特許 6017142 車両用充電システム

(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】6017142

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】車両用充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20161013BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20161013BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20161013BHJP

   G06Q 50/00 20120101ALI20161013BHJP

   G07B 15/00 20110101ALI20161013BHJP

   G07F 15/04 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 P

   H02J7/02 F

   B60L11/18 C

   G06F17/60

   G07B15/00 L

   G07F15/04 102

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-14564(P2012-14564)

(22)【出願日】2012年1月26日

(65)【公開番号】特開2013-158074(P2013-158074A)

(43)【公開日】2013年8月15日

【審査請求日】2015年1月19日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用 日本信号技報ＶＯＬ．３５／２０１１ ＮＯ．２（平成２３年１１月３０日発行）第３１−３４ページに発表

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004651

【氏名又は名称】日本信号株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109221

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 充広

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 孝義

(72)【発明者】

【氏名】中村 嘉孝

(72)【発明者】

【氏名】古本 征久

(72)【発明者】

【氏名】金森 崇

【審査官】 田中 寛人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４３０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８８１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２２０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０９８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５０６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３５６６０（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

Ｇ０６Ｆ１９／００

Ｇ０６Ｑ１０／００−１０／１０、３０／００−３０／０８、

５０／００−５０／２０、５０／２６−９９／００

Ｇ０７Ｂ１１／００−１７／０４

Ｇ０７Ｆ１３／００−１５／１２

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２、７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気車両の充電を行うために複数の車室のうちの一部に設置される複数の充電ポールと、
前記電気車両のロックを行うために前記複数の車室にそれぞれ設置される複数のロック装置と、
前記複数の充電ポールに充電させるための充電制御を行う充電制御ユニットを有する精算機と、を備え、
前記精算機の前記充電制御ユニットと前記複数の充電ポールとが充電制御線を介してシリアル接続され、前記精算機と前記複数のロック装置とがロック制御線を介してシリアル接続され、
前記精算機は、前記複数のロック装置のロック制御に基づいて前記充電制御ユニットによる前記各充電ポールの充電制御を行うことを特徴とする車両用充電システム。

【請求項2】

外部電源から電気車両の充電を行うための電力が供給される電源幹線を前記充電制御線とは別個に備え、前記電源幹線は、前記各充電ポールにシリアル接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用充電システム。

【請求項3】

前記精算機は、前記複数のロック装置のロック制御を含む各種制御を行う制御部を備え、
前記充電制御ユニットは、前記制御部による充電制御信号に基づいて前記各充電ポールの充電制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用充電システム。

【請求項4】

前記複数の車室において、一部の車室に設置された充電ポールを他の車室と共有し、
前記精算機は、充電する前記電気車両が駐車した車室の車室番号と、前記電気車両が充電のために接続した当該充電ポールとを関連付ける入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部により入力された前記車室番号および当該充電ポールに基づいて充電制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用充電システム。

【請求項5】

前記充電ポールは、当該充電ポールにおける充電状態を表示する充電表示部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両用充電システムに係り、特に、充電ポールを用いて充電を行う場合に、設置工事を容易に行うことができるとともに、設置コストの低減を図ることを可能とした車両用充電システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、電気自動車が普及しつつあり、電気自動車に対する充電システムが開発されてきている。このような充電システムにおいては、電気自動車を駐車場に駐車させた際に、車両に対して充電することが行われている。

【0003】

そして、車両のバッテリに対して充電を行う場合に、充電の終了制御を行うようになっている。このような充電の終了制御を行う技術として、従来から、例えば、複数台の車両にそれぞれ搭載された駆動用バッテリを充電する充電手段と、各バッテリのバッテリ状態に応じて充電手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、各バッテリ状態に応じてそれぞれの充電時間を算出する第１の演算手段と、各バッテリの所定充電完了時刻および第１の演算手段により算出されたそれぞれの充電時間とに基づいて各バッテリの充電開始時刻を算出する第２の演算手段と、第２の演算手段により算出された充電開始時刻に充電手段による充電をそれぞれ開始する開始手段とを備えるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１１６６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、充電時間により制御するものであるが、充電手段が一カ所に集中しており、充電手段から離れた場所に駐車した車両に対しては、充電を行うことができず、利便性に欠けるという問題を有している。また、車両が駐車する車室ごとに充電手段を設置することも可能であるが、充電手段を並列に接続すると、各充電手段の制御信号配線や電力線などの設置工事が困難となり、設置コストの増大を招いてしまうという問題を有している。

【0006】

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、充電ポールを用いて充電を行う場合に、設置工事を容易に行うことができるとともに、設置コストの低減を図ることのできる車両用充電システムを提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る車両用充電システムは、電気車両の充電を行うために複数の車室のうちの一部に設置される複数の充電ポールと、
前記電気車両のロックを行うために前記複数の車室にそれぞれ設置される複数のロック装置と、
前記複数の充電ポールに充電させるための充電制御を行う充電制御ユニットを有する精算機と、を備え、
前記精算機の前記充電制御ユニットと前記複数の充電ポールとが充電制御線を介してシリアル接続され、前記精算機と前記複数のロック装置とがロック制御線を介してシリアル接続され、
前記精算機は、前記複数のロック装置のロック制御に基づいて前記充電制御ユニットによる前記各充電ポールの充電制御を行うことを特徴とする車両用充電システム。

【0008】

請求項２に係る発明は、請求項１において、外部電源から電気車両の充電を行うための電力が供給される電源幹線を前記充電制御線とは別個に備え、前記電源幹線は、前記各充電ポールにシリアル接続されていることを特徴とする。

【0009】

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記精算機は、前記複数のロック装置のロック制御を含む各種制御を行う制御部を備え、
前記充電制御ユニットは、前記制御部による充電制御信号に基づいて前記各充電ポールの充電制御を行うことを特徴とする。

【0010】

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記複数の車室において、一部の車室に設置された充電ポールを他の車室と共有し、
前記精算機は、充電する前記電気車両が駐車した車室の車室番号と、前記電気車両が充電のために接続した当該充電ポールとを関連付ける入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部により入力された前記車室番号および当該充電ポールに基づいて充電制御を行うことを特徴とする。

【0011】

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記充電ポールは、当該充電ポールにおける充電状態を表示する充電表示部を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に係る発明によれば、精算機と各充電ポールとを充電制御線を介してシリアル接続するとともに、精算機とロック装置とをロック制御線を介してシリアル接続するようにしているので、精算機と充電ポールおよびロック装置との配線の設置工事を容易に行うことができ、設置コストを著しく低減させることができる。

【0013】

請求項２に係る発明によれば、外部電源から電力が供給される電源線を、各充電ポールにシリアル接続するようにしているので、充電ポールに接続される電源線の配線の設置工事を容易に行うことができ、設置コストを著しく低減させることができる。

【0014】

請求項３に係る発明によれば、精算機に制御部を設け、充電制御ユニットが制御部による充電制御信号に基づいて各充電ポールの充電制御を行うようにしているので、精算機に充電制御機能を持たせることができ、精算機と別個に充電制御装置を設置する必要がなく、設置スペースの高効率化を図ることができる。

【0015】

請求項４に係る発明によれば、精算機に、充電する電気車両が駐車した車室の車室番号と電気車両が充電のために接続した当該充電ポールとを関連付ける入力部を設け、制御部により、入力部により入力された車室番号および当該充電ポールに基づいて充電制御を行うようにしているので、車室番号に応じた充電ポールに対して適正に充電制御を行うことができる。

【0016】

請求項５に係る発明によれば、充電ポールに、当該充電ポールにおける充電状態を表示する充電表示部を設けるようにしているので、充電表示部により、当該充電ポールにおける充電状態を容易に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る車両用充電システムの実施形態を示す概略構成図である。

【図2】本発明に係る車両用充電システムの実施形態における精算機を示す正面図である。

【図3】本発明に係る車両用充電システムの実施形態における制御構成を示す概略構成図である。

【図4】本発明に係る車両用充電システムの実施形態における動作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】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0019】

図１は本発明に係る車両用充電システムの実施形態を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の車両用充電システムは、例えば、電気自動車などのバッテリの電力で走行する車両１を駐車させるための駐車場２に設置されるものであり、この駐車場２には、精算機３が設置されている。また、この駐車場２は、複数の車室４を備えており、各車室４には、車両１の充電を行うための充電ポール５が設置されており、この駐車場２には、例えば、駐車場２の各車室４に駐車中の車両１のロックを行うためのロック装置６が設置されている。

【0020】

本実施形態においては、精算機３と各充電ポール５とは、充電制御線７を介してシリアルに接続されており、精算機３と各ロック装置６とは、ロック制御線８を介してシリアルに接続されている。さらに、本発明に係る車両用充電システムは、図示しない外部電源からの電力が供給される分電盤９を備えており、この分電盤９から精算機３および充電ポール５にそれぞれ電力を供給するように構成されている。そして、分電盤９と各充電ポール５とは、電源線１０を介してシリアルに接続されている。

【0021】

また、図２に示すように、精算機３の正面には、所定の操作を行うための入力部としてのキー入力部１１および所定の表示を行う表示部１２がそれぞれ設けられおり、精算機３には、駐車料金を投入するための硬貨投入口１３、紙幣投入口１４および釣り銭や領収書などを返却する返却口１５がそれぞれ設けられている。

【0022】

次に、本発明の制御構成について、図３を参照して説明する。

【0023】

本実施形態においては、精算機３の内部には、各種制御を行うための制御部１６が搭載された制御ボード１７が収容されており、この制御ボード１７には、駐車車室番号や充電受付情報などを記憶するメモリ１８および駐車時間や充電時間などを計測するタイマ１９が設けられている。

【0024】

また、精算機３には、駐車場２の利用者が充電予約の受付などの操作を行うためのキー入力部１１が設けられており、精算機３には、所定の表示を行う表示部１２が設けられている。さらに、精算機３には、例えば、領収書などの所定の印刷を行うプリンタユニット２０が設けられており、精算機３には、プリンタユニット２０に所定のカードを供給するためのカード処理機２１が設けられている。

【0025】

また、精算機３には、充電制御ユニット２２が搭載されており、利用者がキー入力部１１を操作して充電予約を行った場合に、制御部１６からの制御信号に基づいて充電制御ユニット２２により各充電ポール５の充電制御を行うように構成されている。

【0026】

また、本実施形態においては、制御部１６は、駐車場２の利用者がキー入力部１１を操作して車室番号を入力して充電予約を行った場合に、車室番号と充電ポール５とを関連付けて充電受付情報を充電リストとしてメモリ１８に記憶させるように構成されている。そして、制御部１６は、メモリ１８に記憶された充電リストから充電の対象となる車室番号を読み出し、この対象となる車室番号情報の充電制御信号を充電制御ユニット２２に出力するように構成されている。

【0027】

また、各車室４には、図示しない車両センサが設置されており、制御部１６には、車両センサによる車両１の検出信号が入力されるように構成されている。制御部１６は、車両センサからの車両１の検出信号が入力された場合に、ロック装置６を上昇させ車両１のロックを行うように構成されている。

【0028】

また、各充電ポール５には、各種充電制御を行う車室側制御部２３が設けられている。また、充電ポール５には、充電制御ユニット２２との通信を行うための車室側通信部２４が設けられており、この車室側通信部２４と充電制御ユニット２２とは、充電制御線７を介して接続されている。

【0029】

また、各充電ポール５には、車室４に駐車した車両１の受電側接続器としての電源プラグ２５が差し込まれる給電側接続器としてのコンセント２６が設けられている。本実施形態においては、コンセント２６部分には、コンセント２６部分を被覆するカバー部材２７が設けられており、さらに、コンセント２６部分には、充電制御ユニット２２の充電制御信号により、カバー部材２７を閉状態に保持するロック機構２８が設けられている。このロック機構２８は、コンセント２６に電源プラグ２５が差し込まれた状態で、カバー部材２７を閉状態に保持するものである。なお、カバー部材２７を設けない場合には、ロック機構２８として、コンセント２６に差し込まれた電源プラグ２５が抜けないように保持する機構で構成するようにしてもよい。

【0030】

また、充電ポール５には、充電ポール５による充電状態、例えば、「充電中」、「充電予約中」、「充電終了」、「充電異常」などを示すための、ＬＥＤなどからなる充電表示部２９が設けられており、充電ポール５には、電流センサ３０および電圧センサ３１がそれぞれ設けられている。

【0031】

また、充電ポール５には、コンセント２６に電気的に接続された電力開閉器３２が設けられている。電力開閉器３２は、電源線１０との接続を開閉するスイッチであり、分電盤９からの電源線１０が漏電遮断器３３を介して接続されている。また、車室側制御部２３は、充電制御ユニット２２から車室側通信部２４を介して送られる充電ＯＮ信号に基づいて、電力開閉器３２をＯＮ動作させるように構成されている。そして、電力開閉器３２がＯＮ動作されると、電源線１０とコンセント２６とを接続してコンセント２６に電源が供給されるように構成されている。

【0032】

また、電圧センサ３１および電流センサ３０によりコンセント２６に送られる電圧値および電流値を検出して車室側制御部２３に送るように構成されており、車室側制御部２３は、充電予約により設定された充電時間が経過した場合または電流センサ３０による電流値が所定の値以下になった場合に、充電が完了したものとして電力開閉器３２をＯＦＦ動作させるように構成されている。これにより、電源線１０とコンセント２６とが切り離され、電力が完全に供給されない状態となる。そして、車室側制御部２３は、充電が完了した場合に充電制御ユニット２２にその旨を送信し、充電制御ユニット２２は、制御部１６に充電完了を伝える。制御部１６は、充電リストに基づいて、他の充電要求がある他の車室４の充電が可能となるように充電制御ユニット２２に制御信号を送り、充電制御ユニット２２により、充電される充電ポール５を順次切り換えるように制御するものである。

【0033】

次に、本実施形態の動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

【0034】

本実施形態においては、まず、車両センサにより車両１が所定の車室４に駐車したことを検出したら（ＳＴ１）、制御部１６により、ロック装置６を上昇させて車両１のロックを行う（ＳＴ２）。一方、駐車場２の利用者が車両１の充電を希望する場合は（ＳＴ３：ＹＥＳ）、利用者が充電ポール５のカバー部材２７を開いて、コンセント２６に、車両１の充電プラグを差し込んだ後、カバー部材２７を閉じる。

【0035】

その後、精算機３において、キー入力部１１を操作して、充電する車両１を駐車した車室４の番号および充電ポール５の番号を入力するとともに、当該車室番号の充電を行うように充電予約の入力を行う（ＳＴ４）。この充電予約を行うと、制御部１６から充電制御ユニット２２を介して該当する充電ポール５に信号を出力し、車室側制御部２３によりロック機構２８を動作させてカバー部材２７をロックさせる（ＳＴ５）。

【0036】

そして、ロック機構２８のロックが完了した場合は（ＳＴ６：ＹＥＳ）、充電制御ユニット２２から車室側制御部２３に充電ＯＮ信号を送り、車室側制御部２３により、電力開閉器３２をＯＮ動作させ、コンセント２６に電源を供給することにより、充電が開始される（ＳＴ７）。

【0037】

充電中は、充電ポール５の充電表示部２９により「充電中」の表示が行われ（ＳＴ８）、充電予約で設定された充電時間が経過した場合、あるいは満充電になった場合に、充電が終了し（ＳＴ９）、充電が終了すると、充電ポール５の充電表示部２９により「充電終了」の表示が行われる。

【0038】

利用者が駐車場２から出場しようとする場合は、利用者が精算機３のキー入力部１１を操作して車室番号を入力すると（ＳＴ１０）、タイマ１９による駐車時間に応じた駐車料金を精算して表示部１２に表示させる。利用者により駐車料金が投入され駐車料金の精算が完了したら（ＳＴ１１）、制御部１６により、ロック装置６を下降させ、車両１のロックを解除するとともに、カバー部材２７のロック機構２８を解除する（ＳＴ１２）。利用者は、電源プラグ２５を外して、カバー部材２７を閉めることにより、車両１の出庫が可能となる。

【0039】

以上述べたように、本実施形態においては、精算機３と各充電ポール５とを充電制御線７を介してシリアル接続するとともに、精算機３とロック装置６とをロック制御線８を介してシリアル接続し、さらに、外部電源から電力が供給される電源線１０を、各充電ポール５にシリアル接続するようにしているので、精算機３と充電ポール５およびロック装置６との配線の設置工事および電源線１０と各充電ポール５との配線の設置工事を容易に行うことができ、設置コストを著しく低減させることができる。

【0040】

また、充電制御ユニット２２が制御部１６による充電制御信号に基づいて各充電ポール５の充電制御を行うようにしているので、精算機３に充電制御機能を持たせることができ、精算機３と別個に充電制御装置を設置する必要がなく、設置スペースの高効率化を図ることができる。さらに、制御部１６により、入力部により入力された車室番号および充電ポール５に基づいて充電制御を行うようにしているので、車室番号に応じた充電ポール５に対して適正に充電制御を行うことができ、充電表示部２９により、当該充電ポール５における充電状態を容易に認識することができる。

【0041】

なお、前記実施形態においては、各車室４にそれぞれ充電ポール５を設けるようにしたが、必ずしも、全ての車室４に充電ポール５を設ける必要はなく、一部の車室４に充電ポール５を設けて複数の車室４において、この充電ポール５を共有するようにしてもよい。

【0042】

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0043】

１ 車両
２ 駐車場
３ 精算機
４ 車室
５ 充電ポール
６ ロック装置
７ 充電制御線
８ ロック制御線
９ 分電盤
１０ 電源線
１１ キー入力部
１２ 表示部
１３ 硬貨投入口
１４ 紙幣投入口
１５ 返却口
１６ 制御部
１７ 制御ボード
１８ メモリ
１９ タイマ
２０ プリンタユニット
２１ カード処理機
２２ 充電制御ユニット
２３ 車室側制御部
２４ 車室側通信部
２５ 電源プラグ
２６ コンセント
２７ カバー部材
２８ ロック機構
２９ 充電表示部
３０ 電流センサ
３１ 電圧センサ
３２ 電力開閉器
３３ 漏電遮断器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】