特許 7142161 電動車両向け充電アダプタ及び充電保護方法

(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】

(24)【登録日】2022-09-14

(45)【発行日】2022-09-26

(54)【発明の名称】電動車両向け充電アダプタ及び充電保護方法

(51)【国際特許分類】

   H01R 31/06 20060101AFI20220915BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220915BHJP

   B60L 53/16 20190101ALI20220915BHJP

   H01R 13/66 20060101ALI20220915BHJP

   H01R 13/639 20060101ALI20220915BHJP

   H01R 13/52 20060101ALI20220915BHJP

   H01R 13/64 20060101ALI20220915BHJP

   B60K 15/05 20060101ALN20220915BHJP

【ＦＩ】

H01R31/06 A

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

B60L53/16

H01R13/66

H01R13/639 Z

H01R13/52 302C

H01R13/64

B60K15/05 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021521238

(86)(22)【出願日】2021-02-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-02

(86)【国際出願番号】 CN2021074763

(87)【国際公開番号】W WO2021164536

(87)【国際公開日】2021-08-26

【審査請求日】2021-04-13

(31)【優先権主張番号】202010098411.4

(32)【優先日】2020-02-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521157904

【氏名又は名称】エンビジョン エナジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＥＮＶＩＳＩＯＮ ＥＮＥＲＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．３ Ｓｈｅｎｚｈｕａｎｇ Ｒｏａｄ， Ｓｈｅｎｇａｎｇ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｊｉａｎｇｙｉｎ， Ｗｕｘｉ， Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４４３， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ユ、シゼ

(72)【発明者】

【氏名】フ、ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ジャニン

(72)【発明者】

【氏名】グオ、デシャン

【審査官】高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０９１４９２５５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０３５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０９７６９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１４１３２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３０９８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５２１１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４７５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５３３７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０８４４５０８１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６９２２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６９５６６１３（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９３６５９２９（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ３１／０６

Ｈ０１Ｒ １３／００－１３／７１９７

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／０２

Ｂ６０Ｌ ５３／００－５３／８０

Ｂ６０Ｋ １５／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両と充電装置とを機械的に接続するとともに、電気エネルギーを伝送するための送電線を収容するように構成される接続機構と、
充電アダプタの温度を監視する動作及び検出ピンの電圧に基づいて充電電流のオンオフを制御する動作を実行するように構成されるコントロールパネルと、
前記接続機構の一端に取り付けられるとともに、前記送電線に接続される充電プラグであって、電動車両の充電ソケットに電気的に接続可能に構成されるとともにそれぞれ検出抵抗が直列に接続される一つ以上の検出ピンを有する充電プラグと、
前記接続機構の他端に取り付けられ、充電ガンに接続されるように構成される充電ソケットと、
前記充電プラグの一端に近接する前記接続機構の表面に取り付けられ、前記充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックするように構成されるロックプレートと、
前記接続機構の内部に取り付けられ、前記ロックプレートの下方に位置し、前記充電ソケットに電気的に接続される電磁石であって、前記ロックプレートと組み合わせて前記充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックするように構成される電磁石と、を含む、
ことを特徴とする電動車両向け充電アダプタ。

【請求項2】

前記検出抵抗の抵抗値は、１ｋΩ以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電アダプタ。

【請求項3】

前記充電ソケットの外側に取り付けられる防塵カバーをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電アダプタ。

【請求項4】

前記充電プラグ及び前記充電ソケットは、中国国家規格ＧＢ／Ｔ２０２３４．３－２０１５の要件に従って設計される、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電アダプタ。

【請求項5】

前記コントロールパネルには、前記充電アダプタの内部温度をリアルタイムで検出するように構成される温度センサが取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電アダプタ。

【請求項6】

前記ロックプレートは、その末端にロック解除ボタンを有し、頭部にバックルを有するシーソー構造である、
ことを特徴とする請求項１に記載の充電アダプタ。

【請求項7】

前記電磁石は、内部に鉄棒を有し、
電磁石が通電されると、前記鉄棒は、弾き出され、前記ロック解除ボタンの真下に位置するとともに前記ロック解除ボタンに密着するように構成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の充電アダプタ。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の充電アダプタを採用した充電保護方法であって、
充電アダプタの充電プラグが電動車両の充電ソケットに挿入されると、前記充電アダプタのロックプレートが前記電動車両の充電ソケットに係止することと、
充電が開始されると、電磁石が通電されることにより、電磁石の内部の鉄棒が弾き出されてロックプレートに押し付けられることと、を含む充電アダプタと充電自動車とのロックステップと、
充電を開始すると、コントロールパネルの温度センサが動作を開始し、充電アダプタの内部温度をリアルタイムで監視し、温度が所定の閾値を超えると、充電が中断されるようにコントロールパネルが充電アダプタを制御する温度監視ステップと、を含む、
ことを特徴とする充電保護方法。

【請求項9】

前記所定の閾値は、６０℃である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両の技術分野に関し、特に電動車両の充電技術に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車産業の発展に伴い、クリーンエネルギーを採用する電動車両は、ゼロエミッション、高いエネルギー利用率、低騒音などの利点により、徐々に燃料車に取って代わり始めている。現在の電動車両は、通常、充電ガンを電動車両の充電ソケットに直接挿入することにより充電するものである。車両の充電ソケットで採用されている規格が国家規格と一致しない場合は、通常、アダプタも装備する必要がある。また、現在市販されている充電ガンやアダプタは盗難防止機能を備えておらず、車両との信号交換もできないため、電動車両の所有者が車両をロックすると充電できなくなる。また、従来の充電接続装置は、体積が大きく、携帯に不便であると同時に、温度過負荷保護を備えておらず、充電ソケットの温度が高すぎることによる車両の損傷という状況を回避することができない。

【発明の概要】

【0003】

従来技術における問題の一部又は全部に対して、本発明の一態様によれば、
電動車両と充電装置とを機械的に接続するための接続機構と、
充電アダプタの内部の温度変化を監視するとともに、充電アダプタの充電電流のオンオフを制御するためのコントロールパネルと、
前記接続機構の一端に取り付けられ、使用時に前記電動車両の充電ソケットに接続される充電プラグであって、電動車両の操作制御システムを起動させ、電動車両が充電状態に入るようにするために、前記充電プラグのＣＣ１及びＣＣ２ピンにそれぞれ一つの１Ｋの抵抗が直列に接続される充電プラグと、
前記接続機構の他端に取り付けられ、使用時に前記充電ガンに接続される充電ソケットと、
前記充電プラグの一端に近接する前記接続機構の表面に取り付けられ、前記充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックするためのロックプレートと、
前記ロックプレートの下方に取り付けられるとともに、前記充電ソケットに電気的に接続される電磁石であって、前記ロックプレートと組み合わせて前記充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックするための電磁石と、を含む電動車両向け充電アダプタが提供される。

【0004】

さらに、前記充電アダプタは、前記充電ソケットに取り付けられる防塵カバーをさらに含む。充電ガンが接続されていないとき、前記防塵カバーは、閉じた状態にあり、前記充電ソケットを遮蔽することにより、充電アダプタへの塵埃、雨水などの侵入が防止される。

【0005】

さらに、前記充電プラグ及び充電ソケットは、中国国家規格ＧＢ／Ｔ２０２３４．３－２０１５の直流充電インターフェースに関する要件を満たしている。

【0006】

さらに、前記コントロールパネルには、温度センサが取り付けられ、前記温度センサが温度が６０℃を超えることを検出するとき、コントロールパネルは、前記充電ソケットのＣＣ１ピンを浮かせるように制御し、ひいては充電を中断させる。

【0007】

さらに、前記ロックプレートは、前記充電アダプタと前記電動車両の充電ソケットとのロック解除を制御するロック解除ボタンをさらに含む。

【0008】

さらに、前記電磁石は、内部に鉄棒を有し、電磁石が通電されると、鉄棒が弾き出されて前記ロックプレートに押し付けられることにより、前記ロック解除ボタンが押下されなくなり、ひいては前記充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックすることが実現される。

【0009】

本発明の他の態様によれば、
充電アダプタの充電プラグが電動車両の充電ソケットに挿入されると、前記充電アダプタのロックプレートが前記電動車両の充電ソケットに係止することと、
充電が開始されると、電磁石が通電されることにより、電磁石の内部の鉄棒が弾き出されてロックプレートに押し付けられることと、を含む充電アダプタと充電自動車とのロックステップと、
充電を開始すると、コントロールパネルの温度センサが動作を開始し、充電アダプタの内部温度をリアルタイムで監視し、温度が６０℃を超えると、前記コントロールパネルが前記充電ソケットのＣＣ１ピンを浮かせるように制御し、ひいては充電を中断させる温度監視ステップと、を含む電動車両向け充電保護方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る電動車両向け充電アダプタは、小型で携帯に便利であり、ロックプレート及び電磁石によるロック機能を実現し、充電時に充電ガン及び充電アダプタが引き抜かれることができないように保証すると同時に、内部の温度変化を監視することができ、電動車両の充電時の安全性と信頼性が保証される。また、当該充電アダプタは、車載システムの識別機能を備えているため、車両がロックされた後も充電操作が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本発明の各実施例の上記並びに他の利点及び特徴をさらに明確にするために、図面を参照しながら本発明の各実施例のより具体的な説明を提示する。なお、これらの図面は、本発明の典型的な実施例のみを示すものであるため、その範囲に制限を与えるものとは見なされない。図面において、明確にするために、同一又は対応する部材は、同一又は類似の符号で示されている。

【0012】

【図1】本発明の一実施例に係る電動車両向け充電アダプタの構造概略図を示す。

【図2】本発明の一実施例に係る電動車両向け充電アダプタの充電ソケットの構造概略図を示す。

【図3】本発明の一実施例に係る電動車両向け充電アダプタの断面概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の説明では、各実施例を参照しながら本発明を説明する。しかしながら、当業者は、一つ以上の特定の詳細なしで、又は他の置換及び／又は追加の方法、材料若しくは構成部品と共に各実施例を実施し得ることが認識される。他の場合において、本発明の発明ポイントを曖昧にしないように公知の構造、材料又は操作は示されていないか、又は詳細に説明されていない。同様に、解釈の目的のために、特定の数量、材料及び構成は、本発明の実施例の完全な理解を提供するために詳述される。しかしながら、本発明は、これらの特定の詳細に限定されるものではない。また、図面に示される各実施例は、説明的な表現であり、必ずしも正しい比例で描かれていないことが理解されるべきである。

【0014】

本明細書において、「一実施例」又は「当該実施例」への参照は、当該実施例と組み合わせて説明される特定の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれることを意味する。本明細書の各箇所に現れる「一実施例において」という語句は、必ずしも全て同一実施例を意味するものではない。

【0015】

なお、本発明の実施例では、プロセスステップを特定の順序で説明するが、これは当該具体的な実施例を詳述するためだけであり、各ステップの前後順序を限定するものではない。逆に、本発明の異なる実施例において、各ステップの前後順序は、プロセスの調整に応じて調整することができる。

【0016】

本願において、電動車両は、電気自動車、電動二輪車、電動自転車などの電気輸送手段をカバーしている。

【0017】

本発明によれば、電動車両向け充電アダプタ及び充電保護方法が提供され、電動車両の所有者が車両をロックした後に充電できない問題が解決され、盗難防止、充電温度保護、携帯しやすいなどの利点が備えられる。以下は、実施例の図面を参照しながら本発明をさらに詳述する。

【0018】

図１は、本発明の一実施例に係る電動車両向け充電アダプタの構造概略図を示し、図３は、電動車両向け充電アダプタの断面概略図を示す。図１及び図３に示すように、電動車両向け充電アダプタは、充電プラグ１０１、接続機構１０２、充電ソケット１０３、ロックプレート１０４、防塵カバー１０５、コントロールパネル（不図示）及び電磁石１０６を含む。

【0019】

前記接続機構１０２は、電動車両と充電装置とを機械的に接続するとともに、電気エネルギーを伝送するための送電線を収容するためのものである。

【0020】

前記充電プラグ１０１は、前記接続機構１０２の一端に取り付けられるとともに、前記送電線に接続され、電動車両の充電ソケットに電気的に接続可能である。前記充電プラグ１０１は、一つ以上の検出ピンを有する。本発明の一実施例において、前記充電プラグ１０１は、ＣＣ１及びＣＣ２ピンにそれぞれ一つの１Ｋの抵抗が直列に接続される。充電が必要な場合には、前記充電プラグ１０１と電動車両の充電ソケットとを接続し、このとき、ＣＣ１及びＣＣ２ピンに低レベルの信号が発生し、電動車両の車載システムは、ＣＣ２及び／又はＣＣ１信号を読み取ることにより、充電ガンが挿入されていることを確認し、車載充電システムを作動させ、車両ロック状態での充電動作を実現する。本発明の別の実施例において、前記充電プラグ１０１のインターフェースは、中国国家規格ＧＢ／Ｔ２０２３４．３－２０１５の要件に従って設計される。

【0021】

前記充電ソケット１０３は、前記接続機構１０２の他端に取り付けられるとともに、前記送電線に接続され、充電ガンに電気的に接続可能である。充電が行われるとき、前記充電ソケット１０３と充電ガンとを接続する。本発明の一実施例において、図２に示すように、前記充電ソケット１０３のインターフェースは、中国国家規格ＧＢ／Ｔ２０２３４．３－２０１５の要件に従って設計され、中国国家規格ＧＢ／Ｔ２０２３４．３－２０１５の要件に従って設計される直流充電ガンに接続することができる。

【0022】

図３に示すように、前記ロックプレート１０４は、前記充電プラグ１０１の一端に近接する接続機構１０２の表面に取り付けられる。前記電磁石１０６は、前記接続機構１０２の内部に取り付けられ、前記ロックプレート１０４の末端の真下に位置する。本発明の一実施例において、前記ロックプレート１０４は、その末端にロック解除ボタン１４１を有し、頭部にバックル１４２を有するシーソー構造であり、前記電磁石は、内部に鉄棒１６１を有する。


前記充電アダプタが電動車両の充電ソケットに挿入されると、前記バックル１４２が前記電動車両の充電ソケットのエッジに係止する。充電が開始されると、前記電磁石１０６が通電され、前記電磁石の内部に位置する鉄棒１６１が弾き出され、前記鉄棒１６１が弾き出されると、前記ロック解除ボタン１４１の真下に位置するとともに前記ロック解除ボタン１４１に密着するようになるため、前記ロック解除ボタン１４１が押下されなくなり、充電アダプタが電動車両の充電ソケットにロックされる。充電が完了すると、電磁石の電源がオフになり、前記鉄棒１６１が電磁石１０６の内部に縮退し、このとき、前記ロック解除ボタン１４１を押下することにより、前記ロックプレート１０４の頭部が上がり、バックルが緩められ、ロック状態が解除され、充電アダプタを引き抜くことができるようになる。

【0023】

前記コントロールパネルは、前記充電プラグ１０１及び充電ソケット１０３に電気的に接続され、温度センサが取り付けられる。充電が行われるとき、前記温度センサは、充電アダプタの内部温度をリアルタイムで監視するとともに、検出ピンの電圧に基づいて充電電流のオンオフを制御する。本発明の一実施例において、前記温度センサが充電アダプタの内部温度が６０℃を超えることを検出すると、前記コントロールパネルは、前記充電ソケット１０３のＣＣ１を浮かせるように制御することにより、充電ガン端が接続信号を中断させ、ひいては電力伝導を中断させる。

【0024】

前記防塵カバー１０５は、前記充電ソケット１０３の外側に取り付けられる。充電ガンが接続されていないとき、前記防塵カバー１０５は、閉じた状態にあり、前記充電ソケット１０３を遮蔽することにより、充電アダプタへの塵埃、雨水などの侵入が防止される。

【0025】

本発明の実施例に係る電動車両向け充電アダプタを用いて電動車両を充電するステップは、以下のとおりである。

【0026】

所有者は、充電アダプタを手に持ち、電動車両の充電ソケットの防塵カバーを開き、ロックプレート１０４が充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックするまで、充電アダプタの充電プラグ１０１を電動車両の充電ソケットに挿入する。このとき、ＣＣ１及び／又はＣＣ２信号により電動車両の操作制御システムを起動させ、充電状態に入るようにする。

【0027】

オペレータは、直流充電ガンを手に持ち、充電アダプタの防塵端１０５を開き、直流充電ガンのロック装置がロックを完了させるまで、直流充電ガンのプラグを充電アダプタの充電ソケット１０３に挿入し、充電を開始する。このとき、電磁石の鉄棒１６１が弾き出され、ロックプレート１０４の押下を防止し、さらに充電アダプタを電動車両の充電ソケットにロックする。

【0028】

充電中、温度センサは、充電アダプタの内部温度をリアルタイムで監視し、前記温度センサが充電アダプタの内部温度が６０℃を超えることを検出すると、前記コントロールパネルは、前記充電ソケット１０３のＣＣ１を浮かせるように制御することにより、充電ガン端が接続信号を中断させ、ひいては電力伝導を中断させる。

【0029】

充電が終了すると、オペレータは、直流充電ガンのロック解除ボタンを押圧して充電アダプタと直流充電ガンとの接続状態を解除し、直流充電ガンを引き抜き、所有者は、充電アダプタのロック解除ボタン１４１を押圧して充電アダプタと電動車両との接続状態を解除し、充電アダプタを引き抜き、操作が完了する。

【0030】

本発明の各実施例は、上記で説明したが、それらは単なる例として提示されるものであり、限定するものではないことが理解されるべきである。当業者にとって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な組み合わせ、変形及び変更が可能であることは明らかである。したがって、本明細書に開示される本発明の幅及び範囲は、上記で開示された例示的な実施例によって限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物のみに基づいて定義されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】