特許 7609708 充電装置

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241224BHJP

   B60L 53/16 20190101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 P

B60L53/16

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021090563

(22)【出願日】2021-05-28

(65)【公開番号】P2022182821

(43)【公開日】2022-12-08

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【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】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】錦織 正孝

(72)【発明者】

【氏名】神谷 治雄

(72)【発明者】

【氏名】塚本 翔太

【審査官】木村 励

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３３８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８５７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－６１７９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ ５３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して前記車両の充電を行う充電装置であって、
前記充電コネクタは、
前記車両と電気的に接続するための電極プラグを含む第１部分と、
前記第１部分に対して前記地上側であり、前記電極プラグと電気的に接続し前記電極プラグに電力を伝達するための電極を含む第２部分と、
を備え、
前記第２部分は、
前記電極を覆い保持する絶縁ケースと、
前記絶縁ケースと前記地上側で接する金属プレートと、
前記絶縁ケース及び前記金属プレートに接する熱伝導板と、
をさらに含み、
前記熱伝導板は、
熱伝導率が前記絶縁ケースよりも大きい
ことを特徴とする充電装置。

【請求項2】

請求項１に記載の充電装置であって、
前記絶縁ケースは、
樹脂を材料とし、
前記熱伝導板は、
金属を材料とする
ことを特徴とする充電装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、
前記絶縁ケースの側面に接する位置である
ことを特徴とする充電装置。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、
前記電極の近傍に位置するように、前記絶縁ケースに圧入されており、
前記金属プレートは、
前記熱伝導板が圧入される前記絶縁ケースの圧入口を塞ぐように配置され、その圧入口で前記熱伝導板と接している
ことを特徴とする充電装置。

【請求項5】

請求項４に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、前記絶縁ケースと部分的に接する板バネとなっている
ことを特徴とする充電装置。

【請求項6】

請求項５に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、波型の板バネである
ことを特徴とする充電装置。

【請求項7】

請求項５に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネである
ことを特徴とする充電装置。

【請求項8】

地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して前記車両の充電を行う充電装置であって、
前記充電コネクタは、
前記車両と電気的に接続するための電極プラグを含む第１部分と、
前記第１部分に対して前記地上側であり、前記電極プラグと電気的に接続し前記電極プラグに電力を伝達するための電極を含む第２部分と、
を備え、
前記第１部分は、
前記電極プラグを覆い保持する絶縁ケースと、
前記絶縁ケースと前記車両側で接する金属プレートと、
前記絶縁ケース及び前記金属プレートに接する熱伝導板と、
をさらに含み、
前記熱伝導板は、
熱伝導率が前記絶縁ケースよりも大きい
ことを特徴とする充電装置。

【請求項9】

請求項８に記載の充電装置であって、
前記絶縁ケースは、
樹脂を材料とし、
前記熱伝導板は、
金属を材料とする
ことを特徴とする充電装置。

【請求項10】

請求項８又は請求項９に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、
前記電極プラグの近傍に位置するように、前記絶縁ケースに圧入されており、
前記金属プレートは、
前記熱伝導板が圧入される前記絶縁ケースの圧入口を塞ぐように配置され、その圧入口で前記熱伝導板と接している
ことを特徴とする充電装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、前記絶縁ケースと部分的に接する板バネとなっている
ことを特徴とする充電装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、波型の板バネである
ことを特徴とする充電装置。

【請求項13】

請求項１１に記載の充電装置であって、
前記熱伝導板は、曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネである
ことを特徴とする充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、底面に充電コネクタの接続部分を備える車両に対して、車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う充電装置の開発が進められている。このような充電装置は、現在主流である車両の側面に接続部分が備えられる場合に比べて、充電コネクタを車両に接続する際の位置合わせが容易である。このため、人手を要することなく車両の充電を実施する技術として期待されている。

【0003】

特許文献１には、電気自動車のバッテリの充電に採用することができ、また車両の下側から充電を行うように適用することができる充電装置が開示されている。この充電装置は、接触要素を含む第１の構成要素と、結合要素を含む第２の構成要素と、を備えている。ここで、第１の構成要素の接触要素は、第２の構成要素の結合要素と電気的に接続することができる。第１の構成要素は、基部と、基部の上に配置されるアームと、をさらに含んでいる。アームは、複数の軸の周り、又は複数の軸に沿って移動し、接触要素を結合要素に導くことができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１６４７５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う充電装置による充電においては、充電コネクタが地上と車両との間に位置する。また、充電コネクタの接続部分が車両の底面となるため、車両の積載量の変化等により接点抵抗が増加しジュール熱が増大する場合がある。

【0006】

このように、充電コネクタは、温度が高くなりやすい環境に置かれることとなる。延いては、充電コネクタが、充電装置の性能や信頼性を担保できない異常な温度まで上昇する虞がある。

【0007】

従来、冷却装置を付加的に備えることによって、充電装置の冷却を行うことが考えられている。しかしながら、急速充電を行おうとする場合や悪環境で充電を行おうとする場合等において、十分な冷却機能を備えるためには装置が大型化してしまう。このため、充電コネクタの温度上昇を抑制するためのさらなる技術が求められている。

【0008】

本開示は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、充電コネクタの温度上昇を抑制することが可能な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】

【0009】

第１の開示に係る充電装置は、地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う充電装置である。この充電装置の充電コネクタは、車両と電気的に接続するための電極プラグを含む第１部分と、第１部分に対して地上側であり、電極プラグと電気的に接続し電極プラグに電力を伝達するための電極を含む第２部分と、を備えている。第２部分は、電極を覆い保持する絶縁ケースと、絶縁ケースと地上側で接する金属プレートと、絶縁ケース及び金属プレートに接する熱伝導板と、をさらに含んでいる。ここで、熱伝導板は、熱伝導率が絶縁ケースよりも大きくなっている。

【0010】

第２の開示に係る充電装置は、第１の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
絶縁ケースは、樹脂を材料とし、熱伝導板は、金属を材料としている。

【0011】

第３の開示に係る充電装置は、第１又は第２の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、絶縁ケースの側面に接する位置である。

【0012】

第４の開示に係る充電装置は、第１又は第２の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、電極の近傍に位置するように、絶縁ケースに圧入されている。また、金属プレートは、熱伝導板が圧入される絶縁ケースの圧入口を塞ぐように配置され、その圧入口で熱伝導板と接している。

【0013】

第５の開示に係る充電装置は、第４の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、絶縁ケースと部分的に接する板バネとなっている。

【0014】

第６の開示に係る充電装置は、第５の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、波型の板バネである。

【0015】

第７の開示に係る充電装置は、第５の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネである。

【0016】

第８の開示に係る充電装置は、地上に設置され車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う充電装置である。この充電装置の充電コネクタは、車両と電気的に接続するための電極プラグを含む第１部分と、第１部分に対して地上側であり、電極プラグと電気的に接続し電極プラグに電力を伝達するための電極を含む第２部分と、を備えている。第１部分は、電極プラグを覆い保持する絶縁ケースと、絶縁ケースと車両側で接する金属プレートと、絶縁ケース及び金属プレートに接する熱伝導板と、をさらに含んでいる。ここで、熱伝導板は、熱伝導率が絶縁ケースよりも大きくなっている。

【0017】

第９の開示に係る充電装置は、第８の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
絶縁ケースは、樹脂を材料とし、熱伝導板は、金属を材料としている。

【0018】

第１０の開示に係る充電装置は、第８又は第９の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、電極プラグの近傍に位置するように、絶縁ケースに圧入されている。また、金属プレートは、熱伝導板が圧入される絶縁ケースの圧入口を塞ぐによう配置され、その圧入口で熱伝導板と接している。

【0019】

第１１の開示に係る充電装置は、第１０の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、絶縁ケースと部分的に接する板バネとなっている。

【0020】

第１２の開示に係る充電装置は、第１１の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、波型の板バネである。

【0021】

第１３の開示に係る充電装置は、第１１の開示に係る充電装置に対して、さらに以下の特徴を含んでいる。
熱伝導板は、曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネである。

【発明の効果】

【0022】

本開示に係る充電装置によれば、充電コネクタの第２部分又は第１部分は、絶縁ケース及び金属プレートに接する熱伝導板を含んでいる。これにより、電極又は電極プラグの熱を、絶縁ケースを通して、熱伝導板により金属プレートに伝熱することができる。延いては、充電コネクタの温度上昇を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本実施形態に係る充電装置について説明するための概念図である。

【図2】第１実施形態に係る充電コネクタの構成について説明するための概念図である。

【図3】第２実施形態に係る充電コネクタの構成について説明するための概念図である。

【図4】第２実施形態に係る充電コネクタにおいて、熱伝導板を波型の板バネとする場合の例を示す概念図である。

【図5】第２実施形態に係る充電コネクタにおいて、熱伝導板を曲げ角度が直角でないＬ字型とする場合の例を示す概念図である。

【図6】第３実施形態に係る充電コネクタの構成について説明するための概念図である。

【図7】第４実施形態に係る充電コネクタの構成について説明するための概念図である。

【図8】第５実施形態に係る充電コネクタの構成について説明するための概念図である。

【図9】従来の充電コネクタを備える充電装置、及び本実施形態に係る充電装置１００について、通常の使用環境における充電時の充電コネクタの温度の比較結果を示すグラフである。

【図10】従来の充電コネクタを備える充電装置、及び本実施形態に係る充電装置１００について、悪環境における充電時の充電コネクタの温度の比較結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲などの数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数が特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構成等は、特に明示した場合や原理的に明らかにそれに特定される場合を除いて、本開示に係る思想に必ずしも必須のものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を附しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

【0025】

１．充電装置
本実施形態に係る充電装置は、車両の下側から充電コネクタを介して車両の充電を行う装置である。図１は、本実施形態に係る充電装置１００について説明するための概念図である。図１は、充電装置１００により車両２００の充電を行う場合を示している。ここで、図１の（Ａ）は、充電コネクタ１１０が車両２００と接続していない状態を示し、図１の（Ｂ）は、充電コネクタ１１０が車両２００と接続している状態を示している。

【0026】

充電装置１００は、地面１上（地上）に設置されている。ただし、充電装置１００は、向きの変更及び地面１上の移動をすることができるように構成されていても良い。例えば、充電装置１００は、複数の駆動輪を備え、駆動輪を適当に動作させることにより向きの変更及び地面１上の移動を行う。この場合、充電装置１００の向きの変更及び地面１上の移動は、自律的に行われて良い。つまり、充電装置１００は制御装置を備え、制御装置が、センサや通信により取得する情報に基づいて、充電装置１００の向きの変更及び地面１上の移動の制御を行って良い。

【0027】

充電装置１００は、電力ケーブル１２０により電源装置２と接続している。また、電力ケーブル１２０の一端に充電コネクタ１１０が備えられている。

【0028】

電力ケーブル１２０は、電源装置２から供給される電力を伝送するケーブルである。電力ケーブル１２０は、想定される電力に応じて適当な構成を採用して良い。充電コネクタ１１０は、充電装置１００と車両２００とを電気的に接続するためのコネクタである。充電コネクタ１１０の構成の詳細については後述する。

【0029】

電源装置２は、所定の電力を供給する装置である。例えば、定格出力５０ｋＷ、最大出力電圧５００Ｖの直流電力、定格出力３．６ｋＷ、単相２００Ｖの交流電力等を供給する。電源装置２は、典型的には、供給する電力を制御する構成を有している。例えば、電力変換回路、制御装置、ＨＭＩ（Human Machine Interface）等を備えている。ただし、電源装置２は、一定電圧を出力する電源であっても良い。例えば、出力電圧２００Ｖの商用電源であっても良い。

【0030】

図１の（Ｂ）に示すように、充電コネクタ１１０が車両２００に備える充電インレット２１０に接続することにより、充電装置１００と車両２００とは電気的に接続される。充電装置１００は、充電コネクタ１１０を移動させ充電インレット２１０に接続するための接続操作機構１３０を備えている。

【0031】

図１の（Ｂ）では、接続操作機構１３０として、アーム機構が示されている。この場合、充電コネクタ１１０と連結したアームを動作させることで、充電コネクタ１１０を充電インレット２１０に接続する。接続操作機構１３０は、その他の機構であっても良い。例えば、テレスコピック構造を採用した機構であっても良い。なお、接続操作機構１３０の動作は、典型的には、充電装置１００が備える制御装置により制御される。

【0032】

充電装置１００により車両２００の充電を行う場合、まず図１の（Ａ）に示すように、充電装置１００と充電インレット２１０とが対面する状態とする。ただし、充電装置１００と充電インレット２１０との位置関係は、接続操作機構１３０の動作範囲で充電コネクタ１１０を充電インレット２１０に接続することができるようになっている。これは、典型的には、駐車している車両２００の位置に応じて、充電装置１００が向きの変更及び地面１上の移動を行うことにより実現される。あるいは、車両２００を所定の位置まで移動して駐車させることにより実現される。

【0033】

次に図１の（Ｂ）に示すように、接続操作機構１３０を動作させ、充電コネクタ１１０を充電インレット２１０に接続する。そして、電源装置２から供給される電力が電力ケーブル１２０により伝送され、充電装置１００は、充電コネクタ１１０を介して車両２００の充電を行う。

【0034】

なお、これらの充電装置１００の一連の動作は、充電装置１００が備える制御装置により自律的に行われて良い。

【0035】

車両２００は、充電インレット２１０と、充電制御装置２３０と、バッテリ２４０と、を備えている。車両２００は、典型的には、電気自動車又はＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）である。図１に示すように、充電インレット２１０と充電制御装置２３０、及び充電制御装置２３０とバッテリ２４０は、それぞれ電力ケーブル２２０で接続している。なお、図１においては、それぞれの電力ケーブル２２０を区別するため、それぞれの電力ケーブル２２０の符号に記号（ａ，ｂ）を附している。

【0036】

電力ケーブル２２０は、充電装置１００から給電される電力を伝送するケーブルである。電力ケーブル２２０は、想定される電力に応じて適当な構成を採用して良い。

【0037】

充電制御装置２３０は、充電装置１００から給電される電力をバッテリ２４０の充電電力に変換して出力する装置である。充電制御装置２３０は、典型的には、ＯＢＣ（On-Board Charger）である。

【0038】

バッテリ２４０は、充放電可能な二次電池であり、車両２００を駆動するための電力を蓄える。バッテリ２４０は、典型的には、リチウムイオン電池である。ただし、全固体電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のその他の二次電池であっても良い。

【0039】

充電装置１００から充電コネクタ１１０を介して給電される電力は、電力ケーブル２２０ａにより充電制御装置２３０に伝送される。次に、充電制御装置２３０は、充電装置１００から給電される電力をバッテリ２４０の充電電力に変換して出力する。そして、充電制御装置２３０が出力する充電電力が電力ケーブル２２０ｂによりバッテリ２４０に伝送され、バッテリ２４０が充電される。

【0040】

なお、電源装置２及び充電装置１００は、普通充電用（例えば、単相の交流電力を給電する）として構成されていても、急速充電用（例えば、高出力の直流電力を給電する）として構成されていても良い。また、車両２００は、普通充電用と急速充電用で別個に充電インレット２１０及び電力ケーブル２２０を備えていても良い。この場合に、急速充電用の電力伝送において、充電制御装置２３０による電力変換を行わないように構成されていても良い。

【0041】

２．充電コネクタ
図１に示すように、本実施形態に係る充電装置１００においては、充電コネクタ１１０が、車両２００の底面と地面１との間に位置することとなる。このため、充電コネクタ１１０は、車両２００が発生する熱や地面１からの照り返しによる熱を受けやすい。また、車両２００の積載量の変化等により充電中に車両２００の車高が変化すると、充電コネクタ１１０と充電インレット２１０との間の接点抵抗が増加し、ジュール熱が増大することがある。このため、充電コネクタ１１０が、充電装置の性能や信頼性を担保できない異常な温度まで上昇する虞がある。

【0042】

本実施形態に係る充電装置１００は、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制するために、充電コネクタ１１０の構成に特徴を有している。以下、充電コネクタ１１０の構成について、いくつかの実施形態を示して説明する。

【0043】

２－１．第１実施形態
図２は、第１実施形態に係る充電コネクタ１１０の構成について説明するための概念図である。図２の（Ａ）は、充電コネクタ１１０の斜視図を示し、図２の（Ｂ）は、充電コネクタ１１０の断面図を示している。

【0044】

充電コネクタ１１０は、電極プラグ１１１ａを含む第１部分１１１と、第１部分１１１に対して地上側であり、電極１１２ａを含む第２部分１１２と、を備えている。

【0045】

電極プラグ１１１ａは、充電コネクタ１１０が充電インレット２１０と接続する部分である。電極プラグ１１１ａは、充電インレット２１０の構成に応じて適当な規格を採用して良い。電極１１２ａは、電極プラグ１１１ａと電気的に接続し、電極プラグ１１１ａに電力を伝達する。電極プラグ１１１ａ及び電極１１２ａは、典型的には、銅や銀等の金属材料により形成される。なお、電極プラグ１１１ａ及び電極１１２ａは一体的に形成されていても良い。

【0046】

第１部分１１１は、第１絶縁ケース１１１ｂと、第１金属プレート１１１ｃと、を含んでいる。

【0047】

第１絶縁ケース１１１ｂは、電極プラグ１１１ａを覆い保持する。また、電極プラグ１１１ａを周囲と絶縁する。第１絶縁ケース１１１ｂは、典型的には、樹脂材料（合成樹脂を含む）により形成される。

【0048】

第１金属プレート１１１ｃは、第１絶縁ケース１１１ｂと車両側で接するように備えられ、第１部分１１１の熱を外部に放出する。第１金属プレート１１１ｃは、典型的には、銅、鉄、又はアルミニウム、あるいはそれらの合金により形成される。

【0049】

第２部分１１２は、第２絶縁ケース１１２ｂと、第２金属プレート１１２ｃと、熱伝導板１１２ｄと、を含んでいる。

【0050】

第２絶縁ケース１１２ｂは、電極１１２ａを覆い保持する。また、電極１１２ａを周囲と絶縁する。第２絶縁ケース１１２ｂは、典型的には、樹脂材料（合成樹脂を含む）により形成される。なお、第１絶縁ケース１１１ｂ及び第２絶縁ケース１１２ｂは一体的に形成されていても良い。

【0051】

第２金属プレート１１２ｃは、第２絶縁ケース１１２ｂと地上側で接するように備えられ、第２部分１１２の熱を外部に放出する。第２金属プレート１１２ｃは、第１金属プレート１１１ｃと同等に形成されていて良い。

【0052】

熱伝導板１１２ｄは、図２に示すように、第２絶縁ケース１１２ｂの側面及び第２金属プレート１１２ｃに接する位置に備えられる。熱伝導板１１２ｄは、第２絶縁ケース１１２ｂの全ての側面に接するように備えられていても良いし、第２絶縁ケース１１２ｂの側面に部分的に接するように備えられていても良い。また、熱伝導板１１２ｄは、第２絶縁ケース１１２ｂの側面に接するように、複数備えられていても良いし、適当な形状が与えられていても良い。

【0053】

熱伝導板１１２ｄは、熱伝導率が第２絶縁ケース１１２ｂよりも大きくなるように構成される。典型的には、第２絶縁ケース１１２ｂは樹脂により形成され、熱伝導板１１２ｄは、金属（銅、鉄、又はアルミニウム、あるいはそれらの合金等）により形成される。

【0054】

第２部分１１２は、主に電極１１２ａが発生する熱により温度が上昇する。電極１１２ａが発生する熱は、第２絶縁ケース１１２ｂを通して第２金属プレート１１２ｃに伝熱することで、外部に放出される。一方で、図２に示すように、第２絶縁ケース１１２ｂの側面は、第２金属プレート１１２ｃが接していない。そこで、第２絶縁ケース１１２ｂの側面及び第２金属プレート１１２ｃに接する位置に熱伝導板１１２ｄを備えることで、電極１１２ａが発生する熱を効率的に第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。つまり、電極１１２ａが発生する熱を、第２絶縁ケース１１２ｂの側面に接して位置する熱伝導板１１２ｄによっても第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。これにより、第２部分１１２の温度上昇、延いては、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができる。

【0055】

２－２．第２実施形態
第２実施形態に係る充電コネクタ１１０は、第１実施形態に係る充電コネクタ１１０に対して、熱伝導板１１２ｄを備える位置が異なる。図３は、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０の構成について説明するための概念図である。図３は、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０の断面図を示している。なお以下、前述した内容において説明した事項については適宜省略している。

【0056】

第２実施形態に係る充電コネクタ１１０では、熱伝導板１１２ｄが、電極１１２ａの近傍に位置するように、第２絶縁ケース１１２ｂに圧入されている。また、第２金属プレート１１２ｃは、熱伝導板１１２ｄが圧入される第２絶縁ケース１１２ｂの圧入口を塞ぐように配置され、その圧入口で熱伝導板１１２ｄと接している。

【0057】

第２実施形態に係る充電コネクタ１１０においても、熱伝導板１１２ｄにより、電極１１２ａが発生する熱を効率的に第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。つまり、電極１１２ａが発生する熱を、電極１１２ａの近傍に位置する熱伝導板１１２ｄによっても第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。これにより、第１実施形態に係る充電コネクタ１１０と同様に、第２部分１１２の温度上昇、延いては、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができる。

【0058】

さらに、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０においては、熱伝導板１１２ｄは、第２絶縁ケース１１２ｂに圧入すれば構成することができる。これにより、熱伝導板１１２ｄを固定する部品を要することがなく、また生産時の組付け作業が容易である。また、圧入口は、第２金属プレート１１２ｃにより塞がれるため、熱伝導板１１２ｄの圧入は軽圧入であっても十分な組付けが可能である。

【0059】

ところで、第２絶縁ケース１１２ｂと熱伝導板１１２ｄとは、材質が異なり、線膨張係数が異なる。典型的には、樹脂で形成される第２絶縁ケース１１２ｂの線膨張係数は、金属で形成される熱伝導板１１２ｄの線膨張係数よりも大きい。

【0060】

このため、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０においては、充電コネクタ１１０の温度が高く、第２絶縁ケース１１２ｂの膨張量が熱伝導板１１２ｄの膨張量よりも一定程度以上大きくなると、第２絶縁ケース１１２ｂと熱伝導板１１２ｄとの間に隙間が生じる場合がある。延いては、熱伝導板１１２ｄによる伝熱効果が低下する虞がある。

【0061】

また一方で、充電コネクタ１１０の温度が低く、第２絶縁ケース１１２ｂの収縮量が熱伝導板１１２ｄの収縮量よりも一定程度以上大きくなると、熱伝導板１１２ｄの接触圧力により第２絶縁ケース１１２ｂに割れが発生する虞がある。

【0062】

そこで、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０において、熱伝導板１１２ｄを、第２絶縁ケース１１２ｂと部分的に接する板バネとしても良い。図４及び図５は、熱伝導板１１２ｄを板バネとする場合の例を示す概念図である。図４及び図５は、充電コネクタ１１０の１つの電極１１２ａの周囲の部分を示している。図４は、熱伝導板１１２ｄを波型の板バネとする場合を示し、図５は、熱伝導板１１２ｄを曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネとする場合を示している。

【0063】

図４及び図５に示すように、熱伝導板１１２ｄは、第２絶縁ケース１１２ｂと部分的に接している。このため、電極１１２ａが発生する熱を、第２絶縁ケース１１２ｂを通して、熱伝導板１１２ｄにより第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。さらに、熱伝導板１１２ｄは、板バネとなっており、第２絶縁ケース１１２ｂとの接点においてバネ性を有している。

【0064】

これにより、第２絶縁ケース１１２ｂの膨張量が大きくなったとしても、熱伝導板１１２ｄは第２絶縁ケース１１２ｂと接した状態を維持することができる。延いては、第２絶縁ケース１１２ｂの膨張に伴う熱伝導板１１２ｄによる伝熱効果の低下を抑制することができる。また、第２絶縁ケース１１２ｂの収縮量が大きくなったとき、熱伝導板１１２ｄは、第２絶縁ケース１１２ｂとの接点におけるバネ性により変形する。延いては、熱伝導板１１２ｄの接触圧力の増加を抑制し、第２絶縁ケース１１２ｂの割れの発生を抑制することができる。

【0065】

なお、熱伝導板１１２ｄは、その他の形状により、第２絶縁ケース１１２ｂと部分的に接する板バネとしても良い。

【0066】

２－３．第３実施形態
第３実施形態に係る充電コネクタ１１０は、第１部分１１１に熱伝導板を備える。図６は、第３実施形態に係る充電コネクタ１１０の構成について説明するための概念図である。図６は、第３実施形態に係る充電コネクタ１１０の断面図を示している。なお以下、前述した内容において説明した事項については適宜省略している。

【0067】

第３実施形態に係る充電コネクタ１１０では、第１部分１１１に備える熱伝導板１１１ｄが、電極プラグ１１１ａの近傍に位置するように、第１絶縁ケース１１１ｂに圧入されている。ここで、図６に示すように、熱伝導板１１１ｄは、それぞれの電極プラグ１１１ａの近傍に位置するように複数備えられている。また、第１金属プレート１１１ｃは、熱伝導板１１１ｄが圧入される第１絶縁ケース１１１ｂの圧入口を塞ぐように配置され、その圧入口で熱伝導板１１１ｄと接している。

【0068】

第１部分１１１は、主に電極プラグ１１１ａが発生する熱により温度が上昇する。電極プラグ１１１ａが発生する熱は、第１絶縁ケース１１１ｂを通して第１金属プレート１１１ｃに伝熱することで、外部に放出される。そして、熱伝導板１１１ｄにより、電極プラグ１１１ａが発生する熱を効率的に第１金属プレート１１１ｃに伝熱することができる。つまり、電極プラグ１１１ａが発生する熱を、電極プラグ１１１ａの近傍に位置する熱伝導板１１１ｄによっても第１金属プレート１１１ｃに伝熱することができる。これにより、第１部分１１１の温度上昇、延いては、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができる。

【0069】

ここで、充電コネクタ１１０は、充電時において、第１金属プレート１１１ｃが充電インレット２１０又は車両２００の底面に接するように構成しても良い。そして、第１金属プレート１１１ｃが接する充電インレット２１０又は車両２００の底面の部分を、金属等の熱伝導率の大きな材料により構成しても良い。これにより、充電インレット２１０又は車両２００の底面の部分においても放熱することができ、第１部分１１１の温度上昇、延いては、充電コネクタ１１０の温度上昇をさらに抑制することができる。

【0070】

さらに、第３実施形態に係る充電コネクタ１１０においては、熱伝導板１１１ｄは、第１絶縁ケース１１１ｂに圧入すれば構成することができる。これにより、熱伝導板１１１ｄを固定する部品を要することがなく、また生産時の組付け作業が容易である。また、圧入口は、第１金属プレート１１１ｃにより塞がれるため、熱伝導板１１１ｄの圧入は軽圧入であっても十分な組付けが可能である。

【0071】

第３実施形態に係る充電コネクタ１１０において、熱伝導板１１１ｄを、第１絶縁ケース１１１ｂと部分的に接する板バネとしても良い。例えば、第２実施形態に係る充電コネクタ１１０において説明したように、波型の板バネ、又は曲げ角度が直角でないＬ字型の板バネとして良い。

【0072】

これにより、第１絶縁ケース１１１ｂの膨張量が大きくなったとしても、熱伝導板１１１ｄは第１絶縁ケース１１１ｂと接した状態を維持することができる。延いては、第１絶縁ケース１１１ｂの膨張に伴う熱伝導板１１１ｄによる伝熱効果の低下を抑制することができる。また、第１絶縁ケース１１１ｂの収縮量が大きくなったとき、熱伝導板１１１ｄは、第１絶縁ケース１１１ｂとの接点におけるバネ性により変形する。延いては、熱伝導板１１１ｄの接触圧力の増加を抑制し、第１絶縁ケース１１１ｂの割れの発生を抑制することができる。

【0073】

２－４．第４実施形態
第４実施形態に係る充電コネクタ１１０は、１つの熱伝導板１１１ｄを第１絶縁ケース１１１ｂに圧入することにより構成される。図７は、第４実施形態に係る充電コネクタ１１０の構成について説明するための概念図である。図７は、第４実施形態に係る充電コネクタ１１０の断面図を示している。なお以下、前述した内容において説明した事項については適宜省略している。

【0074】

第４実施形態に係る充電コネクタ１１０においては、図７に示すように、１つの熱伝導板１１１ｄは、特定の部分が、それぞれの電極プラグ１１１ａの近傍に位置するように圧入されている。

【0075】

第４実施形態に係る充電コネクタ１１０においても、熱伝導板１１１ｄにより、電極プラグ１１１ａが発生する熱を効率的に第１金属プレート１１１ｃに伝熱することができる。つまり、それぞれの電極プラグ１１１ａが発生する熱を、電極プラグ１１１ａの近傍に特定の部分を有する熱伝導板１１１ｄによっても第１金属プレート１１１ｃに伝熱することができる。これにより、第１部分１１１の温度上昇、延いては、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができる。

【0076】

２－５．第５実施形態
第５実施形態に係る充電コネクタ１１０は、第１部分１１１及び第２部分１１２それぞれに熱伝導板１１１ｄ及び熱伝導板１１２ｄを備える。図８は、第５実施形態に係る充電コネクタ１１０の構成について説明するための概念図である。図８は、第５実施形態に係る充電コネクタ１１０の断面図を示している。なお以下、前述した内容において説明した事項については適宜省略している。

【0077】

第５実施形態に係る充電コネクタ１１０においては、図８に示すように、第１絶縁ケース１１１ｂに熱伝導板１１１ｄが圧入されており、また第２絶縁ケース１１２ｂに熱伝導板１１２ｄが圧入されている。ここで、第１部分１１１の構成は、図７において説明した第４実施形態に係る充電コネクタ１１０と同等であり、第２部分１１２の構成は、図３において説明した第２実施形態に係る充電コネクタ１１０と同等である。

【0078】

このように構成することで、熱伝導板１１１ｄにより、電極プラグ１１１ａが発生する熱を効率的に第１金属プレート１１１ｃに伝熱することができるとともに、熱伝導板１１２ｄにより、電極１１２ａが発生する熱を効率的に第２金属プレート１１２ｃに伝熱することができる。これにより、第１部分１１１及び第２部分１１２の温度上昇を低減することができる。延いては、第１部分１１１又は第２部分１１２のいずれか一方に熱伝導板１１１ｄ又は熱伝導板１１２ｄを備える場合に比べて、充電コネクタ１１０の温度上昇をさらに抑制することができる。

【0079】

なお、第１部分１１１及び第２部分１１２の構成は、前述したいずれかの実施形態のものに置き換えても良い。例えば、第１部分１１１を図２において説明した第１実施形態に係る充電コネクタ１１０と同等のものとし、第２部分１１２を図６において説明した第３実施形態に係る充電コネクタ１１０と同等のものとして良い。あるいは、その他の実施形態の組み合わせであっても良い。

【0080】

３．効果
以上説明したように、本実施形態に係る充電装置１００の充電コネクタ１１０は、第１部分１１１と、第２部分１１２と、を備えている。そして、第１部分１１１は、第１絶縁ケース１１１ｂ及び第１金属プレート１１１ｃに接する熱伝導板１１１ｄ、又は第２部分は、第２絶縁ケース１１２ｂ及び第２金属プレート１１２ｃに接する熱伝導板１１２ｄを含んでいる。これにより、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができる。また、付加的な装置に依らない充電コネクタ１１０自体の構成により充電コネクタ１１０の冷却機能を高めるものである。従って、さらに従来の冷却装置等を付加的に備える場合に、冷却機能の向上及びそれに伴う充電電力の向上、装置の小型化といった効果を奏することができる。

【0081】

図９は、熱伝導板を備えていない従来の充電コネクタ１１０を備える充電装置、及び本実施形態に係る充電装置１００（第１実施形態、第４実施形態、及び第５実施形態に係る充電コネクタ１１０それぞれを備える充電装置１００）について、通常の使用環境における充電時の充電コネクタ１１０の温度の比較結果を示すグラフである。なお、図９は、外気温２５℃における比較結果を示している。

【0082】

図９に示すように、通常の使用環境において、本実施形態に係る充電装置１００は、従来の充電装置と比べて、充電コネクタ１１０の温度上昇を抑制することができている。

【0083】

図１０は、熱伝導板を備えていない従来の充電コネクタ１１０を備える充電装置、及び本実施形態に係る充電装置１００（第５実施形態に係る充電コネクタ１１０それぞれを備える充電装置１００）について、悪環境における充電時の充電コネクタ１１０の温度の比較結果を示すグラフである。なお、図１０は、外気温２５℃における比較結果を示している。

【0084】

図１０に示すように、悪環境における充電時、従来の充電装置では７０℃を超える異常な温度まで上昇しているのに対して、本実施形態に係る充電装置１００では、５０℃程度までの温度上昇に抑制することができている。

【符号の説明】

【0085】

１ 地面
１００ 充電装置
１１０ 充電コネクタ
１１１ 第１部分
１１１ａ 電極プラグ
１１１ｂ 第１絶縁ケース
１１１ｃ 第１金属プレート
１１１ｄ 熱伝導板
１１２ 第２部分
１１２a 電極
１１２ｂ 第２絶縁ケース
１１２ｃ 第２金属プレート
１１２ｄ 熱伝導板
２００ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】