(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を備えた対象物に電力を供給する充電装置において、
前記対象物に前記電力を供給するための充電端子と、
前記充電端子に前記二次電池の充電のための第１の電力を供給する第１の供給手段と、
前記第１の電力より電圧が低い第２の電力を生成する電源手段と、
前記充電端子を介して前記対象物に蓄えられた電荷を放電するための放電手段と、
前記第１の電力、及び前記第２の電力のうちの一方を前記充電端子に選択的に供給することができると共に、該充電端子を前記放電手段と接続できる切換手段と、
前記充電端子に印加される電圧を測定する電圧測定手段と、
前記充電端子に前記放電手段を接続させた後に、該充電端子に前記電源手段を接続させることで得られる前記電圧測定手段による前記電圧の測定結果に基づいて、該充電端子に前記対象物が接続されているか否か判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記電圧測定手段による前記電圧の測定結果として、該電圧の電圧値、及び該電圧値の時間変化のうちの少なくとも一方に着目し、前記充電端子に前記対象物が接続されているか否かの判定を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記充電端子に前記対象物が接続されているか否かの判定により、該対象物が該充電端子に新たに接続されたと認識した場合、前記切換手段を介した前記第１の電力の該充電端子への供給を行い、該対象物の該充電端子との接続が解除されたと認識した場合、該切換手段を介した前記第１の電力の該充電端子への供給を終了させる、
ことを特徴とする請求項１、または２記載の充電装置。
【請求項４】
二次電池を備えた対象物が充電装置に接続されているか否かを判定するための方法であって、
前記対象物に電力を供給するための充電端子に、該充電端子を介して前記対象物に蓄えられた電荷を放電するための放電手段を接続し、
前記充電端子と前記放電手段の接続を解除して、前記二次電池の充電のための第１の電力より電圧が低い第２の電力を該充電端子に供給し、
前記第２の電力を前記充電端子に供給させている状態で該充電端子に印加される電圧を測定し、
該電圧の測定結果を用いて、前記充電端子に前記対象物が接続されているか否か判定する、
ことを特徴とする接続判定方法。
【請求項５】
二次電池を備えた対象物の充電を充電装置に行わせるための充電方法において、
前記対象物に電力を供給するための充電端子に、該充電端子を介して前記対象物に蓄えられた電荷を放電するための放電手段を接続し、
前記充電端子と前記放電手段の接続を解除して、前記二次電池の充電のための第１の電力より電圧が低い第２の電力を該充電端子に供給し、
前記第２の電力を前記充電端子に供給させている状態で該充電端子に印加される電圧を測定し、
該電圧の測定結果を用いて、前記充電端子に前記対象物が接続されているか否か判定し、
前記充電端子に前記対象物が接続されているか否かの判定を通して、該対象物の該充電端子への新たな接続、及び該対象物の該充電端子との接続の解除を認識し、
前記対象物の前記充電端子への新たな接続を認識した場合に、前記第１の電力の該充電端子への供給を行い、
前記対象物の前記充電端子との接続の解除を認識した場合に、前記第１の電力の該充電端子への供給を終了させる、
ことを特徴とする充電方法。
【請求項６】
前記判定手段は、
充電を開始する前、前記放電手段を用いて前記充電端子を介して前記対象物に蓄えられた電荷を放電する放電可能状態、前記第１の電力より電圧が低い前記第２の電力を前記二次電池へ前記充電端子を介して供給可能とする判定実施可能状態、前記放電可能状態の順序で状態を遷移させる、
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
充電を開始させた後、前記第１の供給手段から前記二次電池へ前記充電端子を介して前記第１の電力を供給可能とする充電可能状態、前記放電可能状態、前記判定実施可能状態、前記充電可能状態の順序で状態を遷移させる、
ことを特徴とする請求項６記載の充電装置。
【請求項８】
対象物が備える二次電池に充電をする充電装置において、
前記対象物に充電をするために用いる充電端子と、
前記充電端子に印加される電圧を測定する電圧測定手段と、
前記対象物に蓄えられた電荷を放電する放電手段と、
第１の供給手段から前記二次電池へ前記充電端子を介して第１の電力を供給可能とする充電可能状態と、前記第１の電力より電圧が低い第２の電力を前記二次電池へ前記充電端子を介して供給可能とする判定実施可能状態と、前記放電手段を用いて前記充電端子を介して前記対象物に蓄えられた電荷を放電可能とする放電可能状態と、に回路構成を切り替える切換手段と、
前記放電可能状態を構成して前記放電手段により前記電荷を放電した後に、前記判定実施可能状態を構成し、前記電圧測定手段による前記電圧の測定結果に基づいて、該充電端子に前記対象物が接続されているか否か判定する判定手段と、
を具備することを特徴とする充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を備えた対象物の充電を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電可能な電池（二次電池）は現在、広く用いられている。近年は、二酸化炭素の排出削減、化石燃料への依存の低減といった面から、自動車等の車両でも、二次電池をエネルギー源として利用することが注目されている。それにより、自動車メーカーは、電気自動車（電動車両）の開発を積極的に進めている。
【０００３】
電気自動車の普及には、電気自動車の充電を行うための充電インフラストラクチャの充実が不可欠である。それにより、電気自動車を対象に充電を行う充電装置の普及も重要となっている。
【０００４】
電気自動車がモータを長時間、駆動できるようにするためには、大容量の二次電池が必要である。このため、充電装置は、電気自動車の充電時に高い電圧を印加しなければならない。それにより、充電装置には、電気自動車が接続されていない状況で高い電圧を印加しないようにして、安全性を確保することが求められている。
【０００５】
充電装置は、電気自動車と接続するためのコネクタ（プラグ。以降「充電コネクタ」と表記）を備え、そのコネクタを介して電気自動車と接続される。このことから、安全性の確保は、利用者に充電装置の充電コネクタを電気自動車に接続させた後、充電の開始を指示させるようにすることで可能である。しかし、利用者は、電気自動車を充電コネクタに接続する他に、充電の開始を指示しなければならないことから、操作性が悪い。それにより、利用者にとっては、高い操作性を実現することが重要と云える。
【０００６】
そのような操作性、及び安全性への要請もあり、現在では、充電装置側で電気自動車の接続の有無を判定できる規格が策定されている。その規格としては、ＳＡＥ  Ｊ１７７２やＩＥＣ６１８５１−２１等がある。以降、その規格は便宜的に「普通充電規格」と総称する。
【０００７】
充電装置、及び電気自動車が共に、そのような普通充電規格に準拠している場合、充電装置は電気自動車との通信により、電気自動車の接続の有無の判定を随時、行うことができる。しかし、充電装置、及び電気自動車のうちの少なくとも一方が普通充電規格に準拠していない場合、充電装置は電気自動車の接続の有無を判定することはできない。このことから、充電装置は、普通充電規格に準拠していない電気自動車が接続された場合でも、高い操作性、及び安全性の確保を実現しつつ、その接続を認識できるようにすることが望ましいと云える。
【０００８】
従来の充電装置のなかには、充電用の高電圧、及び例えば５Ｖ程度の低い交流電圧を充電コネクタに選択的に印加できるようにし、交流電圧を充電コネクタに印加した場合に、交流電流が検出されるか否かを確認するようにしたものがある。それにより、その従来の充電装置は、交流電圧が検出された場合、電気自動車は接続されていると判定し、交流電圧が検出されない場合、電気自動車は接続されていないと判定する（特許文献１）。そのような判定を行い、電気自動車に充電用の高電圧を印加できることから、電気自動車の充電を自動的に開始することができる。電気自動車が接続されていない状況では、充電コネクタに高電圧を印加する危険性を抑えることができる。これらのことから、この従来の充電装置は、普通充電規格に準拠していない電気自動車に対しても、高い操作性、及び安全性を確保することができる。
【０００９】
充電装置の利用者は、充電コネクタの接続を何時でも解除することができる。何らかの理由により、充電コネクタが電気自動車から外れてしまう可能性も考えられる。このようなことから、電気自動車が接続されているか否かの判定は、電気自動車への充電を開始した後も行う必要がある。
【００１０】
上記従来の充電装置は、２種類の異なる電圧のうちの一方を選択的に充電コネクタに印加するようになっている。充電を開始した後も交流電圧を充電コネクタに一時的に印加させるようにすれば、充電開始後に充電コネクタから電気自動車が外されたことを認識することができる。
【００１１】
電気自動車等の充電の対象となる対象物は、過大な交流分による悪影響を抑えるために、キャパシタを充電器と並列に接続させているのが普通である。そのようなキャパシタが存在する電気自動車では、交流電圧を充電コネクタに印加させる際に、キャパシタからの大きな電流が充電コネクタを介して充電装置に流れることを想定しなければならない。交流電圧は充電用に印加される電圧より非常に小さい。そのため、交流電圧の印加時に交流電流を検出する検出器には、大きな電流が流れるのを回避する必要がある。これは、事実上、従来の充電装置は、充電開始後に、交流電圧を充電コネクタに印加できないことを意味する。つまり、従来の充電装置は、充電開始後に、電気自動車が接続されているか否かの判定を行うことはできない。このようなことから、高い操作性、及び安全性の確保を実現するうえで、充電開始後であっても、電気自動車が接続されているか否か判定できるようにすることが必要と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２７６６７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−７６９０３号公報
【特許文献３】特開２０１１−７２１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、高い操作性、及び安全性の確保を実現しつつ、普通充電規格に準拠していない対象物（例えば電気自動車）への充電を行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１態様は、二次電池を備えた対象物に電力を供給する充電装置であり、対象物に電力を供給するための充電端子と、充電端子に二次電池の充電のための第１の電力を供給する第１の供給手段と、第１の電力より電圧が低い第２の電力を生成する電源手段と、充電端子を介して対象物から流入する流入電力を放電するための放電手段と、第１の電力、及び第２の電力のうちの一方を充電端子に選択的に供給することができると共に、該充電端子を放電手段と接続できる切換手段と、充電端子に印加される電圧を測定する電圧測定手段と、充電端子に放電手段を接続させた後に、該充電端子に電源手段を接続させることで得られる電圧測定手段による電圧の測定結果に基づいて、該充電端子に対象物が接続されているか否か判定する判定手段と、を具備する。
【００１５】
本発明の他の１態様は、二次電池を備えた対象物が充電装置に接続されているか否かを判定するための方法であり、対象物に電力を供給するための充電端子に、該充電端子を介して対象物から流入する流入電力を放電するための放電手段を接続し、充電端子と放電手段の接続を解除して、二次電池の充電のための第１の電力より電圧が低い第２の電力を該充電端子に供給し、第２の電力を充電端子に供給させている状態で該充電端子に印加される電圧を測定し、該電圧の測定結果を用いて、充電端子に対象物が接続されているか否か判定する。
【００１６】
本発明の別の他の１態様は、二次電池を備えた対象物の充電を充電装置に行わせるための充電方法であり、対象物に電力を供給するための充電端子に、該充電端子を介して対象物から流入する流入電力を放電するための放電手段を接続し、充電端子と放電手段の接続を解除して、二次電池の充電のための第１の電力より電圧が低い第２の電力を該充電端子に供給し、第２の電力を充電端子に供給させている状態で該充電端子に印加される電圧を測定し、該電圧の測定結果を用いて、充電端子に対象物が接続されているか否か判定し、充電端子に対象物が接続されているか否かの判定を通して、該対象物の該充電端子への新たな接続、及び該対象物の該充電端子との接続の解除を認識し、対象物の充電端子への新たな接続を認識した場合に、第１の電力の該充電端子への供給を行い、対象物の充電端子との接続の解除を認識した場合に、第１の電力の該充電端子への供給を終了させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、高い操作性、及び安全性の確保を実現しつつ、普通充電規格に準拠していない対象物（例えば電気自動車）への充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態による充電装置の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態による接続判定方法を説明する図である。
【図３】本実施形態の変形例による充電装置の構成を説明する図である。
【図４】本実施形態の変形例による接続判定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態による充電装置の構成を説明する図である。
この充電装置１は、電気自動車等の二次電池を搭載した車両２を充電の対象物と想定したものであり、充電スタンド（充電ステーション）等に充電設備として設置される（このことから以降、「充電設備」と呼ぶことにする）。
【００２０】
車両２は、充電設備１から電力を供給するための充電端子である充電コネクタ１１と接続するためのコネクタ（以降「接続コネクタ」と呼ぶ）２１を備えている。接続コネクタ２１にはキャパシタＣ１と不図示の車載充電器が接続されることで、キャパシタＣ１と車載充電器とは並列に接続された形となっている。それにより、接続コネクタ２１を介して供給された電力は、キャパシタＣ１と車載充電器（不図示）とにそれぞれ供給される。キャパシタＣ１の他端はグランドに接続されている。
【００２１】
充電設備１は、車両２の充電用に電源系統３からの電力の供給を受け、動作用に交流電源４からの交流電力を受ける。電源系統３からの電力（以降「充電電力」と呼ぶ）は、スイッチＳＷ１の１接点に供給され、そのスイッチＳＷ１の共通接点は充電コネクタ１１と接続されている。それにより、電源系統３からの充電電力は、スイッチＳＷ１を介して充電コネクタ１１に供給される。
【００２２】
交流電源４からの交流電力は、不図示のＡＣ−ＤＣ変換器に供給され、後述する電源波形測定部１３、及び車両接続判定部１４に直流の内部電源電圧として印加される。その交流電力は、変圧器１２の一時側に供給されることにより、変圧器１２の二次側に、交流電圧値Ｖｓ（振幅値、或いは最大の絶対値がＶｓの交流電圧。ここでは、振幅値がＶｓであると想定する）の交流電力を発生させる。交流電圧値Ｖｓは、充電電力のそれと比較して非常に小さい値である。例えば、充電電力の電圧値は２００Ｖ程度、交流電圧値Ｖｓは５Ｖ程度である。
【００２３】
スイッチＳＷ１の０接点はスイッチＳＷ２の共通接点と接続されている。スイッチＳＷ２の０接点は、抵抗Ｒ１の一端と接続され、その１接点は、抵抗Ｒ２の一端と接続されている。抵抗Ｒ１の他端はグランドと接続され、抵抗Ｒ２の他端は変圧器１２の二次側と接続されている。
【００２４】
上記の２つのスイッチＳＷ１及びＳＷ２は、充電コネクタ１１に対し、充電電力、及び交流電力のうちの一方を選択的に供給することができる切換手段として機能する。そのため、変圧器１２は、充電コネクタ１１に対し、充電電力より電圧の低い電力を供給できる電源手段として機能する。
【００２５】
スイッチＳＷ１の共通接点が０接点と接続され、且つスイッチＳＷ２の共通接点が０接点と接続されている場合、充電コネクタ１１は抵抗Ｒ１を介してグランドと接続される。このため、抵抗Ｒ１は、充電コネクタ１１に車両２が接続されている場合、車両２のキャパシタＣ１に蓄えられた電荷を放電する放電手段として機能する。それにより、２つのスイッチＳＷ１及びＳＷ２は、放電手段としての抵抗Ｒ１に充電コネクタ１１を接続させる機能も備えている。なお、放電手段は、本実施形態に限定されるものではない。別の構成を採用しても良い。
【００２６】
電圧波形測定部１３は、スイッチＳＷ１の共通接点と充電コネクタ１１間のノードＢ、及びスイッチＳＷ２の１接点と抵抗Ｒ２の一端間のノードＡの各電圧波形の測定を行うことができる電圧測定手段である。電圧波形測定部１３による測定結果は、車両接続判定部１４に出力される。
【００２７】
車両接続判定部１４は、電圧波形測定部１３による測定結果を用いて、充電コネクタ１１に車両２が接続されているか否かを判定する判定手段である。その車両接続判定部１４は、２つのスイッチＳＷ１及びＳＷ２の切り換え制御を個別に行うと共に、電圧波形測定部１３による電圧波形の測定を制御する。
【００２８】
電圧波形測定部１３による電圧波形の測定は、通常、スイッチＳＷ１の共通接点を０接点に接続させている状況で行わせる。これは、充電コネクタ１１に車両２は接続されていない状況であることが多く、充電コネクタ１１に車両２が接続されていない状況ではスイッチＳＷ１の共通接点を１接点に接続すべきではないからである。
【００２９】
電圧波形測定部１３がノードＡの電圧波形を測定する場合、車両接続判定部１４は、スイッチＳＷ１の共通接点が０接点に接続され、且つスイッチＳＷ２の共通接点が０接点に接続された状況を一定時間、継続させる。その後、車両接続判定部１４は、スイッチＳＷ２の共通接点を１接点に接続させることにより、変圧器１２の二次側から抵抗Ｒ２を介してノードＡに電力が供給される状態に移行させ、電圧波形測定部１３にノードＡの電圧波形を測定させる。ノードＡの電圧波形を測定させる前に、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を介して抵抗Ｒ１に電力を供給可能な状態を一定時間、継続させることにより、充電コネクタ１１に接続された車両２のキャパシタＣ１に大きな電荷が蓄積されていても、その電荷は抵抗Ｒ１を介して放電される。このようなことから、上記のように電圧波形測定部１３にノードＡの電圧を測定させることにより、電圧波形測定部１３にとって過大な電圧を測定するのが回避される。
【００３０】
電圧波形測定部１３、及び車両接続判定部１４は、例えば１つのマイクロコンピュータ（以降「マイコン」と略記）により実現させることができる。マイコン上に電圧波形測定部１３及び車両接続判定部１４を実現させる場合、過大な電圧の印加は確実に回避させなければならない。本実施形態では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、及び抵抗Ｒ１を用いて過大な電圧がノードＡに印加されるのは確実に回避できる。このことから、マイコンを採用した場合であっても、高い信頼性を実現させることができる。
【００３１】
電源系統３からの電力は、上記のように、変圧器１２の二次側に発生する交流電力の交流電圧値Ｖｓと比較して非常に大きい。このことから、ノードＢの電圧は、不図示の減圧回路を介して電圧波形測定部１３に印加されるようになっている。それにより、マイコン上に電圧波形測定部１３及び車両接続判定部１４を実現させることができる。
【００３２】
図２は、本実施形態による接続判定方法を説明する図である。その判定方法は、車両接続判定部１４に適用された、充電コネクタ１１に車両２が接続されているか否かを判定するための方法である。
【００３３】
図２において、ＳＷ１及びＳＷ２は、それぞれスイッチＳＷ１及びＳＷ２を表し、０及び１はそれぞれ共通接点と接続される接点の種類を表している。図２（ａ）には、車両２が充電コネクタ１１に接続されている場合のノードＡ及びＢの各電圧の測定結果の例を表している。図２（ｂ）には、車両２が充電コネクタ１１に接続されていない場合のノードＡ及びＢの各電圧の測定結果の例を表している。
【００３４】
車両接続判定部１１は、スイッチＳＷ１の共通接点が０接点に接続され、且つスイッチＳＷ２の共通接点が１接点に接続された状況（図２中、この状況は「ＳＷ１＝“０”且つＳＷ２＝“１”」と表記）で電圧波形測定部１３がノードＡ或いはＢの電圧を測定した結果に着目し、車両２が接続されているか否か判定を行う。その状況となっている間は以降、「判定実施期間」と呼び、その期間のときの状態は「判定実施可能状態」と呼ぶことにする。
【００３５】
判定実施期間の直前は、スイッチＳＷ１の共通接点は０接点と接続され、スイッチＳＷ２の共通接点は０接点と接続されている状態である。それにより、充電コネクタ１１は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を介して抵抗Ｒ１と接続されている。このため、充電コネクタ１１に、キャパシタＣ１に大きな電荷が蓄えられた車両２が接続していても、その電荷は抵抗Ｒ１を介して放電される。この結果、判定実施期間では、過大な電圧を電圧波形測定部１３が測定することは確実に回避される。判定実施期間の直前の状態は「放電可能状態」と呼ぶことにする。
【００３６】
判定実施期間内では、ノードＡ及びＢの各電圧は、何れも充電コネクタ１１に印加される電圧と見なすことができる。そのため、図２（ｂ）に表すように、充電コネクタ１１に車両２が接続されていない場合、ノードＡ及びＢの各電圧波形は共に、振幅値Ｖｓの交流電圧波形として電圧波形測定部１３に測定される。
【００３７】
しかし、充電コネクタ１１に車両２が接続されている場合、図２（ａ）に表すように、ノードＡ及びＢの各電圧波形は共に、振幅値Ｖｓより振幅が小さい交流電圧波形となる。これは、抵抗Ｒ２とキャパシタＣ１の各インピーダンスによって交流電圧が分圧され、ノードＡ及びＢの各電圧の振幅値は、振幅値Ｖｓより小さい値となるからである。それにより、本実施形態では、振幅値Ｖｓ、及び抵抗Ｒ２とキャパシタＣ１の各インピーダンスを考慮した閾値Ｖｔｈを定め、ノードＡ或いはＢの電圧波形の振幅値が閾値Ｖｔｈ未満であった場合に、車両２が接続されていると判定するようにしている。車両２のキャパシタＣ１に蓄えられた電荷は、判定実施期間の直前の放電可能状態のときに放電されることから、図２（ａ）では、放電可能状態のときのノードＢの電圧はグランド（ＧＮＤ）レベルとしている。
【００３８】
なお、キャパシタＣ１のインピーダンスＣ１は、そのキャパシタンスをＣ、交流電力の周波数をｆとした場合、Ｃ１＝１／ｊ２πｆＣ＝１／ｊωＣ、により算出される。スイッチＳＷ２の共通接点は、判定実施期間が経過すると、車両２の接続の判定結果に関わらず、０接点と接続され、放電可能状態に復帰する。スイッチＳＷ２の共通接点と０接点の接続は、スイッチＳＷ１の共通接点を１接点に接続させても維持される。これは、スイッチＳＷ１の共通接点を０接点に再度、接続した場合に、充電コネクタ１１から流入する電流を放電させるためである。
【００３９】
車両接続判定部１４は、充電を開始する前（充電を終了させてから次の充電を開始するまでの期間）では、放電可能状態→判定実施可能状態→放電可能状態、の順序で状態を遷移させ、車両２の新たな接続の認識を行う。それにより、車両２の新たな接続を認識できた場合に、スイッチＳＷ１の共通接点を１接点に接続させ、充電コネクタ１１を介して充電電力の供給を自動的に開始させる。このとき、スイッチＳＷ２は共通接点を例えば０接点に接続させる。そのようにスイッチＳＷ１及びＳＷ２を接続させた状態は「充電可能状態」と呼ぶことにする。
【００４０】
そのようにして充電を開始させた後は、車両接続判定部１４は、車両２の接続の解除を認識するために、随時、車両２が接続されているか否かの判定を行う。それにより、車両２が接続されていないと認識した場合、車両接続判定部１４は、スイッチＳＷ１の共通接点を０接点に接続させることにより、つまり放電可能状態に遷移させることにより、充電コネクタ１１への充電電力の供給を終了させる。そのために、充電を開始してから車両２の接続解除を認識するまでの間、車両接続判定部１４は、充電可能状態→放電可能状態→判定実施可能状態→充電可能状態、の順序で状態を遷移させる。
【００４１】
車両接続判定部１４は、上記のようにして、充電コネクタ１１に接続されている車両２を認識し、その認識結果に従って、充電電力の供給、その供給の終了を自動的に行う。そのため、充電設備１の利用者にとっては、車両２を充電コネクタ１１に接続するだけで自動的に充電を行えるようになり、高い操作性が実現される。また、充電中に車両２との接続が解除されても、充電コネクタ１１への充電電力の供給は自動的に停止されるため、安全性の確保も実現される。
【００４２】
なお、本実施形態では、充電を行う対象物を車両２としているが、対象物は車両２以外のものであっても良い。対象物の種類は特に限定されるものではない。充電コネクタ１１への充電電力、或いは交流電力の選択的な供給、及び充電コネクタ１１と抵抗Ｒ１との接続は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２により可能としているが、そのような切り換えを可能にさせる構成は本実施形態のようなものに限定されない。例えば３接点を有する１つのスイッチを採用した場合、その１つのスイッチを用いて、そのような切り換えを行わせることもできる。
【００４３】
また、本実施形態では、充電電力より低電圧の電力を変圧器１２により生成させているが、その低電圧の電力の生成は変圧器１２以外のものに行わせても良い。車両２が接続されているか否かを判定する方法は、低電圧の電力を生成する電源に応じて変更させても良い。以降、その変形例について、図３及び図４を参照して具体的に説明する。
【００４４】
図３は、本実施形態の変形例による充電装置の構成を説明する図である。図３では、本実施形態と同じ、基本的に同じ構成要素には同一の符号を付している。それにより、本実施形態から異なる部分にのみ着目する形で説明を行う。
【００４５】
この充電装置１’は、本実施形態と同様に、電気自動車等の二次電池を搭載した車両２を充電の対象物と想定したものであり、充電スタンド等に充電設備として設置される。この充電設備１’では、変圧器１２がＤＣ電源３１に置き換えられることにより、ＤＣ電源３１が発生させた直流電力を充電コネクタ１１に供給可能となっている。それにより、電圧波形測定部３２は、ノードＡ或いはＢの直流電圧波形を測定する。車両接続判定部３３は、電圧波形測定部３２による直流電圧波形の測定結果を用いて、充電コネクタ１１に車両２が接続されているか否かの判定を行うようになっている。
【００４６】
上記ＤＣ電源３１としては、電圧波形測定部３２、及び車両接続判定部３３に内部電源電圧を印加する電源回路（例えばＡＣ−ＤＣ変換器）を用いることができる。それにより、既に存在する電源回路をＤＣ電源３１として用いても良い。新たにＤＣ電源３１を用意しなくとも良いことから、上記本実施形態と比較して、充電設備１’の製造コストはより抑えることができる。
【００４７】
図４は、本実施形態の変形例による接続判定方法を説明する図である。その判定方法は、車両接続判定部３３に適用された、充電コネクタ１１に車両２が接続されているか否かを判定するための方法である。
【００４８】
図３では、図２と同様に、ＳＷ１及びＳＷ２は、それぞれスイッチＳＷ１及びＳＷ２を表し、０及び１はそれぞれ共通接点と接続される接点の種類を表している。また図３（ａ）には、車両２が充電コネクタ１１に接続されている場合のノードＡ及びＢの各電圧の測定結果の例を表している。図３（ｂ）には、車両２が充電コネクタ１１に接続されていない場合のノードＡ及びＢの各電圧の測定結果の例を表している。
【００４９】
ＤＣ電源３１は直流電力を発生させることから、充電コネクタ１１に車両２が接続されていない場合、図３（ｂ）に表すように、ノードＡ及びＢの判定実施可能状態時の各電圧波形は共に、電圧値Ｖｓの直流電圧波形として電圧波形測定部３２に測定される。しかし、充電コネクタ１１に車両２が接続されている場合、図３（ａ）に表すように、ノードＡ及びＢの判定実施可能状態時の各電圧波形は共に、グランドレベルから電圧値Ｖｓより低い電圧値まで比較的に緩やかに上昇する波形となる。
【００５０】
ノードＡ及びＢの各電圧波形が電圧値Ｖｓに達しないのは、抵抗Ｒ２とキャパシタＣ１の各インピーダンスによって直流電圧が分圧されるためである。また、ノードＡ及びＢの各波形レベルの上昇が緩やかなのは、抵抗Ｒ２と車両２のキャパシタＣ１とから求められる時定数が存在するからである。このことから、直流電力を充電コネクタ１１に供給するようにした場合、ノードＡ及びＢの各電圧波形の電圧値の他に、判定実施可能状態に遷移させてから、その電圧波形の電圧値が定めた電圧値に達するまでの時間、つまり電圧値に時間変化に着目し、車両２が接続されているか否かを判定することができる。図３（ａ）では、定めた電圧値をＶｔｈ、車両２が接続されていると見なすべき閾値とする時間をＴｔｈで表している。
【００５１】
車両接続判定部３３は、判定実施可能状態に遷移させた後、電圧波形測定部３２から入力するノードＡ或いはＢの測定結果（電圧値）を監視し、その電圧値が電圧値Ｖｔｈに達するまでの時間を計時する。それにより、時間Ｔｔｈを計時するまでに、ノードＡ或いはＢの電圧値が電圧値Ｖｔｈに達しない場合、車両接続判定部３３は、充電コネクタ１１に車両２が接続されていないと判定する。その判定結果による充電制御は、本実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００５２】
１、１’    充電装置
２    車両（電気自動車）
３    電源系統
４    交流電源
１１    充電コネクタ
１２    変圧器
１３、３２    電圧波形測定部
１４、３３    車両接続判定部
２１    接続コネクタ
Ｃ１    キャパシタ
Ｒ１、Ｒ２    抵抗
ＳＷ１、ＳＷ２    スイッチ
【図１】
0005867107.tif 000002
【図３】
0005867107.tif 000003
【図２】
0005867107.tif 000004
【図４】
0005867107.tif 000005