(57)【要約】【課題】コントロールパイロット回路等を内蔵する大型の筺体がコンセントプラグの近傍に吊り下げて配置される自動車用充電ケーブルを用いた充電中に、コンセントプラグがコンセントから引き抜かれたときや漏電が検出されたときに電路を遮断して安全を確保できることはもちろん、半挿しの状態になったときにも確実に電路を遮断できるコンダクティブ充電システムに用いられる自動車用充電ケーブルを提供する。【解決手段】自動車と接続するコネクタ３を一端に備え、外部電源と接続するコンセントプラグ１を他端に備え、コンセントプラグ１の近傍にコントロールパイロット回路２１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２２とを内蔵する充電制御装置２を備える自動車用充電ケーブルであって、コンセントプラグ本体１０の先端面をコンセント当接面１２とし、このコンセント当接面１２にコンセントへの差込み検出部１５を出没可能に突設した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車と接続するコネクタを一端に備え、外部電源と接続するコンセントプラグを他端に備え、コントロールパイロット回路と外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉器とを内蔵する充電制御装置をコンセントプラグの近傍に備える自動車用充電ケーブルであって、コンセントプラグ本体の先端面をコンセント当接面とし、このコンセント当接面にコンセントへの差込み検出部を出没可能に突設したことを特徴とする自動車用充電ケーブル。
【請求項２】
コンセントプラグ本体または充電制御装置に漏電検出手段を内蔵し、充電制御装置に漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉器の開閉制御を行う制御回路を備えることを特徴とする請求項１記載の自動車用充電ケーブル。
【請求項３】
コンセント当接面の上方部には通電プラグを、また下方部にはアースプラグをそれぞれ突設するとともに、アースプラグよりも上方位置にコンセントへの差込み検出部を突設したことを特徴とする請求項１または２記載の自動車用充電ケーブル。
【請求項４】
差込み検出部をコンセント当接面の左右対称線上に配置したことを特徴とする請求項３記載の自動車用充電ケーブル。
【請求項５】
差込み検出部を通電プラグよりも上側に配置したことを特徴とする請求項３記載の自動車用充電ケーブル。
【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自動車用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）やＪＥＶＡ（旧日本電動車両協会：現在ＪＡＲＩ日本自動車研究所）が関係する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】
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。
【０００４】
図５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コンセントプラグ１から３０ｃｍ以内に配置することが定められている。図５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、コントロールパイロット回路２１を内蔵する充電制御装置２を設ける構成を有し、該充電制御装置２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コンセントプラグ１から３０ｃｍ以内に配置されていた。
【０００５】
しかし、コントロールパイロット回路２１を内蔵する充電制御装置２は大型化して嵩高くなり、このような大型の筺体がコンセントプラグ１から３０ｃｍ以内に吊り下げて配置されるため、充電ケーブルの重量により、十分な差込状態を維持できなくなる可能性がある。また、コンセントは壁面に垂直に設けられているか、屋外用では斜め下向きに設けられていることが多いため、コンセントプラグを差し込んだときに充電ケーブルの重量により斜めを向き、十分な差込状態を維持できなくなる可能性もある。従ってコンセントプラグが正しく差し込まれているか否かを検出し、半挿しの状態になったときには電路を遮断できる機能を持たせておくことが望まれる。しかしこのような点に着目した先行技術は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
本発明の目的は、前記問題を解決し、コントロールパイロット回路等を内蔵する大型の充電制御装置がコンセントプラグの近傍に吊り下げて配置される自動車用充電ケーブルを用いた充電中に、コンセントプラグがコンセントから引き抜かれたときに電路を遮断して安全を確保できることはもちろん、半挿しの状態になったときにも確実に電路を遮断できるコンダクティブ充電システムに用いられる自動車用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】
【０００８】
上記の課題を解決するためになされた本発明の自動車用充電ケーブルは、自動車と接続するコネクタを一端に備え、外部電源と接続するコンセントプラグを他端に備え、コントロールパイロット回路と外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉器とを内蔵する充電制御装置をコンセントプラグの近傍に備える自動車用充電ケーブルであって、コンセントプラグ本体の先端面をコンセント当接面とし、このコンセント当接面にコンセントへの差込み検出部を出没可能に突設したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車用充電ケーブルにおいて、コンセントプラグ本体または充電制御装置に漏電検出手段を内蔵し、充電制御装置に漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉器の開閉制御を行う制御回路を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の自動車用充電ケーブルにおいて、コンセント当接面の上方部には通電プラグを、また下方部にはアースプラグをそれぞれ突設するとともに、アースプラグよりも上方位置にコンセントへの差込み検出部を突設したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の自動車用充電ケーブルにおいて、差込み検出部をコンセント当接面の左右対称線上に配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の自動車用充電ケーブルにおいて、差込み検出部を通電プラグよりも上側に配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の自動車用充電ケーブルでは、自動車と接続するコネクタを一端に備え、外部電源と接続するコンセントプラグを他端に備え、コントロールパイロット回路と外部電源から自動車への電路を開閉する電路開閉器とを内蔵する充電制御装置をコンセントプラグの近傍に備える自動車用充電ケーブルにおいて、コンセントプラグ本体の先端面をコンセント当接面とし、このコンセント当接面にコンセントへの差込み検出部を出没可能に突設する構成により、大型の充電制御装置がコンセントプラグの近傍に吊り下げて配置される自動車用充電ケーブルを用いた充電中に、コンセントプラグがコンセントから引き抜かれたときに電路を遮断して安全を確保できることはもちろん、半挿しの状態になったときにも確実に電路を遮断可能としている。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、コンセントプラグ本体または充電制御装置に漏電検出手段を内蔵し、充電制御装置に漏電検出手段からの漏電検出信号を受けて該電路開閉器の開閉制御を行う制御回路を備える構成により、漏電検出時にも直ちに電路を遮断して、感電事故などを確実に防止することができる。
【００１５】
通常、コンセントではアースプラグは垂直設置タイプでは下側、斜め下向き設置タイプでも後ろ下側に配置されるようになっている。このため重量のある充電ケーブルの荷重が本発明の充電ケーブル用コンセントプラグに掛かり半挿し状態となる場合には、必ずアースプラグが設けられた下側を回転中心として上側がコンセントから離れるように回転する。請求項３記載の発明によれば、コンセントプラグのコンセント当接面において、アースプラグよりも上方位置にコンセントへの差込み検出部を突設する構成により、コンセントプラグが半挿し状態となった際、差込み検出部がコンセントから離れ易くなり、半挿し状態の的確な検出および速やかな電路遮断を可能となる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、差込み検出部を当接面の左右対称線上に配置した構成により、左右何れかの方向に捩れるような半挿し状態となっても正確に検出することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、差込み検出部を通電プラグよりも上側に配置した構成により、半挿しとなるときに一番最初に離れる位置で検出することができるから、より精度よく検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のコンセントプラグの斜視図である。
【図３】本実施形態の要部構成説明図である。
【図４】他の実施形態の要部構成説明図である。
【図５】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である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を詳細に説明する。
(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、本発明の実施形態のコンセントプラグの斜視図を示し、図３には、本実施形態の要部構成説明図を示している。
【００２０】
図１〜３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３と、外部電源と接続するコンセントプラグ１と、ケーブル１１と、充電制御装置２から構成されている。充電制御装置２は、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コンセントプラグ１から３０ｃｍ以内に配置される。
【００２１】
充電制御装置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２１と外部電源から自動車への電路１９を開閉する電路開閉器である電路開閉リレー２２とを内蔵している。
【００２２】
コンセントプラグ本体１０の後端面はケーブル導入面１１であり、充電ケーブルが接続されている。コンセントプラグ本体１０の先端面はコンセント当接面１２であり、２本の通電プラグ１３と１本のアースプラグ１４とが突設されているほか、コンセントへの差込み検出部１５が突出している。通電プラグ１３とアースプラグ１４とはコンセントプラグ本体１０に固定されており電源側のコンセントタップに差し込まれるものであるが、差込み検出部１５はコンセントプラグ本体１０に対して出没可能なものである。なおコンセントプラグ本体１０の上面には通電表示灯１６とテストボタン１７とが設けられている。テストボタン１７は後記する漏電引き外し機構が正常に動作するか否かをテストするためのボタンである。
【００２３】
通電プラグ１３は、コンセント当接面１２の上方部に設けられ、下方部にはアースプラグ１４が設けられている。差込み検出部１５は、アースプラグ１４よりも上方位置、すなわちアースプラグ１４よりも通電プラグ１３側に設けるものとする。この実施形態のように、差込み検出部１５をコンセント当接面１２の左右対称線上に配置すれば、左右何れかの方向に捩れるような半挿し状態となっても正確に検出することができるので好ましい。またこの実施形態のように、差込み検出部１５を通電プラグ１３よりもさらに上側に配置すれば、半挿しとなるときにコンセントから離れ易い位置で的確に半挿しを検出できるので好ましい。なお、コンセント当接面１２から外部に突出している差込み検出部１５は伸縮性のカバーを被せて防水構造とし、降雨時にもコンセントプラグ本体１０の内部に雨水が浸入しないようにしておくことが好ましい。
【００２４】
コンセントプラグ本体１０の内部には、差込み検出部１５の動きに連動して、スイッチを切り替える差込み検出スイッチ１８が設けられている。
【００２５】
以下に本発明のコンセントプラグの作用を説明する。
【００２６】
先ずコンセントプラグがコンセントタップに差し込まれていない状態からコンセントプラグをコンセントタップに差し込むと、コンセント当接面１２から弾性手段（図示しない）により外側に付勢されて突出していた差込み検出部１５がコンセントに当たってコンセントプラグ本体１０側に押し込まれる。差込み検出部１５が差込み検出スイッチ１８に接触すると、コンセントプラグ差込み検出信号がコントロールパイロット回路２１に送られる。
【００２７】
自動車への通電を開始するためには、コントロールパイロット回路２１が電路開閉リレー２２を閉じる制御を行うことが前提となる。本実施形態では、コントロールパイロット回路２１が、差込み検出部１５が差込み検出スイッチ１８に接触した状態を検出するコンセントプラグ差込み検出信号と、コネクタ３が自動車と接続した状態を検出するコネクタ接続信号（図示省略）を、合わせて受けたとき、電路開閉リレー２２を閉じて充電を行っている。
【００２８】
充電中に、コンセントプラグを引き抜くと、コンセント１とコンセント当接面１２との間が開くため、弾性手段によって差込み検出部１５が外側に向かって前進する。それに伴い、差込み検出部１５が差込み検出スイッチ１８から離れ、コンセントプラグ差込み検出信号の送信が停止する。
【００２９】
また、充電中に充電ケーブルの重量によりコンセントプラグが半挿しの状態となったときにも、上記と同様に差込み検出部１５が外側に移動するので、コンセントプラグ差込み検出信号の送信が停止することができる。屋外用コンセントは、斜め下向きに設けられているものが多く、このときにはコンセントプラグはアースプラグ１４が突設された下側を中心として上側がコンセントから離れるように回転するので、本実施形態のように差込み検出部１を通電プラグ１３よりも上側に配置した構造とすれば、一番最初に離れる位置で半挿しを検出することができるから、より精度よく検出することが可能となる。
【００３０】
以上に説明したように、本発明のコンセントプラグはコンセントから引き抜かれたときや電路を遮断して安全を確保できることはもちろん、半挿しの状態になったときにも確実に電路を遮断することができる。
（実施形態２）
図４には、本実施形態の要部構成説明図を示している。
【００３１】
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３と、外部電源と接続するコンセントプラグ１と、充電制御装置２から構成され、充電制御装置２に、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、コンセントプラグ本体に漏電検出手段（ＺＣＴ）４１および、漏電検出手段４１からの漏電検出信号を受けて電路開閉リレー２２の開閉制御を行う制御回路として判定回路４２を内蔵している。漏電検出手段（ＺＣＴ）４１および判定回路４２は、充電制御装置２に内蔵する構成とすることもできる。コンセントタップから充電自動車の間で漏電が発生した場合は、ＺＣＴ４１で漏電が検出され、判定回路４２にて漏電が所定値以上であると判断した場合に、電路開閉リレー２２を開放させて電路を遮断する。
【００３２】
コンセントプラグ本体または充電制御装置に漏電検出回路（ＺＣＴ）を内蔵し、充電制御装置に漏電検出回路（ＺＣＴ）からの漏電検出信号を受けて該電路開閉の開閉制御を行う制御回路を備える構成により、漏電検出時には直ちに、コントロールパイロット回路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を開放するため、感電事故などを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  コンセントプラグ
１０  コンセントプラグ本体
１１  ケーブル導入面
１２  コンセント接続面
１３  通電プラグ
１４  アースプラグ
１５  差込み検出部
１６  通電表示灯
１７  テストボタン
１８  差込み検出スイッチ
１９  電路
２  充電制御装置
２１  コントロールパイロット回路
２２  電路開閉リレー
３  コネクタ
４１  漏電検出手段（ＺＣＴ）
４２  判定回路
【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１】
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