TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021016276
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210212
出願番号2019130876
出願日20190716
発明の名称電源装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人特許業務法人虎ノ門知的財産事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20210115BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置1において、共通電源端子32は、車両Vの外部の直流電源DCの電源端子(正極端子Tp及び負極端子Tn)及び車両Vの外部の交流電源ACの電源端子(第1端子T1及び第2端子T2)に共通に接続可能な形状である。AC電源ラインは、AC/DC変換部60を介して共通電源端子32及びバッテリ10を接続する。DC電源ラインは、AC/DC変換部60を介さずに共通電源端子32及びバッテリ10を接続する。制御部80は、例えば、共通電源端子32に接続される電源が直流電源DCの場合、DC電源ラインに切り替え、且つ、共通電源端子32に接続される電源が交流電源ACの場合、AC電源ラインに切り替えることで、共通電源端子32に入力された電力をバッテリ10に充電する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両に搭載され電力を蓄電するバッテリと、
前記車両の外部の直流電源の電源端子及び前記車両の外部の交流電源の電源端子に共通に接続可能な形状であり、充電の際には前記直流電源の前記電源端子又は前記交流電源の前記電源端子の一方に接続され電力を入力する共通電源端子と、
前記共通電源端子に入力された交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換部と、
前記AC/DC変換部を介して前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するAC電源ラインと、
前記AC/DC変換部を介さずに前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するDC電源ラインと、
前記共通電源端子から前記バッテリに流れる電流の経路を前記DC電源ライン又は前記AC電源ラインの一方に切り替える切替部と、
前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを判定した判定結果に基づいて前記切替部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源の場合、前記DC電源ラインに切り替え、且つ、前記共通電源端子に接続される電源が前記交流電源の場合、前記AC電源ラインに切り替えることで、前記共通電源端子に入力された電力を前記バッテリに充電することを特徴とする電源装置。
続きを表示(約 170 文字)【請求項2】
前記直流電源の通信端子に接続可能であり且つ前記交流電源の通信端子に接続可能であり、前記直流電源及び前記交流電源から信号を入力する共通通信端子を備え、
前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを表す信号を前記共通通信端子を介して受信する請求項1に記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電源装置に関する。
続きを表示(約 6,800 文字)【背景技術】
【0002】
従来、電源装置として、例えば、特許文献1には、AC充電用のACインレットと、DC充電用のDCインレットとを備える電動車両が記載されている。この電動車両は、複数のインレットを備えることにより、AC電源及びDC電源に対応することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2015−100185号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述の特許文献1に記載の電動車両は、例えば、複数のインレットを備えることで電源装置が大型化するおそれがあり、この点で更なる改善の余地がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる電源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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、車両に搭載され電力を蓄電するバッテリと、前記車両の外部の直流電源の電源端子及び前記車両の外部の交流電源の電源端子に共通に接続可能な形状であり、充電の際には前記直流電源の前記電源端子又は前記交流電源の前記電源端子の一方に接続され電力を入力する共通電源端子と、前記共通電源端子に入力された交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換部と、前記AC/DC変換部を介して前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するAC電源ラインと、前記AC/DC変換部を介さずに前記共通電源端子及び前記バッテリを接続するDC電源ラインと、前記共通電源端子から前記バッテリに流れる電流の経路を前記DC電源ライン又は前記AC電源ラインの一方に切り替える切替部と、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを判定した判定結果に基づいて前記切替部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源の場合、前記DC電源ラインに切り替え、且つ、前記共通電源端子に接続される電源が前記交流電源の場合、前記AC電源ラインに切り替えることで、前記共通電源端子に入力された電力を前記バッテリに充電することを特徴とする。
【0007】
上記電源装置において、前記直流電源の通信端子に接続可能であり且つ前記交流電源の通信端子に接続可能であり、前記直流電源及び前記交流電源から信号を入力する共通通信端子を備え、前記制御部は、前記共通電源端子に接続される電源が前記直流電源又は前記交流電源のいずれかであるかを表す信号を前記共通通信端子を介して受信することが好ましい。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る電源装置は、共通電源端子に接続される電源の種類に応じてDC電源ライン又はAC電源ラインの一方に切り替え、共通電源端子に入力された電力をバッテリに充電することにより、直流電源と交流電源とを適正に使い分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、実施形態に係る電源装置の構成例を示すブロック図である。
図2は、実施形態に係る電源装置の動作例(その1)を示すブロック図である。
図3は、実施形態に係る電源装置の動作例(その2)を示すブロック図である。
図4は、実施形態に係る電源装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態〕
【0011】
図面を参照しながら実施形態に係る電源装置1について説明する。図1は、実施形態に係る電源装置1の構成例を示すブロック図である。図2は、実施形態に係る電源装置1の動作例(その1)を示すブロック図である。図3は、実施形態に係る電源装置1の動作例(その2)を示すブロック図である。図4は、実施形態に係る電源装置1の動作例を示すフローチャートである。電源装置1は、車両Vに搭載され、車両Vの外部に設置された外部充電器から供給される電力をバッテリ10に充電し、充電した電力を負荷部(図示省略)に供給するものである。以下、電源装置1について詳細に説明する。
【0012】
電源装置1は、例えば、図1に示すように、バッテリ10と、電池ECU(Electronic Control Unit)20と、インレット30と、電源ボックスBXとを備えている。
【0013】
バッテリ10は、直流電力を充放電可能な蓄電池であり、複数の電池セルを有する。各電池セルは、それぞれが充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン電池で構成されている。各電池セルは、隣接する電池セルと互いに直列に接続されている。バッテリ10は、電源ボックスBX及び負荷部に接続され、当該電源ボックスBXを介して供給される電力を充電(蓄電)し、充電した電力を負荷部に供給する。バッテリ10は、電池ECU20に接続され、当該電池ECU20により残容量等が監視される。
【0014】
電池ECU20は、バッテリ10を監視するものである。電池ECU20は、例えば、バッテリ10の総電圧や残容量、入出力電流、バッテリ10の各電池セルの電圧等を監視する。電池ECU20は、電源ボックスBXの制御部80に接続され、バッテリ10の監視結果を当該制御部80に出力する。
【0015】
インレット30は、外部充電器としての直流電源DC及び交流電源ACが接続可能な充電ポートである。インレット30は、外部充電器のコネクタCが挿し込まれる開口部(図示省略)と、当該開口部を閉塞する蓋部(図示省略)と、ロック機構(図示省略)と、共通通信端子31と、共通電源端子32とを備えている。インレット30は、開口部に外部充電器のコネクタCが挿し込まれることで、外部充電器と接続される。
【0016】
ロック機構は、外部充電器のコネクタCが開口部に挿し込まれないようにするものである。ロック機構は、例えば、蓋部により開口部を閉塞することで、外部充電器のコネクタCが開口部に挿し込まれないようにする。ロック機構は、制御部80に接続され、当該制御部80からロック駆動信号を受信した場合、蓋部により開口部を閉塞する。
【0017】
共通通信端子31は、通信接点31aを有する。通信接点31aは、直流電源DCの通信端子Tc1に接続可能であり、且つ、交流電源ACの通信端子Tc2に接続可能な接点である。つまり、通信接点31aは、直流電源DCの通信端子Tc1及び交流電源ACの通信端子Tc2の両方に接続可能な共通の接点である。通信接点31aは、例えば、インレット30の開口部に直流電源DCのコネクタC1が挿し込まれた状態で、直流電源DCの通信端子Tc1に接続され、直流電源DCから信号を入力する。また、通信接点31aは、インレット30の開口部に交流電源ACのコネクタC2が挿し込まれた状態で、交流電源ACの通信端子Tc2に接続され、交流電源ACから信号を入力する。
【0018】
共通電源端子32は、直流電源DC及び交流電源ACの電源端子に接続されるものである。共通電源端子32は、直流電源DCの電源端子(正極端子Tp及び負極端子Tn)、及び、交流電源ACの電源端子(第1端子T1及び第2端子T2)に対して共通に接続可能な形状である。共通電源端子32は、第1電源接点32aと、第2電源接点32bとを有する。第1電源接点32aは、直流電源DCの正極端子Tpに接続可能であり、第2電源接点32bは、直流電源DCの負極端子Tnに接続可能である。また、第1電源接点32aは、交流電源ACの第1端子T1に接続可能であり、第2電源接点32bは、交流電源DCの第2端子T2に接続可能である。つまり、第1電源接点32a及び第2電源接点32bは、直流電源DCの正極端子Tp及び負極端子Tn、並びに、交流電源ACの第1端子T1及び第2端子T2の両方に接続可能な共通の接点である。
【0019】
第1電源接点32a及び第2電源接点32bは、充電の際には直流電源DCの電源端子又は交流電源ACの電源端子の一方に接続される。第1電源接点32a及び第2電源接点32bは、例えば、インレット30の開口部に直流電源DCのコネクタC1が挿し込まれた状態で、直流電源DCの正極端子Tp及び負極端子Tnに接続され、直流電源DCから電力を入力する。また、第1電源接点32a及び第2電源接点32bは、インレット30の開口部に交流電源ACのコネクタC2が挿し込まれた状態で、交流電源ACの第1端子T1及び第2端子T2に接続され、交流電源ACから電力を入力する。
【0020】
電源ボックスBXは、インレット30から入力された電力をバッテリ10に供給するものである。電源ボックスBXは、筐体40と、DC電源ラインL1と、AC電源ラインL2と、切替部50と、AC/DC変換部60と、検出部70と、制御部80とを備えている。
【0021】
筐体40は、樹脂等の材料により形成され、各種電子部品を収容するものである。筐体40は、例えば、この各種電子部品として切替部50、AC/DC変換部60、検出部70、及び、制御部80を収容する。
【0022】
DC電源ラインL1は、図2に示すように、AC/DC変換部60を介さずにインレット30の共通電源端子32とバッテリ10の電極端子11とを接続する経路である。DC電源ラインL1は、例えば、インレット30及び切替部50の間を接続する接続線K1、K2と、切替部50及びバッテリ10を接続する接続線K3、K4とを含んで構成される。具体的には、DC電源ラインL1は、インレット30の第1電源接点32a及びリレー51を接続する接続線K1と、インレット30の第2電源接点32b及びリレー52を接続する接続線K2と、バッテリ10の正極11p及びリレー51を接続する接続線K3と、バッテリ10の負極11n及びリレー52を接続する接続線K4とを含んで構成される。
【0023】
AC電源ラインL2は、図3に示すように、AC/DC変換部60を介してインレット30の共通電源端子32とバッテリ10の電極端子11とを接続する経路である。AC電源ラインL2は、インレット30と切替部50との間に位置する分岐点P1、P2で分岐し、切替部50とバッテリ10との間に位置する合流点P3、P4で合流しており、図2に示すDC電源ラインL1の一部を共有している。AC電源ラインL2は、例えば、DC電源ラインL1の接続線K1、K2の一部と、AC/DC変換部60の電力入力側の接続線E1、E2と、AC/DC変換部60の電力出力側の接続線E3、E4と、DC電源ラインL1の接続線K3、K4の一部とを含んで構成される。
【0024】
具体的には、AC電源ラインL2は、インレット30の第1電源接点32aから分岐点P1までの間の接続線K1と、インレット30の第2電源接点32bから分岐点P2までの間の接続線K2と、分岐点P1及びAC/DC変換部60を接続する接続線E1と、分岐点P2及びAC/DC変換部60を接続する接続線E2とを含んで構成される。AC電源ラインL2は、更に、AC/DC変換部60及び合流点P3を接続する接続線E3と、AC/DC変換部60及び合流点P4を接続する接続線E4と、合流点P3からバッテリ10の正極11pまでの間の接続線K3と、合流点P4からバッテリ10の負極11nまでの間の接続線K4とを含んで構成される。
【0025】
切替部50は、DC電源ラインL1又はAC電源ラインL2の一方に切り替えるものである。切替部50は、リレー51と、リレー52とを備えている。リレー51は、DC電源ラインL1において上流側に設けられ、インレット30の第1電源接点32aとバッテリ10の正極11pとの間に位置している。リレー51は、スイッチ51aと、コイル51bとを有している。スイッチ51aは、第1接点M1と、第2接点N1とを有する。第1接点M1は、インレット30の第1電源接点32aに接続され、第2接点N1は、バッテリ10の正極11pに接続されている。スイッチ51aは、第1接点M1及び第2接点N1を接続(ON)することで、インレット30の第1電源接点32a及びバッテリ10の正極11pを接続する。一方、スイッチ51aは、第1接点M1及び第2接点N1を遮断(OFF)することで、インレット30の第1電源接点32a及びバッテリ10の正極11pを遮断する。
【0026】
コイル51bは、スイッチ51aをON又はOFFするものである。コイル51bは、スイッチ51aに対向して配置され、磁力によりスイッチ51aをON又はOFFする。コイル51bは、制御部80に接続され、当該制御部80からリレー駆動信号が出力された場合、磁力によりスイッチ51aをONする。一方、コイル51bは、制御部80からリレー駆動信号が出力されていない場合、磁力が作用せずスイッチ51aがOFFとなる。
【0027】
リレー52は、DC電源ラインL1において下流側に設けられ、インレット30の第2電源接点32bとバッテリ10の負極11nとの間に位置している。リレー52は、スイッチ52aと、コイル52bとを有している。スイッチ52aは、第1接点M2と、第2接点N2とを有する。第1接点M2は、インレット30の第2電源接点32bに接続され、第2接点N2は、バッテリ10の負極11nに接続されている。スイッチ52aは、第1接点M2及び第2接点N2を接続(ON)することで、インレット30の第2電源接点32b及びバッテリ10の負極11nを接続する。一方、スイッチ52aは、第1接点M2及び第2接点N2を遮断(OFF)することで、インレット30の第2電源接点32b及びバッテリ10の負極11nを遮断する。
【0028】
コイル52bは、スイッチ52aをON又はOFFするものである。コイル52bは、スイッチ52aに対向して配置され、磁力によりスイッチ52aをON又はOFFする。コイル52bは、制御部80に接続され、当該制御部80からリレー駆動信号が出力された場合、磁力によりスイッチ52aをONする。一方、コイル52bは、制御部80からリレー駆動信号が出力されていない場合、磁力が作用せずスイッチ52aがOFFとなる。
【0029】
そして、切替部50は、リレー51、52をONに切り替えることで、AC/DC変換部60を介さずにインレット30及びバッテリ10を接続し、インレット30からバッテリ10に流れる電流の経路をDC電源ラインL1に切り替える。切替部50は、DC電源ラインL1に切り替えた場合、AC電源ラインL2を遮断している。つまり、切替部50は、DC電源ラインL1に切り替えた場合、AC/DC変換部60を介してインレット30の共通電源端子32とバッテリ10の電極端子11とを接続する経路を遮断している。
【0030】
切替部50は、リレー51、52をOFFに切り替えることで、AC/DC変換部60を介してインレット30及びバッテリ10を接続し、インレット30からバッテリ10に流れる電流の経路をAC電源ラインL2に切り替える。切替部50は、AC電源ラインL2に切り替えた場合、DC電源ラインL1を遮断している。つまり、切替部50は、AC電源ラインL2に切り替えた場合、AC/DC変換部60を介さずにインレット30の共通電源端子32とバッテリ10の電極端子11とを接続する経路を遮断している。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

矢崎総業株式会社
端子台
矢崎総業株式会社
雌端子
矢崎総業株式会社
配索材
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
通電装置
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
給電装置
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
検出装置
矢崎総業株式会社
電源装置
矢崎総業株式会社
圧着端子
矢崎総業株式会社
圧着端子
矢崎総業株式会社
圧着端子
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
端子金具
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
コネクタ
矢崎総業株式会社
光源装置
続きを見る