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図面 (5)

課題

車外電気機器電力を容易且つ安全に供給することができる電動車両外部給電装置を提供する。

解決手段

駆動用バッテリ11と、ACインバータ14と、車両10の車内に設けられた車内用コンセント15と、ACインバータ14から見て、車内用コンセント15より下流に接続されて、ACインバータ14からの出力をオン又はオフするリレー17と、リレー17より下流に接続されて、車両10の車外に露出された普通充電口12と、少なくともリレー17を制御する車両コントローラ16とを有し、車両コントローラ16は、普通充電口12へのアダプタ20の接続が検知されると、リレー17をオン状態として、ACインバータ14からの出力を普通充電口12から供給する。

概要

背景

電気自動車ハイブリッド車などの電動車両において、高電圧駆動用バッテリ直流(DC)電力交流(AC)電力に変換し、車内に設置されたアクセサリーコンセントを介して、車内の電気機器に電力を供給するシステムが実用化されている。

概要

車外の電気機器へ電力を容易且つ安全に供給することができる電動車両の外部給電装置を提供する。駆動用バッテリ11と、ACインバータ14と、車両10の車内に設けられた車内用コンセント15と、ACインバータ14から見て、車内用コンセント15より下流に接続されて、ACインバータ14からの出力をオン又はオフするリレー17と、リレー17より下流に接続されて、車両10の車外に露出された普通充電口12と、少なくともリレー17を制御する車両コントローラ16とを有し、車両コントローラ16は、普通充電口12へのアダプタ20の接続が検知されると、リレー17をオン状態として、ACインバータ14からの出力を普通充電口12から供給する。

目的

このように、車外の電気機器へ電力を容易且つ安全に供給することができる外部給電装置が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

電動車両を駆動するためのバッテリと、前記バッテリの直流電力交流電力に変換して出力するインバータと、前記電動車両の車内に設けられ、前記インバータからの出力を供給する第1のコンセントと、前記インバータから見て、前記第1のコンセントより下流に接続されて、前記インバータからの出力をオン又はオフするリレーと、前記インバータから見て、前記リレーより下流に接続されて、前記電動車両の車外露出された充電口と、第2のコンセントを有し、前記充電口に接続されるアダプタと、前記リレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記充電口への前記アダプタの接続が検知されると、前記リレーをオン状態として、前記インバータからの出力を前記充電口から供給することを特徴とする電動車両の外部給電装置

請求項2

請求項1に記載の電動車両の外部給電装置において、前記制御手段は、前記充電口への前記アダプタの接続が検知されると、前記電動車両の走行禁止することを特徴とする電動車両の外部給電装置。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の電動車両の外部給電装置において、前記充電口は、家庭用電源電力充電ケーブルを介して供給する充電ガン接続可能であり、前記アダプタは、一端が前記充電ガンと互換性がある形状に形成されると共に他端に前記第2のコンセントを有することを特徴とする電動車両の外部給電装置。

請求項4

電動車両を駆動するためのバッテリと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、前記電動車両の車内に設けられ、前記インバータからの出力を供給する第1のコンセントと、前記インバータから見て、前記第1のコンセントより下流に接続されて、前記インバータからの出力をオン又はオフするリレーと、前記インバータから見て、前記リレーより下流に接続されて、前記電動車両の車外に露出された第2のコンセントと、前記リレーを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第2のコンセントへの電気機器の接続が検知されると、前記リレーをオン状態として、前記インバータからの出力を前記第2のコンセントから供給することを特徴とする電動車両の外部給電装置。

技術分野

0001

本発明は、車外電気機器電力を供給する電動車両外部給電装置に関する。

背景技術

0002

電気自動車ハイブリッド車などの電動車両において、高電圧駆動用バッテリ直流(DC)電力を交流(AC)電力に変換し、車内に設置されたアクセサリーコンセントを介して、車内の電気機器に電力を供給するシステムが実用化されている。

先行技術

0003

特開平11−178241号公報
特許第4781136号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上述したシステムでは、車両外部にコンセントが設置されていないため、電力を車外の電気機器に供給することは容易ではなく、車両外部にコンセントを設置したとしても、単に設置しただけでは、感電漏電などの事故のおそれがある。又、上述した車内のアクセサリーコンセントを介して、車外の電気機器に電力を供給することは可能であるが、その状態では車両の走行が可能であり、電気機器の引きずり等の事故のおそれがある。

0005

このように、車外の電気機器へ電力を容易且つ安全に供給することができる外部給電装置が望まれている。

0006

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、車外の電気機器へ電力を容易且つ安全に供給することができる電動車両の外部給電装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決する第1の発明に係る電動車両の外部給電装置は、
電動車両を駆動するためのバッテリと、
前記バッテリの直流電力交流電力に変換して出力するインバータと、
前記電動車両の車内に設けられ、前記インバータからの出力を供給する第1のコンセントと、
前記インバータから見て、前記第1のコンセントより下流に接続されて、前記インバータからの出力をオン又はオフするリレーと、
前記インバータから見て、前記リレーより下流に接続されて、前記電動車両の車外に露出された充電口と、
第2のコンセントを有し、前記充電口に接続されるアダプタと、
前記リレーを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記充電口への前記アダプタの接続が検知されると、前記リレーをオン状態として、前記インバータからの出力を前記充電口から供給することを特徴とする。

0008

上記課題を解決する第2の発明に係る電動車両の外部給電装置は、
上記第1の発明に記載の電動車両の外部給電装置において、
前記制御手段は、前記充電口への前記アダプタの接続が検知されると、前記電動車両の走行を禁止することを特徴とする。

0009

上記課題を解決する第3の発明に係る電動車両の外部給電装置は、
上記第1又は第2の発明に記載の電動車両の外部給電装置において、
前記充電口は、家庭用電源の電力を充電ケーブルを介して供給する充電ガン接続可能であり、
前記アダプタは、一端が前記充電ガンと互換性がある形状に形成されると共に他端に前記第2のコンセントを有することを特徴とする。

0010

上記課題を解決する第4の発明に係る電動車両の外部給電装置は、
電動車両を駆動するためのバッテリと、
前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して出力するインバータと、
前記電動車両の車内に設けられ、前記インバータからの出力を供給する第1のコンセントと、
前記インバータから見て、前記第1のコンセントより下流に接続されて、前記インバータからの出力をオン又はオフするリレーと、
前記インバータから見て、前記リレーより下流に接続されて、前記電動車両の車外に露出された第2のコンセントと、
前記リレーを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第2のコンセントへの電気機器の接続が検知されると、前記リレーをオン状態として、前記インバータからの出力を前記第2のコンセントから供給することを特徴とする。

発明の効果

0011

第1の発明によれば、車外に露出された充電口へのアダプタの接続が検知された場合のみ、充電口から電力を供給するので、車外の電気機器へ電力を容易に供給可能とすると共に、感電や漏電等の事故を防止することができる。

0012

第2の発明によれば、車外に露出された充電口へのアダプタの接続が検知された場合、電動車両の走行を禁止とすることで、アダプタを接続したままの走行を防止することができる。

0013

第3の発明によれば、一端が充電ガンと互換性がある形状に形成されると共に他端に第2のコンセントを有するアダプタを充電口に接続して用いるので、装置構成を大きく変更すること無く、車外の電気機器へ電力を容易に供給することができる。

0014

第4の発明によれば、車外に露出された第2のコンセントへの電気機器の接続が検知された場合のみ、第2のコンセントから電力を供給するので、車外の電気機器へ電力を容易に供給可能とすると共に、感電や漏電等の事故を防止することができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明に係る電動車両の外部給電装置を説明する概略図である。
本発明に係る電動車両の外部給電装置の実施形態の一例を説明するブロック図である。
本発明に係る電動車両の外部給電装置で実施する手順を説明するフローチャートである。
図2に示した普通充電口における接続信号を説明する回路図である。

実施例

0016

以下、本発明に係る電動車両の外部給電装置の実施形態について、図1図3を参照して説明を行う。なお、ここでは、電動車両として、電気自動車を例示するが、エンジン内燃機関)も備えるハイブリッド車などにも、本発明は適用可能である。

0017

(実施例1)
図1は、本実施例の電動車両の外部給電装置を説明する概略図であり、図2は、本実施例の電動車両の外部給電装置を説明するブロック図であり、図3は、本実施例の電動車両の外部給電装置で実施する手順を説明するフローチャートである。又、図4は、図2に示した普通充電口における接続信号を説明する回路図である。

0018

電気自動車である車両10は、その駆動のために高電圧の駆動用バッテリ11を有しており、駆動用バッテリ11へ電力を供給するための充電口として、急速充電口(図示省略)と普通充電口12とを有している。普通充電口12を介して、駆動用バッテリ11への充電を行う際には、家庭用電源(例えば、AC100V)の電力を、充電ケーブルを介して供給する充電ガン(図示省略)を普通充電口12に接続することで、車両10が備える車載充電器13で、AC100VからDC電圧へ変換して、駆動用バッテリ11への充電を行っている。なお、本発明で言う充電口とは、普通充電口12を指すものとする。

0019

本実施例において、車外にある電気機器30を接続する場合、普通充電口12に挿入可能なアダプタ20、つまり、一端が上記充電ガンと互換性がある形状のアダプタ20を用いており、電気機器30の電源ケーブル31をアダプタ20に接続すると共に、図2に示す本実施例の電動車両の外部給電装置を用いることで、車外への電力の供給を可能としている。このアダプタ20は、充電ガンと同様に、防水構造としている。又、アダプタ20は、充電ガンと互換性のある形状に形成された一端とは反対側の他端に電気機器が接続されるコンセント(第2のコンセント)を有している。

0020

本実施例の電動車両の外部給電装置は、図2に示すように、駆動用バッテリ11に加えて、駆動用バッテリ11のDC電力をAC電力に変換して出力する(例えば、DC電圧をAC100Vに変換して出力する)ACインバータ14と、車両10の車内に設けられ、ACインバータ14からの出力を供給する車内用コンセント15(第1のコンセント)と、ACインバータ14から見て、車内用コンセント15より下流に接続され、ACインバータ14からの出力をオン又はオフするリレー17と、ACインバータ14から見て、リレー17より下流に接続されると共に、車両10の車外に露出して設けられ、ACインバータ14からの出力を供給する普通充電口12と、ACインバータ14やリレー17などを制御する車両コントローラ16(制御手段)とを有している。

0021

従来、ACインバータ14からの出力は、車内用コンセント15へ供給していたが、本実施例では、更に、リレー17を介して、普通充電口12へも供給できるように構成しており、普通充電口12に電気機器30を接続する場合、つまり、アダプタ20を介して、電気機器30を接続する場合には、以下の手順により、充電用の普通充電口12を供給用の車外コンセントとして流用するようにしている。

0022

ここで、図2に示すブロック図と共に、図3に示すフローチャートを参照して、充電用の普通充電口12を供給用の車外コンセントとして使用する手順を説明する。

0023

車両コントローラ16において、AC出力要求信号Sg1がオン状態であるかどうかを確認し(ステップS1)、オン状態である場合は、ステップS2へ進み、オン状態でない場合(オフ状態である場合)は、ステップS3へ進む。AC出力要求信号Sg1は、車両10に備えられているAC出力要求スイッチ(図示省略)をドライバが操作することにより、車両コントローラ16へ送信される。

0024

AC出力要求信号Sg1がオン状態である場合、車両コントローラ16からACインバータ14へACインバータ駆動信号Sg2を送信し、ACインバータ14を駆動して、ACインバータ14からの出力を行う(ステップS2)。つまり、ACインバータ14で駆動用バッテリ11からのDC電圧をAC100Vへ変換して出力する。このとき、基本的には、ACインバータ14からの出力は、車内用コンセント15から供給可能となっている。つまり、AC出力要求スイッチによりAC出力要求信号Sg1がオン状態であれば、車内用コンセント15からは、ACインバータ14からの出力が常に供給可能となっている。

0025

一方、AC出力要求信号Sg1がオン状態でない場合、車両コントローラ16からACインバータ14へACインバータ駆動信号Sg2は送信されないので、ACインバータ14は停止した状態を維持し、車内用コンセント15からの給電は行えない状態である(ステップS3)。

0026

次に、車両コントローラ16において、接続信号Sg3がオン状態であるかどうかを確認し(ステップS4)、オン状態である場合、つまり、普通充電口12にアダプタ20を接続している場合は、ステップS5、S6へ進み、オン状態でない場合(オフ状態である場合)、つまり、普通充電口12にアダプタ20を接続していない場合は、ステップS7へ進む。普通充電口12では、普通充電口12にアダプタ20を接続すると、例えば、普通充電口12に設けたスイッチにより接続信号Sg3がオン状態となるように構成している。これにより、普通充電口12にアダプタ20を接続しているかどうかを確認することができる。

0027

普通充電口12にアダプタ20を接続している場合、例えば、駆動モータトルクをゼロとすることにより、車両10の走行を禁止すると共に(ステップS5)、車両コントローラ16からリレー17へリレー駆動信号Sg4を送信し、リレー17をオン状態として、ACインバータ14と外部給電用となる普通充電口12とを電気的に接続している(ステップS6)。つまり、普通充電口12にアダプタ20を接続しているときの走行を禁止して、ACインバータ14からの出力を、車内用コンセント15と共に普通充電口12から供給可能としている。この結果、ACインバータ14を駆動している場合には、アダプタ20に接続した車外の電気機器30へ電力を安全に供給可能としている。

0028

一方、普通充電口12にアダプタ20を接続していない場合、車外の電気機器30を引きずる等の事故のおそれはないので、車両10の走行を許可している(ステップS7)。又、このとき、リレー17はオフ状態を維持しているので、ACインバータ14を駆動していても、ACインバータ14からの出力は、車内用コンセント15のみから供給可能であり、普通充電口12へは供給されず、感電や漏電等の事故を防止することができる。

0029

従って、本実施例では、車両10の普通充電口12にアダプタ20を接続することで、車外の電気機器30へAC電力を容易に供給可能としている。このとき、アダプタ20の普通充電口12への接続を検知した場合のみ、普通充電口12からAC電力を供給するので、アダプタ20を介して、車外の電気機器30にAC電力を容易に供給可能とすると共に、感電や漏電等の事故を防止することができる。又、アダプタ20の普通充電口12への接続を検知した場合、車両10を走行禁止とすることで、電気機器30の引きずり等の事故を防止することができる。又、車両10の普通充電口12を車外への給電用のコンセントとして流用し、充電ガンと互換性がある形状のアダプタ20を普通充電口12に接続して用いるので、装置構成を大きく変更すること無く、車外の電気機器30へ電力を容易に供給することができる。

0030

なお、上記ステップS4の判断は、上記ステップS2の判断に関わらず、つまり、ACインバータ14の駆動の有無に関わらず、行われる。そのため、ACインバータ14が駆動していなくても、普通充電口12にアダプタ20を接続しているときは、車両10の走行を禁止して、電気機器30の引きずり等の事故を防止することができる。

0031

又、普通充電口12に設けたスイッチは、家庭用電源を供給する充電ガンとアダプタ20とを区別して検知できる構成としてもよい。充電ガンとアダプタ20とを区別することにより、ACインバータ14が駆動している状態で充電ガンを接続した場合には、リレー17が駆動されないため(オフ状態であるため)、普通充電口12において、充電ガンからの充電とACインバータ14からの給電が同時に行われることはなく、充電ガンから駆動用バッテリ11へ充電しながら、車内用コンセント15を使用することが可能である。

0032

この具体的な構成の一例として、図4の回路図に示す構成が挙げられる。図4は、普通充電口12に充電ガン21が接続された状態を示している。接地線PEに対して、車両10側には抵抗R4、R5が、充電ガン側にはスイッチS3、抵抗R6、R7が設けられている。車両コントローラ16は、基準電圧VDCに対する抵抗R4、R5、R6、R7による分圧(接続信号Sg3)を検知することにより、充電ガン21の接続検知を行っている。例えば、充電ガン21が接続されていないときは、抵抗R4、R5による分圧を検知することにより、充電ガン21が接続されていないことを検知し、充電ガン21が接続されているときは、抵抗R4、R5、R6による分圧を検知することにより、充電ガン21が接続されていることを検知している。ここで、スイッチS3は、充電ガン21を接続したときにオンとなるものであり、充電ガン21の解除タン(図示省略)を押下することにより、スイッチS3はオフとなる。この場合、抵抗R4、R5、R6、R7による分圧を検知することにより、充電ガン21が接続されている状態で、充電を停止することになる。

0033

充電ガン21に対し、アダプタ20にも充電ガン21と同様にスイッチS3、抵抗R6、R7が設けられているが(図示省略)、充電ガン21の抵抗R6、R7と、アダプタ20の抵抗R6、R7とを異なる抵抗値に設定すれば、車両コントローラ16は、充電ガン21が接続された場合と、アダプタ20が接続された場合とで異なる分圧(接続信号Sg3)を検知することになり、充電ガン21とアダプタ20との接続の区別が可能となる。

0034

又、駆動用バッテリ11が急速充電されているときであっても、AC出力要求スイッチによりAC出力要求信号Sg1がオン状態であり、かつ、普通充電口12にアダプタ20を接続して、接続信号Sg3がオン状態である場合には、普通充電口12及びアダプタ20を介して、車外に設置された電気機器30へAC電力を供給するようにしてもよい。

0035

以上説明したように、本実施例では電気自動車を例示したが、ハイブリッド車も、駆動用バッテリ、ACインバータ、車内用コンセント、車両コントローラを備えており、このような構成に、更に、上述したリレーを設けると共に、普通充電口に替わる車外コンセント(第2のコンセント)を設ければ、本実施例をそのまま適用することができる。この場合は、車外コンセントに対して電気機器の電源ケーブルを直接又は変換プラグを介して間接的に接続した場合に、その接続を検知し、リレーをオン状態として電気機器へAC電力を供給する。

0036

本発明は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両において、外部の電気機器へ電力を供給する外部給電装置として好適なものである。

0037

11駆動用バッテリ
12普通充電口
14ACインバータ
15車内用コンセント
16車両コントローラ
17 リレー

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