车辆 【技术领域】
本发明涉及可利用从外部电源供给的电力的车辆,特别是涉及用于进行外部充电的容易使用的结构。
背景技术
电动车、混合动力汽车、燃料电池车等所谓的电动车辆搭载由二次电池、电容器等构成的蓄电装置,由贮存在该蓄电装置的电力产生驱动力而行驶。
以往以来,采用内燃机等的不带发电功能的电动车需要用由商用电源等外部电源的电力将行驶用的电力贮存在所搭载的蓄电装置。另外,提出了如下技术:即使在混合动力车或燃料电池车等的具有发电机构的电动车辆中,也用发电效率高的商用电源等向搭载的蓄电装置充电,实现更高的燃料消耗效率。特别是使用供给各家庭的电压比较低的(例如100V或200V)的商用电源对搭载在电动车辆的蓄电装置进行充电的结构受人注目。
然而,进行用于驱动内燃机的燃料(例如、汽油)的补给的场所限于特定的加油站等,与此相对,用于对搭载在电动车辆的蓄电装置进行外部充电的场所限制少。特别是,在外部充电使用电压比较低的商用电源的情况下,也可在将电动车辆停在各家庭的车库等的状态下进行外部充电。
在各家庭对电动车辆进行外部充电的情况下,并不限定要像在加油站补给燃料的情况等那样使照明设备完备。因此,从在夜间等更容易地进行将用于供给外部电源的电力的供电部(代表性的充电接头)连接于电动车辆的操作(作业)的角度出发,在车辆侧或供电部则设置照明设备的结构已被公开。
例如,在日本特开平06-325834号公报中公开了如下电动车的充电接头(connector,连接器):在分别配置在车侧和充电器侧、可相互嵌合的接头中,车侧和充电器侧的任何一方的接头外壳上设置发光装置。另外,在日本特开平09-161898号公报中公开了如下电动车的充电接头:供电侧接头的外壳主体备置有设置了指示灯的照明室,该指示灯由在将供电侧接头连接于充电器的备用(待机)时和通电时发出不同颜色的双色型LED构成。
然而,一般,在连接供电部的车辆侧的充电口设置开关盖,防止在非外部充电时水等向充电口的侵入。因此,连接供电部之前,由开关盖闭塞充电口,如在日本特开平06-325834号公报中所公开的那样,即使做成在车侧外壳内设置灯(发光装置),也存在如下问题:若车辆周边暗,则车辆使用者(用户)难以视觉确认(识别)充电口位置。
因此,用户不得不如在日本特开平09-161898号公报等中公开的那样、借助充电接头所发出的光来寻找充电口的位置,从而存在给用户添麻烦的问题。
【发明内容】
本发明是为解决这样的问题而做成的,其目的在于提供一种即使在夜间等车辆周边暗的状态下,也可容易地确定设置在车身的充电口的位置、并容易地将供电部连接于该充电口的车辆。
根据本发明地一方面,提供一种可利用从外部电源供给的电力的车辆。车辆包括:在车辆外表面开口并且收纳受电部的收纳室,该受电部接收来自外部电源的电力;与收纳室连通、至少将光照射在收纳室的照明部;和能够闭塞收纳室的开口的盖部,盖部在至少其一部分含有透光的部件。
优选是:收纳室包括相对于车辆外表面形成为凹状的面。
更为优选是:照明部包括相对于形成为凹状的面进一步形成为凹状的面。
另外,优选是:照明部配置在收纳室的垂直上方侧。
另外,优选是:将盖部构成为可以以与收纳室的开口的一边平行地延伸的转动轴为中心转动。
根据本发明,可实现如下车辆:即使在夜间等车辆周边暗的状态下,也可容易地确定设置在车体的充电口的位置、并容易地将供电部连接于该充电口。
【附图说明】
图1是根据本发明的实施方式的车辆的侧视图;
图2是根据本发明的实施方式的车辆的概略结构图;
图3是零相模式时的变换器(inverter)和电动发动机(电动发电机)的零相等价电路;
图4A和图4B是根据本发明的实施方式的充电口的外观图;
图5是沿图4A中所示的V-V剖切线的剖视图。
【具体实施方式】
参照附图,对本发明的实施方式进行详细说明。另外,对图中的同一或相当的部分标注相同的附图标记,不重复其说明。
在本发明的实施方式中,对作为一个例子的混合动力车的车辆100进行说明,但是,只要是可接收来自外部电源的电力的车辆即可,不限于此。
根据本发明的实施方式的车辆100具有内燃机、和由来自搭载的蓄电装置的电力旋转驱动的电动机;通过最优分配从各自产生的驱动力,实现高的燃料消耗效率(燃料经济性)。而且,搭载在车辆100的蓄电装置可由外部电源(作为一例子:商用电源)的电力充电。即,车辆100利用由受电部接受的由外部电源供给的电力。
图1是根据本发明的实施方式的车辆100的侧视图。
参照图1,作为一例子,在车辆主体(车身)300形成有插入用于供给来自外部电源的电力的供电部(未图示)的充电口200。充电口200具有在车辆主体300的车辆外表面开口的空间,含有在该空间内与供电部连接的受电部(电极),并且,以可转动的方式设置有用于防止水或粉尘等向受电部的侵入的开关盖204。通过转动开关盖204,闭塞或打开充电口200。另外,以与车辆外表面接续的方式构成闭塞时的开关盖204。另外,在图1中,例示了充电口200形成在车辆主体300的后方侧面的结构,但是,形成充电口200的位置为任何地方皆可,例如,可以是前方侧面、后面或前面。
而且,在根据本实施方式的车辆100的车辆主体形成有用于供给用于驱动内燃机的燃料的供油口(未图示)。
特别是,在根据本实施方式的车辆100中,为了即使在夜间等车辆周边暗的状态下,用户也可一眼就确定充电口200的位置,开关盖204在其至少一部分包含作为透过光的部件的透光部件202。从而,使得由配置在充电口200内部的照明部(未图示)照射的光的至少一部分透过透光部件202并漏出到车辆主体300外的外部空间。即,借助透过该透光部件202漏出的光,即使在车辆100的周边暗的情况下,用户也可轻易地掌握充电口200的位置。
以下,参照图2和图3,首先对车辆100的结构进行说明。
参照图2,车辆100是典型的并联/串联式的混合动力车,包含由燃料燃烧驱动的内燃机ENG(发动机)、可接收来自内燃机ENG的动力的一部分进行发电的第1电动发动机MG1、和至少由来自蓄电装置(BAT)4的电力作为电动机进行驱动的第2电动发动机MG2。借助动力分割机构22使内燃机ENG、电动发动机MG1和电动发动机MG2相互机械连接。动力分割机构22典型地包括行星齿轮机构。
在车辆100行驶时(即非外部充电时),动力分割机构22将由内燃机ENG的驱动所产生的驱动力分割成两部分,将其一部分分配到第1电动发动机MG1,并且,将余下的一部分分配给第2电动发动机MG2。将从动力分割机构22分配到第1电动发动机MG1的驱动力用于发电动作,另一方面,将分配到第2电动发动机MG2的驱动力与在第2电动发动机MG2产生的驱动力合成,用于驱动轮24的驱动。
另外,在对蓄电装置4进行外部充电的情况下,可以对蓄电部4进行充分充电,因此,也可进行:在将内燃机ENG维持在停止状态下,仅使用在第2电动发动机MG2产生的驱动力行驶的、所谓的EV(ElectricVehicle,电动车辆)行驶。
车辆100还含有与电动发动机MG1和MG2相对应的第1变换器(INV1)8-1和第2变换器(INV2)8-2。变换器8-1、8-2相对于蓄电装置4被并联电连接,在车辆100的行驶时(即非外部充电时)相互转换直流电和交流电。主要是,第1变换器8-1根据来自控制部2的开关(switching)指令PWM1将在第1电动发动机MG1产生的交流电转换为直流电,供给到主正母线MPL和主负母线MNL。另一方面,第2变换器8-2根据来自控制部2的开关指令PWM2将经由主正母线MPL和主负母线MNL供给的直流电转换为交流电,供给到第2电动发动机MG2。
蓄电装置4是构成为可充放电的电力贮存元件,作为一个例子,可以以锂离子电池或镍氢电池等二次电池、或双电荷层电容器等蓄电元件构成。在蓄电装置4和变换器8-1、8-2之间配置用于使直流电压上升下降的升降压转换器(CONV)6,使蓄电装置4的输入输出电压和主正母线MPL和主负母线MNL之间的线间电压相互转换。根据来自控制部2的开关指令PWC控制在升降压转换器6中的升降压动作。
另外,作为车辆的混合动力车辆的结构不限于上述结构。例如,既可以是所谓的并联式的混合动力车辆,也可以是串联式的混合动力车辆。另外,对电动发动机的数量也可任意适当设定,也可以如大多的并联式混合动力车辆那样为仅搭载一个电动发动机(电动机)的结构。
而且,对搭载蓄电装置的数量也可根据行驶性能等适当设定。即,为了可以贮存更多的电力,也可以以搭载多个蓄电装置的方式构成。
控制部2典型地包括以CPU(中央处理单元)、RAM(随机存储器)或ROM(只读存取器)等存储部、输入输出接口部为主体的ECU(电子控制单元)。而且,控制部2根据预先存储的程序、基于来自各传感器的信息控制车辆100的各部。作为一例子,作为被输入到控制部2的信息,在图2中例示:来自介插于正线PL的电流传感器10的电池电流Ibat、来自连接于正线PL和负线NL的线间的电压传感器12的电池电压Vbat、来自介插于主正母线MPL的电流传感器14的母线电流IDC、和来自连接于主正母线MPL和主负母线MNL的线间的电压传感器16的母线电压VDC。
另外,DC/DC转换器20(converter)相对于蓄电装置4与升降压转换器6并联电连接。DC/DC转换器20使来自蓄电装置4的放电电力降压生成辅助设备电力。辅助设备电力的电压设定为比蓄电装置的充放电电压(例如:288V)低(例如:12V或24V)。在DC/DC转换器20生成的辅助设备电力经由低压供给线DCL,供给到车辆100的未图示的各种辅助设备(辅机),并且其一部分被供给到辅助设备电池SB。辅助设备电池SB是能贮存辅助设备电力的可充放电的电力贮存元件。借助该辅助设备电池SB,即使车辆100处于休止状态(点火电路断开状态),也可向各辅助设备供给辅助设备电力。
另外,如后述,也对向充电口200(图1)的内部空间照射光的照明部212供给该辅助设备电力。
接着,在对车辆100进行外部充电的情况下,将作为供电部的代表例的充电接头250连接于充电口200(图1)。更为具体来说,使充电接头250与收纳在充电口200内部的受电部210机械连接,并且,也电连接,形成外部电源和蓄电装置4之间的电输入通路。
作为外部电源可以是不限其电压值、直流和交流的类别的、任何电源,但是,典型地会设想到供给各家庭的商用电源、配置在各家庭的屋顶等的太阳能发电板等。
在本实施方式中,对典型地将单相交流商用电源(其电压值为100V~200V左右)用作为外部电源的结构进行例示。而且,在本实施方式中,对将这样的单相交流的商用电源经由电动发动机MG1和MG2的中性点N1和N2收入车辆100的内部、对蓄电装置4进行外部充电的结构进行例示。
若将充电接头250连接于受电部210,则输送来自外部电源的电力的供给线PSLp和PSLn分别经由受电线ACLp和ACLn与电动发动机MG1和MG2的中性点N1和N2电连接。电动发动机MG1和MG2分别包含Y型连接(星型连接)三相线圈的定子,在该Y型连接中使各线圈相互连接的点与电动发动机MG1和MG2的中性点N1和N2相当。
通过向电动发动机MG1、MG2的中性点N1、N2供给外部电源的电力,在第1变换器8-1的交流侧的各相施加供给线PSLp的电压值,并且,在第2变换器8-2的交流侧的各相施加供给线PSLn的电压值。因此,使变换器8-1和8-2进行适当的开关动作,从变换器8-1、8-2向主正母线MPL和主负母线MNL供给具有规定(预定)电压值的直流电。
更为具体来说,各变换器8-1、8-2具有与交流侧的各相(3相)对应的3个臂电路,各臂电路包含分别由至少1个转换元件构成的上臂电路和下臂电路。而且,在各变换器8-1、8-2,使与各相对应的上臂电路进行一起导通/截止(on/off)动作,对与各相对应的下臂电路也一样使其进行一起导通/截止动作。这样,在各变换器8-1、8-2,3个上臂电路可被视为相互相同的开关状态(全导通或全截止),另外,3个下臂电路也可被视为相互相同的开关状态。借助这样的开关动作,可以使各相电压相互相等。另外,将这样的开关模式也称为零相模式。
图3是在零相模式时的变换器8-1、8-2和电动发动机MG1、MG2的零相等价电路。
参照图3,在变换器8-1、8-2根据上述的零相模式进行开关动作的情况下,将变换器8-1的3个上臂电路归总为上臂ARM1p来表示,将变换器8-1的3个下臂电路归总为下臂ARM1n来表示,各上臂ARM1p和下臂ARM1n包括开关元件TR和回流二极管D。同样,将变换器8-2的3个上臂电路归总为上臂ARM2p来表示,将变换器8-2的3个下臂电路归总为下臂ARM2n来表示。
图3所示的零相等价电路可视为:可将经由主正母线MPL和主负母线MNL供给的直流电转换为单相交流电,并且将经由受电线ACLp和ACLn输入到中性点的N1和N2的单相交流电变换为直流电的单相变换器。
即,以可实现零相模式的方式控制开关指令PWM1、PWM2,使变换器8-1、8-2等价地作为单相变换器进行动作,可将从外部电源供给的单相交流电变换为直流电,并供给到主正母线MPL、主负母线MNL。由该直流电对蓄电装置4进行外部充电。
另外,对蓄电装置4进行外部充电的结构不限于图2和图3的结构。例如,在欲使用商用电源等交流电对蓄电装置4进行充电的情况下,也可以做成:将用于将交流电变换为直流电的整流装置或变换器装置设置在车辆外部的住宅侧、以可直接对蓄电装置4进行充电的方式从住宅侧向车辆供给直流电。此时,在从交流电变换为直流电的电压和蓄电装置4的充放电电压之间存在电压差的情况下,也可构成为:将可变换直流电的电压的DC/DC转换器等设置在住宅侧或车辆侧,供给具有适合于蓄电装置4的充放电电压的电压的直流电。
另外,在欲利用由太阳能发电板等发电的直流电对蓄电装置4进行充电的情况下,也可做成:该直流电直接或在住宅侧等进行电压变换的基础上,将该直流力供给到车辆。
而且,也可做成:代替蓄电装置4或与蓄电装置4一起对辅助设备电池SB进行外部充电。例如,在如上述的蓄电装置4的外部充电中,也可使DC/DC转换器20动作、使辅助设备电池SB充电。而且,在使DC/DC转换器20的电力转换动作可双向进行的基础上,可以构成为:用比较低的电压(辅助设备电力的电压)对辅助设备电池SB进行外部充电。根据这样的结构,在辅助设备电池SB的外部充电中,通过DC/DC转换器20进行从低压侧到高压侧的电力开关动作,除了辅助设备电池SB以外,也可以对蓄电装置4进行外部充电。
接着,参照图4A、图4B和图5,对充电口200的详细结构进行说明。
图4A和图4B是根据本发明的实施方式的充电口200的外观图。图4A表示开关盖204的打开状态,图4B表示开关盖204的关闭状态。图5是沿图4A所示的V-V剖切线的剖视图。
参照图4和图5,充电口200含有相对于车辆主体300的车辆外表面形成为凹状的收纳部208。在收纳部208内配置有形成为圆柱形的受电部210,受电部210以其一端可与充电接头250的连接部252嵌合的方式突出。
换句话来说,从车辆主体300的车辆外表面朝向车辆主体内部地形成室(收纳部208),并且,在该室的最内侧配置受电部210。另外,也可以将这样的收纳部208与车辆外表面(车身表面)一体形成,但是,也可以在切除车辆外表面的一部分的基础上,安装具有规定的收纳室的收纳部208。即,“相对于车辆外表面形成为凹状的面”也包含如下情况:在车辆外表面的一部分形成孔部,以从车辆主体侧的内表面侧覆盖该孔部的开口的方式安装箱体。
设置在车辆主体300的外装部件的开关盖204由支持部206可转动地支持,由其转动动作关闭或打开收纳部208的开口部214。即,开关盖204可以以与收纳部208的开口部214的一边平行延伸的转动轴为中心转动。而且,在开关盖204的中心部分形成切口部,在该切口部配置有透光部件202。另外,在图4A和图4B中,例示了垂直截面形状为大致长方形的透光部件,但透光部件的截面形状也可以是任何形状。
另外,与收纳部208相邻地设置向收纳部208内照射光的照明部212。只要可向收纳部208照射光,也可将照明部212配置在任何位置,但在本实施方式中,对典型的在收纳部208的垂直上方侧设置照明部212的结构例示。照明部212具有与收纳部208连通的室,在该室内配置光源216。即,如图5所示,照明部212由相对于构成收纳部208的、相对于车辆外表面形成为凹状的面的一面而形成为凹状的面构成。光源216作为一个例子由灯丝灯或LED(发光二极管)等构成,由来自辅助设备电池SB(图2)的辅助设备电而点亮。
从照明部212照射的光照在由收纳部208形成的空间,使由用户进行将充电接头250连接到受电部210的连接操作容易化。
参照图4B,若开关盖240为闭塞状态,从照明部212向收纳部208照射的光的一部分通过设置在开关盖204的透光部件202,漏出到车辆主体300外的空间。
借助该漏出的光,用户即使开关盖204处于闭塞状态也可一眼就确认充电口200的位置。因此,即使在夜间等的车辆周边暗的状态下,用户也可准确地确定充电口200的位置,因此,可容易地将充电接头250连接于受电210。
另外,如上述,本发明的目的在于使得即使开关盖204处于闭塞状态用户也可一眼就掌握充电口200的位置;即使开关盖204处于闭塞状态也点亮照明部212。这样点亮照明部212的时间(timing,时机)可由车辆100与充电接头250之间的无线通信装置等控制。
根据本发明的实施方式,即使开关盖204处于闭塞状态,也可使由照明部212向收纳部208照射的光的至少一部分透过透光部件202,导向车辆主体300外的空间。由此,即使夜间等车辆周边为暗的状态,用户也可一眼就确认充电口200的位置,因此,可容易地将充电接头250连接于受电部210。
另外,根据本发明的实施方式,将照明部212配置在相对于充电接头250的插入方向难以产生干涉的位置,因此,可降低伴随充电接头250的插入使照明部212产生破损的可能性。
另外,根据本发明的实施方式,即使在如可外部充电的混合动力车辆那样、在车辆主体形成充电口和供油口的情况下,用户也可容易地确定充电口的位置,因此,可以抑制搞错充电口和供油口的情况。
本次公开的实施方式从所有角度来看都应被认为只是例示而不是对本发明的限制。本发明的保护范围不是由上述说明所示,而是由权利要求书所示,包含与权利要求书同等的意义和范围内的所有变更。