(57)【要約】【課題】車両の外部の交流電源として利用可能な充電スタンドとコンセントとのそれぞれに対応すること。【解決手段】車両１００の外部の交流電源から供給される電力を車載の蓄電装置１１０に充電するために、互いに規格の異なる交流電源と車両１００との間を中継するポータブル充電装置１であって、交流電源としての充電スタンドに接続され、かつ充電スタンドおよび蓄電装置のそれぞれと通信する通信機能を有するＡＣポート４と、交流電源としてのコンセントに接続され、かつ通信機能を有さないＡＣポート３と、ＡＣポート３またはＡＣポート４を経由して交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換ユニット１１と、車両１００に設けられた充電口１１２と着脱可能であり、かつ電力変換ユニット１１により変換された直流電力を車両に出力するＤＣポート２とを備える。【選択図】図２
2020043636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部の交流電源から供給される電力を車載の蓄電装置に充電するために、互いに規格の異なる前記交流電源と前記車両との間を中継するポータブル充電装置であって、
前記交流電源としての充電スタンドに接続され、かつ前記充電スタンドおよび前記蓄電装置のそれぞれと通信する通信機能を有する第１接続部と、
前記交流電源としてのコンセントに接続され、かつ前記通信機能を有さない第２接続部と、
前記第１接続部または前記第２接続部を経由して前記交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、
前記車両に設けられた充電口と着脱可能であり、かつ前記電力変換部により変換された前記直流電力を前記車両に出力する第３接続部と
を備えることを特徴とするポータブル充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポータブル充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車載の蓄電装置に外部電源からの電力を供給する際、外部の普通充電装置（例えばＡＣ充電スタンド）と車両との間を、携行可能な充放電装置によって中継する充電方法が開示されている。この車載の蓄電装置のＤＣインレットは、携行可能な充放電装置のコネクタ（ＤＣコネクタ）と着脱可能であるとともに、外部の急速充電装置（ＤＣ充電スタンド）の急速充電コネクタ（ＤＣコネクタ）と着脱可能である。このように、特許文献１に記載の構成は、車載の充電口がＤＣインレットのみの構成を対象とするものであり、中継器として機能する充放電装置が電源側からの交流電力を直流電力に変換し、車載の蓄電装置に出力する。そのため、充放電装置にはＡＣインレットが設けられ、このＡＣインレットと普通充電装置の普通充電コネクタ（ＡＣコネクタ）とが着脱可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−００５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現状での普通充電（ＡＣ充電）で利用できる電源には、ＡＣ充電スタンド（公共の場）とコンセント（家庭用の１００Ｖ系や２００Ｖ系を含む）とが存在する。ＡＣ充電の電源は充電スタンドと家庭用コンセントとの二種類があり、各交流電源に対応するためには、ＡＣインレットの形状差に加えて通信機能の有無が挙げられる。ＡＣ充電スタンドに対応するためにはＡＣインレットの他に通信機能が必要である。一方、家庭用コンセントに対応するためには通信機能が不要である。このように、普通充電（ＡＣ充電）の電源のそれぞれに対応するためには充電装置の利便性に改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、車両の外部の交流電源として利用可能な充電スタンドとコンセントとのそれぞれに対応することができるポータブル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】
本発明は、車両の外部の交流電源から供給される電力を車載の蓄電装置に充電するために、互いに規格の異なる交流電源と車両との間を中継するポータブル充電装置であって、交流電源としての充電スタンドに接続され、かつ充電スタンドおよび蓄電装置のそれぞれと通信する通信機能を有する第１接続部と、交流電源としてのコンセントに接続され、かつ通信機能を有さない第２接続部と、第１接続部または第２接続部を経由して交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、車両に設けられた充電口と着脱可能であり、かつ電力変換部により変換された直流電力を車両に出力する第３接続部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の外部の交流電源として利用可能な交流充電スタンドと家庭用コンセントとの両方の規格に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態のポータブル充電装置を模式的に示す図である。
【図２】図２は、ポータブル充電装置と車両の内部構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るポータブル充電装置を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態のポータブル充電装置を模式的に示す図である。図２は、ポータブル充電装置と車両の内部構成を模式的に示す図である。
【００１１】
ポータブル充電装置１は、車載の蓄電装置１１０に外部電源の電力を供給するための充電装置であり、外部の交流電源と車両１００との間を中継する電力変換器である。このポータブル充電装置１は、出力側接続部（ＤＣ出力）が車両１００から着脱可能であるとともに、入力側接続部（ＡＣ入力）が交流電源としての商用スタンド（ＡＣ充電スタンド）や家庭用コンセントからも着脱可能である。
【００１２】
このポータブル充電装置１は、ＡＣ／ＤＣ変換器もしくはケーブルにより構成される。図１に示すポータブル充電装置１は、筐体１０に複数の接続部が設けられたＡＣ／ＤＣ変換器である。図１に示すように、ポータブル充電装置１は、一つのＤＣポート２と、外部の交流電源に接続する二つのＡＣポート３，４とを備える。ＤＣポート２はＤＣ出力を行う出力ポートである。ＡＣポート３，４はＡＣ入力を行う入力ポートである。
【００１３】
ＤＣポート２は、車両１００との接続部であり、充電コネクタ２０に設けられている。充電コネクタ２０は、筐体１０から引き出されているＤＣ充電ケーブル２１の先端に設けられている。この充電コネクタ２０は蓄電装置１１０の充電口１１２と着脱可能に構成される。
【００１４】
ＡＣポート３は、筐体１０に設けられた入力側接続部であり、入力部３０を介して家庭用コンセント（図示せず）と接続される。入力部３０は、家庭用などのコンセントに着脱可能なプラグ３１と、プラグ３１とＡＣポート３との間を接続するＡＣ充電ケーブル３２とを有する。図２に破線で囲むように、ＡＣ充電ケーブル３２はＡＣポート３と着脱可能に構成される。このＡＣポート３には家庭用コンセントからの交流電力が入力部３０を介して入力される。そのため、ＡＣポート３は通信機能を有さない接続部である。なお、入力部３０を筐体１０から取り外し可能な場合、ＡＣ充電ケーブル３２とＡＣポート３との着脱機構は、ＡＣポート３がコンセント、ＡＣ充電ケーブル３２の端部がプラグにより構成される。
【００１５】
ＡＣポート４は、筐体１０に設けられた入力側接続部であり、普通充電装置としての交流充電スタンドと接続される。このＡＣポート４はＡＣインレットからなり、ＡＣ充電スタンドの充電コネクタ（ＡＣコネクタ）と着脱可能に構成されている。そのため、ＡＣポート４には、ＡＣ充電スタンドの制御ユニットとの間で情報を送受信可能な通信機能が設けられている。つまり、ＡＣポート４は通信機能を有する接続部である。
【００１６】
より詳細には、図２に示すように、ポータブル充電装置１は、ＤＣポート２と、ＡＣポート３と、ＡＣポート４と、電力変換ユニット１１と、開閉部１２，１３と、制御ユニット１４と、電源側通信線１５と、車両側通信線１６とを備える。
【００１７】
電力変換ユニット１１は、交流電力を直流電力に変換する電力変換部である。例えば、電力変換ユニット１１は、ＡＣポート３を経由して家庭用コンセントから供給された交流電力を直流電力に変換する。または、電力変換ユニット１１は、ＡＣポート４を経由してＡＣ充電スタンドから供給された交流電力を直流電力に変換する。電力変換ユニット１１によって変換された直流電力は蓄電装置１１０へ供給可能である。ポータブル充電装置１は異なる規格の交流電源からの交流電力を電力変換ユニット１１で直流電力に変換して蓄電装置１１０へ直流電力を出力し、車載の駆動用電池１１１を充電する。なお、電力変換ユニット１１は、交流電力から変換した直流電力を蓄電装置１１０に供給可能な電圧に変換する機能を有してもよい。
【００１８】
開閉部１２，１３は、電力変換ユニット１１と各ＡＣポート３，４との間に設けられ、電力変換ユニット１１と各ＡＣポート３，４との間の電流を通電または遮断する。開閉部１２は高電位側配線に設けられた第１スイッチにより構成され、開閉部１３は低電位側配線に設けられた第２スイッチにより構成される。開閉部１２および開閉部１３はいずれもノーマリーオープン型のスイッチであり、制御ユニット１４により開閉動作が制御される。蓄電装置１１０の駆動用電池１１１を充電する場合、開閉部１２および開閉部１３を閉じる。
【００１９】
制御ユニット１４は、開閉部１２，１３のスイッチ動作を制御する制御部である。この制御ユニット１４は、開閉部１２，１３の開閉制御の他に、電力変換ユニット１１における電力変換制御を実施する。さらに、制御ユニット１４は、車両１００の蓄電装置１１０およびＡＣ充電スタンドの間で情報を送受信可能に通信する通信制御を実施する。
【００２０】
電源側通信線１５は、ＡＣ充電スタンドに接続されるＡＣポート４に設けられ、ＡＣポート４とＡＣ充電スタンドの制御部との間で通信を行うことを可能にするための構成である。この電源側通信線１５は制御ユニット１４とＡＣポート４との間を接続する。
【００２１】
車両側通信線１６は、車両１００に接続されるＤＣポート２に設けられ、ＤＣポート２と蓄電装置１１０の制御ユニット１１５との間で通信を行うことを可能にするための構成である。この車両側通信線１６は制御ユニット１４とＤＣポート２との間を接続する。
【００２２】
車両１００は、蓄電装置１１０を搭載した車両である。例えば車両１００は電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）などにより構成される。蓄電装置１１０は、車両１００の動力源であるモータに供給される電力を蓄える装置である。この蓄電装置１１０は、図２に示すように、駆動用電池１１１と、充電口１１２と、開閉部１１３，１１４と、制御ユニット１１５と、通信線１１６とを備える。
【００２３】
駆動用電池１１１は、充電および放電可能に構成された電池であり、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池により構成される。放電時、駆動用電池１１１の電力が車両１００の動力源となるモータに供給される。充電時、充電口１１２を経由してポータブル充電装置１から供給される直流電力を駆動用電池１１１に充電する。
【００２４】
充電口１１２は、ポータブル充電装置１の充電コネクタ２０と着脱可能に構成された車両側接続部であり、車体に設けられたＤＣインレットにより構成される。車両１００には、ＤＣインレットとしての充電口１１２が一つだけ設けられており、ＡＣインレットは設けられていない。そのため、ＡＣ充電スタンドや家庭用コンセントなどの交流電源からの充電を行う場合には、この一つの充電口１１２にポータブル充電装置１の充電コネクタ２０（ＤＣポート２）が接続される。つまり、車両１００は、ＤＣインレットとしての充電口１１２を一つ備えれば、外部の交流電源からの電力を充電可能であることに加え、異なる規格の交流電源からの充電を行うことも可能になる。
【００２５】
なお、充電口１１２は、ポータブル充電装置１の他に、急速充電装置としての直流充電スタンド（ＤＣ充電スタンド）の充電コネクタと着脱可能である。ＤＣ充電スタンドを使用して駆動用電池１１１を充電する場合、ＤＣ充電スタンドの充電コネクタが車両１００の充電口１１２に接続される。
【００２６】
開閉部１１３，１１４は、駆動用電池１１１と充電口１１２との間に設けられ、駆動用電池１１１と充電口１１２との間の電流を導通または遮断する。開閉部１１３は高電位側配線に設けられたノーマリーオープン型のスイッチにより構成され、開閉部１１４は低電位側配線に設けられたノーマリーオープン型のスイッチにより構成される。開閉部１１３および開閉部１１４はいずれも制御ユニット１１５により開閉動作が制御される。駆動用電池１１１を充電する場合、開閉部１１３および開閉部１１４を閉じる。
【００２７】
制御ユニット１１５と、開閉部１１３，１１４の開閉制御を実施する制御部である。この制御ユニット１１５は、開閉制御を実施する制御部の他に、蓄電装置１１０における各種制御処理を実行する電池制御部と、駆動用電池１１１の充放電状態を制御する充電制御部とが含まれる。
【００２８】
通信線１１６は、ＤＣインレットである充電口１１２に設けられ、充電口１１２とポータブル充電装置１の制御ユニット１４との間で通信を行うことが可能にするための構成である。この通信線１１６は制御ユニット１１５と充電口１１２との間を接続する。例えば、ポータブル充電装置１を経由してＡＣ充電スタンドからの電力で駆動用電池１１１を充電する場合、車載の制御ユニット１１５は、通信線１１６および車両側通信線１６を介してポータブル充電装置１側の制御ユニット１４との間で通信を行う。さらに、このポータブル充電装置１側の制御ユニット１４は、電源側通信線１５を介してＡＣ充電スタンドの制御ユニットとの間で通信を行う。このように、ＡＣ充電スタンドを電源としてポータブル充電装置１を用いて車載の駆動用電池１１１を充電する場合には各構成の間で情報の送受信（通信）が行われる。
【００２９】
以上説明した通り、実施形態によれば、車両１００の一つの充電口１１２に対して、ポータブル充電装置１を介して異なる種類の交流電源からの電力を入力することができる。これにより、車両１００はＤＣインレットとしての充電口１１２を一つ備えていれば、ポータブル充電装置１を使用することによって、交流電源として、家庭用コンセントの他に、商用のＡＣ充電スタンドの方式も活用できる。
【００３０】
さらに、家庭用コンセントがない場合も、通信機能を有さない入力部３０を筐体１０から取り外しできるように構成すれば、ＡＣポート３を家庭用コンセントとしても使うことも可能になる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、通信機能を有するＡＣポート４が第１接続部、通信機能を有さないＡＣポート３が第２接続部、ＤＣポート２または充電コネクタ２０が第３接続部に対応する。
【符号の説明】
【００３２】
１  ポータブル充電装置
２  ＤＣポート（第３接続部）
３  ＡＣポート（第２接続部）
４  ＡＣポート（第１接続部）
１２，１３  開閉部
１５  電源側通信線
１６  車両側通信線
２０  充電コネクタ
２１  ＤＣ充電ケーブル
３０  入力部
３１  プラグ
３２  ＡＣ充電ケーブル
１００  車両
１１０  蓄電装置
１１１  駆動用電池
１１２  充電口
１１３，１１４  開閉部
１１６  通信線
【図１】
2020043636.tif 000003
【図２】
2020043636.tif 000004