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公開番号2021136831
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2020033528
出願日20200228
発明の名称車両および充電システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類B60L 53/16 20190101AFI20210816BHJP(車両一般)
要約【課題】充電中に充電コネクタがアンロック状態であることが検知されると短時間で、出力電流を下げることができる車両または充電システムを提供する。
【解決手段】充電システム1において、車両2は、充電ステーション3に設けられた充電コネクタ31と接続可能に構成されたインレット11と、充電コネクタ31をインレット11にロックするロック状態と、充電コネクタ31をインレット11から取り外し可能なアンロック状態との切り替えが可能なロック装置15と、充電コネクタ31を通して供給される電力によって充電される蓄電装置13と、蓄電装置13の充電を制御する制御装置10とを備える。充電コネクタ31がインレット11に接続され、蓄電装置13が充電されている状態において、制御装置10は、ロック装置15がアンロック状態となると充電を停止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
充電ステーションに設けられた充電コネクタと接続可能に構成されたインレットと、
前記充電コネクタを前記インレットにロックするロック状態と、前記充電コネクタを前記インレットから取り外し可能なアンロック状態との切り替えが可能なロック装置と、
前記充電コネクタを通して供給される電力によって充電される蓄電装置と、
前記蓄電装置の充電を制御する制御装置とを備え、
前記充電コネクタが前記インレットに接続され、前記蓄電装置が充電されている状態において、前記制御装置は、前記ロック装置がアンロック状態となると充電を停止する、車両。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記充電コネクタから供給される入力電力が入力され、入力された前記入力電力を調整して前記蓄電装置に出力電力を出力する充電器をさらに備え、
前記充電器は、前記制御装置から入力される要求電力に近づけるように前記出力電力をフィードバック制御しており、
前記充電器は、充電を停止するときには、前記フィードバック制御をしない、請求項1に記載の車両。
【請求項3】
前記充電コネクタから供給される入力電力が入力され、入力された前記入力電力を調整して前記蓄電装置に出力電力を出力する充電器をさらに備え、
前記充電器は、前記出力電力が前記制御装置から入力される要求電力となるように駆動しており、
前記制御装置が充電を停止させる際において前記充電器が出力電力を変化させる変化率は、前記出力電力が前記要求電力となるように前記充電器が前記出力電力を変化させる変化率よりも高い、請求項1または請求項2に記載の車両。
【請求項4】
前記制御装置は、前記ロック装置がアンロック状態の場合に充電を停止し、停止してから所定期間経過した後に、前記蓄電装置への充電を再開する、請求項1から請求項3のいずれかに記載の車両。
【請求項5】
前記蓄電装置への充電を再開したときにおける第1充電電力は、前記蓄電装置への充電を停止する前における第2充電電力よりも小さい、請求項4に記載の車両。
【請求項6】
充電コネクタが設けられた充電ステーションと、
車両と、
を備えた充電システムであって、
前記車両は、
前記充電コネクタが接続されるインレットと、
前記インレットに接続された前記充電コネクタを前記インレットにロックされたロック状態と、前記インレットに接続された前記充電コネクタが前記インレットから取り外し可能なアンロック状態とに切り替え可能なケーブルロック装置と、
前記充電コネクタから供給される電力で充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の充電を制御する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、前記充電コネクタが前記インレットに接続され、前記蓄電装置が充電されている状態において、前記制御装置は、前記ケーブルロック装置がアンロック状態となると充電を停止する、充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両および充電システムに関する。
続きを表示(約 4,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来から充電ステーションから供給される電力で蓄電装置を充電することができる車両について各種提案されている。
【0003】
たとえば、特開2019−47544号公報に記載された車両は、充電ステーションの充電コネクタが接続されるインレットと、充電コネクタをインレットにロックするロック装置と、蓄電装置とを備える。
【0004】
車両は、充電コネクタがインレットに接続され、蓄電装置が充電されている状態において、充電コネクタがインレットにロックされているときには、充電ステーションに第1電流値の電流を要求する。
【0005】
車両は、充電コネクタがインレットに接続され、蓄電装置が充電されている状態において、充電コネクタがインレットにロックされていないアンロック状態のときには、第2電流値の電流を充電ステーションに要求する。第2電流値は、第1電流値よりも小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2019−47544号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記の車両は、アンロック状態を検知すると、充電ステーションへの要求電流値を小さくしている。
【0008】
充電ステーションは、車両に供給する出力電力をフィードバック制御によってコントロールしている。ここで、車両からの要求電流値(要求電力値)が変動した際に、出力電力を急峻に変化させると、出力電流(出力電力)がハンチング、オーバーシュートまたはアンダーシュートするおそれがある。
【0009】
そのため、充電ステーションは、出力する出力電力を車両からの要求電流値(要求電力値)に追従させるために要する追従時間は長い。
【0010】
その結果、充電中にアンロック状態であることを車両が検知して、充電ステーションが出力電流の電流値を第1電流値から第2電流値に変更するまでに所定時間を要することになる。
【0011】
その一方で、充電コネクタがアンロック状態である場合には、充電コネクタが抜かれる可能性があるために、短時間で充電ステーションから出力される電流を下げることが求められる。
【0012】
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、充電中に充電コネクタがアンロック状態であることが検知されると短時間で、出力電流を下げることができる車両および充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示に係る車両は、充電ステーションに設けられた充電コネクタと接続可能に構成されたインレットと、充電コネクタをインレットにロックするロック状態と、充電コネクタをインレットから取り外し可能なアンロック状態との切り替えが可能なロック装置と、充電コネクタを通して供給される電力によって充電される蓄電装置と、蓄電装置の充電を制御する制御装置とを備え、充電コネクタがインレットに接続され、蓄電装置が充電されている状態において、制御装置は、ロック装置がアンロック状態となると充電を停止する。
【0014】
上記車両は、充電コネクタから供給される入力電力が入力され、入力された入力電力を調整して蓄電装置に出力電力を出力する充電器をさらに備え、充電器は、制御装置から入力される要求電力に近づけるように出力電力をフィードバック制御しており、充電器は、充電を停止するときには、フィードバック制御をしない。
【0015】
上記車両は、充電コネクタから供給される入力電力が入力され、入力された入力電力を調整して蓄電装置に出力電力を出力する充電器をさらに備え、充電器は、出力電力が制御装置から入力される要求電力となるように駆動しており、制御装置が充電を停止させる際において充電器が出力電力を変化させる変化率は、出力電力が要求電力となるように充電器が出力電力を変化させる変化率よりも高い。
【0016】
上記制御装置は、ロック装置がアンロック状態の場合に充電を停止し、停止してから所定期間経過した後に、蓄電装置への充電を再開する。
【0017】
上記蓄電装置への充電を再開したときにおける第1充電電力は、蓄電装置への充電を停止する前における第2充電電力よりも小さい。
【0018】
充電システムは、充電コネクタが設けられた充電ステーションと、車両と、を備えた充電システムであって、車両は、充電コネクタが接続されるインレットと、インレットに接続された充電コネクタをインレットにロックされたロック状態と、インレットに接続された充電コネクタがインレットから取り外し可能なアンロック状態とに切り替え可能なケーブルロック装置と、充電コネクタから供給される電力で充電可能な蓄電装置と、蓄電装置の充電を制御する制御装置と、を含み、制御装置は、充電コネクタがインレットに接続され、蓄電装置が充電されている状態において、制御装置は、ケーブルロック装置がアンロック状態となると充電を停止する。
【発明の効果】
【0019】
本開示に係る車両および充電システムによれば、充電中に充電コネクタがアンロック状態であることが検知されると短時間で、出力電流を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
本実施の形態1に係る充電システム1を模式的に示すブロック図である。
インレット11および充電コネクタ31を模式的に示す斜視図である。
ロック装置15が充電コネクタ31をインレット11にロックした状態を模式的に示す断面図である。
充電コネクタ31およびインレット11がアンロック状態における側断面図である。
充電システム1を模式的に示すブロック図である。
充電を開始してから充電を完了するまでの間のフローを示すフロー図である。
充電を開始した後における充電制御フローを示すフロー図である。
上限電力値Plim3を設定するフローを示すフロー図である。
充電パラメータを送信するステップを詳細に示すフロー図である。
充電器12が受信した上限電力値Plimfと、充電要求Creqと、要求電力Preqと、充電器12が出力する出力電力Poutとを示す状態線図である。
実施の形態2における充電中制御を示すフロー図である。
Step14Aを示すフロー図である。
Step30Aを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1から図13を用いて、本実施の形態に係る車両2および充電システム1について説明する。図1から図13に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1に係る充電システム1を模式的に示すブロック図である。充電システム1は、車両2と、充電ステーション3とを備える。車両2は、制御部10と、インレット11と、充電器12と、蓄電装置13と、ロック装置15と、バッテリECU17とを備える。
【0022】
インレット11は、充電ステーション3に設けられた充電コネクタ31が接続される接続部である。なお、車両2には、蓋16が設けられており、蓋16を開けることで、インレット11が外部に露出し、充電コネクタ31を接続することができる。
【0023】
充電器12は、たとえば、AC/DCコンバータなどの変換器である。充電器12は、インレット11を通して、供給される交流電力を直流電力に変換して、蓄電装置13に供給する。
【0024】
蓄電装置13は、リチウムイオン電池などの二次電池、または、キャパシタなどである。蓄電装置13は、図示されていない駆動用インバータなどに電力を供給し、駆動用インバータは、蓄電装置13から供給された直流電力を交流電力に変換して、駆動モータに供給する。駆動モータは、駆動輪を駆動する駆動力を発生する。
【0025】
制御部10は、充電器12などの駆動を制御するECUである。制御部10は、制御部18および制御部19を含む。車両2および充電ステーション3は、充電コネクタ31がインレット11に接続されている状態において、充電ケーブル30および充電コネクタ31を通して、互いに通信することができる。このため、制御部10は、充電ケーブル30および充電コネクタ31を通して、充電ステーション3と各種情報の授受が可能となっている。
【0026】
充電ステーション3は、制御装置20と、充電ケーブル30と、充電コネクタ31と、CCID(Charging Circuit Interrupt Device)32と、電源部33とを含む。CCID32は、インレット11および電源部33の間の電気的な接続を切り替える装置である。
【0027】
CCID32は、図示しないコントロールパイロット回路およびリレーを含む。コントロールパイロット回路は、発信回路を含み、充電コネクタ31がインレット11に接続されると、パルス幅(デューティーサイクル)のパイロット信号CPLTを発振する。パイロット信号CPLTのパルス幅により、供給可能な電流容量がプラグインハイブリッド車に通知される。
【0028】
CCID32に設けられたリレーは、充電コネクタ31がインレット11に接続されることでONとなり、インレット11に充電コネクタ31が接続されたことを示すコネクタ信号PISWが制御部10に入力される。
【0029】
図2は、インレット11および充電コネクタ31を模式的に示す斜視図である。インレット11は、筒状に形成された筒部35と、筒部35内に収容された複数の電力端子と、接地端子と、複数の通信端子とを含む。筒部35の外周面には、係合部34が形成されている。ロック装置15は、筒部35の上方に配置されている。ロック装置15は、駆動部40と、押圧ピン41と、押圧力検出センサ42とを含む。
【0030】
駆動部40は、押圧ピン41を上下方向に移動させる。押圧力検出センサ42は、押圧ピン41の下端部に設けられている。
(【0031】以降は省略されています)

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