JP2017135767A - Power conversion unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両の蓄電池に供給する電力、及び、電動車両の蓄電池が放出した電力の少なくとも一方の変換を行う電力変換ユニットに関する。 The present invention relates to a power conversion unit that converts at least one of electric power supplied to a storage battery of an electric vehicle and electric power released by the storage battery of the electric vehicle.
蓄電池及び電動モータを搭載し、商用電力による蓄電池の充電が可能な電動車両が普及している。電動車両の走行時に蓄電池が放出した電力は電動モータに供給され、走行用のトルクの発生に用いられる。また、電動車両の駐車時に、蓄電池が放出した電力を住居や電気機器に供給するなど、電動車両を外部電源の一つとして用いる電力供給システムの検討も進められている。 An electric vehicle equipped with a storage battery and an electric motor and capable of charging the storage battery with commercial power is widespread. The electric power released by the storage battery during traveling of the electric vehicle is supplied to the electric motor and used to generate torque for traveling. In addition, an electric power supply system that uses an electric vehicle as one of external power sources is being studied, such as supplying electric power released by a storage battery to a residence or an electric device when the electric vehicle is parked.
電動車両の蓄電池の充電を行う充電装置として、例えば下記特許文献1に記載されているものが知られている。当該充電装置は、本体から電動車両まで延びるケーブルを介して送電を行う。ケーブルの本体側の端部にはコネクタが設けられている。当該コネクタは、充電装置の本体に対して着脱可能とされており、本体に接続されることによって蓄電池への送電経路が形成される。ケーブルを本体に対して着脱可能に構成することにより、充電装置やケーブルの搬送や、使用に伴って劣化したケーブルの交換作業等が容易になる。
As a charging device for charging a storage battery of an electric vehicle, for example, one described in
上記特許文献1に記載されている充電装置では、ケーブルが踏みつけられたり、駐車中の車両が不意に発進したりするなどしてケーブルに外力が作用すると、送電中にコネクタの接続が解除されてしまうことがある。この際、コネクタの端子において火花放電が生じたり、ユーザが端子に触れて感電したりするおそれがあった。
In the charging device described in
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、本体のコネクタとケーブルのコネクタとが送電中に離反して接続が解除される際に、送電を予め停止させることが可能な電力変換ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to stop power transmission in advance when the connector of the main body and the connector of the cable are separated during power transmission and the connection is released. It is to provide a possible power conversion unit.
上記課題を解決するために、本発明に係る電力変換ユニットは、電動車両(300)の蓄電池(310)に供給する電力、及び、電動車両の蓄電池が放出した電力の少なくとも一方の変換を行う電力変換ユニット(10)であって、電力の変換を行う電力変換器(120)と、外側面に設けられる本体コネクタ(110)と、を有する本体(100)と、前記本体コネクタに接続される第1ケーブルコネクタ(210)と、前記電動車両に接続される第2ケーブルコネクタ(220)と、を有し、前記電動車両と前記本体との間の送電及び通信の経路を形成するケーブル(200)と、を備える。前記本体コネクタ及び前記第1ケーブルコネクタは、その一方が、基面(119)から突出する電力端子(111,112)及び作動端子(113)を有する雄型コネクタであり、その他方が、複数の挿入孔(221,222,223)を有する雌型コネクタである。前記電力端子は、前記挿入孔に挿入されることによって前記送電に用いられる。前記作動端子は、前記挿入孔に挿入されることによって前記送電を許可する許可信号の生成に用いられる。前記作動端子は、前記電力端子よりも前記基面からの突出量が小さい。 In order to solve the above-described problem, a power conversion unit according to the present invention converts power supplied to a storage battery (310) of an electric vehicle (300) and power discharged from the storage battery of the electric vehicle (300). A conversion unit (10) having a power converter (120) for converting power and a main body connector (110) provided on an outer surface, and a main body (100) connected to the main body connector. A cable (200) having one cable connector (210) and a second cable connector (220) connected to the electric vehicle, and forming a power transmission and communication path between the electric vehicle and the main body And comprising. One of the main body connector and the first cable connector is a male connector having a power terminal (111, 112) and an operation terminal (113) protruding from a base surface (119), and the other is a plurality of connectors. A female connector having insertion holes (221, 222, 223). The power terminal is used for the power transmission by being inserted into the insertion hole. The operation terminal is used to generate a permission signal that permits the power transmission by being inserted into the insertion hole. The operating terminal has a smaller amount of protrusion from the base surface than the power terminal.
上記構成では、本体コネクタ及び第1ケーブルコネクタは、その一方が雄型コネクタであり、その他方が雌型コネクタである。雄型コネクタは作動端子及び電力端子を有しており、作動端子は電力端子よりも基面からの突出量が小さい。このため、雄型コネクタと雌型コネクタとが離反して接続が解除される際に、作動端子は電力端子よりも先に挿入孔から排出されて接続が解除される。作動端子の接続が解除されると、送電を許可する許可信号の生成が行われなくなる。 In the above configuration, one of the main body connector and the first cable connector is a male connector, and the other is a female connector. The male connector has an operation terminal and a power terminal, and the operation terminal has a smaller amount of protrusion from the base surface than the power terminal. Therefore, when the male connector and the female connector are separated and the connection is released, the operation terminal is discharged from the insertion hole before the power terminal and the connection is released. When the connection of the operation terminal is released, generation of a permission signal for permitting power transmission is not performed.
したがって、本発明によれば、作動端子が挿入孔から排出されて許可信号の生成が行われなくなった後に、電力端子を挿入孔から排出することができる。これにより、本体コネクタと第1ケーブルコネクタとの接続を解除する際に、送電を予め停止させることが可能となる。 Therefore, according to the present invention, the power terminal can be discharged from the insertion hole after the operation terminal is discharged from the insertion hole and the generation of the permission signal is not performed. Thereby, when the connection between the main body connector and the first cable connector is released, power transmission can be stopped in advance.
本発明によれば、本体のコネクタとケーブルのコネクタとが送電中に離反して接続が解除される際に、送電を予め停止させることが可能な電力変換ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the connector of a main body and the connector of a cable leave | separate during power transmission and a connection is cancelled | released, the power conversion unit which can stop power transmission beforehand can be provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
まず、図1及び図2を参照しながら、実施形態に係る電力変換ユニット10について説明する。電力変換ユニット10は、電動車両300の蓄電池310との間で送電を行うとともに、電力を変換する装置である。
First, the
電力変換ユニット10は、駐車中の電動車両300に電力を供給し、蓄電池310を充電する充電器として機能する。また、電力変換ユニット10は、駐車中の電動車両300の蓄電池310に電力を放出させる放電器としても機能し、電動車両300から不図示の住居への送電を行うV2H(Vehicle to Home)システムの一部を構成する。電力変換ユニット10は、本体100と、ケーブル200とを備えている。
The
まず、ケーブル200の構成について説明する。ケーブル200は、本体100と電動車両300とを接続する導線である。ケーブル200は、本体100と電動車両300との間で行われる送電や通信の経路を形成する。
First, the configuration of the
ケーブル200は、その一端に第1ケーブルコネクタ210を有し、他端部に第2ケーブルコネクタ220を有している。本体100と電動車両300との間の送電や通信は、第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110に接続され、第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続された状態で行われる。
The
図2に示されるように、ケーブル200の内部には、電力線231,232と、作動線233と、接続確認線234,235と、通信線236,237と、接地線238と、が収納されている。また、ケーブル200の内部には、不図示の接続確認線234の補助確認線等も収納されている。
As shown in FIG. 2,
電力線231,232は、送電の経路として設けられた一対の導線である。電力線231の一端にはケーブル端子211が接続されており、電力線232の一端にはケーブル端子212が接続されている。ケーブル端子211,212は、いずれも第1ケーブルコネクタ210の内部に配置されている。電動車両300の駐車中に蓄電池310の充電を行う際には、本体100から電力線231,232を介して蓄電池310に電力が供給される。電動車両300の駐車中に蓄電池310の放電を行う際には、蓄電池310から放出された電力が電力線231,232及び本体100を介して住居等に供給される。
The
作動線233は、電力線231,232を介した送電を電動車両300が許可する信号(以下、「許可信号」と称する)を生成するための導線である。作動線233の一端にはケーブル端子213が接続されている。ケーブル端子213は、第1ケーブルコネクタ210の内部に配置されている。許可信号の生成については後述する。
接続確認線234,235は、本体100と電動車両300との間の通信の開始と、接続の確認と、に用いられる導線である。具体的には、接続確認線234は、本体100と電動車両300との通信を開始させるための信号(以下、「通信開始信号」と称する)の生成に用いられる。また、接続確認線235は、ケーブル200の第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続されたことを、電動車両300が検知するために用いられる。接続確認線234の一端にはケーブル端子214が接続されており、接続確認線235の一端にはケーブル端子215が接続されている。ケーブル端子214,215は、いずれも第1ケーブルコネクタ210の内部に配置されている。
通信線236,237は、本体100と電動車両300との通信経路として設けられた一対の導線である。通信線236の一端にはケーブル端子216が接続されており、通信線237の一端にはケーブル端子217が接続されている。ケーブル端子216,217は、いずれも第1ケーブルコネクタ210の内部に配置されている。電力変換ユニット10と電動車両300とは、CHAdeMO(登録商標)仕様とV2Hガイドラインとに準拠した所謂CAN(登録商標)通信を行う。
接地線238は、本体100と電動車両300とを接地電位とすることで、両者を等電位とする導線である。接地線238の一端にはケーブル端子218が接続されている。ケーブル端子218は、第1ケーブルコネクタ210の内部に配置されている。
The
次に、本体100の構成について説明する。本体100は、住居の近傍(例えば駐車場)に設置される装置である。図2に示されるように、本体100の内部には、電力変換器120と、作動ライン131と、12Vライン141と、接続確認ライン151と、CAN回路160と、接地ライン170と、本体側制御部190と、が設けられている。
Next, the configuration of the
電力変換器120は、電力を変換して出力する機器である。電力変換器120は、不図示のスイッチング素子を複数有しており、それらのオン状態とオフ状態とを適宜切り替えることによって、交流電力から直流電力への変換、及び、直流電力から交流電力への変換を行う。尚、図2では電力変換器120を単一の機能ブロックとして図示しているが、実際には、互いに独立した機器において各変換を行うように構成してもよい。
The
電力変換器120は、本体100の内部に設けられる電力線121,122の一端と接続されるとともに、商用電源400や住居と接続されている。電力線121の他端には電力端子111が接続されており、電力線122の他端には電力端子112が接続されている。電力端子111,112は、いずれも本体コネクタ110に配置されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、電力端子111はケーブル端子211と接続され、電力端子112はケーブル端子212と接続される。
The
電動車両300の蓄電池310の充電を行う際は、電力変換器120は商用電源400から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。これに対し、蓄電池310の放電を行う際は、電力変換器120は蓄電池310から供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。
When charging the
作動ライン131は、前述した許可信号の生成に用いられる導線である。作動ライン131の一端は接地され、他端には作動端子113が接続されている。作動端子113は、本体コネクタ110に配置されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、作動端子113はケーブル端子213と接続される。作動ライン131の途中には、電池132と、フォトカプラ133と、が設けられている。
The
12Vライン141は、12Vの電圧が印加される導線であり、作動ライン131と同様に、電池132に接続されている。12Vライン141の一端には接続確認端子114が接続されている。接続確認端子114は、本体コネクタ110に配置されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、接続確認端子114はケーブル端子214と接続される。12Vライン141の途中にはリレー142が設けられている。
The
接続確認ライン151は、その一端が接地された導線である。また、接続確認ライン151の他端には接続確認端子115が接続されている。接続確認端子115は、本体コネクタ110に配置されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、接続確認端子115はケーブル端子215と接続される。接続確認ライン151の途中には、抵抗152が設けられている。抵抗152は、その位置や抵抗値がCHAdeMO仕様とV2Hガイドラインとによって規定されているものである。
The
CAN回路160は、電動車両300とのCAN通信を行うための通信インターフェイスとして構成された回路である。CAN回路160は、本体100の内部に設けられる通信線161,162の一端と接続される。通信線161の他端には通信端子116が接続されており、通信線162の他端には通信端子117が接続されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、通信端子116はケーブル端子216と接続され、通信端子117はケーブル端子217と接続される。
CAN
接地ライン170は、その一端が接地された導線である。また、接地ライン170の他端部には接地端子118が接続されている。接地端子118は、本体コネクタ110に配置されている。ケーブル200の第1ケーブルコネクタ210が本体100の本体コネクタ110と接続されると、接地端子118はケーブル端子218と接続される。
The
本体側制御部190は、CPU、ROM、RAM等を備えたマイコンとして構成された部分である。本体側制御部190は、信号線181,182,183や不図示の通信線を介して電力変換器120やフォトカプラ133と接続されている。本体側制御部190は、本体100の全体の動作を統括制御する。例えば、本体側制御部190は、電力変換器120に制御信号を送信することによって、その電力の変換及び出力を制御する。また、本体側制御部190は、リレー142に閉動作させることによって、接続確認線234に電流を流す。
The main body
引き続き図2を参照しながら、電動車両300の構成について説明する。電動車両300は、蓄電池310が放出した電力を不図示の電動モータに供給し、当該電動モータで発生させたトルクによって走行する車両である。電動車両300は、蓄電池310や電動モータの他、トランジスタ322と、フォトカプラ332と、12Vライン340と、フォトカプラ341と、CAN回路350と、接地ライン388と、車両側制御部390と、を備えている。
The configuration of the
蓄電池310は、充電及び放電(以下、「充放電」とも称する)を行う二次電池であり、例えばリチウムイオン電池が用いられる。蓄電池310は、その内部で電気化学反応を生じさせることにより、充放電を行うことができる。
The
電動車両300の内部には、一対の電力線381,382が設けられている。ケーブル200の第2ケーブルコネクタ220が車両コネクタ301に接続されると、電力線381はその一端がケーブル200の電力線231に接続され、他端が蓄電池310の陽極に接続された状態となる。また、電力線382は、その一端がケーブル200の電力線232に接続され、他端が蓄電池310の陰極に接続された状態となる。
A pair of
蓄電池310の充電が行われる際には、本体100の電力変換器120が出力した直流電力が、電力線121,122、電力線231,232及び電力線381,382を介して蓄電池310に供給される。また、蓄電池310の放電が行われる際には、蓄電池310が放出した直流電力が、電力線381,382、電力線231,232、及び電力線121,122を介して本体100の電力変換器120に供給される。
When the
電力線381の途中及び電力線382の途中には、それぞれ車両リレー314,315が設けられている。蓄電池310の充放電が行われる際は、車両リレー314,315はいずれも閉状態とされる。
Vehicle relays 314 and 315 are provided in the middle of the
電動車両300の内部には、作動線383が設けられている。ケーブル200の第2ケーブルコネクタ220が車両コネクタ301に接続されると、作動線383はその一端がケーブル200の作動線233に接続され、他端が接地された状態となる。作動線383の途中には、トランジスタ322が設けられている。
An
蓄電池310の充放電が行われる際には、車両側制御部390はトランジスタ322をON状態とする。これにより、本体100の電池132から供給される電流が作動ライン131、作動端子113を介して作動線233、及び作動線383に流れる。作動ライン131を流れる電流は、フォトカプラ133によって検知される。当該電流を検知したフォトカプラ133は、信号線181,182を介して電力変換器120及び本体側制御部190に検知信号を送信する。当該検知信号が、電力線231,232を介した送電を許可する許可信号に相当する。
When charging / discharging of the
許可信号を受信した本体側制御部190は、信号線183又は不図示の通信線を介して電力変換器120に制御信号を送信する。電力変換器120は、フォトカプラ133から許可信号を受信している状態で、本体側制御部190から受信する制御信号に基づいて複数のスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを適宜切り替えることによって、電力の変換及び出力を行う。換言すれば、電力変換器120は、許可信号及び制御信号の少なくとも一方を受信しない状態では、電力の変換及び出力を行わない。電力変換器120の動作中に許可信号及び制御信号の少なくとも一方が受信されなくなった場合は、電力変換器120はその時点でゲートロック処理によって動作を停止する。
The main body
電動車両300の内部には、接続確認線384が設けられている。第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続されると、接続確認線384はその一端がケーブル200の接続確認線234に接続され、他端が接地された状態となる。接続確認線384の途中にはフォトカプラ332が設けられている。
A
第1ケーブルコネクタ210が本体コネクタ110に接続され、第2ケーブルコネクタ220が車両コネクタ301に接続された状態において、それまで開状態にあったリレー142が閉動作すると、12Vライン141から供給される電流が接続確認線234及び接続確認線384に流れる。接続確認線384に設けられたフォトカプラ332はこの電流を検知するとともに、検知信号を生成して車両側制御部390に送信する。当該検知信号を受信した車両側制御部390は、後述するCAN回路350を用いたCAN通信を開始する。すなわち、当該検知信号が、本体100と電動車両300との通信を開始させるための通信開始信号に相当する。
When the
12Vライン340は、12Vの電圧が印加される導線である。電動車両300の内部には、接続確認線385が設けられている。第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続されると、接続確認線385はその一端が接続確認線235に接続され、他端が12Vライン340に接続された状態となる。
The
フォトカプラ341は、接続確認線385の途中に設けられている。第1ケーブルコネクタ210が本体コネクタ110に接続され、第2ケーブルコネクタ220が車両コネクタ301に接続された状態においては、12Vライン340から供給される電流が接続確認線385及び接続確認線235に流れる。接続確認線385に設けられたフォトカプラ341はこの電流を検知するとともに、検知信号を生成して車両側制御部390に送信する。すなわち、フォトカプラ341は、第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続されたことを電動車両300側で検知するための素子として機能する。
The
接続確認線385のうち、フォトカプラ341よりもケーブル200側には、抵抗342が設けられている。抵抗342は、既に説明した抵抗152と同様に、その位置や抵抗値がCHAdeMO仕様とV2Hガイドラインとによって規定されているものである。接続確認線385、接続確認線235、及び接続確認ライン151を流れる電流の大きさは、これらの抵抗342及び抵抗152によって、フォトカプラ341を動作させるための適切な範囲内となるよう調整されている。
A
CAN回路350は、本体100とのCAN通信を行うための通信インターフェイスとして構成された回路である。CAN回路350は、電動車両300の内部に設けられる通信線386、387の一端と接続される。第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続された状態においては、通信線386の他端が通信線236に接続され、通信線387の他端が通信線237に接続された状態となる。本体100と電動車両300とのCAN通信、すなわち、CAN回路160とCAN回路350との通信は、通信線161,162、通信線236,237及び通信線386,387を介して行われる。
The
接地ライン388は、その一端が接地された導線である。第2ケーブルコネクタ220が電動車両300の車両コネクタ301に接続された状態においては、接地ライン388の他端は接地線238と接続された状態となる。
The
車両側制御部390は、少なくとも蓄電池310の充放電に係る所定の処理を行う制御装置である。車両側制御部390は、不図示の機器を介して蓄電池310と電気的に接続され、蓄電池310の充電率(State Of Charge:SOC)等を取得することができる。また、車両側制御部390は、トランジスタ322のオン状態とオフ状態とを切り替えることができる。さらに、車両側制御部390は、CAN回路350を介して本体側制御部190と信号の送受信を行い、電力端子111,112を介した送電を制御することができる。例えば、車両側制御部390は、電力端子111,112を介して蓄電池310に供給する電流の値を、CAN回路350を介して本体側制御部190に指示する。
The vehicle-
続いて、図3及び図4を参照しながら、本体100の本体コネクタ110、及びケーブル200の第1ケーブルコネクタ210の構成について説明する。図3は、本体コネクタ110及び第1ケーブルコネクタ210の周辺のみを示している。図4は、図3のIII−III断面の一部を示している。本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とを着脱可能な構成とすることによって、本体100とケーブル200とを、電力線231,232等の多数の導線を介して容易に接続することが可能となる。また、ケーブル200が使用に伴って劣化した場合にも、その交換作業等を容易に行うことが可能となる。
Next, the configuration of the
図3に示されるように、本体コネクタ110は、本体100の筐体であるケーシング101の外側面に設けられている。本体コネクタ110は、突出する複数の端子を有する雄型コネクタである。詳細には、本体コネクタ110は、電力端子111,112と、作動端子113と、接続確認端子114,115と、通信端子116,117と、接地端子118と、を有している。各端子は、高い導電性を有する金属材料によって形成されており、基面119から突出する円柱形状を呈している。
As shown in FIG. 3, the
図4に示されるように、基面119からの作動端子113の突出量はL1である。基面119からの電力端子111,112の突出量は互いに等しく、L2である。基面119からの接続確認端子114,115の突出量は互いに等しく、L3である。基面119からの通信端子116,117の突出量は互いに等しく、L4である。接地端子118の基面119からの突出量はL5である。これらの突出量は、L1<L2<L3<L4<L5の関係にある。
As shown in FIG. 4, the protrusion amount of the
一方、第1ケーブルコネクタ210は、本体コネクタ110の各端子が挿入される挿入孔を有する雌型コネクタである。詳細には、第1ケーブルコネクタ210は、その基面229に挿入孔221〜228が穿設されている。
On the other hand, the
挿入孔221,222の内部には、前述したケーブル端子211,212が配置されている。図3及び図4では、ケーブル端子211,212の図示を省略している。電力端子111,112は、それぞれ挿入孔221,222に挿入されることによってケーブル端子211,212と接続される。
The above-described
挿入孔223の内部には、前述したケーブル端子213が配置されている。図3及び図4では、ケーブル端子213の図示を省略している。作動端子113は、挿入孔223に挿入されることによってケーブル端子213と接続される。
The
挿入孔224,225の内部には、前述したケーブル端子214,215が配置されている。図3及び図4では、ケーブル端子214,215の図示を省略している。接続確認端子114,115は、それぞれ挿入孔224,225に挿入されることによってケーブル端子214,215と接続される。
The above-described
挿入孔226,227の内部には、前述したケーブル端子216,217が配置されている。図3及び図4では、ケーブル端子216,217の図示を省略している。通信端子116,117は、それぞれ挿入孔226,227に挿入されることによってケーブル端子216,217と接続される。
The
挿入孔228の内部には、前述したケーブル端子218が配置されている。図3及び図4では、ケーブル端子218の図示を省略している。接地端子118は、挿入孔228に挿入されることによってケーブル端子218と接続される。
The
続いて、図5を参照しながら、接続が解除される際の本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210について説明する。図5は、第1ケーブルコネクタ210の各挿入孔に配置されるケーブル端子の図示を省略している。
Next, the
図5(A)は、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とが正常に接続された状態を示している。この状態では、本体コネクタ110の基面119と、第1ケーブルコネクタ210の基面229とがほぼ接触するとともに、本体コネクタ110の全ての端子が第1ケーブルコネクタ210の各挿入孔に挿入された状態となっている。このため、前述したように作動端子113を介して電流が流れ、作動ライン131における許可信号の生成が可能となる。本体100の電力変換器120は、当該許可信号を受信することによって出力を行うことができるため、本体100と電動車両300との間で電力端子111,112を介して送電を行うことができる。
FIG. 5A shows a state in which the
図5(A)に示される状態から、送電中に、ケーブル200が踏みつけられたり、駐車中の電動車両300が不意に発進したりするなどしてケーブル200に外力が作用したり、人為的な力が作用すると、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とが離反する。これにより、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とは、まず、図5(B)に示される状態に移行する。
From the state shown in FIG. 5A, an external force acts on the
図5(B)に示されるように、基面119からの突出量が最も小さい作動端子113は、他の端子に先駆けて挿入孔223から排出される。このため、作動ライン131に電流が流れなくなり、許可信号が生成されなくなる。本体100の電力変換器120は、当該許可信号を受信しなくなったことで出力を停止するため、電力端子111,112を介した本体100と電動車両300との間の送電が停止する。
As shown in FIG. 5B, the
このとき、本体100のCAN回路160と、電動車両300のCAN回路350とは、まだ挿入孔226,227から排出されていない通信端子116,117を介して通信を継続している。具体的には、CAN回路160とCAN回路350とは、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とが離反し、接続が解除されたことに基づいて送電が停止した旨の通信を行う。
At this time, the
本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とがさらに離反すると、両者は図5(C)に示される状態に移行する。すなわち、作動端子113に続いて、電力端子111,112と、接続確認端子114,115と、通信端子116,117と、が第1ケーブルコネクタ210の各挿入孔から排出される。電力端子111,112は、挿入孔221,222から排出されることによって露出するが、前述したように電力端子111,112を介した送電は既に停止している。
When the
本体コネクタ110の接地端子118は、他の端子が第1ケーブルコネクタ210の挿入孔から排出された後も、挿入孔228に所定期間挿入されている。これにより、他の端子が挿入孔から排出され、送電や通信が停止した後も、本体100と電動車両300とを接地電位とすることができる。
The
以上の説明のように、電力変換ユニット10では、本体コネクタ110は雄型コネクタであり、第1ケーブルコネクタ210は雌型コネクタである。本体コネクタ110は作動端子113及び電力端子111,112を有しており、作動端子113は電力端子111,112よりも基面119からの突出量が小さい。このため、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とが離反して接続が解除される際に、作動端子113は電力端子111,112よりも先に挿入孔223から排出されて接続が解除される。作動端子113の接続が解除されると、送電を許可する許可信号の生成が行われなくなる。
As described above, in the
したがって、電力変換ユニット10によれば、作動端子113が挿入孔223から排出されて許可信号の生成が行われなくなった後に、電力端子111,112を挿入孔221,222から排出することができる。これにより、本体100とケーブル200とが離反して接続が解除される際に、送電を予め停止させることが可能となる。
Therefore, according to the
また、雄型コネクタである本体コネクタ110は、送電を制御する信号の送受信に用いられる通信端子116,117を有する。通信端子116,117は、作動端子113よりも基面119からの突出量が大きい。これにより、作動端子113が挿入孔223から排出されて許可信号の生成が行われなくなった後も、通信端子116,117を介して本体100と電動車両300との間で通信を行うことができる。本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210との接続が解除されたことに基づいて送電が停止した旨の通信を行えば、本体100及び電動車両300において、送電が停止された原因が不明となることを防止することができる。
The
また、雄型コネクタである本体コネクタ110は、接地電位と接続される接地端子118を有する。接地端子118は、電力端子111,112、作動端子113、及び通信端子116,117よりも基面119からの突出量が大きい。これにより、本体コネクタ110と第1ケーブルコネクタ210とが離反する際に、本体100と電動車両300とを長期間に亘って接地電位に維持し、機器の損傷やユーザの感電を防止することができる。
The
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element provided in each of the specific examples described above and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate.
上記実施形態では、本体コネクタ110を雄型コネクタとし、第1ケーブルコネクタ210を雌型コネクタとしている。しかしながら、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、本体コネクタ110を雌型コネクタとし、第1ケーブルコネクタ210を雄型コネクタとした形態についても、本発明の範囲に包含される。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、電力変換器120は、交流電力から直流電力への変換、及び、直流電力から交流電力への変換を行うものとしている。しかしながら、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、電力変換器が、直流電力を、変圧した直流電力に変換する形態についても、本発明の範囲に包含される。
In the above-described embodiment, the
10:電力変換ユニット
100:本体
110:本体コネクタ
111,112:電力端子
113:作動端子
116,117:通信端子
118:接地端子
119:基面
120:電力変換器
200:ケーブル
210:第1ケーブルコネクタ
220:第2ケーブルコネクタ
221〜228:挿入孔
300:電動車両
301:車両コネクタ
310:蓄電池
10: Power conversion unit 100: Main body 110:
Claims (3)
電力の変換を行う電力変換器(120)と、外側面に設けられる本体コネクタ(110)と、を有する本体(100)と、
前記本体コネクタに接続される第1ケーブルコネクタ(210)と、前記電動車両に接続される第2ケーブルコネクタ(220)と、を有し、前記電動車両と前記本体との間の送電及び通信の経路を形成するケーブル(200)と、を備え、
前記本体コネクタ及び前記第1ケーブルコネクタは、その一方が、基面(119)から突出する電力端子(111,112)及び作動端子(113)を有する雄型コネクタであり、その他方が、複数の挿入孔(221,222,223)を有する雌型コネクタであり、
前記電力端子は、前記挿入孔に挿入されることによって前記送電に用いられ、
前記作動端子は、前記挿入孔に挿入されることによって前記送電を許可する許可信号の生成に用いられ、
前記作動端子は、前記電力端子よりも前記基面からの突出量が小さい、電力変換ユニット。 A power conversion unit (10) for converting at least one of electric power supplied to a storage battery (310) of an electric vehicle (300) and electric power released by the storage battery of the electric vehicle,
A main body (100) having a power converter (120) for converting power and a main body connector (110) provided on an outer surface;
A first cable connector (210) connected to the main body connector; and a second cable connector (220) connected to the electric vehicle; and transmission and communication between the electric vehicle and the main body. A cable (200) forming a path,
One of the main body connector and the first cable connector is a male connector having a power terminal (111, 112) and an operation terminal (113) protruding from a base surface (119), and the other is a plurality of connectors. A female connector having insertion holes (221, 222, 223);
The power terminal is used for the power transmission by being inserted into the insertion hole,
The operation terminal is used to generate a permission signal that permits the power transmission by being inserted into the insertion hole,
The operation terminal is a power conversion unit in which a protruding amount from the base surface is smaller than that of the power terminal.
前記通信端子は、前記作動端子よりも前記基面からの突出量が大きい、請求項1に記載の電力変換ユニット。 The male connector has communication terminals (116, 117) used for transmission / reception of signals for controlling the power transmission,
The power conversion unit according to claim 1, wherein the communication terminal has a larger amount of protrusion from the base surface than the operation terminal.
前記接地端子は、前記電力端子、前記作動端子、及び前記通信端子よりも前記基面からの突出量が大きい、請求項2に記載の電力変換ユニット。 The male connector has a ground terminal (118) connected to a ground potential;
The power conversion unit according to claim 2, wherein the ground terminal has a larger amount of protrusion from the base surface than the power terminal, the operation terminal, and the communication terminal.
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