JP7410694B2 - 充電器課金システム - Google Patents

Description

本発明は、充電器課金システムに関する。

従来から、公共向けのＥＶ（Electric Vehicle）またはＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）用の充電器には、その利用料を徴収するための課金機能を備えるものが有る。

また、充電サービスステーションの電源供給装置に加え、利用者認識装置や管理サーバを設け、電力線通信等により車両と通信を行ってカーナビ等から利用者情報を入力することで課金を行う充電サービスシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５１６３２３８号公報

しかしながら、従来技術に係る充電サービスシステムは、設備コスト等が嵩むという難点があった。

また、従来技術に係る充電サービスシステムでは、充電料金は充電スペースの利用時間ではなく、充電量や充電時間で決定されている。したがって、充電が終了したにも拘らず車両を充電スペースから移動させない利用者に対して超過料金等を課金することができなかった。そのため、充電スペースに居座る利用者に対して移動を促すことができず、他の利用者が充電する機会を失うなど不利益を被るという不都合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、充電スペースの利用時間に応じた課金を行うことのできる充電器課金システムを提供することを目的とする。

本発明の態様に係る充電器課金システムは、車両側受電手段と電気的に接続される充電コネクタと、該充電コネクタに電力を供給する電力供給源と、を備える充電器と、前記充電コネクタと嵌合してロックするロック手段と、通信回線を介して送信される解除要求信号に基づいて前記ロック手段の解除を行うロック解除手段と、前記通信回線に接続されるサーバに対して認証用の充電利用者ＩＤ情報及びロック解除時刻情報を送信する通信手段と、を備えるコネクタホルダと、を備え、前記サーバは、充電利用時間に基づいて課金処理を行うと共に、前記コネクタホルダと前記充電コネクタとが未嵌合の状態で所定時間を経過した際に、料金加算処理および料金加算状態の通知処理を行う。

前記ロック手段は、前記充電コネクタ側に形成される嵌合部と、前記コネクタホルダ側に有って、前記嵌合部との嵌合状態と非嵌合状態とに変位可能なロックピンと、該ロックピンを前記嵌合状態と前記非嵌合状態とに変位させるアクチュエータと、該アクチュエータの動作を制御する制御部と、を備えることが好ましい。

前記ロック解除手段は、前記制御部および前記アクチュエータで構成され、前記制御部は、前記通信回線を介して送信される解除要求信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させ、前記ロックピンを前記嵌合状態から前記非嵌合状態へ変位させることが好ましい。

前記サーバに対して認証用の充電利用者ＩＤ情報を送信する通信端末を備え、前記サーバは、前記充電利用者ＩＤ情報が認証された場合に、前記解除要求信号を前記コネクタホルダに送信することが好ましい。
前記充電器は、車両側受電手段を介した充電を制御するコントロールボックスを備えることが好ましい。

本発明によれば、充電スペースの利用時間に応じた課金を行うことのできる充電器課金システムを提供することができる。

第１の実施の形態に係る充電器課金システムの機能構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係る充電器課金システムの構成例を示す説明図である。 第１の実施の形態に係る充電器課金システムの一部を構成するコネクタホルダの構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る充電器課金システムで実行される認証、課金処理の処理手順の続きを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る充電器課金システムで実行される認証、課金処理の処理手順の続きを示すフローチャートの続きである。 第２の実施の形態に係る充電器課金システムの構成例を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る充電器課金システムに適用されるロック手段のロック状態を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る充電器課金システムに適用されるロック手段のロック解除状態を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る充電器課金システムに適用されるコントロールボックス、充電コネクタおよびコネクタホルダの概略構成例を示す構成図である。 交流／直流変換回路等を示すブロック図である。 蓄電池電圧を示す図表である。 電圧監視部の構成例を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る充電器課金システムで実行される蓄電池の充電制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 ラッチングソレノイドを用いたロック手段の構成例を示す説明図である。 サーボモータを用いたロック手段の構成例を示す説明図である。 サーボモータを用いたロック手段の他の構成例を示す説明図である。

［第１の実施の形態］
図１～図４を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１について説明する。

（充電器課金システムの構成例）
図１および図２を参照して、本実施の形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１の構成例について説明する。
ここで、図１は、本実施の形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１の機能構成を示す機能ブロック図、図２は、充電器課金システムＳ１の構成例を示す説明図である。

充電器課金システムＳ１は、ＥＶ（Electric Vehicle）またはＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）等の車両Ｖと、車両Ｖが搭載するバッテリ（図示せず）を充電する充電器２０と、充電器２０の保持や制御等を行う認証機能付きのコネクタホルダ３０と、コネクタホルダ３０と無線回線（インターネット回線等）７００、ルータ６５０等を介して接続されて充電の課金処理等を行うサーバ（課金サーバ）４０とから構成されている。
なお、ルータ６５０等とコネクタホルダ３０との通信は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＬＴＥ回線等を介して行うことができる。

充電器２０は、車両側受電手段１０と電気的に接続される充電コネクタ２１と、この充電コネクタ２１に電力を供給する電力供給源（商用電源等）２２とを備える。

コネクタホルダ３０は、充電器２０の充電コネクタ２１の嵌合部２１０と嵌合してロックするロック手段３１を備える。また、コネクタホルダ３０は、通信回線（無線回線等）を介して送信される解除要求信号に基づいてロック手段３１の解除を行うロック解除手段３２を備える。さらに、コネクタホルダ３０は、通信回線に接続されるサーバ４０に対して認証用の充電利用者ＩＤ情報及びロック解除時刻情報を送信する通信手段３７を備える。
なお、コネクタホルダ３０には固有のＩＤが付与され、制御部３３内のメモリに登録されている。

サーバ４０は、充電利用時間に基づいて課金処理を行う課金処理部４１を備える。また、サーバ４０は、コネクタホルダ３０と充電コネクタ２１とが未嵌合の状態で所定時間を経過した際に、料金加算処理を行う料金加算処理部４２を備える。さらに、サーバ４０は、料金加算状態の通知処理等を行う通信処理部４３を備える。

また、サーバ４０には、予め利用者６００やコネクタホルダ管理者（充電器所有者または管理委託者）の氏名、連絡先、決済用のクレジットカード番号、口座番号等の情報が格納される。なお、利用者６００には、登録情報に対応するＩＤが発行され、携帯情報端末やＩＣカードに保存されるか、或いは書面等によって通知される。また、充電器所有者の登録情報はコネクタホルダ３０のＩＤと紐づけられている。

ここで、コネクタホルダ３０は、充電器２０の未使用時において充電コネクタ２１を保持するものである。そして、コネクタホルダ３０は、充電コネクタ２１を勝手にコネクタホルダ３０から取り外せないようにロックするロック手段３１（安全保持手段の一種）を備えている。

本実施の形態におけるロック手段３１は、利用者６００が有する充電利用者ＩＤ情報による認証が得られた場合に、サーバ４０から送信される解除要求信号に基づいてロック手段３１の解除を行う。これにより、利用者６００は、コネクタホルダ３０から充電コネクタ２１を取り外して、車両側受電手段１０に接続することができる。

（ロック手段等について）
図１および図３を参照して、ロック手段３１等について説明する。
図３は、コネクタホルダ３０の構成例を示すブロック図である。
本実施の形態におけるロック手段３１は、充電コネクタ２１側に形成される嵌合部２１０と、コネクタホルダ３０側に有って、嵌合部２１０との嵌合状態と非嵌合状態とに変位可能なロックピン３１１とを備える。また、ロックピン３１１を嵌合状態と非嵌合状態とに変位させるソレノイド等で構成されるアクチュエータ３１２と、このアクチュエータの動作を制御するマイクロコンピュータ等で構成される制御部３３とを備える。
また、本実施の形態におけるロック解除手段３２は、制御部３３およびアクチュエータ３１２で構成される。
なお、制御部３３は、サーバ４０との間で認証用の充電利用者ＩＤ情報及びロック解除時刻情報等を送信する通信手段（通信部）３７に接続されている。

また、制御部３３は、課金情報や充電時間等を表示する液晶表示装置等で構成される表示部３５および充電時間や充電スペースにおける駐車時間等を計測するタイマ３４に接続されている。
図３に示すように、充電コネクタ２１は、コネクタホルダ３０側のホルダ部５００に接続される。
ホルダ部５００は、ＣＳ（嵌合検出信号線）端子、ＣＰ（コントロールパイロット信号線）端子、ＰＥ（保護接地線）端子、電力線端子Ｌ１、Ｌ２を備える。

ホルダ部５００は、ＣＳ端子、ＣＰ端子およびＰＥ端子を介してＣＰ／ＣＳ制御・監視部５２に接続されている。なお、ＣＰ／ＣＳ制御・監視部５２は、制御部（ＣＰＵ）３３に接続されている。

また、ホルダ部５００は、Ｌ１、Ｌ２端子を介して電源・充電制御部５１に接続されている。電源・充電制御部５１は、電圧監視部５３と接続される蓄電池５４に接続されている。なお、電圧監視部５３は、制御部（ＣＰＵ）３３に接続されている。
また、制御部（ＣＰＵ）３３に、キーボード、タッチパネル等で構成される利用者ＩＤ入力装置を接続するようにしてもよい。
なお、充電コネクタ２１とコネクタホルダ３０との嵌合状態を検出する嵌合検出手段５０を備えるようにしてもよい。
この場合に、嵌合検出手段５０は、赤外線センサ、フォトセンサまたは物理スイッチの何れかで構成することができる。

そして、制御部（ＣＰＵ）３３は、利用者ＩＤが認証された場合に、通信回線を介して送信される解除要求信号に基づいてアクチュエータ３１２を駆動させ、ロックピン３１１を嵌合状態から非嵌合状態へ変位させることで、充電コネクタ２１のロックを解除する。これにより、利用者６００は、コネクタホルダ３０のホルダ部５００から充電コネクタ２１を取り外して、車両側受電手段１０に接続し、充電を行うことができる。

この際に、充電開始に伴ってサーバ４０によって通常の課金処理が行われる。さらに、本実施の形態に係る充電器課金システムＳ１では、コネクタホルダ３０と充電コネクタ２１とが未嵌合の状態で所定時間（例えば、３０分以上等）を経過した場合には、料金加算処理部４２により料金加算処理を行うことができる。

したがって、充電が終了したにも拘らず車両を充電スペースから移動させない利用者に対して超過料金として料金を加算することができる。これにより、充電スペースに居座る利用者に対して移動を促すことができる。また、他の利用者が充電する機会を失うなど不利益を被る事態を低減して利便性を向上することができる。

（認証・課金処理）
図４Ａおよび図４Ｂのフローチャートを参照して、本実施の形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１で実行される認証・課金処理の処理手順について説明する。

本処理が開始されると、まずステップＳ１０で、利用者６００について利用者ＩＤを用いた利用者認証が行われる。即ち、充電器の利用者６００は、携帯通信端末、ＩＣカード或いはコネクタホルダ３０に搭載されたキーボードやタッチパネル等によって、利用者ＩＤ情報を入力してコネクタホルダ３０に通知する。
次いで、ステップＳ１１では、コネクタホルダ３０において充電コネクタ２１はロック中であるか否かが判定される。
そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２９に移行して、異常等が発生している旨を報知するエラー表示を行って処理を終了する。

また、判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１２に移行して、コネクタホルダＩＤと利用者ＩＤ情報を課金サーバ４０に対して送信してステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、利用者の認証に成功したか否かが判定される。そして、「Ｎｏ」の場合にはステップＳ２９に移行して、認証できなかった旨を報知するエラー表示を行って処理を終了する。

一方、判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１４に移行して、充電コネクタ２１のロックを解除する。より具体的には、課金サーバ４０から送信される解除要求信号に基づいてアクチュエータ３１２を駆動させ、ロックピン３１１を嵌合状態から非嵌合状態へ変位させることで、充電コネクタ２１のロックを解除する。これにより、利用者６００はＥＶやＰＨＥＶへの充電が可能な状態となる。
次いでステップＳ１５では、課金サーバ４０においてコネクタロックの解除時刻を記録してステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、コネクタホルダ３０において充電コネクタ２１の嵌合を検出したか否かが判定される。

そして、判定結果が「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１７に移行して、充電コネクタ２１のコネクタロックを行う。より具体的には、車両の充電が終了し、充電コネクタ２１をコネクタホルダ３０に戻すと、嵌合検出信号が変化する。この変化を検出したコネクタホルダ３０は、ＣＰ／ＣＳ制御・監視部５２の制御によりアクチュエータ３１２を駆動させ、ロックピン３１１を非嵌合状態から嵌合状態へ変位させることで、充電コネクタ２１をロックする。
次いでステップＳ１８では、充電コネクタ２１の診断を行ってステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９では、診断結果の判定が行われる。即ち、コネクタホルダ３０は、コントロールパイロット信号と通電状態が充電器やコントロールボックスで定められた動作であるか等の診断を行う。より具体的には、例えば、コネクタホルダ３０に挿入された充電コネクタが不正なダミーコネクタ等ではなく正規のものであるか等の診断を行う。
そして、不正であると判定された場合にはステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０ではコネクタロックを解除してステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、充電コネクタに異常が有る旨等のエラー表示を行ってステップＳ１６に戻る。
一方、ステップＳ１９で、診断結果が正規であると判定された場合にはステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、課金サーバ４０で、コネクタロック時刻を記録してステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では利用時間から料金を計算してステップＳ２７に移行する。
ステップＳ２７では、課金処理を行ってステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、利用者６００が利用料金の決済を行って処理を終了する。

一方、ステップＳ１６で、コネクタホルダ３０において充電コネクタ２１の嵌合を検出しないと判定（即ち、「Ｎｏ」と判定）された場合にはステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、最大利用時間を経過したか否かが判定される。そして、判定結果が「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１６に戻り、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、課金サーバ４０で時刻を記録してステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、コネクタホルダの管理者に通知してステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では利用時間から料金を計算してステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、課金処理を行ってステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、利用者６００が利用料金の決済を行って処理を終了する。

このように、ロックを解除してから予め定めた最大利用時間が経過した場合には、課金サーバ４０は充電コネクタの戻し忘れ等の異常であると判断して、コネクタホルダ３０の管理者に電子メール等で通知すると共に最大利用時間での料金を課金する。
なお、サーバ（課金サーバ）４０は、コネクタホルダ３０と通信し、表示部３５に「充電コネクタを戻す旨」を表示して、利用者に警告するようにしてもよい。

以上述べたように、本処理によれば、充電に対して通常の課金処理を行うことができると共に、コネクタホルダ３０と充電コネクタ２１とが未嵌合の状態で所定時間（最大利用時間）を経過した場合には料金加算処理を行うことができる。
これにより、充電が終了したにも拘らず車両を充電スペースから移動させない利用者に対して超過料金として料金を加算することができ、充電スペースに居座る利用者に対して移動を促すことができる。また、他の利用者が充電する機会を失うなど不利益を被る事態を低減して利便性を向上することができる。

なお、課金対象となる充電利用時間には、ロック解除時刻（ステップＳ２３で記録される時刻）から再ロックされる時刻（ステップＳ２５で記録される時刻）までの時刻を含むようにできる。これにより、充電スペースに居座る利用者に対して移動をより有効に促すことができる。

［第２の実施の形態］
次に、図５から図１３を参照して、第２の実施の形態に係るケーブルセット２０Ａを用いた充電器課金システムＳ１ａについて説明する。
なお、第１の実施の形態に係る充電器課金システムＳ１と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

第２の実施の形態に係る充電器課金システムＳ１ａと、第１の実施の形態に係る充電器課金システムＳ１との主な相違点は、充電器としてのケーブルセット２０Ａが認証機能を有しないコントロールボックス（ＣＣＩＤ：Charging Circuit Interrupt Device）２０３を備える点である。

（ロック手段およびロック解除手段の構成例）
図６および図７を参照して、ロック手段３１およびロック解除手段３２の構成例について説明する。
図６は、第２の実施の形態に係る充電器課金システムＳ１ａに適用されるロック手段３１のロック状態を示す説明図、図７は、ロック手段３１のロック解除状態を示す説明図である。
図６、図７に示すように、充電コネクタ２１の先端側の外周部にはロックピン３１１の先端部が係合する係合凹部２１ａが形成されている。

そして、図６に示すように、充電コネクタ２１がホルダ部５００に接続された状態において、アクチュエータ３１２の作動によりロックピン３１１がＤ１方向に変位された場合に、ロックピン３１１の先端部が充電コネクタ２１の係合凹部２１ａに係合される。
これにより、充電コネクタ２１のＤ２方向への取り外しが阻止され、ロック状態を保持できる。

一方、図７に示すように、充電コネクタ２１がホルダ部５００に接続された状態において、解除要求信号に基づくアクチュエータ３１２の作動によりロックピン３１１がＤ３方向に変位された場合には、ロックピン３１１の先端部と充電コネクタ２１の係合凹部２１ａとの係合が解除される。
これにより、充電コネクタ２１のＤ４方向への抜き差しが可能状態とされる。

また、ロック手段およびロック解除手段の構成は、図６および図７に示す構成に限定されない。例えばフック部材を変位させてロック状態または非ロック状態を実現するようにしてもよい。
例えば、フック部材を用いたロック手段およびロック解除手段は、図１３から図１５に示すような構成とすることができる。
図１３（ａ）、（ｂ）は、ラッチングソレノイド３２０をアクチュエータとするロック手段３１およびロック解除手段３２の構成例を示す説明図である。

図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、コネクタホルダ３０との接続、非接続は、コネクタホルダ３０側に形成される突起部３０ａと、Ｄ５方向に回動可能なフック状のリンク１３０との係合、非係合によって行われる。

そして、突起部３０ａとフック状のリンク１３０との係合のロック状態または非ロック状態は、ラッチングソレノイド３２０のプランジャで構成されるロックピン３１１のＤ１方向の進退によって行われる。
即ち、ラッチングソレノイド３２０の作動により、ロックピン３１１が進出状態とされた場合にはフック状のリンク１３０は係合状態でロックされる。

一方、解除要求信号に基づくラッチングソレノイド３２０の作動により、ロックピン３１１が退避状態とされた場合には、フック状のリンク１３０は係合状態のロックが解除され、フック状のリンク１３０と突起部３０ａとの係合を解除可能な状態となる。
図１４は、サーボモータ３３０をアクチュエータとするロック手段３１およびロック解除手段３２の構成例を示す説明図である。

図１４に示すように、コネクタホルダ３０との接続、非接続は、コネクタホルダ３０側に形成される突起部３０ａと、Ｄ５方向に回動可能なフック状のリンク１３０との係合、非係合によって行われる。

サーボモータ３３０の回転軸にはウォームギア３３１が設けられている。ロックピン３１１は、ウォームギア３３１に噛合し、サーボモータ３３０の作動に伴うウォームギア３３１の回転によりガイドレール３３５に沿ってＤ１方向に摺動するラックギアを備える。

そして、突起部３０ａとフック状のリンク１３０との係合のロック状態または非ロック状態は、サーボモータ３３０の作動によるロックピンのＤ１方向の進退によって行われる。

即ち、サーボモータ３３０の正転方向への作動により、ロックピン３１１が進出状態とされた場合にはフック状のリンク１３０は係合状態でロックされる。なお、この状態において、ロックピン３１１はウォームギア３３１が有するセルフロック機能によりＤ１方向の移動が規制され、ロック状態を保持することができる。

一方、解除要求信号に基づくサーボモータ３３０の反転方向への作動により、ロックピン３１１が退避状態とされた場合には、フック状のリンク１３０は係合状態のロックが解除され、フック状のリンク１３０と突起部３０ａとの係合を解除可能な状態となる。
図１５（ａ）、（ｂ）は、サーボモータ３３０をアクチュエータとするロック手段３１およびロック解除手段３２の他の構成例を示す説明図である。

図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、コネクタホルダ３０との接続、非接続は、コネクタホルダ３０側に形成される突起部３０ａと、Ｄ５方向に回動可能なフック状のリンク１３０との係合、非係合によって行われる。

サーボモータ３３０の回転軸にはピニオンギア３３２が設けられている。ロックピン３１１は、ピニオンギア３３２に噛合し、サーボモータ３３０の作動に伴うピニオンギア３３２の回転によりＤ６方向に回動するギア３３３を一体的に備える。

そして、突起部３０ａとフック状のリンク１３０との係合のロック状態または非ロック状態は、サーボモータ３３０の作動によるロックピンのＤ６方向の回動によって行われる。
即ち、サーボモータ３３０の正転方向への作動により、ロックピン３１１が進出状態とされた場合にはフック状のリンク１３０は係合状態でロックされる。

一方、解除要求信号に基づくサーボモータ３３０の反転方向への作動により、ロックピン３１１が退避状態とされた場合には、フック状のリンク１３０は係合状態のロックが解除され、フック状のリンク１３０と突起部３０ａとの係合を解除可能な状態となる。
なお、上述のロック手段およびロック解除手段の構成は、第１の実施形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１にも適用可能である。

（充電器課金システムの要部構成等について）
図８を参照して、充電器課金システムＳ１ａの要部構成等について説明する。
ここで、図８は、第２の実施の形態に係る充電器課金システムＳ１ａに適用されるコントロールボックス２０３、充電コネクタ２１およびコネクタホルダ３０の概略構成例を示す構成図である。

図８に示すように、コントロールボックス２０３は、プラグ２０２に接続されるリレーＲＹと、パルス電源ＶＧおよびこのパルス電源に直列接続される抵抗器Ｒ１０（例えば、１ｋΩ）とを備える。

充電コネクタ２１は、抵抗器Ｒ１０に接続されるＣＰ（コントロールパイロット信号線）端子と、ノードｎ３とＣＳ（嵌合検出信号線）端子間に直列接続される抵抗器Ｒ３（例えば、３３０Ω）、Ｒ４（例えば、１５０Ω）と、ノードｎ１、ｎ２を介して抵抗器Ｒ３と並列接続されるスイッチＳＷ３を備える。また、リレーＲＹに接続される電力線端子Ｌ１、Ｌ２を備える。

コネクタホルダ３０は、ＣＰ端子に接続されるダイオードＤと、ノードｎ１０、ｎ１１間に接続される抵抗器Ｒ１（例えば、２．７４ｋΩ）を備える。また、抵抗器Ｒ１と並列に、ノードｎ１０、ｎ１４間に直列接続される抵抗器Ｒ２（例えば、１．３ｋΩ）とスイッチＳＷ２を備える。

ＰＥ（保護接地線）端子には、ノードｎ１４を介して直流電源ＳＶのマイナス側が接続される。直流電源ＳＶのプラス側は、抵抗器Ｒ６（例えば、３３０Ω）を介してＣＳ端子に接続される。また、ノードｎ１２、ｎ１３間には抵抗器Ｒ５（例えば、２．７ｋΩ）が接続される。
また、電力線端子Ｌ１、Ｌ２は、電源・充電制御部５１に接続される。
なお、図８には示さないが、コネクタホルダ３０は、図５に示すようなＣＰＵ３３等の他の部材も備えている。
ここで、コネクタホルダ３０等の動作について説明する。

コネクタホルダ３０は、ＣＰＵ３３と協働して、コントロールパイロット信号ならびに嵌合検出信号に対し、国際規格ＩＥＣ６１８５１－１に基づく制御・監視を行う。
例えば、嵌合検出信号（ＣＳ－ＰＥ間電圧）により、コネクタホルダ３０への充電コネクタ２１の接続状態を監視する。
ここで、コネクタホルダ３０に充電コネクタ２１が挿入されていない場合に、コネクタホルダ３０側から見た嵌合検出信号は約４．５Ｖの直流電圧となる。

コネクタホルダ３０に充電コネクタ２１が挿入されているが、ロックピン３１１が係合されていない場合（半嵌合状態）は、嵌合検出信号は約＋２．８Ｖの直流電圧となる（この際に、充電コネクタのスイッチＳＷ３は開状態）。

コネクタホルダ３０に充電コネクタ２１が挿入され、ロックピン３１１が係合されている場合は、嵌合検出信号は約＋１．５Ｖの直流電圧となる（この際に、充電コネクタのスイッチＳ３は閉状態）。
そして、コントロールパイロット信号（ＣＰ－ＰＥ間電圧）により、コントロールボックス２０３の状態監視ならびに充電の許可を行う。

充電コネクタ２１がコネクタホルダ３０に挿入されると、コントロールパイロット信号（ＣＰ－ＰＥ間電圧）は約＋９Ｖの直流電圧となる。コントロールボックス２０３は、この電圧を検出するとコントロールパイロット信号をハイレベルが約＋９Ｖ、ローレベルが約－１２Ｖ、周波数１ｋＨｚのパルス波に変更する。
コネクタホルダ３０は、この信号を検出し、充電を開始する場合はスイッチＳＷ２を閉状態にする。

これにより、コントロールパイロット信号はハイレベルが約＋６Ｖ、ローレベルが約－１２Ｖ、周波数１ｋＨｚのパルス波に変化する。コントロールボックス２０３は、この信号を検出するとリレーＲＹを閉とし商用電源２２をコネクタホルダ３０に供給する。

コネクタホルダ３０は、充電が完了するとスイッチＳＷ２を開状態にする。これにより、コントロールパイロット信号はハイレベルが約＋９Ｖ、ローレベルが約－１２Ｖ、周波数１ｋＨｚのパルス波となる。コントロールボックス２０３は、この信号を検出するとリレーＲＹを開としコネクタホルダ３０への電力の供給を遮断する。

また、充電中にコントロールパイロット信号がハイレベルが約＋６Ｖ、ローレベルが約－１２Ｖ、周波数１ｋＨｚのパルス波でなくなった場合や嵌合検出電圧が約＋１．５Ｖでなくなった場合は直ちにスイッチＳＷ２を開放する。
なお、スイッチＳＷ２を強制的に閉状態にする機構を設けておくことで上記の充電制御によらずコントロールボックス２０３より交流電圧を供給させることができる。これにより、蓄電池５４の電圧がコネクタホルダ３０の回路動作電圧を下回る電圧まで放電されてもコネクタホルダ３０を起動し蓄電池５４を充電することができる。
また、同様の方法で、第１の実施形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１における蓄電池５４を充電することもできる。

（電源・充電制御部と蓄電池について）
図９を参照して電源・充電制御部と蓄電池について説明する。図９は、交流／直流変換回路等を示すブロック図である。
図９に示すような交流／直流変換回路６０は、コントロールボックス２０３から供給される交流電圧を変圧、整流して直流電圧に変換する。

充電制御回路６１は、蓄電池５４の充電特性に合わせて蓄電池５４への充電電流や蓄電池の電圧を監視しながら一定の電流又は一定の電圧で蓄電池に充電を行う。また、交流電源が遮断された際に蓄電池５４から充電制御回路６１への電流の逆流を防止する機能を有する（逆流防止ダイオード、トランジスタスイッチによる切り離し等）。
電圧変換回路６２は、蓄電池５４から供給される電圧を各回路ブロックで使用する電圧に変換する（ＤＣＤＣコンバータ、ボルテージレギュレータ等）。
蓄電池５４は、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池等を使用可能である。
なお、第１の実施形態に係る充電器２０を用いた充電器課金システムＳ１における蓄電池５４についても同様である。

（電圧監視部について）
図１０および図１１を参照して、電圧監視部５３について説明する。
図１０は、蓄電池電圧を示す図表、図１１は、電圧監視部５３の構成例を示す説明図である。
電圧監視部５３は、蓄電池５４の電圧を監視して蓄電池５４の電圧に応じた信号をＣＰＵ３３に出力する。
電圧監視部５３は、オペアンプによる比較器ＯＰ１、ＯＰ２または同等の機能を持つボルテージディテクタＩＣ等で実現できる。
比較器ＯＰ１、ＯＰ２は、蓄電池電圧と基準電圧を比較して蓄電池電圧が基準電圧を上回れば出力にハイレベル（Ｈ）、下回ればローレベル（Ｌ）を出力する。
電圧監視部５３は、２種類の基準電圧を持ち、基準１は蓄電池の上限電圧（満充電電圧）、基準２は下限電圧（充電開始電圧）であり、比較器ＯＰ１で蓄電池電圧と基準１、比較器ＯＰ２で蓄電池電圧と基準２を比較する。
蓄電池電圧と比較器出力の関係は、例えば図１０に示す通りである。

（蓄電池の充電制御処理）
図１２のフローチャートを参照して、蓄電池の充電制御処理について説明する。
本処理が開始されると、まずステップＳ４０で蓄電池５４の電圧は充電開始電圧以上であるか否かが判定される。
そして、「Ｙｅｓ」と判定された場合には待機し、「Ｎｏ」と判定された場合にはステップＳ４１に移行する。
ステップＳ４１では、蓄電池５４の電圧は満充電電圧以上であるか否かが判定される。
そして、「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップＳ４７に移行して充電を停止してステップＳ４８に移行する。ステップＳ４８では、スイッチＳＷ２（図８参照）を開状態にしてステップＳ４０に戻る。
一方、ステップＳ４１で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ４２に移行する。

ステップＳ４２では、充電コネクタ２１とコネクタホルダ３０の嵌合を検出したか否かが判定される。「Ｎｏ」と判定された場合にはステップＳ４７に移行し、「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップＳ４３に移行する。
ステップＳ４３では、コントロールパイロット信号は何であるかが判定される。
そして、コントロールパイロット信号が＋６Ｖ／－１２Ｖでパルス波である場合にはステップＳ４１に戻る。
また、コントロールパイロット信号が＋９Ｖ／－１２Ｖでパルス波である場合にはステップＳ４４に移行する。
ステップＳ４４では、スイッチＳＷ２（図８参照）を閉状態にしてステップＳ４５に移行する。

ステップＳ４５では、交流電圧（Ｌ１－Ｌ２）の状態を判定し、通電状態である場合にはステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、充電を開始してステップＳ４１に戻る。
一方、ステップＳ４３でコントロールパイロット信号はその他であると判定された場合には、ステップＳ４９に移行する。

ステップＳ４９では、スイッチＳＷ２（図８参照）を開状態にしてステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０では、コントロールボックス（ＣＣＩＤ）が故障中である旨等を表示部３５（図１参照）に表示して処理を終了する。

このように、本処理では、電気自動車と同様の制御で蓄電池５４の充電を行うため，コネクタホルダ３０の充電の可否により、コントロールボックス２０３の故障診断を行うことができる。

以上、本発明の充電器課金システムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

Ｓ１、Ｓ１ａ 充電器課金システム
Ｖ 車両（ＥＶ、ＰＨＥＶ）
１０ 車両側受電手段
２０ 充電器
２０Ａ ケーブルセット
２１ 充電コネクタ
２１ａ 係合凹部
３０ コネクタホルダ
３１ ロック手段
３２ ロック解除手段
３３ 制御部（ＣＰＵ）
３７ 通信部（通信手段）
４０ サーバ（課金サーバ）
５０ 嵌合検出手段
２０３ コントロールボックス（ＣＣＩＤ）
３１１ ロックピン
３１２ アクチュエータ
５００ ホルダ部

Claims (4)

1. 車両側受電手段と電気的に接続される充電コネクタと、該充電コネクタに電力を供給する電力供給源と、を備える充電器と、
   前記充電コネクタと嵌合してロックするロック手段と、通信回線を介して送信される解除要求信号に基づいて前記ロック手段の解除を行うロック解除手段と、前記通信回線に接続されるサーバに対して認証用の充電利用者ＩＤ情報及び前記ロック解除手段で前記ロック手段の解除を行ったロック解除時刻を示すロック解除時刻情報を送信する通信手段と、を備えるコネクタホルダと、
   を備え、
   前記サーバは、前記充電利用者ＩＤ情報が認証された場合に、前記解除要求信号を前記コネクタホルダに送信し、
   前記コネクタホルダは、前記コネクタホルダと前記充電コネクタとが嵌合された場合に、前記充電コネクタが正規のものであるか否かを診断し、
   前記コネクタホルダは、前記充電コネクタが正規のものでないと診断した場合に、エラー表示を行い、
   前記サーバは、充電利用時間に基づいて課金処理を行うと共に、前記コネクタホルダと前記充電コネクタとが未嵌合の状態で前記ロック解除時刻から所定時間を経過した際に、前記充電コネクタが正規のものであるか否かに関わらず、前記所定時間の経過に対する料金加算処理および料金加算状態の通知処理を行う充電器課金システム。
2. 前記ロック手段は、
   前記充電コネクタ側に形成される嵌合部と、
   前記コネクタホルダ側に有って、前記嵌合部との嵌合状態と非嵌合状態とに変位可能なロックピンと、
   該ロックピンを前記嵌合状態と前記非嵌合状態とに変位させるアクチュエータと、
   該アクチュエータの動作を制御する制御部と、
   を備える請求項１に記載の充電器課金システム。
3. 前記ロック解除手段は、前記制御部および前記アクチュエータで構成され、
   前記制御部は、
   前記通信回線を介して送信される前記解除要求信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させ、前記ロックピンを前記嵌合状態から前記非嵌合状態へ変位させる請求項２に記載の充電器課金システム。
4. 前記充電器は、車両側受電手段を介した充電を制御するコントロールボックスを備える請求項１～３のいずれか一項に記載の充電器課金システム。

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