(57)【要約】【課題】  接続不良が発生しにくい給電制御装置を提供する。【解決手段】  外部電源に電気的に接続される受電導電体２１と、外部の充電回路に電気的に接続される給電導電体２２と、受電導電体２１と給電導電体２２との間の電気的な接続をオンオフするリレー１１と、リレー１１を制御する制御回路１２と、受電導電体２１を介して外部電源から給電されて制御回路１２の電源を生成する電源回路１３とを備える。制御回路１２と電源回路１３とが互いに共通のプリント配線板５０に実装されている。制御回路１２と電源回路１３とが互いに異なるプリント配線板に実装される場合に比べ、プリント配線板間を互いに接続する導電体が不要となる分だけ接続箇所の個数が減少するから、接続不良が比較的に発生しにくい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源に電気的に接続される受電導電体と、
バッテリー及び前記バッテリーを充電する充電回路を具備した自動車の前記充電回路に電気的に接続される給電導電体と、
前記受電導電体と前記給電導電体との間の電気的な接続をオンオフするリレーと、
前記リレーを制御する制御回路と、
前記受電導電体を介して前記外部電源から給電され前記制御回路の電源を生成する電源回路と、
前記制御回路と前記電源回路とがそれぞれ実装されたプリント配線板とを備えることを特徴とする給電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外部電源から自動車への給電を制御する給電制御装置が提供されている。上記の外部電源は例えば商用１００Ｖ交流電源である。また、上記の自動車は、バッテリーと該バッテリーを充電する充電回路とを有して該バッテリーの電力で駆動されるモータによる走行が可能なものであり、具体的にはプラグインハイブリッド車や電気自動車である。給電制御装置は、上記の充電回路への電力の供給に用いられる。
【０００３】
この種の給電制御装置として、外部電源から負荷（充電回路）への給電路に挿入されたリレーと、リレーをオンオフ制御する制御回路と、制御回路の電源を生成する電源回路とを備えるものがある。制御回路は、例えば、外部から入力される信号に応じて、又は、漏電などの異常が検出されたときに、上記のリレーをオフ制御する。
【０００４】
従来は、上記の制御回路と電源回路とは、互いに異なるプリント配線板に実装されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３５６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように制御回路と電源回路とが互いに異なるプリント配線板に実装される場合、制御回路が実装されたプリント配線板と電源回路が実装されたプリント配線板とを互いに接続する導電体（例えば、ピンや電線）を設ける必要がある。このような導電体が設けられていると、導電体の両端においてプリント配線板との間での接続不良が発生する可能性があるから、全体として接続不良が発生する可能性が比較的に高くなる。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接続不良が発生しにくい給電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の給電制御装置は、外部電源に電気的に接続される受電導電体と、バッテリー及び前記バッテリーを充電する充電回路を具備した自動車の前記充電回路に電気的に接続される給電導電体と、前記受電導電体と前記給電導電体との間の電気的な接続をオンオフするリレーと、前記リレーを制御する制御回路と、前記受電導電体を介して前記外部電源から給電され前記制御回路の電源を生成する電源回路と、前記制御回路と前記電源回路とがそれぞれ実装されたプリント配線板とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制御回路と電源回路とが互いに共通のプリント配線板に実装されていることにより、制御回路と電源回路とが互いに異なるプリント配線板に実装される場合に比べ、プリント配線板間を互いに接続する導電体が不要となる分だけ接続箇所の個数が減少するから、接続不良が比較的に発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の要部を示す分解斜視図である。
【図３】同上の第１ブロックにインサート成型された導電体を示す斜視図である。
【図４】図２に示された要部からプリント配線板が取り外された状態を示す斜視図である。
【図５】図２に示された要部を示す斜視図である。
【図６】同上の第２ブロックにインサート成型された導電体を示す斜視図である。
【図７】同上を示す分解斜視図である。
【図８】同上を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本実施形態は、図１に示すように、外部電源（図示せず）に電気的に接続される一組の受電導電体２１と、バッテリー及びバッテリーを充電する充電回路を具備した自動車（図示せず）の充電回路に電気的に接続される一組の給電導電体２２とを備える。受電導電体２１と給電導電体２２とは、電圧側極（Ｌ）と接地側極（Ｎ）とについて１個ずつ設けられている。
【００１３】
また、本実施形態は、受電導電体２１と給電導電体２２との間の電気的な接続をオンオフするリレー１１を、各極性について１個ずつ備える。各リレー１１はそれぞれ周知の電磁リレーからなる。
【００１４】
さらに、本実施形態は、各リレー１１をそれぞれ制御する制御回路１２と、制御回路１２の動作用の電力を生成する電源回路１３とを備える。制御回路１２と電源回路１３とは、互いに共通のプリント配線板５０（図２参照）に実装されている。
【００１５】
電源回路１３は、受電導電体２１を介して外部電源から給電され、制御回路１２の電源を生成する。言い換えると、電源回路１３は、外部電源から供給された電力（例えば１００Ｖの交流電力）を、制御回路１２の動作に適した電力（例えば所定電圧の直流電力）に変換して制御回路１２に供給する。このような電源回路１３は、例えば周知のＡＣ−ＤＣコンバータを用いて実現可能である。
【００１６】
制御回路１２は、各リレー１１の制御用の端子（すなわちリレー１１において接点を駆動する電磁石装置の端子）に対し、一対の導電体（以下、「駆動用導電体」と呼ぶ。）４１を介して電気的に接続されている。制御回路１２は、駆動用導電体４１を介して各リレー１１に入力する電気信号により、各リレー１１を駆動（制御）する。
【００１７】
また、本実施形態は、接地極（ＰＥ）とされる第１接地導電体３１を備える。制御回路１２と電源回路１３とは、それぞれ第１接地導電体３１に電気的に接続されている。
【００１８】
さらに、本実施形態は、上記の充電回路に電気的に接続される導電体（図１でのＣ。以下、「第１信号用導電体」と呼ぶ。）４２を備える。制御回路１２は、第１信号用導電体４２を介して入力される電気信号（いわゆるＣＰＬＴ信号）に従って各リレー１１を制御する。
【００１９】
また、本実施形態は、外部電源側に設けられたサーミスタ（図示せず）の出力が伝送される一対の導電体（図１でのＴＨ１，ＴＨ２。以下、「第２信号用導電体」と呼ぶ。）４３を備える。制御回路１２は、例えば、異常な高温を示す信号が第２信号用導電体４３を介して入力されたときに、各リレー１１をそれぞれオフ制御する。
【００２０】
上記の各導電体２１，２２，３１，４１，４２，４３は、それぞれ図３に示すように金属板からなり、図２及び図４に示すように合成樹脂からなる第１ブロック５１にインサート成型により保持（固定）されている。
【００２１】
また、第１ブロック５１には、各リレー１１とプリント配線板５０とが固定される。プリント配線板５０は第１ブロック５１に実装面を向けており、プリント配線板５０と第１ブロック５１との間には例えば合成樹脂のような絶縁材料からなる絶縁シート５３が介装される。
【００２２】
以下、図２におけるＡＢＣＤＥＦ方向を上下左右前後方向と呼ぶ。すなわち、プリント配線板５０は実装面を上方に向けて、第１ブロック５１に対し下方から取り付けられている。また、第１ブロック５１は、上下方向から見ると全体として前後方向を長手方向とする長方形状である。
【００２３】
また、図４及び図５に示すように、第１ブロック５１の下面には、プリント配線板５０が収納される収納凹部５１０が設けられている。収納凹部５１０の内底面には、それぞれプリント配線板５０の位置決め穴５０１に挿入されることでプリント配線板５０を位置決めする複数個（図では２個）の位置決め凸部５１１が設けられている。また、収納凹部５１の内底面の４隅付近には、それぞれ、下方（図４での上方）に開口したねじ穴を有する筒形状のねじ止め部５１２が設けられている。プリント配線板５０は、それぞれプリント配線板５０のねじ挿通穴５０２を貫通してねじ止め部５１２に螺合する４本のねじ５４により、第１ブロック５１に対してねじ止め固定されている。
【００２４】
さらに、プリント配線板５０には、制御回路１２によって制御されて通電状態の表示や異常の報知に用いられる２個の発光ダイオード（図示せず）が、前後に並べて実装されている。制御回路１２は、例えば、各リレー１１のオフ制御がされたにも関わらず、いずれかのリレー１１で通電が検出された場合に、一方の上記発光ダイオードを点灯させることで、異常（具体的には、リレー１１における接点の溶着）を報知する。
【００２５】
第１ブロック５１は、１個ずつの発光ダイオードの光を通過させる２個の窓穴５１４を有する。また、本実施形態は、透光性を有する材料（例えばアクリル樹脂）からなり上記の発光ダイオードの光をガイドするライトガイド５５を備える。ライトガイド５５は、前後に長く上下に扁平な形状であって第１ブロック５１の上側に載置される本体部５５１と、それぞれ本体部５５１から下方に突設されて第１ブロック５１の窓穴５１４に挿入される脚部５５２とを有する。さらに、第１ブロック５１の上面において、２個の窓穴５１４を前後方向において挟む両側には、それぞれカシメ凸部５１５が上方に突設されている。ライトガイド５５において前後両端部にはそれぞれカシメ穴５５３が設けられており、カシメ凸部５１５がカシメ穴５５３に挿入されてカシメられることでライトガイド５５は第１ブロック５１に対して固定される。
【００２６】
また、本実施形態は、両面テープ５７（図２参照）によって第１ブロック５１の上面に貼着された零相変流器１４を備える。
【００２７】
さらに、本実施形態は、受電導電体２１に一対一に接触導通する一対の中間導電体２３と、第１接地導電体３１に接触導通する第２接地導電体３２とを備える。図６に示すように各中間導電体２３と第２接地導電体３２とはそれぞれ帯状の金属板からなり、中央部の厚さ方向を上下方向に向けられ、両端部をそれぞれ下方に曲げられることで、全体としてＵ字形状とされている。また、各中間導電体２３と第２接地導電体３２とは、それぞれ、合成樹脂からなる第２ブロック５２にインサート成型されることで相互の絶縁を確保されるとともに一体化されている。第２ブロック５２は、第１ブロック５１との間に零相変流器１４を挟む形で、例えば嵌合により第１ブロック５１に結合する。
【００２８】
また、第１ブロック５１には、金属板からなり一端部が１個ずつのリレー１１の接点に電気的に接続され他端部が１個ずつの中間導電体２３に接触導通する２個の接続導電体２４がインサート成型により保持（固定）されている。すなわち、各受電導電体２１は、それぞれ、１個ずつの中間導電体２３と、１個ずつの接続導電体２４と、１個ずつのリレー１１とを介して、１個ずつの給電導電体２２に電気的に接続される。そして、接続導電体２４と給電導電体２２との間の電気的な接続がリレー１１によってオンオフされることで、受電導電体２１と給電導電体２２との間の電気的な接続がオンオフされる。
【００２９】
零相変流器１４は、軸方向を上下方向に向けた環形状であって、各中間導電体２３と第２接地導電体３２とを挿通される。漏電が発生していない状態では各中間導電体２３が発生させる磁場が互いに相殺されるから零相変流器１４には誘導電流が発生しないが、漏電が発生すると上記の磁場が不均衡となって零相変流器１４に誘導電流が発生する。制御回路１２は、上記の誘導電流に基いて漏電の有無を判定し、漏電があると判定されたとき（つまり漏電が検出されたとき）には各リレー１１をそれぞれオフ制御する。また、漏電状態を模擬した電流を流して零相変流器１４の動作テストを行うことができるように、図１に示すように制御回路１２は一方の接続導電体２４にも電気的に接続されている。
【００３０】
また、本実施形態は、図７及び図８に示すように、プリント配線板５０と各リレー１１と零相変流器１４と第２ブロック５２とライトガイド５５とをそれぞれ取り付けられた第１ブロック５１が収納されるハウジング６を備える。ハウジング６は、第１ブロック５１が収納される収納凹部６１０が下面に開口したボディ６１と、ボディ６１の下側に結合して上記の収納凹部６１０を閉塞するカバー６２とを備える。ボディ６１においてライトガイド５５の脚部５５２の上側となる２箇所には、それぞれ、上記の発光ダイオードの光を出射させる表示窓６１３が設けられている。表示窓６１３は例えば透光性を有する樹脂により貫通穴が閉塞されたものである。また、第１ブロック５１において上下方向から見た４隅には、それぞれ、ボディ６１へのねじ止め固定用のねじ６３が挿通される環形状のねじ挿通部５１３が設けられている。さらに、ボディ６１の収納凹部６１０の下側の開口縁とカバー６２との間には、例えばエラストマのような柔軟な材料からなる環形状のパッキン６４が介装される。ボディ６１に対するカバー６２の固定は、それぞれカバー６２のねじ挿通穴６２１を貫通してボディ６１に螺合する６本のねじ６５を用いたねじ止めによって達成される。また、カバー６２には、ボディ６１の収納凹部６１０に連通する通気穴６２２が設けられている。さらに、カバー６２の下面には、通気穴６２２を閉塞する内圧調整シート６９と、内圧調整シート６９を覆う内圧調整シートカバー６６とが貼着される。内圧調整シート６９は、周知の多孔質の材料からなり、通気性を有しながらも防水性及び防塵性を確保する。また、カバー６２の下面には、各種の情報を記載したラベル６７，６８が貼着される。
【００３１】
さらに、ボディ６１の前端には、ボディ６１の収納凹部６１０の内外を連通させる円筒形状の電源接続部６１１が設けられている。また、ボディ６１の後端には、ボディ６１の収納凹部６１０の内外を連通させる円筒形状の負荷接続部６１２が設けられている。
【００３２】
各受電導電体２１と接地導電体３１と各第２信号用導電体４３とは、それぞれ、前端部が、厚さ方向を上下方向に向けて電源接続部６１１内に露出する。また、第１ブロック５１の前端には、電源接続部６１１内に挿入される円環形状の凸部５１６が設けられている。この凸部５１６の外周面とボディ６１の内面との間には、例えばエラストマのような柔軟な材料からなるＯリング５６が介装される。
【００３３】
また、本実施形態と外部電源との電気的な接続は、電源側ケーブル７を介して行われる。電源側ケーブル７の一端には電源接続部６１１に嵌合する装置側プラグ７１が設けられ、電源側ケーブル７の他端には外部電源が有するコンセント（図示せず）に挿入接続される電源側プラグ７２が設けられている。
【００３４】
電源側ケーブル７の装置側プラグ７１は、電源接続部６１１に嵌合した状態で各受電導電体２１と接地導電体３１と各第２信号用導電体４３とに一対一に接触導通する５個の接触子（図示せず）を有する。各接触子はそれぞれ例えば導電体２１，３１，４３を厚さ方向において弾性的に挟むクリップ状の金属板からなる。電源側ケーブル７に含まれる電線（図示せず）のうち、電圧側極の電線と接地側極の電線とが、それぞれ上記の接触子を介して受電導電体２１に対し一対一に電気的に接続される。電源側ケーブル７に設けられた装置側プラグ７１にはハウジング６からの分離を防止するラッチ機構（図示せず）が設けられており、図７には上記のラッチ機構によるラッチの解除に用いられる解除キー７１８も描かれている。
【００３５】
また、各給電導電体２２と接地導電体３１と第１信号用導電体４２とは、それぞれ、後端部が、厚さ方向を上下方向に向けて負荷接続部６１２内に露出する。
【００３６】
さらに、本実施形態と自動車の充電回路との電気的な接続は、負荷側ケーブル８を介して行われる。負荷側ケーブル８の一端には負荷接続部６１２に嵌合する装置側プラグ８１が設けられ、負荷側ケーブル８の他端には自動車が有するソケット（図示せず）に挿入接続される負荷側プラグ８２が設けられている。
【００３７】
負荷側ケーブル８の装置側プラグ８１は、負荷接続部６１２に嵌合した状態で各給電導電体２２と接地導電体３１と第１信号用導電体４２とに一対一に接触導通する４個の接触子（図示せず）を有する。各接触子はそれぞれ例えば導電体２２，３１，４２を厚さ方向において弾性的に挟むクリップ状の金属板からなる。負荷側ケーブル８に含まれる電線（図示せず）のうち、電圧側極の電線と接地側極の電線とが、それぞれ上記の接触子を介して給電導電体２２に対し一対一に電気的に接続される。
【００３８】
上記構成によれば、制御回路１２と電源回路１３とが互いに共通のプリント配線板５０に実装されていることにより、制御回路１２と電源回路１３とが互いに異なるプリント配線板に実装される場合に比べ、プリント配線板間を互いに接続する導電体が不要となる分だけ接続箇所の個数が減少するから、接続不良が比較的に発生しにくい。
【００３９】
また、制御回路１２と電源回路１３とが互いに異なるプリント配線板に実装される場合に比べ、全体としての電路を短くして輻射ノイズの混入を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１１  リレー
１２  制御回路
１３  電源回路
２１  受電導電体
２２  給電導電体
５０  プリント配線板
【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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【図７】
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【図８】
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