(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、
該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、
前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、
前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子と
を備える通信システム。
【請求項２】
外部の給電装置の充電ケーブルに前記制御線及び前記基準電位線を接続するためのコネクタを備え、
前記誘導素子は前記コネクタの内部に配されている
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記基準電位線から分岐した第２の基準電位線を備え、
前記誘導素子は前記第２の基準電位線の途中に設けられ、
更に、
前記コネクタは、
前記誘導素子を保持する回路基板と、
前記誘導素子を保持した回路基板を覆う樹脂製の覆体と
を内部に備える
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記コネクタは、
前記制御信号から前記差動信号を分離するフィルタと、
該フィルタに接続されたカップリングトランスと
を備え、
前記覆体は、
前記フィルタ及び前記カップリングトランスを覆うようにしてある
請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記制御線に接続され、外部の給電装置から送信された制御信号を受信する受信回路を備える
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記受信回路を前記基準電位に接続する配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第２の誘導素子を備える
請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とを備え、外部の給電装置の充電ケーブルに前記制御線及び前記基準電位線を接続するコネクタであって、
前記基準電位線から分岐した第２の基準電位線と、
該第２の基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子と
を備えるコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリ充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とを用いて、差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信システムに関する。また本発明は、前記通信システムを構成するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータ及びエンジンを併用したプラグインハイブリッド自動車（PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、エンジンを備えず、電動モータで駆動する電気自動車（EV: Electric Vehicle）が普及しつつある。プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両は、電動モータを駆動するバッテリを備えており、バッテリの充電は外部の給電ステーション、一般家屋等に設置された給電装置を用いて行われる。
【０００３】
図１０は、給電装置に接続された車両の構成を示すブロック図である。給電装置２は、車両１００１に接続するための充電ガンが先端に設けられた充電ケーブル３を備える。車両１００１には充電ガンが接続されるコネクタ１１が設けられ、ユーザは充電ガンをコネクタ１１に接続することによって、車両１００１に給電装置２を接続することができる。充電ケーブル３は、２本の給電線１００１ａ，１００１ｂ、基準電位線１００１ｃ、制御線１００１ｄ、充電ガンの接続を検知する接続検知線（不図示）を含む。給電線１００１ａ，１００１ｂは、車両１００１に搭載された充電装置１２に接続されている。基準電位線１００１ｃは充電装置１２を介して、基準電位に接続されている。基準電位は、例えば車両１００１のボディアースである。給電装置２は給電線１００１ａ，１００１ｂを介して交流を充電装置１２に供給し、充電装置１２は供給された交流を直流に変換し、バッテリ１０の充電を行う。制御線１００１ｄにはＰＬＣ通信装置１０１４を介してＣＰ受信回路１０１３が接続されている。ＣＰ受信回路１０１３は、給電装置２から送信されたコントロールパイロット信号を受信する回路であり、給電装置２は、コントロールパイロット信号の送受信によって、充電制御を行う（例えば、非特許文献１）。コントロールパイロット信号は、矩形波の信号であり、給電装置２は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
また、制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃそれぞれに接続されたＰＬＣ通信装置１０１４が車両１００１に搭載されている。ＰＬＣ通信装置１０１４は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号、例えば２〜３０ＭＨｚの差動信号を前記コントロールパイロット信号に重畳し、またコントロールパイロット信号に重畳した差動信号を分離することによって、該差動信号による通信を行う。給電装置２はＰＬＣ通信装置１０１４との間で差動信号を送受信することによって、コントロールパイロット信号よりも高度な情報通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＳＵＲＦＡＣＥ  ＶＥＨＩＣＬＥ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤ  ＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２  ＦＥＢ２０１２、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ），１９９６年１０月（２０１２年２月改訂）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようにＰＬＣ通信装置１０１４は、制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃを用いて差動信号を送受信している。制御線１００１ｄは所定のインピーダンスを有するＰＬＣ通信装置１０１４に接続されているが、基準電位線１００１ｃはインピーダンスが小さいボディアースに接続されているため、ＰＬＣ通信装置１０１４の平衡度が低い構成になっている。このためボディアースを経由する等して制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃに発生したコモンモードノイズは、図１０に示すように、ディファレンシャルモードのノイズに変換され、ＰＬＣ通信装置１０１４に入力してしまう。ＰＬＣ通信装置１０１４は２〜３０ＭＨｚの差動信号を用いて通信を行っているため、２〜３０ＭＨｚのディファレンシャルモードのノイズを分離して除去することはできず、ＰＬＣ通信装置１０１４が誤動作するという問題があった。
なお、制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃにコモンモードチョークコイルを設けることにより、ＰＬＣ通信装置１０１４の誤動作を防止する方法も考えられるが、制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃに発生したノイズを効果的に除去することができないことがある。制御線１００１ｄ及び基準電位線１００１ｃに発生したコモンモードノイズの一部は、コモンモードチョークコイルで除去されること無くディファレンシャルモードのノイズに変換され、ＰＬＣ通信装置１０１４に入力するためと考えられる。
【０００６】
本願発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、ＰＬＣ通信装置に入力するノイズを低減し、該ＰＬＣ通信装置の誤動作を防止することができる通信システムを提供することにある。また、前記通信システムを構成するコネクタ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】
【０００７】
本発明の一態様に係る通信システムは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。
【０００８】
本発明の一態様に係るコネクタは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とを備え、外部の給電装置の充電ケーブルに前記制御線及び前記基準電位線を接続するコネクタであって、前記基準電位線から分岐した第２の基準電位線と、該第２の基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記によれば、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、通信装置に入力するノイズを低減し、該通信装置の誤動作を防止することができる通信システム及びコネクタを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図２】平衡度減衰量と放射ノイズの関係を示すグラフである。
【図３】実施形態２に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図４】実施形態３に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図５】実施形態３に係るコネクタの構成を示す模式図である。
【図６】実施形態４に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図７】実施形態５に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図８】実施形態６に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図９】実施形態７に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
【図１０】給電装置に接続された車両の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。
【００１２】
（１）本発明の一態様に係る通信システムは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。
【００１３】
前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に誘導素子が設けられている。該誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作を防止することが可能になる。
【００１４】
（２）また、外部の給電装置の充電ケーブルに前記制御線及び前記基準電位線を接続するためのコネクタを備え、前記誘導素子は前記コネクタの内部に配されている構成が好ましい。
【００１５】
誘導素子はコネクタの内部に配されている。従って、車両の揺れ又は振動によって、誘導素子が車両の内部構造物に接触し、破損することを防止することが可能になる。
【００１６】
（３）更に、前記基準電位線から分岐した第２の基準電位線を備え、前記誘導素子は前記第２の基準電位線の途中に設けられ、更に、前記コネクタは、前記誘導素子を保持する回路基板と、前記誘導素子を保持した回路基板を覆う樹脂製の覆体とを内部に備える構成が好ましい。
【００１７】
誘導素子は回路基板に保持され樹脂製の覆体によって覆われている。従って、車両の揺れ又は振動によって、誘導素子が車両の内部構造物に接触し、破損することをより効果的に防止することが可能になる。
【００１８】
（４）更にまた、前記コネクタは、前記制御信号から前記差動信号を分離するフィルタと、該フィルタに接続されたカップリングトランスとを備え、前記覆体は、前記フィルタ及び前記カップリングトランスを覆うようにしてある構成が好ましい。
【００１９】
回路基板に保持された誘導素子、フィルタ及びカップリングコアは覆体によって覆われている。従って、車両の揺れ又は振動によって、各電子部品が車両の内部構造物に接触し、破損することをより効果的に防止することが可能になる。
また、差動信号の重畳及び分離を行うフィルタ及びカップリングコアを給電装置寄りに配し、誘導素子を該フィルタ及びカップリングコアの近傍に設けることによって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズが、ディファレンシャルモードノイズに変換される可能性を低減し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作をより効果的に防止することが可能になる。
【００２０】
（５）更にまた、前記制御線に接続され、外部の給電装置から送信された制御信号を受信する受信回路を備える構成が好ましい。
（６）更にまた、前記受信回路を前記基準電位に接続する配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第２の誘導素子を備える構成が好ましい。
【００２１】
受信回路を基準電位に接続する配線の途中に、第２の誘導素子が設けられている。該第２の誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、第１及び第２の誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作をより効果的に防止することが可能になる。
【００２２】
（７）本発明の一態様に係るコネクタは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とを備え、外部の給電装置の充電ケーブルに前記制御線及び前記基準電位線を接続するコネクタであって、前記基準電位線から分岐した第２の基準電位線と、該第２の基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。
【００２３】
前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に誘導素子が設けられている。該誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作を防止することが可能になる。
また、誘導素子はコネクタの内部に配されている。従って、車両の揺れ又は振動によって、誘導素子が車両の内部構造物に接触し、破損することを防止することが可能になる。
【００２４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかる通信システム及びコネクタの具体例を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
実施形態１の通信システムは、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両１と、充電ケーブル３を介して該車両１のバッテリ１０に給電を行う給電装置２とを備える。
【００２５】
充電ケーブル３は一端部が給電装置２に接続され、充電ケーブル３の他端部には充電ガン３０が設けられている。充電ケーブル３は、２本の給電線３ａ，３ｂ、基準電位線３ｃ、制御線３ｄ、車両１に充電ガン３０が接続されたことを検知する接続検知線（不図示）を含む。給電線３ａ，３ｂは、給電装置２から出力された交流の電圧が印加される導線である。制御線３ｄは、車両１に搭載されたバッテリ１０の充電を制御するためのコントロールパイロット信号（制御信号）を伝送するための導線である。基準電位線３ｃは、前記コントロールパイロット信号の基準となる、車両１の基準電位、例えばボディアースに接続される導線である。また、後述するように、制御線３ｄ及び基準電位線３ｃは、差動信号の伝送媒体としても機能する。
充電ガン３０は、ガングリップ型の把持部、プラグ、車両１のコネクタ１１に接続するための挿し込みガイド、車両１とのロックを行うラッチ等を備える。充電ガン３０のプラグは、車両１のコネクタ１１に接続可能な形状であり、該プラグには、給電装置２から供給される交流を出力するＡＣ供給端子、基準電位に接続するための共通電位端子、コントロールパイロット信号が入出力するコントロールパイロット信号端子、接続検知端子等が設けられている。
【００２６】
給電装置２は、電力供給装置２０、第２充電制御装置２３及び第２ＰＬＣ通信装置２４を備える。電力供給装置２０には、給電線３ａ，３ｂ及び基準電位線３ｃの一端部が接続されており、電力供給装置２０は給電線３ａ，３ｂを介して交流を車両１へ供給する。電力供給装置２０の動作は第２充電制御装置２３によって制御される。
【００２７】
第２充電制御装置２３はＣＰ送信回路２３ａ及び図示しないマイコンを有する。ＣＰ送信回路２３ａには制御線３ｄが接続されており、ＣＰ送信回路２３ａは、車両１に搭載されたバッテリ１０の充電を制御するコントロールパイロット信号を送受信する。コントロールパイロット信号は、例えば１ｋＨｚの矩形波信号であり、第２充電制御装置２３は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、給電装置２及び車両１の接続確認、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
具体的には、ＣＰ送信回路２３ａは、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、矩形波信号を出力する発振回路Ｏを備える。発信回路Ｏの一端子は基準電位に接続され、他端子には抵抗Ｒ２の一端が接続されている。抵抗Ｒ２の他端はコンデンサＣ２の一端に接続され、コンデンサＣ２の他端は基準電位に接続されている。制御線３ｄの一端は、抵抗Ｒ２の前記他端に接続されている。第２充電制御装置２３のマイコンは発信回路Ｏの動作を制御することによって、コントロールパイロット信号の送信を行う。また、第２充電制御装置２３は、制御線３ｄに印加されているコントロールパイロット信号の電圧を検出する電圧検出回路を有しており、前記マイコンは、該電圧検出回路を用いて車両１から出力された情報を取得し、電力供給装置２０の動作を制御する。
【００２８】
第２ＰＬＣ通信装置２４は、制御線３ｄ及び基準電位線３ｃにそれぞれ接続されており、制御線３ｄ及び基準電位線３ｃを用いて、充電に関する情報を車両１との間で送受信する。第２ＰＬＣ通信装置２４は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号、例えば２〜３０ＭＨｚの差動信号を、該コントロールパイロット信号に重畳させることにより、車両１と通信を行う。
具体的には、第２ＰＬＣ通信装置２４は、コントロールパイロット信号に重畳した差動信号を、該コントロールパイロット信号から分離するカップリングコンデンサ２７及びカップリングトランス２６と、差動信号の送受信を行う通信回路２５とを備える。
制御線３ｄ及び基準電位線３ｃからそれぞれ分岐した２本の分岐線はカップリングコンデンサ２７を介してカップリングトランス２６に接続されている。カップリングコンデンサ２７は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングコンデンサ２７としては、例えば、静電容量が１ｎＦのコンデンサが用いられる。
カップリングトランス２６は、一次コイル２６ａと、該一次コイル２６ａに磁気結合した二次コイル２６ｂを有する。一次コイル２６ａの両端には、前記２本の分岐線がカップリングコンデンサ２７を介して接続されている。二次コイル２６ｂの両端は通信回路２５に接続されている。通信回路２５は、差動信号の周波数帯域外の信号を遮断するバンドパスフィルタを有しており、カップリングコンデンサ２７及びカップリングトランス２６によって分離され、バンドパスフィルタを通過した差動信号を受信する。また、通信回路２５は、送信する信号を二次コイル２６ｂに与えることによって、差動信号の送信を行う。
【００２９】
車両１は、バッテリ１０、コネクタ１１、充電装置１２、第１充電制御装置１３、第１ＰＬＣ通信装置（通信装置）１４及び誘導素子１８を備える。
【００３０】
コネクタ１１は、給電口として車両１の適宜箇所に設けられており、充電ガン３０のプラグをコネクタ１１に接続することによって、車両１は充電ケーブル３を介して給電装置２に接続される。コネクタ１１は、プラグの各接続端子にそれぞれ接続される接続部を有しており、各接続部には内部配線としての、給電線１ａ，１ｂ、基準電位線１ｃ及び制御線１ｄの一端部が接続されている。つまり、充電ガン３０のプラグをコネクタ１１に接続することによって、プラグの接続端子がコネクタ１１の接続部に電気的に接続し、充電ケーブル３の給電線３ａ，３ｂ、基準電位線３ｃ及び制御線３ｄと、車両１内部の給電線１ａ，１ｂ、基準電位線１ｃ及び制御線１ｄとが接続される。
【００３１】
充電装置１２には、給電線１ａ，１ｂ及び基準電位線１ｃの他端部が接続されている。充電装置１２は、給電装置２から給電線１ａ，１ｂ，３ａ，３ｂを介して供給された交流を直流に変換し、バッテリ１０の充電を行う装置である。充電装置１２の動作は第１充電制御装置１３によって制御される。車両１内に配された基準電位線１ｃは、充電装置１２を経由して基準電位に接続されている。基準電位は例えば、ボディアースである。
【００３２】
誘導素子１８は、基準電位線１ｃの途中に設けられている。具体的には、基準電位線１ｃから第１ＰＬＣ通信装置１４へ分岐線が分岐している箇所よりも充電装置１２側に設けられている。高周波のノイズに対する誘導素子１８のインピーダンスは、コントロールパイロット信号に対する誘導素子１８のインピーダンスよりも大きい。前記高周波は、コントロールパイロット信号の周波数よりも高周波であることを意味する。誘導素子１８は例えば基準電位線１ｃに介装されたチョークコイルである。誘導素子１８の容量は例えば５０μＨである。
なお、誘導素子１８を設ける上述の位置は一例であり、充電装置１２と、基準電位とを接続する配線に誘導素子１８を設けても良い。また、充電装置１２内部に配された基準電位線１ｃの途中に誘導素子１８を設けても良い。
【００３３】
第１充電制御装置１３は、ＣＰ受信回路（受信回路）１３ａ及び図示しないマイコンを有する。ＣＰ受信回路１３ａには第１ＰＬＣ通信装置１４を経由した制御線１ｄの他端部が接続されており、ＣＰ受信回路１３ａは、車両１に搭載されたバッテリ１０の充電を制御するためのコントロールパイロット信号を送受信する。第１充電制御装置１３は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、給電装置２及び車両１の接続確認、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
具体的には、ＣＰ受信回路１３ａは、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、ダイオードＶｄを備える。制御線１ｄの他端部は、ダイオードＶｄのアノードと、コンデンサＣ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他端は基準電位に接続されている。ダイオードＶｄのカソードは抵抗Ｒ１の一端に接続され、該抵抗Ｒ１の他端は基準電位に接続されている。抵抗Ｒ１は例えば可変抵抗であり、第１充電制御装置１３のマイコンは抵抗Ｒ１の抵抗値を変化させることによって、コントロールパイロット信号の電位を制御し、充電制御に係る情報を給電装置２へ送信する。また、第１充電制御装置１３は、制御線１ｄに印加されているコントロールパイロット信号の電圧を検出する電圧検出回路を有しており、前記マイコンは、該電圧検出回路を用いて車両１から出力された情報を取得し、充電装置１２の動作を制御する。
【００３４】
第１ＰＬＣ通信装置１４は、制御線１ｄ及び基準電位線１ｃにそれぞれ接続されており、制御線１ｄ，３ｄ及び基準電位線１ｃ，３ｃを用いて、充電に関する情報を給電装置２との間で送受信する。第１ＰＬＣ通信装置１４は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号を、該コントロールパイロット信号に重畳させることにより、車両１と通信を行う。
具体的には、第１ＰＬＣ通信装置１４は、コントロールパイロット信号に重畳した差動信号を、該コントロールパイロット信号から分離するカップリングコンデンサ（フィルタ）１７及びカップリングトランス１６と、差動信号の送受信を行う通信回路１５とを備える。
制御線１ｄ及び基準電位線１ｃからそれぞれ分岐した２本の分岐線はカップリングコンデンサ１７を介してカップリングトランス１６に接続されている。カップリングコンデンサ１７は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。
カップリングトランス１６は、一次コイル１６ａと、該一次コイル１６ａに磁気結合した二次コイル１６ｂを有する。一次コイル１６ａの両端には、前記２本の分岐線がカップリングコンデンサ１７を介して接続されている。二次コイル１６ｂの両端は通信回路１５に接続されている。通信回路１５は、差動信号の周波数帯域外の信号を遮断するバンドパスフィルタを有しており、カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６によって分離され、バンドパスフィルタを通過した差動信号を受信する。また、通信回路１５は、送信する信号を二次コイル１６ｂに与えることによって、差動信号の送信を行う。
【００３５】
このように構成された通信システムによれば、基準電位線１ｃの途中に誘導素子１８を設けることによって、差動信号と同じ周波数帯のノイズに関して、第１及び第２ＰＬＣ通信装置１４，２４の平衡度が、誘導素子１８を備えない装置に比べて高くなる。従って、制御線１ｄ，３ｄ及び基準電位線１ｃ，３ｃに発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制することができる。よって、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第１ＰＬＣ通信装置１４に入力するノイズを低減し、該第１ＰＬＣ通信装置１４の誤動作を防止することができる。
【００３６】
また、放射ノイズを低減させることができる。
図２は平衡度減衰量と放射ノイズの関係を示すグラフである。横軸は第１及び第２ＰＬＣ通信装置１４，２４の平衡度減衰量（LCL: longitudinal conversion loss）、縦軸は放射ノイズの実測値を示している。菱形プロットのグラフは充電ガン３０を抜いたときの放射ノイズである。三角プロットのグラフは充電ガン３０を挿したときの放射ノイズである。図２のグラフが示す放射ノイズの実測値から明らかなように、第１及び第２ＰＬＣ通信装置１４，２４の平衡度が高い程、放射ノイズが低減している。このように、基準電位線１ｃに誘導素子１８を介装させることによって、第１ＰＬＣ通信装置１４の誤動作を防止すると共に、放射ノイズを低減することができる。
【００３７】
（実施形態２）
図３は実施形態２に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態２に係る通信システムは基準電位線１ｃ及び誘導素子１８の配線構成のみが実施形態１と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００３８】
車両２０１内に配された基準電位線１ｃの一端部はコネクタ１１に接続され、他端部は第１ＰＬＣ通信装置１４に接続されている。実施形態２の基準電位線１ｃの途中で分岐した分岐線は基準電位に接続されている。つまり、実施形態１に係る基準電位線１ｃは充電装置１２を経由して基準電位に接続されているが、実施形態２に係る基準電位線１ｃは充電装置１２を経由すること無く基準電位に接続されている。基準電位線１ｃから分岐した前記分岐線には誘導素子１８が介装されている。
【００３９】
実施形態２に係る通信システムは、実施形態１と同様、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第１ＰＬＣ通信装置１４に入力するノイズを低減し、該第１ＰＬＣ通信装置１４の誤動作を防止することができる。特に実施形態２では、車両２０１内に配される基準電位線１ｃの長さが短いため、基準電位線１ｃ，３ｃ及び制御線１ｄ，３ｄにノイズが発生する可能性を低減することができ、ノイズによる第１ＰＬＣ通信装置１４の誤動作をより効果的に防止することができる。
【００４０】
（実施形態３）
図４は実施形態３に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態３に係る通信システムは基準電位線１ｃ及び誘導素子１８の配線構成、並びにコネクタ３１１の構成のみが実施形態１と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００４１】
車両３０１内に配された基準電位線１ｃの一端部はコネクタ３１１に接続され、他端部は第１ＰＬＣ通信装置１４に接続されている。コネクタ３１１は、該コネクタ３１１内部で基準電位線１ｃから分岐した第２の基準電位線１ｅを備え、該第２の基準電位線１ｅの途中に誘導素子１８が介装されている。第２の基準電位線１ｅの先端部は、コネクタ３１１から車両３０１内部に引き回され、基準電位に接続されている。
【００４２】
図５は実施形態３に係るコネクタ３１１の構成を示す模式図である。コネクタ３１１は、車両内に配される２本の給電線１ａ，１ｂ、制御線１ｄ及び基準電位線１ｃ，１ｅに接続される接続部を収容する収容体１１ａを備える。なお、図５においては、作図の便宜上、２本の給電線１ａ，１ｂ及び該給電線１ａ，１ｂに接続する接続部は図示されていない。収容体１１ａは、車両３０１に取り付けられる取付部１１ｂを有する。取付部１１ｂは略矩形の板状である。取付部１１ｂの四隅にはそれぞれ取付孔が形成してあり、車両３０１の所定位置にねじ等で収容体１１ａを取り付けることができるようにしてある。取付部１１ｂの一面の中央から円筒状の筒部１１ｃが車両３０１内側へ突出している。取付部１１ｂの他面には、筒部１１ｃよりも大径の円筒状をなし、充電の際に充電ガン３０のプラグが挿入して接続されるプラグ接続部が設けられている。また、プラグ接続部には、開口部分を閉塞するように開閉が可能な蓋部が設けられている。
【００４３】
収容体１１ａ及び筒部１１ｃの内部には回路基板１１ｄが収容されている。回路基板１１ｄには、基準電位線３ｃに接続される接続部の端部が固定されている。基準電位線１ｃの一端部は回路基板１１ｄ上で該接続部の端部に接続されている。また、基準電位線１ｃの一端部において分岐した第２の基準電位線１ｅに介装された誘導素子１８は回路基板１１ｄ上に保持されている。また、接続検知線による、充電ガン３０の接続を検知する検知回路１１ｅも回路基板１１ｄに設けられている。誘導素子１８、検知回路１１ｅ及びその他の各種回路は、樹脂製の覆体１１ｆによって覆われている。具体的には、前記回路基板１１ｄは樹脂モールドされている。覆体１１ｆは、振動しないように、収容体１１ａの内部に保持されている。
【００４４】
実施形態３に係る通信システム及びコネクタ３１１によれば、誘導素子１８が配された回路基板１１ｄは樹脂製の覆体１１ｆによって覆われ、収容体１１ａ内部に保持されている。従って、車両３０１の揺れ又は振動によって、誘導素子１８が車両３０１の内部構造物に接触し、破損することを防止することができる。また、実施形態１及び２と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
（実施形態４）
図６は実施形態４に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態４に係る通信システムは第１充電制御装置１３に第２の誘導素子１９を設けた点が実施形態２と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００４６】
実施形態４に係る車両４０１に搭載された第１充電制御装置１３は、第２の誘導素子１９を介して基準電位に接続されている。つまり、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１の低電位側の端子と、基準電位とを接続する配線に第２の誘導素子１９が介装されている。第２の誘導素子１９も、第１の誘導素子１８と同様、コントロールパイロット信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該コントロールパイロット信号に対するインピーダンスよりも大きい。
【００４７】
実施形態４に係る通信システムによれば、差動信号と同じ周波数帯のノイズに関しては、制御線１ｄ，３ｄ及び基準電位線１ｃ，３ｃに接続された第１及び第２ＰＬＣ通信装置１４，２４の平衡度は、第２の誘導素子１９を備えない装置に比べてより高くなる。従って、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第１ＰＬＣ通信装置１４に入力するノイズをより効果的に低減し、該第１ＰＬＣ通信装置１４の誤動作を防止することができる。
【００４８】
（実施形態５）
図７は実施形態５に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態５に係る通信システムは第１ＰＬＣ通信装置５１４及びコネクタ５１１の構成が実施形態１と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００４９】
実施形態５に係る車両５０１に設けられたコネクタ５１１は、カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６を内部に備える。つまり、実施形態１においては第１ＰＬＣ通信装置５１４が備えているカップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６をコネクタ５１１が備えている。第１ＰＬＣ通信装置５１４は、コネクタ５１１のカップリングトランス１６に接続された通信回路１５を備える。実施形態３と同様、カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６は回路基板上に配され、該回路基板は樹脂製の覆体によって覆われている。
【００５０】
具体的には、制御線１ｄ及び基準電位線１ｃからそれぞれ分岐した２本の分岐線はカップリングコンデンサ１７を介してカップリングトランス１６に接続されている。カップリングコンデンサ１７は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングトランス１６は、一次コイル１６ａと、該一次コイル１６ａに磁気結合した二次コイル１６ｂを有する。一次コイル１６ａの両端には、前記２本の分岐線がカップリングコンデンサ１７を介して接続されている。二次コイル１６ｂの両端には、２本の配線の一端部がそれぞれ接続され、該２本の配線の他端部は、第１ＰＬＣ通信装置１４の通信回路１５に接続されている。
【００５１】
実施形態５に係る通信システムは実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【００５２】
（実施形態６）
図８は実施形態６に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態６に係る通信システムは第１ＰＬＣ通信装置６１４及びコネクタ６１１の構成が実施形態２と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００５３】
実施形態６に係る車両６０１に設けられたコネクタ６１１は、カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６を内部に備える。つまり、実施形態２においては第１ＰＬＣ通信装置６１４が備えているカップリングコンデンサ１７及びカップリングトランスをコネクタ６１１が備えている。第１ＰＬＣ通信装置６１４は、コネクタ６１１のカップリングトランスに接続された通信回路２５を備える。カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランスの構成は実施形態５と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施形態６に係る通信システムは実施形態２と同様の作用効果を奏する。
【００５４】
（実施形態７）
図９は実施形態７に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態７に係る通信システムは第１ＰＬＣ通信装置７１４及びコネクタ７１１の構成が実施形態３と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
【００５５】
実施形態７に係る車両７０１に設けられたコネクタ７１１は、カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６を内部に備える。つまり、実施形態３においては第１ＰＬＣ通信装置７１４が備えているカップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６をコネクタ７１１が備えている。第１ＰＬＣ通信装置７１４は、コネクタ７１１のカップリングトランス１６に接続された通信回路１５を備える。カップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６は、誘導素子１８と共に回路基板１１ｄ上に配され、樹脂製の覆体１１ｆによって覆われている。その他のカップリングコンデンサ１７及びカップリングトランス１６の構成は実施形態５と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５６】
実施形態７に係る通信システム及びコネクタ７１１によれば、実施形態１〜３と同様の作用効果を奏する。また、差動信号の重畳及び分離を行うカップリングコンデンサ１７及びカップリングコアを給電装置２寄りに配し、誘導素子１８を該カップリングコンデンサ１７及びカップリングコアの近傍に設けてある。従って、制御線１ｄ，３ｄ及び基準電位線１ｃ，３ｃに発生したコモンモードノイズが、ディファレンシャルモードノイズに変換される可能性が低減される。よって、該ディファレンシャルモードノイズによる第１ＰＬＣ通信装置７１４の誤動作をより効果的に防止することが可能になる。
【００５７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，１００１  車両
１ａ，１ｂ，３ａ，３ｂ，１００１ａ，１００１ｂ  給電線
１ｃ，１ｅ，３ｃ，１００１ｃ  基準電位線
１ｄ，３ｄ，１００１ｄ  制御線
２  給電装置
３  充電ケーブル
１０  バッテリ
１１，３１１，５１１，６１１，７１１  コネクタ
１１ａ  収容体
１１ｂ  取付部
１１ｃ  筒部
１１ｄ  回路基板
１１ｅ  検知回路
１１ｆ  覆体
１２  充電装置
１３  第１充電制御装置（通信装置）
１３ａ  ＣＰ受信回路（受信回路）
１４，５１４，６１４，７１４  第１ＰＬＣ通信装置
１５  通信回路
１６  カップリングトランス
１６ａ  １次コイル
１６ｂ  ２次コイル
１７  カップリングコンデンサ
１８，１９  誘導素子
２０  電力供給装置
２３  第２充電制御装置
２３ａ  ＰＣＬ送信回路
２４  第２ＰＬＣ通信装置
２５  通信回路
２６  カップリングトランス
２６ａ  １次コイル
２６ｂ  ２次コイル
２７  カップリングコンデンサ
３０  充電ガン
１０３１  ＣＰ受信回路
１０１４  ＰＬＣ通信装置
Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
Ｏ  発信回路
Ｖｄ  ダイオード
【要約】
【課題】コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、ＰＬＣ通信装置に入力するノイズを低減し、該ＰＬＣ通信装置の誤動作を防止することができる通信システムを提供する。
【解決手段】通信システムにおいて、車両１に搭載されたバッテリ１０の充電を制御するための制御信号を伝送する制御線１ｄと、制御信号の基準となる、車両１の基準電位に接続される基準電位線１ｃと、制御線１ｄ及び基準電位線１ｃにそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置２と通信を行う第１ＰＬＣ通信装置１４と、基準電位線１ｃ及び基準電位の接続箇所、又は基準電位線１ｃの途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子１８とを備える。
【選択図】図１【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】
0005878225.tif 000008
【図８】
0005878225.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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