(57)【要約】【課題】大容量の車両などの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保すること。【解決手段】充電装置１０に複数の電力端子１７，１８を設ける。この電力端子１７，１８は、他の充電装置１０や充電スタンド２８と電気的に接続可能に構成されている。このため、複数台の充電装置１０を電力端子１７，１８で繋ぎ合わせることにより、各充電装置１０の蓄電池１２に蓄えられている電力を、充電プラグ１６を介して車両Ｍに送電することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載電池の充電を行う充電装置において、
前記車載電池に供給する電力を蓄える蓄電池と、
他の充電装置を含む充電用機器と電気的に接続可能な複数の電力端子と、を備えたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記蓄電池の電力を前記車載電池に送電する送電部を備え、
前記電力端子に前記他の充電装置の電力端子を接続することにより、前記他の充電装置の蓄電池の電力を、前記送電部を通じて送電可能に構成された請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記蓄電池の電力を前記車載電池に送電する送電部を備え、
前記送電部は、前記他の充電装置の送電部と連結可能であって、
前記送電部を連結した充電装置の各蓄電池の電力を同時に送電可能に構成された請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
外部通信機器と通信可能な通信部を備えた請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の充電装置。
【請求項５】
可搬部を有するケースを備え、
前記ケースには、前記蓄電池を含む充電ユニットが収容されている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載電池の充電を行う充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載された車載電池の充電を行う充電装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、車載電池の残容量が０に近づいた場合に応急的に充電することが可能な携帯用の充電装置が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の充電装置は、応急的な充電を行うことを目的としているから、充電装置自体に搭載されている蓄電池の容量も少ないと考えられ、大容量の車両の充電する場合に十分な充電量を確保することが出来ない。このため、例えば、公共施設や商業施設などの駐車場に停車させ、用事を済ましている間に車両を充電させる場合などの充電装置としては利用し難い。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、大容量の車両などの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保し得る充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車載電池の充電を行う充電装置において、前記車載電池に供給する電力を蓄える蓄電池と、他の充電装置を含む充電用機器と電気的に接続可能な複数の電力端子と、を備えたことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、電力端子を他の充電装置の電力端子に接続することで、他の充電装置との間において電力の送受電を行わせることができる。このため、充電装置から供給可能な電力量を増加させることができる。したがって、大容量の車両などの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電装置において、前記蓄電池の電力を前記車載電池に送電する送電部を備え、前記電力端子に前記他の充電装置の電力端子を接続することにより、前記他の充電装置の蓄電池の電力を前記送電部を通じて送電可能に構成されたことを要旨とする。
【０００９】
これによれば、充電装置に対して他の充電装置を接続した場合であっても、充電装置が備える送電部を通じて接続した充電装置の各蓄電池に蓄えられている電力を送電させることができる。したがって、大容量の車両などの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の充電装置において、前記蓄電池の電力を前記車載電池に送電する送電部を備え、前記送電部は、前記他の充電装置の送電部と連結可能であって、前記送電部を連結した充電装置の各蓄電池の電力を同時に送電可能に構成されたことを要旨とする。
【００１１】
これによれば、各充電装置の送電部同士を連結することで、各充電装置の蓄電池に蓄えられている電力を同時に送電することができる。つまり、短時間で多くの電力を車両に送電することができる。したがって、充電時間の短縮化を実現できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の充電装置において、外部通信機器と通信可能な通信部を備えたことを要旨とする。
これによれば、充電装置の状態などの各種情報を外部通信機器で取得することができる。また、外部通信機器側から充電装置に対して各種設定などを行うこともできる。したがって、充電装置を容易に管理することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の充電装置において、可搬部を有するケースを備え、前記ケースには、前記蓄電池を含む充電ユニットが収容されていることを要旨とする。これによれば、充電ユニットを収容するケースに可搬部を設けることで、可搬型の充電装置を提供することができる。このため、充電装置を充電対象とする車両の停車位置まで運ぶことができる。したがって、充電装置の利便性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大容量の車両などの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】充電装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】充電装置の概略構成を示す斜視図。
【図３】（ａ）は充電装置に設けられた電力端子を示す側面図、（ｂ）は電力端子の接続状態を示す側面図。
【図４】充電装置及び充電スタンドの電気的構成を示すブロック図。
【図５】１台の充電装置を車両又は充電スタンドに接続する状態を模式的に示す模式図。
【図６】複数台の充電装置を車両又は充電スタンドに接続する状態を模式的に示す模式図。
【図７】別例を説明する説明図。
【図８】別例を説明する説明図。
【図９】別例を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、充電用機器としての充電装置１０のケース１１には、充放電可能な蓄電池１２を含む充電ユニットが収容されている。ケース１１の下部には、可搬部としての左右一対のキャスター１３と、ケース１１を縦置きした時に支える左右一対の脚１４が取り付けられている。また、ケース１１には、取っ手１５が取り付けられている。このように蓄電池１２を収容したケース１１にキャスター１３及び取っ手１５を取り付けた本実施形態の充電装置１０は、利用者が持ち運び可能な可搬型の装置として構成されている。
【００１７】
また、充電装置１０には、車載電池を搭載したＥＶやＰＨＶなどの電気式の車両に接続可能な送電部としての充電プラグ１６が設けられている。また、充電装置１０には、他の充電装置１０や充電装置１０の蓄電池１２を充電する充電スタンド２８（図４に図示する）に電気的に接続可能な複数の電力端子１７，１８が設けられている。電力端子１７，１８は、ケース１１の前後にそれぞれ設けられている。ケース１１の前方の電力端子１７は、プラス端子とマイナス端子とで対をなし、図３（ａ）に示すように、ケース１１の外面から突出されている。そして、電力端子１７は、カバー部材１９で覆われている。また、ケース１１の後方の電力端子１８は、プラス端子とマイナス端子とで対をなし、図３（ａ）に示すようにケース１１の外面に開口する凹部２０内に突出されている。そして、凹部２０の開口には、当該開口を閉塞する扉部材２１が設けられている。このように電力端子１７，１８は、カバー部材１９で覆ったり、開口を閉塞する扉部材２１付きの凹部２０内に配設することで、ケース１１外へ直接的に露出することを防いでいる。
【００１８】
そして、電力端子１７と電力端子１８は、図３（ｂ）に示すように、電気的に接続可能に構成されている。つまり、充電装置１０の電力端子１７，１８は、他の充電装置１０の電力端子１７，１８と電気的に接続可能に構成されている。例えば、充電装置１０の電力端子１７と他の充電装置１０の電力端子１８を電気的に接続することにより、充電装置１０と他の充電装置１０は電力を送受電可能に接続される。
【００１９】
以下、本実施形態の充電装置１０の電気的構成を図４にしたがって説明する。
充電装置１０には、蓄電池１２を有する電池ユニット２４と、車両Ｍへの充電を制御するコントローラ２５と、蓄電池１２の電力を車両充電用電力に変換する電力変換器２６が設けられている。電力変換器２６で変換された電力は、車両Ｍの給電口Ｍａに接続される充電プラグ１６を介して送電され、車載電池Ｄに充電される。また、充電装置１０には、電力端子１７，１８と蓄電池１２との間で電力を送受電する電気回路が構築されている。そして、充電装置１０には、電力端子１８と電池ユニット２４を繋ぐ電気回路上に大電力の突入を防止する防止回路２７が設けられている。防止回路２７は、例えば抵抗などによって構成される。本実施形態では、電池ユニット２４（蓄電池１２）、コントローラ２５、電力変換器２６及び防止回路２７により、充電ユニットが構成される。
【００２０】
このように構成した充電装置１０の蓄電池１２は、充電用機器としての充電スタンド２８から送電される電力によって充電される。そして、充電スタンド２８には、当該充電スタンド２８に電気的に接続される電力系統２９から送電される電力を受電し、その受電した電力を蓄電池１２の充電用電力に変換する電力変換器３０が設けられている。また、充電スタンド２８には、充電装置１０の電力端子１７を電気的に接続可能な電力端子３１が設けられている。電力変換器３０で変換された電力は、充電スタンド２８の電力端子３１に接続される充電装置１０の電力端子１７を介して送電され、充電装置１０の蓄電池１２に充電される。電力系統２９とは、電力を送電するための送電システムであって、電力会社が保有する。電力系統２９から需用可能な電力は、充電スタンド２８の保有者と電力会社との間の需給契約によって定まる。
【００２１】
以下、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態の充電装置１０は、例えば、公共施設や商業施設などの駐車場において可搬型の充電装置として利用可能である。そして、本実施形態の充電装置１０を利用するに際しては、駐車場の敷地内などに例えばショッピングセンターの駐車場に設けられたショッピングカート置き場と同じ要領で充電装置１０の置き場を設け、その置き場に充電スタンド２８を設置する。充電スタンド２８の設置数は、一基又は複数基の何れでも良く、また駐車場における充電装置１０の置き場は１箇所又は複数箇所の何れでも良い。
【００２２】
充電装置１０の利用者は、例えば駐車場内に区画形成された駐車スペース内に車両Ｍを駐車後、充電装置１０の置き場に充電装置１０を取りに行き、その充電装置１０を車両Ｍの駐車スペースに移動させる。このとき、本実施形態の充電装置１０は、ケース１１にキャスター１３を取り付けた可搬型構造であるため、例えばショッピングカートと同じような感覚で持ち運びすることが可能である。
【００２３】
そして、利用者は、図５に示すように、充電装置１０の充電プラグ１６を車両Ｍの給電口Ｍａに接続する。これにより、車載電池Ｄには、充電装置１０のコントローラ２５の充電制御によって蓄電池１２から電力が送電されて充電される。充電中、利用者は、用事を済ますために駐車スペースから離れる。
【００２４】
その後、用事を済ませた利用者は、給電口Ｍａと充電プラグ１６の接続を解除させることによって充電を終了させる。また、利用者は、充電装置１０を置き場に返却する。そして、充電装置１０の置き場には、図５に示すように、充電スタンド２８を設置しておくことで、充電装置１０の蓄電池１２への充電を行うことができる。具体的に言えば、充電装置１０の電力端子１７を充電スタンド２８の電力端子３１に接続する。これにより、充電装置１０の蓄電池１２は、電力系統２９から送電された電力を受電する充電スタンド２８を通じて電力が供給されることによって充電が行われる。
【００２５】
このように本実施形態の充電装置１０は、可搬型であるため、駐車場などの敷地内に据付型の充電装置を設置して当該充電装置の設置位置に車両Ｍを移動させることなく、充電装置１０を車両Ｍの駐車スペースに移動させる使用形態となる。このため、充電装置の設置に関する様々な制約を受け難く、又設置コストなどの点において有利となる。
【００２６】
また、充電装置１０を可搬型とする場合は、利用者の利便性を考える必要もあり、その１つに充電装置１０の運び易さを挙げることができる。つまり、可搬型の充電装置１０は、充電場所の制約を受け難い反面、利用者は充電装置１０を充電位置まで運ぶ必要がある。そして、充電装置１０は、充電中に外部電源から電力供給を受けずに充電を行い得るようにケース１１内に蓄電池１２を収容している。このため、車載電池Ｄを充電するためにある程度の充電量を確保しようとすると蓄電池１２の充電容量を大きくする必要があるが、蓄電池１２の充電容量を大きくした場合にはそれに伴って充電装置１０の重量も増加することになる。その結果、重量がある充電装置１０を利用者に運ばせることになり、利便性に欠けてしまう。
【００２７】
このようなことから、本実施形態の充電装置１０では、他の充電装置１０と電気的に接続可能となるように複数の電力端子１７，１８を設けている。これにより、単一の充電装置１０の充電可能な容量を小さくしても、複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせることで、大容量の車両Ｍなどの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保し得る。
【００２８】
具体的に言えば、図６に示すように、充電装置１０の電力端子１８に対して他の充電装置１０の電力端子１７を接続する。なお、図６は、３台の充電装置１０を繋ぎ合わせた状態を図示している。図６に示すように充電装置１０を繋ぎ合わせた場合は、図４に示す電気的構成からも理解できるように、繋ぎ合わせた充電装置１０の各蓄電池１２が並列的に接続される。このため、繋ぎ合わせた充電装置１０においては、電力端子１７，１８によって充電装置１０間で蓄電池１２の電力が送受電される。そして、その電力は、充電プラグ１６を通じて車両Ｍの車載電池Ｄに送電される。
【００２９】
このように本実施形態の充電装置１０は、複数の電力端子１７，１８を有することにより、他の充電装置１０との電力の送受電が可能となり、繋ぎ合わせた充電装置１０の蓄電池１２に蓄えられている電力の全てを車両Ｍの充電に用いることが可能となる。例えば、図６に示すように、３台の充電装置１０を繋ぎ合わせた場合には、３個の分の蓄電池１２の電力を車両Ｍの充電に用いることが可能となる。
【００３０】
なお、蓄電池１２の充電容量は、利用者が充電に費やすことができる時間、すなわち施設での滞在時間や、運び易いと考えられる重量などを考慮して設定すると良い。例えば、２〜３時間程度の滞在時間となる施設では、４０Ａｈ程度の充電容量の蓄電池１２を搭載すれば、充電装置１０の重量の増加も抑制することができる。そして、充電量を増やしたいと望む利用者は、前述したように複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせることで、十分な充電量を確保し、充電することができる。
【００３１】
また、充電装置１０に複数の電力端子１７，１８を設けることは、前述のように充電量を増加させることだけではなく、充電スタンド２８において充電装置１０を充電する場合にも有効となり得る。つまり、充電装置１０の返却時間は、利用者によって様々である。このため、全ての充電装置１０を充電させるためには、充電装置１０の数に応じた充電スタンド２８の設置数も必要である。しかし、本実施形態のように充電装置１０に電力端子１７，１８を複数設けることで、充電スタンド２８における充電時には、図６に示すように、複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせることで複数台の充電装置１０を同時に充電させることも可能となる。つまり、本実施形態の充電装置１０は、前述したようにショッピングセンターでショッピングカートを返却する時にカートを重ね合わせることと同じような感覚で、充電スタンド２８に接続されている充電装置１０に対して充電装置１０を繋ぎ合わせれば良い。
【００３２】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）充電装置１０に複数の電力端子１７，１８を設け、電力端子１７，１８を用いて他の充電装置１０と接続することで、他の充電装置１０との間において電力の送受電を行わせることができる。このため、充電装置１０から供給可能な電力量を増加させることができる。したがって、大容量の車両Ｍなどの充電を行う場合であっても、十分な充電量を確保することができる。
【００３３】
（２）また、複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせた場合には、電力端子１７，１８によって蓄電池１２同士が電気的に接続されるので、充電装置１０の充電プラグ１６を通じて各蓄電池１２の電力を車両Ｍ側に送電することができる。したがって、繋ぎ合わせた充電装置１０の各蓄電池１２の電力を、車両Ｍの車載電池Ｄの充電用に用いることができる。
【００３４】
（３）また、充電装置１０の蓄電池１２を充電する場合であっても、複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせることで、１台の充電スタンド２８で複数台の充電装置１０の充電を行うことができる。したがって、充電スタンド２８の設置コストの増加を抑制できるとともに、充電スタンド２８の設置位置も確保し易い。
【００３５】
（４）充電装置１０を可搬型とすることで、充電位置が制約されることなく、充電装置１０の運搬によってどこでも車載電池Ｄの充電を行うことができる。したがって、充電装置１０の利便性を向上させることができる。
【００３６】
（５）そして、複数台の充電装置１０を繋ぎ合わせることで、充電装置１０から供給可能な電力量を増加させるので、１台の充電装置１０に搭載する蓄電池１２の充電容量を大きく確保しなくても、十分な充電量を確保することができる。また、充電装置１０に搭載する蓄電池１２の充電容量を大きくしなくても良いので、充電装置１０の重量増を抑えることができ、運び易さなどの利便性を向上させることができる。
【００３７】
（６）据付型の充電装置に比して、設置位置の制約を受け難く、また設置コストも抑えることができる。また、増設などの拡張性も向上させることができる。
（７）本実施形態の充電装置１０によって利便性の向上や設置コストの増加抑制が図られることで、充電装置１０は電気式の車両の普及や施設利用者数の増加などにも貢献できると考えられる。
【００３８】
（８）電力端子１７，１８をカバー部材１９で覆ったり、扉部材２１付きの凹部２０内に設けたりすることで、電力端子１７，１８を保護することができる。また、安全面にも配慮した充電装置１０を提供することができる。
【００３９】
（９）可搬型の充電装置１０は、車両Ｍの給電口Ｍａ付近まで移動させることができるため、給電口Ｍａと充電プラグ１６を接続するケーブルを短くすることができる。このため、ケーブルの巻取りなどの煩わしさも軽減できる。
【００４０】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図７に示すように、充電装置１０に外部通信機器としての外部サーバ３３と双方向通信可能な通信部３４を設けても良い。通信部３４を設ければ、充電装置１０のコントローラ２５と外部サーバ３３との間の情報通信により、充電装置１０の状況把握などの情報を外部サーバ３３側で取得したり、利用制限などの設定を行うことができる。例えば、蓄電池１２の劣化診断、故障診断、利用状況の収集、充電装置１０の所在把握などの状況把握を行うことができる。充電装置１０の所在を把握できれば、例えば、利用者が充電装置１０の置き場に返却しなかった場合でも、充電装置１０の回収を容易に行うことができる。また、充電装置１０の盗難防止にも繋がる。また、充電装置１０の利用時間、利用者、利用場所などの設定も外部サーバ３３を通じて行うことができる。このように構成すれば、充電装置１０を容易に管理することができる。また、充電装置１０の利便性も向上させることができる。
【００４１】
○  図８に示すように、充電装置１０の充電プラグ１６同士を連結可能とし、各充電装置１０の蓄電池１２の電力を同時に送電可能に構成しても良い。この場合、充電装置１０にＣＰＬＴ（コントロールパイロット）機能を搭載し、充電プラグ１６の連結によって各充電装置１０の送電線とＣＰＬＴ信号線を接続させる。そして、車両Ｍに対してＡＣ充電を行う場合は、ＣＰＬＴ信号で各充電装置１０の同期をとるようにし、複数の充電装置１０が同時に車両Ｍに充電を行うことができるようにする。この構成によれば、短時間で多くの電力を車両Ｍに送電できるので、充電時間の短縮化を実現できる。つまり、車両Ｍに対して急速充電を行うことができる。また、送電線の線形を細く設計することもできる。
【００４２】
○  図９に示すように、複数の電力端子１７，１８と、蓄電池１２を有する電池ユニット２４と、防止回路２７を備えて、サブ電池ユニット３５を構成しても良い。そして、サブ電池ユニット３５と充電装置１０の電力端子１７，１８を接続することで、実施形態と同様に供給可能な電力量を増加させることができる。サブ電池ユニット３５は、充電装置１０に設けたコントローラ２５、電力変換器２６や充電プラグ１６が省略されており、構成が簡素化されている。このため、複数台を繋げて利用する場合は、１台のコントローラ２５や充電プラグ１６があれば車両Ｍの充電を行うことができるので、サブ電池ユニット３５によって導入コストを抑えることができる。
【００４３】
○  電力変換器２６をＤＣコンバターとすることで、充電装置１０を急速充電に対応可能な構成とすることができる。これによれば、充電時間の短縮化を実現できる。
○  電力変換器２６を双方向に入力可能な構成とし、一般家庭用の１００Ｖコンセントへの差込端子を設置することで、充電装置１０の蓄電池１２を一般家庭でも充電できるようにしても良い。また、充電装置１０に一般家庭用の１００Ｖコンセントを設置しても良い。
【００４４】
○  充電装置１０は、集合住宅の駐車場でも利用することができる。また、戸建て住宅が集合する分譲地などの住人で共有して利用することもできる。特に、マンションなどの集合住宅では、据付型の充電装置を設置するのは困難であるから、本実施形態の充電装置１０を用いることで、充電設備を容易に設置することができる。
【００４５】
○  充電装置１０における可搬構造を変更しても良い。例えば、ショッピングカートのようなカート式構造としても良い。
○  充電装置１０に設置する電力端子１７，１８の数を変更しても良い。例えば、電力端子１７，１８を各２つずつ設けても良い。
【００４６】
○  電力端子１７，１８の保護構造や取付構造を変更しても良い。例えば、電力端子１７にキャップを取り付けるような構造でも良い。
○  充電装置１０と車両Ｍは、充電プラグ１６を車両Ｍに機械的に接続して充電を行う充電方式であるが、充電プラグ１６を使用せずに充電装置１０と車両Ｍを電気的に接続して充電を行う非接触式の充電方式でも良い。非接触式の充電方式では、車両Ｍに設けた受電側コイルと充電装置１０側に設けた送電側コイルを整合させるように、車両Ｍに対して充電装置１０を配置する。そして、非接触式の充電方式では、充電装置１０の送電側コイルからの電力を車両Ｍの受電側コイルで受電することにより、車両Ｍの車載電池Ｄに充電が行われる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…充電装置、１１…ケース、１２…蓄電池、１３…キャスター、１６…充電プラグ、１７，１８…電力端子、２８…充電スタンド、３４…通信部、Ｄ…車載電池。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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