特開 2024-173439 接触式自動充電装置

(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】P2024173439

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】接触式自動充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20241205BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241205BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20241205BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 G

H02J7/00 P

H02J7/00 301B

H02J9/06 110

B60L53/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091860

(22)【出願日】2023-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉住 啓

【テーマコード（参考）】

5G015

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G015FA10

5G015HA12

5G015JA10

5G015JA32

5G015JA60

5G015KA12

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB03

5G503CB09

5G503CC02

5G503FA03

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125BE02

5H125DD02

5H125EE61

(57)【要約】

【課題】停電時においても車両からコネクタを切り離すことができる接触式自動充電装置を提供すること。
【解決手段】接触式自動充電装置は、車両に電力を供給するためのコネクタと、コネクタを車両に接続するための接続機構と、車両のバッテリからの電力を蓄電するためのキャパシタと、接続機構を動作させるための電源と、を備え、コネクタが車両に接続されている状態で停電が発生した場合、キャパシタに蓄電された電力を利用して接続機構を動作させ、車両側とコネクタとの接続を切り離す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に電力を供給するためのコネクタと、
前記コネクタを前記車両に接続するための接続機構と、
前記車両のバッテリからの電力を蓄電するためのキャパシタと、
前記接続機構を動作させるための電源と、
を備え、
前記コネクタが前記車両に接続されている状態で停電が発生した場合、前記キャパシタに蓄電された電力を利用して前記接続機構を動作させ、前記車両側と前記コネクタとの接続を切り離す、
接触式自動充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、接触式自動充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、系統の停電時に地上ユニット（充電スタンド）に電力を供給するバッテリと、バッテリから出力される電圧を変圧する変圧器と、バッテリから出力される電流値に応じてＣＰＬＴ信号のデューティ比を制御し、バッテリの電力容量の範囲内で充電を継続する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０８５７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

接触式自動充電では、地上ユニットから伸ばしたコネクタを車両側に接続して充電を行うが、充電中にインフラ側の停電が発生すると、地上ユニット側の全電力がシャットダウンされるため、車両からコネクタを切り離すことができないという問題がある。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、停電時においても車両からコネクタを切り離すことができる接触式自動充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】

【0006】

本開示に係る接触式自動充電装置は、車両に電力を供給するためのコネクタと、前記コネクタを前記車両に接続するための接続機構と、前記車両のバッテリからの電力を蓄電するためのキャパシタと、前記接続機構を動作させるための電源と、を備え、前記コネクタが前記車両に接続されている状態で停電が発生した場合、前記キャパシタに蓄電された電力を利用して前記接続機構を動作させ、前記車両側と前記コネクタとの接続を切り離す。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、停電時においても車両からコネクタを切り離すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る接触式自動充電装置を含む接触式自動充電システムの構成を示す概略図である。

【図2】図２は、実施形態に係る接触式自動充電装置の構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、従来の接触式自動充電装置の構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態に係る接触式自動充電装置について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

（接触式自動充電システム）
実施形態に係る接触式自動充電装置を含む接触式自動充電システムについて、図１および図２を参照しながら説明する。接触式自動充電システムは、図１に示すように、車両１と、地上ユニット（接触式自動充電装置）２と、を有している。

【0011】

（車両）
車両１は、電力を蓄電可能な移動体である。この車両１としては、例えばプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。また、車両１は、バッテリ１１と、インレット（車載機）１２と、を備えている。なお、図１では図示を省略したが、車両１は、バッテリ１１から供給された電力によって駆動するモータや、それに付随する構成も当然備えている。

【0012】

バッテリ（高電圧バッテリ）１１は、外部から供給された電力を蓄電する蓄電装置である。インレット１２は、地上ユニット２の電力供給用のコネクタ２１を接続するためのものである。

【0013】

（地上ユニット）
地上ユニット２は、車両１に電力を供給するための装置である。この地上ユニット２は、充電ステーション内の路面上に設けられている。また、地上ユニット２は、図２に示すように、コネクタ２１と、接続機構２２と、キャパシタ２３と、電源２４と、を備えている。

【0014】

コネクタ２１は、車両１に電力を供給するための電力供給用の端子である。このコネクタ２１は、接続機構２２によって稼働され、車両１のインレット１２に接続される。

【0015】

接続機構２２は、コネクタ２１を車両１のインレット１２に接続するための機構である。この接続機構２２の具体的構成は特に限定されず、例えばロボットアームのようなものであってもよい。また、接続機構２２は、地上ユニット２に接続されたインフラ側からの電力、後記するキャパシタ２３に蓄電された電力、の両方によって稼働可能である。

【0016】

キャパシタ２３は、車両１のバッテリ１１からの電力を蓄電するためのものである。このキャパシタ２３は、例えば図２に示すように、地上ユニット２のコネクタ２１が車両１のインレット１２に接続されている際に、バッテリ１１からの電力を受け取って一時的に蓄電する。また、キャパシタ２３は、電源２４と接続されている。

【0017】

なお、キャパシタ２３に蓄電された電力は、後記するように、接続機構２２を動作させ、車両１側とコネクタ２１との接続を切り離すために用いられる。そのため、キャパシタ２３がバッテリ１１から受け取る電力は、接続機構２２を動作できる程度の電力（コネクタ２１を完全に切り離せる程度の電力）であればよい。

【0018】

電源２４は、接続機構２２を動作させるためのものである。この電源２４は、例えばＤＣＤＣコンバータ等によって構成されている。また、電源２４は、キャパシタ２３に蓄電された電力を接続機構２２に供給することにより、当該接続機構２２を動作させる。

【0019】

ここで、従来の地上ユニット１０２は、例えば図３に示すように、キャパシタ２３や電源２４を備えていない。また、従来の地上ユニット１０２の接続機構２２は、当該地上ユニット１０２に接続されたインフラ側からの電力のみによって稼働する。そのため、充電中にインフラ側の停電が発生すると、地上ユニット１０２側の全電力がシャットダウンされ、車両１からコネクタ２１を切り離すことができなくなる。その結果、車両１を充電ステーションから移動させることができなくなる。

【0020】

そこで、実施形態に係る接触式自動充電装置では、地上ユニット２の内部に、車両１のバッテリ１１からの電力を蓄えるキャパシタ２３と、接続機構２２を稼働させるための電源２４とが追加されている。そして、コネクタ２１が車両１に接続されている状態で停電が発生した場合、キャパシタ２３に蓄電された電力を利用して接続機構２２を動作させ、車両１側のインレット１２とコネクタ２１との接続を切り離す。

【0021】

なお、停電時におけるコネクタ２１の切り離し方法としては、キャパシタ２３への蓄電のタイミングによって、以下の２パターンが考えられる。すなわち、停電前に予めキャパシタ２３に蓄電してもよく、停電後にキャパシタ２３に蓄電してもよい。
（１）インフラ側の停電を検知→バッテリ１１からの電力をキャパシタ２３に蓄電→バッテリ１１からの電力供給を停止→キャパシタ２３からの電力でコネクタ２１を切り離し
（２）停電前の充電時にキャパシタ２３も充電→インフラ側の停電を検知→キャパシタ２３からの電力でコネクタ２１を切り離し

【0022】

このように、実施形態に係る接触式自動充電装置では、車両１のバッテリ１１からの電力供給により、車両１とコネクタ２１とを解列した状態とする。これにより、停電時における車両１の移動が可能となる。

【0023】

以上説明した実施形態に係る接触式自動充電装置によれば、停電時においても、車両１からコネクタ２１を切り離すことができる。

【0024】

更なる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わし、かつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0025】

１ 車両
１１ バッテリ（高電圧バッテリ）
１２ インレット
２，１０２ 地上ユニット（接触式自動充電装置）
２１ コネクタ
２２ 接続機構
２３ キャパシタ
２４ 電源

【図1】

【図2】

【図3】