(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車と接続するコネクタ部を一端に備え、外部電源と接続するプラグ部を他端に備える充電ケーブルであって、
該プラグ部は、漏電検出手段と、外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉リレーと、漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉リレーの開閉制御を行うリレー制御回路と、回路動作用の交流・直流変換の制御用電源と、自動車側の充電制御信号を該リレー制御回路に伝える外部信号接続部を備え、
該外部信号接続部が、前記自動車側の制御部に送信する制御信号を発生させる回路を含む充電制御部を追加接続可能な外部信号接続部であることを特徴とする充電ケーブル。
【請求項２】
該外部信号接続部が外部信号端子からなり、
該プラグ部の2次側端部に端子収納部を備え、該端子収納部に、外部電源から自動車への電路を形成する電路接続用端子と、該外部信号端子を備えることを特徴とする請求項１記載の充電ケーブル。
【請求項３】
自動車側の充電情報を読み込み、該充電情報に基づき充電制御を行う充電制御信号を作成する充電制御部を備え、
該端子収納部に、更に、制御用電源から該充電制御部への電力供給を行う電源接続端子を備えることを特徴とする請求項２記載の充電ケーブル。
【請求項４】
自動車側の充電情報を読み込み、該充電情報に基づき充電制御を行う充電制御信号を作成する充電制御部を備え、
該充電制御部は該外部信号接続部に接続され、
該外部信号接続部を介して、該充電制御信号をリレー制御回路に送信することを特徴とする請求項１記載の充電ケーブル。
【請求項５】
該充電制御部と該プラグ部とを同一筺体に収納したことを特徴とする請求項４記載の充電ケーブル。
【請求項６】
リレー制御回路は、コネクタ部が自動車と接続したコネクタ部接続信号と、プラグ部が外部電源と接続したプラグ部接続信号を合わせて受けたとき、電路開閉リレーを閉じて、充電を開始することを特徴とする請求項1記載の充電ケーブル。
【請求項７】
該リレー制御回路は、更に、電路開閉リレーを閉じて充電を開始する充電開始操作スイッチを備えることを特徴とする請求項1記載の充電ケーブル。
【請求項８】
該リレー制御回路は、更に、充電開始選択手段を備え、コネクタ部が自動車と接続したコネクタ部接続信号と、プラグ部が外部電源と接続したプラグ部接続信号を合わせて受けたとき電路開閉リレーを閉じて、充電を開始するか、または、該信号を合わせて受けた後、更に、充電開始操作スイッチを操作することにより電路開閉リレーを閉じて充電を開始するか選択できることを特徴とする請求項７記載の充電ケーブル。
【請求項９】
リレー制御回路は、充電制御部が作成する充電開始信号を受けたとき、電路開閉リレーを閉じて、充電を開始し、充電制御部が作成する充電停止信号を受けたとき、電路開閉リレーを開いて、充電を停止することを特徴とする請求項４記載の充電ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やプラグインハイブリッドカー等のコンダクティブ充電システムに用いられる充電ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今後、急速な普及が予想される電気自動車やプラグインハイブリッドカーに搭載される車載電池の充電システムに関し、米国のＳＡＥ（ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ）とＪＥＶＡ（旧日本電動車両協会：現在ＪＡＲＩ日本自動車研究所）が共同で定めた2種類の標準システム（インダクティブ充電システムまたはコンダクティブ充電システム）が存在する。これらの両システムによる充電機は、共に２００Vの電源を一旦高周波に変換して、それをトランスで昇圧し、その後整流し直流にしてバッテリを充電する点は共通しており、最大の相違点は、充電機の主要部分（高周波変換と昇圧）を地上におくか（インダクティブ充電システム）、車両に搭載するか（コンダクティブ充電システム）の差である。
【０００３】
このうち、コンダクティブ充電システムでは、すべてが車載になるため、地上側の設備は比較的簡単になるが、該地上側設備に充電ケーブル・漏電遮断手段を含めることが必要になり、通常は、ＣＣＩＤと呼ばれる漏電遮断機構を内蔵した保護装置をケーブルの途中に備えた専用の充電ケーブルが用いられる。
【０００４】
コンダクティブ充電システムの中にも、更に複数の充電モードが存在し、例えば、地上側の設備として充電ケーブル・漏電遮断手段のみが要求されるモードや（以下、モード１）、地上側の設備として充電ケーブル・漏電遮断手段に加えて電気自動車の制御部（ＥＣＵ）に送信するパイロット回路信号ＣＰＬＴを発生させるコントロールパイロット回路を含む制御手段が要求されるモード（以下、モード２）等があり、日本や欧州ではモード１仕様の充電システムを採用可能であるが、米国ではモード２仕様の充電システムが必要である等、各国ごとに異なる規格に準拠することが必要となる。
【０００５】
図４には、例えば、特許文献1等に記載された従来のモード２対応の充電ケーブルの構成に関する説明図を示している。モード２におけるコントロールパイロット回路に関する規格（ＳＡＥ  Ｊ１７７２規格、ＪＥＶＳ  Ｇ１０９規格等）では、該コントロールパイロット回路は、外部電源に接続される充電ケーブルプラグ１から３０ｃｍ以内に配置することが定められている。図４に示すように、従来、モード２対応の充電ケーブルは、車両と外部電源をつなぐ充電ケーブルの途中に、ＣＣＩＤとコントロールパイロット回路５を内蔵する筺体６を設ける構成を有し、該筺体６は、前記のＳＡＥ  Ｊ１７７２規格、ＪＥＶＳ  Ｇ１０９規格を満足するために、外部電源に接続される充電ケーブルプラグ１から３０ｃｍ以内に配置されていた。
【０００６】
しかし、ＣＣＩＤとコントロールパイロット回路５を内蔵する筺体６は大型化して嵩高くなり、このような大型の筺体を充電ケーブルプラグ１から３０ｃｍ以内に吊り下げて配置するため、該大型の筺体が宙に浮いた状態となって不安定であるという問題や、充電ケーブルプラグ１に該筺体の重力負荷がかかる問題があった。
【０００７】
また、モード２対応の充電ケーブルは、ＣＣＩＤとコントロールパイロット回路が同一の筺体に内蔵されているため、ＣＣＩＤのみが必要となるモード１対応の充電ケーブルとで、共有化が図れず、コスト高になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−７１８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は前記問題を解決し、コンダクティブ充電システムの各種モードに汎用することができ、かつ、充電ケーブルプラグから吊り下げ配置される大型の筺体を省略可能な充電ケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の充電ケーブルは、自動車と接続するコネクタ部を一端に備え、外部電源と接続するプラグ部を他端に備える充電ケーブルであって、該プラグ部は、漏電検出手段と、外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉リレーと、漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉リレーの開閉制御を行うリレー制御回路と、回路動作用の交流・直流変換の制御用電源と、自動車側の充電制御信号を該リレー制御回路に伝える外部信号接続部を備え、該外部信号接続部が、前記自動車側の制御部に送信する制御信号を発生させる回路を含む充電制御部を追加接続可能な外部信号接続部であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の充電ケーブルにおいて、該外部信号接続部が外部信号端子からなり、該プラグ部の2次側端部に端子収納部を備え、該端子収納部に、外部電源から自動車への電路を形成する電路接続用端子と、該外部信号端子を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の充電ケーブルにおいて、自動車側の充電情報を読み込み、該充電情報に基づき充電制御を行う充電制御信号を作成する充電制御部を備え、該端子収納部に、更に、制御用電源から該充電制御部への電力供給を行う電源接続端子を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の充電ケーブルにおいて、自動車側の充電情報を読み込み、該充電情報に基づき充電制御を行う充電制御信号を作成する充電制御部を備え、該充電制御部は該外部信号接続部に接続され、該外部信号接続部を介して、該充電制御信号をリレー制御回路に送信することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の充電ケーブルにおいて、充電制御部と該プラグ部とを同一筺体に収納したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項1記載の充電ケーブルにおいて、リレー制御回路は、コネクタ部が自動車と接続したコネクタ部接続信号と、プラグ部が外部電源と接続したプラグ部接続信号を合わせて受けたとき、電路開閉リレーを閉じて、充電を開始することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項1記載の充電ケーブルにおいて、該リレー制御回路は、更に、電路開閉リレーを閉じて充電を開始する充電開始操作スイッチを備えることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の充電ケーブルにおいて、該リレー制御回路は、更に、充電開始選択手段を備え、コネクタ部が自動車と接続したコネクタ部接続信号と、プラグ部が外部電源と接続したプラグ部接続信号を合わせて受けたとき電路開閉リレーを閉じて、充電を開始するか、または、該信号を合わせて受けた後、更に、充電開始操作スイッチを操作することにより電路開閉リレーを閉じて充電を開始するか選択できることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項４記載の充電ケーブルにおいて、リレー制御回路は、充電制御部が作成する充電開始信号を受けたとき、電路開閉リレーを閉じて、充電を開始し、充電制御部が作成する充電停止信号を受けたとき、電路開閉リレーを開いて、充電を停止することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る充電ケーブルは、自動車と接続するコネクタ部を一端に備え、外部電源と接続するプラグ部を他端に備える充電ケーブルであって、該プラグ部は、漏電検出手段と、外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉リレーと、漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉リレーの開閉制御を行うリレー制御回路と、回路動作用の交流・直流変換の制御用電源と、自動車側の充電制御信号を該リレー制御回路に伝える外部信号接続部を備える構成を有し、該外部信号接続部に、前記自動車側の制御部に送信する制御信号を発生させる回路を含む充電制御部を追加接続可能な構成としている。外部電源と接続するプラグ部自体を当該構成とすることにより、従来は、充電ケーブルプラグから吊り下げ配置される大型の筺体内に設けていたＣＣＩＤ内蔵の保護装置が不要となる。すなわち、モード１対応の場合には、該プラグ部とケーブルと自動車との接続コネクタのみから構成される充電ケーブルを実現することができ、また、モード２対応の場合には、コントロールパイロット回路のみを内蔵した小型の筺体を、該プラグ部に接続した充電ケーブルを実現することができ、いずれの場合であっても、従来の大型の筺体に由来した問題（大型の筺体を充電ケーブルプラグから３０ｃｍ以内に吊り下げて配置するため、該大型の筺体が宙に浮いた状態となって不安定であるという問題や、充電ケーブルプラグ１に該筺体の重力負荷がかかる問題）を解消することができる。
【００２０】
また、外部電源と接続するプラグ部自体を当該構成としたことにより、例えば、コンダクティブ充電システムの中で、地上側の設備として充電ケーブル・漏電遮断手段のみが要求されるモード（モード１）の場合には、当該プラグ部を単独で使用し、地上側の設備として充電ケーブル・漏電遮断手段に加えて電気自動車の制御部（ＥＣＵ）に送信するパイロット回路信号ＣＰＬＴを発生させるコントロールパイロット回路を含む制御手段が要求されるモード（モード２）の場合には、当該プラグ部に、充電制御部を追加接続して使用すればよく、該プラグ部は各種モードに汎用することができるため、部品の共有化が可能となる。これにより、従来各種モードごとに、専用部品を用いていた場合に比べて、製造プロセスの効率化が図られ、製品管理コストや製造コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】充電ケーブル(実施形態１)の説明図である。
【図２】本発明の充電ケーブルのプラグ部の説明図である。
【図３】充電ケーブル(実施形態２)の説明図である。
【図４】従来の充電ケーブルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【００２３】
(実施形態１)
図１には、本実施形態の充電ケーブルの説明図を示し、図２には、該充電ケーブルを構成するプラグ部の説明図を示している。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の充電ケーブルは、自動車と接続するコネクタ部３と、外部電源と接続するプラグ部１と、ケーブル７と、必要に応じて該プラグ部１に接続する充電制御部２から構成されている。充電制御部２には、電気自動車の制御部（ＥＣＵ）に送信するパイロット回路信号ＣＰＬＴを発生させるコントロールパイロット回路が内蔵されている。
【００２５】
図２に示すように、該プラグ部１は、端部に外部電源と接続するプラグ端子１１を備え、内部には漏電検出手段（ＺＣＴ）１２と、外部電源から自動車への電路１３を開閉する電路開閉リレー１４と、漏電検出手段１２からの漏電検出信号を受けて該電路開閉リレー１４の開閉制御を行うリレー制御回路１５を備えている。該リレー制御回路１５は、漏電検出回路を含んでいる。また、外部電源と接続するプラグ端子１１から引きこまれた電路１３を電路開閉リレー１４の上流で分岐し、リレー制御回路１５や、充電制御部２への直流電流の供給を行うための交流・直流変換装置を備える制御用電源１６を形成している。
【００２６】
該プラグ部１の2次側の端部には、端子収納部１７を備えており、該端子収納部１７には、外部電源と接続するプラグ端子１１から引きこまれた電路１３と接続して自動車への通電回路を形成する自動車充電用電源接続部１８と、充電制御部２と接続して情報に関する信号をやりとりする外部信号接続部１９と、制御用電源１６と接続して充電制御部２への電力供給を行う制御機器用電源接続部２０を備えている。
【００２７】
外部信号接続部１９は、充電制御部２と接続して、充電完了や断線等の不具合により、充電制御部２が充電停止の判断をした時に充電停止信号を入力する。そして、充電停止信号は、充電制御部２に接続されるリレー制御回路１５に入力され、該リレー制御回路１５は開閉リレー１４を開く制御を行う。
【００２８】
これらの自動車充電用電源接続部１８・外部信号接続部１９・制御機器用電源接続部２０は、端子台としたものでもよいし、コネクタとしたものでもよいし、プリント基板のハンダ付接続でもよく、接続部の種類は特に限定されない。接続部の設置位置も特に限定されず、プラグ部１のケースの外側でも内側でもよい。制御機器用電源接続部２０は、直流でも交流でもよい。
【００２９】
本発明では、このように、外部電源と接続するプラグ部を他端に備える充電ケーブルであって、該プラグ部は、漏電検出手段と、外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉リレーと、漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉リレーの開閉制御を行うリレー制御回路と、回路動作用の交流・直流変換の制御用電源を備える構成とすることにより、従来は、図４に示すように充電ケーブルプラグから吊り下げ配置した大型の筺体内に設けていたＣＣＩＤ内蔵の保護装置を不要とした。すなわち、本発明によれば、プラグ部１から吊り下げ配置される筺体内にはコントロールパイロット回路のみを収納すればよいため、プラグ部１から吊り下げ配置される筺体を小型化することができる。また本発明では、自動車側の充電制御信号を該リレー制御回路に伝える外部信号接続部を備える構成とすることにより、必要に応じて充電制御部を追加接続可能とした。
【００３０】
自動車への通電を開始するためには、リレー制御回路１５が電路開閉リレー１４を閉じる制御を行うことが前提となる。リレー制御回路１５が電路開閉リレー１４を閉じる制御を行う手段として、例えば、リレー制御回路１５が、コネクタ部３が自動車と接続した状態を検出するコネクタ部接続信号（図示省略）と、プラグ部１が外部電源と接続した状態を検出するプラグ部接続信号（図示省略）を、合わせて受けたとき、電路を閉じて充電を開始する方法（以下、方法Ａ）がある。この場合、コネクタ部接続信号を作成する回路をプラグ部１の内部に設けたり、リレー制御回路１５の内部に設けることとなるが、充電制御部２を接続したものでは、コントロールパイロット回路がコネクタ部接続信号を作成することとなる。
【００３１】
また、その他の方法として、リレー制御回路１５に、電路開閉リレー１４を閉じて充電を開始するための充電開始操作スイッチ２１を備える方法（以下、方法Ｂ）や、或いは、リレー制御回路１５に、更に、充電開始選択手段２２を備え、前記の方法Ａまたは方法Ｂのいずれかを任意に選択できるようにすることも可能である。
【００３２】
また、リレー制御回路１５が、充電制御部２から送られた充電開始信号（図示省略）を受けたとき、電路開閉リレー１４を閉じて充電を開始し、充電制御部２から送られた充電停止信号（図示省略）を受けたとき、電路開閉リレー１４を開いて充電を停止する手段を併用することもできる。
【００３３】
なお、充電開始操作スイッチや充電開始選択手段２２がなく、リレー制御回路１５が外部へ信号を出力する必要がないときには、外部信号端子は入力専用のものとなる。
【００３４】
前記の実施形態１では、コンダクティブ充電システムのうち、地上側の設備として充電ケーブル・漏電遮断手段に加えて電気自動車の制御部（ＥＣＵ）に送信するパイロット回路信号ＣＰＬＴを発生させるコントロールパイロット回路を含む制御手段が要求されるモード（モード２）に対応した充電ケーブルを説明したが、充電制御部２を接続しない状態で該プラグ部１を用いて、コンダクティブ充電システムのモード１に対応した充電ケーブルとすることもできる。
【００３５】
なお、モード１対応の場合には、該プラグ部１とケーブル７と自動車との接続に用いるコネクタ部３のみから構成される充電ケーブルとすればよく、また、モード２対応の場合には、コントロールパイロット回路のみを内蔵した小型の筺体を、該プラグ部に接続した充電ケーブルとすればよく、いずれの場合であっても、該プラグ部１を汎用することができるため、部品の共有化が可能となる。これにより、従来各種モードごとに、専用部品を用いていた場合に比べて、製造プロセスの効率化が図られ、製品管理コストや製造コストを低下させることができる。
【００３６】
（実施形態２）
図３には、本実施形態の充電ケーブルの説明図を示している。
【００３７】
本実施形態の充電ケーブルは、自動車と接続するコネクタ部３と、外部電源と接続するプラグ部１と、該プラグ部１に接続した充電制御部２から構成され、充電制御部２には、電気自動車の制御部（ＥＣＵ）に送信するパイロット回路信号ＣＰＬＴを発生させるコントロールパイロット回路が内蔵される点は実施形態１と同様であるが、本実施形態では、充電制御部２とプラグ部１とを同一の筺体４に収納している。
【００３８】
本実施形態によれば、モード２対応の場合であっても、該筺体４とケーブル７と自動車との接続に用いるコネクタ部３のみから構成される充電ケーブルを実現することができ、従来の大型の筺体に由来した問題（大型の筺体を充電ケーブルプラグから３０ｃｍ以内に吊り下げて配置するため、該大型の筺体が宙に浮いた状態となって不安定であるという問題や、充電ケーブルプラグ１に該筺体の重力負荷がかかる問題）を完全に解消することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１    プラグ部
１１  プラグ端子
１２  漏電検出手段
１３  電路
１４  電路開閉リレー
１５  リレー制御回路
１６  制御用電源
１７  端子収納部
１８  自動車充電用電源接続部
１９  外部信号接続部
２０  制御機器用電源接続部
２１  充電開始操作スイッチ
２２  充電開始選択手段
２    充電制御部
３    コネクタ部
４    筺体
５    コントロールパイロット回路
６    筺体
７    ケーブル
【図１】
0005566056.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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