JPH0998517A

JPH0998517A - 電気自動車の充電装置

Info

Publication number: JPH0998517A
Application number: JP25597495A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Horii; 裕介堀井; Nobuaki Takeda; 信章武田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電気自動車の充電装置において、バッテリを
車体取付状態でも取外状態でも容易に充電可能とする。【解決手段】多数のバッテリ１５を収容すると共に車
体に着脱自在なバッテリボックス１８を設け、このバッ
テリボックス１８にバッテリ１５に充電可能に接続され
ると共に車外の充電設備に接続可能な充電コネクタ２３
を設けると共に、この充電コネクタ２３に充電用電力が
供給されるときのみ充電コネクタ２３とバッテリ１５と
を接続する充電コンタクタ２５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機を有する発
電機が発電した電力、あるいはバッテリに蓄電された電
力を使用して電動機を駆動することで走行を行う電気自
動車の充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境の問題から排気ガスの発
生を抑制するような、例えば、ハイブリッド電気自動車
の実用化が望まれており、特に、環境問題の厳しい都市
内での配送作業を行うトラックへの適用が望まれてい
る。このハイブリッド電気自動車は原動機及び発電機、
バッテリ、電動機などを搭載しており、このバッテリに
蓄電された電力、あるいは、原動機が駆動することで発
電機が発電する電力を選択的に使用し、この電力によっ
て電動機を駆動し、この電動機の出力軸に駆動連結され
た駆動輪を回転駆動することで車両を走行させるもので
ある。

【０００３】図１１に一般的なハイブリッド電気自動車
の走行距離に対するバッテリ充電率の変化を表すグラフ
を示す。図１１のグラフに示すように、電気自動車の走
行開始前は充電機等によって予めバッテリに電力を蓄電
することで、バッテリ充電率を１００％となっている。
この状態からバッテリに蓄電された電力によって電動機
を駆動し、電気自動車の走行を開始する。すると、走行
距離の増加に伴ってバッテリ充電率が低下し、このバッ
テリ充電率が、例えば、５０％まで低下すると、原動機
を駆動して発電機による発電を開始する。このように発
電を開始すると、発電された電力は電気自動車の電動機
に供給されると共にバッテリに蓄電される。そして、バ
ッテリ充電率が５５％まで上昇すると、原動機の駆動を
停止して発電機による発電を止め、再び、バッテリの電
力のみで電動機を駆動して電気自動車を走行する。ま
た、原動機がガソリンエンジンであった場合には、途中
で給油することで電気自動車の走行が継続される。更
に、充電機等によってバッテリの充電率を１００％とす
ることで、夜間には原動機を駆動させない静かな走行が
可能となる。

【０００４】このように充電機等によって予めバッテリ
に電力を蓄電して充電率を１００％とすることで、原動
機を駆動させないでバッテリの電力によって電動機を駆
動して電気自動車を静かに走行することができ、一方、
バッテリ充電率が所定値まで低下したときには、原動機
を駆動して発電機によって発電された電力をバッテリに
蓄電すると共に、電動機を駆動して電気自動車を走行す
ることができる。この場合、原動機がガソリンエンジン
であれば、このエンジンを一定回転で駆動することで、
排ガス特性が良好となる。

【０００５】ところで、上述したハイブリッド電気自動
車にあっては、車体に必要量のバッテリを搭載する必要
があり、トラックでは、多数のバッテリを搭載しなけれ
ばならない。図１２に従来の電気自動車のバッテリ搭載
構造を表すトラックの概略、図１３に従来の電気自動車
の充電装置の概略構成を示す。

【０００６】図１２に示すように、車体フレーム１０１
の中央部には電動機１０２が配置され、この電動機１０
２の出力軸に連結されたプロペラシャフト１０３が後方
に延設され、デファレンシャル１０４を介して左右の駆
動輪１０５に駆動連結されている。電動機１０２に電力
を供給するための多数のバッテリ１０６は車体フレーム
１０１の外方に装着されている。即ち、車体フレーム１
０１の外側面には取付ブラケット１０７が図示しないボ
ルトによって固定されており、多数のバッテリ１０６は
この取付ブラケット１０７上に取付けられている。

【０００７】また、このような電気自動車には、一般的
に、バッテリ１０６の充電率が低下したときに充電を行
うために外部の充電設備に接続可能な充電コネクタが装
着されると共に発電機が搭載されている。即ち、図１３
に示すように、多数のバッテリ１０６が収容されたバッ
テリボックス１１１にはノンフューズブレーカ１１２を
介して発電機１１３及びモータコントローラ１１６に接
続されている。なお、モータコントローラ１１６はバッ
テリ１０６と電動機１０２との間に介装されてバッテリ
１０６から電動機１０２に供給する電力を直流から交流
に変換すると同時に、電動機１０２への供給電力の大き
さを制御するものである。また、このバッテリボックス
１１１には充電コンタクタ１１４を介して充電コネクタ
１１５が接続されている。従って、充電率が低下したバ
ッテリ１０６には発電機１１３、あるいは充電コンタク
タ１１４を介して接続された図示しない充電設備から電
力が供給される。

【０００８】また、電気自動車の充電装置としては、例
えば、特開平６−３４３２０５号公報に開示されたもの
がある。この公報に開示された電気自動車の充電装置
は、電気自動車に搭載されたバッテリと充電ステーショ
ンの充電器とが接続ケーブル及びコネクタによって接続
され、充電情報を受信したコントローラが充電の開始及
び停止を判定するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のトラッ
クの充電装置にあっては、車体フレーム１０１の両側に
多数のバッテリ１０６が取付けられており、充電設備か
ら充電を行ったり、このバッテリゆ主体側のメンテナン
スを行うためには車体フレーム１０１からこのバッテリ
１０６を取外す必要がある。ところが、各バッテリ１０
６は取付ブラケット１０７を介して固定ボルトによって
固定されており、取外し及び取付けが面倒である。そし
て、前述したように、バッテリ１０６が収容されたバッ
テリボックス１１１には、充電設備に接続可能な充電コ
ンタクタ１１４が装備されておらず、バッテリ１０６単
体で充電を行うことができない。そのため、バッテリ１
０６が車体フレーム１０１に取付けられている状態で充
電やメンテナンスを行わなければならず、作業が面倒で
あると共にこの作業に長時間を要してしまい、作業性が
良くないという問題がある。

【００１０】また、特開平６−３４３２０５号公報に開
示された電気自動車の充電装置にあっては、バッテリが
電気自動車から取外し可能とはなっておらず、電気自動
車に搭載したまま充電設備に接続してバッテリの充電を
行っており、バッテリ単体で充電を行うことができな
い。

【００１１】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、バッテリを車体取付状態でも取外状態でも容易
に充電可能な電気自動車の充電装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の電気自動車の充電装置は、バッテリを収容
すると共に車体に着脱自在に設けられたバッテリボック
スと、該バッテリボックスに設けられて前記バッテリに
充電可能に接続されると共に車外の充電設備に接続可能
な充電コネクタとを具えたことを特徴とするものであ
る。

【００１３】従って、バッテリボックスを車体に取付け
た状態はもちろんのこと、車体から取外した状態でも、
充電コネクタによって充電を行うことが可能となる。

【００１４】また、本発明の電気自動車の充電装置は、
前記充電コネクタに充電用電力が供給されるときのみ、
該充電コネクタと前記バッテリとを接続する充電コンタ
クタが前記バッテリボックスに設けられたことを特徴と
するものである。

【００１５】従って、バッテリボックスを車体から取外
した状態でも、充電コンタクタによって安全に充電を行
うことが可能となる。

【００１６】また、本発明の電気自動車の充電装置は、
前記バッテリボックス内に収容された複数のバッテリ
は、互いに隣接するバッテリの電極同士が収縮部を有す
る接続プレートによって接続されたことを特徴とするも
のである。

【００１７】従って、バッテリの発熱によってバッテリ
ボックスが熱膨張し、互いに隣接するバッテリの電極同
士の間隔が変わっても、接続プレートの収縮部が収縮す
ることで、バッテリの電極同士の接続状態は確実に維持
される。

【００１８】また、本発明の電気自動車の充電装置は、
前記複数のバッテリを収容する前記バッテリボックスに
内部の空気を外部に排出するブロアを設け、前記バッテ
リボックス内の温度が所定温度以上になったときに前記
ブロアを作動させるようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１９】従って、バッテリの発熱によってバッテリ
ボックス内が高温状態になると、バッテリボックスのブ
ロアが作動し、バッテリボックス内部の暖気が外部に排
出されることで、バッテリが冷却される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。

【００２１】図１に本発明一実施例に係る電気自動車の
充電装置が装着されたトラックの概略構成、図２に本実
施例の電気自動車の充電装置を表す概略構成、図３に本
実施例のバッテリボックス及びその収納部の側面視、図
４にバッテリボックス及びその収納部の平面視、図５に
図３のＶ−Ｖ断面、図６に図３のVI−VI断面、図７にバ
ッテリボックスのスライド状態を説明するためのバッテ
リボックス内部の平面視、図８に図７のVIII−VIII断
面、図９に図７のIX−IX断面、図１０に図７のＸ矢視を
示す。

【００２２】本実施例の電気自動車の充電装置におい
て、図１に示すように、車両１１のシャシフレーム１２
に搭載される原動機としてのエンジン１３は燃料にガソ
リンを使用する内燃機関（ＬＰＧやメタノールエンジン
でもよい。）であり、このエンジン１３の出力軸に発電
機１４が駆動連結されている。このエンジン１３と発電
機１４とでハイブリッド電気自動車の発電システムを構
成しており、発電機１４には発電した電力を蓄電するバ
ッテリ１５及び電動機としてのモータ１６が電気的に接
続されている。そして、このモータ１６の出力軸には駆
動輪１７が連結されている。

【００２３】本実施例にあっては、図１に示すように、
多数のバッテリ１５をバッテリボックス１８内に収容す
ることができ、このバッテリボックス１８をシャシフレ
ーム１２上に前後方向に沿って装着されて荷箱１９を支
持する左右の縦根太２０の間に形成されたバッテリボッ
クス収納部２１（図５及び図６参照）内に収納可能であ
り、このバッテリボックス１８は、車両後方へ引出せる
ようにスライド機構２２によってスライド自在となって
いる。

【００２４】また、この多数のバッテリ１５を収容した
バッテリボックス１８には、各バッテリ１５に充電可能
に接続されると共に車外の図示しない充電設備に接続可
能な充電コネクタ２３が装備されている。即ち、図２に
示すように、バッテリボックス１８内には多数のバッテ
リ１５が収容されており、バッテリ１５にはこのバッテ
リ１５が過電流状態になると断切されるノンフューズブ
レーカ２４を介して発電機１４及びモータコントローラ
２８に接続されている。なお、モータコントローラ２８
はバッテリ１５とモータ１６との間に介装されてバッテ
リ１５から電動機１４に供給する電力を直流から交流に
変換すると同時に、モータ１６への供給電力の大きさを
制御するものである。また、このバッテリボックス１１
１内において、バッテリ１５には充電コンタクタ２５を
介して充電コネクタ２３が接続されている。この充電コ
ネクタ２３はバッテリボックス１８を車体から取り外し
たときに充電設備に接続して充電を行うためのものであ
り、充電コンタクタ２５は充電コネクタ２３に充電用電
力が供給されたときにのみ、この充電コネクタとバッテ
リ１５とを接続するものである。なお、図２において、
２６はサーミスタ（抵抗器）、２７はコントローラであ
る。

【００２５】従って、充電率が低下したバッテリ１５に
対して発電機１４からバッテリ１５に電力が供給されて
充電が可能である。また、バッテリ１５をバッテリボッ
クス１８と共に車体から取り外したときには、充電設備
からの図示しないコネクタをバッテリボックス１８の充
電コンタクタ２３に接続し、この充電設備から充電コン
タクタ２３を介してバッテリ１５に電力が供給されて充
電が可能となっている。このようにバッテリ１５を取り
外した状態で、このバッテリ１５の充電作業と車体側の
メンテナンス作業とを同時に行うことができ、このとき
は充電コンタクタ２５によって充電コネクタ２３に充電
用電力が供給されたときにのみ充電コネクタとバッテリ
１５とが接続されることで、安全に充電を行うことが可
能となる。

【００２６】ここで、前述したバッテリボックス１８の
スライド機構２２について説明する。図３乃至図６に示
すように、枠型をなすシャシフレーム１２上にはその両
側に前後方向に沿って左右一対の縦根太２０が延設する
ように装着されている。この縦根太２０は断面がコ字形
状をなして互いの開口が対向するように配設され、多数
の固定ボルト３１によってシャシフレーム１２に固定さ
れている。そして、この左右一対の縦根太２０の互いに
対向する内面には水平支持面を有する第１レール３２が
それぞれ固定されると共に、長手方向後端部（図３及び
図４にて右端部）に第１ローラ３３がそれぞれブラケッ
ト３４によって取付けられている。

【００２７】一方、多数のバッテリ１５を収容自在なバ
ッテリボックス１８は上方が開口した箱型をなし、左右
一対の縦根太２０の内面に対向するバッテリボックス１
８の左右の側面には、水平支持面を有する第２レール３
５がそれぞれ固定されると共に、長手方向前端部（図３
及び図４にて左端部）に第２ローラ３６がそれぞれブラ
ケット３７によって取付けられている。

【００２８】従って、バッテリボックス１８の各第２ロ
ーラ３６が左右の縦根太２０の第１レール３２上をそれ
ぞれ転動自在で、且つ、各第２レール３５が縦根太２０
の第１ローラ３３上を移動自在に支持されており、バッ
テリボックス１８はこの各レール３２，３５及び各ロー
ラ３３，３６からなるスライド機構２２によって縦根太
２０の長手方向、即ち、車両前後方向に沿って移動自在
となっている。

【００２９】また、縦根太２０の第１レール３２は前端
部に段部３２ａが形成される一方、バッテリボックス１
８の第２レール３５は後端部に段部３５ａが形成されて
いる。そして、前述したように、シャシフレーム１２の
上方には左右の縦根太２０によってバッテリボックス収
納部２１が形成されており、このバッテリボックス収納
部２１は車両後方に開口している。

【００３０】従って、このバッテリボックス１８をスラ
イド機構２２によって車両前方移動し、バッテリボック
ス収納部２１の前端まで移動すると、図２に示すよう
に、縦根太２０の第１レール３２上を転動するバッテリ
ボックス１８の第２ローラ３６が段部３２ａから脱落
し、且つ、縦根太２０の第１ローラ３３上を移動するバ
ッテリボックス１８の第２レール３５が段部３５ａによ
って脱落する。このとき、縦根太２０の第１レール３２
の上面に対してバッテリボックス１８の第２レール３５
の下面が密着することで、互いの摩擦抵抗によってバッ
テリボックス１８は縦根太２０に拘束される。

【００３１】このように多数のバッテリ１５を収容した
バッテリボックス１８はバッテリボックス収納部２１内
で、第２レール３５が第１レール３２に密着して多数の
バッテリ１５の総重量によって発生する摩擦抵抗によ
り、確実に拘束されて位置決め収納することができる。

【００３２】一方、バッテリボックス１８がバッテリボ
ックス収納部２１に収納された状態から、バッテリボッ
クス１８の第２ローラ３６を段部３２ａから縦根太２０
の第１レール３２上に引上げ、且つ、第２レール３５を
段部３５ａから第１ローラ３３上に引上げた後に、バッ
テリボックス１８をスライド機構２２によって車両後方
に移動させ、バッテリボックス収納部２１の後部開口か
ら車両後方へ引出すことで、バッテリボックス１８を車
両から取り出すことができる。

【００３３】このように多数のバッテリ１５を収容した
バッテリボックス１８をスライド機構２２によって容易
にバッテリボックス収納部２１の後部開口から車両後方
へ引出して車両から取り出すことができ、バッテリ１５
のメンテナンス等を効率よく行うことができる。

【００３４】ここで、本実施例の電気自動車の充電装置
において、バッテリボックスの内部の構造について説明
する。図７乃至図１０に示すように、バッテリボックス
１８内には複数前後方向に沿って縦列されたバッテリ１
５が４列設けられており、前後に隣接するバッテリ１５
同士は接続プレート４１によって接続されている。この
接続プレート４１は正面視がΩ形状をなし、各端部にバ
ッテリ１５の電極１５ａに嵌合する嵌合孔４１ａが形成
されると共にも中央部に収縮部としての湾曲部４１ｂが
形成されている。なお、４２はバッテリ１５の接続部を
覆う絶縁カバーである。

【００３５】従って、接続プレート４１は各嵌合孔４１
ａが隣接するバッテリ１５の電極１５ａに嵌合した状態
でボルト４３によって固定されることで、バッテリ１５
同士が接続される。そして、このバッテリ１５の発熱に
よってバッテリボックスが熱膨張、あるいは熱収縮して
バッテリ１５の電極１５ａの間隔が変わっても、接続プ
レート４１の湾曲部４１ｂが収縮することで、バッテリ
１５の電極１５ａ同士の接続状態は確実に維持される。
また、バッテリ１５の電極１５ａ同士の接続をケーブル
の代わりに接続プレート４１を用いたことで、配線がシ
ンプルとなって重量が軽減され、且つ、断線の虞もなく
なってメンテナンスも容易となる。

【００３６】また、バッテリボックス１８の後端部では
左右に並設するバッテリ１５同士が接続片４４及び接続
ケーブル４５，４６によって接続されており、バッテリ
１５の接続部には絶縁カバー４７が取付けられている。
この接続片４４は屈曲部４４ａがバッテリ１５の上面の
段部に当接することでボルト４３の弛み止めが図られて
いる。一方、バッテリボックス１８の前端部では左右に
並設するバッテリ１５同士が接続ケーブル４８，４９に
よって接続されている。そして、この前端部のバッテリ
１５の電極１５ａには配電盤５０を介して充電コネクタ
２３が接続されると共に、バッテリボックス１８の車体
搭載時にモータ１６及び発電機１４に接続可能な給電コ
ネクタ５１，５２が接続されている。

【００３７】従って、前述したように、バッテリ１５を
バッテリボックス１８と共に車体から取り外したときに
は、充電設備からの図示しないコネクタをバッテリボッ
クス１８の充電コンタクタ２３に接続し、この充電設備
によってバッテリ１５に充電する。一方、バッテリ１５
をバッテリボックス１８と共に車体に搭載したときに
は、モータ１６及び発電機１４をバッテリボックス１８
の給電コンタクタ５１，５２に接続し、この発電機１４
からバッテリ１５に充電したり、バッテリ１５からモー
タ１６に給電したりする。

【００３８】更に、バッテリボックス１８の後部には一
対の電動モータ５３によって回転可能な一対のブロア５
４及びダクト５５が装着されている。従って、充電や給
電によってバッテリ１５が発熱してバッテリボックス１
８内が高温状態になると、電動モータ５３が駆動して一
対のブロア５４が回転する。すると、バッテリボックス
１８の前部から外気が取り入れられ、内部の暖気がダク
ト５５を通して外部に排出されることとなり、バッテリ
１５が冷却されると共に、バッテリボックス１８内部の
温度が均一となって各バッテリの充電、給電効率が良く
なり、また、バッテリ損傷も低減して寿命が延びる。

【００３９】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて説明したように本
発明の電気自動車の充電装置によれば、バッテリを収容
すると共に車体に着脱自在なバッテリボックスを設け、
このバッテリボックスにバッテリに充電可能に接続され
ると共に車外の充電設備に接続可能な充電コネクタを設
けたので、バッテリボックスを車体に取付けた状態はも
ちろんのこと、車体から取外した状態でも充電コネクタ
によって充電を行うことができ、車体側の点検作業とバ
ッテリの充電作業を同時に行うことができ、作業効率の
向上を図ることができる。

【００４０】また、本発明の電気自動車の充電装置によ
れば、充電コネクタに充電用電力が供給されるときの
み、この充電コネクタとバッテリとを接続する充電コン
タクタをバッテリボックスに設けたので、バッテリボッ
クスを車体から取外した状態でも、充電コンタクタによ
って安全に充電を行うことができる。

【００４１】また、本発明の電気自動車の充電装置によ
れば、バッテリボックス内に収容された複数のバッテリ
における互いに隣接するバッテリの電極同士を収縮部を
有する接続プレートによって接続したので、バッテリの
発熱によってバッテリボックスが熱膨張し、互いに隣接
するバッテリの電極同士の間隔が変わっても、接続プレ
ートの収縮部が収縮することで、バッテリの電極同士の
接続状態を確実に維持することができる。

【００４２】また、本発明の電気自動車の充電装置によ
れば、複数のバッテリを収容するバッテリボックスに内
部の空気を外部に排出するブロアを設け、バッテリボッ
クス内の温度が所定温度以上になったときにこのブロア
を作動させるようにしたので、バッテリの発熱によって
バッテリボックス内が高温状態になっても、ブロアが作
動することで、バッテリボックス内部の暖気が外部に排
出されることとなり、バッテリが冷却されて充電時間を
短縮することができると共に、バッテリの耐久性の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例に係る電気自動車の充電装置が
装着されたトラックの概略構成図である。

【図２】本実施例の電気自動車の充電装置を表す概略構
成図である。

【図３】本実施例のバッテリボックス及びその収納部の
側面図である。

【図４】バッテリボックス及びその収納部の平面図であ
る。

【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】図３のVI−VI断面図である。

【図７】バッテリボックスのスライド状態を説明するた
めのバッテリボックス内部の平面図である。

【図８】図７のVIII−VIII断面図である。

【図９】図７のIX−IX断面図である。

【図１０】図７のＸ矢視図である。

【図１１】一般的なハイブリッド電気自動車の走行距離
に対するバッテリ充電率の変化を表すグラフ図である。

【図１２】従来の電気自動車のバッテリ搭載構造を表す
トラックの概略図である。

【図１３】従来の電気自動車の充電装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１１車両１２シャシフレーム１３エンジン１４発電機１５バッテリ１６電動機１８バッテリボックス２０縦根太２１バッテリボックス収納部２２スライド機構２３充電コネクタ２４ノンフューズブレーカ２５充電コンタクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリを収容すると共に車体に着脱自
在に設けられたバッテリボックスと、該バッテリボック
スに設けられて前記バッテリに充電可能に接続されると
共に車外の充電設備に接続可能な充電コネクタとを具え
たことを特徴とする電気自動車の充電装置。
【請求項２】請求項１記載の電気自動車の充電装置に
おいて、前記充電コネクタに充電用電力が供給されると
きのみ、該充電コネクタと前記バッテリとを接続する充
電コンタクタが前記バッテリボックスに設けられたこと
を特徴とする電気自動車の充電装置。
【請求項３】請求項１記載の電気自動車の充電装置に
おいて、前記バッテリボックス内に収容された複数のバ
ッテリは、互いに隣接するバッテリの電極同士が収縮部
を有する接続プレートによって接続されたことを特徴と
する電気自動車の充電装置。
【請求項４】請求項１記載の電気自動車の充電装置に
おいて、前記複数のバッテリを収容する前記バッテリボ
ックスに内部の空気を外部に排出するブロアを設け、前
記バッテリボックス内の温度が所定温度以上になったと
きに前記ブロアを作動させるようにしたことを特徴とす
る電気自動車の充電装置。