(57)【要約】  充電対象と電気的に接続可能な接続端子１１を有するコネクタ１０と、接続端子１１に電気的に接続された電力線２と、電力線２に接続され、充電対象を充電する充電器１と、コネクタ１０を保持する保持部と、電力線２及び接続端子１１における導通状態を判定する判定手段とを備え、保持部は、接続端子１１を導通させる導通手段を有する。
2012099052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電対象と電気的に接続可能な接続端子を有するコネクタと、
前記接続端子に電気的に接続された電力線と、
前記電力線に接続され、前記充電対象を充電する充電器と、
前記コネクタを保持する保持部と、
前記電力線及び前記接続端子における導通状態を判定する判定手段とを備え、
前記保持部は、前記接続端子を導通させる導通手段を有する
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記電力線に接続され、前記充電器による充電により電荷を蓄積するコンデンサをさらに備え、
前記判定手段は、前記コネクタを前記保持部に保持させた場合に、前記電荷が前記電力線、前記接続端子及び前記導通手段を介して放電する放電状態に基づき、前記導通状態を判定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の充電装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記検出電圧に基づいて前記コンデンサの放電時間を算出し、
前記放電時間に基づいて前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項３記載の充電装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記導通状態が正常である場合の放電閾値時間と前記放電時間とを比較し、
前記放電時間が前記放電閾値時間より長い場合に、前記導通状態に異常が生じていると判定する
ことを特徴とする請求項４記載の充電装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
前記導通状態が正常である場合の放電閾値時間と前記放電時間とを比較し、
前記放電閾値時間と前記放電時間との時間差に応じて、前記接続端子の劣化状態を判定する
ことを特徴とする請求項４記載の充電装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
前記コンデンサの電荷が放電される前に前記電圧検出手段により検出された電圧に応じて放電閾値時間を設定し、
前記放電時間と前記放電閾値時間との比較結果に応じて前記導通状態を判定する
ことを特徴とする請求項５または６記載の充電装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記検出電圧に基づいて前記コンデンサの放電による降下電圧を算出し、
前記電圧降下に基づいて前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記コネクタを保持したことを検知する検知部を有し、
前記コンデンサは、前記検知部により、前記コネクタを保持したことを検知した場合に、前記電荷を放電する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項１０】
前記導電手段は、前記コンデンサの電荷を消費させるための抵抗を有する
ことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項１１】
充電対象とコネクタの接続端子とを電気的に接続する工程と、
前記接続端子に電気的に接続された電力線を介して前記充電対象を充電し、前記電力線に接続されたコンデンサを蓄電する充電工程と、
前記充電工程の後に、前記接続端子と充電対象との電気的な接続を解除し、前記コネクタを保持部に保持させて、前記保持部に含まれる導通手段と、前記電力線と、前記コンデンサと、前記接続端子とを電気的に接続させる接続工程と、
前記接続工程の後に、前記充電工程により蓄電された前記コンデンサの電荷を放電する放電工程と、
前記放電工程における、前記コンデンサの放電状態に基づいて、前記電力線及び前記接続端子における導通状態を判定する工程とを含む
ことを特徴とする導通状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置及び導通状態判定方法に関するものである。【０００２】
本出願は、２０１１年１月１８日に出願された日本国特許出願の特願２０１１―７５７７に基づく優先権を主張するものであり、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、上記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
接続対象と接続したケーブルの信号線間におけるインピーダンス値を測定するインピーダンス測定手段と、当該インピーダンス測定手段によって測定したインピーダンス値としきい値とを比較する比較手段と、比較結果を通知する通知手段と、これらを駆動させるための電源とを備えたケーブル接続診断装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記のケーブル接続診断装置では、接続対象と接続されるケーブルの故障を診断するために、電源を含めた診断用の装置を用いるため、例えば大電流用のケーブルの故障を診断する場合には、大電流を出力する電源を診断用の電源として別途用意しなければならない、という問題があった。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、故障診断用の電源を用いることなく、コネクタ及び電力線の導通状態を判定することができる、充電装置及び導通状態判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電力線及び接続端子における導通状態を判定する判定手段と、接続端子を導通させる導通手段とを有することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コネクタを保持部に戻したときに、充電装置自体が有する電力を用いて導電するようにし、その導通状態を判定するようにしたことで、故障診断用の電源を用いることなく、コネクタ及び電力線の導通状態を判定することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る充電装置を示すブロック図である。
【図２】図１の充電装置を車両に接続した状態を示すブロック図である。
【図３】図１の充電装置における、放電時間に対するコンデンサの検出電圧の特性を示すグラフである。
【図４】図１の充電装置における、放電時間に対するコンデンサの検出電圧の特性を示すグラフである。
【図５】図１のコントローラに格納されるテーブルを示す図である。
【図６】図１の充電装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る充電装置を示すブロック図である。図２は、本例の充電装置と、当該充電装置により充電される車両とを示すブロック図である。以下、本例の充電装置は電気自動車等の車両に用いられるが、本発明は、二次電池を搭載する車両以外のものを充電する充電装置に適用してもよい。
【００１２】
図１に示すように、本例の充電装置１００は、充電器１と、電力線２と、コンデンサ３と、電圧センサ４と、コントローラ５と、リレースイッチ６と、コネクタ１０と、コネクタ用のホルダ２０とを備えている。充電器１は、後述する車両に含まれる二次電池を充電する充電器であり、電力線２を介して当該二次電池に対して直流電力を出力する。電力線２は強電用の電源線であり、充電器１に接続されている。コンデンサ３は、充電器１から出力される直流電力を平滑化するために設けられており、電力線２の間に接続されている。
【００１３】
電圧センサ４は、コンデンサ３の電圧を検出センサであり、電力線２に接続されている。また電圧センサ４は、コントローラ５の制御信号に基づき、所定のサンプリング周期でコンデンサ３の電圧を検出する。リレースイッチ６は、コンデンサ３、後述する抵抗２２、及び、コンデンサ３と配線２１との間を電気的に接続する信号線により形成される回路のオン及びオフを切り換えるためのスイッチであり、コンデンサ３と抵抗２２との間を電気的に接続する電力線２の途中に接続されている。
【００１４】
コントローラ５は、充電装置１００の全体を制御する制御部分であり、充電器１、電圧センサ４、リレースイッチ６、ホルダスイッチ２３を制御する。コントローラ５による、本例の制御内容については後述する。
【００１５】
電力線２の一端には、接続端子１１が接続されており、接続端子１１はコネクタ１０に設けられている。コネクタ１０は、充電装置１００の給電用のコネクタであり、車両に設けられた充電口３０（図２を参照）に差し込まれる。充電を行っていない場合に、コネクタ１０は、コネクタ用のホルダ２０に保持される。ホルダ２０には、接続端子１１間を導通させる配線２１と抵抗２２とが設けられている。抵抗２２は、配線２１に接続されている。コネクタ１０がホルダ２０に保持されると、接続端子１１と配線２１の一端とが接続され、接続端子１１の間が、配線２１と抵抗２２とを介して電気的に導通される。なお、接続端子１１と配線２１との接続部分の説明は省略するが、例えば接続端子を三相出力端子とし、配線２１の先端部分を当該三相出力端子の差込口としてもよい。
【００１６】
またホルダ２０には、ホルダスイッチ２３が設けられている。ホルダスイッチ２３は、コネクタ１０がホルダ２０に確実に保持されているか否かを検知するためのスイッチである。コネクタ１０がホルダ２０の所定の位置にはめ込まれ、保持されると、ホルダスイッチ２３がオンになり、ホルダ２０の保持状態を検知する。
【００１７】
次に、図２を用いて、車両の充電時における、本例の充電装置１００を説明する。車両３００は、充電口３０と、バッテリ３１とを備えている。充電口３０は、接続端子１１と接続される端子（図示しない）を有している。当該端子はバッテリ３１と配線等により電気的に接続されている。バッテリ３１は車両の動力源であり、複数の二次電池により形成される。コネクタ１０が充電口３０に接続されると、接続端子１１とバッテリ３１との間が電気的に接続される。なお、コネクタ１０は、ユーザによりホルダ２０から外され、充電口３０に差し込まれる。
【００１８】
次に、図１及び図２を用いて、コントローラ５による本例の制御内容を説明する。充電時には、コネクタ１０はホルダ２０から外されて、接続端子２１とバッテリ３１との電気的な接続が解除される。そして、図２に示すように、コネクタ１０が充電口３０に差し込まれ、充電の準備が完了する。コントローラ５は、ユーザの充電指令に基づき、リレースイッチ６をオンにする。リレースイッチ６がオンになると、充電器１とバッテリ３１とが電気的に導通される。コントローラ５は、充電器１とバッテリ３１との間の導通状態、残容量等のバッテリ３１の状態等を確認し、充電器１を制御し、バッテリ３１を充電する。充電器１からバッテリ１２へ電力が供給されると、コンデンサ３に電荷が蓄積され、コンデンサ３の電圧は規定容量に応じた電圧まで上昇する。バッテリ３１が所望の容量まで充電されると、コントローラ５は充電を終了し、リレースイッチ６をオフにする。そして、コネクタ１０は充電口３０から取り外される。この際、コンデンサ３に蓄電された電荷は維持されている。
【００１９】
コネクタ１０は、元の位置であるホルダ２０に戻される。ホルダ２０がコネクタ１０を保持すると、ホルダスイッチ２３が動作する。コントローラ５は、ホルダスイッチ２３の検知信号を受信することで、コネクタ１０がホルダ２０に保持されたことを確認する。コントローラ５は電圧センサ４によりコンデンサ３の電圧を検出する。コントローラ５は、充電後であって、ホルダ２０によりコネクタ１０を保持した時の、コンデンサ３の電圧を検出する。
【００２０】
そしてコントローラ５は、リレースイッチ６をオンにし、コンデンサ３に蓄電された電荷を放電させる。またコントローラ５は、電荷を放電している時に、電圧センサ４を制御し、所定のサンプリング周期でコンデンサ３の電圧を検出し、電圧センサ４の検出電圧に基づき、コンデンサ３の放電状態を管理する。
【００２１】
ここで、図３を用いてコンデンサ３の放電状態について、放電時間に対する検出電圧の推移を説明しつつ、電力線２及びコネクタ５の接続端子１１の導通状態を詳述する。図３は放電時間に対するコンデンサ３の検出電圧の特性を示すグラフである。グラフａは電力線２及び接続端子１１が共に正常状態であるときの特性を示し、グラフｂは接続端子１１の接続部分で接触不良が生じている状態の特性を示し、グラフｃは電力線２が断線故障している状態の特性を示す。
【００２２】
電力線２及び接続端子１１が共に正常な状態であり、コンデンサ３から抵抗２２までが電気的に導通されている場合には、リレースイッチ６をオンにすることで、コンデンサ３の電荷は抵抗２２で消費され、徐々に放電される。そのため、コンデンサ３の検出電圧は、コンデンサ３の電荷の放電により、徐々に低下する。そして、放電が終わった時点で、コンデンサ３の検出電圧はゼロになる。
【００２３】
接続端子１１の経時的な劣化等により、接続端子１１と配線２１との接続部分に接触不良が生じている場合には、電力線２及び接続端子１１が共に正常な状態である場合と比較して、コンデンサ３の放電速度が遅くなる。そのため、放電開始時のコンデンサ３の電圧を同一の条件とし、接続端子１１と配線２１との接続部分に接触不良が生じている場合における、コンデンサ３の放電時間は、図３のグラフｂに示すように、正常な場合の放電時間より長くなる。
【００２４】
電力線２が断線故障している場合には、リレースイッチ６をオンにしても、コンデンサ３の放電はほとんど行われず、コンデンサ３の検出電圧は、図３のグラフｃに示すように、大きく変化しない。
【００２５】
すなわち、充電後にコネクタ１０をホルダ２０に保持させて、コンデンサ３の電荷の放電させた場合に、電力線２及び接続端子１１の導通状態に応じて、コンデンサ３の電荷の放電状態が変化する。そして、当該放電状態は、放電中のコンデンサ３の検出電圧から把握することができる。
【００２６】
本例において、コントローラ５は断線検出時間と、劣化判定時間とを予め設定し、コンデンサ３を放電するためにリレースイッチ６をオンにし、放電させる前の電圧センサ４の検出電圧に応じて、当該劣化判定時間を設定する。
【００２７】
断線検出時間は、電力線２の断線故障を検出するために設定される時間である。図３に示すように、電力線２に断線が生じている場合には、コンデンサ３の放電はほとんど行われない。そのため、タイムアウトの時間として、断線検出時間を設定する。
【００２８】
また劣化判定時間は、電力線２及び接続端子１１が正常な場合におけるコンデンサ３の放電時間又は当該放電時間に対して少し長めに設定した時間であって、接続端子１１における接続状態を判定するための時間である。放電開始時からコンデンサ３の電圧がゼロになるまで時間が劣化判定時間より長い場合には、接続端子１１の接続部分で接触不良が生じていると判定される。充電後にコンデンサ３に蓄電される電荷量は、コンデンサ３の容量により定められる。そして放電時間は、コンデンサ３に接続され、放電が行われる回路により定められる。コンデンサ３の容量、抵抗２２の抵抗値等は予め設定されるため、正常に放電された場合における、コンデンサ３の電圧がゼロになるまでの放電時間も予め設定することができる。そのため、劣化判定時間も設計の段階で予め設定することができる。
【００２９】
ここで、図４を用いてコンデンサ３の自己放電について説明する。図４は時間に対するコンデンサ３の検出電圧の特性を示すグラフである、図４のグラフａは時間（ｓ１）の時点でリレースイッチ６をオンにした場合の特性を示し、グラフｂは時間（ｓ２）の時点でリレースイッチ６をオンにした場合の特性を示す。なお時間（ｓ２）は時間（ｓ１）の後の時間であり、それぞれの特性は、リレースイッチ６をオンにする前のコンデンサ３の電圧を同じ電圧とし、当該電圧を基点とする。
【００３０】
充電を終了させてからリレースイッチ６をオンにするまでの間に、コンデンサ３の電荷は自己放電される。そのため、図４に示すように、充電終了時にはコンデンサ３の電圧が同じ電圧である場合でも、リレースイッチ６をオンにするタイミングによって、自己放電に伴うコンデンサ３の降下電圧が異なる。そのため、グラフａに示すように、充電を終了し、コネクタ１０をホルダ２０に保持させリレースイッチ６をオンにするまでの時間（ｓ１）が短い場合には、リレースイッチ６をオンにした時の検出電圧（Ｖ１）は高く、リレースイッチ６をオンにしてからコンデンサ３の電圧がゼロになるまでの放電時間（Ｔ１）は長くなる。一方、グラフｃに示すように、充電を終了し、コネクタ１０をホルダ２０に保持させリレースイッチ６をオンにするまでの時間（ｓ２）が、グラフａの場合と比較して長い場合には、自己放電の時間も長くなるため、リレースイッチ６をオンにした時の検出電圧（Ｖ２）は検出電圧（Ｖ１）より低くなり、リレースイッチ６をオンにしてからコンデンサ３の電圧がゼロになるまでの放電時間（Ｔ２）は放電時間（Ｔ１）より短くなる。
【００３１】
コントローラ５には、図５に示すテーブルが予め格納されており、コントローラ５は、リレースイッチ６をオンにする前のコンデンサ３の検出電圧に基づき、当該テーブルを参照して、劣化判定時間を設定する。図５はコンデンサ３の電圧と劣化判定時間との対応関係を示すテーブルである。
【００３２】
図４に示すように、放電時間は、リレースイッチ６をオンにし、コンデンサ３を放電させる時のコンデンサ３の電圧により異なる。そのため、図５に示すように、本例は、放電開始時のコンデンサ３の電圧を予め複数の電圧レンジに分け、当該複数の電圧レンジ毎に劣化判定時間を割当てる。放電開始時のコンデンサ３の電圧が高い場合には、コンデンサ３の電圧がゼロになるまでの放電時間は長くなるため、高電圧の電圧レンジに対して、長い劣化判定時間が割当てられている。
【００３３】
例えば、充電後にリレースイッチ６をオンにする直前のコンデンサ３の検出電圧が４１５（Ｖ）である場合に、コントローラ５は、図５のテーブルを参照し、検出電圧４１５（Ｖ）を含む電圧レンジ（４２０〜４１１（Ｖ））に対応する放電時間３０００（ｍｓ）を劣化判定時間として設定する。
【００３４】
そして、コントローラ５は、リレースイッチ６をオンにした時点を基点として放電時間を計測し、計測した放電時間と、劣化判定時間及び断線検出時間とをそれぞれ比較する。コンデンサ３の検出電圧がゼロになるまでの放電時間が劣化判定時間以下である場合には、正常に放電が行われており、コントローラ５は、電力線２及び接続端子１１における導通状態は正常である、と判断する。一方、計測された放電時間が劣化判定時間より長い場合には、正常に放電が行われておらず放電に時間を要しているため、コントローラ５は、接続端子１１の接続状態が異常である、と判断する。接続端子１１の接続状態に異常が生じている場合に、コントローラ５は、例えば充電装置１００に設けられた警告ランプ（図示しない）を表示させて、ユーザ等に異常を知らせる。
【００３５】
また、コントローラ５は、リレースイッチ６をオンにして、コンデンサ３の検出電圧がゼロになる前に、放電時間が断線検出時間より長くなった場合には、電力線２で断線故障が生じていると、判断する。断線故障が生じている場合に、コントローラ５は、例えば、当該警告ランプ（図示しない）を表示させて、ユーザ等に異常を知らせる。
【００３６】
次に、図６を用いて本例の制御手順を説明する。図６は本例の充電装置１００の制御手順を示すフローチャートである。
【００３７】
図６に示すように、ステップＳ１にて、充電が終了し、コネクタ１０がホルダ２０に保持される。ステップＳ２にて、ホルダスイッチ２３が、コネクタ１０の保持を検知してオンになり、コネクタ１０の保持を示す信号をコントローラ５に送信する。コントローラ５は、当該信号を受信した場合には、コネクタ１０がホルダ２０に保持されたと判断しステップＳ３に遷る。一方、コントローラ５は、当該信号を受信しない場合には、ステップＳ２に戻る。
【００３８】
ステップＳ３にて、コントローラ５は、電圧センサ４を制御しコンデンサ３の電圧を所定のサンプリング周期で検出する。ステップＳ４にて、コントローラ５は、図５に示すテーブルを参照し、ステップＳ３の検出電圧に対応する放電時間を、劣化判定時間として設定する。ステップＳ５にて、コントローラ５はリレースイッチ６をオンし、コンデンサ３を放電させる。またコントローラ５は、リレースイッチをオンにしてからの放電時間を計測する。ステップＳ６にて、コントローラ５は、計測された放電時間と断線検出時間とを比較する。計測された放電時間が断線検出時間より長い場合には、ステップＳ６１に遷る。ステップＳ６１にて、コントローラ５は、電力線２で断線異常が生じていると判断し、図示しない表示ランプ等を点灯し、断線異常を通知し、ステップ９に遷る。
【００３９】
一方、計測された放電時間が断線検出時間以下である場合には、ステップＳ７に遷る。ステップＳ７にて、コントローラ５は、コンデンサ３の検出電圧がゼロになったか否かを判定する。コンデンサ３の検出電圧がゼロになった場合には、コントローラ５はコンデンサ３の検出電圧がゼロになるまでの放電時間を計測し、ステップＳ８に遷る。一方、コンデンサ３の検出電圧がゼロでない場合には、ステップＳ６に戻る。すなわち、ステップＳ６による比較判断及びステップＳ７のループ制御により、コントローラ５は、コンデンサ３の検出電圧がゼロにならず、放電時間が断線検出時間を超えてしまった場合を、電力線２の断線故障と判断することができる。
【００４０】
ステップＳ８にて、コントローラ５は、コンデンサ３の検出電圧がゼロになるまでの放電時間と劣化判定時間とを比較する。当該放電電圧が劣化判定時間以下の場合には、コントローラ５は、電力線２及び接続端子１１の導通状態は正常である、と判断し、ステップＳ９に遷る。一方、当該放電電圧が劣化判定時間より長い場合には、コントローラ５は、コンデンサ３の放電が十分に行われず、接続端子１１の劣化による異常が生じていると判断し、図示しない表示ランプ等を点灯し、劣化異常を通知し、ステップ９に遷る。
【００４１】
そして、ステップＳ９にて、コントローラ５はリレースイッチ６をオフにして、本例の制御処理を終了する。
【００４２】
上記のように本例は、コネクタ１０をホルダ２０に保持させると、充電装置１００自体が有する電力を用いて、電力線２及び接続端子１１に導通するようにし、この導通状態を判定する。これにより、故障診断用の別途の電源を用いることなく、電力線２及び接続端子１１の異常を検出することができる。
【００４３】
また本例の充電装置１００は、コネクタ１０をホルダ２０に保持させ、コンデンサ３に蓄電された電荷を、電力線２及び接続端子１１を介して放電させて、放電状態に基づき、電力線２及び接続端子１１における導通状態を判定する。電力線２の断線、又は、接続端子１１の劣化による接触不良が生じた場合には、コンデンサ３の電荷の放電状態に影響する。そのため、本例は放電状態を検出することで、電力線２及び接続端子１１における異常を検出することができる。また本例は、コンデンサ３の電荷を利用して接続異常を判定するため、電力線２及び接続端子１１の導通状態の異常を検出するための電源を省略することもできる。また本例は、電力線２及び接続端子１１における導通状態の検出を兼ねて、コンデンサ３の電荷を放電させることができるため、コンデンサ３に長期に電荷が蓄積されることを防ぐことができ、より安全性の高いシステムを提供することができる。
【００４４】
また本例は、放電閾値時間として設定された劣化判定時間と放電時間とを比較し、放電時間が劣化判定時間より長い場合には、電力線２及び接続端子１１における導通状態に異常が生じていると判定する。これにより、コンデンサ３の電荷の放電状態から接続端子１１の劣化による接触不良又は電力線２の断線異常を判定することができ、その結果として、電力線２及び接続端子１１の導通状態の異常を検出するための電源を省略することもできる。接触端子１１は、車両の充電口３０等の接続が繰り返し行われる場所であり、劣化により接触異常が生じるおそれがある。またコネクタ１０から電力線２にかけて可撓性を有している場合には、充電を繰り返すことにより、可撓性を有している部分に相当する電力線２には、圧力が加わる機会が多くなるため、電力線２が断線するおそれがある。本例では、コンデンサ３の放電状況に応じて、当該劣化による異常又は電力線２の断線異常を検出することができ、使い勝手のより充電システムを提供することができる。
【００４５】
また本例は、コンデンサ３の電荷の放電の前に検出されたコンデンサ３の検出電圧に応じて、劣化判定時間を設定する。コンデンサ３の放電時間は放電開始時のコンデンサ３の検出電圧に応じて変化する。本例では、放電開始時のコンデンサ３の検出電圧に応じて閾値時間を設定するため、放電開始時の電圧の違いに対応させて劣化判定時間を設定することができ、電力線２及び接続端子１１における導通状態を判定する精度を高めることができる。
【００４６】
また充電を終了させてからコネクタ１０をホルダ２０に保持させるまでの時間は、ユーザに応じて異なるため、コンデンサ３が自己放電する時間も異なる。そのため、放電開始時のコンデンサ３の電圧は、状況に応じて異なる場合がある。本例では、コンデンサ３の検出電圧に応じて、劣化判定時間を設定するため、充電後のコネクタ１０の使用状況に対応しつつ、劣化判定時間を設定することができ、電力線２及び接続端子１１における導通状態を判定する精度を高めることができる。
【００４７】
また本例は、ホルダ２０にホルダスイッチ２３を設け、ホルダスイッチ２３によりコネクタ１０の保持を検知した場合に、コンデンサ３の放電を行う。ホルダ２０によりコネクタ１０が完全に保持されてない状態で、リレースイッチ６をオンにして、コンデンサ３を放電させた場合には、接続端子１１の接続部分が電気的に導通されず、コントローラ５は、電力線２の断線異常と誤検知する可能性がある。本例では、コネクタ１０がホルダ２０に完全に保持された状態を確認してから、電力線２及び接続端子１１の導通状態の異常を検出するため、上記の誤検知を防ぐことができる。
【００４８】
なお、本例において、コントローラ５は、電力線２及び接続端子１１が正常な場合におけるコンデンサ３の放電時間を放電閾値時間として設定し、当該閾値時間と放電時間との時間差に応じて、接続端子１１の劣化状態を判定してもよい。すなわち、電力線２及び接続端子１１が正常な場合には、当該閾値時間と放電時間との時間差は誤差の範囲内であり、小さな時間差となる。一方、続端子１１の劣化不良が生じている場合には、当該放電閾値時間と放電時間との時間差は大きく。そのため、本例は、閾値時間と放電時間との時間差に応じて、接続端子１１の劣化状態を判定することができる。
【００４９】
なお本例において、コントローラ５は放電時間を計測し、閾値時間と比較することで、コンデンサ３の放電状態を検出するが、コンデンサ３の降下電圧により、コンデンサ３の放電状態を検出してもよい。図３に示すように、コンデンサ３の放電速度は、電力線２及び接続端子１１が共に正常状態の時が一番早く、接続端子１１の接続部分で接触不良が生じている時が二番目に早く、電力線２が断線している時が一番遅い。そして、当該放電速度は、時間あたりのコンデンサ３の降下電圧に相当する。コントローラ５は、電圧センサ７を制御し、コンデンサ３を所定のサンプリング周期で検出するため、当該検出電圧から降下電圧を検出する。またコントローラ５は、正常な場合の閾値電圧と、電力線２の断線故障を検出するための閾値電圧又は接続端子１１の劣化異常を検出するための閾値電圧とを設定し、検出した降下電圧と閾値電圧とを比較し、比較結果に応じて、導通状態を検出する。
【００５０】
なお本例は、電力線２の断線異常及び接続端子１１の劣化異常を検出するが、電力線２の断線異常又は接続端子１１の劣化異常の何れか一方を検出してもよい。
【００５１】
なお、上記ホルダ２０は本発明に係る「保持部」に相当し、コントローラ５は「判定手段」に、劣化判定時間及び断線検出時間は「放電閾値時間」に、電圧センサ４は「電圧検出手段」に、配線２１及び抵抗２２が「導通手段」に、ホルダスイッチ２３が「検知部」に相当する。
【符号の説明】
【００５２】
１…充電器
２…電力線
３…コンデンサ
４…電圧センサ
５…コントローラ
６…リレースイッチ
１０…コネクタ
１１…接続端子
２０…ホルダ
２１…配線
２２…抵抗
２３…ホルダスイッチ
３０…充電口
３１…バッテリ
１００…充電装置
３００…車両
【図１】
2012099052.tif 000003
【図２】
2012099052.tif 000004
【図３】
2012099052.tif 000005
【図４】
2012099052.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012099052.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月29日(2012.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電対象と電気的に接続可能な接続端子を有するコネクタと、
前記接続端子に電気的に接続された電力線と、
前記電力線に接続され、前記充電対象を充電する充電器と、
前記充電対象との電気的接続が解除されているときに、前記コネクタを保持する保持部と、
前記電力線及び前記接続端子における導通状態を判定する判定手段とを備え、
前記保持部は、前記接続端子を導通させる導通手段を有する
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記電力線に接続され、前記充電器による前記充電対象の充電により電荷を蓄積するコンデンサをさらに備え、
前記判定手段は、前記コネクタを前記保持部に保持させた場合に、前記電荷が前記電力線、前記接続端子及び前記導通手段を介して放電する放電状態に基づき、前記導通状態を判定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記コンデンサの電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の充電装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記検出電圧に基づいて前記コンデンサの放電時間を算出し、
前記放電時間に基づいて前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項３記載の充電装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記導通状態が正常である場合の放電閾値時間と前記放電時間とを比較し、
前記放電時間が前記放電閾値時間より長い場合に、前記導通状態に異常が生じていると判定する
ことを特徴とする請求項４記載の充電装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
前記導通状態が正常である場合の放電閾値時間と前記放電時間とを比較し、
前記放電閾値時間と前記放電時間との時間差に応じて、前記接続端子の劣化状態を判定する
ことを特徴とする請求項４記載の充電装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
前記コンデンサの電荷が放電される前に前記電圧検出手段により検出された電圧に応じて放電閾値時間を設定し、
前記放電時間と前記放電閾値時間との比較結果に応じて前記導通状態を判定する
ことを特徴とする請求項５または６記載の充電装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記検出電圧に基づいて前記コンデンサの放電による降下電圧を算出し、
前記降下電圧に基づいて前記放電状態を検出する
ことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記コネクタを保持したことを検知する検知部を有し、
前記コンデンサは、前記検知部により、前記コネクタを保持したことを検知した場合に、前記電荷を放電する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項１０】
前記導電手段は、前記コンデンサの電荷を消費させるための抵抗を有する
ことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項１１】
充電対象とコネクタの接続端子とを電気的に接続する工程と、
前記接続端子に電気的に接続された電力線を介して前記充電対象を充電し、前記電力線に接続されたコンデンサを蓄電する充電工程と、
前記充電工程の後に、前記接続端子と充電対象との電気的な接続を解除し、前記コネクタを保持部に保持させて、前記保持部に含まれる導通手段と、前記電力線と、前記コンデンサと、前記接続端子とを電気的に接続させる接続工程と、
前記接続工程の後に、前記充電工程により蓄電された前記コンデンサの電荷を放電する放電工程と、
前記放電工程における、前記コンデンサの放電状態に基づいて、前記電力線及び前記接続端子における導通状態を判定する工程とを含む
ことを特徴とする導通状態判定方法。
【国際調査報告】
2012099052.tif 000009
2012099052.tif 000010
2012099052.tif 000011
2012099052.tif 000012