(57)【要約】      （修正有）【課題】金額に応じた時間だけ充電用電力を供給できる経済性、安全性、ケーブルの盗難防止性に優れた電気自動車の充電スタンドを提供する。【解決手段】コンセント３４、接続プラグ、充電ケーブル、充電コントロール用ＣＣＩＤ装置などを収納する充電ケーブル接続部１３と、同接続部の扉のロック装置と、ロック装置が作動した状態でのみ作動するコインタイマー装置１と、同装置の電気出力信号でコイン投入金額に応じた時間だけ充電用電力の供給を制御する制御装置部１４を設けた。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２００V などの交流電源を使って電気自動車のバッテリーを充電する普通充電スタンドにおいて、コンセント、接続プラグ、充電ケーブル、充電コントロール用CCID装置などの充電接続部を収納する扉付きのケーブル接続部と、該接続部の扉をロックできるロック装置の作動と連動して起動または停止されるコインタイマー装置と、該コインタイマー装置の電気出力で動作する電磁開閉器によって充電スタンドのコンセントへ電力が供給されることを特長とする充電スタンド。
【請求項２】
実用新案請求項１の充電スタンドにおいて、コインタイマー装置の電源を充電ケーブルのコンセントへの接続完了後にオンする仕組みを設けたことを特長とする充電スタンド。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電気を動力とする電気自動車（電気自動車EVあるいはプラグインハイブリッド車PHV）の充電スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費が安価で、環境にも優しい電気自動車は今後大きく普及していくと考えられるが、その普及促進のカギは、いつでもどこでも充電ができるよう街中に数多くの充電スタンドを設置するなどインフラを整備することである。燃料代に相当する電気自動車の充電代金は、ガソリン等の数分の一と安価なことが最大のメリットであるが、充電サービスを事業とするためには、充電設備は経済的なものでなければならない。
【０００３】
さて、誰でも使える安価な充電スタンドとしては、電気自動車のユーザーが自分の充電ケーブルをコンセントに接続して充電するコンセントタイプのものが適している。しかし、充電ケーブルには、電気的な安全を確保するためにCCIDという制御装置が設けられているため、充電ケーブル自体は高価である。したがって、コンセントタイプの充電スタンドは、充電中のケーブルの盗難を防止する仕組みがなければならない。
【０００４】
また、電気自動車に充電をした場合、充電量に応じた充電料金を充電スタンドの設置者が得る仕組みがなければならない。このような課金システムは、これまでにも種々開発され販売されているが、いずれも高級で高価となるため、補助金をもらって設置することが行われている。しかしより多くの充電スタンドをインフラとして整備するには、簡便に充電料金を徴収できるコインタイマー式のような経済的な充電スタンドが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-125479
【特許文献２】特開平11‐135200
【特許文献３】特開平09−002352
【特許文献４】特開2011-182640
【特許文献５】特開22011-091916
【０００６】
【特許文献１】には、コインの投入量に応じて、車載のバッテリー充電を行う技術が示されている。これはバッテリーの重さに応じて最大の充電電流を算出し、コインタイマーにより充電を行うものであるが、電気自動車へ充電ケーブルを接続した後で充電を開始するとか、ケーブルの盗難防止装置と連動するなどの仕組みは持っていない。
【０００７】
【特許文献２】には、コインタイマー式のACアダプターで、コイン投入量に応じた時間だけマッサージ機などにAC１００Vの電力を供給できる装置が示されている。しかし、この装置は常時電源につながっているので、コインの投入ですぐ電力が供給される。このような用途では電力供給の際に安全が問題になるような恐れはなく、したがって安全を確保するような特別な仕組みは備わっていない。
【０００８】
【特許文献３】には、料金徴収式の自転車の自動的な車輪ロック装置が示されている。自転車はロック装置に自動的にセットされるが、退去時に駐輪時間に応じた金額のコインの投入により車輪のロック装置が外れて、自転車を取り出すことができる。これには、コイン投入量によりロック装置が解除される機構的な仕組みが設けられているが、電力の安全な供給に関する記述はない。
【０００９】
また、充電の際の電気的な安全や、充電ケーブルの盗難を防止する技術は、
【特許文献４】および
【特許文献５】に示されている。これらは、充電ケーブルの盗難やいたずら防止のため、コンセントに充電ケーブルを接続した後、CCID装置を含めて主要部分を充電スタンドに設けた収納部に収め、ロック可能な扉によって充電中は、充電ケーブルをコンセントから外せないようにした構造の角型筐体の充電スタンドである。
【００１０】
しかし、以上に述べた従来技術には、充電用ケーブルの盗難防止、電気的に安全な充電ケーブルの接続、コインタイマーによる一定時間の充電といった機能を総合した充電スタンドは、開示されていない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
本考案が解決しようとする課題は、充電ケーブル接続を安全にでき、充電ケーブルの盗難を防止でき、コインの投入に応じた時間、電気自動車に充電ができる経済的なコインタイマー式の充電スタンドを提供するものでる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
コインタイマー式の充電スタンドにおいて、利用者は無電圧の状態で充電制御用のCCID装置付きの充電ケーブルを充電スタンドのコンセント口へ接続し、充電スタンドに設けた収納部に収納した後、その扉をロックすることによって、コインタイマー装置の電源が投入され、その後コインの投入量に応じた時間電気自動車の充電ができるようにした。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、充電ケーブルの盗難防止と、安全な充電ケーブルの接続が可能で、かつ安価なコインタイマーによる一定時間の電気自動車の充電装置を提供できる。また、この充電スタンドは、精算機や他のネットワーク装置などとの接続が不要なので、どのような場所にでも設置できるという大きな効果ある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】は、コインタイマーの構成を示す図である。
【図２】は、本考案のコインタイマー式充電スタンドの基本構成を示す図である。
【図３】は、本考案の充電スタンドを使用する際の操作と制御のシーケンスを示す図である。
【図４】は、本考案の充電スタンド内部の電気部品の配置と結線を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
図１は、市販されているコインタイマーの構成を示す図である。１はコインタイマー装置、２はコインの投入口、３はコインの識別装置、４は投入された金額に応じて電力供給時間の算出や、スィッチのオン、オフおよび電力供給時間の表示などを行う中央制御装置（以下CPUと略す）、５は電力供給時間や残時間などを表示する表示装置、６はコインの収納箱、７は同収納箱の鍵、８はコインタイマー装置の電源入力コード、９は電力の出力コードである。
【００１６】
このコインタイマー装置の基本的な仕組みは、次のとおりである。まずコインタイマー装置１は最初から電源入力コード８によりAC100Vなどの電力が供給されている。利用者が、コイン投入口２からコインを投入するとコインの識別装置３は投入されたコインの種類と枚数をカウントし、金額のデータを次のCPU４に伝送する。この情報を受けたCPUは、投入金額に応じた電力供給時間をあらかじめ設定されたプログラムにより算出し、電力供給時間或いは残時間を表示装置５に表示する。それと同時にコインタイマー装置に内蔵された出力スィッチをオンし、出力コード９へ電力を供給する。そして、電力供給時間がすぎるとスィッチをオフにして電力供給を終了する。
【００１７】
図２は、本考案のコインタイマー式充電スタンドを示すものである。図１０は、充電スタンドの筐体で、地面１１の上に直立している。筐体には、コインタイマー装置を収納する部分１２、コンセントを備えCCID装置を含む充電ケーブルを収納するロック可能なケーブル接続部１３、コインタイマー装置を作動させコンセントへの電力供給する制御装置を収納する制御装置部１４を設けている。１５はコインタイマー装置の収納部に取り付けた扉、１６はケーブル接続部１３のロック可能な扉で、１７は扉のロック機構、１８は充電スタンドの電力受電端子で、電力会社の電力線１９から分電盤２０を経て電力ケーブル２１とつながっている。
【００１８】
図２のような構成を取ることによって、市販のコインタイマー装置を利用して一定時間の充電サービスができ、かつ充電ケーブルの接続作業が安全で充電ケーブルの盗難も防止できる充電スタンドを実現できるものである。
【００１９】
次に、図３で本充電スタンドの使い方と、コイン投入量に応じた時間だけ電力供給ができる制御のシーケンスを説明する。まず充電を開始する場合を説明する。EV車が駐車スペースに入庫し、本コインタイマー式充電スタンドの充電ケーブル接続部１３にあるコンセントに車載の充電ケーブルをつなぎ、扉１６を閉めてロックする。このロック操作でコインタイマー装置３の電源が入る。この状態になって初めてコインタイマー装置が作動する。従って充電ケーブル接続部の扉をロックするまでは、コインタイマー装置はコインを投入してもそのまま吐き出してしまう。
【００２０】
これには次のような効果がある。すなわち、コインタイマー装置が常時稼働状態にあると、コインの投入と同時にコンセントに電力が供給される。従ってもし充電ケーブルを接続する前にコインを投入してしまうとコンセントに電力が来ている状態で充電ケーブルをつなぐことになり感電の危険が出る。本充電スタンドでは、充電ケーブルを接続し充電ケーブル接続部の扉をロックしてからしかコインタイマーが作動しないので、荷電中のコンセントにケーブルを接続するといった危険を除くことができる。
【００２１】
利用者が充電ケーブルを接続し充電ケーブル接続部の扉をロックしたあとで、コイン投入口にコインを投入すると、コインの識別装置３はコインの種類と投入量を判別し、CPUにデータを送る。CPUはあらかじめプログラムに書き込んだ情報を元に電力の供給時間を算出し、出力コード９に電源電圧と同じ電圧を投入コイン量に応じた時間だけ出力する。同時にその時間を表示装置５で表示させる。
【００２２】
この出力電圧は、本充電スタンドの下部１４に収納した制御装置に送られる。出力コード９は、制御装置のコンセントへの電力供給をオン、オフする電磁開閉器の励磁コイルに接続されているので、出力コードに電力が供給されると、電磁開閉器はオンし、ケーブル接続部のコンセントに電力が供給され、EV車の充電が始まる。
【００２３】
充電は、従ってコインの投入量に応じた時間だけ行われるが、ケーブル接続装置の扉のロックを外さない限りコインタイマー装置の電源は入っているので、時間が切れて充電がストップしていてもコインを追加すれば充電を継続することができる。
【００２４】
充電を終了して、EV車が駐車場を退出する場合は、次のようになる。退出時までに電力供給時間が過ぎていれば、コインタイマー装置の出力は止まっているので、前記電磁開閉器はオフであり、EV車充電用のコンセントには電圧がかかっていない。もし、電力供給に残時間があって電磁開閉器がまだオンになっている時でも、充電ケーブル接続部の扉のロックを外すと、コインタイマー装置の電源が落ちるので、コインタイマー装置はその動作を停止する。これにより出力コード９への電力の供給は止まり、それに伴って充電ケーブル接続部のコンセントへ電力を供給している電磁開閉器もオフになり、コンセントは無電圧の状態になる。従って、充電ケーブルの引き外しは、感電の危険がなく安全に行うことができる。
【００２５】
図４は、図３で説明した充電操作と制御のシーケンスを実現する充電スタンドの筐体内部の電気部品の配置と結線状態を示す例である。コインタイマー装置を収納する部分１２には、コインタイマー装置１があり、その入力コード８と出力コード９は最下部の制御装置を収納する部分のリレー３２や電磁開閉器３３と電気的につながっている。充電ケーブルを収納するケーブル接続部１３には、EV車に電力を供給するためのコンセント３４と、本充電スタンドが使える状態にあることを表示する緑色のランプ５１、充電中であることを表示する赤色のランプ５２があり、該ケーブル接続部１３の扉には、その扉をロックすると閉じる接点３５及び接続端子３６がある。
【００２６】
最下部の制御装置部１４には、分電盤から受電するAC２００Vの電力ケーブルの入力端子３０、その電力で直流２４Vを作るスィッチングレギュレータ（SRと略す）３１、前記扉のロック装置の接点が閉じた時に動作するリレー（Ryと略す）３２、及び充電ケーブル接続部のコンセント３４と接続した電磁開閉器３３がある。３７は、接続作業を容易にするための端子台である。
【００２７】
図４の回路を、図３の動作シーケンスとの関係で、以下説明する。まず分電盤からのAC２００Vの電圧は、SR３１の入力端子４２に接続され、その出力端子４３に制御回路に必要な２４Vなどの直流電圧を出力する。直流が出力されると、その電圧は端子台３７を経て、緑色のランプ５１に加わり、緑色に点灯する。すなわち、緑色のランプは、本考案の充電スタンドに電力が供給されており、本充電スタンドが利用できる状態にあることを示す。
【００２８】
SR３１の出力は、端子台３７を経由して扉のロック装置の接点３５につながっており、充電ケーブルを接続して、ケーブル接続部１３の扉がロックされると端子台３６、３７を経由してRy３２の入力端子４４に２４Vの直流が印加される。これにより、Ry３２の出力接点が閉じるので、電磁開閉器の入力端子３９を経由してコインタイマー装置１の電源がオンになり表示装置５には０時間などの初期状態が表示される。すなわち、この時点でコインタイマーが動作可能な状態になる。
【００２９】
本充電スタンドの利用者が、コインタイマー装置１にコインを投入すると、その量に応じた時間だけ出力コード９に電力を供給するとともに、表示装置５には電力供給の残時間等が表示される。この出力コード９は、制御装置の電磁開閉器３３の励磁回路３８につながっているので、電磁開閉器３３がオンし、コンセント３４に充電用の電力を供給する。
【００３０】
電磁開閉器３３がオンになると、同装置に付属の補助接点であるa接点４１が閉じるので、端子台３７に接続された赤色のランプ５２が点灯する。すなわち、充電状態に入ったことを表示する。
【００３１】
その後、本充電スタンドは、コインタイマーの定める時間だけ電力を供給し、時間が切れると、出力コードへの電力供給が止まる。これによって励磁回路３８が切れ電磁開閉器３３はオフになり、コンセントへの電力供給も終了する。同時に表示装置５は初期のゼロ状態を示し、電磁開閉器３３のa接点も開くので、充電中の赤色のランプ５２も消灯する。
【００３２】
EVの利用者が、この状態から追加充電を行いたいときは、コインタイマー装置１に新たにコインを投入すれば充電が再開できる。また、充電を終了して退出するときには、充電ケーブル接続部１３の扉のロックを外してケーブルを取り外して退出できる。。
【００３３】
一方、コインタイマーによる充電残時間がある状態で充電を中断して退出する場合も、充電ケーブル接続部１３の扉のロックを解除すると、前述したとおりコインタイマー装置１の電源が止まり、出力コードへの電力が遮断されるので、電磁開閉器３３がオフしてコンセント３４は無電圧状態になる。従って、充電の残時間があっても無電圧で安全に充電ケーブルを外して退出することができる。
【００３４】
コインタイマー装置に常時電源が供給されている場合は、残時間が次の利用者の充電時間に加わってしまうような不具合や、前利用者が残した残時間があるために電気が加わっている状態でケーブルを接続するといった不安全さが生じるが。本考案の充電スタンドでは、充電ケーブル接続部の扉のロックを外すと直ちにコンセントへの電力供給が止まるので、充電ケーブルの接続は安全に行えるほか、コインタイマー装置も初期状態にリセットされるので、前利用者の充電残時間もキャンセルされるといった効果がある。。
【実施例２】
【００３５】
以上は、本考案の基本構成とその動作を説明したものであるが、充電ケーブル接続部のロック装置の接点機能の代わりに、ケーブルの盗難防止用のケーブルロック装置（タキゲン社製）の接点を利用しても良い。
【００３６】
また、本考案の骨子は、コインタイマー装置の電源を、充電スタンド本体に設けた接点の開閉状態でオン、オフすることであるから、扉のロック装置やケーブルロック装置の接点の代わりに、コインタイマーの電源を充電ケーブルの接続作業と連動して作動させる装置を使っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本考案は、電気を動力とする自動車（ＥＶおよびＰＨＶ）に対して、経済的で安全、確実に充電ができ、かつ他の装置との連携をすることなく課金が可能で、設置場所も問わない電気自動車の充電スタンドを提供するものであり、製造業の生産活動を増進するほか、電気自動車に便利で安全な充電システムを提供することから、大いに産業発展に貢献し、ＣＯ２削減など環境改善にも貢献できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  コインタイマー装置          ２  コイン投入口        ３  コイン識別装置    
４  CPU      ５  表示装置      ６  コイン回収箱        ７  コイン回収箱の鍵
８  コインタイマー装置の電源入力    ９  出力コード
１０  コインタイマー式充電スタンド      １２  コインタイマー装置の収納部
１３  充電ケーブル接続部                １４  制御装置の収納部
１５  コインタイマー装置の収納部の扉    １６  ケーブル接続部の扉
１７  ケーブル接続部の扉のロック装置    １８  充電スタンドへの電力配線
１９  電力会社電力線    ２０  分電盤    ２１  電力配線
３０  充電スタンドの制御部の受電端子台  ３１  直流発生装置（SR装置）
３２  リレー装置        ３３  電磁開閉器    ３４  コンセント      
３５  端子台    ３６  ロック装置の接点      ３７  端子台  
３８  電磁開閉器の励磁回路          ３９  電磁開閉器の入力側端子    
４０  電磁開閉器の出力側端子        ４１  電磁開閉器の補助接点（a接点）    
４２  SR装置の入力端子              ４３  SR装置の直流出力端子    
４４  リレー装置の入力端子          ４５  リレー装置の出力端子    
５１  緑色のランプ                  ５２    赤色のランプ
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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