JP6323766B2 - 浸水監視付き昇降式充電装置 - Google Patents

Description

本発明は充電装置に関し、特に浸水監視付き昇降式充電装置に関する。

工業と科学技術は人類に幸福をもたらしてきた。また、人類は科学技術による利便性を享受し、便利な科学技術によって生活の質を向上させてきた。しかし、これらに伴って、長年にわたり多くの懸念も尽きず、人類は生態系の破壊やエネルギー危機といった問題を直視せざるを得なくなった。地球の生態系と人類の永続的な生存を守るためには、省エネと環境保護が必須である。環境保護に関する科学技術はこのようにして生まれた。

交通手段の発展を例にとると、かつての農耕時代の自転車や牛車は、産業革命を経て今日のバイクや自動車、飛行機等へと進化し、人類の輸送距離や時間は短縮された。バイクや自動車は機械動力を維持するために石油に依存しているが、これが長期にわたると、例えば石油不足やサプライチェーンの逼迫によるエネルギー価格の高騰といったエネルギー危機が招来される。市民は苦境に陥り、大気汚染等の不可逆的な問題にも発展している。そこで、低汚染・低消耗のグリーンエネルギーを用いた交通手段を発展させるのが最善の方法ということで、現在では電気自動車がグリーンエネルギーを用いた交通手段の一つとして比較的普及している。

電気自動車のバッテリーは、従来の既知の交通手段が依存してきた石油の代替物となるほか、繰り返し使用可能なため汚染の度合を低下させる。しかし、電気自動車の普及は、充電ステーションや充電スタンドの完備と足並みを揃え、電力不足により道中で立ち往生して先に進めなくなるのではという運転者の懸念を払拭する必要もある。

台湾は雨の多い島型気候であり、冬季には北東の季節風が吹くほか、夏季には南西気流や梅雨、台風シーズンが到来し、大量の雨が降る。特に、６〜９月には台風由来の豪雨によって、山間部の渓流から流出した大量の泥水で平野部の渓水が爆発的に増量する結果、河口に泥砂が堆積して浸水が発生する。窪地での被害はいっそう激しく、一面が冠水して物的損失が生じてしまう。台湾と気候が類似している日本の一部地域でも、このような状況が発生する。降雨量の多い都市に完全な充電スタンドシステムを構築しようとする場合、システムが救いようのない被害を受けることのないよう、自然災害である降雨由来の浸水現象を克服することが必須となる。既知の技術では、セメントを充電スタンドの底部に充填することで地面から離間するよう高く持ち上げてはいるが、セメントの高さは固定されており、適応性に欠ける。

以上述べたように、既知の技術における瑕疵を改良するために、本発明は、豪雨発生時に充電装置を地面及び浸水位から離間するよう持ち上げることが可能な浸水監視付き昇降式充電装置を提供する。

上述した既知の技術における瑕疵に鑑みて、本発明は、電源モジュール、感知モジュール、交流遮断デバイス及び昇降モジュールを含む浸水監視付き昇降式充電装置を提供することを主たる目的とする。当該電源モジュールは、交流電流を直流電流に変換する交流／直流変換デバイスを含む。当該感知モジュールは外部の水位を検出するために用いられる。当該感知モジュールは水位検知デバイス及びマイクロスイッチを含み、当該水位検知デバイスは外部の水位を検出するために用いられ、当該外部の水位が予め定められた値に達すると、当該交流遮断デバイスを起動する。

上記の目的を達成するために、当該電源モジュールは更に、補助電源モジュール、制御処理デバイス、出力デバイスモジュール及びデジタル信号処理デバイスを含む。

当該浸水監視付き昇降式充電装置は更に、当該電源モジュールに連結されて、変換された直流電流を外部の電子機器に伝送する充電ガンと、当該感知モジュールに連結され、中央制御モジュールを介して当該感知モジュールに連結される警告モジュールと、当該交流遮断デバイスに連結されるボタンと、当該中央制御モジュールに連結される計量器とを含む。当該警告モジュールは、警告ランプと警報器を含む。

当該昇降モジュールは当該感知モジュールと一体的に統合され、当該装置と地面の間に連結される。

当該浸水監視付き昇降式充電装置は、更に、当該中央制御モジュールに連結される表示モジュールと、当該表示モジュールを介して当該中央制御モジュールに連結される識別モジュールと、当該表示モジュール及び当該中央制御モジュールを介して当該感知モジュールに連結される通信モジュールとを更に含む。当該識別モジュールは無線識別システムを含み、当該通信モジュールは無線通信ユニットを含み、当該表示モジュールはタッチスクリーンを含む。

当該昇降モジュールは更に上昇デバイス及び下降デバイスを含み、当該上昇デバイスと当該下降デバイスは油圧機械式としてもよい

図１は、本発明の装置内部のモジュールを示すブロック図である。 図２Ａは、本発明の装置を示す模式図である。 図２Ｂは、本発明の装置の上昇を示す模式図である。

以下の詳細な記載を参照することで、上述の観点及び本発明の利点をより速やかに理解可能となる。また、以下の記載及び図面より、本発明の精神を更に理解しやすくなる。

本発明の好ましい実施例及び観点につき更に詳細に述べる。なお、以下の記載では、閲覧者がこれら実施例の実施方式を徹底的に理解できるよう、本発明における特定の実施について詳細を提示する。ただし、当業者であれば、本発明はこれら詳細を備えない条件下でも実行可能であると理解し得る。また、文中では、各種実施例間で不要な記載により混乱することのないよう、すでに熟知されている構造や機能については詳述しない場合がある。また、以下の記載で使用する用語は、本発明における特定の実施例の詳細な記載とともに使用される場合であっても、最大限広く合理的に解釈されるものとする。

図１を参照して、同図は浸水監視付き昇降式充電装置１００の内部を示すブロック図である。浸水監視付き充電スタンド（以下、装置と略称）１００は、電源モジュール１０２、感知モジュール１０４及び昇降モジュール１０６を含む。一の実施例において、装置１００は地面に設置される。図２Ａに示すように、感知モジュール１０４は装置１００内の底部に設置される。また、図１に示すように、電源モジュール１０２は昇降モジュール１０６と感知モジュール１０４の間に連結される。ここで、図１はデバイスとモジュールとの対応位置を示すものにすぎず、本発明を限定するものではない。好ましい実施例において、装置１００は充電スタンドとし、電気自動車に適用してもよい。

当業者であれば、装置１００が、装置１００の駆動中枢である少なくとも１の中央制御モジュール１０１を有し、電源モジュール１０２、昇降モジュール１０６、感知モジュール１０４及びその他のデバイスモジュールがいずれも中央制御モジュール１０１により制御されるものと解釈すべきである。中央制御モジュール１０１は、命令及びパラメータを蓄積する記憶ユニット（図示しない）を含み、中央制御モジュール１０１は、命令及びパラメータに従って装置１００の運転を監視する。中央制御モジュール１０１は更に、算術論理ユニット（図示しない）のようなその他既知の主要デバイス、ファームウェア又はソフトウェア等を含むが、ここでは詳述しない。

電源モジュール１０２は、制御処理デバイス１０２２、交流／直流変換デバイス１０２４、充電ガン２０、ケーブル（図示しない）等を含む。電源モジュール１０２の目的としては、外部からの交流電流が電源モジュール１０２に供給され、交流／直流変換デバイス１０２４により直流電流に変換されて、自動車又はその他電器製品の充電に供される。交流／直流変換デバイス１０２４は、整流器、変圧器等の変換器とされる。電源モジュール１０２は更に、出力デバイスモジュール、バイポーラトランジスタ、ダイオード、変圧器、インダクタンス、コンデンサ及びデジタル信号処理デバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＤＳＰ）を含むが、これらに限らない。一の実施例において、電源モジュール１０２の出力電圧は２００〜７５０Ｖの範囲であり、出力電力は２０ｋＷ（キロワット）に達し得る。

一の実施例において、電源モジュール１０２は更に補助電源モジュール１０２６を含む。当該補助電源モジュール１０２６は、一部電力を装置１００内における昇降モジュール１０６や感知モジュール１０４といったその他のデバイスに供給して正常運転を維持するだけで、充電機能は有さない。当該実施例において、補助電源モジュール１０２６の出力電圧は１２Ｖ及び２４Ｖ、出力電力は４００〜７００Ｗ（ワット）であり、４００Ｗ（ワット）が最適とされる。

一の実施例において、装置１００は交流遮断デバイス１０４６を含む。また、感知モジュール１０４は装置１００内の下方に設置され、水位の監視に用いられる。感知モジュール１０４は、水位検知デバイス１０４２及びマイクロスイッチ１０４４を含む。水位検知デバイス１０４２としては、超音波レベル計、浸漬式レベル系、静電容量式レベル計又は電極式レベル計を含むが、これらに限らない。電源モジュール１０２及び感知モジュール１０４は、共に交流遮断デバイス１０４６に連結されている。水位検知デバイス１０４２により測定された水位が予め定められた値（警戒水位）に達している場合、マイクロスイッチ１０４４は交流遮断デバイス１０４６にトリガを与え、交流／直流変換デバイス１０２４による外部への電気供給を中断させる一方で、後続の動作に備えて内部への電源供給のみを維持する。他の実施例において、装置１００は更に、感知モジュール１０４のマイクロスイッチ１０４４に連結される警告モジュール２０８を含む。一例を挙げると、警告モジュール２０８は警告ランプ又は警報器としてもよく、交流遮断デバイス１０４６の起動と同時に警告モジュール２０８を起動させ、警告ランプ又は警報器として作用させることで、使用者に装置１００の使用禁止を提示する。また、他の実施例において、警告モジュール２０８は警戒情報を表示モジュール２０６に伝送し、これをディスプレイにより表示する。

一の実施例において、昇降モジュール１０６は装置１００内の上方に設置され、装置１００内の全デバイスを地面から離れるよう持ち上げることで浸水位置から離間させたり、適切な位置まで下降させたりする。昇降モジュール１０６は、上昇デバイス１０６２及び下降デバイス１０６４を含む。上昇デバイス１０６２及び下降デバイス１０６４は、油圧機械式デバイスとしてもよい。一例を挙げると、感知モジュール１０４により実際の水位が警戒水位以上であると検知された場合、昇降モジュール１０６にトリガが与えられて、装置１００のデバイスが持ち上げられる。これに対し、感知モジュール１０４は元の位置のままとしてもよいし、昇降モジュール１０６によって同時に上方へ持ち上げられてもよい。また、他の実施例においては、通信モジュール２０４によってリモート制御端から警戒水位が受信される。

その他の実施例において、昇降モジュール１０６と感知モジュール１０４は装置１００の底部に設置される。更に、昇降モジュール１０６と感知モジュール１０４は一体的に統合される。具体的には、装置１００の底部に、地面と装置１００との接続ポートとして４本の支柱が備えられる。各支柱は多節式の伸縮柱としてもよいし、多軸の機械支柱としてもよい。各支柱には感知モジュール１０４が設けられている。感知モジュール１０４は、外部の水位が予め定められた高さに達したことを検知すると、昇降モジュール１０６を起動して、図２Ｂに示すように、各支柱を装置１００が水位から離間するまで上昇させる。

一の実施例において、装置１００は、更に識別モジュール２０２、通信モジュール２０４及び表示モジュール２０６を含む。識別モジュール２０２と通信モジュール２０４は共に表示モジュール２０６を介して中央制御モジュール１０１に連結される。一の実施例において、表示モジュール２０６はタッチスクリーンを含み、装置１００の片側、例えば上面に設けられる。好ましい実施例において、表示モジュール２０６は更に入力ユニット２０６２を含み、使用者は当該入力ユニット２０６２によってパラメータ、情報及び命令等を入力する。一例を挙げると、表示モジュール２０６はマンマシンインターフェースとしてもよく、電源モジュール１０２による電気供給状態、電力蓄積状態、警告状態等のパラメータを表示するほか、使用者がこのマンマシンインターフェースを介してパラメータを入力できるよう、入力ユニット２０６２がインターフェース上に仮想キーパネルを提供する。

通信モジュール２０４は無線通信モジュールを含み、リモートサーバーホストからのパラメータと命令を受信して、装置１００の電気供給状態をリモートコントロールする。リモート管理者は更に通信モジュール２０４を介して、例えば費用徴収情報、プッシュ型広告等の情報を伝達し、スクリーンに表示する。通信モジュール２０４は例えばＵＳＢポートのような通信ポートを複数含むが、これに限らない。一の実施例において、通信モジュール２０４は、リモートサーバーセンターからの情報及び命令、例えば中央気象台からのリアルタイムの降雨量、各地域の降雨量及び浸水位を受信する。降雨量が予め定められた値よりも大きい場合、感知モジュール１０４、昇降モジュール１０６及び警告モジュール２０８にトリガが与えられる。このようにして、リモート管理者は降雨レベルに応じて予定警戒水位を任意に変動させるとともに、警戒水位の違いに応じて上昇率を調整する。なお、通信モジュール２０４は、現地のリアルタイム情報をリモートサーバーセンターに伝送するものと解釈すべきである。

識別モジュール２０４は、例えば無線識別システム（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）のような非接触型の自動識別を含んでもよいが、これに限らない。使用者は識別証（クレジットカード）や認証番号の入力によって身分確認を完了した後に、充電プログラムを操作可能となる。他の好ましい実施形態において、識別モジュール２０２は表示モジュール２０６と通信モジュール２０４とともに一つのプラットフォーム（図示しない）として統合される。使用者はこのプラットフォームを通じて充／放電や情報の受信／伝送等を監視する。

一の実施例において、装置１００は更に、交流遮断デバイス１０４６に連結されるとともに、装置１００の表面、例えば正面等のわかりやすい箇所に設置されるボタン３０を含む。このボタン３０を押下すると昇降モジュール１０６にトリガが与えられて、装置１００がある高さまで持ち上げられる。ボタン３０は装置１００の上面に限らず、装置１００の任意のわかりやすい箇所に設置してもよい。ボタン３０は交流遮断デバイス１０４６に連結される。外部からボタン３０が押圧されると交流遮断デバイス１０４６にトリガが与えられ、直ちに電気供給／充電が停止される。一の実施例において、ボタン３０はマイクロスイッチとしてもよい。装置１００は、自動又は手動で充電／電気供給を停止することで、短絡による電線の発火を回避する。

装置１００は更に、中央制御モジュール１０１及び交流遮断デバイス１０４６に連結される計測器２１０を含む。計測器２１０の目的としては、充電車が装置１００を用いて直流電流を充電する場合、充電費用基準は計測器を根拠とする。充電費用基準は、例えば各地域の電気使用政策といった地域の実情に応じて変更されるため、ここでは詳述しない。

以上述べたように、既知の充電スタンドとは異なり、本発明は浸水監視付き昇降式充電装置を提供する。当該装置内部の感知モジュールによって外部の水位が予め定められた値に達したことが感知されると、昇降モジュールにトリガが与えられて充電装置が持ち上がり、浸水位から離間する。また、必要に応じて交流遮断デバイスを起動し、外部の電子機器に対する電気供給を停止する。このように、豪雨発生時には、本発明では浸水が発生する前にリモート管理者によって上昇式充電装置の高さが自動調整される。或いは、使用者が手動で調整することで（ボタンを押下して昇降モジュールにトリガを与える）、上昇式充電装置を浸水位から離間するよう持ち上げる。また、必要に応じて交流遮断デバイスを起動し、漏電発生による人的被害が発生しないよう電気供給を停止する。

上述の記載は説明を目的としており、各種特定の詳細事項は本発明を徹底的に理解するためのものである。当業者であれば、これら特定の詳細事項を必要とせずに本発明を実施可能なはずである。その他の実施例における既知の構造及び装置はブロック図には示していない。また、図中のデバイス間には中間構造が含まれる場合がある。前記デバイスは、上記以外の入力及び出力を含む場合があるが、それらについては図中に詳細には記載していない。

各実施例で提示したデバイスは独立した回路であるが、デバイスの一部又は全部を単一の回路内に統合してもよい。よって、添付の特許請求の範囲に記載される各デバイスは、１又は複数の回路における一部機能に対応する場合がある。

本発明は各種の処理プログラムを含む。当該処理プログラムは、ハードディスクデバイスにより実行されるか、或いは、コンピュータ読み取り可能な命令に組み込まれ、通常又は特殊な目的のためのプログラミング命令を有するプロセッサ又は論理回路を形成して実行される。このほか、当該プログラムはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによっても実行可能である。

また、方法については基本的な様式で記載しており、本発明の範囲を逸脱しないことを前提に、任意の方法又は情報をプログラムに追加又は削除可能である。当業者であれば、本発明の更なる改良或いは修正が可能である。また、特定の実施形態は説明のためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。

文中のデバイス“Ａ”をデバイス“Ｂ”に連結（又は結合）するとの記載がある場合、デバイス“Ａ”はＢに直接連結（又は結合）されるか、又はデバイスＣを通じて間接的にＢに結合（又は結合）される。明細書において、一のデバイス、特徴、構造、プログラム又は特性Ａが、一のデバイス、特徴、構造、プログラム又は特性Ｂを構成するとの記載がある場合、Ａは少なくともＢの要因の一部であるか、或いは、その他のデバイス、特徴、構造、プログラム又は特性が連携してＢを構成することを表している。また、明細書内で言及した「〜の場合がある」との表現については、そのデバイス、特徴、プログラム又は特性が明細書の記載に限定されないことを示している。また、明細書内で言及した数量については、「一の」又は「一つの」等の文言によっては限定されない。

本発明は、ここで記載した特定の詳細な特徴に限定されない。本発明の精神と範囲のうちであれば、上記及び図面に関連する多くの異なる発明は変更が許容される。よって、本発明においては、可能とされる修正や変更が後述の特許請求の範囲に含まれており、上述の記載によって本発明の範囲は限定されない。

１００ 装置
１０１ 中央制御モジュール
１０２ 電源モジュール
１０２２ 制御処理デバイス
１０２４ 交流／直流変換デバイス
１０２６ 補助電源モジュール
１０４ 感知モジュール
１０４２ 水位検知デバイス
１０４４ マイクロスイッチ
１０４６ 交流遮断デバイス
１０６ 昇降モジュール
１０６２ 上昇デバイス
１０６４ 下降デバイス
２０２ 識別モジュール
２０４ 通信モジュール
２０６ 表示モジュール
２０８ 警告モジュール
２１０ 計測器
２０ 充電ガン
３０ ボタン
２０６２ 入力ユニット

Claims (5)

1. 浸水監視付き昇降式充電装置であって、
   中央制御モジュール、
   前記中央制御モジュールに連結される電源モジュールであって、交流電流を直流電流に変換する交流／直流変換デバイスを含む電源モジュール、
   前記中央制御モジュールに連結される感知モジュールであって、外部の水位を検出する水位検知デバイス及びマイクロスイッチを含み、前記水位検知デバイスが、静電容量式水位計又は電極式水位計を含む、感知モジュール、
   前記電源モジュール及び前記感知モジュールに連結される交流遮断デバイス、
   前記中央制御モジュールに連結される昇降モジュール、及び
   前記中央制御モジュールを介して前記感知モジュールに連結される通信モジュールであって、前記昇降式充電装置を遠隔管理するリモートサーバーセンターと通信することで、前記昇降式充電装置における警戒水位、及び気象台から発表される降雨量を受信する通信モジュール、を含み、
   前記外部の水位が前記警戒水位よりも大きい場合、前記マイクロスイッチは、前記交流遮断デバイスにトリガを与え、前記昇降モジュールを起動し、
   前記降雨量が予め定められた値よりも大きい場合、前記通信モジュールは、交流遮断デバイスにトリガを与え、前記昇降モジュールを起動する装置。
2. 前記電源モジュールに連結されて、変換された直流電流を外部の電子機器に伝送する充電ガン、
   中央制御モジュールを介して前記感知モジュールに連結される警告モジュール、
   前記交流遮断デバイスに連結されるボタン、及び
   前記交流遮断デバイスに連結される計測器、を更に含む請求項１記載の浸水監視付き昇降式充電装置。
3. 前記警告モジュールは、警告ランプと警報器を含み、
   前記電源モジュールは、更に、補助電源モジュール、制御処理デバイス、出力デバイスモジュール及びデジタル信号処理デバイスを含む請求項２記載の浸水監視付き昇降式充電装置。
4. 前記中央制御モジュールに連結される表示モジュール、
   前記表示モジュールを介して当該中央制御モジュールに連結される識別モジュール、及び
   前記該表示モジュール及び前記中央制御モジュールを介して前記感知モジュールに連結される通信モジュール、を更に含む請求項１記載の浸水監視付き昇降式充電装置。
5. 前記識別モジュールは無線識別システムを含み、
   前記通信モジュールは無線通信ユニットを含み、
   前記表示モジュールは入力ユニットを含み、使用者は当該入力ユニットによって情報及び命令を入力し、当該表示モジュールは更にタッチスクリーンを含み、
   前記昇降モジュールは更に上昇デバイス及び下降デバイスを含み、当該上昇デバイスと当該下降デバイスは油圧機械式である請求項４記載の浸水監視付き昇降式充電装置。