(57)【要約】【課題】漏電を検出する時に、負荷部などが発生するコモンモードノイズを除去し、漏電検知の精度が高い車両用漏電検知装置を提供することを目的とする。【解決手段】ノイズフィルタ部１７は、車両で充電中の漏電を検知する漏電検知部１６と漏電を遮断する漏電遮断部１８の間に設けることにより、負荷部１３が発生するコモンモードノイズを除去する。漏電検知部１６の電流検出部１９は、誘導電流を検出する。マイコン20は電流検出部１９からの出力信号である誘導電流を監視し、誘導電流がしきい値以上の場合漏電であると判断し、漏電遮断部１８を動作させる。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両で充電中に漏電を検知する漏電検知部と、この漏電検知部に接続され、負荷部のノイズを除去するノイズフィルタ部と、このノイズフィルタ部に接続され、前記漏電検知部からの漏電検知信号により漏電を遮断する漏電遮断部とを備えた車両用漏電検知装置。
【請求項２】
前記漏電検知部からの信号を入力する漏電報知部と、この漏電報知部からの信号を入力し、車外のＰＬＣ端末と通信を行う車両ＰＬＣ端末とを備えた請求項１記載の車両用漏電検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタ部がコモンモードノイズを除去し、高精度の漏電検知を行う車両用漏電検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界各国において様々な場所に電力供給を目的とした電力線が整備されている。近年では、この電力線を伝送路に用いた電力線搬送通信（Power Line Communication、以下PLCと略す）が様々な状況で利用されている。PLCは、既存の電力線網を利用した通信技術であり、日本国においては50Hzもしくは60Hzの交流電力に通信信号を重畳することで、電力線が敷設されてある場所であれば、双方向通信が可能になるものである。
【０００３】
図６は、電力線２の漏電を検出する従来のＰＬＣモデム１の機能ブロック図である。制御部３は、信号を電力線２に送信する送信部４と電力線２から信号を受信する受信部５を制御する。漏電検出部６は、コモンモード検出器７が検出したコモンモード電流の値を入力信号として、強度を測定し、デジタルデータの値として、制御部３へ出力する。制御部３は漏電検出部６からの強度値データを時系列に記憶し、現在の強度値と過去の強度値を比較し、信号強度の変化を認識して漏電と判断する。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-92238号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な電気回路において、回路を構成する負荷部の金属部の接地が不十分である場合などには大地の間に浮遊容量が形成され、この浮遊容量を介して電流経路が形成される。この大地間のループを流れるノイズをコモンモードノイズと呼ぶ。高速に回路内スイッチのON/OFFを切り替えることで所望の電圧値を出力するスイッチング回路を含む充電器では、接続される電力線には交流電力の周波数よりも高い周波数帯域に渡ってコモンモードノイズが伝送されてしまうという問題があり、特に車両用充電器など接地がされにくい高出力充電器では、回路から発生するノイズも強くかつ広い周波数に渡ることが懸念される。
【０００６】
しかしながら、従来のＰＬＣモデムは、コモンモードノイズを考慮して、漏電検出を行っていないので、漏電によるコモンモード電流そのものを検知するのではなく、商用交流電力周波数よりも高い周波数成分からなるコモンモードノイズの影響により、誤って漏電を検出してしまうという課題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、負荷部が原因の漏電を検出する時に、検出したい漏電電流値には影響は与えずに負荷部などが発生するコモンモードノイズを除去することで、漏電検知の精度が高い車両用漏電検知装置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】
【０００８】
本発明に係る車両用充電装置は、漏電を検知する漏電検知部と、この漏電検知部に接続され、負荷部のノイズを除去するノイズフィルタ部と、このノイズフィルタ部に接続され、前記漏電検知部からの漏電検知信号により漏電を遮断する漏電遮断部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このような車両用漏電検知装置は、漏電検知部と漏電遮断部の間に設けたノイズフィルタ部が、負荷部で発生するノイズを除去するので、漏電検知部が高精度に漏電を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用漏電検知装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る車両用漏電検知装置の漏電遮断部の通常動作時の構成を示す構成図
【図３】本発明の実施の形態１に係る車両用漏電検知装置の漏電遮断部の漏電検知時の構成を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態１に係る車両用漏電検知装置のノイズフィルタ部を示す回路図
【図５】本発明の実施の形態２に係る車両用漏電検知装置の構成を示すブロック図
【図６】従来の漏電検出部を備えたＰＬＣモデムのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る車両用漏電検知装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両用漏電検知装置の構成を示すブロック図である。車両側システム１１の構成は以下の通りである。負荷部13は漏電検知手段１２に接続される。漏電報知部１４は漏電検知手段１２からの信号を入力する。車両ＰＬＣ端末１５は、漏電報知部１４からの信号を入力し、電力線に接続される。漏電検知手段１２は、漏電を検知する漏電検知部１６と、この漏電検知部１６に接続されるノイズフィルタ部１７と、このノイズフィルタ部１７に接続される漏電遮断部１８から構成される。また、漏電検知部１６は、コモン電流を検出する電流検出部１９と、この電流検出部１９に接続されるマイコン２０から構成される。
【００１２】
宅内側システム３０の構成は、外部送電線変圧器３１を経由し配信される商用電力を、配電盤３２を介して宅内中に電力線網が張り巡らされ、いくつかの箇所で電力線ソケットコンセント３３、３４によって接続口が提供される。宅内PLC端末３５は、コンセント３４に接続される。
【００１３】
次に、本実施の形態１の車両用漏電検知装置の動作について説明する。
【００１４】
車両側システム１１のコンセント２１がソケット３３に接続されると、漏電検知手段１２は、充電中に漏電があるか否かの検知を開始する。漏電検知手段１２のノイズフィルタ部１７は、モーターなどの負荷部１３が発生するコモンモードノイズを除去する。漏電検知部１６の電流検出部１９は、フェライトコアなどで構成され、電力線にコモンモード電流が流れる場合、コア磁束による誘導電流を検出する。マイコン２０は、電流検出部１９からの出力信号である誘導電流を監視し、誘導電流がしきい値以上の場合、漏電であると判断し、漏電遮断部１８を動作させ、負荷部１３へ電流を送らないようにすると共に、漏電報知部１４へ漏電信号を出力する。漏電報知部１４は車両ＰＬＣ端末１５へ信号を出力し、車両ＰＬＣ端末１５は電力線を介して、宅内ＰＬＣ端末３５へ信号を送信する。宅内ＰＬＣ端末３５の保有者は、車両システム１１で漏電が発生したことを知ることができる。なお、宅内PLC端末３５は、必ずしも宅内に設置する必要性は無く、車両外、例えば庭先やガレージのコンセントなどに設置されていてもよく、車両外に漏電が発生したことを通知できれば良い。
【００１５】
図２および図３は、車両用漏電検知装置の漏電遮断部１８の構成図である。漏電遮断部１８は、リレースイッチ５０と遮断抵抗５１から構成される。図２に示すように、リレースイッチ５０は、マイコン２０からの信号が無い場合は、端子aと端子c、端子bと端子dが接続されるように動作する。また、図3に示すように、マイコン２０から漏電検知信号を受けた場合には、端子aと端子e、端子bと端子fが接続されるように動作する。従って、図２で示される漏電検知されない通常状態では、ＡＣ電力入力側から負荷部側へ電力が流れ、図３で示される漏電検知された場合は、遮断抵抗５１を経由して電力は電力入力側へ戻り、負荷部側への電力供給は遮断される。このとき、負荷部側への電力供給は遮断されるが、PLCモデム１５には電力が供給されるため、漏電遮断後であっても、PLC通信が可能になる。遮断抵抗５１は例えば１Mオーム程度の大きな抵抗を設定することで、漏電遮断部１８の発熱量を抑えることができる。本実施の形態では、電子信号によるスイッチ切り替えでの遮断機構を例に示したが、スイッチ５０と遮断抵抗５１の代わりに誘導起電力を用いた電磁式バネによるスイッチ遮断方式であっても良く、同様の機能を有するものであれば本構成に限定するものではない。
【００１６】
図４は、車両用漏電検知装置のノイズフィルタ部１７の回路図である。ノイズフィルタ部１７は、コモンモードチョークコイル４１と2つのYコンデンサ４２およびコンデンサの放電対策として設置される抵抗器４３から構成される。本回路は異方向に流れる電流(端子aから端子b、端子cから端子dへ流れる電流：ノーマルモード電流)に対してはコモンモードチョークコイル４１に発生する磁束が互いに打ち消しあうため、何も作用しない。しかし、同方向に流れる電流（端子aから端子b、端子dから端子cへ流れる電流：コモンモード電流）に対してはコモンモードチョークコイル４１に発生する磁束が強め合うため、大きなインピーダンスが発生しインダクタとして機能する。そのため、同方向に流れるコモンモードノイズの低減に効果がある。また、Yコンデンサ４２も2つのコンデンサの中間が接地されているため、大地間ループを形成するコモンモードノイズのバイパス効果が得られ、結果として、コモンモードノイズの低減に効果のある回路となる。例えば4700pFのコンデンサをYコンデンサ４２として用いると、回路のインピーダンスを50Ωとした場合、カットオフ周波数がおよそ0.67MHzのローパスフィルタとして機能するため、周波数0.67MHz以上のコモンモードノイズを低減できる。そのため、本構成のノイズフィルタ１７を設置することにより、0.67MHz以上のコモンモードノイズが電力線へ漏洩することを低減できるため、本周波数以上のコモンモードノイズによる漏電誤検知が避けられる、という効果が得られる。
【００１７】
コモンモードチョークコイル４１は通常、フェライトコアなどの円形磁性体に巻線をほどこしたものであり、同方向に巻線をした2つのコイルを合わせた形状である。つまりラインチョークコイルを2つ利用することで等価回路となるので、ラインチョークコイルを用いても良い。また、本回路はコモンモードノイズを低減するため、電力線へのコモン電流漏洩低減効果を有し、漏洩電界強度の低減に繋がる。なお、本回路図はノイズフィルタ部１７の一例であり、コンデンサ、コモンモードチョークコイルを少なくとも1つずつ含む回路であって、例えば抵抗器とコンデンサからなるスナバ回路やチップビーズなどノイズを低減する回路、素子を含んでいても良く、同様の機能を有するものであれば本回路図の構成に限定するものではない。
【００１８】
本実施の形態で説明したように、ノイズフィルタ部１７は負荷部１３を稼動させた場合に発生するノイズを低減し、漏電検知部１６の漏電を検知する精度を高くすることができるという効果が得られる。また、漏電遮断部１８により負荷作動中に発生した漏電を検知後瞬時に給電遮断することで、安全性を高めることができる。また、車両PLC端末１５は車両外に設置される宅内PLC端末３５へ漏電が発生したことを報知することができ、かつ漏電遮断後も車両PLC端末１５には電力が供給され続けるため、PLC通信が継続できるとい
う効果が得られる。
【００１９】
また、上記実施の形態１では、負荷部１３としてモーターを例に挙げて説明を行ったが、ノイズの発生源となる負荷部であればモーターでなくてもノイズフィルタ部１７を接続することにより同様の効果が得られる。例えば、冷蔵庫、エアコン、照明器具などは高ノイズ発生源負荷部として知られているが、ノイズフィルタ部１７によるノイズ低減効果が得られる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る車両用漏電検知装置のブロック図であり、図１における漏電検知手段２１以外の構成は同じであるため、図１と同じ構成要素の説明は省略する。図５の漏電検知手段２１の構成を説明する。  
【００２０】
漏電検知手段２１は、漏電検知部１６に接続されるノイズフィルタ部１７と、ノイズフィルタ部１７へ接続される漏電遮断部１８と、漏電遮断部１８へ接続される充電器２２により構成される。負荷部１３は、充電器２２に接続される。
【００２１】
次に、本実施の形態２の車両用漏電検知装置の動作を説明する。
【００２２】
車両側システム１１のコンセント２１がソケット３３に接続されると、漏電検知手段２１は、充電中に漏電があるか否かの検知を開始する。スイッチングレギュレータ方式の充電器２２は、AC電力をDCへ変換する整流平滑回路と高速にON/OFF切り替えを実行するスイッチング回路にて、高周波のノイズが発生しやすく、また高電圧を扱う充電器２２では特にそのノイズレベルが大きくなるため、その対策が必要となる。漏電検知手段２１のノイズフィルタ部１７は、モーターなどの負荷部１３や充電器２２が発生するコモンモードノイズを除去する。漏電検知部１６の電流検出部１９は、フェライトコアなどで構成され、電力線にコモンモード電流が流れる場合、コア磁束による誘導電流を検出する。マイコン２０は、電流検出部１９からの出力信号である誘導電流を監視し、誘導電流がしきい値以上の場合、漏電であると判断し、漏電遮断部１８を動作させ、負荷部１３へ電流を送らないようにすると共に、漏電報知部１４へ漏電信号を出力する。漏電報知部１４は車両ＰＬＣ端末１５へ信号を出力し、車両ＰＬＣ端末１５は電力線を介して、宅内ＰＬＣ端末３５へ信号を送付する。宅内ＰＬＣ端末３５の保有者は、車両システム１１で漏電が発生したことを知ることができる。
【００２３】
本実施の形態で説明したように、ノイズフィルタ部１７は負荷部１３や充電器２２を稼動させた場合に発生するノイズを低減し、漏電検知部１６の漏電を検知する精度を高くすることができるという効果が得られる。また、漏電遮断部１８により充電器作動中に発生した漏電を検知後瞬時に給電遮断することで、安全性を高めることができる。また、車両PLC端末１５は車両外に設置される宅内PLC端末３５へ漏電が発生したことを報知することができ、かつ漏電遮断後も車両PLC端末１５には電力が供給され続けるため、PLC通信が継続できるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る車両用漏電検知装置は、ノイズフィルタ部がコモンモードノイズを除去するので、高精度に漏電を検知でき、車両に搭載される車両用漏電検知装置に適用される。
【符号の説明】
【００２５】
１１  車両側システム
１２、２１  漏電検知手段
１３  負荷部
１４  漏電報知部
１５  車両ＰＬＣ端末
１６  漏電検知部
１７  ノイズフィルタ部
１８  漏電遮断部
２２  充電器
３５  宅内ＰＬＣ端末
【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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