(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024123890
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】機械式駐車装置とその通電状態監視方法
(51)【国際特許分類】
E04H 6/18 20060101AFI20240905BHJP
E04H 6/42 20060101ALI20240905BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240905BHJP
B60L 53/14 20190101ALI20240905BHJP
B60L 53/30 20190101ALI20240905BHJP
【FI】
E04H6/18 601Z
E04H6/42 H
E04H6/42 Z
E04H6/18 611
H02J7/00 P
H02J7/00 Y
B60L53/14
B60L53/30
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023031684
(22)【出願日】2023-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000198363
【氏名又は名称】IHI運搬機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100097515
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 実
(74)【代理人】
【識別番号】100136700
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 俊博
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 悠平
(72)【発明者】
【氏名】佐々 直人
【テーマコード(参考)】
5G503
5H125
【Fターム(参考)】
5G503AA01
5G503BB02
5G503EA08
5G503FA01
5G503FA06
5H125AA01
5H125AC12
5H125AC24
5H125FF14
(57)【要約】
【課題】駐車中の電動車両へ電力を安定供給して充電でき、かつカプラ異常、ブレーカ異常、接点溶着異常、又は、充電部露出を早期にリアルタイムに検出できる機械式駐車装置とその通電状態監視方法を提供する。
【解決手段】受電カプラ12を有するEV用パレット10と、給電カプラ20と、カプラ着脱装置30と、電力供給装置40と、制御装置50とを備える。給電カプラは、カプラスイッチ22を有する。電力供給装置は、電力供給ライン42と、電圧引き外し装置45を有するブレーカ44と、操作コイル47を有する接触器46と、接触器の二次側電圧を検出する電圧検出器48とを有する。制御装置は、カプラスイッチ22により、「カプラ異常」(S9)を検出し、或いは、電圧検出器48により、「ブレーカ異常」(S10)又は、「接点溶着異常」(S11)を検出する。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力を外部から受電するための受電カプラを有し、受電した電力をその上に載る電動車両に給電可能なEV用パレットと、
固定側に設けられ、前記受電カプラと接続及び切断ができ、前記受電カプラに電力を供給するための給電カプラと、
所定の充電位置に位置する前記EV用パレットに対し、前記給電カプラを前記受電カプラから離れた退避位置と、前記受電カプラに接続される接続位置との間で移動するカプラ着脱装置と、
外部電源から前記給電カプラに電力を供給する電力供給装置と、
前記電力供給装置を制御する制御装置と、を備え、
前記給電カプラは、前記受電カプラと前記給電カプラとの接続を検出するカプラスイッチを有し、
前記電力供給装置は、前記外部電源から前記給電カプラに電力を供給する電力供給ラインと、
前記電力供給ラインに設けられ電力供給を遮断可能な電圧引き外し装置を有するブレーカと、
前記ブレーカの下流側に設けられ、電力供給状態と電力遮断状態に操作可能な操作コイルを有する接触器と、
前記接触器の下流側に設けられ、前記接触器の二次側電圧を検出する電圧検出器と、を有し、
前記制御装置は、前記カプラスイッチにより、接続動作直後の前記受電カプラと前記給電カプラとの接続不良であるカプラ異常を検出し、或いは、
前記電圧検出器により、充電開始直後に前記ブレーカが出力側に電力供給できないブレーカ異常、又は、充電終了直後に前記接触器の接点が溶着し切断できない接点溶着異常、を検出する、機械式駐車装置。
【請求項2】
前記受電カプラは、前記EV用パレットの外面に露出する複数の受電接点を有し、
前記給電カプラは、前記退避位置と前記接続位置との間で移動可能な本体と、
前記本体に組み込まれ、前記本体の移動方向に移動可能に案内され、先端が前記接続位置に向かって付勢され、かつ後端部が前記電力供給ラインに接続された複数の給電ロッドと、を有し、
前記カプラスイッチは、前記本体に組み込まれ、複数の前記給電ロッドの前記先端が複数の前記受電接点に当接して複数の前記給電ロッドが前記本体内で後退したことを検出する、請求項1に記載の機械式駐車装置。
【請求項3】
前記制御装置に接続された外部表示器を備え、
前記カプラ異常、前記ブレーカ異常、又は、前記接点溶着異常の検出時に、前記外部表示器に異常を通報する、請求項1に記載の機械式駐車装置。
【請求項4】
請求項1に記載の機械式駐車装置の通電状態監視方法であって、
前記カプラスイッチにより、接続動作直後の前記受電カプラと前記給電カプラとの接続不良であるカプラ異常を検出し、或いは、
前記電圧検出器により、充電開始直後に前記ブレーカが出力側に電力供給できないブレーカ異常、又は、充電終了直後に前記接触器の接点が溶着し切断できない接点溶着異常、を検出する、通電状態監視方法。
【請求項5】
前記EV用パレットが前記充電位置に位置し、前記給電カプラを前記退避位置から前記接続位置へ移動した際に、前記カプラスイッチにより前記接続が検出されない場合に、前記カプラ異常を検出する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【請求項6】
前記EV用パレットが前記充電位置に位置し、前記給電カプラを前記退避位置から前記接続位置へ移動した際に、前記カプラスイッチにより前記接続が検出され、かつ、
前記操作コイルにより前記接触器を電力供給状態に操作した際に、前記電圧検出器により前記二次側電圧が検出されない場合に、前記ブレーカ異常を検出する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【請求項7】
前記操作コイルにより前記接触器を電力遮断状態に操作した際に、前記電圧検出器により前記二次側電圧が検出される場合に、前記接点溶着異常を検出する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【請求項8】
前記EV用パレットが前記充電位置に位置しない待機時に、前記電圧検出器により前記二次側電圧が検出される場合に、前記給電カプラの接点が露出する充電部露出を検出し、前記電圧引き外し装置により前記ブレーカを遮断する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【請求項9】
前記制御装置に接続された外部表示器を備え、
前記カプラ異常、前記ブレーカ異常、又は、前記接点溶着異常の検出時に、前記外部表示器に異常を通報する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【請求項10】
(A)前記EV用パレットが前記充電位置に位置しない待機時において、前記ブレーカを電力供給状態に保持し、かつ前記接触器を電力遮断状態に保持し、
(B)前記EV用パレットが前記充電位置に位置し、前記カプラスイッチにより前記接続が検出された場合に、前記操作コイルにより前記接触器を電力供給状態に操作する、請求項4に記載の通電状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動車両に給電可能なパレットを有する機械式駐車装置とその通電状態監視方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電動車両(例えば電気自動車)は急速な普及が予想されており、その普及につれて、電動車両の充電ステーションの不足が予測されている。そのため、機械式駐車装置において駐車中に電動車両に給電して充電することが望まれている。
【0003】
この要望を満たすための駐車装置用パレットが、例えば特許文献1,2に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第5433380号公報
【特許文献2】特許第5771420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、上述した特許文献1,2の駐車装置用パレット(以下、EV用パレット)を用いた駐車装置の場合、入庫時に電動車両をEV用パレットに載せて充電を開始したにもかかわらず、出庫の際に未充電又は充電不足であることがある。
【0006】
かかる未充電又は充電不足は、充電時の以下の異常状態が原因と考えられる。
(1)受電カプラと給電カプラとの接続不良(以下「カプラ異常」)を接続動作直後にリアルタイムに検出できない。
例えば、EV用パレットに設けられた受電カプラは、所定の充電位置において電源側に設けられた給電カプラと接続される。しかしEV用パレットの位置決め誤差によりカプラ異常が生じることがあり、この異常を接続動作直後にリアルタイムに検出できない。
(2)ブレーカが二次側(出力側)に電力供給できない「ブレーカ異常」を充電開始直後にリアルタイムに検出できない。
(3)電磁接触器の接点が溶着し切断できない「接点溶着異常」を充電終了直後にリアルタイムに検出できない。
【0007】
また、電源側に設けられた給電カプラの接点(充電部)は、EV用パレット側に通常露出している。EV用パレットが所定の充電位置から離れている時には、電源側の電磁接触器は開(OFF)であり、給電カプラへの通電は行われない。
しかし、電磁接触器の接点が溶着していた場合、給電カプラへの通電状態が継続し、充電部が露出した状態(以下、「充電部露出」)となる。この状態で、メンテナンス員が保守作業時に給電カプラの充電部に接触して感電する可能性があった。
【0008】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、駐車中の電動車両へ電力を安定供給して充電でき、かつカプラ異常、ブレーカ異常、接点溶着異常、又は、充電部露出を早期にリアルタイムに検出できる機械式駐車装置とその通電状態監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の機械式駐車装置は、電力を外部から受電するための受電カプラを有し、受電した電力をその上に載る電動車両に給電可能なEV用パレットと、
固定側に設けられ、前記受電カプラと接続及び切断ができ、前記受電カプラに電力を供給するための給電カプラと、
所定の充電位置に位置する前記EV用パレットに対し、前記給電カプラを前記受電カプラから離れた退避位置と、前記受電カプラに接続される接続位置との間で移動するカプラ着脱装置と、
外部電源から前記給電カプラに電力を供給する電力供給装置と、
前記電力供給装置を制御する制御装置と、を備え、
前記給電カプラは、前記受電カプラと前記給電カプラとの接続を検出するカプラスイッチを有し、
前記電力供給装置は、前記外部電源から前記給電カプラに電力を供給する電力供給ラインと、
前記電力供給ラインに設けられ電力供給を遮断可能な電圧引き外し装置を有するブレーカと、
前記ブレーカの下流側に設けられ、電力供給状態と電力遮断状態に操作可能な操作コイルを有する接触器と、
前記接触器の下流側に設けられ、前記接触器の二次側電圧を検出する電圧検出器と、を有し、
前記制御装置は、前記カプラスイッチにより、接続動作直後の前記受電カプラと前記給電カプラとの接続不良であるカプラ異常を検出し、或いは、
前記電圧検出器により、充電開始直後に前記ブレーカが出力側に電力供給できないブレーカ異常、又は、充電終了直後に前記接触器の接点が溶着し切断できない接点溶着異常、を検出する。
【0010】
また、本発明の通電状態監視方法は、上記の機械式駐車装置の通電状態監視方法であって、
前記カプラスイッチにより、接続動作直後の前記受電カプラと前記給電カプラとの接続不良であるカプラ異常を検出し、或いは、
前記電圧検出器により、充電開始直後に前記ブレーカが出力側に電力供給できないブレーカ異常、又は、充電終了直後に前記接触器の接点が溶着し切断できない接点溶着異常、を検出する。
【発明の効果】
【0011】
上記本発明の構成によれば、電動車両を載せるEV用パレットが受電カプラを有し、固定側に設けられた給電カプラが受電カプラと接続及び切断ができる。また所定の充電位置に位置するEV用パレットに対し、カプラ着脱装置により給電カプラを退避位置と接続位置との間で移動することができる。従って、所定の充電位置に位置するEV用パレットに対し、カプラ着脱装置により給電カプラを受電カプラに接続し、電力供給装置により外部電源から給電カプラに電力を供給し、受電カプラを介してEV用パレットに載る電動車両に電力を安定供給して充電できる。
【0012】
また、制御装置が、カプラスイッチにより接続動作直後の「カプラ異常」を検出し、或いは、電圧検出器により充電開始直後の「ブレーカ異常」又は、充電終了直後の「接点溶着異常」を検出する。これにより、カプラ異常、ブレーカ異常、又は接点溶着異常を早期にリアルタイムに検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図2】本発明による機械式駐車装置の第1実施形態図である。
【
図5】本発明による通電状態監視方法の全体フロー図である。
【
図6】本発明による機械式駐車装置の第2実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0015】
本発明は、車両1として電動車両EVを対象とする。
電動車両EVとは、走行用の動力源として車載電池Bを備えた車両であり、例えば、電池式電気自動車(BEV)、ハイブリッド式電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車、等を意味する。また、電動車両以外の車両(「非電動車両」)は、例えばガソリン車やディーゼル車を意味する。
【0016】
図1(A)は、電動車両EVの一例を示す模式図である。
この図において、電動車両EVは、車載電池Bの他に、車両充電ポートP及び車載充電器D1を搭載しており、かつ充電ケーブルE1を個別に備えている。
充電ケーブルE1は、一端に交流電源(例えば単相AC200V)の給電ソケットに接続する充電プラグF1、他端に車両充電ポートPに接続する充電コネクタF2が設けられた交流用ケーブルである。
【0017】
車載電池Bは、電動車両EVの電気モーターを駆動するための二次電池(蓄電池)であり、好ましくはリチウムイオン電池又は全固体電池である。車載電池Bは、好ましくはDC400V以上の高圧バッテリーでありかつ大容量(例えば60kWh以上)を有する。
【0018】
車載充電器D1は、車両充電ポートPから供給される交流を直流に変換して車載電池Bを充電するユニットである。交流電源は単相電源であるのが好ましいが、三相電源であってもよい。
充電ケーブルE1は、電動車両EVに適合するように設計されており、充電プラグF1は単相電源用であるのが好ましいが、三相電源用であってもよい。
充電コネクタF2は、SAEJ1772(日本共通規格)の充電コネクタであることが好ましいが、その他のEV充電コネクタであってもよい。
【0019】
図1(B)は、電動車両EVの別の例を示す模式図である。
この図において、電動車両EVは、車載電池Bの他に、車両充電ポートP及び車載充電器D2を搭載している。
この例で、車載充電器D2は、車両充電ポートPから供給される直流により車載電池Bを充電するユニットである。車両充電ポートPは、
図1(A)と別個でも共用してもよい。車載電池Bは、
図1(A)と同じであるのがよい。
またこの例では充電ケーブルE2は電動車両の外部に設置された直流用ケーブルであり、充電コネクタF2は、DC急速充電器に適合するEV充電コネクタであるのがよい。
【0020】
なお、電動車両EVは、上述した例に限定されない。
例えば、電動車両EVは、車載充電器D1,D2の両方を備えていてもよい。
また、交流用ケーブルを充電ケーブルE2と同様に電動車両の外部に設置してもよい。
【0021】
図2は、本発明による機械式駐車装置の第1実施形態図であり、(A)は側面図、(B)はその平面図である。この例において、機械式駐車装置100は、水平循環式駐車装置である。
水平循環式駐車装置は、車両1を載せたパレット2を水平面内で移動させて車両1の入出庫(入庫と出庫)を行う機械式駐車装置である。
車両1は、例えば乗用車である。車両1は、小型車、中型車、大型車、ハイルーフ車、などである。
【0022】
図2(A)(B)において、水平循環式駐車装置は、地下式であり、地下に上下2段の格納領域を有する。また、地上の入出庫部と、地下の上段及び下段との間で鉛直に昇降し、その間でパレット2を昇降するリフト3が設けられている。
上下2段の各段(各格納領域)には、この例では、リフト3がパレット2を昇降する位置以外の範囲に、それぞれ11台分の車両格納スペースを有する。
【0023】
この図において、各車両格納スペースには、車両1を載せたパレット2をその幅方向と長さ方向に移動する駆動セル8が設けられている。またこの例では、リフト3にも、駆動セル8が設けられている。
【0024】
駆動セル8は、車両1を載せたパレット2を、その幅方向に移動する「横送り」と、その長さ方向に移動する「縦送り」との二方向の移動が可能に構成されている。また、駆動セル8は「横送り」と「縦送り」の間で「搬送向きを変更する機構」を有する。
【0025】
図2において、上下2段の各段には、この例において、それぞれ11台分の車両格納スペースにそれぞれ1台ずつの駆動セル8が設けられている。各駆動セル8は、平面視でパレット2の大きさに相当するフレーム(図示せず)を有する。
上下2段の各段において、複数のフレームは互いに一定の間隔を隔てて配置され、それぞれその4隅で水平に支持されている。また、各段において、少なくとも1つの駆動セル8上にはパレット2が載らず、その他の駆動セル8上にはパレット2が載っている。パレット2が載っていない駆動セル8を「空セル8b」と呼ぶ。
【0026】
上述した水平循環式駐車装置の構成により、各段において少なくとも1つの駆動セル8が空セル8bであるので、空セル8bに隣接する駆動セル8上のパレット2を空セル上に水平移動(横送り又は縦送り)することができる。この水平移動により空セル8bの位置が隣接する位置に移動する。
従ってこれを繰り返すことにより、各段のパレット2を自由に水平移動(横送り又は縦送り)することができる。
【0027】
図3は、
図2のC部の構成図である。
図2と
図3において、パレット2はEV用パレット10である。
EV用パレット10は、電力を外部から受電するための受電カプラ12を有し、受電した電力をその上に載る電動車両EVに給電可能に構成されている。
EV用パレット10から電動車両EVへの給電には上述した充電ケーブルE1が用いられる。充電ケーブルE1の充電プラグF1が接続されるパレット側の給電ソケットは、車両の乗降に支障がない限りで、パレット上に立設しても、埋設してもよい。
なお直流電源を用いる場合、直流用ケーブルである充電ケーブルE2をパレット側の受電接点12aに直接接続してもよい。
【0028】
図3において、受電カプラ12は、EV用パレット10の一部に内蔵されており、EV用パレット10の外面に固定された複数(この例では2つ)の受電接点12aを有する。この例で、受電カプラ12及び受電接点12aは、EV用パレット10の平面視で長方形の短辺の一方又は両方に設けられている。
【0029】
図3において、機械式駐車装置100は、さらに、給電カプラ20を備える。
給電カプラ20は、駐車装置の固定側に設けられ、受電カプラ12と接続及び切断ができ、接続時に受電カプラ12に電力を供給する。また、給電カプラ20は、受電カプラ12と給電カプラ20との接続を検出する接続検出スイッチ(以下、「カプラスイッチ22」)を有する。
【0030】
図4は、受電カプラ12と給電カプラ20の説明図である。
図4(A)において、受電カプラ12は、EV用パレット10の側面(この例では短辺中央の車両搭載面より下方)に位置する。複数の受電接点12aは、この例では外面に露出した2つの円形接触面である。2つの円形接触面(受電接点12a)の軸心は水平方向に一定の間隔を隔てている。
また、この例において、受電カプラ12は、受電接点12aに雨水が接触しないように、円形接触面(受電接点12a)の上部を覆う庇14を有する。庇14は、1対の受電接点12aの外側上部を囲んで設けられている。
【0031】
なお、受電カプラ12の位置は、EV用パレット10の側面に限定されず、EV用パレット10の下面であってもよい。
【0032】
図4(A)において、給電カプラ20は、本体24と複数の給電ロッド26を有する。
本体24は、所定の充電位置に位置するEV用パレット10から離れた退避位置Oと、受電カプラ12と給電カプラ20が接続される接続位置Iとの間で移動可能に構成されている。
この例で、退避位置Oは図示の位置であり、接続位置Iは給電カプラ20が図で上方に移動した位置である。退避位置Oと接続位置Iとの間の移動は水平方向である。
【0033】
「所定の充電位置」とは、機械式駐車装置100においてEV用パレット10が搬送され、受電カプラ12の1対の受電接点12aが給電カプラ20の2本の給電ロッド26と正対した
図4(A)の位置を意味する。この充電位置において、EV用パレット10は静止し、振動等で移動しないように固定されることが好ましい。
【0034】
なお、受電カプラ12の位置が、EV用パレット10の下面である場合、退避位置Oは接続位置Iの下方に位置し、退避位置Oと接続位置Iとの間の移動は鉛直方向である。
【0035】
この図において、複数(2本)の給電ロッド26は、本体24の移動方向に移動可能に案内されている。また、それぞれの給電ロッド26の先端がこの例では圧縮コイルバネ27により接続位置Iに向かって付勢されている。さらに、それぞれの給電ロッド26の後端部が電力供給ライン42(
図3参照)を構成する動力線43に電気的に接続されている。
また、給電ロッド26の本体24から露出する外周部分(先端を除く箇所)は、絶縁被覆25で覆われている。
【0036】
図4(A)において、給電ロッド26の直径は例えば10mmであり、受電接点12aの直径は例えば40mmである。受電接点12aの直径を給電ロッド26の直径よりも大きく設定することにより、EV用パレット10の停止精度の許容範囲(この例では、±15mm)を広げることができる。
また、この例で、給電ロッド26の先端(図で上端面)は中央が凸の曲面であり、受電接点12aの外面は平面に構成されている。この構成により、両方が平面の場合の片当たりを防止し、両者の接触時の接触面積を一定に確保することができる。
また、圧縮コイルバネ27の付勢力は、給電ロッド26が受電接点12aに押し付けられたときに、必要な電流を供給可能な接触面圧(例えば14~16N)が生じるように設定されている。
【0037】
なお、受電接点12aと給電ロッド26の形状は、上述した例に限定されない。
例えば、受電接点12aと給電ロッド26の接触面を円筒形又は接頭円錐形にして、接触面積を大きくしてもよい。
【0038】
カプラスイッチ22は、本体24に組み込まれ、複数の給電ロッド26の先端が複数の受電接点に当接して複数の給電ロッド26が本体内で後退したことを検出する。
この後退位置において、給電カプラ20が接続位置Iに位置し、給電カプラ20が受電カプラ12に接続されたことを検出することができる。
【0039】
この例において、カプラスイッチ22は、2つのマイクロスイッチ23a,23bからなる。また、各給電ロッド26にはそれぞれと共に移動する移動方向に長いストライカ26aが取り付けられている。
2つのマイクロスイッチ23a,23bは、両方の給電ロッド26が退避位置Oに位置するときにOFFし、退避位置Oを離れ接続位置Iまでに位置するときにONするように設定されている。
【0040】
図4(B)は、2つのマイクロスイッチ23a,23bの結線図である。
この図において、マイクロスイッチ23a,23bの2つのa接点同士が中継ボックス内で連結(直結)され、マイクロスイッチ23a,23bの2つのb接点を制御装置50の信号線53aと接続して、配線数/入力点数の低減を図っている。
この構成により、マイクロスイッチ23a,23bの両方がONするときに受電カプラ12と給電カプラ20が接続される接続位置Iを検出し、いずれか一方がOFFするときに給電カプラ20がEV用パレット10から離れた退避位置Oを検出することができる。
【0041】
図3において、機械式駐車装置100は、さらに、カプラ着脱装置30、電力供給装置40、及び制御装置50を備える。
【0042】
カプラ着脱装置30は、固定側に設けられ、所定の充電位置に位置するEV用パレット10に対し、上述した退避位置Oと接続位置Iとの間で給電カプラ20を移動する。
この移動は、給電カプラ20が退避位置Oから接続位置Iに移動する際に2本の給電ロッド26が本体内に円滑に後退するように、給電ロッド26の軸方向の直線移動であることが好ましい。
この直線移動は、例えば本体24の直線移動を案内する直線ガイドと、本体24を直動シリンダで実施することができる。
【0043】
カプラ着脱装置30による給電カプラ20の移動範囲は、後退位置から前進位置の間であり、好ましくは一定のストロークを有する。
給電カプラ20の後退位置は、カプラスイッチ22がOFFして退避位置Oを確実に検出するように設定する。給電カプラ20の前進位置は、カプラスイッチ22がONして接続位置Iを検出し、かつ圧縮コイルバネ27が十分に圧縮されて給電ロッド26と受電接点12aの間に必要な電流を供給可能な接触面圧が生じるように設定する。
【0044】
図3において、電力供給装置40は、外部電源から給電カプラ20に電力を供給する。
この例で外部電源は、単相AC200Vである。通常、単相AC200Vの芯線は中性線(S相)を含め3本であるが、中性線をアース線とし、パレット側ではアースブラシ(図示ぜず)を介して装置側の鉄製フレームに接続することで構造体接地としている。
従って、電力供給装置40は、中性線以外の2本の芯線(R相とT相)を動力線43として用いて給電カプラ20に電力を供給する。
【0045】
図3において、電力供給装置40は、電力供給ライン42、ブレーカ44、接触器46、及び電圧検出器48を有する。
電力供給ライン42は、単相AC200Vの2本の動力線43からなり、外部電源(単相AC200V)から給電カプラ20に電力を供給する。
ブレーカ44は、電力供給を遮断可能な電圧引き外し装置45を有し、電力供給ライン42に設けられる。
接触器46は、好ましくは電磁接触器であり、電力供給状態と電力遮断状態に操作可能な操作コイル47を有し、ブレーカ44の下流側に設けられる。
電圧検出器48は、接触器46の下流側に設けられ、接触器46の二次側電圧を検出する。
【0046】
上述した電力供給装置40の構成により、ブレーカ44を通電状態にし、接触器46を電力供給状態にすることで、電力供給ライン42を介して外部電源(単相AC200V)から給電カプラ20に電力を供給することができる。
また、この状態において、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧を検出することで、電力供給状態を検出することができる。
【0047】
図3において、制御装置50は、電力供給装置40を制御する。
制御装置50は、例えばコンピュータ(PC)、この例ではPLC(プログラマブルロジックコントローラ)であり、入力モジュール52、出力モジュール54、及び通信モジュール56を有する。
【0048】
入力モジュール52は、信号線53a,53bを介してカプラスイッチ22及び電圧検出器48と接続されており、これによりカプラスイッチ22及び電圧検出器48の状態が入力モジュール52に入力される。
カプラスイッチ22は、上述した2つのマイクロスイッチ23a,23bのON/OFFにより、退避位置Oと接続位置Iを検出する。
電圧検出器48は、この例では、電力供給ライン42の2本の動力線43の間に設置された検出コイル49aと、検出コイル49aで発生する磁界で開閉するマイクロスイッチ49bとを有する。この構成により、マイクロスイッチ49bがONすることで、2本の動力線43に単相AC200Vが通電されたことを検出する。
【0049】
出力モジュール54は、信号線55a,55b,55cを介して電圧引き外し装置45、操作コイル47、及び外部移報リレー58に接続されている。
出力モジュール54から電圧引き外し装置45へ作動信号を出力することで、ブレーカ44の電力供給を遮断することができる。
また、操作コイル47へ作動信号を出力することで、接触器46を電力供給状態と電力遮断状態に切り替えることができる。
さらに、外部移報リレー58へ作動信号を出力することで、外部移報リレー58と接続された外部のビル防災センター61へ通報することができる。
【0050】
通信モジュール56は、信号線56a,56bを介して駐車装置操作盤62とネットワーク通信機器64に接続されている。駐車装置操作盤62には、外部表示器63(この例ではタッチパネルディスプレイ)が設けられている。
通信モジュール56から駐車装置操作盤62に異常信号を出力することで、外部表示器63に異常表示することができる。
また、ネットワーク通信機器64に異常信号を出力することで、図示しない遠隔監視システムに異常を通報することができる。
【0051】
図5は、本発明による通電状態監視方法の全体フロー図である。
この方法は、上述した機械式駐車装置の通電状態監視方法であって、S1~S12の各ステップ(工程)を有する。
【0052】
制御装置50は、EV用パレット10が充電位置に位置しない待機時において、ブレーカ44を電力供給状態に保持し、かつ接触器46を電力遮断状態に保持する。
【0053】
(正常状態)
制御装置50は、EV用パレット10が充電位置に位置し、カプラスイッチ22により接続が検出された場合に、操作コイル47により接触器46を電力供給状態に操作する。
監視を開始し、各機器がすべて正常である場合、電動車両EVを載せたEV用パレット10が所定の充電位置に位置すると「パレット格納済か否か」が判断される(S1)。ステップS1でパレット格納済(YES)の場合、給電カプラ20を退避位置Oから接続位置Iへ移動する。
次いで、受電カプラ12と給電カプラ20とが接続されたか否か、すなわち「カプラスイッチがONか否か」が判断され(S2)、ON(YES)の場合、パレット上の車両の有無、すなわち「パレット在車か否か」を判断する(S3)。
【0054】
ステップS3おいてパレット在車(YES)である場合、接触器46を電力供給状態に切替え(接触器ON)、充電を開始する(S4)。充電開始後、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧を検出し(S5:二次側電圧確認)、確認される(YES)の場合、「EVパレットの出庫呼び」(S6)がYESになるまで充電(S4,S5)を継続する。
「EVパレットの出庫呼び」(S6)がYESになると、接触器46を電力遮断状態に切替え(接触器OFF)、充電を終了する(S7)。
充電終了後、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧が無いこを検出し(S8:二次側無電圧確認)、確認されると(YES)、監視を終了する。
【0055】
(カプラ異常検出)
図5において、EV用パレット10が充電位置に位置し(S1でYES)、給電カプラ20を退避位置Oから接続位置Iへ移動した際に、カプラスイッチ22により接続が検出されない場合に(S2でNO)、「カプラ異常」を検出する(S9)。
【0056】
(ブレーカ異常検出)
図5において、EV用パレット10が充電位置に位置し(S1でYES)、カプラスイッチ22により接続が検出される(S2でYES)。さらに、操作コイル47により接触器46を電力供給状態に操作した際(S4)に、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧が検出されない場合(S5でNO)に、「ブレーカ異常」を検出する(S10)。
【0057】
(接点溶着異常検出)
図5において、操作コイル47により接触器46を電力遮断状態に操作した際(S7)に、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧が検出される場合(S8でNO)に、「接点溶着異常」を検出する(S11)。
【0058】
図5において、カプラ異常(S9)、ブレーカ異常(S10)、又は、接点溶着異常(S11)の検出時に、異常発報と電源遮断を実行する(S12)。
異常発報は、外部表示器63に異常表示するとともに、外部移報リレー58を介してビル防災センター61へ通報し、ネットワーク通信機器64を介して図示しない遠隔監視システムに異常を通報する。
【0059】
図5において、ステップS1で「パレット格納済か否か」が判断され、NOの場合と、ステップS3で「パレット在車か否か」を判断され、NOの場合は、異常発報せずに監視を終了する。
この場合は、EV用パレット10が充電位置に位置しない待機時に戻り、ブレーカ44を電力供給状態に保持し、かつ接触器46を電力遮断状態に保持する。
また、電動車両EVを載せたEV用パレット10が充電位置に位置するときに、監視を開始することにより、ステップS1,S3を省略することができる。
【0060】
上述したように、本発明の通電状態監視方法では、カプラスイッチ22により、接続動作直後の受電カプラ12と給電カプラ20との接続不良である「カプラ異常」を検出する。また、電圧検出器48により、充電開始直後にブレーカ44が出力側に電力供給できない「ブレーカ異常」又は、充電終了直後に接触器46の接点が溶着し切断できない「接点溶着異常」を検出する。
【0061】
また、制御装置50は、EV用パレット10が充電位置に位置しない待機時に、電圧検出器48により接触器46の二次側電圧が検出される場合に、給電カプラ20の接点が露出する「充電部露出」を検出し、電圧引き外し装置45によりブレーカ44を遮断する。
この構成により、EV用パレット10が充電位置に位置しない待機時に、接触器46の接点が溶着していても、リアルタイムに「充電部露出」を検出してブレーカ44を遮断するので、メンテナンス員の感電を未然に防止することができる。
【0062】
図6は、本発明による機械式駐車装置の第2実施形態図である。この例において、機械式駐車装置100は、エレベータ式駐車装置である。
この図において、1は車両(上述した電動車両EV)、2は車両1を載せるパレット、4は格納棚、5は昇降路を昇降するケージ、6は本体フレーム、7は本体フレーム6の上部に設置されたトラクション方式(摩擦駆動式)の巻上機である。
図6において、ケージ5は、複数の吊ロープに四隅がそれぞれ吊下げられ昇降路を昇降する。
なお、エレベータ式駐車装置は、トラクション方式に限定されず、ドラム式であってもよい。
【0063】
図7は、
図6のA-A矢視図である。
この図において、ケージ5はパレット2を幅方向に横行させる横行装置5aと、パレット2を案内する横行用レール5bを有する。また、格納棚4は、横行用レール5bの延長上にパレット2を案内する棚レール4aを有する。
この例で、横行装置5aは旋回式(カム機構又はトンボ機構とも呼ばれる)であり、パレット2と係合するピンを水平旋回させることで、パレット2をケージ上と棚上との間で横行させるようになっている。
【0064】
図6と
図7において、パレット2はEV用パレット10である。
EV用パレット10は、電力を外部から受電するための受電カプラ12を有し、受電した電力をその上に載る電動車両EVに給電可能に構成されている。
【0065】
図7において、受電カプラ12は、EV用パレット10の側面(この例では長辺端部の車両搭載面より下方)に位置する。
【0066】
図6と
図7において、機械式駐車装置100(エレベータ式駐車装置)は、さらに、上述した給電カプラ20、カプラ着脱装置30、電力供給装置40、及び制御装置50を備える。
受電カプラ12、給電カプラ20、カプラ着脱装置30、電力供給装置40、及び制御装置50の構成は、第1実施形態と同様である。
【0067】
上述した本発明の実施形態によれば、電動車両EVを載せるEV用パレット10が受電カプラ12を有し、固定側に設けられた給電カプラ20が受電カプラ12と接続及び切断ができる。また所定の充電位置に位置するEV用パレット10に対し、カプラ着脱装置30により給電カプラ20を退避位置Oと接続位置Iとの間で移動することができる。従って、所定の充電位置に位置するEV用パレット10に対し、カプラ着脱装置30により給電カプラ20を受電カプラ12に接続し、電力供給装置40と受電カプラ12を介してEV用パレット10に載る電動車両EVに電力を安定供給して充電できる。
【0068】
また、制御装置50が、カプラスイッチ22により接続動作直後のカプラ異常を検出し、或いは、電圧検出器48により充電開始直後のブレーカ異常、又は、充電終了直後の接点溶着異常、を検出する。これにより、カプラ異常、ブレーカ異常、又は接点溶着異常を早期にリアルタイムに検出できる。
【0069】
また、上述したように、EV用パレット10が充電位置に位置しない待機時に、接触器46の接点が溶着していても、リアルタイムに「充電部露出」を検出してブレーカ44を遮断するので、メンテナンス員の感電を未然に防止することができる。
【0070】
本発明の機械式駐車装置100は、上述した水平循環式駐車装置とエレベータ式駐車装置に限定されず、受電した電力をその上に載る電動車両EVに給電可能なEV用パレットを用いるその他の機械式駐車装置であってもよい。
【0071】
機械式駐車装置100の所定の充電位置は、1箇所に限定されず、複数個所であってもよい。その場合、
図3における給電カプラ20とカプラ着脱装置30を複数の充電箇所にそれぞれ設け、かつ複数の電力供給装置40を単一の制御装置50と接続して同一箇所に設置するのがよい。
また、電力供給装置40の全体、またはこれを構成する機器の一部を、子機として複数の充電位置の近傍に分散配置してもよい。
【0072】
上述した例で、外部電源は単相交流電源(単相AC200V)であるが、本発明はこれに限定されず、三相交流電源でも直流電源であってもよい。
三相交流電源の場合、給電カプラ20、ブレーカ44、接触器46、電圧検出器48は、R,S,T相の3芯用を用いるのがよい。
直流電源の場合、電圧検出器48として直流用を用いる。
またいずれの場合も、S相は、電源側及びパレット側で接地するのがよい。
【0073】
なお本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0074】
B 車載電池、D1, D2 車載充電器、E1 充電ケーブル、EV 電動車両、
F1 充電プラグ、F2 充電コネクタ、I 接続位置、O 退避位置、
P 車両充電ポート、V 車両、
1 車両、2 パレット、3 リフト、4 格納棚、4a 棚レール、
5 ケージ、5a 横行装置、5b 横行用レール、6 本体フレーム、
7 巻上機、8 駆動セル、8b 空セル、
10 EV用パレット、12 受電カプラ、12a 受電接点、14 庇、
20 給電カプラ、22 カプラスイッチ、24 本体、25 絶縁被覆、
26 給電ロッド、27 圧縮コイルバネ、30 カプラ着脱装置、
40 電力供給装置、42 電力供給ライン、43 動力線、44 ブレーカ、
45 電圧引き外し装置、46 接触器、47 操作コイル、
48 電圧検出器、49a 検出コイル、49b マイクロスイッチ、
50 制御装置、52 入力モジュール、53a,53b 信号線、
54 出力モジュール、55a,55b,55c 信号線、
56 通信モジュール、56a,56b 信号線、58 外部移報リレー、
61 ビル防災センター、62 駐車装置操作盤、
63 外部表示器(タッチパネルディスプレイ)、64 ネットワーク通信機器、
100 機械式駐車装置(水平循環式駐車装置、エレベータ式駐車装置)