(57)【要約】【課題】何処でバッテリの残容量が０に近付いても、バッテリへ応急的に充電することが可能な携帯用蓄電装置の提供。【解決手段】走行用モータ１４に給電する二次電池１２と、二次電池１２に外部電源から充電する為の充電回路１０，１１，Ｒ１とを備えた車両の充電回路１０，１１，Ｒ１に接続され、二次電池１２に充電する為の携帯用蓄電装置１。外部電源（図示せず）からの電力を蓄電する為の蓄電器４と、外部電源に接続する為の接続回路２，９と、その接続した外部電源からの電力を蓄電器４に充電する為の第２充電回路３，Ｒ２と、蓄電器４からの電力を逆変換する逆変換回路６と、充電回路１０，１１，Ｒ１に接続する為の第２接続回路７，８ａとを備え、逆変換回路６が逆変換した電力を、第２接続回路７，８ａ及び充電回路１０，１１，Ｒ１を通じて二次電池１２に充電する構成である。【選択図】図１
2011244653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータと、該走行用モータに給電する二次電池と、該二次電池に外部電源から充電する為の充電回路とを備えた車両の該充電回路に接続され、前記二次電池に充電する為の携帯用蓄電装置であって、
外部電源からの電力を蓄電する為の蓄電器と、該外部電源に接続する為の接続回路と、該接続回路が接続した外部電源からの電力を前記蓄電器に充電する為の第２充電回路と、該蓄電器からの電力を逆変換する逆変換回路と、前記充電回路に接続する為の第２接続回路とを備え、前記逆変換回路が逆変換した電力を、前記第２接続回路及び充電回路を通じて前記二次電池に充電するように構成してあることを特徴とする携帯用蓄電装置。
【請求項２】
前記第２充電回路は、前記接続回路が接続した外部電源からの電力を順変換する順変換回路と、該順変換回路が順変換した電力の電流を制限する限流抵抗とを備える請求項１記載の携帯用蓄電装置。
【請求項３】
前記蓄電器及び逆変換回路間に接続されたスイッチを更に備え、該スイッチは外部から操作されるように構成されている請求項１又は２記載の携帯用蓄電装置。
【請求項４】
前記第２充電回路の入力電圧値を検出する入力電圧検出器と、前記逆変換回路の出力電圧値を検出する出力電圧検出器と、前記入力電圧検出器及び出力電圧検出器がそれぞれ検出した電圧値に基づき、被充電中又は充電中であることを表示する表示部とを更に備える請求項１乃至３の何れか１項に記載の携帯用蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータと、走行用モータに給電するバッテリ（二次電池）と、バッテリに外部電源から充電する為の充電回路とを備えた車両の充電回路に接続され、バッテリに充電する為の携帯用蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行用モータと、走行用モータへ電力を供給する為のバッテリ（二次電池）とを備えた電気自動車では、最近、バッテリへ充電する際に、バッテリに商用電源をコネクタにより接続して充電できるように構成された車両が普及し始めている。このような車両では、バッテリの電圧は、高い方が走行用モータを駆動するのに効率が良いので、数百Ｖとすることが多く、車両側に商用電源を昇圧して整流する為の回路を備えている。また、劣化防止の為、出力電圧値が０Ｖ近くになる迄バッテリを放電させることはなく、満充電時の出力電圧値を１００％として、出力電圧値が数十％の状態（残容量０）で放電を止めている。
【０００３】
特許文献１には、自動車自身のダイナモを発電手段とし、これによって得られた電力を情報機器及び自動車の駆動のそれぞれの条件に見合った分配比率として、それぞれの電力供給対象に電力を供給可能とした自動車における給電設備が開示されている。自動車の自身の走行駆動及び情報機器の動作のそれぞれが電力不足を伴うことなく確保できるようにし、更に蓄電手段及びソーラ電源等を利用することにより、電力不足の解消と電力の分配とが好適に行えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気自動車では、バッテリの残容量が０に近づくと、エンジン駆動車の燃料切れと同様に、走行不能となり、車載機器も作動しなくなって、バッテリが充電されない限り、何もできなくなるという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、何処でバッテリの残容量が０に近付いても、バッテリへ応急的に充電することが可能な携帯用蓄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】
第１発明に係る携帯用蓄電装置は、走行用モータと、該走行用モータに給電する二次電池と、該二次電池に外部電源から充電する為の充電回路とを備えた車両の該充電回路に接続され、前記二次電池に充電する為の携帯用蓄電装置であって、外部電源からの電力を蓄電する為の蓄電器と、該外部電源に接続する為の接続回路と、該接続回路が接続した外部電源からの電力を前記蓄電器に充電する為の第２充電回路と、該蓄電器からの電力を逆変換する逆変換回路と、前記充電回路に接続する為の第２接続回路とを備え、前記逆変換回路が逆変換した電力を、前記第２接続回路及び充電回路を通じて前記二次電池に充電するように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
この携帯用蓄電装置では、二次電池が走行用モータに給電し、充電回路が二次電池に外部電源から充電する車両のその充電回路に接続され、二次電池に充電する。蓄電器が、外部電源からの電力を蓄電し、接続回路が、外部電源に接続し、第２充電回路が、接続回路が接続した外部電源からの電力を蓄電器に充電する。逆変換回路が、蓄電器からの電力を逆変換し、第２接続回路が、充電回路に接続し、逆変換回路が逆変換した電力を、第２接続回路及び充電回路を通じて二次電池に充電する。
【０００８】
第２発明に係る携帯用蓄電装置は、前記第２充電回路は、前記接続回路が接続した外部電源からの電力を順変換する順変換回路と、該順変換回路が順変換した電力の電流を制限する限流抵抗とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この携帯用蓄電装置では、第２充電回路は、順変換回路が、接続回路が接続した外部電源からの電力を順変換し、限流抵抗が、順変換回路が順変換した電力の電流を制限する。
【００１０】
第３発明に係る携帯用蓄電装置は、前記蓄電器及び逆変換回路間に接続されたスイッチを更に備え、該スイッチは外部から操作されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この携帯用蓄電装置では、蓄電器及び逆変換回路間に接続されたスイッチが、外部から操作され、逆変換回路をオン又はオフにする。
【００１２】
第４発明に係る携帯用蓄電装置は、前記第２充電回路の入力電圧値を検出する入力電圧検出器と、前記逆変換回路の出力電圧値を検出する出力電圧検出器と、前記入力電圧検出器及び出力電圧検出器がそれぞれ検出した電圧値に基づき、被充電中又は充電中であることを表示する表示部とを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
この携帯用蓄電装置では、入力電圧検出器が、第２充電回路の入力電圧値を検出し、出力電圧検出器が、逆変換回路の出力電圧値を検出する。表示部は、入力電圧検出器及び出力電圧検出器がそれぞれ検出した電圧値に基づき、被充電中又は充電中であることを表示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る携帯用蓄電装置によれば、何処でバッテリの残容量が０に近づいても、バッテリへ応急的に充電することが可能な携帯用蓄電装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る携帯用蓄電装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る携帯用蓄電装置の被充電時の接続状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る携帯用蓄電装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
この携帯用蓄電装置１は、被充電時には、図示しない商用電源（１００Ｖ又は２００ＶＡＣ、外部電源）に接続された差込プラグ（接続回路）２及び電気コード９を通じて入力された電力が、整流回路（順変換回路）３で整流され、限流抵抗Ｒ２を通じてバッテリ（蓄電器）４に充電される。バッテリ４は、ニッケル水素電池又はリチウムイオン二次電池等で構成されている。
【００１７】
バッテリ４に蓄電されている電力は、充電時には、スイッチ５を通じて、インバータ（逆変換回路）６に与えられて交流電力（１００Ｖ又は２００Ｖ）に変換された後、電気コード７を通じて出力される。電気コード７の先端部はコネクタ（第２接続回路）８ａが設けられており、充電時には、車両の外壁に設けられたコネクタ８ｂに接合される。
【００１８】
スイッチ５は、携帯用蓄電装置１の筺体に設けられた図示しない操作ボタンが操作されることにより、オン又はオフに設定される。
整流回路３への入力電圧及びインバータ６の出力電圧がそれぞれ制御部３１へ与えられる。制御部３１は、マイクロコンピュータを内蔵しており、与えられたこれらの電圧を自身の電源電圧に変換すると共に、これらの電圧値を、内蔵する電圧検出器３１ａ，３１ｂで検出する。
制御部３１は、電圧検出器（入力電圧検出器）３１ａで検出した整流回路３への入力電圧値が所定電圧値より高いときは、表示部３２に被充電中であることを表示させる。制御部３１は、電圧検出器（出力電圧検出器）３１ｂで検出したインバータ６の出力電圧値が所定電圧値より高いときは、表示部３２に充電中であることを表示させる。
【００１９】
電気コード７のコネクタ８ａが接合すべきコネクタ８ｂが設けられた車両側では、コネクタ８ｂを通じて与えられた交流電力が、昇圧回路１０で昇圧された後、整流回路１１で整流され、限流抵抗Ｒ１を通じて走行用バッテリ（二次電池）１２に充電される。
走行用バッテリ１２に蓄電されている電力は、駆動回路１３に与えられ、駆動回路１３は、与えられた電力により走行用モータ１４を駆動させる。
【００２０】
また、走行用バッテリ１２に蓄電されている電力は、ＤＣＤＣコンバータ１６により降圧されて補機バッテリ１５に充電される。補機バッテリ１５に蓄電されている電力は、電力線２１により、アクセサリスイッチ２２を通じて、車両に搭載された負荷２６〜２８に与えられる。また、補機バッテリ１５に蓄電されている電力は、電力線２１により、直接、負荷２６〜２８のＥＣＵ（Electronic Control Unit）２３〜２５及び電源制御回路１７に与えられている。
電源制御回路１７及びＥＣＵ２３〜２５は、信号線２０により相互接続されている。
【００２１】
電源制御回路１７は、補機バッテリ１５の出力電圧値を、内蔵する電圧検出器１９で検出すると共に、その電圧を降圧して電源電圧として使用する。電源制御回路１７は、また、走行用バッテリ１２の出力電圧値を、内蔵する電圧検出器１８で検出する。
電源制御回路１７は、検出した補機バッテリ１５及び走行用バッテリ１２の各出力電圧値に基づき、ＤＣＤＣコンバータ１６を駆動制御する。電源制御回路１７は、検出した走行用バッテリ１２の出力電圧値が所定電圧値より低くなると、走行用バッテリ１２の残容量が僅かであることを、表示部３３に表示させる。
【００２２】
図２は、本発明に係る携帯用蓄電装置の被充電時の接続状態を示す説明図である。
この携帯用蓄電装置１は、被充電時には、差込プラグ２が、家屋等に設けられた商用電源３０のコンセント２９に差込まれ、差込プラグ２及び電気コード９を通じて、商用電源３０からの電力が与えられる。与えられた電力は、整流回路３で整流され、限流抵抗Ｒ２を通じてバッテリ４に充電される。
尚、整流回路３を携帯用蓄電装置１と別体にして、整流回路３が整流した電力を携帯用蓄電装置１が受けるようにすることも可能である。
【００２３】
このような構成の携帯用蓄電装置１では、予め、家屋内に設けられた商用電源３０のコンセント２９に、差込プラグ２を差込んでバッテリ４に充電しておく。コンセント２９に差込プラグ２が差込まれると、整流回路３が商用電源３０からの電力を整流し、限流抵抗Ｒ２を通じて、バッテリ４へ充電し始める。この際、スイッチ５は、操作ボタンによりオフにされている。
【００２４】
一方、整流回路３への入力電圧が制御部３１へ与えられ、制御部３１は、この電圧を自身の電源電圧に変換（降圧、整流）すると共に、この電圧値を、電圧検出器３１ａで検出する。制御部３１は、電圧検出器３１ａで検出した入力電圧値が所定電圧値より高いときは、表示部３２に被充電中であることを表示させる。被充電中であることは、コンセント２９に差込プラグ２が差込まれている間表示される。
バッテリ４は、商用電源３０のピーク電圧値付近まで充電されると、それ以上は充電されない。
【００２５】
車両側の走行用バッテリ１２の残容量が少なくなると、その出力電圧値が低下し始める。電源制御部１７の電圧検出器１８が検出した走行用バッテリ１２の出力電圧値が所定電圧値より低くなると、電源制御部１７は、表示部３３に走行用バッテリ１２の残容量が僅かであることを表示させる。
ユーザは、この表示を見て、携帯用蓄電装置１により走行用バッテリ１２への充電を行う。
【００２６】
電気コード７のコネクタ８ａが、車両側のコネクタ８ｂに接合され、操作ボタンによりスイッチ５がオンにされると、インバータ６にバッテリ４からの電力が与えられる。インバータ６は、作動し始めて、直流電力を交流電力に変換して車両側の昇圧回路１０に与える。
車両側の昇圧回路１０は与えられた交流電力を昇圧し、昇圧された交流電力は、整流回路１１で整流され、限流抵抗Ｒ１を通じて走行用バッテリ１２に充電される。
【００２７】
一方、携帯用蓄電装置１側では、インバータ６が直流電力を交流電力に変換し始めると、変換した交流電圧が制御部３１へ与えられる。制御部３１は、この交流電圧を自身の電源電圧に変換（降圧、整流）すると共に、この交流電圧値を、電圧検出器３１ａで検出する。制御部３１は、電圧検出器３１ａで検出した交流電圧値が所定電圧値より高いときは、表示部３２に充電中であることを表示させる。
【００２８】
また、車両側では、電源制御部１７が、電圧検出器１８で検出した走行用バッテリ１２の出力電圧値を監視しており、出力電圧値が所定電圧値より高くなると、表示部３３での走行用バッテリ１２の残容量僅かの表示を停止させる。
ユーザは、この表示の停止を見て、携帯用蓄電装置１による走行用バッテリ１２への充電を停止する為の目安とする。
尚、携帯用蓄電装置１の筺体に、インバータ６からの交流電圧を出力するコンセントを設けておけば、家庭用のコンセントと同様に使用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  携帯用蓄電装置
２  差込プラグ（接続回路）
３  整流回路（第２充電回路、順変換回路）
４  バッテリ（蓄電器）
５  スイッチ
６  インバータ（逆変換回路）
７，９  電気コード
８ａ  コネクタ（第２接続回路）
８ｂ  コネクタ
１０昇圧回路（充電回路）
１１  整流回路（充電回路）
１２  走行用バッテリ（二次電池）
１４  走行用モータ
１７  電源制御回路
１８，１９  電圧検出器
２９  コンセント
３０  商用電源（外部電源）
３１  制御部
３１，３２  表示部
３１ａ  電圧検出器（入力電圧検出器）
３１ｂ  電圧検出器（出力電圧検出器）
Ｒ１，Ｒ２  限流抵抗
【図１】
2011244653.tif 000003
【図２】
2011244653.tif 000004