(57)【要約】【課題】充電コネクタを車両に連結させた場合にのみ、充電コネクタに電圧が印加され、車両への充電を開始することが可能な充電装置の提供にある。【解決手段】充電装置１０は、充電用電源としての交流電源１７から車両に電力を供給する充電ケーブル１１と、充電ケーブル１１の一端に設けられた標準化された充電コネクタ１１Ｂと、充電コネクタ１１Ｂと車両との接続を検出するコネクタ検出手段としてのコネクタ検出装置２１と、交流電源１７から車両への通電を制御する開閉器としてのリレー１５と、コネクタ検出装置２１からの検出信号を入力し、リレー１５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御装置としてのマイコン１６とを備え、マイコン１６はコネクタ検出装置２１から充電コネクタ１１Ｂが車両と接続されたことを示す検出信号が入力されたときに、リレー１５をＯＮ制御させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電用電源から車両に電力を供給する充電ケーブルと、
当該充電ケーブルの一端に設けられた前記車両と電気的に接続可能な充電コネクタと、
前記充電コネクタと前記車両との接続を検出するコネクタ検出手段と、
前記充電用電源から前記車両への通電を制御する開閉器と、
前記コネクタ検出手段からの検出信号を入力し、前記開閉器のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は前記コネクタ検出手段から前記充電コネクタが前記車両と接続されたことを示す検出信号が入力されたときに、前記開閉器をＯＮ制御させることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記コネクタ検出手段は、前記充電コネクタ内に設けられた車両と接続可能な検出端子と、当該端子に接続された抵抗を有し、前記充電装置は前記抵抗に加わる電圧を前記検出信号として用いることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電装置には、車両との間で通信を行う通信装置を備え、通信信号が前記制御装置に入力されることにより、前記開閉器がＯＮ制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記コネクタ検出手段からの検出信号を検出したときに、前記通信装置から通信信号を発生させ、前記車両からの応答の有無によって、接続された車両が通信機能を有するものであるかどうかを判別して、前記開閉器を制御することを特徴とする請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記充電装置には、前記充電ケーブルの他端に設けられた前記充電用電源に差し込み可能なプラグと、前記開閉器と前記制御装置とを収容する筐体を有し、前記筐体は前記充電ケーブルに連結して設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記充電装置は、地上に設置された本体部を有する充電スタンドであって、前記充電ケーブルは当該本体部に固定接続され、前記充電用電源と前記開閉器と前記制御装置と前記通信装置とが前記本体部内に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車やプラグインハイブリッド車の充電に使用可能な充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やプラグインハイブリッド車に充電する充電装置において、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ソケットアウトレット７１Ａのみを持つ充電ポール７１と、充電ケーブル７６を備えた充電スタンド７５が存在する。図１０（ａ）に示す充電ポール７１の場合には、車両付属ケーブル７２又は７３の一端のプラグ７２Ａ、７３Ａを充電ポール７１のソケットアウトレット７１Ａに差し込み、他端の充電コネクタ７２Ｂ、７３Ｂを車両に連結させて充電が行われる。また、図１０（ｂ）に示す充電スタンド７５の場合には、一端が充電スタンド７５に固定されているケーブル７６の他端の充電コネクタ７６Ａを車両に連結させて充電が行われる。なお、充電ポール７１とは、国際標準規格ＩＥＣ６１８５１−１に定められているモード１又はモード２充電に対応したケーブルを使用する充電装置を指し、充電スタンド７５とは、モード３充電に対応したケーブルを使用する充電装置を指している。図１０（ａ）、（ｂ）においては、車両付属ケーブル７２がモード１充電対応ケーブルに相当し、車両付属ケーブル７３がモード２充電対応ケーブルに相当し、また、充電ケーブル７６がモード３充電対応ケーブルに相当している。なお、モード１充電においては、着脱可能なタイプのケーブル７２が使用され、モード２充電においては、着脱可能なタイプのケーブル７３の途中に車両との通信機能を備えた通信装置７４が取り付けられており、モード３充電においては、充電スタンド７５に固定されたケーブル７６が使用されている。
【０００３】
なお、従来技術として特許文献１には、インフラ側の給電コイルと電磁結合される車両側の充電コイルに発生する誘導電流により電池を充電するインダクティブ充電装置が開示されているが、インフラ側の通信装置と車両側のＲＦ基板との間で充電に必要な充電情報についての通信が行われる点で前述のモード３と相似の技術である。
また、特許文献２には、プラグインハイブリッド車と車両外部の電源とを連結する充電ケーブルを備えた車両の充電制御装置が開示されている。この充電ケーブルは、前述のモード２と相似の技術である。
【０００４】
このように、充電ポール７１においては、通信機能を持たないモード１対応の車両付属ケーブル７２又は、通信機能を有するモード２対応の車両付属ケーブル７３のプラグ７２Ａ、７３Ａを充電ポール７１のソケットアウトレット７１Ａに差し込み充電コネクタ７２Ｂ、７３Ｂを車両に連結させて充電が行われる。一方、充電スタンド７５においては、充電ケーブル７６の充電コネクタ７６Ａを車両に連結するだけで通信機能による充電情報の通信が行われ自動的に充電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０４５８２号公報
【特許文献２】特開２００９−７１９８９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、モード１対応の車両付属ケーブル７２の場合には、ソケットアウトレット７１Ａにプラグ７２Ａが挿入されている間は、充電コネクタ７２Ｂに電圧が印加される。従って、充電コネクタ７２Ｂを車両に連結することなく地面などに放置した場合においては、充電コネクタ７２Ｂに導体物が挿入されたり、水溜りに浸ったりして充電コネクタ７２Ｂがショートする恐れがある。
また、モード３対応の固定型ケーブル７６を備えた充電スタンド７５においては、この充電スタンド７５を利用する車両は、モード３対応車両に限定されずにモード１又はモード２対応車両も含まれるものと考えられる。この場合、利用する車両によって次のような不具合が発生する恐れがある。すなわち、モード３対応の固定型ケーブル７６を、モード２又はモード３対応車両と連結すると、充電情報に関する通信が行われた後で、充電が開始されるが、通信機能を持たないモード１対応車両と連結しても充電は開始されない。この対策として、充電スタンド７５にスイッチを設けて、このスイッチを操作した時にモード１対応車両への充電を可能とする提案がなされている。しかし、モード１対応車両を充電する時には、ユーザーがスイッチを操作する必要があり、操作が面倒であり余分な工数を必要とする問題がある。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、充電コネクタを車両に連結させた場合にのみ、充電コネクタに電圧が印加され、車両への充電を開始することが可能な充電装置の提供にある。
【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、請求項１記載の発明は、充電装置であって、充電用電源から車両に電力を供給する充電ケーブルと、当該充電ケーブルの一端に設けられた前記車両と電気的に接続可能な充電コネクタと、前記充電コネクタと前記車両との接続を検出するコネクタ検出手段と、前記充電用電源から前記車両への通電を制御する開閉器と、前記コネクタ検出手段からの検出信号を入力し、前記開閉器のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御装置とを備え、前記制御装置は前記コネクタ検出手段から前記充電コネクタが前記車両と接続されたことを示す検出信号が入力されたときに、前記開閉器をＯＮ制御させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、充電コネクタが車両と接続されたときには、コネクタ検出手段からの検出信号が制御装置に入力されることにより、開閉器がＯＮ制御されるので、充電ケーブルにおける電力線が充電用電源と繋がって充電コネクタに電力が印加される。従って、充電コネクタを車両に連結させた場合にのみ、充電コネクタに電圧が印加され、車両への充電を開始することが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の充電装置において、前記コネクタ検出手段は、前記充電コネクタ内に設けられた車両と接続可能な検出端子と、当該端子に接続された抵抗を有し、前記充電装置は前記抵抗に加わる電圧を前記検出信号として用いることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、コネクタ検出手段は、充電コネクタ内に設けられた車両と接続可能な検出端子と、当該端子に接続された抵抗を有しており、充電コネクタと車両とが接続されることにより、検出端子と車両とが接続されて抵抗に加わる電圧を検出信号として取り出せば良い。よって、構成が簡単であり部品コストを削減可能である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の充電装置において、前記充電装置には、車両との間で通信を行う通信装置を備え、通信信号が前記制御装置に入力されることにより、前記開閉器がＯＮ制御されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、充電装置には、車両との間で通信を行う通信装置を備えているので、通信装置を備えた車両の場合には、充電装置側の通信装置と車両側の通信装置との間で充電情報に関する通信を行った後、車両の充電を行うことができ、安全で確実な充電が可能である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の充電装置において、前記制御装置は、前記コネクタ検出手段からの検出信号を検出したときに、前記通信装置から通信信号を発生させ、前記車両からの応答の有無によって、接続された車両が通信機能を有するものであるかどうかを判別して、前記開閉器を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、充電装置は、コネクタ検出手段からの検出信号を検出したときに、通信装置から通信信号を発生させ、車両からの応答の有無によって、接続された車両が通信機能を有するものであるかどうかを判別して、開閉器の制御を行う。例えば、所定時間後の通信信号に変化があった場合には、通信機能を有するモード２又はモード３対応車両と認識され、交換された通信信号に基づき自動的に充電が行われる。また、所定時間後の通信信号に変化のない場合には、通信機能を有さないモード１対応車両と認識され、開閉器がＯＮ制御され、充電コネクタに電力が印加される。
このように、車両がモード２又はモード３対応車両であっても、或いはモード１対応車両であっても充電が可能である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置において、前記充電装置には、前記充電ケーブルの他端に設けられた前記充電用電源に差し込み可能なプラグと、前記開閉器と前記制御装置とを収容する筐体を有し、前記筐体は前記充電ケーブルに連結して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、充電ケーブルの他端には充電用電源に差し込み可能なプラグを有し、開閉器と制御装置とを収容する筐体が充電ケーブルに連結して設けられている。従って、プラグを充電用電源に差し込んだ後で、充電コネクタを車両に連結することなく地面などに放置した場合においては、充電コネクタへの電力印加が行われず充電コネクタが水溜りに浸ったりすることによるショートを未然に防止できる。また、開閉器と制御装置とを収容する筐体を充電ケーブルに連結すればよいので、取り付けが簡単である。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置において、前記充電装置は、地上に設置された本体部を有する充電スタンドであって、前記充電ケーブルは当該本体部に固定接続され、前記充電用電源と前記開閉器と前記制御装置と前記通信装置とが前記本体部内に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、充電装置は、本体部に固定接続された充電ケーブルを有する充電スタンドであって、充電用電源と開閉器と制御装置と通信装置とが本体部内に設けられている。この充電ケーブルを、通信機能を有するモード２又はモード３対応車両と連結すると、充電スタンド側の通信装置と車両側の通信装置との間で充電情報に関する通信が行われ充電が開始される。一方、この充電ケーブルを、通信装置を持たないモード１対応車両と連結すると、コネクタ検出手段からの検出信号が制御装置に入力されることにより、開閉器がＯＮ制御されるので充電コネクタに電力が印加され車両への充電が開始される。
このように、モード１〜モード３のいずれの車両にも幅広く対応可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、充電コネクタ内にコネクタ検出手段を設けることにより、充電コネクタを車両に連結させた場合にのみ、充電コネクタに電圧が印加され、車両への充電を開始することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る充電装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る充電装置の回路構成を示す電気回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る充電装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係る充電装置の回路構成を示す電気回路図である。
【図６】第２の実施形態に係る充電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る充電スタンドの全体構成を示す概略構成図である。
【図８】第３の実施形態に係る充電スタンドの回路構成を示す電気回路図である。
【図９】第３の実施形態に係る充電スタンドの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】従来技術を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る充電装置を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、充電装置１０は、一端に標準化された充電コネクタ１１Ｂを有し、他端にプラグ１１Ａを有する着脱可能な充電ケーブル１１を備えている。充電ケーブル１１の一端には標準化されたコネクタに相当する充電コネクタ１１Ｂが取り付けられ、充電コネクタ１１Ｂは車両側の充電インレット１４に差し込み可能となっている。充電ケーブル１１の他端にはプラグ１１Ａが取り付けられ、プラグ１１Ａは地面に立設された充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込み可能となっている。充電ケーブル１１の途中には、後述する電力線のＯＮ／ＯＦＦを行うリレーとマイコンが収容された筐体としてのコントロールボックス１３が設けられている。なお、充電装置１０は、両端が着脱可能に設けられた充電ケーブル１１を有し、車両との通信機能を持たないモード１充電対応の充電装置である。
【００２３】
図２に示すように、充電装置１０の回路構成は、充電ケーブル１１の一端に取り付けられ車両と電気的に接続可能な充電コネクタ１１Ｂと、充電ケーブル１１の他端に取り付けられ充電用電源としての交流電源１７に接続可能に設けられたプラグ１１Ａと、充電ケーブル１１内の電力線１８に配設され交流電源１７から車両への通電を制御する開閉器としてのリレー１５と、リレー１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するための制御装置としてのマイクロコンピュータ（略してマイコン）１６と、マイコン１６と接続され充電コネクタ１１Ｂが車両と接続されたことを検出するコネクタ検出装置２１とを含んでいる。
【００２４】
充電コネクタ１１Ｂ内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０の計４本の線が配設され、ＰＤ信号線２０とアース線１９との間に抵抗Ｒ１が接続されている。ＰＤ信号線２０と抵抗Ｒ１との接続ポイントが検出端子Ｑに相当する。コネクタ検出手段としてのコネクタ検出装置２１は、充電コネクタ１１Ｂ内に設けられた車両と接続可能な検出端子Ｑと、検出端子Ｑに接続された抵抗Ｒ１を有している。また、ＰＤ信号線２０はマイコン１６に接続されている。なお、ＰＤとは後述するProximity Detection（誤発進防止スイッチ）を略したものである。
【００２５】
リレー１５内にはリレーを開閉駆動するための電磁コイル２２が設けられ、トランジスタ２３を介してマイコン１６に接続されている。図２に示すように、トランジスタ２３はコレクタ側に電磁コイル２２が接続され、ベース側にマイコン１６が接続されている。マイコン１６からの制御信号に基づき、ベース（Ｂ）に制御電流が流れると、コレクタ（Ｃ）ーエミッタ（Ｅ）間はオン状態となる。それに伴い電磁コイル２２には電源２４から駆動電流が流れ、リレー１５はオンとなる。リレー１５がオンとなると、電力線１８と交流電源１７とが接続され、充電コネクタ１１Ｂに交流電力が供給され、車両へ電力供給が可能となる。一方、ベースに制御電流が流れないときには、コレクターエミッタ間はオフ状態となるので、リレー１５はオフ状態のままであり、電力線１８と交流電源１７とは接続されず充電コネクタ１１Ｂには電力が供給されない。このように、トランジスタ２３によりリレー１５のオン／オフ制御が可能となっている。
【００２６】
マイコン１６は、電力線１８と接続され、交流電源１７から供給される電力により動作可能となっている。ＰＤ信号線２０を介してＰＤ信号がマイコン１６に入力されると、マイコン１６はトランジスタ２３のベースに制御電流が流れるように制御し、それに伴いリレー１５はオンとなる。なお、図２において、破線で囲んだ部分がコントロールボックス１３に相当し、リレー１５やマイコン１６を含んでいる。
【００２７】
プラグ１１Ａ内には、電力線１８とアース線１９の計３本の線が配設され、プラグ１１Ａを充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込むことにより、電力線１８と交流電源１７とが接続され、アース線１９は接地される。
【００２８】
一方、車両側には、充電コネクタ１１Ｂを連結させる充電インレット１４と、充電インレット１４に接続された、交流電源１７から供給される電力を直流電流に変換して充電する車載充電器２６及び電力を蓄える蓄電装置２８と、車両側の制御装置に相当するＥＣＵ（Electronic Control Unit）２７などが設けられている。
充電インレット１４内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０に対応する線がそれぞれ設けられ、電力線１８に対応した線は車載充電器２６と接続され、ＰＤ信号線２０に対応した線はＥＣＵ２７に接続されている。また、アース線１９に対応した線は接地されている。そして、基準電源ＶｓとＰＤ信号線２０に対応した線間には抵抗Ｒ２が接続されている。
【００２９】
なお、コネクタについては、ＳＡＥ（米国自動車技術者協会）にてＳＡＥ  Ｊ１７７２規格として標準化が進められており、コネクタが有する一つの機能としてProximity Detection（誤発進防止スイッチ）について定められている。
車両の誤発進防止スイッチは、充電コネクタ１１Ｂ内に設けられた検出端子Ｑと、検出端子Ｑに接続された抵抗Ｒ１を有するコネクタ検出装置２１と、車両側に設けられた基準電源Ｖｓに接続された抵抗Ｒ２とから構成されている。充電コネクタ１１Ｂが車両側の充電インレット１４に連結されることにより、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列に接続されて、検出端子Ｑには、電圧Ｖｍ＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｓで表されるＰＤ信号が生成され、このＰＤ信号は車両側のＥＣＵ２７に送信されることで車両の誤発進の防止が行われる。ところで、本実施形態においては、抵抗Ｒ１に加わる電圧Ｖｍを検出信号（ＰＤ信号）として検出端子Ｑから取り出し、ＰＤ信号線２０を介してマイコン１６に入力させて、リレー１５のＯＮ制御を行っている。なお、ＰＤ信号がコネクタ検出装置２１からの検出信号に相当する。
【００３０】
次に、上記構成を有する充電装置１０について、図３で示すフローチャートに基づき動作説明を行う。
予め、車両が充電ポール１２に近づけられ停車されて、車両への充電作業が開始される。なお、車両は通信機能を持たないモード１対応車両とする。
先ず、ユーザー（又は、充電作業者）は、車両付属の充電ケーブル１１を取り出し、充電ケーブル１１のプラグ１１Ａを充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込む。これにより、Ｓ１０１において、交流電源１７から電力線１８に電圧が印加され、マイコン１６が起動し、フローが開始する。
【００３１】
次に、充電ケーブル１１の充電コネクタ１１Ｂを車両側の充電インレット１４に差し込んで連結させる。この連結によって、コネクタ検出装置２１からＰＤ信号が生成され、生成されたＰＤ信号は、ＰＤ信号線２０を介してマイコン１６に入力される。
次に、Ｓ１０２において、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号がマイコン１６に入力されたかどうかの判断が行われる。
Ｓ１０２において、ＰＤ信号がマイコン１６に入力された（ＹＥＳ）と判断されると、Ｓ１０３に進み、マイコン１６から制御信号がトランジスタ２３に送信されて、トランジスタ２３がＯＮ状態となり、リレー１５はオンとなる。
Ｓ１０２において、ＰＤ信号がマイコン１６に入力されていない（ＮＯ）と判断されると、Ｓ１０２にリターンしＰＤ信号がマイコン１６に入力されたと判断されるまで繰り返し行われる。
【００３２】
次に、Ｓ１０４において、充電コネクタ１１Ｂ側の電力線１８と交流電源１７とが接続されて、充電コネクタ１１Ｂに充電電圧が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の車載充電器２６へ電力が供給される。
次に、Ｓ１０５において充電が継続された後、Ｓ１０６において充電コネクタ１１Ｂへの電圧印加がＯＦＦとなり、充電が終了する。充電が終了後、ユーザーは、充電コネクタ１１Ｂを車両から引き抜き、プラグ１１Ａを充電ポール１２から取り外す。以上で、車両への充電作業が終了する。
【００３３】
この第１の実施形態に係る充電装置１０によれば以下の効果を奏する。
（１）充電装置１０は、一端に標準化された充電コネクタ１１Ｂを有し、他端にプラグ１１Ａを有する着脱可能な充電ケーブル１１を備えたモード１対応の充電装置である。充電ケーブル１１には、充電ケーブル１１内の電力線１８に配設されたリレー１５と、リレー１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのマイコン１６とが含まれ、充電コネクタ１１Ｂ内には車両と連結されたことを検出するコネクタ検出装置２１が設けられている。コネクタ検出装置２１で検出された検出信号（ＰＤ信号）は、ＰＤ信号線２０を介してマイコン１６に入力され、リレー１５をＯＮ制御する。従って、標準化された充電コネクタ１１Ｂを車両に連結させた場合にのみ、充電コネクタ１１Ｂに電圧が印加され、車両への充電を開始することが可能となる。
（２）プラグ１１Ａを充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込んだ後で、充電コネクタ１１Ｂを車両に連結させることなく地面などに放置した場合においては、充電コネクタ１１Ｂへの電圧印加が行われないので、充電コネクタ１１Ｂに導体物が挿入されたり、水溜りに浸ったりしても充電コネクタ１１Ｂがショートすることを防止できる。（３）コネクタ検出装置２１は、充電コネクタ１１Ｂ内に設けられた検出端子Ｑと、検出端子Ｑに接続された抵抗Ｒ１を有しており、充電コネクタ１１Ｂが車両側の充電インレット１４に連結されることにより、抵抗Ｒ１と車両側の抵抗Ｒ２とが直列に接続されて、検出端子Ｑには、電圧Ｖｍ＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｓで表されるＰＤ信号が生成される。このＰＤ信号を充電ケーブル１１側に取り出して、ＰＤ信号線２０を介してマイコン１６に入力させればよい。従って、既存の誤発進防止用のコネクタ検出装置２１をリレー１５のＯＮ／ＯＦＦ制御に利用できるので、新規にスイッチを設ける必要が無く、部品コストを削減可能である。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る充電装置３０を図４〜図６に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態における充電ケーブル１１に通信機能を持たせたものである。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００３５】
図４に示すように、充電装置３０は、一端に標準化された充電コネクタ３１Ｂを有し、他端にプラグ３１Ａを有する着脱可能な充電ケーブル３１を備えている。充電ケーブル３１の一端には標準化されたコネクタに相当する充電コネクタ３１Ｂが取り付けられ、充電コネクタ３１Ｂは車両側の充電インレット１４に差し込み可能となっている。充電ケーブル３１の他端にはプラグ３１Ａが取り付けられ、プラグ３１Ａは地面に立設された充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込み可能となっている。充電ケーブル３１の途中には、後述する電力線のＯＮ／ＯＦＦを行うリレーとマイコンと通信装置とが収容された筐体としてのコントロールボックス３２が設けられている。なお、充電装置３０は、両端が着脱可能に設けられた充電ケーブル３１を有し、車両との通信機能を持ったモード２充電対応の充電装置である。
【００３６】
図５に示すように、充電装置３０の回路構成は、充電ケーブル３１の一端に取り付けられ車両と電気的に接続可能な充電コネクタ３１Ｂと、充電ケーブル３１の他端に取り付けられ交流電源１７と接続可能に設けられたプラグ３１Ａと、充電ケーブル３１内の電力線１８に配設され交流電源１７から車両への通電を制御する開閉器としてのリレー１５と、リレー１５をＯＮ／ＯＦＦ制御するための制御装置としてのマイコン３３と、マイコン３３と接続され充電コネクタ３１Ｂが車両と接続されたことを検出するコネクタ検出装置２１とを含んでいる。なお、マイコン３３内には、車両との通信を行う通信装置としてのコントロールパイロット回路が含まれている。
【００３７】
充電コネクタ３１Ｂ内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０とコントロールパイロット線３４の計５本の線が配設され、ＰＤ信号線２０とアース線１９との間に抵抗Ｒ１が接続されている。ＰＤ信号線２０と抵抗Ｒ１との接続ポイントが検出端子Ｑに相当する。コネクタ検出手段としてのコネクタ検出装置２１は、充電コネクタ１１Ｂ内に設けられた車両と接続可能な検出端子Ｑと、検出端子Ｑに接続された抵抗Ｒ１を有している。また、ＰＤ信号線２０はマイコン３３に接続されている。
リレー１５内における電磁コイル２２、電磁コイル２２とマイコン３３の間に設けられたトランジスタ２３の作動については、第１の実施形態と同等であり、マイコン３３からの制御電流がトランジスタ２３に入力されることによりリレー１５のオン／オフ制御が可能となっている。
【００３８】
マイコン３３は、電力線１８と接続され、交流電源１７から供給される電力により動作可能となっている。ＰＤ信号線２０を介してコネクタ検出装置２１からＰＤ信号がマイコン３３に入力された場合、或いはコントロールパイロット線３４を介してマイコン３３と車両側の通信装置との間で通信信号としてのコントロールパイロット信号（略してＣＰＬＴ信号）による通信が行われた場合には、マイコン３３はトランジスタ２３のベースに制御電流が流れるように制御し、それに伴いリレー１５はオンとなる。また、充電状態を検出するセンサとしての電流センサ３８が設けられ、検出信号はマイコン３３に入力されている。
【００３９】
マイコン３３は、内部にパルス信号を生成する発信器を有し、コントロールパイロット線３４を介して車両側の通信装置へＣＰＬＴ信号を送信する。ＣＰＬＴ信号のパルス幅により、例えば、充電装置３０の供給電流容量が車両側に通知される。このように、マイコン３３と車両側の通信装置との間で充電に必要な情報の通信が行われ、車両側で充電準備が完了すると、車両側のオン動作によりＣＰＬＴ信号のパルス電圧が低下する。マイコン３３ではこの電圧低下を内部で検出し、所定電圧Ｖ１以下となった場合に、トランジスタ２３のベースに制御電流が流れるように制御し、それに伴いリレー１５はオンとなる。なお、図５において、破線で囲んだ部分がコントロールボックス３２に相当し、リレー１５やマイコン３３を含んでいる。
【００４０】
一方、車両側には、充電コネクタ３１Ｂを連結させる充電インレット３５と、充電インレット３５に接続された、交流電源１７から供給される電力を直流電流に変換して充電する車載充電器３６及び電力を蓄える蓄電装置３９と、車両側の制御装置に相当するＥＣＵ３７などが設けられている。ＥＣＵ３７内には、車両側の通信装置が含まれている。
充電インレット３５内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０とコントロールパイロット線３４に対応する線がそれぞれ設けられ、電力線１８に対応した線は車載充電器３６と接続され、ＰＤ信号線２０に対応した線はＥＣＵ３７に接続され、コントロールパイロット線３４に対応した線はＥＣＵ３７に接続されている。また、アース線１９に対応した線は接地されている。そして、電源ＶｓとＰＤ信号線２０に対応した線間には抵抗Ｒ２が接続されている。
コネクタ検出装置２１の構成は、第１の実施形態と同等である。
【００４１】
次に、上記構成を有する充電装置３０について、図６で示すフローチャートに基づき動作説明を行う。
予め、車両が充電ポール１２に近づけられ停車されて、車両への充電作業が開始される。
先ず、ユーザー（又は、充電作業者）は、車両付属の充電ケーブル３１を取り出し、充電ケーブル３１のプラグ３１Ａを充電ポール１２のソケットアウトレット１２Ａに差し込む。これにより、Ｓ２０１において、交流電源１７から電力線１８に電圧が印加され、マイコン３３が起動し、フローが開始する。
【００４２】
次に、充電ケーブル３１の充電コネクタ３１Ｂを車両側の充電インレット３５に差し込んで連結させる。この連結によって、コネクタ検出装置２１からＰＤ信号が生成され、生成されたＰＤ信号は、ＰＤ信号線２０を介してマイコン３３に入力される。
次に、Ｓ２０２において、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号がマイコン３３に入力されたかどうかの判断が行われる。
Ｓ２０２において、ＰＤ信号がマイコン３３に入力された（ＹＥＳ）と判断されると、Ｓ２０３に進み、マイコン３３からＣＰＬＴ信号が発生され、発生されたＣＰＬＴ信号はコントロールパイロット線３４を介して車両側に送信される。Ｓ２０２において、ＰＤ信号がマイコン３３に入力されていない（ＮＯ）と判断されると、Ｓ２０２にリターンしＰＤ信号がマイコン３３に入力されたと判断されるまで繰り返し行われる。
【００４３】
次に、Ｓ２０４において、所定時間経過後、ＣＰＬＴ信号のパルス電圧が所定の電圧Ｖ１より低下したかどうかの判断が行われる。車両側はモード２対応車両である場合、充電準備が完了するとオン動作によりＣＰＬＴ信号のパルス電圧を適正値に低下させる。ＣＰＬＴ電圧＜Ｖ１であれば（ＹＥＳ）、Ｓ２０５に進み、マイコン３３と車両側のＥＣＵ３７との間でＣＰＬＴ信号に基づく充電情報の交換があったものと判断し、車両がモード２対応車両であると認識される。
【００４４】
次に、Ｓ２０６において、マイコン３３はトランジスタ２３がＯＮ状態となるように制御し、これによりリレー１５はオンとなる。
次に、Ｓ２０７において、交流電源１７と電力線１８とは接続されて充電コネクタ３１Ｂに充電電圧が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の車載充電器３６へ電力が供給される。
次に、Ｓ２０８において、充電情報に基づく充電が自動的に行われる。充電情報としては、例えば、充電装置３０の供給電流容量などが考えられるが、車両側のＥＣＵ３７はこの供給電流容量に基づく充電を行うように制御する。
【００４５】
次に、Ｓ２０９において、電流センサ３８で検出される充電電流Ｉｃが所定のレベルＩｃ１に到達したかどうかの判断が行われる。Ｉｃ＞Ｉｃ１であれば、所定のレベルＩｃ１に到達した（ＹＥＳ）と判断されて、Ｓ２１０に進み、充電コネクタ３１Ｂへの充電電圧の印加がＯＦＦとなり、車両への充電が終了する。Ｓ２０９において、Ｉｃ≦Ｉｃ１であれば、所定のレベルＩｃ１に到達していない（ＮＯ）と判断されて、Ｓ２０８にリターンする。なお、所定のレベルＩｃ１は車両への充電が完了したかどうかを判断するための基準となる電流である。
【００４６】
一方、Ｓ２０４において、ＣＰＬＴ電圧≧Ｖ１であれば（ＮＯ）、Ｓ２１１に進み、マイコン３３と車両側のＥＣＵ３７との間でＣＰＬＴ信号に基づく充電情報の交換が無かったものと判断し、車両が通信機能を持たないモード１対応車両であると認識される。
次に、Ｓ２１２において、すでにＳ２０２〜Ｓ２０３にてコネクタ検出装置２１からのＰＤ信号がマイコン３３に入力されていることにより、トランジスタ２３がＯＮ状態となり、リレー１５はオンとなる。
【００４７】
次に、Ｓ２１３において、交流電源１７と電力線１８とは接続されて充電コネクタ３１Ｂに充電電圧が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の車載充電器３６へ電力が供給される。
次に、Ｓ２１４において、充電が継続される。なお、モード２対応車両の場合におけるＳ２０８と異なるところは、予め充電情報の交換が行われていないところにある。
Ｓ２１５〜Ｓ２１６に至るステップは、上記Ｓ２０９〜Ｓ２１０に至るステップと同等である。充電が終了後、ユーザーは、充電コネクタ３１Ｂを車両から引き抜き、プラグ３１Ａを充電ポール１２から取り外す。以上で、車両への充電作業が終了する。
【００４８】
このように、充電装置３０においては、コネクタ検出装置２１からの検出信号（ＰＤ信号）を検出したときに、マイコン３３からＣＰＬＴ信号を発生させ、車両からの応答の有無（ＣＰＬＴ電圧の低下があるかどうか）によって、接続された車両が通信機能を有するものであるかどうかを判別して、リレー１５を制御する。従って、車両がモード２対応車両であっても、或いはモード１対応車両であっても充電が可能である。
【００４９】
この第２の実施形態に係る充電装置１０によれば以下の効果を奏する。なお、第１の実施形態における（１）、（３）の効果は同等であり、それ以外の効果を記載する。
（４）充電装置３０は、充電ケーブル３１に車両との通信機能を備えたモード２充電対応の充電装置であるが、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号をマイコン３３に入力後、マイコン３３からＣＰＬＴ信号を発生させて車両がモード２対応車両であるかどうかの判断を行っている。所定時間後のＣＰＬＴ信号に変化があった場合には、モード２対応車両と認識され、交換された充電情報に基づき自動的に充電が行われる。また、所定時間後のＣＰＬＴ信号に変化のない場合には、モード１対応車両と認識され、リレー１５がＯＮ制御され、充電コネクタ３１Ｂに電力が印加される。このように、ＣＰＬＴ信号に加えて、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号を充電ケーブル３１側に取り出してマイコン３３を介してリレー１５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、車両がモード２対応車両であっても、或いはモード１対応車両であっても充電が可能である。
（５）充電装置３０は、標準化されたモード２充電対応の充電ケーブル３１にもともと備わっているマイコン３３やリレー１５やコネクタ検出装置２１をそのまま利用して、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号を充電ケーブル３１側に取り出すと共に、ＰＤ信号とＣＰＬＴ信号の処理手順を若干変更するだけでよく、変更に伴うコストアップを抑制することが可能である。
【００５０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る充電装置を図７〜図９に基づいて説明する。
この実施形態は、第１及び第２の実施形態における着脱可能な充電ケーブル１１、３１に変えて充電スタンド５０に固定接続された充電ケーブル５３を使用するものである。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００５１】
図７に示すように、充電スタンド５０は、地上に設置された本体部５１と支柱部５２とを有し、本体部５１の側面部には可撓性の固定型充電ケーブル５３が設けられている。固定型充電ケーブル５３の一端は本体部５１に連結固定され、他端には車両へ連結可能に設けられ標準化されたコネクタに相当する充電コネクタ５４が取り付けられている。充電コネクタ５４は、本体部５１から側方に突出配置されたコネクタホルダ５５に掛止されている。なお、充電スタンド５０は、固定型充電ケーブル５３を有し、車両との通信機能を持ったモード３充電対応の充電装置に相当する。
【００５２】
図８に示すように、充電スタンド５０の回路構成は、固定型充電ケーブル５３と、固定型充電ケーブル５３を固定する本体部５１に接続された交流電源１７と、固定型充電ケーブル５３の一端に取り付けられた充電コネクタ５４と、固定型充電ケーブル５３と交流電源１７との間の電力線１８に配設されたリレー１５と、リレー１５をオン／オフ制御するための制御装置としてのマイコン３３と、マイコン３３と接続され充電コネクタ５４が車両と接続されたことを検出するコネクタ検出装置２１とを含んでいる。なお、マイコン３３内には、車両との通信を行う通信装置としてのコントロールパイロット回路が含まれている。
【００５３】
充電コネクタ５４内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０とコントロールパイロット線３４の計５本の線が配設され、ＰＤ信号線２０とアース線１９との間に抵抗Ｒ１が接続されている。ＰＤ信号線２０と抵抗Ｒ１との接続ポイントが検出端子Ｑに相当する。コネクタ検出手段としてのコネクタ検出装置２１は、充電コネクタ１１Ｂ内に設けられた車両と接続可能な検出端子Ｑと、検出端子Ｑに接続された抵抗Ｒ１を有している。また、ＰＤ信号線２０はマイコン３３に接続されている。
リレー１５内における電磁コイル２２、電磁コイル２２とマイコン３３の間に設けられたトランジスタ２３の作動については、第１の実施形態と同等であり、マイコン３３からの制御電流がトランジスタ２３に入力されることによりリレー１５のオン／オフ制御が可能となっている。
【００５４】
マイコン３３は、電力線１８と接続され、交流電源１７から供給される電力により動作可能となっている。ＰＤ信号線２０を介してコネクタ検出装置２１からＰＤ信号がマイコン３３に入力された場合、或いはコントロールパイロット線３４を介してマイコン３３と車両側の通信装置との間でＣＰＬＴ信号による通信が行われた場合には、マイコン３３はトランジスタ２３のベースに制御電流が流れるように制御し、それに伴いリレー１５はオンとなる。また、充電状態を検出するセンサとしての電流センサ３８が設けられ、検出信号はマイコン３３に入力されている。
【００５５】
マイコン３３に含まれている通信装置の構成及び動作については、第２の実施形態と同等である。なお、図８において、破線で囲んだ部分がコントロールボックス５６に相当し、リレー１５やマイコン３３を含んでおり、充電スタンド５０の本体部５１内に配設されている。
【００５６】
一方、車両側には、充電コネクタ５４を連結させる充電インレット５７と、充電インレット５７に接続された、交流電源１７から供給される電力を直流電流に変換して充電する車載充電器５８及び電力を蓄える蓄電装置６０と、車両側の制御装置に相当するＥＣＵ５９などが設けられている。ＥＣＵ５９内には、車両側の通信装置が含まれている。
充電インレット５７内には、電力線１８とアース線１９とＰＤ信号線２０とコントロールパイロット線３４に対応する線がそれぞれ設けられ、電力線１８に対応する線は車載充電器５８と接続され、ＰＤ信号線２０に対応する線はＥＣＵ５９に接続され、コントロールパイロット線３４に対応する線はＥＣＵ５９に接続されている。また、アース線１９に対応する線は接地されている。そして、電源ＶｓとＰＤ信号線２０に対応する線間には抵抗Ｒ２が接続されている。
コネクタ検出装置２１の構成は、第１の実施形態と同等である。
【００５７】
次に、上記構成を有する充電スタンド５０について、図９で示すフローチャートに基づき動作説明を行う。
予め、車両が充電スタンド５０に近づけられ停車されて、車両への充電作業が開始される。
ユーザー（又は、充電作業者）は、充電スタンド５０のコネクタホルダ５５に掛止されている充電コネクタ５４を取り外し、固定型充電ケーブル５３を車両側に引っ張り、充電コネクタ５４を車両側の充電インレット５７に差し込んで連結させる。この連結によって、コネクタ検出装置２１からＰＤ信号が生成され、生成されたＰＤ信号は、ＰＤ信号線２０を介してマイコン３３に入力される。
【００５８】
先ず、Ｓ３０１において、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号がマイコン３３に入力されたかどうかの判断が行われる。
Ｓ３０１において、ＰＤ信号がマイコン３３に入力された（ＹＥＳ）と判断されると、Ｓ３０２に進み、マイコン３３からＣＰＬＴ信号が発生され、発生されたＣＰＬＴ信号はコントロールパイロット線３４を介して車両側に送信される。Ｓ３０１において、ＰＤ信号がマイコン３３に入力されていない（ＮＯ）と判断されると、Ｓ３０１にリターンしＰＤ信号がマイコン３３に入力されたと判断されるまで繰り返し行われる。
【００５９】
次に、Ｓ３０３において、所定時間経過後、ＣＰＬＴ信号のパルス電圧が所定の電圧Ｖ１より低下したかどうかの判断が行われる。車両側はモード２又はモード３対応車両である場合、充電準備が完了するとオン動作によりＣＰＬＴ信号のパルス電圧を適正値に低下させる。ＣＰＬＴ電圧＜Ｖ１であれば（ＹＥＳ）、Ｓ３０４に進み、マイコン３３と車両側のＥＣＵ５９との間でＣＰＬＴ信号に基づく充電情報の交換があったものと判断し、車両がモード２又はモード３対応車両であると認識される。
【００６０】
次に、Ｓ３０５において、マイコン３３はトランジスタ２３がＯＮ状態となるように制御し、これによりリレー１５はオンとなる。
次に、Ｓ３０６において、交流電源１７と電力線１８とは接続されて充電コネクタ５４に充電電圧が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の車載充電器５８へ電力が供給される。
次に、Ｓ３０７において、充電情報に基づく充電が自動的に行われる。充電情報としては、例えば、充電スタンド５０の供給電流容量などが考えられるが、車両側のＥＣＵ５９はこの供給電流容量に基づく充電を行うように制御する。
【００６１】
次に、Ｓ３０８において、電流センサ３８で検出される充電電流Ｉｃが所定のレベルＩｃ１に到達したかどうかの判断が行われる。Ｉｃ＞Ｉｃ１であれば、所定のレベルＩｃ１に到達した（ＹＥＳ）と判断されて、Ｓ３０９に進み、充電コネクタ５４への充電電圧の印加がＯＦＦとなり、車両への充電が終了する。Ｓ３０８において、Ｉｃ≦Ｉｃ１であれば、所定のレベルＩｃ１に到達していない（ＮＯ）と判断されて、Ｓ３０７にリターンする。
【００６２】
一方、Ｓ３０３において、ＣＰＬＴ電圧≧Ｖ１であれば（ＮＯ）、Ｓ３１０に進み、マイコン３３と車両側のＥＣＵ５９との間でＣＰＬＴ信号に基づく充電情報の交換が無かったものと判断し、車両が通信機能を持たないモード１対応車両であると認識される。
次に、Ｓ３１１において、すでにＳ３０１〜Ｓ３０２にてコネクタ検出装置２１からのＰＤ信号がマイコン３３に入力されていることにより、トランジスタ２３がＯＮ状態となり、リレー１５はオンとなる。
【００６３】
次に、Ｓ３１２において、交流電源１７と電力線１８とは接続されて充電コネクタ５４に充電電圧が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の車載充電器５８へ電力が供給される。
次に、Ｓ３１３において、充電が継続される。なお、モード２又はモード３対応車両の場合におけるＳ３０７と異なるところは、予め充電情報の交換が行われていないところにある。
Ｓ３１４〜Ｓ３１５に至るステップは、上記Ｓ３０８〜Ｓ３０９に至るステップと同等である。
【００６４】
このように、充電スタンド５０においては、マイコン３３からのＣＰＬＴ信号に加えて、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号を充電ケーブル５３側に取り出してマイコン３３を介してリレー１５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行っている。従って、車両がモード１対応車両であってもスイッチ操作等なしで充電を行うことができ、モード１〜モード３対応車両のいずれの車両へも幅広く対応可能である。
【００６５】
この第３の実施形態に係る充電スタンド５０によれば以下の効果を奏する。なお、第１の実施形態における（１）、（３）の効果は同等であり、それ以外の効果を記載する。
（６）充電スタンド５０は、固定型充電ケーブル５３を有し車両との通信機能を備えたモード３充電対応の充電装置であるが、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号をマイコン３３に入力後、マイコン３３からＣＰＬＴ信号を発生させて車両がモード２ｏｒ３対応車両であるかどうかの判断を行っている。所定時間後のＣＰＬＴ信号に変化があった場合には、モード２ｏｒ３対応車両と認識され、交換された充電情報に基づき自動的に充電が行われる。また、所定時間後のＣＰＬＴ信号に変化のない場合には、モード１対応車両と認識され、リレー１５がＯＮ制御され、充電コネクタ５４に電力が印加される。このように、充電スタンド５０においては、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号を利用することにより、モード１対応車両であってもスイッチ操作等なしで充電を行うことができる。すなわち、モード１〜モード３対応車両のいずれの車両であっても幅広く対応可能であり、この充電スタンド５０を利用するユーザーは、車両がモード１〜モード３のどれに該当するのかを意識する必要が無く、利便性を高めることができる。
（７）充電スタンド５０は、標準化されたモード３充電対応の固定型充電ケーブル５３を有し、充電スタンド５０側にもともと備わっているマイコン３３やリレー１５やコネクタ検出装置２１をそのまま利用して、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号を固定型充電ケーブル５３側に取り出すと共に、ＰＤ信号とＣＰＬＴ信号の処理手順を若干変更するだけでよく、変更に伴うコストアップを抑制することが可能である。
【００６６】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○  第１の実施形態では、脱着可能な充電ケーブル１１を備えた充電装置１０として説明したが、充電ケーブル１１と充電ポール１２とが一体化されたものであっても良い。通常、充電ケーブル１１は車両に付属しているものであるが、この場合には、充電ケーブル１１と充電ポール１２とが一体化されているので、充電ケーブル１１のプラグ１１Ａを充電ポール１２に差し込む手間を省くことができる。
○  第１の実施形態においては、コントロールボックス１３を充電ケーブル１１の途中に設け、また、第２の実施形態においては、コントロールボックス３２を充電ケーブル３１の途中に設けるとして説明したが、コントロールボックス１３、３２をそれぞれプラグ１１Ａ、３１Ａ内に配設してもよい。
○  第１〜第３の実施形態において、コネクタ検出装置２１からのＰＤ信号のインピーダンスに影響を与えないように、充電コネクタ側の抵抗Ｒ１を調整可能としても良い。
○  第１〜第３の実施形態では、コネクタ検出手段をコネクタ検出装置２１として説明したが、リミットスイッチなどその他の検出手段を用いても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０  充電装置
１１  充電ケーブル
１１Ｂ  充電コネクタ
１５  リレー
１６  マイコン
１７  交流電源
２１  コネクタ検出装置
【図１】
2011254642.tif 000003
【図２】
2011254642.tif 000004
【図３】
2011254642.tif 000005
【図４】
2011254642.tif 000006
【図５】
2011254642.tif 000007
【図６】
2011254642.tif 000008
【図７】
2011254642.tif 000009
【図８】
2011254642.tif 000010
【図９】
2011254642.tif 000011
【図１０】
2011254642.tif 000012