(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の電圧線よりなる充電ケーブルと、その先端に設けられた車両に接続するための充電コネクタと、充電コネクタのプラグ部と電源との間に配置された開閉器とを備えた車両用充電装置であって、
充電コネクタのプラグ部と開閉器との間に、開閉器がその接点を開いたときに電圧線に接続されて、前記充電コネクタが接続された車両側のコンデンサとの間に放電経路を形成し、該コンデンサに残存した電荷に起因する電圧線の残存電圧を開放する放電手段を設けたことを特徴とする車両用充電装置。
【請求項２】
放電手段が、電圧線間に設けられる電気抵抗であることを特徴とする請求項１記載の車両用充電装置。
【請求項３】
放電手段は、車両の充電時には電圧線から電気的に切り離されるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用充電装置。
【請求項４】
放電手段は、開閉器の動作を制御する制御部から出力される制御信号により、投入または切り離しの動作が行なわれるものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に充電コネクタを備えた充電ケーブルを用いる車両用充電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やプラグインハイブリッドカーの車載電池の充電は、充電スタンド等の電源側と車両との間を、充電ケーブルにより接続して行なうのが普通である。充電ケーブルは少なくとも2本の電圧線を含み、その先端に設けられた充電コネクタを車両の充電用プラグに接続して充電が行なわれる。
【０００３】
充電は商用の交流電源により行なわれるため、車両側には直流に変換するためのA／Dコンバータが搭載されている。そしてこのA／Dコンバータの電源供給側には、ノイズフィルタ用のコンデンサが設置されている。
【０００４】
車両の充電にはいくつかのモードが設定されており、例えば特許文献１に示されるように車両側に充電制御機能を組み込み、充電ケーブルに内蔵させた通信線を介して充電スタンド側と信号のやり取りを行い、充電電流や充電停止を制御するモード（モード３）がある。また車両側に充電制御機能を持たないモード（モード１）がある。
【０００５】
何れのモードの車両用充電装置においても、充電ケーブルと電源との間に開閉器が配置されており、充電完了時のほか、充電中に充電コネクタが引抜かれたり、漏電を検出したような場合にも、電圧線を電源から遮断することができるようになっている。
【０００６】
ところが開閉器が開かれ、電源との接続が遮断された後にも、前記したノイズフィルタ用のコンデンサに電荷が残るため、車両側のコネクタ接続端子に残存電圧が生ずる。例えば充電中に充電コネクタが引抜かれると残存電圧が長時間残り、車両側の充電制御回路（ECU)を誤動作させるおそれがある。また車両側に充電制御機能を持たないモード１の場合であっても、通電停止操作を行なった後に残存電圧が残ると、開閉器の接点が溶着したと充電スタンドにて誤判定される可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、開閉器が開かれた後にノイズフィルタ用のコンデンサの電荷に起因する残存電圧を速やかに開放して、充電装置の誤動作を防止することができる車両用充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、少なくとも２本の電圧線よりなる充電ケーブルと、その先端に設けられた車両に接続するための充電コネクタと、充電コネクタのプラグ部と電源との間に配置された開閉器とを備えた車両用充電装置であって、充電コネクタのプラグ部と開閉器との間に、開閉器がその接点を開いたときに電圧線に接続されて、前記充電コネクタが接続された車両側のコンデンサとの間に放電経路を形成し、該コンデンサに残存した電荷に起因する電圧線の残存電圧を開放する放電手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、請求項２のように、放電手段が、電圧線間に設けられる電気抵抗成分であることが好ましい。また請求項３のように、放電手段は車両の充電時には電圧線から電気的に切り離されるものであることが好ましい。さらに請求項４のように、放電手段は開閉器の動作を制御する制御部から出力される制御信号により、投入または切り離しの動作が行なわれるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、充電コネクタのプラグ部と開閉器との間に、開閉器がその接点を開いたときに電圧線に接続され、電圧線の残存電圧を開放する放電手段を設けたので、開閉器が開かれた後にノイズフィルタ用のコンデンサの電荷に起因する残存電圧は速やかに放電される。従って残存電圧に起因する誤動作を確実に防止することができる。
【００１２】
この放電手段は車両の充電時には電圧線から電気的に切り離すようにすれば、充電時の電力ロスを抑制することができる。また放電手段の投入や切り離しは、開閉器の制御部からの制御信号により行なうようにすれば、開閉器の動作と放電手段の動作とが連動して行なわれる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第1の実施形態を示す回路図である。
【図２】充電コネクタの外観斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す回路図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す回路図である。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は第1の実施形態を示す回路図であり、充電スタンド１と車両２との間を充電ケーブル３により接続した状態を示している。充電ケーブル３の先端には図２に示すような充電コネクタ４が接続されている。この充電コネクタ４は車両２の給電口に接続されたプラグ部４ａを、操作ボタン５を操作してその取外しを可能とする係止爪６を備えたものである。この実施形態では充電ケーブル３は2本の電圧線７、７の他に通信線８と接地線９を備えたものであり、操作ボタン５の操作によって車両との接続が解除されると、通信線８を通じてその信号を充電スタンド１に送り、後述する開閉器を開いて充電を停止する。
【００１５】
車両２には、車載電池１１の電源側にA／Dコンバータ１２が搭載されている。そしてこのA／Dコンバータ１２の電源側には、ノイズフィルタ用のコンデンサ１３が設置されている。このコンデンサ１３は電圧線７、７の間に接続されており、交流の高調波成分を吸収する機能を有するものである。
【００１６】
この実施形態では車両２は充電制御回路（ECU)１４を備えたモード３の場合のものであり、充電スタンド１との間で通信線８を介してパルス信号を交換し、充電を制御している。しかしモード１の車両の場合には充電制御回路（ECU)１４は省略される。
【００１７】
充電スタンド１には外部から２００Vの交流電源が引き込まれ、漏電ブレーカ１５と開閉器１６とを介して充電ケーブル３に給電する。漏電ブレーカ１５は電圧線７及び負荷（車両）の漏電を検出するものである。
【００１８】
開閉器１６は充電コネクタ４のプラグ部４ａと電源との間に配置されるもので、この実施形態では開閉器１６は制御部１７から送られる制御信号により開閉されるリレーである。リレーは制御信号が入力されたときに閉路する第1リレー（A接点）であることが好ましい。
【００１９】
またこの開閉器１６の二次側の電圧線７、７の間には放電手段としての電気抵抗１８が設けられている。図１に示すように、この電気抵抗１８はその投入手段として、開閉器１６のリレーのB接点に直列に接続されている。このため、A接点が閉じている車両の充電中には電気抵抗１８は電圧線７から電気的に切り離されているが、A接点が閉じたときには電圧線７、７間に接続されることとなる。なお制御部１７には表示灯１９と充電開始ボタン２０とが設けられている。
なお、開閉器１６とは別の開閉器を電気抵抗１８の投入手段としてもよい。この場合にも上記したように、開閉器１６の接点の動作と逆になるように別の開閉器を制御する。
【００２０】
このように構成された本発明の車両用充電装置は、充電開始時には充電スタンド１の制御部１７が通信線８を介して車両２の充電制御回路１４と通信を行い、充電スタンド１と車両２との双方のリレーを動作させる動作信号を出力する。これにより開閉器１６のA接点が閉じて充電が開始されるとともに、B接点が開かれ電気抵抗１８は電圧線７から切り離される。従って電気抵抗１８による電力ロスが発生することはない。
【００２１】
充電終了時や充電コネクタ４の取り外し時には、それらの信号を受けた制御部１７が、双方のリレーを動作させる制御信号を出力する。これにより開閉器１６はA接点を開いて充電を停止すると同時に、B接点を閉じて電気抵抗１８を電圧線７と接続する。これにより車両２のコンデンサ１３との間に放電経路が形成され、残存電圧は瞬時に所定値以下にまで低下する。なお、操作ボタン５が操作された場合も同様である。このように本発明では、開閉器１６のA接点を開いたときに電圧線７に接続され、電圧線７の残存電圧を開放する放電手段を設けたので、従来のように残存電圧に起因する充電スタンドでの誤判定が生じる恐れはない。
【００２２】
次に図３により、本発明の第2の実施形態を説明する。
前記した第1の実施形態では放電手段としての電気抵抗１８を充電スタンド１内に設けたが、図３に示す第2の実施形態は放電手段としての電気抵抗１８を充電ケーブル３の途中に接続されたＣＣＩＤ（漏電防止装置）２１の内部に設置したものである。この場合にはＣＣＩＤ２１の内部にＺＣＴ２２と漏電検出部２３を設け、漏電が検出された場合には開閉器１６のＡ接点を開放する。放電手段としての電気抵抗１８はこの開閉器１６の二次側の電圧線７、７の間に設けられている。
【００２３】
この第2の実施形態の車両用充電装置は充電スタンドを用いず、屋外に設置されたコンセントタップに充電ケーブルの他端のプラグを差し込んで使用するものである。このようにＣＣＩＤ２１の内部に制御部１７を組み込むことにより、充電スタンドを介さずにモード３の車両に対して充電が可能である。なお、モード１の車両に対応するために、ＣＣＩＤ２１に充電開始ボタンを設けても良い。
【００２４】
図４に示す第３の実施形態では、充電コネクタ４の内部に放電手段としての電気抵抗１８や制御部１７を収納したものである。漏電検出は電源を供給する分電盤の漏電ブレーカまたはＣＣＩＤによって行い、作業者の安全を確保する。この場合にもモード１の車両に対応するために、充電コネクタ４に充電開始ボタンを設けても良い。
【００２５】
図５に示す第4の実施形態は制御部を持たないモード１の専用タイプである。充電コネクタ４の内部に開閉器１６が設けられている。放電手段としての電気抵抗１８は、開閉器１６と充電コネクタ４のプラグ部４ａとの間に設けられ、前記した充電開始ボタン２０により開閉器１６のＡ接点を閉じて充電を開始した時に電圧線７、７から電気的に切り離される。また操作ボタン５により開閉器１６のＡ接点が開放されると同時に、Ｂ接点に接続された電気抵抗１８を電圧線７、７に接続し、電圧線７の残存電圧を開放する。なお開閉器１６及び充電開始ボタン２０は充電スタンド１、ＣＣＩＤ２１、充電コネクタ４の何れに設けることもできる。
【００２６】
図６に示す第５の実施形態は、住宅用分電盤３０の内部に充電制御ユニット３１を内蔵させたものである。充電制御ユニット３１は分電盤３０内の漏電保護機能を持つ分岐ブレーカ３２に接続されている。この充電制御ユニット３１に充電ケーブル３を接続して使用する。放電手段としての電気抵抗１８を電制御ユニット３１の内部に設け、第１の実施形態と同様の充電制御を充電制御ユニット３１で行なう。
【００２７】
充電開始ボタンは実施形態４と同様に、充電コネクタ４に設けておくことが操作性を高めるうえで有効である。モード１の車両では、充電開始ボタンの押圧により開閉器１６のＡ接点を閉じて充電を開始する。なお、図６に示された表示部３３を通信手段とし、携帯端末に充電状況を表示するようにしてもよい。なおモード１の車両のみに対応する場合には分電盤内の制御部１７は必須でなく省略することも可能である。
【００２８】
以上に説明したように、何れの実施形態においても、開閉器１６が開かれた後にノイズフィルタ用のコンデンサ１３の電荷に起因する残存電圧を速やかに開放して、充電装置の誤判定を防止することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  充電スタンド
２  車両
３  充電ケーブル
４  充電コネクタ
４ａプラグ部
５  操作ボタン
６  係止爪
７  電圧線
８  通信線
９  接地線
１１  車載電池
１２  A／Dコンバータ
１３  ノイズフィルタ用のコンデンサ
１４  充電制御回路（ECU)
１５  漏電ブレーカ
１６  開閉器
１７  制御部
１８  放電手段としての電気抵抗
１９  表示灯
２０  充電開始ボタン
２１  ＣＣＩＤ
２２  ＺＣＴ
２３  漏電検出部
３０  住宅用分電盤
３１  充電制御ユニット
３２  分岐ブレーカ
３３  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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