(57)【要約】【課題】接続検出線を用いずにコネクタ接続検出ができる蓄電装置を提供する。【解決手段】電池３の正極端子に接続される正極側電力線４と、電池３の負極端子に接続される負極側電力線５との間に設けられ、抵抗素子Ｒ１と発振部７とが直列接続される接続検出部６と、正極側電力線４と負極側電力線５とに接続される第一のコネクタ１０と、発振部７から出力される電圧が、車両２あるいは充電装置の負荷インピーダンスＺ１と抵抗素子Ｒ１とにより分圧され、所定電圧より低下した場合、第一のコネクタ１０と、車両２あるいは充電装置の第二のコネクタ１１とが接続されたと判定する制御部９と、を備える蓄電装置１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の正極端子に接続される正極側電力線と、前記電池の負極端子に接続される負極側電力線との間に設けられ、抵抗素子と発振部とが直列接続される接続検出部と、
前記正極側電力線と前記負極側電力線とに接続される第一のコネクタと、
前記発振部から出力される信号の電圧が、車両あるいは充電装置の負荷インピーダンスと前記抵抗素子とにより分圧され、所定電圧より低下した場合、前記第一のコネクタと、前記車両あるいは前記充電装置の正極側電力線及び負極側電力線とに接続される第二のコネクタとが接続されたと判定する制御部と、
を備えることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記接続検出部の一方の端子が前記正極側電力線に接続される第一の接続点と前記電池の正極端子との間、あるいは、前記接続検出部の他方の端子が前記負極側電力線に接続される第二の接続点と前記電池の負極端子との間に切替部を設け、
前記切替部は、前記蓄電装置の前記第一のコネクタと、前記車両あるいは前記充電装置の前記第二のコネクタとが接続されたのち、前記制御部により遮断から接続に切り替えられる、
ことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に接続される蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄電装置の電池に接続される電力線に接続されるコネクタと、車両の電力線に接続されるコネクタと、が接続されたことを検出するために、電力線とは別にコネクタ接続検出をするための通信線あるいは接続検出線を設けてコネクタ接続検出をしている。例えば、特許文献１には、接続検出線を用いてコネクタ接続検出をする技術が提案されている。また、特許文献２には、電力線を利用して電力線通信によりコネクタ接続検出をする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３７０８９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１７８５２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、車両によっては通信線あるいは接続検出線を備えていない場合があるため、接続検出線を用いずに、蓄電装置においてコネクタ接続検出をできるようにしたい。
また、電力線通信によりコネクタ接続検出を行う場合には、蓄電装置及び車両にそれぞれコネクタ接続検出のために電力線通信を行う機能を設けなければならないため、電力線通信をせずに、蓄電装置においてコネクタ接続検出をできるようにしたい。
【０００５】
本発明の一側面に係る目的は、接続検出線や電力線通信を用いず、蓄電装置においてコネクタ接続検出ができる蓄電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一つの形態である蓄電装置は、接続検出部、第一のコネクタ、制御部を備えている。
接続検出部は、電池の正極端子に接続される正極側電力線と、電池の負極端子に接続される負極側電力線との間に設けられ、抵抗素子と発振部とが直列接続される。
【０００７】
第一のコネクタは、正極側電力線と負極側電力線とに接続される。
制御部は、発振部から出力される信号の電圧が、車両あるいは充電装置の負荷インピーダンスと蓄電装置の抵抗素子とにより分圧され、所定電圧より低下した場合、第一のコネクタと、車両あるいは充電装置の正極側電力線及び負極側電力線とに接続される第二のコネクタとが接続されたと判定する。
【０００８】
また、接続検出部の一方の端子が正極側電力線に接続される第一の接続点と電池の正極端子との間、あるいは、接続検出部の他方の端子が負極側電力線に接続される第二の接続点と電池の負極端子との間に切替部を設ける。そして、切替部は、蓄電装置の第一のコネクタと、車両あるいは充電装置の第二のコネクタとが接続されたのち、制御部により遮断から接続に切り替えられる。
【発明の効果】
【０００９】
接続検出線を用いず、蓄電装置側においてコネクタ接続検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】蓄電装置及び車両の構成の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、蓄電装置１及び車両２の構成の一実施例を示す図である。蓄電装置１は、電池３、正極側電力線４、負極側電力線５、接続検出部６、制御部９、コネクタ１０（第一のコネクタ）、切替部１２を有する。蓄電装置１は、例えば、電池パックなどである。車両２は、負荷インピーダンスＺ１、コネクタ１１（第二のコネクタ）、正極側電力線１３、負極側電力線１４を有する。車両２は、例えば、電動フォークリフトなどの車両である。なお、図１では車両２を示したが、車両２は充電装置でもよい。また、車両２の負荷インピーダンスＺ１は車両２あるいは充電装置のＲＬＣ成分などを示している。
【００１２】
電池３は、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタなどのキャパシタである。
正極側電力線４は、電池３の正極端子に接続される電力線で、コネクタ１０、１１を介して車両２の正極側電力線１３と接続される。負極側電力線５は、電池３の負極端子に接続される電力線で、コネクタ１０、１１を介して車両２の負極側電力線１４と接続される。
【００１３】
接続検出部６は、発振部７、抵抗素子Ｒ１、フィルタ部８を有する。また、接続検出部６は、電池３の正極端子に接続される正極側電力線４と、電池３の負極端子に接続される負極側電力線５との間に設けられる回路で、抵抗素子Ｒ１と発振部７とが直列接続されている。また、抵抗素子Ｒ１の一方の端子は正極側電力線４とフィルタ部８の一方の端子（入力端子）に接続され、抵抗素子Ｒ１の他方の端子は発振部７の一方の端子に接続される。また、フィルタ部８の他方の端子（出力端子）は制御部９の信号入力端子に接続される。発振部７の他方の端子は負極側電力線５に接続され、発振部７の制御端子は制御部９の制御端子に接続されている。なお、発振部７の他方の端子と負極側電力線５との間、あるいは、抵抗素子Ｒ１の一方の端子と正極側電力線４との間にカップリングコンデンサを設けてもよい。
【００１４】
発振部７は、所定電圧の信号を出力する回路で、例えば、パルス信号、正弦波信号などを出力する回路である。抵抗素子Ｒ１は、発振部７から出力される信号の電圧を検出するために設けられる抵抗素子である。フィルタ部８は、信号に乗ったノイズを除去する回路である。ただし、ノイズがすくない場合には設けなくてもよい。
【００１５】
制御部９は、発振部７から出力される信号の電圧を監視する。制御部９は、発振部７から出力される信号の電圧が、車両２あるいは充電装置の負荷インピーダンスＺ１と抵抗素子Ｒ１とにより分圧され、所定電圧Ｖｓより低下した場合、コネクタ１０と、車両２あるいは充電装置の正極側電力線１３及び負極側電力線１４とに接続されるコネクタ１１とが接続されたと判定する。続いて、制御部９は、切替部１２を遮断から接続にさせる。このとき、制御部９は、切替部１２が接続されると発振部７から出力されている信号を停止させてもよい。なお、制御部９は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）などを用いて構成される回路である。
【００１６】
コネクタ１０は、蓄電装置１の正極側電力線４と負極側電力線５とに接続される。コネクタ１１は、車両２あるいは充電装置の正極側電力線１３と負極側電力線１４とに接続される。また、正極側電力線１３と負極側電力線１４は負荷インピーダンスＺ１に接続される。
【００１７】
切替部１２は、接続検出部６の一方の端子（抵抗素子Ｒ１の一方の端子）が正極側電力線４に接続される第一の接続点と電池３の正極端子との間、あるいは、接続検出部６の他方の端子（発振部７の他方の端子）が負極側電力線５に接続される第二の接続点と電池３の負極端子との間に設けられる。そして、蓄電装置１のコネクタ１０と、車両２あるいは充電装置のコネクタ１１とが接続されたと制御部９が判定すると、制御部９により切替部１２は遮断から接続に切り替えられる。切替部１２は、例えば、リレー、半導体スイッチ素子などである。
【００１８】
蓄電装置１の動作について説明をする。
コネクタ１０とコネクタ１１とが接続されていない場合、発振部７から出力される信号の電圧を、抵抗素子Ｒ１、フィルタ部８を介して、制御部９は取得する。このときの信号の電圧は電圧Ｖ１で所定電圧Ｖｓ以上の電圧である。
【００１９】
続いて、コネクタ１０とコネクタ１１とが接続された場合、発振部７から出力される信号の電圧は、負荷インピーダンスＺ１と抵抗素子Ｒ１との抵抗値の比に応じて分圧されて電圧Ｖ２となる。このとき電圧Ｖ２は所定電圧Ｖｓより小さい電圧となる。
【００２０】
抵抗素子Ｒ１の抵抗値は、例えば、負荷インピーダンスＺ１が接続されていない場合に所定電圧Ｖｓ以上の電圧Ｖ１となり、負荷インピーダンスＺ１が接続された場合に所定電圧Ｖｓより小さい電圧Ｖ２となるように、例えば、実験やシミュレーションにより求め、決定される。また、所定電圧Ｖｓは発振部７の出力する信号の電圧Ｖ１、Ｖ２に基づいて、例えば、実験やシミュレーションにより求め、制御部９の記憶部に記憶される。
【００２１】
発振部７から出力される信号の電圧が、電圧Ｖ２になり所定電圧Ｖｓより低下すると、コネクタ１０とコネクタ１１とが接続されたと判定し、制御部９は切替部１２を遮断から接続にさせる。
【００２２】
本実施形態によれば、通信線あるいは接続検出線、又は、電力線通信を使わずに、蓄電装置１においてコネクタ接続検出を行うことができる。
また、電池３がリチウムイオン電池などの蓄電装置１と、リチウムイオン電池などに対応している車両２あるいは充電装置とを接続する場合には、蓄電装置１と車両２あるいは充電装置とは、通信線あるいは接続検出線、又は、電力線通信を使いコネクタ接続検出をし、そののち蓄電装置１の制御部９が切替部１２を遮断から接続にしている。
【００２３】
ところが、車両２あるいは充電装置には、通信線あるいは接続検出線、又は、電力線通信を備えていないものがある。そうすると、そのような車両２あるいは充電装置と、電池３がリチウムイオン電池などの蓄電装置１とが接続される場合に、蓄電装置１には切替部１２があるが、蓄電装置１と車両２あるいは充電装置とは遣り取りができないので、制御部９はコネクタ接続検出ができない。そのため、蓄電装置１において、いつ切替部１２を遮断から接続にしてよいかが、制御部９では判定できないという問題がある。
【００２４】
そこで、本実施形態では、切替部１２を、接続検出部６の一方の端子が正極側電力線４に接続される第一の接続点と電池３の正極端子との間、あるいは、接続検出部６の他方の端子が負極側電力線５に接続される第二の接続点と電池３の負極端子との間に設けるようにし、切替部１２が遮断であっても、コネクタ１０とコネクタ１１とが接続されると、接続検出部６の抵抗素子Ｒ１と車両２の負荷インピーダンスＺ１とが接続されるようにした。また、切替部１２が遮断のときに、電池３から接続検出部６に電流が流れないようにした。
【００２５】
その結果、切替部１２が遮断であっても、発振部７から出力される信号の電圧を、抵抗素子Ｒ１と負荷インピーダンスＺ１との抵抗値の比に応じて分圧ができるので、蓄電装置１においてコネクタ接続検出ができ、コネクタ接続検出をしたのちに切替部１２の切り替えができる。従って、電池３がリチウムイオン電池などの蓄電装置１と、通信線あるいは接続検出線、又は、電力線通信を備えていない車両２あるいは充電装置と、を問題なく接続できる。
【００２６】
なお、通信線あるいは接続検出線、又は、電力線通信を備えていない車両２あるいは充電装置とは、例えば、電池３が鉛電池などの蓄電装置１に対応している車両２あるいは充電装置である。
【００２７】
また、本実施形態によれば、切替部１２は、接続検出部６の一方の端子（抵抗素子Ｒ１の一方の端子）が正極側電力線４に接続される第一の接続点と電池３の正極端子との間、あるいは、接続検出部６の他方の端子（発振部７の他方の端子）が負極側電力線５に接続される第二の接続点と電池３の負極端子との間に設けられたため、制御部９は、切替部１２が遮断された状態であっても、負荷インピーダンスＺ１と抵抗素子Ｒ１との抵抗とにより分圧された電圧を検出することができる。
【００２８】
また、本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  蓄電装置
２  車両
３  電池
４、１３  正極側電力線
５、１４  負極側電力線
６  接続検出部
７  発振部
８  フィルタ部
９  制御部
１０、１１  コネクタ
１２  切替部
Ｒ１  抵抗素子
Ｚ１  負荷インピーダンス
【図１】
2017091832.tif 000003