(57)【要約】【課題】  本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電気自動車の電源システムを、三相２００Ｖ、単相１００Ｖといった電力に変換して複数の出力に分配することを可能とする可搬性の電力切替え装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明の電力切替え装置１０４は、二次電池充電用の直流電力を他の形式の電力に切替えており、二次電池を充電可能な直流電力を受領するコネクタ１０４ａを備え、受領した前記直流電力を系統電力の入力電圧のない場合に直流主開閉器に供給し、前記直流電力の供給、１００Ｖ単相電力の供給を可能としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池充電用の直流電力を他の形式の電力に切替える電力切替え装置であって、
二次電池を充電可能な直流電力を受領するコネクタと、
受領した前記直流電力を系統電力の入力電圧のない場合に直流主開閉器に供給し、前記直流電力の供給、１００Ｖ単相電力の供給を可能とする、電力切替え装置。
【請求項２】
前記直流電力は、２００Ｖ、２０Ａ〜３０Ａである、利用する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記直流電力を受領するコネクタは、チャデモ方式またはコンボ方式のコネクタである、請求項１または２に記載の電力切替え装置。
【請求項４】
通信機能として、電力線通信、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＷｉＦｉ方式、ＣＡＮ方式の通信を可能とする通信手段を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力切替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を充電可能な電源を、他の電気装置の電源として使用可能とする電力切替え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の普及に伴い、一般国民は、２００Ｖ、２０Ａ（４ｋＷ）の強力な電源を活用することができる機会が増加している。しかしながら、電気自動車用の電源は、チャデモ充電コネクタ又はコンボ充電コネクタなど特殊なコネクタにより接続されており、電気自動車や、電気自動車用の充電スタンドがあったとしても、直ちに例えば冷蔵庫、エアコンなどの家電製品、パーソナルコンピュータに接続して使用することができるわけではない。
【０００３】
４ｋｗという電力がどれ位の大きさかというと、例えば日本の一般家庭の電力使用量は大体５ｋｗと言われており、省エネの使用形態ならば、４ｋｗで十分生活ができる電力である。また、非常時の電源供給のためにも十分活用できる電力量である。また、２００Ｖ，２０Ａというのは、かなり強力な電力で、小分けして利用しても多くの電気器具を動作させることが出来る強力なものである。また、電気自動車用の電源システムは、近い将来には容量が３０Ａになるという計画もある。
【０００４】
これまで電気自動車の電力を使用する技術は提案されている。例えば特開２０１０−１７２０６８号公報（特許文献１）では、安価かつ簡易に停電発生時の電源を確保することを課題として、付設分電盤１は、停電発生等のような非常時に、電力供給源を系統電源Ｐから電気自動車５やポータブル充電池６等の外部の充電式電源に切り替えて、その充電式電源から家庭内分電盤２に電力供給することによって、非常用コンセント２４に接続された冷蔵庫、給水ポンプ等や照明器２５を通常時と同様に利用可能とするコンセントシステムが記載されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたコンセントシステムは、建造物に取り付けられるものであり、建造物が倒壊した場合や、避難しなければならない場合、またはアウトドアで電力を使用したい場合など、多目的性が提供できないといった問題があった。また、電気自動車に複数の出力用コンセントを設けることも可能だが、電気自動車の価格が高くなり、またデザイン性を損なうなど、現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電気自動車の電源システムを、三相２００Ｖ、単相１００Ｖといった電力に変換して複数の出力に分配することを可能とする可搬性の電力切替え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】
【０００８】
本発明によれば、
二次電池充電用の直流電力を他の形式の電力に切替える電力切替え装置であって、
二次電池を充電可能な直流電力を受領するコネクタと、
受領した前記直流電力を系統電力の入力電圧のない場合に直流主開閉器に供給し、前記直流電力の供給、１００Ｖ単相電力の供給を可能とする、電力切替え装置が提供できる。
本発明の前記直流電力は、２００Ｖ、２０Ａ〜３０Ａとすることができる。前記直流電力を受領するコネクタは、チャデモ方式またはコンボ方式のコネクタとすることができる。さらに、通信機能として、電力線通信、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＷｉＦｉ方式、ＣＡＮ方式の通信を可能とする通信手段を備えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡便、安全にパワーツールに電源を供給する装置を提供することができる。本明細書では、パワーツールとは、作動させるのに強力な電力が必要な装置で、例えば、電気焼却式トイレ、避難所用浄水器、業務用電子レンジ、建設業用の電動装置等である。建設業用の電動装置等とは、コンクリート破砕機、電気ノコギリで、これらの道具は、従来より大規模災害時に非常に使用が必要とされているものである。さらに、本願を使用することにより、簡易型のＩｏＴシステムを構築することができるし、ロボットへの充電も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の概略図。
【図２】本実施形態の電力切替え装置の機能ブロック図。
【図３】本実施形態の他の実施形態を示した図。
【図４】本実施形態で使用することができる、プラグ、コンセント、スイッチの実例を示す図。
【符号の説明】
【００１１】
１０１    ：充電スタンド
１０２    ：電気自動車
１０３    ：接続ケーブル
１０４    ：電力切替え装置
１０４ａ  ：メスコネクタ
１０５    ：家屋
１０６    ：通信装置
１０７    ：タブレット型端末
１０８    ：トラック
１０９    ：電気焼却式トイレ
２００    ：機能ブロック
Ｂ        ：ブレーカ
Ｃ        ：コンセント
ＤＣ      ：直流開閉器
Ｐ        ：系統電源
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明につき、実施形態を使用して説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の電力切替え装置を使用して電力供給を行う実施形態１００を示した図である。電気自動車１０２は、本来的には充電スタンド１０１からのプラグが装着されるコネクタから、本実施形態の電力切替え装置１０４へと２次電池の電力を提供している。
【００１３】
電気自動車１０２は、もちろん充電スタンド１０１に接続し、充電することが可能とされている。電気自動車１０２と電力切替え装置１０４は、両端にオスコネクタが取り付けられた接続ケーブル１０３で接続されており、電力切替え装置１０４の端部には、メスコネクタ１０４ａに接続される。また電力切替え装置１０４の反対側の端部にもオスまたはメスのチャデモ方式またはコンボ方式のコネクタが形成されていて、電力切替え装置１０４を複数直列的に増設可能とされていてもよい。なお、図１においては、電力切替え装置１０４の他のコネクタは、省略して示している。
【００１４】
さらに電力切替え装置１０４には、充電スタンド１０１や屋外コンセントを通して電気自動車を充電するための電力を供給することができる。また、電力切替え装置１０４は、その内部に複数の電気モジュールを搭載しており、３相２００Ｖ用コンセント、単相１００Ｖ用コンセントなど、これまで知られているいかなるメスコネクタも複数形成されている。このため本実施形態の電力切替え装置１０４は、災害時などの備えとして電気自動車１０２を電源として、家屋１０５内の家電製品、携帯電話、衛星電話といった通信装置１０６やタブレット型端末１０７への給電や充電を可能とする。
【００１５】
さらに、本発明の電力切替え装置１０４は、電気焼却型のトイレに対しても給電可能である。例えば電気焼却型のトイレとしては、インシノレット（www.dirac-inc.co.jp：平成２８年１２月２１日付ダウンロード）に記載されるものを挙げることができる。この電気焼却型トイレといれば、単相１００Ｖまたは２００Ｖの電力の供給を受け、約３時間で溜まった糞尿を無害な灰にまで焼却することができる。
【００１６】
本実施形態の電力切替え装置１０４は、上述した電気焼却式トイレを複数搭載したトレーラまたはトラック１０８の電気焼却式トイレ１０９に対しても電力を供給することができる。以下、電気焼却式トイレを複数搭載したトラックまたはトレーラを、移動トイレとして参照する。
【００１７】
本実施形態の移動トイレは、本実施形態の電力切替え装置１０４を介して外部の電気自動車や充電スタンド１０１から電力の供給を受けることができる。また、トラックまたはトレーラ自体が電気自動車の場合、本実施形態の電力切替え装置１０４を複数搭載することにより、移動式トイレ自体でクローズした電力給消費システムを提供することができる。
【００１８】
上述した移動式トイレは、糞便を電気ヒータにより加熱焼却するので、極めて衛生的であり、また、複数台搭載することにより、１時間あたり数百人の糞便を処理することが可能なので、災害時の必須アイテムとして使用することができる。また完全に衛生的に問題がないため、例えば、世界においてトイレがなく衛生環境の悪い場所であっても、電気自動車が走行できるインフラがあれば、衛生的なトイレを提供することが可能となる。
【００１９】
さらに、非常時ばかりではなく、屋外でのキャンピングなどの場合でも、電気自動車からの電力供給を受けて、トイレ、ステレオ、照明、冷蔵庫などを利用することが可能となるので、多目的な用途に使用することができる。
【００２０】
なお、本実施形態の電力切替え装置１０４は、その大きさが、概ね大型のアタッシュケースまたは中型のキャリングバック程度の大きさとして構成することができる。このため、電気自動車のトランクに積んでおくことができ、電気自動車の構造を変更することなく、またデザイン性を損なうことなく必要案時に使用することができる。また、移動トイレの場合には、電気焼却式トイレごとに１つ搭載してもスペース的に全く問題を生じさせることがない。
【００２１】
図２は、本実施形態の電力切替え装置１０４の機能ブロック２００を示した図である。本発明の電力切替え装置１０４（ＣＧＥＳ１０４）は、複数の入力コンセントを備え、チャデモ／コンボ方式の充電スタンド１０１、電気自動車１０２、系統電源からの商用電力（１００Ｖ〜２００Ｖ）、および家屋に設置された充電用コンセントから電力の供給を受けることができる。
【００２２】
充電スタンド１０１または電気自動車からの電力は、チャデモ／コンボコネクタに接続された後通信回路を通して通信用ルータに接続され、電気自動車などと通信を行うことが可能とされている。通信用ルータは、ＣＡＮ方式を採用することができるが、他の電力線通信方式のプロトコルを採用することができる。
【００２３】
さらに通信用ルータは、有線ＬＡＮまたはＷｉＦｉといった無線ＬＡＮモジュールを制御することができる構成とされており、イーサネット(登録商標）やＩＥＥＥ８０２．１１ｘプロトコルに準拠したネットワーク通信が可能とされている。この他、本実施形態では、衛星通信用の通信機を搭載することができる。
【００２４】
制御ユニットは、外部からの設定により、入力コネクタタイプがチャデモ方式であるか、コンボ方式であるかを指定して、それらに対応した接続機能を提供する。また、充電スタンド１０１、電気自動車１０２、および系統電源からの電力は、いったん入力切替えスイッチに入力され、いずれか入力電圧がある側の電力を、直流開閉器ＤＣまたは交流主開閉器に入力させている。適用している規格は電動自動車用充放電システムガイドライン  Ｖ２Ｌ  ＤＣ版等である。
【００２５】
充電スタンド１０１および電気自動車１０２からの直流電力は、直流主開閉器に入力され、ブレーカＢを介して直流コンセントに入力され、２００Ｖ２０Ａの電力使用が可能とされている。また、充電スタンド１０１および電気自動車１０２からの直流電力は、ブレーカＢを介してＤＣ／ＡＣインバータに入力されて、コンセントＣを介して１００Ｖ単相交流の提供を可能としている。
【００２６】
一方、系統電源からの商用電力は、交流主開閉器に入力されそれぞれの電圧に対応してブレーカＢを介して、単相１００Ｖ、単相２００Ｖとしてコンセントから提供される。また、家屋の電気自動車１０２充電用コンセントからの入力がある場合、ブレーカＢを介して２００Ｖ直流電力の提供を可能としている。
【００２７】
上述したコンセントのうち、充電スタンド１０１および電気自動車１０２からの直流電力を出力するコンセントは、本実施形態の電力切替え装置１０４を複数接続して増設するためのコネクタとして使用することができる。
【００２８】
図３は、本実施形態の電力切替え装置１０４を複数増設して使用する場合の実施形態を示す。本実施形態の電力切替え装置１０４は、いわゆるテーブルタップの機能も提供することができ、充電スタンド１０１や電気自動車１０２のコネクタ数を増加させることができ、柔軟な出力切替性能を提供することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、入力電源としては、充電スタンド１０１、電気自動車１０２、系統電源、家屋設置の電気自動車充電用電源を例示的に説明した。しかしながら、本実施形態では、例えば、大容量の二次電池を搭載した電源車といった移動電力からの電力の供給を受けることもできる。なお、二次電池としては、燃料電池車が搭載する二次電池とすることもできる。
【００３０】
このため、例えば災害現場において、電源車はあるものの出力コンセントの方式が異なるなどの理由から電力供給に手間取るといった問題も生じることなく、さらに、大容量の電源車の電力を携帯電話などの通信手段の充電のためにも流用可能とし、系統電源などが使用できなくなった場合や、離島などにおける電気利用性を改善することができる。
【００３１】
ＣＧＥＳ専用ソフトにより、車載ＣＰＵ、ＨＥＭＳと通信し、自家用電気自動車が駐車中は家庭用の蓄電装置として活用することもできる。そして、電気自動車に充電された電力を、例えば、特許第５８５２７７９号明細書に記載されたスマートインバーターを介して売電することもできる。
【００３２】
さらに、車載ＣＰＵに、ＣＧＥＳ専用ソフトを搭載すれば、現在チャデモで急速充電できる総量は、２０ｋｗ〜５０ｋｗ位あるので、その中で、電気自動車の充電に配分する電力、車載クーラのための電力、ヒータで使うための電力、ＣＧＥＳに接続した外部装置のヒータ、電子レンジなどに使用する電力を案分することができる。また、現在チャデモは有料充電が多くなってきているので、使用量の確認、課金、決済などが行え、充電器設置者と運転者が、通信することもできる。
【００３３】
また、電気自動車を電源として使用する場合、走行用の電力を残し、利用し消費できる電力として供給できる電力量を、ＣＧＥＳに接続した外部パワー装置に給電するようにプログラムすることができる。図４には、参考のため、本実施形態で使用することができる、プラグ、コンセント、スイッチの実例を示す。
【００３４】
さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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