JP2019151195A - External charger and vehicle management system and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載バッテリの外部充電を自動化するための外部充電装置及び車両管理システムと、この外部充電装置によって充電される車両とに関する。 The present invention relates to an external charging device and a vehicle management system for automating external charging of an in-vehicle battery, and a vehicle charged by the external charging device.
従来、非接触式の外部充電装置(ワイヤレス充電装置)を搭載した車両に自動運転制御を適用することで、車載バッテリの外部充電を効率よく実施する技術が検討されている。すなわち、車両の下面に取り付けられた受電コイルと路面に埋設された給電コイルとが近接するように車両位置を自動的に制御した上で、電磁誘導や磁気共鳴を利用して給電コイル側から受電コイル側へと送電する技術である。外部充電時の車両の動きを全自動化することで、路面側の給電コイルに対する、車両側の受電コイルの位置合わせ精度が向上し、充電効率が改善されうる(特許文献1参照)。 Conventionally, a technique for efficiently performing external charging of a vehicle-mounted battery by applying automatic driving control to a vehicle equipped with a non-contact external charging device (wireless charging device) has been studied. In other words, the vehicle position is automatically controlled so that the power receiving coil attached to the lower surface of the vehicle and the power feeding coil embedded in the road surface are close to each other, and then power is received from the power feeding coil side using electromagnetic induction or magnetic resonance. This technology transmits power to the coil side. By fully automating the movement of the vehicle at the time of external charging, the positioning accuracy of the receiving coil on the vehicle side with respect to the power feeding coil on the road surface side can be improved, and the charging efficiency can be improved (see Patent Document 1).
しかしながら、現状の非接触式の外部充電装置は、有線接続式(接触式)の外部充電装置と比較して伝送出力が小さく、多数の車両を短時間で充電することは難しい。また、今後、非接触式の外部充電装置の伝送出力が高まってきたとしても、車載バッテリを高出力で充電した場合には、バッテリの発熱量が増大することから、電池性能の劣化や充電電流の制限といった別の課題が発生する。なお、このような課題は、充電方式にかかわらず生じうるものである。すなわち、外部充電時におけるバッテリの冷却性能をいかに高めるかが、多数の車両を短時間で効率よく外部充電できるかの大変重要な要素となっている。 However, the current non-contact type external charging device has a smaller transmission output than a wired connection type (contact type) external charging device, and it is difficult to charge a large number of vehicles in a short time. Even if the transmission output of the non-contact external charging device increases in the future, if the on-board battery is charged at a high output, the amount of heat generated by the battery will increase. Another issue arises, such as restrictions. Such a problem can occur regardless of the charging method. In other words, how to improve the battery cooling performance during external charging is a very important factor in how many vehicles can be externally charged efficiently in a short time.
本件の外部充電装置及び車両管理システム並びに車両は、このような課題に鑑みて創案されたものであり、車両の外部充電におけるバッテリの冷却性能を高めて充電効率を改善することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。 The external charging device, the vehicle management system, and the vehicle of the present invention have been developed in view of such problems, and one of the purposes is to improve the charging efficiency by improving the cooling performance of the battery in the external charging of the vehicle. To do. The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiment for carrying out the invention described later, and has another function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. is there.
(1)ここで開示する外部充電装置は、車両の外部から供給される電力で車載のバッテリを充電する外部充電装置であって、前記車両が駐車される充電スペースに貫設された二つの開口部と、一方の前記開口部から前記車両側へと突出して前記バッテリのケースの第一連通口に接続され、前記ケース内に空気を送り込む導入ノズルと、他方の前記開口部から前記車両側へと突出して前記ケースの第二連通口に接続され、前記ケース内からの空気を排出する排出ノズルと、前記導入ノズルから前記ケース内に空気を送り込むとともに前記排出ノズルから前記ケース内の空気を排出するよう前記空気の流動を生成するファンと、前記導入ノズル及び前記排出ノズルのそれぞれを、各々の前記開口部よりも下方に位置する格納状態と前記第一連通口及び前記第二連通口のそれぞれに接続する接続状態とに切り替える可動装置と、前記車両の駐車位置に応じて前記可動装置を駆動するとともに、前記導入ノズル及び前記排出ノズルが前記接続状態であるときに前記ファンを駆動する制御装置と、を備えている。 (1) An external charging device disclosed herein is an external charging device that charges an in-vehicle battery with electric power supplied from the outside of the vehicle, and has two openings penetrating in a charging space where the vehicle is parked. And an inlet nozzle that projects from one of the openings to the vehicle side and is connected to a first series opening of the battery case and feeds air into the case, and from the other opening to the vehicle side Projecting into the case and connected to the second communication port of the case, and a discharge nozzle for discharging air from within the case; air from the introduction nozzle into the case; and air in the case from the discharge nozzle The fan that generates the flow of air to be discharged, the introduction nozzle, and the discharge nozzle are in a retracted state that is positioned below each of the openings, and the first series of openings. And a movable device that switches to a connection state connected to each of the second communication ports, and when the movable device is driven according to the parking position of the vehicle, and the introduction nozzle and the discharge nozzle are in the connection state And a control device for driving the fan.
(2)前記外部充電装置は、前記開口部を開閉自在に閉塞する二つのリッドを備え、前記制御装置は、前記車両が前記充電スペースの所定位置に自動駐車されたと判定した場合に前記二つのリッドを開放することが好ましい。
(3)前記外部充電装置は、前記充電スペース内の水位を検出する水位センサを備え、前記制御装置は、前記水位センサの検出結果に基づいて前記開口部から水が浸入する可能性があると判定した場合には、前記車両の駐車位置にかかわらず前記リッドの開放を禁止することが好ましい。
(2) The external charging device includes two lids that close the opening so as to be freely opened and closed, and the control device determines that the two vehicles are automatically parked at a predetermined position of the charging space. It is preferable to open the lid.
(3) The external charging device includes a water level sensor that detects a water level in the charging space, and the control device may cause water to enter from the opening based on a detection result of the water level sensor. When it is determined, it is preferable to prohibit the opening of the lid regardless of the parking position of the vehicle.
(4)前記可動装置は、前記導入ノズル及び前記排出ノズルのそれぞれに形成された蛇腹部と、前記蛇腹部を伸縮させるモータと、を有することが好ましい。
(5)前記制御装置は、前記導入ノズル及び前記排出ノズルが前記接続状態である場合には、前記車両側の車載制御装置と通信して前記車両に設けられた電池冷却システムを停止させることが好ましい。
(4) It is preferable that the said movable apparatus has a bellows part formed in each of the said introduction nozzle and the said discharge nozzle, and a motor which expands / contracts the said bellows part.
(5) When the introduction nozzle and the discharge nozzle are in the connected state, the control device communicates with the vehicle-mounted control device on the vehicle side to stop the battery cooling system provided in the vehicle. preferable.
(6)前記外部充電装置は、前記ケース内に送り込む空気を加熱するヒータを備え、前記制御装置は、前記バッテリの温度が適正温度範囲を下回る場合には前記ヒータを作動させることが好ましい。
(7)前記導入ノズル及び前記排出ノズルの接続側の各先端部は、先端に向かって縮径した形状であることが好ましい。
(6) It is preferable that the external charging device includes a heater that heats air sent into the case, and the control device operates the heater when the temperature of the battery falls below an appropriate temperature range.
(7) It is preferable that each front-end | tip part of the connection side of the said introduction nozzle and the said discharge nozzle is a shape diameter-reduced toward the front-end | tip.
(8)ここで開示する車両管理システムは、自動運転機能を有する車両のバッテリを外部充電する駐車エリアの車両管理システムであって、前記駐車エリア内の複数の充電スペースのそれぞれに設けられた上記(1)〜(7)のいずれか一つに記載の外部充電装置と、前記車両及び前記外部充電装置のそれぞれと通信し、前記駐車エリアに入場した前記車両を前記充電スペースの所定位置に自動駐車させるとともに前記外部充電装置の動作を管理する管理装置と、を備えている。 (8) A vehicle management system disclosed herein is a vehicle management system for a parking area that externally charges a battery of a vehicle having an automatic driving function, and is provided in each of a plurality of charging spaces in the parking area. The external charging device according to any one of (1) to (7) communicates with each of the vehicle and the external charging device, and the vehicle that has entered the parking area is automatically set at a predetermined position in the charging space. A management device for parking and managing the operation of the external charging device.
(9)ここで開示する車両は、駆動用のバッテリが搭載された自動運転機能を有する車両であって、前記バッテリは、上記(1)〜(7)のいずれか一つに記載の外部充電装置により充電されるものであり、前記導入ノズルが接続される第一連通口及び前記排出ノズルが接続される第二連通口が形成されたケースを有している。 (9) The vehicle disclosed herein is a vehicle having an automatic driving function in which a driving battery is mounted, and the battery is an external charge according to any one of (1) to (7) above. The battery is charged by the apparatus, and has a case in which a first series of ports to which the introduction nozzle is connected and a second port to which the discharge nozzle is connected are formed.
(10)前記ケースは、その前端部に位置し外部から空気が導入される導入空間を形成する前側ボックス部と、その後端部に位置し内部の空気が集約される集約空間を形成する後側ボックス部と、前記第一連通口及び前記第二連通口のそれぞれを開閉自在に閉塞するリッドと、を備え、前記第一連通口は、前記前側ボックス部の底面部に貫設され、前記第二連通口は、前記後側ボックス部の底面部に貫設されていることが好ましい。 (10) The case is located at the front end portion thereof and forms a front box portion that forms an introduction space into which air is introduced from the outside, and a rear side portion that is located at the rear end portion and forms an aggregated space in which the internal air is collected. A box part, and a lid for closing and opening each of the first communication port and the second communication port, the first communication port penetrating the bottom surface of the front box unit, It is preferable that the second communication port is formed through the bottom surface of the rear box portion.
(11)前記ケースは、その内部において前記第一連通口及び前記第二連通口のそれぞれと連通するように取り付けられたダクト部を有し、各々の前記ダクト部は、接続側の端部が径方向内側に向かって折り返して形成された折返部を有し、前記導入ノズル及び前記排出ノズルの接続側の前記各先端部の傾斜角は、前記ダクト部の内周面と前記折返部とのなす角度よりも小さいことが好ましい。 (11) The case includes a duct portion attached to communicate with each of the first communication port and the second communication port, and each of the duct portions is an end portion on a connection side. Has a folded portion formed by folding inward in the radial direction, and the inclination angle of each tip portion on the connection side of the introduction nozzle and the discharge nozzle is the inner peripheral surface of the duct portion and the folded portion. It is preferably smaller than the angle formed by
開示の外部充電装置及び車両管理システム並びに車両によれば、車両の外部充電中に、バッテリのケース内に積極的に空気を流すことができるため、バッテリの冷却性能を高めることができる。これにより、バッテリの発熱量が大きくなっても対応可能であることから、充電設備側の出力を増大でき、充電効率の改善及び充電時間の短縮を実現できる。 According to the disclosed external charging device, vehicle management system, and vehicle, air can be actively flowed into the battery case during external charging of the vehicle, so that the cooling performance of the battery can be enhanced. Thereby, since it can respond even if the emitted-heat amount of a battery becomes large, the output by the side of charging equipment can be increased, and improvement of charge efficiency and shortening of charge time can be realized.
以下、図面を参照して実施形態としての外部充電装置及びその外部充電装置が適用された車両管理システム、並びに外部充電装置によって充電される車両について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。 Hereinafter, an external charging device as an embodiment, a vehicle management system to which the external charging device is applied, and a vehicle that is charged by the external charging device will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof. Further, they can be selected as necessary, or can be appropriately combined.
[1.施設の構成]
図1は、本実施形態の車両管理システムにおける駐車エリア10の平面図である。駐車エリア10は、例えば高速道路のパーキングエリア(PA),サービスエリア(SA),道の駅,ショッピングモール,商業施設,市役所などの駐車場内に設けられる。この駐車エリア10は、路面に描かれた白線により、待機エリア11,充電エリア12,完了エリア13の三つに区画される。それぞれのエリア11〜13には、複数の車両20が駐停車するのに十分な広さが与えられ、複数の駐停車枠(ロット)が設けられる。
[1. Facility configuration]
FIG. 1 is a plan view of a
待機エリア11は、充電前の車両20が待機する区画である。待機エリア11には、駐車エリア10の入口が設けられる。したがって、駐車エリア10の外部から内部へ進入した車両20が最初に踏破するエリアが待機エリア11となる。充電エリア12は、複数の外部充電装置40が設置された区画であり、完了エリア13は、充電後の車両20が滞在する区画である。完了エリア13には、駐車エリア10の出口が設けられる。
The
本実施形態の外部充電装置40には、充電ロボット40Aと外部空調装置40Bとが設けられる。充電ロボット40Aとは、図4に示すように、車両20に搭載された駆動用のバッテリ25の外部充電を実施すべく、車両20の充電口27Aに充電ガン44を自動的に接続する産業用ロボット型の給電装置である。一方、外部空調装置40Bとは、図6に示すように、車両20のバッテリ25を外部充電する際にバッテリ25の冷却又は加温を実施すべく、空気を送り込むためのノズルをバッテリ25のケース25aに自動的に接続する装置である。本実施形態では、充電エリア12の各充電スペース(駐停車枠内)の地上側に充電ロボット40Aが設けられ、地下側に外部空調装置40Bが設けられる。
The
図1及び図3に示すように、外部充電装置40の動作や車両20の自動運転の動作は、管理装置1によって管理される。管理装置1は、車両20及び車両20の乗員(ユーザー)が所持しているスマートフォン30(通信端末装置)との無線通信を利用して自動運転制御を実施するとともに、外部充電装置40との無線通信を利用して充電ガン44の接続動作や外部空調を含む外部充電制御を実施する。なお、スマートフォン30は、所定の認証手続き(アカウント認証)や接続手続き(ペアリング)を通して、そのスマートフォン30を所持している乗員の車両20にあらかじめ紐付けられているものとする。
As shown in FIGS. 1 and 3, the operation of the
ここで、駐車エリア10内における車両20の動き及び制御の流れを説明する。まず、車両20の乗員が待機エリア11内の任意の駐停車枠に車両20を止め、スマートフォン30を用いて外部充電の実施を管理装置1に申請する。管理装置1は、充電対象となる車両20の現充電量を確認し、乗員が希望する充電量(目標充電量)を考慮して、充電スケジュール(充電開始時刻や目標充電量)を設定する。このとき、少なくとも車両20の充電口27Aの位置情報を取得する。その後、乗員は降車して商業施設,トイレ,娯楽施設などに移動してもよいし、車内で休憩してもよい。これ以後、車両20の位置や制御状態は管理装置1によって自動的に管理される。
Here, the movement of the
充電開始時刻になると、管理装置1が車両20を自動運転で待機エリア11から充電エリア12へと移動させる。また、充電ロボット40Aを駆動して充電ガン44を充電口27Aに自動接続し、外部充電を実施する。その後、充電された電力量があらかじめ設定された目標充電量に達したら、管理装置1が車両20を充電エリア12から完了エリア13へと移動させ、充電が完了したことを乗員のスマートフォン30に送信する。これを受けて、乗員が完了エリア13に駐車している車両20に乗車し、駐車エリア10から退場する。
When the charging start time comes, the
充電ロボット40Aは、充電ガン44が少なくとも図2中に斜線表示された範囲(ハッチング部)内を移動可能となるように設けられる。すなわち、充電ガン44の可動範囲は、充電エリア12に設けられる駐停車枠の面積を半分以上占めるような範囲に設定される。図2中に示すハッチング部は、駐停車枠の奥行き寸法(充電スペース長)をLとして、駐停車枠と同一幅かつ(L/2)の奥行き寸法を有する範囲を占めている。
The charging
このような可動範囲の設定により、充電口27Aの位置に関わらず、その充電口27Aに充電ガン44を接続することが可能となる。例えば、車両20の前方(前フェンダー面,フード上面,フードの側方など)に充電口27Aが設けられている場合には、前向き駐車(前進駐車)とすればよい。反対に、車両20の後方(後フェンダー面,リヤクォーター面,リヤバンパーの近傍など)に充電口27Aが設けられている場合には、後ろ向き駐車(後退駐車)とすればよい。
By setting the movable range as described above, the charging
[2.ハードウェア構成]
図3は、車両管理システムのブロック構成図である。このシステムには、管理装置1,場内カメラ8,車両20,スマートフォン30,外部充電装置40が含まれる。管理装置1は、駐車エリア10内に存在する車両20及び外部充電装置40のそれぞれと無線通信し、駐車エリア10に入場した車両20を充電スペースの所定位置に自動駐車させるとともに外部充電装置40の動作を管理する機能を持った電子計算機(コンピュータ)である。また、場内カメラ8は、駐車エリア10内に存在する車両20の位置や駐車状態を監視するためのビデオカメラである。
[2. Hardware configuration]
FIG. 3 is a block diagram of the vehicle management system. This system includes a
管理装置1には、プロセッサ(中央処理装置),メモリ(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介して互いに接続される。また、管理装置1は、ネットワーク7を介して場内カメラ8,車両20,スマートフォン30,外部充電装置40などと通信する機能を併せ持つ。ネットワーク7は、例えば通信事業者の無線通信網(キャリア網)やインターネットを利用して形成された有線又は無線の通信網の総称である。
The
車両20は、バッテリ25を動力源とする駆動用モータが搭載された電動車両(電気自動車,プラグインハイブリッド自動車など)であり、自動運転機能を備えたものである。バッテリ25は、リチウムイオン二次電池,ニッケル水素電池などの二次電池であり、充電ロボット40Aによる充電(外部充電)が可能とされる。バッテリ25には、その温度を検出する温度センサ26が設けられる。また、車両20の表面のうち外部からアクセスがしやすい任意の位置には開閉自在の充電用リッド27Bが設けられ、その内側に外部充電用の充電口27Aが設けられる。なお、充電口27Aには、例えば位置調整用の光源(図示略)が設けられる。外部充電の状態は、外部充電制御装置21(電子制御装置,コンピュータ)によって制御される。
The
車両20に搭載されるバッテリ25の一例を図5及び図6に示す。バッテリ25は、ケース25aに内蔵された複数のモジュール25bや制御基板(図示略)等を有し、車体の下部に配置される。ケース25aの下面には、複数のバッテリフレーム25cが固定され、これらバッテリフレーム25cが車両20の骨格部材(図示略)に固定されることでバッテリ25が車両20に固定される。ケース25aは、例えばモジュール25bが載置されるトレイと、トレイの上側の開口を塞ぐ蓋とから構成される。
An example of the
図6に示すように、本実施形態のバッテリ25は空冷式であり、電池冷却システムを持つ。本実施形態のバッテリ25は、電池冷却システムとして、車両内部からの空気を取り入れるための入口25dと、ケース25a内を流れた空気を排出するための出口及びファン25eとを有する。さらに、ケース25aの入口25dには、車両20の空調装置29で生成した冷風や温風を導入する導入路25fが接続される。なお、入口25d及び出口のそれぞれには、空気の流れを遮断するシャッターが設けられる。また、ケース25aの内部には、入口25dから取り入れた空気をケース25a内に配風するための配分ダクト(図示略)が配置される。すなわち、ケース25a内での空気の流れは一方向(前方から後方に向かう方向)となる。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態のケース25aは、前後端部のそれぞれに設けられたボックス部25h,25jを有する。各ボックス部25h,25jは、ケース25aの一部分であり、内部に空気の流れを許容する空間を形成する部位である。前側ボックス部25hは、ケース25aの前端壁と最前部に位置するモジュール25bとの間に、外部から空気が導入される導入空間を形成する。また、後側ボックス部25jは、最後部に位置するモジュール25bとケース25aの後端壁との間に、内部の空気を集約する集約空間を形成する。
The
図5及び図6に示すように、各ボックス部25h,25jの底面部には、連通口25k,25mが形成される。以下、前側ボックス部25hの連通口25kを「第一連通口25k」といい、後側ボックス部25jの連通口25mを「第二連通口25m」という。第一連通口25kはケース25a内に空気を導入する入口として機能し、第二連通口25mはケース25a内の空気を排出する出口として機能する。
As shown in FIGS. 5 and 6,
各連通口25k,25mには、ケース25aの内部に配置されるダクト部25nと連通するように取り付けられるとともに、各連通口25k,25mを開閉自在に閉塞するダクトリッド28が設けられる。各ダクト部25nは、図7(a)中に拡大して示すように、接続側の端部(下端部)が径方向内側に向かって折り返して形成された折返部25pを有する。また、第一連通口25kに連通する前側のダクト部25nは、ケース25a内の配分ダクトと連通接続されている。
Each
折返部25pは、図7(a)中に拡大して示すように平面状であってもよいし、ダクト部25nの内周面に向かって凸となる曲面状であってもよい。図中の符号αは、ダクト部25nの内周面と折返部25pとのなす角度である。なお、ダクトリッド28は、図示しないアクチュエータにより、例えば車幅方向にスライドする。また、連通口25k,25mの周囲にはシール材が貼着され、連通口25k,25mをダクトリッド28で閉鎖しているときのシール性が確保される。
The folded
図3に示すように、車両20の自動運転時の制御対象となる装置は、駆動源71,ブレーキ装置72,操舵装置73などであり、自動運転の状態は、自動運転制御装置22(電子制御装置,コンピュータ)によって制御される。また、この車両20には、測位装置23と通信装置24とが設けられる。測位装置23は、GNSS(Global Navigation Satellite System,全球測位衛星システム)や車速センサ,舵角センサ,ヨーレイトセンサなどの検出情報に基づいて、車両20の位置を計測するための電子制御装置である。
As shown in FIG. 3, devices to be controlled during automatic driving of the
通信装置24は、ネットワーク7を介して管理装置1やスマートフォン30と通信を行うための電子制御装置である。外部充電制御装置21,自動運転制御装置22,測位装置23,通信装置24のそれぞれは、独立した電子制御装置として設けられてもよいし、一体の電子制御装置として設けられてもよい。なお、ここでいう電子制御装置には、例えばプロセッサ(中央処理装置),メモリ(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介して互いに接続される。
The
スマートフォン30は、車両20の乗員が所持する携帯型の通信装置であり、電子計算機(コンピュータ)としての機能を併せ持つ。周知の通り、スマートフォン30には、プロセッサ(中央処理装置),メモリ(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介して互いに接続される。また、このスマートフォン30には、入出力制御装置31,通信装置32,ディスプレイ33,タッチパネル34が内蔵される。ディスプレイ33に表示される情報やタッチパネル34への操作入力情報は、入出力制御装置31によって制御される。通信装置32は、ネットワーク7を介して管理装置1や車両20と通信を行うための電子制御装置である。
The
本実施形態では、車両20の乗員が外部充電の申請をするために、あるいは車両20の充電状態を確認するためにスマートフォン30が用いられる。スマートフォン30の通信対象には、少なくとも車両20が含まれていればよい。すなわち、スマートフォン30と管理装置1との間の情報交換は、車両20を介して実現してもよいし、ネットワーク7経由で直接的な接続を実現してもよい。なお、スマートフォン30の代わりに、携帯電話機,タブレット端末,ノートパソコン,音楽プレーヤー,携帯型ゲーム機などの電子機器類(ガジェット)を用いることも可能である。
In the present embodiment, the
外部充電装置40には、給電制御装置41,通信装置42,電源43,充電ガン44,駆動装置45,カメラ46,地上側リッド48(リッド),第一ノズル49,第二ノズル50,可動装置51,ファン52,ヒータ53,水位センサ54が設けられる。
The
給電制御装置41は、充電ロボット40Aを駆動する機能と、充電ガン44が車両20の充電口27Aに接続された状態で充電(給電)を実施するとともに外部空調装置40Bを作動させる機能とを併せ持つ電子計算機(コンピュータ)である。給電制御装置41には、例えばプロセッサ(中央処理装置),メモリ(メインメモリ),記憶装置(ストレージ),インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介して互いに接続される。電源43,充電ガン44,駆動装置45,カメラ46,地上側リッド48,可動装置51,ファン52,ヒータ53の各作動状態は、給電制御装置41によって制御される。
The power
通信装置42は、ネットワーク7を介して管理装置1と通信を行うための電子制御装置である。外部充電装置40は、少なくとも管理装置1との間で情報交換できるものであればよい。したがって、無線通信の代わりに有線(ケーブル)で管理装置1に接続される装置構成としてもよい。電源43は、車両20のバッテリ25に供給される電力を蓄える二次電池、あるいはバッテリ25の充電に適した大きさの電圧,電流を出力する給電装置である。
The
充電ガン44は、車両20の外部充電時に充電口27Aに接続されるコネクタである。駆動装置45は、充電ガン44を駆動するためのアクチュエータ(モータ,シリンダなど)を含む集成装置(アッセンブリ)である。駆動装置45は、充電ガン44の位置及び向きを制御する機能を持つ。カメラ46は、充電ガン44を充電口27Aに接続する際に、充電口27Aの位置や向きを確認するためのビデオカメラである。カメラ46は、例えば充電ガン44の先端面に設けられる。
The charging
図4に示すように、駆動装置45の先端には、充電ガン44が取り付けられる。一方、駆動装置45の基端は、駐停車枠の上方に架設されたレールに沿って摺動可能に支持される。また、本実施形態の駆動装置45は、複数の腕部及び関節部を連結してなる多関節形状に形成される。複数の腕部は、隣接するもの同士が相対回転可能に接続される。なお、関節部の回転軸(相対回転の中心軸)の向きとしては、隣接する腕部の延在方向に垂直なものと、腕部の延在方向に平行なものとが存在する。これにより、充電口27Aの向きや、充電ロボット40Aから充電口27Aまでの距離の大小に関わらず、充電ガン44の位置及び向きを適切に制御することが可能となる。
As shown in FIG. 4, a charging
図6に示すように、地上側リッド48は、充電スペースに貫設された二つの開口部47のそれぞれを開閉自在に閉塞する蓋部材である。開口部47は、例えば充電スペースの車幅方向中心線上に設けられ、バッテリ25の二つの連通口25k,25mのそれぞれと前後方向位置が略一致するように前後方向に間隔をあけて配置される。二つの地上側リッド48は、同時に開閉される。
As shown in FIG. 6, the ground-
第一ノズル49は、二つの開口部47のうちの一方から車両20側(すなわち上方)へと突出し、バッテリ25のケース25aに設けられた二つの連通口25k,25mの一方に接続される。第二ノズル50は、二つの開口部47のうちの他方から車両20側(すなわち上方)へと突出し、バッテリ25のケース25aに設けられた二つの連通口25k,25mの他方に接続される。
The
バッテリ25のケース25a内には配分ダクトが設けられており、ケース25a内での空気の流れ方向は一方向である。一方で、車両20が充電スペースに駐車する向きは、図2に示すように充電口27Aの位置によって決まる。本実施形態では、図6に示すように、前側ボックス部25hの第一連通口25kに第一ノズル49が接続され、後側ボックス部25jの第二連通口25mに第二ノズル50が接続される向きで駐車された車両20を例示する。
A distribution duct is provided in the
すなわち、本実施形態では、第一ノズル49が、外部空調装置40Bで生成した風をバッテリ25のケース25a内に送り込む通路(導入ノズル)としての機能を持つ。第一ノズル49の一端(下端,上流端)にはファン52を内蔵したハウジングが接続される。このハウジングは、導入部として機能する。なお、第一ノズル49の他端(上端,下流端)は、上記の通り、一方の開口部47から上方へと突出して第一連通口25kに接続される。
That is, in this embodiment, the
また、本実施形態では、第二ノズル50が、外部空調装置40Bから送り込まれた空気をバッテリ25のケース25a内から排出する通路(排出ノズル)としての機能を持つ。第二ノズル50の一端(下端,下流端)にはファン52を内蔵したハウジングが接続される。このハウジングは、排出部として機能する。なお、第二ノズル50の他端(上端,上流端)は、上記の通り、他方の開口部47から上方へと突出して第二連通口25mに接続される。
Moreover, in this embodiment, the
車両20が図6に示す向きと反対向きに駐車されている場合には、二つのノズル49,50の機能が反対となる。すなわち、前側ボックス部25hの第一連通口25kに接続される第二ノズル50が、外部空調装置40Bで生成した風をケース25a内に送り込む通路(導入ノズル)として機能する。反対に、後側ボックス部25jの第二連通口25mに接続される第一ノズル49が、外部空調装置40Bから送り込まれた空気をケース25a内から排出する通路(排出ノズル)として機能する。
When the
第一ノズル49及び第二ノズル50はいずれも、可動装置51によって、空気の流通方向(すなわちノズルの長手方向、本実施形態では上下方向)に伸縮自在に設けられる。各ノズル49,50は、収縮状態では開口部47よりも下方(地下側)に位置し、伸張状態ではその先端部が開口部47から車両20側へと突出して各連通口25k,25mに接続される。以下、各ノズル49,50が開口部47よりも下方に位置する状態を「格納状態」と呼び、各ノズル49,50が対応する連通口25k,25mに接続された状態を「接続状態」と呼ぶ。
Both the
可動装置51は、第一ノズル49及び第二ノズル50のそれぞれを格納状態と接続状態とに切り替えるものである。本実施形態の可動装置51は、各ノズル49,50の中途に形成された蛇腹部51aと、各蛇腹部51aを伸縮させるモータ51bとを有する。蛇腹部51aは長手方向に伸縮可能な蛇腹形状をなし、モータ51bの作動によって各ノズル49,50全体の長さを変更する。
The
本実施形態では、第一ノズル49及び第二ノズル50が同様に構成され、各ノズル49,50に設けられた可動装置51も同一に構成されていて同時に作動する。図7(a)及び(b)には、第二ノズル50及び後側ボックス25jを拡大して例示する。本実施形態の第一ノズル49及び第二ノズル50の接続側の各先端部は、先端に向かって縮径した形状に形成される。
In this embodiment, the
図7(a)中の符号βは、第二ノズル50の先端部の傾斜角(第二ノズル50を長手方向に沿って切断した断面において、直径が一定である円筒部分の外周面に対する縮径部分の外周面の傾斜角)である。なお、図示は省略するが、第一ノズル49の先端部も傾斜角βで縮径している。ノズル49,50の先端部の傾斜角βは、ケース25aの内部に設けられたダクト部25nの内周面と折返部25pとのなす角度αよりも小さい(α>β)。
The symbol β in FIG. 7A indicates the inclination angle of the tip of the second nozzle 50 (the diameter of the cylindrical portion whose diameter is constant in the cross section obtained by cutting the
図6に示すように、ファン52は、第一ノズル49の上流側及び第二ノズル50の下流側のそれぞれに配置され、空気の流動を生成する装置である。ファン52は、車両20の駐車の向きが図6に示すものと逆向きであったとしても空気を流すことができるよう、各ノズル49,50の一端にあるハウジング内に配置される。
As shown in FIG. 6, the
また、各ハウジング内には、ケース25a内に送り込む空気を加熱するヒータ53が配置される。ヒータ53は、バッテリ25を温める必要がある場合に、空気の流れの上流側に位置する一方のみが使用される。例えば、図6に示す向きで車両20が駐車されている場合にバッテリ25を加温する必要があれば、第一ノズル49の上流側に位置するヒータ53がオン状態とされる。
In each housing, a
図3に示すように、水位センサ54は充電スペース内の水位を検出するものであり、その検出結果を給電制御装置41に伝達する。水位センサ54によって開口部27を開放しても問題がないか否かが判断される。なお、充電スペースが屋内にある場合(例えば地下駐車場の場合)には、水位センサ54を省略してもよい。
As shown in FIG. 3, the
[3.ソフトウェア構成]
管理装置1の記憶装置には、車両20の自動運転制御と外部充電制御とを実施するためのソフトウェア(プログラム)がインストールされる。本実施形態では、おもに外部充電時に実施される外部空調(バッテリ25の冷却又は加温のための温調制御)について詳述し、外部充電制御や自動運転制御については説明を適宜省略する。なお、本実施形態では、管理装置1が外部空調制御を実施し、各外部充電装置40の給電制御装置41に制御信号(指令)を出すことで外部空調装置40Bが作動する場合を説明するが、各給電制御装置41が外部空調制御を実施してもよい。
[3. Software configuration]
Software (program) for performing automatic driving control and external charging control of the
管理装置1には、取得部2,制御部3,施設管理部4が設けられる。これらは、おもに外部空調制御に関する機能を便宜的に分類して示したものであり、個々の要素を独立したプログラムとして記述してもよいし、これらの機能を兼ね備えた複合プログラムとして記述してもよい。これらのプログラムは、メモリやストレージに記憶され、プロセッサによって実行される。あるいは、これらのプログラムが光学ディスクや半導体メモリなどの記録媒体(リムーバブルメディア)に記録され、記録媒体ドライブを介してメモリ上に読み込まれた上で実行される。
The
取得部2は、駐車エリア10内の車両20に関する各種情報を取得するものである。ここでは、場内カメラ8で撮影された画像に基づき、駐車エリア10内の各エリア11〜13に位置する各車両20の台数及び位置の情報が検出される。駐車エリア10内の各所にレーダー装置を設置しておき、そのレーダー装置を用いて各車両20の位置の情報を検出してもよい。あるいは、各車両20が自力で検出した位置情報(例えば、車両20の測位装置23で検出されたGNSS測位情報)を各車両20に提示させてもよい。
The
また、取得部2は、待機エリア11に入場した車両20の乗員が所持するスマートフォン30との通信により、外部充電の申請とともに、車両20の充電口27Aの位置情報やバッテリ25の温度,現充電量,目標充電量,希望充電量などの情報を取得する。なお、充電口27Aの位置情報は、充電ガン44を接続するために使用され、現充電量,目標充電量,希望充電量などの情報は、外部充電のスケジューリングのために使用される。また、バッテリ25の温度情報は、バッテリ25の温度を適正温度範囲(例えば0〜30℃)に収めるために使用される。
Further, the
制御部3は、車両20の駐車位置及びバッテリ25の温度情報に応じて、外部空調装置40Bを駆動するための制御信号を発するものである。制御部3は、車両20が充電スペースの所定位置に自動駐車されたと判定した場合に、ダクトリッド28を開放するよう車両20側に制御信号を発するとともに、地上側リッド48を開放する。なお、車両20が所定位置に駐車しているか否かは、例えば充電口27Aに充電ガン44が接続されたことを以って判定してもよいし、場内カメラ8を用いて判定してもよい。
The
なお、制御部3は、水位センサ54の検出結果に基づいて開口部47から外部充電装置40に水が浸入する可能性があると判定した場合には、車両20の駐車位置にかかわらず地上側リッド48及びダクトリッド28の開放を禁止する。すなわちこの場合は、外部空調装置40Bによる外部空調制御は実施されない。この場合、従来と同様、車両20の空調装置29を用いてバッテリ25の冷却を実施してもよい。
Note that if the
制御部3は、地上側リッド48を開放すると、可動装置51を駆動して第一ノズル49及び第二ノズル50を伸張させて各ダクト部25nに接続する。制御部3は、各ノズル49,50が接続状態であるときにファン52を駆動し、ケース25a内に空気を送り込む。なお、制御部3は、各ノズル49,50が接続状態である場合には、車両20側の車載制御装置(例えば外部充電制御装置21)と通信して、車両20に設けられた電池冷却システムを停止させる。本実施形態では、空調装置29の入口25d及び出口に設けられたシャッターが閉鎖されるとともに空調装置29の作動を停止させる。
When the
また、制御部3は、バッテリ25の温度が適正温度範囲を下回る場合には、第一連通口25kに接続される導入ノズル(図6に示す例では第一ノズル49)の上流に位置するヒータ53を作動させて、加熱した空気をケース25a内に送り込む。そして、制御部3は、バッテリ25の現充電量が目標充電量に達したら、外部充電を停止するとともに充電ガン44を充電口27Aから外して、充電用リッド27Bを閉鎖させる。さらに、ファン52及び作動中のヒータ53を停止させるとともに、各ノズル49,50を縮小させて格納状態とし、ダクトリッド28及び地上側リッド48をともに閉鎖する。
Further, when the temperature of the
施設管理部4は、駐車エリア10に入場した各車両20の外部充電状態,自動運転状態を管理するものである。施設管理部4は、待機エリア11に入場した車両20の乗員から外部充電の申請を受け取ると、充電スケジュール(充電開始時刻や目標充電量)を設定し、その車両20を自動運転で充電エリア12まで移動させる。このとき、車両20の自動運転制御装置22は、ネットワーク7を介して施設管理部4から伝達される制御信号に基づいて制御される。
The
車両20が充電エリア12に到着すると、施設管理部4は車両20に充電用リッド27Bを開放させる。一方、充電ロボット40A及び外部空調装置40Bと車両20のダクトリッド28は、制御部3からの制御信号に基づき給電制御装置41によって制御される。これにより、充電ガン44が充電口27Aに自動接続されて外部充電が開始されるとともに、外部空調(外部空調制御)が実施される。バッテリ25の充電量が目標充電量に達して外部充電が完了すると、制御部3が充電ロボット40Aの給電制御装置41に制御信号を出力し、充電口27Aから充電ガン44が自動的に取り外される。また、施設管理部4が車両20に充電用リッド27Bを閉鎖させる。その後、施設管理部4は車両20を自動運転で完了エリア13まで移動させる。
When the
なお、給電制御装置41が外部空調制御を実施する場合、給電制御装置41が上記の取得部2,制御部3,施設管理部4の各機能要素の一部を有していればよい。すなわち、給電制御装置41は、車両20の駐車位置及びバッテリ25の温度情報を取得し、外部充電の開始に先立って充電用リッド27Bを開放させ、充電ガン44を充電口27Aに自動接続する。次いで、外部充電の開始と同時に、あるいは開始の前後に、ダクトリッド28及び地上側リッド48をともに開放して可動装置51を駆動し、各ノズル49,50を接続状態とする。そして、ファン52及び必要に応じてヒータ53を作動させ、外部充電中にバッテリ25の温度が適正温度範囲内に収まるように、ファン52及びヒータ53の作動を制御すればよい。なお、各エリア11〜13に位置する各車両20の台数及び位置の情報の取得や、充電スケジュールの設定などは上記の通り管理装置1が備えていればよい。
When the power
[4.シーケンス図]
図8は、車両20が駐車エリア10に入場してから退場するまでの制御の流れを説明するためのシーケンス図である。車両20が駐車エリア10内に入場すると、駐車エリア10に設置された場内カメラ8で車両20の動きが捕捉され、管理装置1に認識される。車両20の乗員は、待機エリア11の好きな駐停車枠に車両20を駐車し、外部充電の実施をスマートフォン30で管理装置1に申請する。この申請時には、例えば車両20を駐車した場所の情報(駐停車枠の番号)やナンバープレートなどの情報が管理装置1に送信される。
[4. Sequence Diagram]
FIG. 8 is a sequence diagram for explaining the flow of control from when the
申請を受けた管理装置1は、乗員から送信された駐停車枠の番号や場内カメラ8の映像などから、そのスマートフォン30に紐付けられた車両20の存在を確認する。充電対象となる車両20が認識された場合、管理装置1は車両20に対して各種情報の提示を要求し、充電口27Aの位置情報,バッテリ25の温度,電池容量,電費,現充電量,目標充電量などの情報を取得する。この時点で外部充電の申請が正式に管理装置1に受諾され、充電スケジュール(充電開始時刻,充電完了時刻)及び目標充電量の情報がスマートフォン30に伝達される。その後、乗員は車両20を離れ、駐車エリア10に隣接する商業施設,娯楽施設などで過ごしてもよい。
The
充電開始時刻になると、充電エリア12の駐停車枠に空きがあることを条件として、管理装置1が車両20にドアロックスイッチの施錠状態やセレクトレバーの操作位置などに関する情報を請求する。車両20がこれらの情報を管理装置1に伝達すると、管理装置1は自動運転の実施条件が成立することを確認した上で、車両20の自動運転制御を開始する。これにより、車両20は待機エリア11から充電エリア12の空いている駐停車枠へと移動する。また、管理装置1は、自動運転制御が開始されたことをスマートフォン30に連絡する。
When the charging start time is reached, the
車両20が充電エリア12の駐停車枠に到着すると、車両20が移動を完了したことを管理装置1に通知する。これを受けて管理装置1は充電ガン44を自動で接続する制御(自動接続制御)と上記の外部空調制御とを開始する。すなわち、車両20の充電用リッド27Bを開放させるとともに、充電口27Aに充電ガン44を自動接続し、充電ロボット40Aに外部充電を実施させる。
When the
このとき、水位センサ54で検出された情報が管理装置1に送信され、開口部47から水が浸入するおそれがないことを確認したら、外部充電の実施と同時に、あるいは、これと前後して、ダクトリッド28を開放させるとともに空調装置29を停止させる。さらに、地上側リッド48を開放して各ノズル49,50を各ダクト部25nに接続する。そして、ファン52及び必要に応じてヒータ53を作動させて外部空調を実施する。この外部空調は、外部充電の完了とともに終了する。
At this time, when the information detected by the
充電された電力量があらかじめ設定された目標充電量に達したら、管理装置1が車両20を充電エリア12から完了エリア13へと移動させ、充電が完了したことを乗員のスマートフォン30に送信する。これを受けて、乗員が完了エリア13に駐車している車両20に乗車し、駐車エリア10から退場する。車両20が駐車エリア10から退場したことは、場内カメラ8の画像に基づいて管理装置1に認識される。これにより、車両20に対する管理装置1の管理業務が終了する。
When the charged power amount reaches a preset target charge amount, the
[5.フローチャート]
図9は、自動接続制御及び外部空調制御の手順を例示するフローチャートである。このフローの内容は、乗員が外部充電の実施を申請してから外部充電が実施されるまでの制御内容に対応する。まず、車両20の乗員が待機エリア11に車両20を停車させ、スマートフォン30で外部充電の実施を申請する。その申請を管理装置1が受信すると(ステップS1)、管理装置1は車両20に各種情報(充電口27Aの位置情報,バッテリ25の温度,電池容量,電費,現充電量,目標充電量など)の提示を要求し、それらの情報を取得する(ステップS2)。
[5. flowchart]
FIG. 9 is a flowchart illustrating the procedure of automatic connection control and external air conditioning control. The contents of this flow correspond to the control contents from when the occupant applies for external charging to when external charging is performed. First, an occupant of the
管理装置1は、充電口27Aの位置に応じて、充電時の車両20の姿勢(駐車方向)を設定する。例えば、充電口27Aの位置が車体前方側であれば前向き駐車の姿勢が設定され、車体後方側であれば後ろ向き駐車の姿勢が設定される。また、現充電量や目標充電量に基づいて、充電スケジュールが設定され、乗員に提示される(ステップS3)。なお、充電エリア12の駐停車枠に空きがない場合には、その時点で充電している各車両20の充電状況に応じた充電開始時刻が設定される。
The
自動運転を開始するにあたり、管理装置1は車両20のドアロックが施錠状態であることを確認するとともに(ステップS4)、充電エリア12の駐停車枠に空きがあることを確認する(ステップS5)。その後、車両20を自動運転で充電エリア12に移送する(ステップS6)。車両が充電エリア12に到着すると、車両20の充電用リッド27Bを開放させ(ステップS7)、充電ガン44を充電口27Aに自動接続させる(ステップS8)。
In starting the automatic operation, the
開口部47から水が浸入するおそれがない場合は(ステップS9のYes)、ダクトリッド28及び地上側リッド48を開放させ(ステップS10)、各ノズル49,50を自動接続させる(ステップS11)。その後、充電ガン44が充電口27Aに正しく嵌合したことを検知するインターロックスイッチがオンになったことを確認した上で、外部充電を実施する(ステップS12)。併せて、各ノズル49,50が接続状態であることを確認したうえでファン52等を作動させて外部空調を実施する(ステップS13)。なお、ステップS9において水が浸入するおそれがあると判定された場合には、地上側リッド48は開放されず、外部空調は実施されない。この場合は外部充電を実施する(ステップS22)。なお、車両20の空調装置29を作動させてもよい。
If there is no risk of water intrusion from the opening 47 (Yes in step S9), the
[6.作用,効果]
(1)上述の外部充電装置40及びこれを用いた車両管理システムでは、車両20の外部充電中に、バッテリ25のケース25a内に積極的に空気を流すことができるため、バッテリ25の冷却性能を高めることができる。これにより、バッテリ25の発熱量が大きくなっても対応可能であることから、充電設備側の出力を増大でき、充電効率の改善及び充電時間の短縮を実現できる。すなわち、このような構成により、効率的に外部充電を実施することができ、利便性を向上させることができる。さらに、バッテリ25の劣化をも抑制できる。
[6. Action, effect]
(1) In the above-described
(2)上述の外部充電装置40では、車両20が外部充電可能な所定位置に駐車されるまで、開口部47が地上側リッド48で閉塞されているため、安全性を向上させることができる。
(3)また、水位センサ54によって開口部47から水が浸入するおそれがあると判定された場合には地上側リッド48は開放されず、外部空調は実施されない。これにより、開口部47からの水の浸入を防ぐことができ、安全性を向上させることができる。
(2) In the above-described
(3) If the
(4)上述の外部充電装置40では、蛇腹部51aとモータ51bとを有する可動装置51によって各ノズル49,50を伸縮させるため、比較的簡素な構成で外部空調を実現することができる。
(5)また、外部空調の実施中は、車両20に搭載された電池冷却システムを停止させるため、バッテリ25の電力消費を抑えられ、電費を向上させることができる。
(4) In the above-described
(5) Moreover, since the battery cooling system mounted in the
(6)上述の外部充電装置40には、ケース25a内に送り込む空気を加熱するヒータ53が設けられることから、バッテリ25の温度が極低温の場合に加温することができ、充電効率を高めることができる。
(7)また、上記の各ノズル49,50は、その接続側の先端部が先端に向かって縮径した形状に形成されているため、ケース25aの各連通口25k,25mに接続されやすくなり、外部空調時における作業効率を高めることができる。
(6) Since the above-described
(7) Further, each
(8)上述した車両20では、バッテリ25のケース25aに前側ボックス部25h及び後側ボックス部25jが設けられ、それぞれのボックス部25h,25jにノズル49,50が接続される連通口25k,25mが貫設されるため、空気の流れをスムーズにでき、冷却性能を高めることができる。
(9)さらに、ケース25a内のダクト部25nには折返部25pが設けられており、折返部25pの角度αよりも各ノズル49,50の先端部の傾斜角βの方が小さいことから、ノズル49,50がダクト部25nに接続されるときの誤差を吸収できるため、外部空調時における作業効率を高めることができる。
(8) In the
(9) Further, the
[7.その他]
上述した外部空調装置40Bの構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、ヒータ53を省略し、外部空調装置が冷却機能のみを持っていてもよい。反対に、温度センサ26で検出されたバッテリ25の温度に応じてファン52の作動状態(オンオフ状態及び強弱)及びヒータ53の作動状態(オンオフ状態及び温度状態)を細かく制御してもよい。また、外部空調の実施中に、車両20に設けられた電池冷却システムを併用することで、冷却効率をより高めてもよい。
[7. Others]
The configuration of the
上記の可動装置51の構成は一例であり、蛇腹部51a及びモータ51bから構成されているものに限られない。例えば導入ノズル及び排出ノズルをいずれもテレスコピック型にするとともに、格納状態と接続状態とに切り替えるアクチュエータを併設することで可動装置を構成してもよい。また、導入ノズル及び排出ノズルの接続側の各端部が縮径形状でなくてもよいし、ダクト部25nの折返部25pの角度αとノズル先端の角度βとの関係は一例である。
The configuration of the
なお、導入ノズル及び排出ノズルの接続側の各端部近傍に位置合わせ用のカメラを設けてもよい。また、上記の外部空調装置40Bに設けられた導入部として機能するハウジング及び排出部として機能するハウジングを可動式にし、開口部47を前後方向に長い長孔として、バッテリ25の連通口の位置に応じてノズルの位置を調整可能に構成してもよい。
A camera for alignment may be provided in the vicinity of each end on the connection side of the introduction nozzle and the discharge nozzle. In addition, the housing functioning as an introduction part and the discharge part provided in the
上述の実施形態では、高速道路のパーキングエリアやサービスエリアに設けられる駐車エリア10の車両管理システムや外部充電装置40(充電ロボット40A及び外部空調装置40B)について詳述したが、駐車エリア10の設置場所は特に限定されない。なお、上記の外部空調装置40Bを、充電ロボット40Aではなく手動で充電を行う駐車エリア10に適用してもよい。すなわち、外部充電装置は、必ずしも自動充電式でなくてもよい。
In the above-described embodiment, the vehicle management system and the external charging device 40 (the charging
上述の実施形態では、図4に示すように、駐停車枠の上方に架設されたレールに沿って摺動可能に支持された駆動装置45を例示したが、駆動装置45は床面に固定されたものとしてもよいし、床面上を移動可能に設けられたものとしてもよい。地上設置型(床置きタイプ)の充電ロボット40Aは、吊るし型(吊下タイプ)と比較して設置コストを削減することができる。一方、充電口27Aへのアクセス性を考慮すると、地上設置型よりも吊るし型とすることが好ましい。なお、駐車エリア10が屋内である場合には、天井下面にレールを固定してもよい。また、駐車エリア10が屋外である場合には、風雨の影響を考慮して、充電ロボット40Aの上方に庇状の構造物を取り付けてもよい。
In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 4, the
なお、外部充電装置による充電方式が非接触式であってもよい。すなわち、充電ロボット40Aの代わりに、充電スペースの路面に給電コイルを埋設し、電磁誘導や磁気共鳴を利用して給電コイル側から車両の下面に取り付けられた受電コイル側へと送電する構成としてもよい。このような充電方式であっても、上述の外部空調装置と組み合わせることで、外部充電時におけるバッテリの冷却性能を高めて充電効率を改善することができる。
The charging method using the external charging device may be a non-contact type. That is, instead of the charging
1 管理装置
10 駐車エリア
11 待機エリア
12 充電エリア
13 完了エリア
20 車両
25 バッテリ(二次電池)
25a ケース
25h 前側ボックス部
25j 後側ボックス部
25k 第一連通口
25m 第二連通口
25n ダクト部
25p 折返部
28 ダクトリッド
40 外部充電装置
40A 充電ロボット
40B 外部空調装置
41 給電制御装置(制御装置)
44 充電ガン
47 開口部
48 地上側リッド(リッド)
49 第一ノズル(導入ノズル,排出ノズル)
50 第二ノズル(導入ノズル,排出ノズル)
51 可動装置
51a 蛇腹部
51b モータ
52 ファン
53 ヒータ
54 水位センサ
DESCRIPTION OF
44
49 1st nozzle (introduction nozzle, discharge nozzle)
50 Second nozzle (introduction nozzle, discharge nozzle)
51
Claims (11)
前記車両が駐車される充電スペースに貫設された二つの開口部と、
一方の前記開口部から前記車両側へと突出して前記バッテリのケースの第一連通口に接続され、前記ケース内に空気を送り込む導入ノズルと、
他方の前記開口部から前記車両側へと突出して前記ケースの第二連通口に接続され、前記ケース内からの空気を排出する排出ノズルと、
前記導入ノズルの上流側から前記ケース内に空気を送り込むとともに前記排出ノズルから前記ケース内の空気を排出するよう前記空気の流動を生成するファンと、
前記導入ノズル及び前記排出ノズルのそれぞれを、各々の前記開口部よりも下方に位置する格納状態と前記第一連通口及び前記第二連通口のそれぞれに接続する接続状態とに切り替える可動装置と、
前記車両の駐車位置に応じて前記可動装置を駆動するとともに、前記導入ノズル及び前記排出ノズルが前記接続状態であるときに前記ファンを駆動する制御装置と、を備えた
ことを特徴とする、外部充電装置。 An external charging device that charges an in-vehicle battery with electric power supplied from outside the vehicle,
Two openings penetrating the charging space where the vehicle is parked;
An introduction nozzle that projects from one of the openings to the vehicle side and is connected to a first series opening of the case of the battery, and sends air into the case;
A discharge nozzle that protrudes from the other opening to the vehicle side and is connected to the second communication port of the case, and discharges air from within the case;
A fan that sends air into the case from the upstream side of the introduction nozzle and generates a flow of the air so as to discharge the air in the case from the discharge nozzle;
A movable device that switches each of the introduction nozzle and the discharge nozzle between a storage state that is positioned below each of the openings and a connection state that is connected to each of the first communication port and the second communication port; ,
A control device that drives the movable device in accordance with the parking position of the vehicle and that drives the fan when the introduction nozzle and the discharge nozzle are in the connected state. Charging device.
前記制御装置は、前記車両が前記充電スペースの所定位置に自動駐車されたと判定した場合に前記二つのリッドを開放する
ことを特徴とする、請求項1記載の外部充電装置。 Comprising two lids for freely opening and closing the opening,
The external charging device according to claim 1, wherein the control device opens the two lids when it is determined that the vehicle is automatically parked at a predetermined position of the charging space.
前記制御装置は、前記水位センサの検出結果に基づいて前記開口部から水が浸入する可能性があると判定した場合には、前記車両の駐車位置にかかわらず前記リッドの開放を禁止する
ことを特徴とする、請求項2記載の外部充電装置。 A water level sensor for detecting the water level in the charging space;
When the control device determines that water may enter from the opening based on the detection result of the water level sensor, the control device prohibits the opening of the lid regardless of the parking position of the vehicle. The external charging device according to claim 2, wherein the external charging device is characterized.
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の外部充電装置。 The said movable apparatus has a bellows part formed in each of the said introduction nozzle and the said discharge nozzle, and a motor which expands / contracts the said bellows part, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The external charging device as described.
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の外部充電装置。 When the introduction nozzle and the discharge nozzle are in the connected state, the control device communicates with the vehicle-mounted control device on the vehicle side to stop the battery cooling system provided in the vehicle. The external charging device according to any one of claims 1 to 4.
前記制御装置は、前記バッテリの温度が適正温度範囲を下回る場合には前記ヒータを作動させる
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の外部充電装置。 A heater for heating the air sent into the case;
The external charging device according to claim 1, wherein the control device operates the heater when the temperature of the battery falls below an appropriate temperature range.
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の外部充電装置。 The external charging device according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the leading end portions on the connection side of the introduction nozzle and the discharge nozzle has a diameter reduced toward the leading end.
前記駐車エリア内の複数の充電スペースのそれぞれに設けられた請求項1〜7のいずれか1項に記載の外部充電装置と、
前記車両及び前記外部充電装置のそれぞれと通信し、前記駐車エリアに入場した前記車両を前記充電スペースの所定位置に自動駐車させるとともに前記外部充電装置の動作を管理する管理装置と、を備えた
ことを特徴とする、車両管理システム。 A vehicle management system for a parking area that externally charges a battery of a vehicle having an automatic driving function,
The external charging device according to any one of claims 1 to 7, provided in each of a plurality of charging spaces in the parking area,
A management device that communicates with each of the vehicle and the external charging device and automatically parks the vehicle that has entered the parking area at a predetermined position of the charging space and manages the operation of the external charging device. A vehicle management system characterized by
前記バッテリは、請求項1〜7のいずれか1項に記載の外部充電装置により充電されるものであり、前記導入ノズルが接続される第一連通口及び前記排出ノズルが接続される第二連通口が形成されたケースを有する
ことを特徴とする、車両。 A vehicle having an automatic driving function equipped with a driving battery,
The battery is charged by the external charging device according to any one of claims 1 to 7, and a second series port through which the introduction nozzle is connected and a second port through which the discharge nozzle is connected. A vehicle having a case in which a communication port is formed.
その前端部に位置し外部から空気が導入される導入空間を形成する前側ボックス部と、
その後端部に位置し内部の空気が集約される集約空間を形成する後側ボックス部と、
前記第一連通口及び前記第二連通口のそれぞれを開閉自在に閉塞するリッドと、を備え、
前記第一連通口は、前記前側ボックス部の底面部に貫設され、
前記第二連通口は、前記後側ボックス部の底面部に貫設されている
ことを特徴とする、請求項9記載の車両。 The case is
A front box portion that forms an introduction space in which air is introduced from the outside located at the front end portion; and
A rear box portion that forms an aggregation space where the air inside is located at the rear end portion; and
A lid that opens and closes each of the first communication port and the second communication port; and
The first series of through holes are provided through a bottom surface of the front box portion,
The vehicle according to claim 9, wherein the second communication port is provided through a bottom surface portion of the rear box portion.
各々の前記ダクト部は、接続側の端部が径方向内側に向かって折り返して形成された折返部を有し、
前記導入ノズル及び前記排出ノズルの接続側の前記各先端部の傾斜角は、前記ダクト部の内周面と前記折返部とのなす角度よりも小さい
ことを特徴とする、請求項7に従属する請求項9又は10記載の車両。 The case has a duct portion attached so as to communicate with each of the first communication port and the second communication port therein.
Each of the duct portions has a folded portion formed by folding the end portion on the connection side toward the radially inner side,
8. The subordinate to claim 7, wherein an inclination angle of each tip portion on the connection side of the introduction nozzle and the discharge nozzle is smaller than an angle formed by an inner peripheral surface of the duct portion and the folded portion. The vehicle according to claim 9 or 10.
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JP2018037372A JP2019151195A (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | External charger and vehicle management system and vehicle |
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ID=67947902
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114559849A (en) * | 2022-03-16 | 2022-05-31 | 始途科技(杭州)有限公司 | Mobile charging control method and system |
JP7548125B2 (en) | 2021-05-26 | 2024-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | Charging system and charging device |
WO2024195158A1 (en) * | 2023-03-23 | 2024-09-26 | 豊田鉄工株式会社 | Battery device |
-
2018
- 2018-03-02 JP JP2018037372A patent/JP2019151195A/en active Pending
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