特許 5960075 電気車両用充電装置、および電気車両の充電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5960075

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】電気車両用充電装置、および電気車両の充電方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20160719BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20160719BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20160719BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/02 A

   H02J7/00 P

   B60L11/18 C

   H01M10/44 A

   H02J7/00 301B

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-24664(P2013-24664)

(22)【出願日】2013年2月12日

(65)【公開番号】特開2014-155377(P2014-155377A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100152205

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】大城 勝俊

【審査官】 永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５４６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８３９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３３９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１４９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２５１７１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ１／００−３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリと、第１および第２の電源入力端子を有する車両制御部とを備える電気車両に電力を供給するための電気車両用充電装置であって、
前記車両制御部の前記第１の電源入力端子に接続可能な第１のコネクタ端子と、前記車両制御部の前記第２の電源入力端子に接続可能な第２のコネクタ端子とを有するコネクタと、
前記コネクタが前記電気車両に接続されたコネクタ接続状態において、一端が前記バッテリの一方の電極に接続される第１の遮断手段と、
第１の出力端子が前記第１の遮断手段の他端に接続され、第２の出力端子が前記コネクタ接続状態において前記バッテリの他方の電極に接続され、前記バッテリを充電するための直流電力を前記第１および第２の出力端子から出力する第１の直流電力供給部と、
一端が前記第１のコネクタ端子に接続された第２の遮断手段と、
第３の出力端子が前記第２の遮断手段の他端に接続され、第４の出力端子が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記車両制御部を動作させるための直流電力を前記第３および第４の出力端子から出力する第２の直流電力供給部と、
前記第２の遮断手段に並列接続されており、前記コネクタ接続状態において前記車両制御部の前記第１および第２の電源入力端子間の電圧降下が前記車両制御部の動作電圧より小さくなるように前記第２の直流電力供給部から出力された電流を所定の電流値に制限して前記第１のコネクタ端子に出力する電流制限部と、
一端が前記第１のコネクタ端子に接続され、他端が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧を検出するコネクタ接続検出部と、
前記第１および第２の遮断手段を、導通状態または遮断状態に制御する充電装置制御部と、
を備え、
前記コネクタ接続検出部により検出された前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧が所定の範囲内にある場合、前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にして前記車両制御部が動作可能な電力を前記第１および第２のコネクタ端子から出力させ、その後、前記第１の遮断手段を導通状態にして前記第１の直流電力供給部による前記バッテリの充電を開始することを特徴とする電気車両用充電装置。

【請求項2】

前記車両制御部が前記電気車両と前記コネクタとの間の接続確認を完了した場合に出力する接続確認信号を受信する接続確認信号通信部をさらに備え、
前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にした後、前記第１の遮断手段を導通状態にする前に前記接続確認信号通信部が前記接続確認信号を受信しているか否かを確認し、前記接続確認信号を受信している場合に、前記第１の遮断手段を導通状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両用充電装置。

【請求項3】

前記車両制御部が前記バッテリの充電を許可する場合に出力する充電許可信号を受信する充電許可信号通信部をさらに備え、
前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にした後、前記第１の遮断手段を導通状態にする前に前記充電許可信号通信部が前記充電許可信号を受信しているか否かを確認し、前記充電許可信号を受信している場合に、前記第１の遮断手段を導通状態にする、
ことを特徴とする請求項２に記載の電気車両用充電装置。

【請求項4】

前記第１の直流電力供給部は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電装置制御部は、前記車両制御部から前記充電許可信号を受信するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておき、前記充電許可信号を受信すると、前記第１の遮断手段を導通状態にしてから前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の電気車両用充電装置。

【請求項5】

前記第１の直流電力供給部は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電装置制御部は、前記車両制御部から前記充電許可信号を受信するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておき、前記充電許可信号を受信すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させてから前記第１の遮断手段を導通状態にする、
ことを特徴とする請求項３に記載の電気車両用充電装置。

【請求項6】

前記所定の範囲は、前記車両制御部が停止している状態における前記第１および第２の電源入力端子間の抵抗値がとり得る値に基づいて決められていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電気車両用充電装置。

【請求項7】

前記電流制限部は、一端が前記第２の遮断手段の一端に接続され、他端が前記第２の遮断手段の他端に接続された定電流ダイオードからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電気車両用充電装置。

【請求項8】

バッテリと、第１および第２の電源入力端子を有する車両制御部とを備える電気車両を、電気車両用充電装置により充電する方法であって、
前記電気車両用充電装置は、前記車両制御部の前記第１の電源入力端子に接続可能な第１のコネクタ端子、および前記車両制御部の前記第２の電源入力端子に接続可能な第２のコネクタ端子を有するコネクタと、前記コネクタが前記電気車両に接続されたコネクタ接続状態において、一端が前記バッテリの一方の電極に接続される第１の遮断手段と、第１の出力端子が前記第１の遮断手段の他端に接続され、第２の出力端子が前記コネクタ接続状態において前記バッテリの他方の電極に接続され、前記バッテリを充電するための直流電力を前記第１および第２の出力端子から出力する第１の直流電力供給部と、一端が前記第１のコネクタ端子に接続された第２の遮断手段と、第３の出力端子が前記第２の遮断手段の他端に接続され、第４の出力端子が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記車両制御部を動作させるための直流電力を前記第３および第４の出力端子から出力する第２の直流電力供給部と、前記第２の遮断手段に並列接続された電流制限部と、一端が前記第１のコネクタ端子に接続され、他端が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧を検出するコネクタ接続検出部と、前記第１および第２の遮断手段を、導通状態または遮断状態に制御する充電装置制御部と、を備え、
前記電流制限部により、前記コネクタ接続状態において前記車両制御部の前記第１および第２の電源入力端子間の電圧降下が前記車両制御部の動作電圧より小さくなるように前記第２の直流電力供給部から出力された電流を所定の電流値に制限して前記第１のコネクタ端子に出力する工程と、
前記充電装置制御部により、前記コネクタ接続検出部で検出された前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧が所定の範囲内にあるか否かを確認する第１の工程と、
前記電圧が前記所定の範囲内にある場合は、前記充電装置制御部により前記第２の遮断手段を導通状態にすることにより、前記車両制御部が動作可能な電力を前記第２の直流電力供給部から前記車両制御部に供給する第２の工程と、
前記充電装置制御部により前記第１の遮断手段を導通状態にすることにより、前記第１の直流電力供給部による前記バッテリの充電を開始する第３の工程と、
を備えることを特徴とする電気車両の充電方法。

【請求項9】

前記第３の工程を行う前に、前記充電装置制御部により、前記車両制御部が前記バッテリの充電を許可する場合に出力する充電許可信号を前記電気車両から受信したか否かを確認する第４の工程をさらに備え、
前記電気車両から前記充電許可信号を受信した場合に、前記第３の工程を行うことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の充電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気車両用充電装置、および電気車両の充電方法に関し、より詳しくは、電動二輪車（二輪ＥＶ）等の電気車両を充電するための電気車両用充電装置、および該電気車両の充電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電動二輪車等の電気車両の中には、安全電圧を超えるバッテリを有するものがある。このような電気車両を充電する際、ユーザは、安全を確保するために、電気車両と、電気車両用充電装置（以下、単に「充電装置」ともいう。）とをコネクタで接続し、その後、充電開始用のスイッチを押すという手順をとっていた。

【0003】

しかし、ユーザの手間を削減するため、充電装置を電気車両に接続するだけでバッテリの充電を開始できることが求められていた。

【0004】

特許文献１には、電源検出信号およびバッテリ電圧信号等に基づいて充電開始時刻を算出し、該充電開始時刻にバッテリの充電を開始する充電装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−１９０６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の場合、バッテリ残量に応じて値が大きく変化するバッテリ電圧等に基づいて充電制御を行うため、充電装置が所定の電気車両、即ちその充電装置に適合した電気車両に接続されていることを確実に確認するのが実際上困難であるという課題があった。

【0007】

そこで、本発明は、電気車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていることを確実に確認した後、電気車両の充電を自動的に開始することが可能な電気車両用充電装置、および電気車両の充電方法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】

【0008】

本発明の一態様に係る電気車両用充電装置は、
バッテリと、第１および第２の電源入力端子を有する車両制御部とを備える電気車両に電力を供給するための電気車両用充電装置であって、
前記車両制御部の前記第１の電源入力端子に接続可能な第１のコネクタ端子と、前記車両制御部の前記第２の電源入力端子に接続可能な第２のコネクタ端子とを有するコネクタと、
前記コネクタが前記電気車両に接続されたコネクタ接続状態において、一端が前記バッテリの一方の電極に接続される第１の遮断手段と、
第１の出力端子が前記第１の遮断手段の他端に接続され、第２の出力端子が前記コネクタ接続状態において前記バッテリの他方の電極に接続され、前記バッテリを充電するための直流電力を前記第１および第２の出力端子から出力する第１の直流電力供給部と、
一端が前記第１のコネクタ端子に接続された第２の遮断手段と、
第３の出力端子が前記第２の遮断手段の他端に接続され、第４の出力端子が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記車両制御部を動作させるための直流電力を前記第３および第４の出力端子から出力する第２の直流電力供給部と、
前記第２の遮断手段に並列接続されており、前記コネクタ接続状態において前記車両制御部の前記第１および第２の電源入力端子間の電圧降下が前記車両制御部の動作電圧より小さくなるように前記第２の直流電力供給部から出力された電流を所定の電流値に制限して前記第１のコネクタ端子に出力する電流制限部と、
一端が前記第１のコネクタ端子に接続され、他端が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧を検出するコネクタ接続検出部と、
前記第１および第２の遮断手段を、導通状態または遮断状態に制御する充電装置制御部と、
を備え、
前記コネクタ接続検出部により検出された前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧が所定の範囲内にある場合、前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にして前記車両制御部が動作可能な電力を前記第１および第２のコネクタ端子から出力させ、その後、前記第１の遮断手段を導通状態にして前記第１の直流電力供給部による前記バッテリの充電を開始することを特徴とする。

【0009】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記車両制御部が前記電気車両と前記コネクタとの間の接続確認を完了した場合に出力する接続確認信号を受信する接続確認信号通信部をさらに備え、
前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にした後、前記第１の遮断手段を導通状態にする前に前記接続確認信号通信部が前記接続確認信号を受信しているか否かを確認し、前記接続確認信号を受信している場合に、前記第１の遮断手段を導通状態にするようにしてもよい。

【0010】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記車両制御部が前記バッテリの充電を許可する場合に出力する充電許可信号を受信する充電許可信号通信部をさらに備え、
前記充電装置制御部は、前記第２の遮断手段を導通状態にした後、前記第１の遮断手段を導通状態にする前に前記充電許可信号通信部が前記充電許可信号を受信しているか否かを確認し、前記充電許可信号を受信している場合に、前記第１の遮断手段を導通状態にするようにしてもよい。

【0011】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記第１の直流電力供給部は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電装置制御部は、前記車両制御部から前記充電許可信号を受信するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておき、前記充電許可信号を受信すると、前記第１の遮断手段を導通状態にしてから前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させるようにしてもよい。

【0012】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記第１の直流電力供給部は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、
前記充電装置制御部は、前記車両制御部から前記充電許可信号を受信するまで前記ＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておき、前記充電許可信号を受信すると、前記ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させてから前記第１の遮断手段を導通状態にするようにしてもよい。

【0013】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記所定の範囲は、前記車両制御部が停止している状態における前記第１および第２の電源入力端子間の抵抗値がとり得る値に基づいて決められているようにしてもよい。

【0014】

また、前記電気車両用充電装置において、
前記電流制限部は、一端が前記第２の遮断手段の一端に接続され、他端が前記第２の遮断手段の他端に接続された定電流ダイオードからなるようにしてもよい。

【0015】

本発明の一態様に係る電気車両の充電方法は、
バッテリと、第１および第２の電源入力端子を有する車両制御部とを備える電気車両を、電気車両用充電装置により充電する方法であって、
前記電気車両用充電装置は、前記車両制御部の前記第１の電源入力端子に接続可能な第１のコネクタ端子、および前記車両制御部の前記第２の電源入力端子に接続可能な第２のコネクタ端子を有するコネクタと、前記コネクタが前記電気車両に接続されたコネクタ接続状態において、一端が前記バッテリの一方の電極に接続される第１の遮断手段と、第１の出力端子が前記第１の遮断手段の他端に接続され、第２の出力端子が前記コネクタ接続状態において前記バッテリの他方の電極に接続され、前記バッテリを充電するための直流電力を前記第１および第２の出力端子から出力する第１の直流電力供給部と、一端が前記第１のコネクタ端子に接続された第２の遮断手段と、第３の出力端子が前記第２の遮断手段の他端に接続され、第４の出力端子が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記車両制御部を動作させるための直流電力を前記第３および第４の出力端子から出力する第２の直流電力供給部と、前記第２の遮断手段に並列接続された電流制限部と、一端が前記第１のコネクタ端子に接続され、他端が前記第２のコネクタ端子に接続され、前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧を検出するコネクタ接続検出部と、前記第１および第２の遮断手段を、導通状態または遮断状態に制御する充電装置制御部と、を備え、
前記電流制限部により、前記コネクタ接続状態において前記車両制御部の前記第１および第２の電源入力端子間の電圧降下が前記車両制御部の動作電圧より小さくなるように前記第２の直流電力供給部から出力された電流を所定の電流値に制限して前記第１のコネクタ端子に出力する工程と、
前記充電装置制御部により、前記コネクタ接続検出部で検出された前記第１のコネクタ端子および前記第２のコネクタ端子間の電圧が所定の範囲内にあるか否かを確認する第１の工程と、
前記電圧が前記所定の範囲内にある場合は、前記充電装置制御部により前記第２の遮断手段を導通状態にすることにより、前記車両制御部が動作可能な電力を前記第２の直流電力供給部から前記車両制御部に供給する第２の工程と、
前記充電装置制御部により前記第１の遮断手段を導通状態にすることにより、前記第１の直流電力供給部による前記バッテリの充電を開始する第３の工程と、
を備えることを特徴とする。

【0016】

また、前記電気車両の充電方法において、
前記第３の工程を行う前に、前記充電装置制御部により、前記車両制御部が前記バッテリの充電を許可する場合に出力する充電許可信号を前記電気車両から受信したか否かを確認する第４の工程をさらに備え、
前記電気車両から前記充電許可信号を受信した場合に、前記第３の工程を行うようにしてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一態様に係る電気車両用充電装置では、電流制限部がコネクタ接続状態において車両制御部の第１および第２の電源入力端子間の電圧降下が車両制御部の動作電圧より小さくなるように第２の直流電力供給部から出力された電流を所定の電流値に制限して前記第１のコネクタ端子に出力し、充電装置制御部は、コネクタ接続検出部により検出された第１および第２のコネクタ端子間の電圧が所定の範囲内にある場合、第２の遮断手段を導通状態にして車両制御部が動作可能な電力を第１および第２のコネクタ端子から出力させ、その後、第１の遮断手段を導通状態にして第１の直流電力供給部によるバッテリの充電を開始する。

【0018】

このように、車両制御部を起動させることなく、車両制御部の電源入力端子間の電圧を測定することで、電気車両用充電装置に接続された電気車両の負荷を正確に把握し、車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていることを確実に確認することができる。そして、車両制御部の電源入力端子間の電圧が所定の範囲内にある場合には、電気車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていると判断し、第１の遮断手段を導通状態にして第１の直流電力供給部によるバッテリの充電を開始する。

【0019】

よって、本発明によれば、電気車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていることを確実に確認した後、電気車両の充電を自動的に開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１の実施形態による車両用充電装置および電気車両の概略的な構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態による電気車両の充電方法を示すフローチャートである。

【図3】本発明の第２の実施形態による電気車両の充電方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しつつ本発明に係る２つの実施形態について説明する。

【0022】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による電気車両用充電装置１および電気車両３０の概略的な構成を示すブロック図を示している。電気車両用充電装置１は、電気車両３０に充電用の電力を供給するための充電装置である。電気車両３０は、電動二輪車（二輪ＥＶ）あるいは電気自動車（ＥＶ）等である。

【0023】

まず、電気車両３０の構成について説明する。

【0024】

電気車両３０は、図１に示すように、バッテリ３１と、車両制御部３２と、インレット３３とを備えている。

【0025】

バッテリ３１は、電気車両３０のモータ（図示せず）等を動作させるための直流電源である。

【0026】

車両制御部３２は、電気車両用充電装置１から動作電力を入力する電源入力端子３２ａ，３２ｂと、接続確認信号を出力する信号端子３２ｃと、充電許可信号を出力する信号端子３２ｄとを有する。この車両制御部３２は、電気車両３０の全体の処理を制御するとともに、バッテリ３１の充電状態のモニタ等も行う。

【0027】

ここで、接続確認信号とは、車両制御部３２が電気車両３０と、電気車両用充電装置１のコネクタ２（後述）との間の接続確認を完了した場合に出力する信号である。また、充電許可信号とは、車両制御部３２が電気車両用充電装置１にバッテリ３１の充電を許可する場合に出力する信号である。例えばバッテリ３１が満充電の場合には、車両制御部３２は充電許可信号を出力しない。

【0028】

車両制御部３２が停止している状態における電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間の抵抗値（以下、「停止状態抵抗値」ともいう。）は、電気車両３０に応じて決まる値である。また、停止状態抵抗値（Ｒ）は、電気車両の仕様（例えば温度に対する仕様）により、ある程度の幅を持っており、Ｒ_０±ΔＲの値をとり得る。

【0029】

インレット３３は、電気車両用充電装置１のコネクタ２の差し込み口であり、６個のインレット端子３３ａ〜３３ｅを有する。インレット端子３３ａは電源入力端子３２ａに接続された端子であり、インレット端子３３ｂは電源入力端子３２ｂに接続された端子である。インレット端子３３ｃは信号端子３２ｃに接続された端子であり、インレット端子３３ｄは信号端子３２ｄに接続された端子である。インレット端子３３ｅはバッテリ３１の一方の電極（例えば正極）に接続された端子であり、インレット端子３３ｆはバッテリ３１の他方の電極（例えば負極）に接続された端子である。

【0030】

図１からわかるように、コネクタ２が電気車両３０に接続された状態（以下、単に「コネクタ接続状態」ともいう。）において、コネクタ端子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅおよび２ｆは、インレット端子３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅおよび３３ｆにそれぞれ接続される。

【0031】

次に、本実施形態に係る電気車両用充電装置１の構成について説明する。

【0032】

電気車両用充電装置１は、図１に示すように、コネクタ２と、第１の遮断手段３と、第１の直流電力供給部４と、第２の遮断手段５と、第２の直流電力供給部６と、電流制限部７と、コネクタ接続検出部８と、充電装置制御部９と、接続確認信号通信部１０と、充電許可信号通信部１１とを備えている。

【0033】

以下、電気車両用充電装置１の各構成要素について詳しく説明する。

【0034】

コネクタ２は、電気車両３０を充電する際に、インレット３３に接続される。このコネクタ２は、６個のコネクタ端子２ａ〜２ｆを有する。コネクタ端子２ａは、車両制御部３２の電源入力端子３２ａに接続可能な端子であり、コネクタ端子２ｂは、車両制御部３２の電源入力端子３２ｂに接続可能な端子である。コネクタ端子２ｃは、車両制御部３２の信号端子３２ｃに接続可能な端子であり、コネクタ端子２ｄは、車両制御部３２の信号端子３２ｄに接続可能な端子である。コネクタ端子２ｅ，２ｆは、バッテリ３１に充電用の電力を出力する端子である。ここで、「接続可能」とは、コネクタ接続状態において電気的に接続されるという意味である。

【0035】

第１の遮断手段３は、図１に示すように、第１の直流電力供給部４の出力端子４ａとコネクタ端子２ｅとの間に設けられている。即ち、第１の遮断手段３は、コネクタ接続状態において、一端（右端）がバッテリ３１の一方の電極に接続され、他端（左端）が出力端子４ａに接続されている。

【0036】

第１の直流電力供給部４は、商用の交流電力を所定の直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、バッテリ３１を充電するための直流電力を出力端子４ａ，４ｂから出力する。図１に示すように、出力端子４ａは、第１の遮断手段３の他端（左端）に接続されている。また、出力端子４ｂは、コネクタ端子２ｆに接続されており、コネクタ接続状態においてバッテリ３１の他方の電極に接続される。なお、第１の直流電力供給部４は、電気車両用充電装置１が電気車両３０に接続される前から動作し、直流電力を出力している。

【0037】

第２の遮断手段５は、図１に示すように、第２の直流電力供給部６の出力端子６ａとコネクタ端子２ａとの間に設けられている。即ち、第２の遮断手段５の一端（右端）はコネクタ端子２ａに接続され、他端（左端）は出力端子６ａに接続されている。

【0038】

なお、第１の遮断手段３および第２の遮断手段５は、一端および他端の間が導通状態または遮断状態に制御され得るものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチ、リレー、コンタクタにより構成される。

【0039】

第２の直流電力供給部６は、商用の交流電力を所定の直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを有し、車両制御部３２を動作させるための直流電力を出力端子６ａ，６ｂから出力する。出力端子６ａは第２の遮断手段５の他端（左端）に接続され、出力端子６ｂはコネクタ端子２ｂに接続されている。なお、第２の直流電力供給部６は、電気車両用充電装置１が電気車両３０にコネクタ接続される前から動作し、直流電力を出力している。

【0040】

電流制限部７は、図１に示すように、第２の遮断手段５に並列接続されている。即ち、電流制限部７の一端（左端）は出力端子６ａに接続され、他端（右端）はコネクタ端子２ａに接続されている。

【0041】

電流制限部７は、第２の直流電力供給部６から出力された電流を所定の電流値（Ｉ）に制限してコネクタ端子２ａに出力する。より詳しくは、電流制限部７は、コネクタ接続状態において電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間の電圧降下が車両制御部３２の動作電圧（Ｖ）より小さくなるように、第２の直流電力供給部６から出力された電流を所定の電流値（Ｉ）に制限する。具体的には、この電流値Ｉは、動作電圧Ｖを前述の停止状態抵抗値Ｒで割って求めた電流値よりも小さい。これにより、車両制御部３２を起動することなく、電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間の抵抗値（負荷）を把握することができる。

【0042】

なお、電流制限部７は、電流を所定の値に制限可能であれば特に限定されないが、好ましくは、定電流ダイオード（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｇｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｏｄｅ：ＣＲＤ）を用いる。この場合、電流制限部７は、一端が第２の遮断手段５の一端に接続され、他端が第２の遮断手段５の他端に接続された定電流ダイオードからなる。これにより、電流制限部７を簡易な構成で実現することができ、電気車両用充電装置１を小型化することができる。

【0043】

コネクタ接続検出部８は、図１に示すように、一端がコネクタ端子２ａに接続され、他端がコネクタ端子２ｂに接続されており、コネクタ端子２ａおよびコネクタ端子２ｂ間の電圧を検出する。コネクタ接続状態において検出された電圧は、車両制御部３２の電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間の抵抗値を反映した値となる。

【0044】

充電装置制御部９は、電気車両用充電装置１の全体の処理を制御するものである。充電装置制御部９は、第１の遮断手段３および第２の遮断手段５を、導通状態または遮断状態に制御する。また、充電装置制御部９は、第１の直流電力供給部４および第２の直流電力供給部６のスイッチング動作を制御する。充電装置制御部９は、接続確認信号通信部１０が接続確認信号を受信しているか否かの確認、および充電許可信号通信部１１が充電許可信号を受信しているか否かの確認を行う。

【0045】

接続確認信号通信部１０は、コネクタ端子２ｃに接続されており、コネクタ２ｃを介して前述の接続確認信号を受信する。接続確認信号を受信すると、接続確認信号通信部１０は充電装置制御部９にその旨を通知する。なお、車両用充電装置１がコネクタ接続状態にあることを確認した後、接続確認信号通信部１０から電気車両３０に接続確認信号を送信するようにしてもよい。

【0046】

充電許可信号通信部１１は、コネクタ端子２ｄに接続されており、コネクタ２ｄを介して前述の充電許可信号を受信する。充電許可信号を受信すると、充電許可信号通信部１１は充電装置制御部９にその旨を通知する。

【0047】

なお、充電装置制御部９は、接続確認信号通信部１０（充電許可信号通信部１１）にアクセスすることによって、電気車両３０から接続確認信号（充電許可信号）を受信しているか否かを確認してもよい。

【0048】

充電装置制御部９は、コネクタ接続検出部８により検出されたコネクタ端子２ａおよび２ｂ間の電圧が所定の範囲内にある場合、第２の遮断手段５を導通状態にして車両制御部３２が動作可能な電力をコネクタ端子２ａおよび２ｂから出力させ、その後、第１の遮断手段３を導通状態にして第１の直流電力供給部４によるバッテリ３１の充電を開始する。

【0049】

上記の所定の範囲は、例えば、前述の停止状態抵抗値がとり得る値に基づいて決められる。より詳しくは、停止状態抵抗値がＲ_０±ΔＲの値をとり得るとした場合、所定の範囲は、Ｉ・（Ｒ_０−ΔＲ）以上、Ｉ・（Ｒ_０＋ΔＲ）以下とする。ここで、Ｉは、前述のように、電流制限部７により制限された電流値である。

【0050】

また、詳しくはフローチャートを用いて後述するが、第２の遮断手段５を導通状態にした後、好ましくは、接続確認信号および充電許可信号を受信してから第１の遮断手段３を導通状態にする。充電許可信号の受信を確認してからバッテリ３１の充電を開始することで、バッテリ３１が満充電の場合やバッテリ３１が故障している場合には充電を行わないようになるため、より安全で確実な充電を行うことができる。

【0051】

上記のように、電気車両用充電装置１では、車両制御部３２が起動しないように電流制限部７により制限された定電流を電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間に流し、その状態における電源入力端子３２ａおよび３２ｂ間の電圧を検出する。これにより、電気車両用充電装置１に接続された電気車両３０の負荷を正確に把握することができ、検出された電圧に基づいてコネクタ接続状態にあるか否かを判定することができる。このように、電気車両３０に応じて決まる停止状態抵抗値を利用して電気車両用充電装置１が電気車両３０に接続されているか否かを判定するため、電気車両用充電装置１が所定の電気車両３０に接続されていることを確実に確認することができる。

【0052】

そして、コネクタ接続状態にある場合には、第１および第２の遮断手段３，５を導通状態にして、車両制御部３２を起動するとともにバッテリ３１の充電を開始する。このため、ユーザは電気車両３０を充電する際、コネクタ２を電気車両３０のインレット３３に接続するだけでよく、ユーザの手間を削減することができる。

【0053】

よって、第１の実施形態によれば、電気車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていることを確実に確認した後、電気車両の充電を自動的に開始することができる。

【0054】

次に、上記構成を備える電気車両用充電装置１による電気車両の充電方法について、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態による電気車両の充電方法を示すフローチャートを示している。

【0055】

電流制限部７により、コネクタ接続状態において車両制御部３２の電源入力端子３２ａ（第１の電源入力端子）および電源入力端子３２ｂ（第２の電源入力端子）間の電圧降下が車両制御部３２の動作電圧より小さくなるように、第２の直流電力供給部６から出力された電流を所定の電流値に制限してコネクタ端子２ａ（第１のコネクタ端子）に出力する（ステップＳ１）。

【0056】

次に、充電装置制御部９により、コネクタ接続検出部８で検出されたコネクタ端子２ａおよびコネクタ端子２ｂ（第２のコネクタ端子）間の電圧が所定の範囲内にあるか否かを確認する（ステップＳ２）。電圧が所定の範囲内にある場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進む。

【0057】

次に、充電装置制御部９により第２の遮断手段５を導通状態にすることにより、車両制御部３２が動作可能な電力を第２の直流電力供給部６から車両制御部３２に供給する（ステップＳ３）。即ち、充電装置制御部９は、第２の遮断手段５を導通状態にして車両制御部３２が動作可能な電力をコネクタ端子２ａおよび２ｂから出力させる。

【0058】

第２の遮断手段５を導通状態にすることにより、車両制御部３２は起動し、電気車両３０とコネクタ２との間の接続確認を行い、接続確認処理が完了すると接続確認信号を信号端子３２ｃから出力する。その後、車両制御部３２は、バッテリ３１の充電状態の確認を行い、充電可能な場合には充電許可信号を信号端子３２ｄから出力する。

【0059】

次に、充電装置制御部９により、電気車両３０（車両制御部３２）から充電許可信号を受信したか否かを確認する（ステップＳ４）。充電許可信号を受信した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。

【0060】

次に、充電装置制御部９により第１の遮断手段３を導通状態にすることにより、第１の直流電力供給部４によるバッテリ３１の充電を開始する（ステップＳ５）。

【0061】

上記のように、コネクタ端子２ａから制限された電流を出力し、コネクタ端子２ａおよび２ｂ間の電圧を検出することで、電気車両３０の車両制御部３２を動作させることなく、コネクタ接続状態であるか否かの確認を行う。そして、コネクタ接続状態である場合には、第２の遮断手段５を導通状態にして車両制御部３２が動作可能な電力をコネクタ端子２ａ，２ｂから出力させ、車両制御部３２を動作させる。その後、第１の遮断手段３を導通状態にして第１の直流電力供給部４から電気車両３０に充電用の電力を供給し、バッテリ３１の充電を開始する。これにより、電気車両用充電装置１が所定の電気車両３０に接続されていることを確実に確認した後、電気車両３０の充電を自動的に開始することができる。

【0062】

なお、上記実施形態の説明では、充電装置制御部９は、接続確認信号および充電許可信号の受信を確認したが、これらの信号の受信する前に、第１の遮断手段３を導通状態にするようにしてもよい。あるいは、接続確認信号および充電許可信号のいずれか一方の受信を確認した後、第１の遮断手段３を導通状態にするようにしてもよい。

【0063】

例えば、充電装置制御部９は、第２の遮断手段５を導通状態にした後、第１の遮断手段３を導通状態にする前に接続確認信号通信部１０が接続確認信号を受信しているか否かを確認し、接続確認信号を受信している場合に、第１の遮断手段３を導通状態にするようにしてもよい。あるいは、充電装置制御部９は、第２の遮断手段５を導通状態にした後、第１の遮断手段３を導通状態にする前に充電許可信号通信部１１が充電許可信号を受信しているか否かを確認し、充電許可信号を受信している場合に、第１の遮断手段３を導通状態にするようにしてもよい。

【0064】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

【0065】

電気車両用充電装置１の構成については第１の実施形態とほぼ同様であるが、次の点で異なる。即ち、電気車両用充電装置１が電気車両３０に接続される前の状態において、第２の直流電力供給部６はスイッチング動作を行って直流電力を出力しているのに対し、第１の直流電力供給部４はスイッチング動作を行っていない。

【0066】

図３は、第２の実施形態による電気車両の充電方法を示すフローチャートを示している。図３に示すように、ステップＳ１〜ステップＳ４については、第１の実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。

【0067】

電気車両３０から充電許可信号を受信した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、充電装置制御部９により第１の遮断手段３を導通状態にしてから第１の直流電力供給部４のＡＣ／ＤＣコンバータを動作させることにより、第１の直流電力供給部４によるバッテリ３１の充電を開始する（ステップＳ５Ａ）。

【0068】

なお、第１の直流電力供給部４のＡＣ／ＤＣコンバータを動作させてから第１の遮断手段３を導通状態にしてもよい。即ち、充電装置制御部９は、車両制御部３２から充電許可信号を受信するまで、ＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておき、充電許可信号を受信すると、ＡＣ／ＤＣコンバータを動作させてから第１の遮断手段３を導通状態にするようにしてもよい。

【0069】

このように、第２の実施形態では、充電装置制御部９は、車両制御部３２から充電許可信号を受信するまで、第１の直流電力供給部４のＡＣ／ＤＣコンバータを停止しておく。そして、充電許可信号を受信した後に、充電装置制御部９は第１の直流電力供給部４のＡＣ／ＤＣコンバータを動作させる。

【0070】

これにより、第２の実施形態によれば、バッテリ３１の充電に寄与しない無駄なスイッチング動作を回避し、車両用充電装置１の消費電力を削減することができる。

【0071】

また、第１の実施形態と同様、第２の実施形態によれば、電気車両用充電装置が所定の電気車両に接続されていることを確実に確認した後、電気車両の充電を自動的に開始することができる。

【0072】

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ 電気車両用充電装置
２ コネクタ
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ コネクタ端子
３ 第１の遮断手段
４ 第１の直流電力供給部
４ａ，４ｂ 出力端子
５ 第２の遮断手段
６ 第２の直流電力供給部
６ａ，６ｂ 出力端子
７ 電流制限部
８ コネクタ接続検出部
９ 充電装置制御部
１０ 接続確認信号通信部
１１ 充電許可信号通信部
３０ 電気車両
３１ バッテリ
３２ 車両制御部
３２ａ，３２ｂ 電源入力端子
３２ｃ，３２ｄ 信号端子
３３ インレット
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ インレット端子

【図1】

【図2】

【図3】