JPH1028332A

JPH1028332A - 電気自動車用充電装置

Info

Publication number: JPH1028332A
Application number: JP8182455A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Kanekawa; 収一金川; Tsutomu Tanaka; 努田中; Kunihiko Watanabe; 邦彦渡辺; Tomohiro Kesseki; 友宏結石; Hiroshige Deguchi; 洋成出口; Shiyuuji Arisaka; 秋司有坂
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単に電気自動車の充電をすることができ、
更に、充電未完了状態で気付かずに電気自動車Ｅを発進
させることのない充電装置を提供する。【解決手段】駐車場に床面に備えられた移動規制ユニ
ット３０に電気自動車Ｅの前輪を進入させると感圧セン
サ３５が作動し、規制板４０が直立するようになってい
る。規制板４０の先端には、一次コイル４２が備えられ
ており、直立するとこの一次コイル４２が電気自動車Ｅ
に備えられた二次コイル１２と対面して電磁結合可能と
なり、バッテリ１０に電力が供給される。充電が未完了
であると、規制板４０が規制状態に保たれたままとなる
ので、運転者が電気自動車Ｅを発進させようとしてもそ
の移動が規制されて異常に直ちに気付くことになるか
ら、残容量不足の状態を運転者が知らないままで電気自
動車Ｅを発進させてしまうことを確実に防止することが
できる。

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に充電す
るための充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の充電装置として実用化さ
れている構成は図８に示すようである。電気自動車１の
車体には動力用バッテリーに接続された車両側コネクタ
２が設けられ、ここに車外から給電コネクタ３が接続さ
れる。その給電コネクタ３は車両外に設置された充電用
電源４からのケーブル５先端に設けられており、充電用
電源４からの電力は両コネクタ２，３を通して動力用バ
ッテリに供給されて充電が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
への充電はガソリン自動車へのガソリン補給に比べて長
時間を要するという傾向がある。このため、万一、電気
自動車が走行中に動力電池の残容量切れを起こしてしま
うと、ガソリン車のように短時間で補給を済ませて再び
走行させることができず、動力電池の充電のために電気
自動車を長時間停車させなければならないという弱点が
ある。このため、電気自動車を駐車場から発進させるに
際しては、予定している走行距離との関係で動力電池に
充分な残容量があることを確認してから発進させること
が望ましい。ところが、従来の充電装置では、その点の
配慮がされていないから、例えば運転者が夜間に帰宅し
て車庫に駐車させた電気自動車の充電をうっかりと忘れ
た場合でも、翌朝、そのまま電気自動車を発進させてし
まうことが考えられる。このような場合には、目的地に
到着する前に動力電池の残容量切れを起こしてしまう可
能性があり、この点の対策が求められている。本発明は
上記事情に鑑みてなされ、その目的は、電気自動車の動
力用蓄電装置が残容量不十分な場合に、それに気付かず
発進させてしまうことを防止できる電気自動車充電装置
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用・効果】

＜請求項１の発明＞上記目的を達成するため、請求項１
に係る発明は、駐車している電気自動車の移動を規制す
る規制状態と、その規制を解除する規制解除状態との間
で規制部材を変位させる移動規制ユニットを備え、この
移動規制ユニットは、動力用蓄電装置の残容量が所定値
以下である場合に規制状態に保持されるようにしてある
ところに特徴を有する。このような構成とすれば、駐車
場に入庫した電気自動車の動力用蓄電装置の残容量が少
ない場合には、移動規制ユニットの規制部材が電気自動
車の移動を規制する規制状態に保持される。従って、運
転者が電気自動車を発進させようとしてもその移動が規
制されて異常に気付くことになるから、残容量不足の状
態を運転者が知らないままで発進させてしまうことを確
実に防止することができる。

【０００５】＜請求項２の発明＞また、請求項２に係る
発明は、上記請求項１に記載の電気自動車用充電装置に
おいて、規制部材に、駐車場側の外部電源に連なる一次
コイルを設け、その規制状態でこの一次コイルが電気自
動車に設けられて動力用蓄電装置に連なる二次コイルに
電磁結合可能に対面されるようにしたところに特徴を有
する。この構成では、動力用蓄電装置の残容量が少ない
電気自動車が駐車場に駐車して規制部材が規制状態とな
ると、自ずと一次コイルが二次コイルに対面状態となっ
て両コイルの電磁結合を介した電力供給が可能になる。
従って、例えば給電コネクタを車両側コネクタに結合し
たり、あるいは電磁結合方式を採用している場合でも電
源側の一次コイルを車両側の二次コイルに対向状態とす
るような面倒な充電準備操作が不要になるという利点が
得られる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図４を参照して
本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明にかかる
充電装置を備えた駐車場に、電気自動車Ｅを進入させる
ところを示したものである。

【０００７】この電気自動車Ｅは、動力用蓄電装置であ
るバッテリ１０を主電力供給源とし、これから電力を供
給されて走行用モータや各種電気機器が機能する。この
バッテリ１０には充電回路１１を介して二次コイル１２
が接続されており、その二次コイル１２に誘導された交
流を整流にして充電されるようになっている。上記二次
コイル１２は、例えばフェライト製の磁芯に電線を巻回
してなる偏平な円盤状に形成され、例えば合成樹脂材料
製の保護ケース内に収容されており、車体の左前輪の後
方側に形成されたコイル収容部１３に取り付けられてい
る。このコイル収容部１３は車体底面に開口を備えた凹
状空間に形成され、上記二次コイル１２は、図３に示す
ように、このコイル収容部１３の前方側側壁にあってそ
の電磁結合面を後方に向けて取り付けられている。

【０００８】一方、駐車場内には外部充電用電源である
外部電源装置２０が備えられ、床面には移動規制ユニッ
ト３０が設けてある。この移動規制ユニット３０は、図
２に示すように、矩形箱体の上面及び一側面を開放した
矩形箱側のタイヤ受け３１を床面に固定して備え、その
タイヤ受け３１底面の開放側にヒンジ３６を介して規制
部材たる矩形板状の規制板４０が回動可能に連結されて
いる。上記タイヤ受け３１は、その開放側から電気自動
車Ｅの車輪Ｈを進入させると、長辺側の側壁３２，３２
が車輪Ｈを案内し、更に、奥壁３３によって車輪Ｈをそ
れ以上前方へ進めないようにする。また、タイヤ受け３
１の底面３４には感圧センサ３５が備えられていて、車
輪Ｈが奥まで進入したときに、丁度車輪Ｈの真下にその
感圧センサ３５が位置して作動するようにしてある。

【０００９】上記ヒンジ３６は、規制板４０側に固定さ
れた支軸３７がタイヤ受け３１に対して回動可能となっ
ており、さらに、その支軸３７が一側方に延びていて駐
車場床面に固定された減速器付きモータ５０の出力軸に
連結されている。これにより、規制板４０を、図３に示
すように、床面に対して直立させて車輪Ｈの移動を規制
する規制状態と、図２に示すように倒して車輪の移動規
制を解除する解除状態との間で旋回させることができ
る。上記規制板４０の先端側には、上記外部電源装置２
０によって励磁可能な一次コイル４２が一体的に設けら
れている。この一次コイル４２は、やはり例えばフェラ
イト製の磁芯に電線を巻回してなる偏平な円盤状に形成
され、例えば合成樹脂材料製の保護ケース内に収容され
ている。そして、板状の規制板４０に埋め込まれて電磁
結合面が規制板４０の表面に位置するようにしてある。

【００１０】この規制板４０は、上記タイヤ受け３１に
車輪Ｈを進入させて感圧センサ３５が作動した状態で直
立させて規制状態とすると、一次コイル４２が上述した
電気自動車Ｅの二次コイル１２と電磁結合可能な状態と
なる。また、その状態で上記モータ５０を断電すると、
減速器の減速比がきわめて大きいから規制板４０を倒す
方向に回動させようとしても回動できなくなり、両コイ
ル１２，４２の保護ケース同士が当接して電気自動車Ｅ
が後方に移動できないように規制する。なお、モータ５
０の減速器内にはクラッチ機構が組み込まれており、規
制板４０側から過剰な回動力が作用した場合には、その
クラッチ機構が滑って規制板４０の倒れ方向への回動を
許容して減速器を保護するようになっている。また、後
述の通信制御回路１６，２２を介して電気自動車Ｅから
のマニュアル操作で規制板４０を解除状態にすることが
できるようにもなっている。

【００１１】また、上記外部電源装置２０と前記電気自
動車Ｅとは、以下の構成にて上記バッテリ１０の残容量
に関する情報を授受できるようになっている。即ち、電
気自動車Ｅにおいては、充電容量検出回路１４が、図４
に示すように、上記バッテリ１０及び充電回路１１に連
なっており、例えば、バッテリ１０から動力モータ等へ
の出力ラインに流れた電流と、充電回路１１から流れ込
んだ電流とに基づき増減した電力を積算して残容量を推
定し、これが所定値を満たすか否かとを検出する。この
充電容量検出回路１４には、赤外線通信素子１５を有す
る通信制御回路１６が備えられ、外部電源装置２０側の
赤外線通信素子２１及び通信制御回路２２を介して充電
制御回路２５に充電に関する情報を送信する。

【００１２】上記充電制御回路２５は信号線によって接
続されている感圧センサ３５から電気自動車Ｅが所定位
置に駐車したことの情報を受けて停止ランプ２６を点灯
させるとともに、受信した情報がバッテリ残容量不足で
ある場合に上記規制板４０を直立させて両コイルの電磁
結合面を対面させる。そして、電源回路２３を動作させ
て一次コイル４２を励磁し、両コイル４２，１２の電磁
結合を介する電力供給によって上記バッテリ１０を充電
する。さらに、充電完了を伝える信号を電気自動車Ｅか
ら受けたら、励磁を止めて規制板４０を倒して解除状態
とし、充電作業を終了させる。なお、上記一次コイル４
２に接続される電源回路２３は、商用電源２４をいった
ん整流してスイッチングすることにより高周波電流を一
次コイル４２に流すことができるようになっている。次
に、この実施形態において電気自動車Ｅの充電手順につ
いて説明する。

【００１３】電気自動車Ｅの車輪Ｈを移動規制ユニット
３０のタイヤ受け３１内に進入させ、その車輪Ｈが前方
奥壁３３に当接してそれ以上進めなくなったら停止す
る。すると、外部電源装置２０は、感圧センサ３５の作
動によって電気自動車Ｅの車輪Ｈが移動規制ユニット３
０内にあることを認識し、停止ランプ２６を点灯させ
る。運転者は、その停止ランプ２６の点灯を確認した
ら、電気自動車Ｅの運転キーをオフ状態にしてその場を
離れることができる。電気自動車Ｅはオフ状態にさせる
ことにより充電モードに切り替わり、通信制御回路１
６，２２を介してバッテリ１０の残容量の情報を外部電
源装置２０に伝える。

【００１４】外部電源装置２０は、バッテリ１０の残電
力量が設定値以上でなければ、規制板４０を直立させて
規制状態とするとともに、一次コイル４２を二次コイル
１２に対面させて励磁することにより電磁結合を介して
バッテリ１０に電力を供給する。そして、充電が完了す
ると、通信制御回路１６，２２を介して電気自動車Ｅか
ら外部電源装置２０にその旨の情報が送信され、一次コ
イル４２の励磁を終了して規制板４０を回動させて解除
状態とし、電気自動車Ｅを駐車場から移動できるように
する。さて、上述のように充電が無事完了すれば、電気
自動車Ｅを駐車場から発進させるに際して何の障害もな
いが、充電が正常に完了しなかった場合、例えば、操作
ミスによる駐車位置のズレのために両コイルが適切に電
磁結合できなかったり、或いは、駐車後直ちに再発進の
必要が生じた場合などには、規制板４０が規制状態に保
たれたままとなる。これにより、運転者が電気自動車Ｅ
を発進させようとしてもその移動が規制されて異常に直
ちに気付くことになるから、残容量不足の状態を運転者
が知らないままで電気自動車Ｅを発進させてしまうこと
を確実に防止することができる。このように電気自動車
Ｅの発進がいったん規制された場合には、運転者はバッ
テリ１０の残容量計を確認し、その残容量によって予定
している走行距離を走行できるか否かを判断することが
でき、残容量不足であれば、例えば、電気自動車Ｅの替
わりの別の交通手段を利用し、残容量が足りるようであ
れば、例えば、電気自動車Ｅからのマニュアル操作で規
制板４０を解除状態にして電気自動車Ｅを発進させれば
よい。

【００１５】このように本実施形態では、駐車場に入庫
した電気自動車Ｅのバッテリ１０の残容量が少ない場合
には、移動規制ユニット３０の規制板４０が電気自動車
Ｅの移動を規制して運転者に気付かせることができるの
で、バッテリ残容量不足の状態を運転者が知らないまま
で発進させてしまうことを確実に防止することができ
る。従って、目的地に到着する前にバッテリ１０の残容
量切れを起こしてしまうようなことはなくなる。また、
バッテリ１０の残容量が少ない電気自動車Ｅが駐車場に
駐車して規制板４０が規制状態となると、自ずと一次コ
イル４２が二次コイル１２に対面状態となって両コイル
４２，１２の電磁結合を介した電力供給が可能になるの
で、充電準備作業の手間がかからない。

【００１６】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。（１）上記実施形態においては、電気自動車Ｅと外部電
源装置２０とにコイル１２，４２を設けてインダクティ
ブ充電方式を採用しているが、例えば、コネクタを用い
ていわゆるコンダクティブ充電方式を用いたものでもよ
い。（２）また、本実施形態では、感圧センサ３５を備えて
充電位置に電気自動車Ｅがいることを検出し、もしバッ
テリ１０の残容量が少なければ、自動で充電するような
構成としているが、例えば、そのような検出用のセンサ
を備えずに、運転者がマニュアル操作で充電するような
ものでもよい。但し、本実施形態のように、自動で充電
を行うようにすれば、充電忘れの防止に寄与することが
できる。

【００１７】（３）上記実施形態では、規制部材（規制
板４０）に一次コイル４２を備えた構成となっている
が、規制部材と一次コイルとを別々に設けた構成として
もよい。例えば、上記実施形態の移動規制ユニット３０
において、規制板４０には一次コイルを備えず、専ら電
気自動車Ｅの移動規制にのみ用い、その規制板４０に対
向するタイヤ受け３１の前方には、モータ駆動のレバー
部材を設けてその先端側に一次コイルを備え、電気自動
車Ｅの車輪Ｈの前方側に設けられた二次コイルと電磁結
合する構成としてもよい。このような構成とすれば、車
輪Ｈをタイヤ受け３１に進入させる際に、その車輪Ｈに
よって一次コイルを踏むことがなくなる。但し、本実施
形態のように規制板４０と一次コイル４２とを一体化し
た構成とすれば、その規制板４０の操作のみで電気自動
車の移動規制とコイルの位置合わせとを同時に行うこと
ができる上、装置全体をコンパクトにすることができ
る。（４）または、例えば図５に示すように、駐車場の奥壁
に一次コイル４２を設け、電気自動車Ｅの前面側に備え
た二次コイル１２と電磁結合できるようにし、規制部材
６０を電気自動車Ｅに当接させて移動を規制してもよ
い。

【００１８】（５）本実施形態では規制板４０を車体本
体に当接させる構成となっているが、例えば、規制板４
０を車輪Ｈに当接させる構成としてもよい。具体的に
は、図６及び図７に示すように、規制板４０の先端部が
車輪Ｈに当接する当接部４３をなし、その当接部４３の
側縁に一次コイル４２の保持部４４を設けて電気自動車
Ｅの車輪Ｈの内側に備えた二次コイル１２と対面する構
成としてもよい。この規制板４０を直立させると、当接
部４３が車輪Ｈに当接して電気自動車Ｅの移動規制がな
されるとともに、一次コイル４２が二次コイル１２と対
面して電磁結合可能となる。このような構成とすると、
規制板４０が車輪Ｈに直接当接してその回転を止めるこ
とができるので、効率的に移動規制を行うことができ
る。

【００１９】（６）更には、例えば、駐車場の出入口に
電気自動車の出庫を阻止する出入り遮断バーを設け、充
電未完了状態での電気自動車Ｅの移動を規制する構造で
もよい。（７）また、移動規制ユニットを規制状態に保持するに
際しては、上記実施形態では「動力用バッテリー１０の
残容量が予め定めた所定値以下である」ことを条件とし
たが、これに限らず、電気自動車が入庫したときの残容
量を検出し、それを「所定値」と設定して「入庫時の残
容量以下である場合に移動規制ユニットを規制状態に保
持する」構成としてもよい。この構成によれば、入庫時
よりも充電によって残容量が増大していない場合には、
電気自動車を駐車場から発進させることが規制される。
従って、例えば運転者が充電開始操作を行ったにも関わ
らず、充電装置や電源に生じた何らかの障害によって充
電がされなかったような場合には、電気自動車を駐車場
から発進させることが規制されるから、やはり異常に直
ちに気付くことができ残容量不足の状態を運転者が知ら
ないままで電気自動車Ｅを発進させてしまうことを確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電気自動車用充電装置
の斜視図である。

【図２】同装置の移動規制ユニットを示す斜視図であ
る。

【図３】同装置を示すの側面図である。

【図４】同装置を示すブロック図である。

【図５】同装置の変形例１を示す側面図である。

【図６】同装置の変形例２を示す平面図である。

【図７】同装置の変形例２を示す側面図である。

【図８】従来の充電装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１０…バッテリ１２…二次コイル２０…外部電源装置３０…移動規制ユニット４０…規制板４２…一次コイル５０…減速器付きモータＥ…電気自動車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺邦彦三重県四日市市西末広町１番14号住友電装株式会社内 (72)発明者結石友宏大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電気工業株式会社内 (72)発明者出口洋成大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電気工業株式会社内 (72)発明者有坂秋司大阪府大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気自動車の駐車場に設けられ、外部電
源によって電気自動車の動力用蓄電装置を充電するもの
において、駐車している前記電気自動車の移動を規制する規制状態
と、その規制を解除する規制解除状態との間で規制部材
を変位させる移動規制ユニットを備え、この移動規制ユ
ニットは、前記動力用蓄電装置の残容量が所定値以下で
ある場合に規制状態に保持されることを特徴とする電気
自動車用充電装置。
【請求項２】規制部材には、駐車場側の外部電源に連
なる一次コイルが設けられ、その規制状態でこの一次コ
イルが電気自動車に設けられて動力用蓄電装置に連なる
二次コイルに電磁結合可能に対面されることを特徴とす
る請求項１記載の電気自動車用充電装置。