JP2020061365A - 電動車両のソケットに挿入されたコネクタを自動的に結合解除する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電が終了するのを車内で待っている運転者が、ケーブルを取り外すために再び車を降りる必要がないようにする。【解決手段】本装置は、再充電ステーションのケーブル側にコネクタ１０を備え、電動車両側にソケットを備える接続手段を装備する。本装置は、コネクタおよびソケットのうちの一方の要素に取り付けられた能動部６０と、他方の要素に取り付けられた受動部とを備える。能動部は、アクチュエータ６５と、アクチュエータによって並進可能なプランジャを形成する複数のロッド６２とを備え、結合解除装置の受動部を圧迫して、コネクタをソケットから分離するための力を発生させる。【選択図】図７

Description

本発明は、電動車両の分野に関し、さらに具体的には、固定再充電ステーションによって電動車両を再充電する手段の分野に関する。

電源ケーブルを使用して、地上の固定再充電ステーションに直接接続することにより、電動車両に搭載された（バッテリ又は超コンデンサのような）エネルギー貯蔵手段を再充電することが知られている。

ケーブルの自由端には、電動車両に装備されている共役ソケット（conjugated socket、接合ソケット）に挿入するためのコネクタが装備される。

このため、標準ＩＥＣ６２１９６は、再充電ステーションから電動車両を再充電する接続手段のコネクタ（雄部）とソケット（雌部）の一般的な特徴を規定している。

ケーブルによって再充電するには、ケーブルを電動車両に接続する、即ち、再充電する前にコネクタをソケットに挿入するためにも、ケーブルを取り外す、即ち、再充電の終了時にコネクタをソケットから結合解除するためにも操作者（例えば、電動車両の運転者）の介入が必要である。

それにもかかわらず、特に電動車両のバッテリが再充電され、自動車が再び出発できるようになった時点で、ケーブルを手動で取り外す必要があるのは面倒である。充電が終了するのを車内で待っている運転者は、出発したいときにケーブルを取り外すために再び車を降りる必要がないようにしたい。

このため、本発明はこの問題を解決することを目的とする。

その目的を達成するために、本発明は、電動車両を再充電ステーションにケーブルによって接続する手段を自動的に結合解除する装置に関する。接続手段は、再充電ステーションのケーブルの側のコネクタと、電動車両の側のソケットと、を備える。結合解除装置は、コネクタ及びソケットのうちの一方の要素に取り付けられた能動部と、他方の要素に取り付けられた受動部とを備える。能動部は、アクチュエータと、アクチュエータによって並進可能なプランジャを形成する複数のロッドとを備え、結合解除装置の受動部を圧迫して、コネクタをソケットから分離するための力を発生させる。

特定の実施形態によれば、この装置は、単独で考慮されるか技術的に可能な組み合わせに従って考慮される以下の１つまたは複数の特徴を含む。
−受動部及び能動部は、標準コネクタおよび/または標準ソケットに固定可能である。
−能動部のアクチュエータは、遠隔から起動可能である。

本発明およびその利点は、単に例示的かつ非限定的な例として提供される特定の実施形態の以下の詳細な説明を読むことでさらに良好に理解され、添付の図面を参照して説明される。
図１は、ケーブルによって再充電ステーションに接続された電動車両の一般的な図である。 図２は、本発明の第１の実施形態による装置のコネクタ側部分の正面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態による装置のコネクタ側部分の側面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態による装置の電動車両側部分の正面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態による装置の電動車両側部分の軸方向断面図である。 図６は、本発明の第２の実施形態による装置のコネクタ側部分の正面図である。 図７は、本発明の第２の実施形態による装置のコネクタ側部分の側面図である。 図８は、本発明による装置を使用する方法のブロック図である。

図１を参照すると、電動車両１が、再充電ステーション２の近傍に駐車しており、その結果、再充電ステーション２に属する電力ケーブル３を電動車両１に接続して、車両１に搭載された（バッテリ４のような）エネルギー貯蔵手段の再充電を可能にする。バッテリ４は、電気モータＭなどの電動車両１の牽引手段に電力を供給することを可能にする。

さらに具体的には、ケーブル３の自由端は、電動車両１の車体に設けられた共役接続手段と結合可能な接続手段を備える。

例えば、図示の実施形態では、ケーブル３の自由端は、電動車両１に設けられたソケット２０に挿入されることを意図したコネクタ１０を備える。好ましくは、電動車両を再充電するための現行の規格によれば、コネクタ１０は雄型であり、ソケット２０は雌型である。

本発明によれば、接続手段には、作動すると、コネクタ１０をソケット２０から自動的に切り離すことを可能にする装置が装備される。

コネクタ１０がソケット２０から結合解除された時点で、コネクタ１０が地面に落下するのを防ぐために、再充電ステーション３には、ケーブル３が吊り下げられる梁６が有利に装備されることに留意されたい。

本発明によれば、結合解除装置は接続手段に取り付けられるが、雄ソケット−雌ソケットアセンブリには組み込まれない。言い換えれば、本発明によれば、結合解除装置は接続手段に取り付けられるが一体化されてはいない。

図２〜図５に示す第１の実施形態では、結合解除装置は、コネクタ１０側の受動部３０と、ソケット２０側の能動部４０とを備える。

さらに具体的には、図２および図３に示すように、受動部３０は、コネクタ１０に取り付けられたリングから構成される。受動部３０は、コネクタ１０の軸Ａに直交し、ソケット上のコネクタの結合位置にてソケット２０の方を向いた平坦な前面３１を有する。前面３１は、コネクタ１０の前面１１から距離Ｄだけ後退している。前面３１は、コネクタ１０の両側でベアリングゾーン（bearing zones、支持ゾーン）３２、３３を画定する。

図４および図５に示すように、装置の能動部４０は、ソケット２０に取り付けられてソケット２０を把持する本体４１から構成される。

能動部４０は、本体４１に固定されて取り付けられたアクチュエータ４５を備える。

本体４１は、プランジャを形成する複数のロッドから作成される。ロッドは、ソケット２０の周囲に対称的かつ規則的に配置される。図３および図４では、本体４１は２つのロッド４２および４３を備える。

ロッド４２および４３は、ソケット２０の軸Ｂに平行に取り付けられる。両ロッドは、本体４１に対して並進可能に取り付けられる。

ロッド４２および４３は、アクチュエータ４５が起動されると、アクチュエータ４５によって作動する。次に、両ロッドは軸Ｂに平行に並進する。

このため、ロッドは後退位置から展開位置に移動することができる。後退位置では、ロッドの端部は、ソケット２０の前面を形成するカラー２１を越えて突出することはない。展開位置では、ロッドの端部は、好ましくは距離Ｄだけカラー２１を越えて突出する。

コネクタ１０がソケット２０に結合されている間、ロッド４２および４３の端部は、コネクタ１０によって担持されるリングの表面３１と接触して、ゾーン３２および３３それぞれに圧力を付与することができる。

ロッドの移動中に結合解除装置の受動部にロッドによって付与される力により、ソケット２０からコネクタ１０を取り外すことができる。

コネクタ１０がソケット２０から結合解除された時点で、ロッド４２および４３は、次の再充電のためのコネクタの結合を可能にするために特に、ソケット２０の前面を越えて後退することが好ましい。

ここで図７および図８を参照して、本発明による結合解除装置の第２の実施形態を説明する。ここでは、能動部６０はコネクタ１０側にあり、受動部はソケット２０側にある。

能動部６０は、コネクタ１０周りにリングを形成する本体６１と、本体６１に固定されたアクチュエータ６５とを備える。

本体６１は、ロッド、例えば、２つのロッド６２および６３を備える。

両ロッドは、その軸がコネクタ１０の軸Ａに平行であり、軸Ａに沿って並進可能となるように本体６１に取り付けられる。

ロッドは、アクチュエータ６５によって、後退位置と展開位置との間で並進する。後退位置では、ロッド６２、６３の端部は、本体６０の前面６６を越えて突出することはない。展開位置では、ロッドの端部は、例えば、距離Ｄだけ前面６６を越えて突出し、ソケット２０の外側のコネクタ１０の完全な取り外しを保証することを可能にする。

ソケット２０側では、装置の受動部は、ソケット２０の前面の周囲を形成するカラーから単に構成されることが好ましい。このカラーは、能動部６０が設けられるロッドの支持面（bearing surface）を構成する。

このため、アクチュエータ６５は、制御されると、ロッド６２および６３を並進させて、それぞれの端部が装置の受動部を圧迫し、ソケット２０からコネクタ１０の取り外しを可能にする反力をコネクタ１０に生成することができる。

アクチュエータを制御するために、制御ユニット７０が車両１に搭載される。

有利には、制御ユニット７０は、バッテリ４に接続されて、その充電状態を判定する。装置７０が、バッテリ４の充電状態が所定の閾値、例えば、バッテリが蓄えることができる最大充電量の９５％を上回っていると判定すると、制御ユニット７０は、結合解除信号を結合解除装置に送信して、接続手段の自動取り外しを指令する。

有利には、制御ユニット７０と結合解除装置との間の接続は、結合解除装置の遠隔起動を可能にするという利点を有する無線接続である。そのような無線接続は、図６および図７の実施形態によって示すように、アクチュエータが車両に位置決めされていない場合に特に有用である。アクチュエータが車両に位置決めされている実施形態、即ち、図２から図５に示す実施形態の場合、ユニット７０は、例えば、専用の有線接続を介してアクチュエータ４５を直接制御するのが好ましい。

図８を参照して、図６および図７の結合解除装置の実施について以下に説明する。

ステップ１１０では、電動車両１の運転者は、車両１のバッテリ４を再充電するために、再充電ステーション３のすぐ近傍に自分の車両を駐車する。

ステップ１２０では、車両１を降りた運転者は、再充電ステーション１のケーブル３の端部を装備したコネクタ１０を把持し、車両１に装備されたソケット２０に挿入する。

車両１と再充電ステーション３との間に電気接続が確立されると、エネルギー貯蔵手段の再充電を開始することができる（ステップ１３０）。

ステップ１４０では、バッテリ４が再充電されていることが検出され、制御ユニット７０は、アクチュエータ６５に結合解除信号を送信する。

一変形例では、運転者は、エネルギー貯蔵手段の再充電が充分であると考えると、制御ユニット７０が結合解除信号を送信するように制御ユニット７０を制御する。

ステップ１４４では、特に再充電ステーション３を固定位置に設置することによって、バッテリ４の再充電が停止される。

ステップ１５０では、厳密に言えば結合解除方法が実施される。

ステップ１５２では、ユニット７０は結合解除信号を送信する。

ステップ１５４では、アクチュエータ６５は、この結合解除信号を受信すると、起動して、プランジャを形成するロッド６２および６３を並進させて、後退位置から展開位置へと移動させる。

ステップ１５６では、移動するロッドは、ソケット２０からコネクタ１０を引き抜くために、デバイスの受動部を圧迫する。

コネクタ１０は、ロッドの最大行程に対応する特定の作動期間の後、ソケット２０から結合解除される。有利なことに、結合解除の実績は、車両側のコネクタ２０に存在する信号の分析によって確認することができる。

有利には、アクチュエータ６５は、ロッド６２および６３を展開位置から後退位置に並進させるように起動する。

このため、結合解除は終了し、車両はケーブル３から機械的に独立する。このため、車両１は出発することができる。

当業者は、これまで説明してきた装置が既存のコネクタおよびソケットに容易に適合することから、低コストで接続解除システムを構成することに留意するであろう。

この結合解除装置により、（自立性または運転者のいる）電動車両の充電ケーブルを、電動式で、操作者の介入なしに接続解除することができる。

上記の実施形態では、ソケットからコネクタを取り外すことを可能にする機械的手段は、プランジャ形成ロッドから構成されると説明した。しかし、一変形例では、コネクタをソケットから分離することができるようにする任意の機械的手段を実装することができる。

Claims (5)

1. 電動車両（１）を再充電ステーション（２）にケーブル（３）によって接続する接続手段を自動的に結合解除する結合解除装置であって、
   前記接続手段は、前記再充電ステーションの前記ケーブルの側のコネクタ（１０）と、前記電動車両の側のソケット（２０）と、を備え、
   前記結合解除装置は、前記コネクタ及び前記ソケットのうちの一方の要素に取り付けられた能動部（４０；６０）と、他方の要素に取り付けられた受動部（３０）と備え、
   前記能動部は、アクチュエータ（４５；６５）と、前記アクチュエータによって並進可能なプランジャを形成する複数のロッド（４２、４３；６２、６３）とを備え、前記結合解除装置の前記受動部を圧迫して、前記コネクタ（１０）を前記ソケット（２０）から分離するための力を発生させる、結合解除装置。
2. 前記受動部（３０）は、前記コネクタ（１０）に取り付けられたリングから構成され、前記能動部（４０）は、前記ソケット（２０）に取り付けられた本体（４１）から構成され、前記受動部（３０）を把持する、請求項１に記載の結合解除装置。
3. 前記能動部（６０）は、前記コネクタ（１０）周りにリングを形成する本体（６１）を備え、前記受動部は、前記ソケット（２０）の前面の周囲を形成するカラーから構成される、請求項１に記載の結合解除装置。
4. 前記能動部（４０；６０）の前記アクチュエータは、制御ユニット（７０）によって発信される結合解除信号が受信されると起動する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の結合解除装置。
5. 前記制御ユニット（７０）と前記結合解除装置との間の接続が無線接続である、請求項４に記載の結合解除装置。