JP2014155398A

JP2014155398A - 車両及び給電スタンド

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Publication number: JP2014155398A
Application number: JP2013025311A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirayama; 雄一平山; Koji Higa; 孝治比嘉
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】本発明は、給電プラグをコネクタ部に接続しない場合であってもＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させる有線通信機を活用できる車両及び給電スタンドを提供することを目的とするものである。
【解決手段】車両側制御手段１６２と車両側ＣＰＬＴライン１５との間、及びスタンド側有線通信機１６２とスタンド側ＣＰＬＴライン２５との間には、スイッチ回路１６３，２６３が設けられている。車両側制御手段１６２及びスタンド側有線通信機１６２は、スイッチ回路１６３，２６３により車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９に接続されている場合に、通信信号を車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９にそれぞれ入力して互いに通信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両及びその給電スタンドに関するものである。

従来用いられていたこの種の車両及び給電スタンドとしては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来構成では、給電スタンドの給電プラグを車両のコネクタ部に接続した後に、給電スタンドと車両との間でＣＰＬＴ（コントロールパイロット:Control Pilot）信号を送受信することが行われている。ＣＰＬＴ信号は、電力ラインとは別に設けられたＣＰＬＴラインを介して伝送される信号であり、例えばコネクタ部への給電プラグの接続有無の確認等のために用いられている。ＣＰＬＴ信号については、ＥＶ（電気自動車）やＨＥＶ（ハイブリッド自動車）のジョイントコネクト規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ６１８５１規格や、ＳＡＥＪ１７７２規格で規定されている。

特開２０１２−３４４８４号公報

近年、給電スタンドと車両との間でより高度な情報通信を行うために、ＣＰＬＴラインに有線通信機を接続して、有線通信機の通信信号をＣＰＬＴラインに重畳させることが検討されている。しかしながら、このようなＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させる構成は、給電プラグをコネクタ部に接続することを前提としたものであり、給電プラグをコネクタ部に接続せずに非接触による給電及び充電を行う場合には、その構成を有効活用できない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、給電プラグをコネクタ部に接続しない場合であってもＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させる有線通信機を活用できる車両及び給電スタンドを提供することである。

本発明に係る車両は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、給電スタンドの給電プラグが接続されるコネクタ部と、コネクタ部に接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに給電スタンドのスタンド側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送する車両側ＣＰＬＴラインと、車両側ＣＰＬＴラインに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに車両側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて給電スタンドのスタンド側有線通信機と通信を行う車両側有線通信機と、給電スタンドのスタンド側カップリング部と結合される車両側カップリング部と、車両側ＣＰＬＴラインと車両側有線通信機との間に設けられ、車両側有線通信機を車両側ＣＰＬＴライン及び車両側カップリング部のいずれか一方に接続するスイッチ回路とを備え、車両側有線通信機は、スイッチ回路により車両側カップリング部に接続されている場合に、通信信号を車両側カップリング部に入力し、車両側カップリング部及びスタンド側カップリング部を介してスタンド側有線通信機と通信する。

また、本発明に係る給電スタンドは、車載バッテリを充電するために車両に電力を供給する給電スタンドであって、車両のコネクタ部に接続される給電プラグと、給電プラグに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに車両の車両側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送するスタンド側ＣＰＬＴラインと、スタンド側ＣＰＬＴラインに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときにスタンド側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて車両の車両側有線通信機と通信を行うスタンド側有線通信機と、車両の車両側カップリング部と結合されるスタンド側カップリング部と、スタンド側ＣＰＬＴラインとスタンド側有線通信機との間に設けられ、スタンド側有線通信機をスタンド側ＣＰＬＴライン及びスタンド側カップリング部のいずれか一方に接続するスイッチ回路とを備え、スタンド側有線通信機は、スイッチ回路によりスタンド側カップリング部に接続されている場合に、通信信号をスタンド側カップリング部に入力し、スタンド側カップリング部及び車両側カップリング部を介して車両側有線通信機と通信する。

また、本発明に係る別の形態の車両は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、給電スタンドの給電プラグが接続されるコネクタ部と、コネクタ部に接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに給電スタンドのスタンド側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送する車両側ＣＰＬＴラインと、車両側ＣＰＬＴラインに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに車両側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて給電スタンドのスタンド側有線通信機と通信を行う車両側有線通信機と、給電スタンドの給電コイルと磁気結合される充電コイルと、車両側ＣＰＬＴラインと車両側有線通信機との間に設けられ、車両側有線通信機を車両側ＣＰＬＴライン及び充電コイルのいずれか一方に接続するスイッチ回路とを備え、車両側有線通信機は、スイッチ回路により充電コイルに接続されている場合に、通信信号を充電コイルに入力し、スタンド側無線通信機と車両側無線通信機とのペアリングに用いられる識別情報を、充電コイル及び給電コイルを介して、スタンド側有線通信機に送信するか又はスタンド側有線通信機から受信する。

また、本発明に係る別の形態の給電スタンドは、車載バッテリを充電するために車両に電力を供給する給電スタンドであって、車両のコネクタ部に接続される給電プラグと、給電プラグに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときに車両の車両側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送するスタンド側ＣＰＬＴラインと、スタンド側ＣＰＬＴラインに接続され、給電プラグがコネクタ部に接続されているときにスタンド側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて車両の車両側有線通信機と通信を行うスタンド側有線通信機と、車両の充電コイルと磁気結合される給電コイルと、スタンド側ＣＰＬＴラインとスタンド側有線通信機との間に設けられ、スタンド側有線通信機をスタンド側ＣＰＬＴライン及び給電コイルのいずれか一方に接続するスイッチ回路とを備え、スタンド側有線通信機は、スイッチ回路により給電コイルに接続されている場合に、通信信号を給電コイルに入力し、スタンド側無線通信機と車両側無線通信機とのペアリングに用いられる識別情報を、給電コイル及び充電コイルを介して、車両側有線通信機から受信するか又は車両側有線通信機に送信する。

本発明の車両によれば、車両側制御手段は、スイッチ回路により車両側カップリング部又は充電コイルに接続されている場合に、通信信号を車両側カップリング部又は充電コイルに入力してスタンド側有線通信機と通信するので、非接触による給電及び充電を行う場合であってもＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させる有線通信機を活用できる。

また、本発明の給電スタンドによれば、スタンド側有線通信機は、スイッチ回路によりスタンド側カップリング部又は給電コイルに接続されている場合に、通信信号をスタンド側カップリング部又は給電コイルに入力して車両側有線通信機と通信するので、非接触による給電及び充電を行う場合であってもＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させる有線通信機を活用できる。

本発明の実施の形態１による車両及び給電スタンドの基本的な構成を示す説明図である。図１の車両及び給電スタンドのより詳細な構成を示すブロック図である。図２の車両側カップリング部及びスタンド側カップリング部を示す斜視図である。図２の車両及び給電スタンドによる方式選択動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２による車両及び給電スタンドの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３による車両及び給電スタンドの構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による車両１及び給電スタンド２の基本的な構成を示す説明図である。図において、車両１は、ＥＶ（電気自動車）又はＨＥＶ（ハイブリッド自動車）により構成されるものであり、給電スタンド２から供給される電力により車載バッテリ１０の充電を行うものである。この車両１には、コネクタ部１１（インレット）、充電コイル１２及び車両側入力手段１３が設けられている。

給電スタンド２は、車両１の駐車スペース３の近傍に配置されたスタンド本体２０と、スタンド本体２０に接続された給電プラグ２１、給電コイル２２及び進入検知コイル２３とを含んでいる。スタンド本体２０には、スタンド側入力手段２０ａが設けられている。図示はしないが、スタンド本体２０には交流電源（商用電源）が接続されている。給電プラグ２１は、車両１のコネクタ部１１に接続されるものであり、接触方式で車両１に電力を供給するためのものである。給電コイル２２は、駐車スペース３内の所定位置に車両１が停止した際に充電コイル１２と磁気結合されるものであり、電磁誘導を用いての非接触方式で充電コイル１２（車両１）に電力を供給するためのものである。すなわち、給電スタンド２は、給電プラグ２１を介しての接触方式と、給電コイル２２を介しての非接触方式との間で、車両１に対する給電方式を切替えることができるように構成されている。同様に、車両１は、コネクタ部１１を介しての接触方式と、充電コイル１２を介しての非接触方式との間で、車載バッテリ１０の充電方式を切替えることができるように構成されている。この給電及び充電方式は、運転者が車両側入力手段１３又はスタンド側入力手段２０ａを操作することにより切り替えられる。車両側入力手段１３又はスタンド側入力手段２０ａは、例えばカーナビゲーションシステムやタッチパネル等により構成されるものであり、表示手段を兼ねることもできる。

進入検知コイル２３は、車両１が駐車スペース３に進入したことを検知するためのコイルである。スタンド本体２０は、車両１が駐車スペース３に進入したことが進入検知コイル２３により検知されるまで給電コイル２２への電力供給を禁止する。

次に、図２は、図１の車両１及び給電スタンド２のより詳細な構成を示すブロック図である。図において、車両１には、車両側電源ライン１４、車両側ＣＰＬＴライン１５、接触充電部１６、非接触充電部１７、車両側制御手段１８及び車両側カップリング部１９が設けられている。これに対応するように、給電スタンド２には、スタンド側電源ライン２４、スタンド側ＣＰＬＴライン２５、接触給電部２６、非接触給電部２７、スタンド側制御手段２８及びスタンド側カップリング部２９が設けられている。

まず、車両１側の構成を説明する。
車両側電源ライン１４及び車両側ＣＰＬＴライン１５は、コネクタ部１１に接続されており、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されたときにスタンド側電源ライン２４及びスタンド側ＣＰＬＴライン２５にそれぞれ接続される。車両側電源ライン１４及びスタンド側電源ライン２４は電力を伝送するための配線であり、車両側ＣＰＬＴライン１５及びスタンド側ＣＰＬＴライン２５はＣＰＬＴ（コントロールパイロット:Control Pilot）信号を伝送するための配線である。ＣＰＬＴ信号は、コネクタ部１１への給電プラグ２１の接続の有無、車両１への電力供給の可否、定格電流、並びに充電及び給電の開始等などの情報及び指令をパルス幅及び電圧値等により示す信号である。ＣＰＬＴ信号については、ＥＶ（電気自動車）やＨＥＶ（ハイブリッド自動車）のジョイントコネクト規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ６１８５１規格や、ＳＡＥＪ１７７２規格で規定されている。

接触充電部１６は、コネクタ部１１を介しての接触方式で車載バッテリ１０を充電するための構成である。この接触充電部１６には、充電回路１６０、車両側ＣＰＬＴ回路１６１、車両側有線通信機１６２及びスイッチ回路１６３（ＳＷ）が設けられている。

接触充電部１６の充電回路１６０は、車両側電源ライン１４を介してコネクタ部１１に接続されており、車両側電源ライン１４により伝送された電力を用いて車載バッテリ１０の充電を行う回路である。車両側ＣＰＬＴ回路１６１は、車両側ＣＰＬＴライン１５により伝送されたＣＰＬＴ信号の検出及び制御を行う回路であり、ＣＰＬＴ信号を介してスタンド側ＣＰＬＴ回路２６１と通信を行うものである。

車両側有線通信機１６２は、車両側ＣＰＬＴライン１５に接続された通信機であり、給電プラグ２１がコネクタ部１１に接続されているときに車両側ＣＰＬＴライン１５に通信信号を重畳させてスタンド側有線通信機２６２と通信を行うものである。車両側有線通信機１６２とスタンド側有線通信機２６２との間で行われる通信は、例えば充電に用いた電力の料金の通知及びクレジットカードの認証等を行うためのものである。通信信号は、例えばトランスカップリング等により車両側ＣＰＬＴライン１５に重畳される。

スイッチ回路１６３は、車両側有線通信機１６２と車両側ＣＰＬＴライン１５との間に設けられたスイッチであり、車両側制御手段１８の制御により車両側有線通信機１６２を車両側ＣＰＬＴライン１５及び車両側カップリング部１９のいずれか一方に接続するものである。

非接触充電部１７は、充電コイル１２に接続された充電回路１７０を含むものであり、充電コイル１２を介しての非接触方式で車載バッテリ１０を充電するための構成である。

車両側制御手段１８は、例えばコンピュータ等により構成されるものであり、車両側ＣＰＬＴ回路１６１が給電スタンド２からのＣＰＬＴ信号を検出するか否かに基づいて、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されているか否かを判定する。

また、車両側制御手段１８は、コネクタ部１１への給電プラグ２１の接続状態、又は車両側入力手段１３の操作により入力される情報に基づいて、コネクタ部１１を介しての接触方式と充電コイル１２を介しての非接触方式との間で車載バッテリ１０の充電方式を切替える。具体的には、車両側制御手段１８は、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されたか、又は車両側入力手段１３の操作により接触方式が選択された場合に、充電方式を接触方式とする。また、車両側制御手段１８は、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されていない若しくは給電プラグ２１が取り外されたときか、又は車両側入力手段１３の操作により非接触方式が選択されている場合に、充電方式を非接触方式とする。ただし、給電プラグ２１の接続状態による判断と車両側入力手段１３の操作による判断とが異なる場合は、例えばコネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されていない状態で車両側入力手段１３により接触方式が選択されたときには充電方式が接触方式とされる等、充電方式の切り替えは最後に行われた動作に基づいて行われる。車両側制御手段１８は、接触方式で充電を行う場合に接触充電部１６に充電指令を入力し、非接触方式で充電を行う場合に非接触充電部１７に充電指令を入力する。接触充電部１６及び非接触充電部１７の各充電回路１６０，１７０は、車両側制御手段１８からの充電指令を受けた場合に車載バッテリ１０の充電を行う。

さらに、車両側制御手段１８は、車載バッテリ１０の充電方式を接触方式とする場合に、接触ＳＷ指令をスイッチ回路１６３に入力する。スイッチ回路１６３は、車両側制御手段１８からの接触ＳＷ指令を受けた場合に、車両側有線通信機１６２を車両側ＣＰＬＴライン１５に接続する。車両側有線通信機１６２は、車両側ＣＰＬＴライン１５に接続されているときに、通信信号を車両側ＣＰＬＴライン１５に重畳する。

さらにまた、車両側制御手段１８は、車載バッテリ１０の充電方式を非接触方式とする場合に、非接触ＳＷ指令をスイッチ回路１６３に入力する。スイッチ回路１６３は、車両側制御手段１８からの非接触ＳＷ指令を受けた場合に、車両側有線通信機１６２を車両側カップリング部１９に接続する。車両側有線通信機１６２は、車両側カップリング部１９に接続されているときに、通信信号を車両側カップリング部１９に入力する。

車両側カップリング部１９は、駐車スペース３（図１参照）内の所定位置に車両１が停止した際に、スタンド側カップリング部２９に結合（カップリング）されるものである。車両側有線通信機１６２から車両側カップリング部１９に入力された通信信号は、スタンド側カップリング部２９を通してスタンド側有線通信機２６２に送られる。車両側カップリング部１９の機械的な構成については、後に図面を用いて説明する。

次に、給電スタンド２側の構成を説明する。
接触給電部２６は、給電プラグ２１を介しての接触方式で車両１に電力を供給するための構成である。この接触給電部２６には、給電回路２６０、スタンド側ＣＰＬＴ回路２６１、スタンド側有線通信機２６２及びスイッチ回路２６３（ＳＷ）が設けられている。

給電回路２６０は、スタンド側電源ライン２４を介して給電プラグ２１に接続されており、スタンド側電源ライン２４を通して給電プラグ２１に電力を供給する回路である。スタンド側ＣＰＬＴ回路２６１は、スタンド側ＣＰＬＴライン２５により伝送されるＣＰＬＴの生成及び検出を行う回路であり、ＣＰＬＴを介して上述の車両側ＣＰＬＴ回路１６１と通信を行うものである。

スタンド側有線通信機２６２は、スタンド側ＣＰＬＴライン２５に接続された通信機であり、給電プラグ２１がコネクタ部１１に接続されているときにスタンド側ＣＰＬＴライン２５に通信信号を重畳させて上述の車両側有線通信機１６２と通信を行うものである。通信信号は、例えばトランスカップリング等によりスタンド側ＣＰＬＴライン２５に重畳される。

スイッチ回路２６３は、スタンド側有線通信機２６２とスタンド側ＣＰＬＴライン２５との間に設けられたスイッチであり、スタンド側制御手段２８の制御によりスタンド側有線通信機２６２をスタンド側ＣＰＬＴライン２５及びスタンド側カップリング部２９のいずれか一方に接続するものである。

非接触給電部２７は、給電コイル２２に接続された給電回路２７０と、進入検知コイル２３に接続された進入検知部２７１とを含むものであり、給電コイル２２を介しての非接触方式で車両１に電力を供給するための構成である。

スタンド側制御手段２８は、例えばコンピュータ等により構成されるものであり、スタンド側ＣＰＬＴ回路２６１が車両１からのＣＰＬＴ信号を検出するか否かに基づいて、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されているか否かを判定する。

また、スタンド側制御手段２８は、車両１への給電方式を、給電プラグ２１を介しての接触方式と給電コイル２２を介しての非接触方式との間で切替える。具体的には、スタンド側制御手段２８は、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されているか、又はスタンド側入力手段２０ａの操作により接触方式が選択された場合に、給電方式を接触方式とする。また、スタンド側制御手段２８は、コネクタ部１１に給電プラグ２１が接続されていないか、又はスタンド側入力手段２０ａの操作により非接触方式が選択されている場合に、給電方式を非接触方式とする。スタンド側制御手段２８は、接触方式で給電を行う場合に接触給電部２６に給電指令を入力し、非接触方式で給電を行う場合に非接触給電部２７に給電指令を入力する。接触給電部２６及び非接触給電部２７の各給電回路２６０，２７０は、スタンド側制御手段２８からの給電指令を受けた場合に給電プラグ２１及び給電コイル２２に給電を行う。

さらに、スタンド側制御手段２８は、車両１への給電方式を接触方式とする場合に、接触ＳＷ指令をスイッチ回路２６３に入力する。スイッチ回路２６３は、スタンド側制御手段２８からの接触ＳＷ指令を受けた場合に、スタンド側有線通信機２６２をスタンド側ＣＰＬＴライン２５に接続する。スタンド側有線通信機２６２は、スタンド側ＣＰＬＴライン２５に接続されているときに、通信信号をスタンド側ＣＰＬＴライン２５に重畳する。

さらにまた、スタンド側制御手段２８は、車両１への給電方式を非接触方式とする場合に、非接触ＳＷ指令をスイッチ回路２６３に入力する。スイッチ回路２６３は、スタンド側制御手段２８からの非接触ＳＷ指令を受けた場合に、スタンド側有線通信機２６２をスタンド側カップリング部２９に接続する。スタンド側有線通信機２６２は、スタンド側カップリング部２９に接続されているときに、通信信号をスタンド側カップリング部２９に入力する。

スタンド側カップリング部２９は、駐車スペース３（図１参照）内の所定位置に車両１が停止した際に、車両側カップリング部１９に結合されるものである。スタンド側有線通信機２６２からスタンド側カップリング部２９に入力された通信信号は、車両側カップリング部１９を通して車両側有線通信機１６２に送られる。

次に、図３は、図２の車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９を示す斜視図である。図において、車両側カップリング部１９は、充電コイル１２の鉄心部１２０と同一平面に設けられた第１及び第２車両側平行板電極部１９１，１９２を含んでいる。同様に、スタンド側カップリング部２９は、給電コイル２２の鉄心部２２０と同一平面に設けられた第１及び第２スタンド側平行板電極部２９１，２９２を含んでいる。

駐車スペース３内の所定位置に車両１が停止した際に、第１車両側平行板電極部１９１が第１スタンド側平行板電極部２９１と対向し、第２車両側平行板電極部１９２が第２スタンド側平行板電極部２９２と対向する。第１車両側平行板電極部１９１と第１スタンド側平行板電極部２９１との間の離間距離及び第２車両側平行板電極部１９２と第２スタンド側平行板電極部２９２との間の離間距離は例えば１ｃｍ程度である。各平行板電極部１９１，１９２，２９１，２９２の表面積は例えば１０００ｃｍ^２程度である。

車両側有線通信機１６２は、スイッチ回路１６３により車両側カップリング部１９に接続されているときに通信信号を第１及び第２車両側平行板電極部１９１，１９２に入力する。同様に、スタンド側有線通信機２６２は、スイッチ回路２６３によりスタンド側カップリング部２９に接続されているときに通信信号を第１及び第２スタンド側平行板電極部２９１，２９２に入力する。これらの通信信号は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域の信号であり、第１車両側平行板電極部１９１及び第１スタンド側平行板電極部２９１間と第２車両側平行板電極部１９２及び第１スタンド側平行板電極部２９２間とを通して車両側有線通信機１６２とスタンド側有線通信機２６２との間で送受信される。車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９が２組の平行板電極対を含んでいるのは、通信ラインのループを形成するためである。

次に、図４は、図２の車両１及び給電スタンド２による方式選択動作を示すフローチャートである。図において、充電及び給電の方式を変更する何らかの動作が行われた場合、その動作が、コネクタ部１１への給電プラグ２１の接続か、又は車両側入力手段１３若しくはスタンド側入力手段２０ａによる接触方式の選択かが判定される（ステップＳ１）。

上述の動作が、コネクタ部１１への給電プラグ２１の接続か、又は車両側入力手段１３若しくはスタンド側入力手段２０ａによる接触方式の選択であると判定された場合、車両側制御手段１８及びスタンド側制御手段２８によって充電方式及び給電方式が接触方式とされて、給電プラグ２１及びコネクタ部１１を介しての給電及び充電が選択される（ステップＳ２）。このとき、接触ＳＷ指令が各スイッチ回路１６３，２６３に入力されて（ステップＳ３）、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２が各スイッチ回路１６３，２６３により車両側ＣＰＬＴライン１５及びスタンド側ＣＰＬＴライン２５にそれぞれ接続され、車両側ＣＰＬＴライン１５及びスタンド側ＣＰＬＴライン２５を介しての車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２の通信が行われる（ステップＳ４）。

一方で、ステップＳ１の判定時に、上記動作が、コネクタ部１１からの給電プラグ２１の取外しか、又は車両側入力手段１３若しくはスタンド側入力手段２０ａによる非接触方式の選択であると判定された場合には、充電方式及び給電方式が非接触方式とされて、給電コイル２２及び充電コイル１２を介しての給電及び充電が選択される（ステップＳ５）。なお、上記動作が何もされない場合、例えば給電プラグ２１が接続されず、車両側入力手段１３若しくはスタンド側入力手段２０ａによる選択もない場合も、充電方式及び給電方式が非接触方式とされる。このとき、非接触ＳＷ指令が各スイッチ回路１６３，２６３に入力されて（ステップＳ６）、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２が各スイッチ回路１６３，２６３により車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９にそれぞれ接続され、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９を介しての車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２の通信が行われる（ステップＳ７）。この方式選択動作は、車両側制御手段１８及びスタンド側制御手段２８の電源がＯＮされている間、繰り返し実施される。

このような車両１及び給電スタンド２では、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２は、スイッチ回路１６３，２６３により車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９に接続されている場合に、通信信号を車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９にそれぞれ入力し、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９を介して互いに通信するので、給電プラグ２１をコネクタ部１１に接続しない場合であってもＣＰＬＴライン１５，２５に通信信号を重畳させる有線通信機１６２，２６２を活用できる。

また、スイッチ回路１６３，２６３は、車両側制御手段１８及びスタンド側制御手段２８によって充電方式及び給電方式が非接触方式とされる場合に、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２を車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９に接続するので、給電プラグ２１をコネクタ部１１に接続しない場合であってもＣＰＬＴライン１５，２５に通信信号を重畳させる有線通信機１６２，２６２を活用できる。

さらに、車両側カップリング部１９は、車両１が所定位置に停止した際にスタンド側カップリング部２９のスタンド側平行板電極部２９１，２９２と対向する車両側平行板電極部１９１，１９２を含むので、非接触での有線通信機１６２，２６２の通信を所定位置に停車した車両とのみ確実に実施できる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２による車両１及び給電スタンド２の構成を示すブロック図である。本実施の形態２の車両１及び給電スタンド２は、実施の形態１の構成に車両側無線通信機１００及びスタンド側無線通信機２００が追加されたものである。車両側無線通信機１００及びスタンド側無線通信機２００は、図示しないアンテナを介して互いに無線通信を行うものである。

ここで、例えば公共の駐車場等では、各給電スタンド２の無線通信の通信エリアが互いに重複した状態で、複数の給電スタンド２が並べて配置される場合がある。このため、車両側無線通信機１００がどの給電スタンド２のスタンド側無線通信機２００と通信しているのかを特定するために、車両側無線通信機１００及びスタンド側無線通信機２００間で無線通信を確立するときに車両側無線通信機１００とスタンド側無線通信機２００とのペアリングを行う必要がある。なお、ペアリングとは、車両側無線通信機１００及びスタンド側無線通信機２００が互いを識別した状態を意味する。

車両側有線通信機１６２は、車両側カップリング部１９に接続されている場合に、スタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングに用いられる識別情報を、スタンド側有線通信機２６２に送信するか又はスタンド側有線通信機２６２から受信する。同様に、スタンド側有線通信機２６２は、スタンド側カップリング部２９に接続されている場合に、スタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングに用いられる識別情報を、車両側有線通信機１６２から受信するか、又は車両側有線通信機１６２に送信する。ペアリングに用いられる識別情報としては、例えば、車両側無線通信機１００若しくはスタンド側無線通信機２００自体の固有の情報、又は車両１若しくは給電スタンド２の固有の情報等が挙げられる。

車両側制御手段１８及びスタンド側制御手段２８は、車両側有線通信機１６２とスタンド側有線通信機２６２との間で識別情報の送受信が完了したことを検出した場合に、車両側無線通信機１００とスタンド側無線通信機２００とのペアリングを行い、それらの間での無線通信を確立する。

また、車両側制御手段１８及びスタンド側制御手段２８は、識別情報の送受信が完了したことを検出した場合に、スイッチ回路１６３，２６３に接触ＳＷ指令を入力する。スイッチ回路１６３，２６３は、接触ＳＷ指令を受けた場合に、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２を車両側ＣＰＬＴライン１５及びスタンド側ＣＰＬＴライン２５にそれぞれ接続する。すなわち、スイッチ回路１６３，２６３は、車両側有線通信機１６２が識別情報をスタンド側有線通信機２６２に送信するか又はスタンド側有線通信機２６２から受信した後に、車両側有線通信機１６２と車両側カップリング部１９との間の接続、及びスタンド側有線通信機２６２とスタンド側カップリング部２９との間の接続をそれぞれ切断する。これは、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９が充電コイル１２及び給電コイル２２の近傍に配置されていることから、非接触方式での給電及び充電が行われているときに車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９からノイズが入る場合もあるため、無線通信を確立した後に車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９を切り離すことでノイズの混入を防止するためである。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

このような車両１及び給電スタンド２では、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２は、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９に接続されている場合に、スタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングに用いられる識別情報を送受信するので、給電プラグ２１をコネクタ部１１に接続しない場合であっても車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２を用いてスタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングを行うことができる。

また、スイッチ回路１６３，２６３は、車両側有線通信機１６２が識別情報をスタンド側有線通信機２６２に送信するか又はスタンド側有線通信機２６２から受信した後に、車両側有線通信機１６２と車両側カップリング部１９との間の接続、及びスタンド側有線通信機２６２とスタンド側カップリング部２９との間の接続をそれぞれ切断するので、非接触方式での給電及び充電が行われているときに車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９からノイズが入ることを防止できる。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３による車両１及び給電スタンド２の構成を示すブロック図である。本実施の形態１，２では、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２はスイッチ回路１６３，２６３を介して車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９に接続されているように説明したが、本実施の形態３では、車両側有線通信機１６２及びスタンド側有線通信機２６２はスイッチ回路１６３，２６３を介して充電コイル１２及び給電コイル２２に接続されている。

車両側有線通信機１６２は、スイッチ回路１６３により充電コイル１２に接続されている場合に、通信信号を充電コイル１２に入力し、スタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングに用いられる識別情報を、充電コイル１２及び給電コイル２２を介して、スタンド側有線通信機２６２に送信するか又はスタンド側有線通信機２６２から受信する。

同様に、スタンド側有線通信機２６２は、スイッチ回路２６３により給電コイル２２に接続されている場合に、通信信号を給電コイル２２に入力し、スタンド側無線通信機２００と車両側無線通信機１００とのペアリングに用いられる識別情報を、給電コイル２２及び充電コイル１２を介して、車両側有線通信機１６２に送信するか又は車両側有線通信機１６２から受信する。

スイッチ回路１６３，２６３は、車両側有線通信機１６２が識別情報をスタンド側有線通信機２６２に送信するか又はスタンド側有線通信機２６２から受信した後に、車両側有線通信機１６２と充電コイル１２との間の接続、及びスタンド側有線通信機２６２と給電コイル２２との間の接続をそれぞれ切断する。その他の構成は、実施の形態２と同様である。

このように、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９の代わりに給電コイル２２及び充電コイル１２を用いて識別情報の送受信を行ってもよい。給電コイル２２及び充電コイル１２を用いることで、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９を不要とすることができ、部品コストを低減できる。

なお、実施の形態１，２では、車両側カップリング部１９及びスタンド側カップリング部２９は、平行板電極部１９１，１９２，２９１，２９２により構成されるように説明したが、例えば発光部及び受光部による光カップリングや、トランスカップリング等の他の構成を採ることも可能である。

１車両
１０車載バッテリ
１１コネクタ部
１２充電コイル
１５車両側ＣＰＬＴライン
１６２車両側有線通信機
１６３スイッチ回路
１８車両側制御手段
１９車両側カップリング部
１９１，１９２車両側平行板電極部
１００車両側無線通信機
２給電スタンド
２１給電プラグ
２２給電コイル
２５スタンド側ＣＰＬＴライン
２６２スタンド側有線通信機
２６３スイッチ回路
２８スタンド側制御手段
２９スタンド側カップリング部
２９１，２９２スタンド側平行板電極部
２００スタンド側無線通信機

Claims

給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、
前記給電スタンドの給電プラグが接続されるコネクタ部と、
前記コネクタ部に接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記給電スタンドのスタンド側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送する車両側ＣＰＬＴラインと、
前記車両側ＣＰＬＴラインに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記車両側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて前記給電スタンドのスタンド側有線通信機と通信を行う車両側有線通信機と、
前記給電スタンドのスタンド側カップリング部と結合される車両側カップリング部と、
前記車両側ＣＰＬＴラインと前記車両側有線通信機との間に設けられ、前記車両側有線通信機を前記車両側ＣＰＬＴライン及び前記車両側カップリング部のいずれか一方に接続するスイッチ回路と
を備え、
前記車両側有線通信機は、前記スイッチ回路により前記車両側カップリング部に接続されている場合に、前記通信信号を前記車両側カップリング部に入力し、前記車両側カップリング部及び前記スタンド側カップリング部を介して前記スタンド側有線通信機と通信する
ことを特徴とする車両。
前記給電スタンドの給電コイルと磁気結合される充電コイルと、
前記コネクタ部を介しての接触方式と前記充電コイルを介しての非接触方式との間で前記車載バッテリの充電方式を切替える車両側制御手段と
をさらに備え、
前記スイッチ回路は、前記車両側制御手段によって前記車載バッテリの充電方式が前記非接触方式とされる場合に、前記車両側有線通信機を前記車両側カップリング部に接続する
ことを特徴とする請求項１記載の車両。
前記車両側カップリング部は、前記車両が所定位置に停止した際に前記スタンド側カップリング部のスタンド側平行板電極部と対向する車両側平行板電極部を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
前記給電スタンドのスタンド側無線通信機と無線通信を行う車両側無線通信機
をさらに備え、
前記車両側有線通信機は、前記車両側カップリング部に接続されている場合に、前記スタンド側無線通信機と前記車両側無線通信機とのペアリングに用いられる識別情報を、前記スタンド側有線通信機に送信するか又は前記スタンド側有線通信機から受信する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両。
前記スイッチ回路は、前記車両側有線通信機が前記識別情報を前記スタンド側有線通信機に送信するか又は前記スタンド側有線通信機から受信した後に、前記車両側有線通信機と前記車両側カップリング部との間の接続を切断する
ことを特徴とする請求項４記載の車両。
車載バッテリを充電するために車両に電力を供給する給電スタンドであって、
前記車両のコネクタ部に接続される給電プラグと、
前記給電プラグに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記車両の車両側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送するスタンド側ＣＰＬＴラインと、
前記スタンド側ＣＰＬＴラインに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記スタンド側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて前記車両の車両側有線通信機と通信を行うスタンド側有線通信機と、
前記車両の車両側カップリング部と結合されるスタンド側カップリング部と、
前記スタンド側ＣＰＬＴラインと前記スタンド側有線通信機との間に設けられ、前記スタンド側有線通信機を前記スタンド側ＣＰＬＴライン及び前記スタンド側カップリング部のいずれか一方に接続するスイッチ回路と
を備え、
前記スタンド側有線通信機は、前記スイッチ回路により前記スタンド側カップリング部に接続されている場合に、前記通信信号を前記スタンド側カップリング部に入力し、前記スタンド側カップリング部及び前記車両側カップリング部を介して前記車両側有線通信機と通信する
ことを特徴とする給電スタンド。
給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、
前記給電スタンドの給電プラグが接続されるコネクタ部と、
前記コネクタ部に接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記給電スタンドのスタンド側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送する車両側ＣＰＬＴラインと、
前記車両側ＣＰＬＴラインに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記車両側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて前記給電スタンドのスタンド側有線通信機と通信を行う車両側有線通信機と、
前記給電スタンドの給電コイルと磁気結合される充電コイルと、
前記車両側ＣＰＬＴラインと前記車両側有線通信機との間に設けられ、前記車両側有線通信機を前記車両側ＣＰＬＴライン及び前記充電コイルのいずれか一方に接続するスイッチ回路と
を備え、
前記車両側有線通信機は、前記スイッチ回路により前記充電コイルに接続されている場合に、前記通信信号を前記充電コイルに入力し、前記スタンド側無線通信機と前記車両側無線通信機とのペアリングに用いられる識別情報を、前記充電コイル及び前記給電コイルを介して、前記スタンド側有線通信機に送信するか又は前記スタンド側有線通信機から受信する
ことを特徴とする車両。
車載バッテリを充電するために車両に電力を供給する給電スタンドであって、
前記車両のコネクタ部に接続される給電プラグと、
前記給電プラグに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記車両の車両側ＣＰＬＴラインと接続されてＣＰＬＴ信号を伝送するスタンド側ＣＰＬＴラインと、
前記スタンド側ＣＰＬＴラインに接続され、前記給電プラグが前記コネクタ部に接続されているときに前記スタンド側ＣＰＬＴラインに通信信号を重畳させて前記車両の車両側有線通信機と通信を行うスタンド側有線通信機と、
前記車両の充電コイルと磁気結合される給電コイルと、
前記スタンド側ＣＰＬＴラインと前記スタンド側有線通信機との間に設けられ、前記スタンド側有線通信機を前記スタンド側ＣＰＬＴライン及び前記給電コイルのいずれか一方に接続するスイッチ回路と
を備え、
前記スタンド側有線通信機は、前記スイッチ回路により前記給電コイルに接続されている場合に、前記通信信号を前記給電コイルに入力し、前記スタンド側無線通信機と前記車両側無線通信機とのペアリングに用いられる識別情報を、前記給電コイル及び前記充電コイルを介して、前記車両側有線通信機から受信するか又は前記車両側有線通信機に送信する
ことを特徴とする給電スタンド。