(57)【要約】【課題】電動車両２と電力変換器３との間の接続電線４において短絡が発生する場合に、早期に短絡を検出できる電力供給装置１を提供する。【解決手段】電動車両２は接続電線４を介して電力変換器３に接続される。電動車両２内の主電池５の放電または充電は電力変換器３を介して行われる。接続電線４は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とを有する。正極側導体４１ａは正極側絶縁層４１ｂで覆われ、負極側導体４２ａは負極側絶縁層４２ｂで覆われている。かつ、正極側絶縁層４１ｂの外周を取り巻く正極側導電被覆層４１ｃと負極側絶縁層４２ｂの外周を取り巻く負極側導電被覆層４２ｃとを有する。接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとが互いに接続され、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を検出する電流センサ１３を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両（２）に接続電線（４）にて電力変換器（３）を接続し、電動車両（２）内の主電池（５）の放電または充電が前記電力変換器（３）を介して行われる電力供給装置（１）において、
前記接続電線（４）は、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）と接地線（７）とを有し、
前記正極側導体（４１ａ）は正極側絶縁層（４１ｂ）で覆われ、前記負極側導体（４２ａ）は負極側絶縁層（４２ｂ）で覆われており、
かつ、前記正極側絶縁層（４１ｂ）の外周を取り巻く正極側導電被覆層（４１ｃ）と前記負極側絶縁層（４２ｂ）の外周を取り巻く負極側導電被覆層（４２ｃ）とを有し、
前記電動車両（２）は、前記正極側導体（４１ａ）と前記負極側導体（４２ａ）とに接続された前記主電池（５）を備え、前記電動車両（２）の車体（２ｂ）が前記接地線（７）に接続されて接地され、
前記接地線（７）と前記正極側導電被覆層（４１ｃ）と前記負極側導電被覆層（４２ｃ）とが互いに接続され、前記正極側導体（４１ａ）または前記負極側導体（４２ａ）と前記接地線（７）との間を流れる電流を検出する電流センサ（１３）を備えることを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記接続電線（４）の前記正極側導体（４１ａ）と前記負極側導体（４２ａ）とは、一体の接続ケーブル（４０）内に収納された電線で構成されており、前記正極側導電被覆層（４１ｃ）と前記負極側導電被覆層（４２ｃ）とは共通のケーブル外装部（４０ａ）で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記正極側導電被覆層（４１ｃ）と前記負極側導電被覆層（４２ｃ）とは前記ケーブル外装部（４０ａ）の内部で接触していることを特徴とする請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記ケーブル外装部（４０ａ）内に少なくとも前記接地線（７）が収納されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記接続電線（４）の前記正極側導体（４１ａ）と前記負極側導体（４２ａ）と前記接地線（７）とは夫々分離独立した電線で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記電力変換器（３）内において、前記正極側導体（４１ａ）または前記負極側導体（４２ａ）は、電力変換用パワー素子（３ａ）に接続され、前記正極側導体（４１ａ）と前記負極側導体（４２ａ）とは、夫々抵抗（１１、１２）を介して前記電流センサ（１３）の一端に接続され、前記電流センサ（１３）の他端が前記接地線（７）に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両と電力変換器との間を接続する接続ケーブル内の電力線の短絡をより正確に検知できる電力供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の送電回路の保護構造が知られている。この技術は、より高い安全性を確保することができる送電回路の保護構造を提供するものである。この構造では、電動車両から送電された直流電力を電力変換器内のＤＣ／ＡＣインバータで直流交流変換すると共に降圧している。この降圧した交流電力を外部に出力する電力変換器を有している。この電力変換器と電動車両とに接続される接続ケーブルを有している。また、接続ケーブル、電力変換器、および電動車両で、電動車両内の電池電力を外部に供給する電力供給装置を構成している。
【０００３】
また上記構造において、接続ケーブルは、端部に接続プラグ（コネクタ）を備える。そして、接続プラグは、内部に配線を遮断するヒューズを具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動車両にて直流端子を外部に設ける場合は、急速充電を行うためであることが一般的であり、その電力線は大径ケーブルが用いられると共に、急速充電時の最大電流以上で溶断する電流容量の大きいヒューズが用いられる。
【０００６】
一方、電動車両に対する低電力での充放電を直流端子を介して行う装置が普及し始めている。この用途では、大きい電流を扱わないため、車両と接続する電力線を細線化し、許容電流の小さい細線ケーブルにて構成することとなる。
【０００７】
このような状況で接続ケーブル内の電力線間で半短絡（細線ケーブルには大きいが、急速充電電流よりは小さい短絡電流が流れる短絡）が起きると、充放電器は自身の小容量ヒューズなどで保護できる。しかし、車両側では急速充電用のヒューズが切れないことから、充放電ケーブルを成す接続ケーブルの短絡箇所から車両側までの間で、電力線が短絡電流により過熱する可能性がある。
【０００８】
また、この問題のために特許文献１の構造を採用しても、ヒューズ容量の選定は、コネクタの内部に入るものに限られることから選択肢が限られる。つまり、より大電流を流すために大容量のヒューズを用いたい要望があっても、コネクタを小さくしたいという要求からヒューズがコネクタ内に入らず、この方策では解決できない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、電動車両と電力変換器との間の接続ケーブル内の電力線において短絡が発生する場合に、早期に短絡を検出できる電力供給装置を提供することを目的とする。
【００１０】
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明の一つでは、電力供給装置（１）において、電動車両（２）に接続電線（４）にて電力変換器（３）を接続し、電動車両（２）内の主電池（５）の放電または充電が電力変換器（３）を介して行われる。接続電線（４）は、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）と接地線（７）とを有する。正極側導体（４１ａ）は正極側絶縁層（４１ｂ）で覆われ、負極側導体（４２ａ）は負極側絶縁層（４２ｂ）で覆われている。かつ、正極側絶縁層（４１ｂ）の外周を取り巻く正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側絶縁層（４２ｂ）の外周を取り巻く負極側導電被覆層（４２ｃ）とを有している。電動車両（２）は、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）とに接続された主電池（５）を備え、電動車両（２）の車体（２ｂ）が接地線（７）に接続されている。そして、接地線（７）と正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とが互いに接続され、正極側導体（４１ａ）または負極側導体（４２ａ）と接地線（７）との間を流れる電流を検出する電流センサ（１３）を備える。
【００１２】
この発明においては、接続電線（４）の正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）との間の短絡が発生することが想定される。このような短絡は、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）相互間を絶縁する正極側絶縁層（４１ｂ）と負極側絶縁層（４２ｂ）とが破壊されなければ起こりえない。これらの正極側絶縁層（４１ｂ）と負極側絶縁層（４２ｂ）との周囲は夫々正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とによって取り巻かれている。従って、正極側絶縁層（４１ｂ）と負極側絶縁層（４２ｂ）とのいずれかが破壊された場合、この破壊箇所と正極側導電被覆層（４１ｃ）または負極側導電被覆層（４２ｃ）と接地線（７）と電流センサ（１３）とを介して電流が流れる。この電流は正極側導電被覆層（４１ｃ）または負極側導電被覆層（４２ｃ）を経由するため充分な大きさとなり、正極側絶縁層（４１ｂ）と負極側絶縁層（４２ｂ）とのいずれかの破壊を早期に検出することができる。つまり、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）との間で半短絡が発生しても、短絡電流により過熱が発生する前の段階で正極側絶縁層（４１ｂ）と負極側絶縁層（４２ｂ）とのいずれかの破壊を早期に検出することができる電力供給装置が得られる。
【００１３】
次に、接続電線（４）の正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）とは、一体の接続ケーブル（４０）内に収納されている。そして、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とは共通のケーブル外装部（４０ａ）で覆われている。
【００１４】
この発明においては、正極側導体（４１ａ）の電線と負極側導体（４２ａ）の電線とを一つのケーブルとして扱うことができる。また、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とは共通のケーブル外装部（４０ａ）で覆われているから、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とをケーブル外装部（４０ａ）によって破壊から防護することができる。
【００１５】
次に、接続電線（４）の正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）とは、一体の接続ケーブル（４０）内に収納された電線で構成されている。そして、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とは共通のケーブル外装部（４０ａ）で覆われている。更に、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とはケーブル外装部（４０ａ）の内部で接触している。
【００１６】
この発明においては、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）とはケーブル外装部（４０ａ）の内部で接触している。よって、正極側導体（４１ａ）または負極側導体（４２ａ）から故障に伴う電流が流れた場合に、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）の両方を経由して短絡電流または漏電電流が流れる。その結果、正極側導電被覆層（４１ｃ）と負極側導電被覆層（４２ｃ）との合成抵抗が小さくなり、導電部材の量を少なめに設定しても充分な量の短絡電流または漏電電流を流すことができる。
【００１７】
次に、電力変換器（３）内において、正極側導体（４１ａ）または負極側導体（４２ａ）は、電力変換用パワー素子（３ａ）に接続されている。正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）とは、夫々抵抗（１１、１２）を介して電流センサ（１３）の一端に接続されている。そして、電流センサ（１３）の他端が接地線（７）に接続されている。
【００１８】
この発明においては、電力変換器（３）内において、正極側導体（４１ａ）または負極側導体（４２ａ）は、電力変換用パワー素子（３ａ）に接続されている。よって、電動車両内の主電池（５）の電力を電力変換して外部に放電させることができる。または、電力変換用パワー素子（３ａ）を介して電動車両内の主電池（５）を外部電力により充電したりすることができる。また、正極側導体（４１ａ）と負極側導体（４２ａ）とは夫々抵抗（１１、１２）を介して電流センサ（１３）の一端に接続され、電流センサ（１３）の他端が接地線（７）に接続されている。従って、正極側絶縁層（４１ｂ）または負極側絶縁層（４２ｂ）が破壊されたとき、正極側導電被覆層（４１ｃ）または負極側導電被覆層（４２ｃ）を介して接地線（７）と電流センサ（１３）とを通る電流が流れる。これにより、正極側絶縁層（４１ｂ）または負極側絶縁層（４２ｂ）の破壊に伴う短絡または漏電を早期に検出することができる。また、地絡検出器は最初から装置に備わっているので、この地絡検出器を準用して抵抗（１１、１２）および電流センサ（１３）を構成できる。
【００１９】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態となる電力供給装置の電気回路図である。
【図２】上記実施形態における接続電線における一対の電力線の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に使用される接続ケーブルの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に使用される接続ケーブルの断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に使用される接続ケーブルの断面図である。
【図６】本発明のその他の実施形態となる電力供給装置の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
【００２２】
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１および図２を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態となる電力供給装置の電気回路を示している。また、図２は接続電線４のうちの一対の電力線４１、４２の断面構造を示している。
【００２４】
電力供給装置１は、電動車両２と可搬型の電力変換器３とを備えている。電動車両２に接続電線４にて電力変換器３を接続し、電動車両２内の主電池５の放電が電力変換器３を介して行われる電力供給装置１を提供している。なお、本発明の接続電線４は接続ケーブルを含む。電力変換器３は、電動車両２の主電池５の電力をコンタクタ６とコネクタ４ｃとを介して外部に取り出す放電装置としての役割を備える。コネクタ４ｃは、模式的に図示しているが、凹凸嵌合により電気的に接続状態または非接続状態にすることができるプラス側メス端子、プラス側オス端子、マイナス側メス端子、およびマイナス側オス端子が設けられている。電力変換器３から延在した接続電線４は、コネクタ４ｃで電動車両２内の接続電線に接続状態または非接続状態とされる。
【００２５】
電力変換器３内には、電動車両２と電力変換器３との間の制御を実行する図示しない電力変換器側制御装置（インターフェースとも呼ばれる）を有している。電力変換器３は、例えば特許文献１に記載されたように、図示しない内蔵バッテリ、内蔵充電器、ＤＣ／ＡＣインバータユニット（絶縁変圧器を内包している、以下同じ）８等を有している。一方、電動車両２には、主電池５のほかに、主電池電力を電力変換器３側に供給するコンタクタ６、図示しないＤＣ１２ボルトの補機用バッテリ、電池制御用電子ユニット等を含むＥＶ−ＥＣＵ（電動車両側制御装置）が搭載されている。なお、電動車両側制御装置と電力変換器側制御装置とは、図示しない制御信号線または無線で信号の授受を行う。
【００２６】
そして、電動車両側制御装置と電力変換器側制御装置とによって電動車両２と電力変換器３との間で通信がなされる。この通信の一例は、電動車両２内のコンタクタ６の投入を依頼する。コンタクタ６の投入による電動車両２からの電力線４１、４２を経由した高圧電力によって、電力変換器３内のＤＣ／ＡＣインバータユニット８がＡＣ１００ボルト電流を生成する。
【００２７】
電動車両２から電力変換器３を介して電力を取り出すのを停止する場合は、ＤＣ／ＡＣインバータユニット８を停止させると共に、電動車両２内のコンタクタ６がオフする。その結果、電力線４１、４２に高圧電源が来なくなってＤＣ／ＡＣインバータユニット８のＡＣ出力が無くなる。
【００２８】
次に、地絡検出の構成について説明する。電動車両２内には、１２ボルトの通常の補機用バッテリ（低圧電池とも言う）以外に、主電池５が搭載されている。この主電池５からコンタクタ６を介して電力変換器３側に電力線４１、４２が接続される。この電力線４１、４２は、接地線７等と共にバインド線等で束ねられていても良い。
【００２９】
この接地線７は、本来の接地作用以外に、電力変換器３内のスイッチ素子と電動車両２内のスイッチ素子とのオンオフ信号を、電動車両２と電力変換器３との間でやり取りする場合の信号帰路としての作用を成す。
【００３０】
電力変換器３内には、地絡検出のために、地絡検出回路９が形成されている。この地絡検出回路９は、接地線７に接続された２つの抵抗１１、１２と、この抵抗１１、１２に接続された電流センサ（ＣＴ）１３とを有している。
【００３１】
地絡が発生すると、抵抗１１、１２のいずれかと接地線７とを介して電流センサ１３に微弱電流（地絡電流または漏電電流）が流れて地絡の有無が検出される。つまり、接地線７は、地絡検出という作用にも関係する（特開２０１０−２３９８２７号公報の従来技術参照）。
【００３２】
接続電線４は、正極側導体４１ａを含む電力線４１、負極側導体４２ａを含む電力線４２および接地線７を有する。正極側導体４１ａは正極側絶縁層４１ｂで覆われ、負極側導体４２ａは負極側絶縁層４２ｂで覆われている。かつ、正極側絶縁層４１ｂの外周を取り巻く正極側導電被覆層４１ｃと負極側絶縁層の外周を取り巻く負極側導電被覆層４２ｃとを有している。
【００３３】
正極側導電被覆層４１ｃおよび負極側導電被覆層４２ｃは、この実施形態においては金属メッシュ（金網）状の被覆からなるが、軟銅のテープを巻いたものやフレキシブルな金属製外装部であっても良い。要は、電力線の可撓性を確保することができ、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂから成る絶縁被覆が損傷した場合に損傷箇所を接地することができる導電性部材であればよい。
【００３４】
電動車両２は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとに接続された主電池５を備え、電動車両２の車体２ｂが接地線７に接続されている。
【００３５】
電力変換器３内では、接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとが互いに接続されて接地されている。そして、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を検出する電流センサ１３を備える。
【００３６】
このように、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とは夫々分離独立した電線で構成されている。電動車両２は、夫々の電線内の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとに接続された主電池５を備え、電動車両２の車体２ｂが接地線７に接続されている。一方、電力変換器３内では、接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとが互いに接続され、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を電流センサ１３が検出する。
【００３７】
正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａの周囲は、夫々絶縁層４１ｂ、４２ｂで覆われ、その外周を正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃが覆っている。第１実施形態では正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃの外側は外気に晒されているが、正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃの外側を絶縁性の外装部材（シース）で覆っても良い。つまり正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃは、電線の中にあっても良い。
【００３８】
（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態においては、電動車両２に接続電線４にて電力変換器３を接続し、電動車両２内の主電池５の放電または充電が電力変換器３を介して行われる電力供給装置１を構成している。この電力供給装置１の接続電線４は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とを有している。このうち、正極側導体４１ａは正極側絶縁層４１ｂで覆われ、負極側導体４２ａは負極側絶縁層４２ｂで覆われている。かつ、正極側絶縁層４１ｂの外周を取り巻く正極側導電被覆層４１ｃと負極側絶縁層４２ｂの外周を取り巻く負極側導電被覆層４２ｃとを有している。
【００３９】
電動車両２は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとにコネクタ４ｃおよびコンタクタ６を介して接続された主電池５を備え、電動車両２の車体２ｂが接地線７に接続されている。電力変換器３内では、接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃが互いに接続され、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を検出する電流センサ１３を備える。
【００４０】
このような構成においては、接続電線４において、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの間の短絡または地絡が発生することが想定される。このような短絡または地絡は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａを絶縁する正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとが破壊されなければ起こりえない。
【００４１】
これらの正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとの周囲は夫々正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとによって取り巻かれている。従って、正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとのいずれかが破壊された場合、この破壊箇所と正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃと接地線７と電流センサ１３とを介して矢印Ｙ１１のように電流が流れる。
【００４２】
この電流は、金属メッシュ等から成る正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃを経由するため充分な大きさとなり、絶縁層４１ｂ、４２ｂの破壊を早期に検出することができる。つまり、接続電線４の短絡箇所を流れる短絡電流、または地絡電流を含む漏電電流により過熱または感電が発生する前の段階で、絶縁層４１ｂ、４２ｂの破壊を早期に検出することができ、的確に対処できる電力供給装置１が得られる。
【００４３】
更に、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とは夫々分離独立した電線で構成されている。従って、接続電線４全体の可撓性に優れ、導電被覆層を持つ単一種類の電線で正極側導体４１ａを持つ電力線４１と負極側導体４２ａを持つ電力線４２とを構成できる。
【００４４】
加えて、電力変換器３内において、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａは、ＤＣ／ＡＣインバータユニット８内の例えば電力変換用パワー素子３ａに接続されている。そして、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは夫々同じ抵抗値の抵抗１１、１２を介して電流センサ１３の一端に接続されている。そして、電流センサ１３の他端が接地線７に接続されて接地（アース）されている。
【００４５】
これにおいては、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａは、電力変換用パワー素子３ａに接続されているから、電動車両２内の主電池５の電力を電力変換して外部に放電させることができる。かつ、電力変換用パワー素子３ａを介して電動車両２内の主電池５を外部電力により充電することもできる。
【００４６】
また、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは夫々抵抗１１、１２を介して電流センサ１３の一端に接続され、電流センサ１３の他端が接地線７に接続されている。従って、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂが破壊され電流が正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃを介して接地線７と電流センサ１３とを通る電流が流れる。これにより、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂの破壊を早期に検出することができる。また、金属メッシュ等から成る導電被覆層４１ｃ、４２ｃで被覆することで電力線４１、４２の強度を上げて破壊を防止することで短絡し難くすることができる。
【００４７】
なお、金属メッシュを電線内に設け、かつ金属メッシュを接地すること自体は、電線から放射する電磁ノイズの遮蔽または抑制ためにも用いられることもある。しかし、この実施形態は、それにとどまらず、地絡を検出する電流センサ１３を利用して、絶縁性能の低下に伴う短絡を地絡現象として早期に検知する考え方を採用している。
【００４８】
なお、正極と負極を備えた電力線間（異なる極性間）の短絡防止という名目だけであれば、正極と負極のどちらか一方の電力線４１または４２に対策を加えるだけで、いずれの電力線４１または４２で絶縁低下が起こっても短絡防止は可能になる。すなわち、正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとの双方に破壊が生じなければ、このような電力線間短絡は発生しない。
【００４９】
更に、上記実施形態では、電力線４１、４２と大地が導通状態になる地絡事象に対しても、実際に大規模な地絡が起こる前に検知できるため、短絡だけでなく、地絡監視に関しても安全性が高まることになる。
【００５０】
加えて、図１では片方の電力線４１の絶縁層４１ｂの劣化状態を代表して示したが、当然ながら、正極と負極の両方の絶縁層４１ｂ、４２ｂで絶縁低下を引き起こしても、同様に早期検知は可能である。なお、正極または負極の片方でも電力線４１、４２に異常があれば検知可能である。このため、特開２０１１−３８８９８号公報に開示のある絶縁試験も省略することができる。かつ、この絶縁試験では、充放電前に電力線４１、４２の短絡がないことを確認することで充放電中の絶縁確保の担保としているが、上記実施形態であれば、充放電中も連続して絶縁監視を行うことができる。また、地絡検出器は従来の仕様のまま利用することができる。
【００５１】
なお、上記特開２０１１−３８８９８号公報は、平滑コンデンサの電圧と電圧基準信号記憶部に記憶された電圧基準信号とを比較し、充電ケーブルの絶縁が正常であるか否かを判定する方策である。この方策では、充電ケーブルの絶縁が正常であるときの平滑コンデンサの電圧基準信号を予め電圧基準信号記憶部に記憶しておく。そして、充電ケーブルに電圧を印加して平滑コンデンサを充電した後の平滑コンデンサの電圧を電圧計で測定する。その上で、比較判定部は、電圧計で測定した平滑コンデンサの電圧と電圧基準信号記憶部に記憶された電圧基準信号とを比較し、充電ケーブルの絶縁が正常であるか否かを判定している。
【００５２】
次に、異なる極性の電力線間短絡発生前に異常を検知可能なので、従来技術において用いられてきた電力線間短絡時に溶断するように選定され取り付けられたヒューズ（例えば接続ケーブル末端のコネクタ４ｃ内のヒューズ）は省略することが可能である。
【００５３】
勿論、上記ヒューズを併用することも可能である。この場合は、電力線４１、４２を成す細径電線の先端に設けられ、電動車両２との接続に用いられるコネクタ４ｃ内に、電力線４１、４２の正極と負極の片方ないし両方に細線化電力線を保護可能な容量のヒューズを設ける。これにより、半短絡が発生しても、コネクタ４ｃ内に追加したヒューズが溶断することから、電力線４１、４２を成す細径電線の車両側に過大な電流が流れることがなくなり、利用者の安全性を二重に高めることができる。
【００５４】
以上、まとめれば、電動車両２に接続電線４にて電力変換器３を接続し、電動車両２内の主電池５の放電または充電が電力変換器３を介して行われる電力供給装置１が構成される。この電力供給装置１は、接続電線４は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とを少なくとも有する。そして、正極側導体４１ａは正極側絶縁層４１ｂで覆われ、負極側導体４２ａは負極側絶縁層４２ｂで覆われている。かつ、正極側絶縁層４１ｂの外周を取り巻く正極側導電被覆層４１ｃと負極側絶縁層４２ｂの外周を取り巻く負極側導電被覆層４２ｃとを有している。また、電動車両２は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとに接続された主電池５を備え、電動車両２の車体２ｂが接地線７に接続されて接地されている。そして、接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとが互いに接続され、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を検出する電流センサ１３を備える。
【００５５】
この構成においては、接続電線４において、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの間の短絡が発生することが想定される。このような短絡は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの相互間を絶縁する正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとが破壊されなければ起こりえない。これらの正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとの周囲は夫々正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとによって取り巻かれている。
【００５６】
従って、正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとのいずれかが破壊された場合、この破壊箇所と正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃと接地線７と電流センサ１３とを介して電流が流れる。この電流は、正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃを経由するため充分な大きさとなり、正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとのいずれかの破壊を早期に検出することができる。つまり、接続電線４を成す正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの間で半短絡が発生しても、短絡箇所を流れる短絡電流により過熱が発生する前の段階で正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとのいずれかの破壊を早期に検出することができる。よって、半短絡に対し的確に対処できる電力供給装置１が得られる。
【００５７】
次に、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とは夫々分離独立した電線で構成されている。従って、接続電線４全体の可撓性に優れ、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂを持つ単一種類の電線で正極側導体４１ａの電線と負極側導体４２ａの電線とを構成できる。
【００５８】
次に、電力変換器３内において、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａは、電力変換用パワー素子３ａに接続されている。また、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、夫々抵抗１１、１２を介して電流センサ１３の一端に接続されている。電流センサ１３の他端は、接地線７に接続されている。
【００５９】
これにおいては、電力変換器３内において、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａは、電力変換用パワー素子３ａに接続されている。よって、電動車両２内の主電池５の電力を電力変換して外部に放電させたり、電力変換用パワー素子３ａを介して電動車両２内の主電池５を外部電力により充電したりすることができる。
【００６０】
また、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは夫々抵抗１１、１２を介して電流センサ１３の一端に接続され、電流センサ１３の他端が接地線７に接続されている。従って、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂが破壊されると、正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃを介して接地線７と電流センサ１３とを通る電流が流れる。これにより、正極側絶縁層４１ｂまたは負極側絶縁層４２ｂの破壊を早期に検出することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。
【００６２】
図３は、本発明の第２実施形態に使用される電力線４１、４２の断面図である。図３において、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、一体の接続ケーブル４０内に収納されている。つまり、接続電線４は接続ケーブル４０で構成されている。そして、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部（シース）４０ａで覆われている。
【００６３】
これにおいては、接続ケーブル４０の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、一体のケーブル外装部４０ａ内に収納されているから、正極側導体４１ａの電力線４１と負極側導体４２ａの電力線４２とを一つのケーブルとして扱うことができる。また、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われているから、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとを破壊から保護することができる。
【００６４】
この第２実施形態においては、電動車両２に接続電線４を成す接続ケーブル４０にて電力変換器３を接続し、電動車両２内の主電池５の放電または充電が電力変換器３を介して行われる電力供給装置１を構成している。
【００６５】
接続ケーブル４０は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとを備える。かつ、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの相互間を絶縁する内部絶縁層とも言うべき正極側絶縁層４１ｂ、負極側絶縁層４２ｂとを備える。また、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと外部とを絶縁する外部絶縁層（ケーブル外装部）４０ａを備える。そして、接続ケーブル４０は、正極側絶縁層４１ｂの外周を取り巻く正極側導電被覆層４１ｃと負極側絶縁層４２ｂの外周を取り巻く負極側導電被覆層４２ｃとを有している。
【００６６】
その上で、図１と同様に、電動車両２は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとに接続された主電池５を備え、電動車両２の車体２ｂが接地線７に接続されている。電力変換器３内では、接地線７と正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃが互いに接続されて接地されている。更に、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａと接地線７との間を流れる電流を検出する電流センサ１３を備える。
【００６７】
このような構成においては、接続ケーブル４０内において正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの間の短絡が発生することが想定される。このような短絡は、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの相互間を絶縁する内部絶縁層となる正極側絶縁層４１ｂ、負極側絶縁層４２ｂが破壊されなければ起こりえない。
【００６８】
ここで、この第２実施形態においては、内部絶縁層は、正極側絶縁層４１ｂと負極側絶縁層４２ｂとから成る。これらの絶縁層４１ｂ、４２ｂの周囲は夫々正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとによって取り巻かれている。
【００６９】
従って、正極側絶縁層４１ｂ、負極側絶縁層４２ｂのいずれかが破壊された場合、この破壊箇所と正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃと接地線７と電流センサ１３とを介して電流が流れる。この電流は、抵抗が少ない正極側導電被覆層４１ｃまたは負極側導電被覆層４２ｃを経由するため充分な大きさとなり、絶縁層４１ｂ、４２ｂのいずれかの破壊を早期に検出することができる。
【００７０】
従来、接続ケーブル４０の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとの間で半短絡が発生して電動車両２側で急速充電用のヒューズが切れないことがあり、接続ケーブル４０の短絡箇所から電動車両２側までの間で、短絡電流により過熱が発生することが懸念された。しかし、第２実施形態においては、このような懸念が現実となる前の段階で、絶縁層４１ｂ、４２ｂの破壊に伴う電流を早期に電流センサ１３で検出することができ、的確に対処できる電力供給装置１が得られる。
【００７１】
（第２実施形態の作用効果）
接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２aとは、一体の接続ケーブル４０内に収納されている。そして、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われている。
【００７２】
これにおいては、正極側導体４１ａの電線と負極側導体４２ａの電線とを一つのケーブルとして扱うことができる。また、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われているから、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとをケーブル外装部４０ａによって破壊から防護することができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図４は、本発明の第３実施形態に使用される接続ケーブル４０の断面を示す。図４において、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、一体の接続ケーブル４０で構成されている。かつ、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われている。
【００７４】
この第３実施形態の構成では、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、一体の接続ケーブル４０で構成されているから、正極側導体４１ａの電線と負極側導体４２ａの電線とを一つのケーブルとして扱うことができる。また、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われているから、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとを保護することができる。
【００７５】
更に、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとはケーブル外装部４０ａの内部で互いに接触部４０ｂにて接触している。従って、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａから短絡電流または地絡電流を含む漏電電流が流れた場合に、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃの両方を経由して短絡電流または漏電電流が流れる。このため、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃの導電部材の量を少なめに設定しても十分な量の短絡電流または漏電電流を流すことができる。
【００７６】
（第３実施形態の作用効果）
上記第３実施形態においては、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２aとは、一体の接続ケーブル４０内に収納された電線で構成されている。そして、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われている。更に、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとはケーブル外装部４０ａの内部で互いに接触部４０ｂで接触している。
【００７７】
これにおいては、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとはケーブル外装部４０ａの内部で接触している。よって、正極側導体４１ａまたは負極側導体４２ａから故障に伴う電流が流れた場合に、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃの両方またはいずれか一方を経由して確実に漏電電流が流れる。その結果、より確実に漏電を検出できる。また、正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとの合成抵抗が小さくなり、導電部材の量を少なめに設定しても充分な量の漏電電流を流すことができる。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図５は、本発明の第４実施形態に使用される接続ケーブル４０の断面図である。図５において、接続電線４の正極側導体４１ａと負極側導体４２ａとは、一体の接続ケーブル４０で構成されている。正極側導電被覆層４１ｃと負極側導電被覆層４２ｃとは共通のケーブル外装部４０ａで覆われている。
【００７９】
そして、ケーブル外装部４０ａ内に少なくとも接地線７を含む電力線以外の配線（例えば接地線７と通信線）が収納されている。図５において、他芯電線部５１、５２は、断面構造を省略しているが、複数本の電線が収納されており、これらの電線が信号線または接地線を構成する。なお、接地線７は一本である必要はなく、複数本に分かれて設けられていても良い。これよれば、一本の接地線が断線しても他方の接地線で機能を発揮できる。また、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とを含む単一の接続ケーブル４０で接続電線４を構成することができる。
【００８０】
上記第４実施形態においては、ケーブル外装部４０ａ内に少なくとも接地線７が収納されている。従って、正極側導体４１ａと負極側導体４２ａと接地線７とを含む単一ケーブルから成る接続ケーブル４０で接続電線４を構成することができる。
【００８１】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
【００８２】
例えば、図６に示したように、電動車両２内の接続電線も、正極側導体が正極側絶縁層で覆われ、負極側導体が負極側絶縁層で覆われている。かつ、正極側絶縁層の外周を取り巻く正極側導電被覆層と負極側絶縁層の外周を取り巻く負極側導電被覆層とを有する構成とすることができる。これにより、電動車両内の接続電線に漏電が発生した場合においても、破壊箇所と正極側導電被覆層または負極側導電被覆層と接地線７と電流センサ１３とを介して矢印Ｙ１２のように電流が流れる。
【００８３】
この電流は、金属メッシュ等から成る正極側導電被覆層または負極側導電被覆層を経由するため充分な大きさとなり、電動車両２内の接続電線の絶縁層の破壊を早期に検出することができる。
【００８４】
電力変換器３は、電動車両２の主電池５の電力を外部に取りだす放電装置を構成したが、外部の電力で主電池５を充電する充電装置、または充放電装置であっても良い。また、充放電装置として構成する場合は、プラグインハイブリット車の当該自動車駆動用バッテリ（主電池）の電力を一般家庭用電力供給源として利用することもできる。また、車両外部からの電力供給により主電池からなる自動車駆動用バッテリを蓄電することができる。
【００８５】
ところで、電動車両の主電池を急速充電する急速充電器では、電動車両の主電池への急速充電中、急速充電器側における地絡監視が行われ、地絡発生の際には、直ちに回路が遮断されるようになっている。よって、電流を検出する電流センサ等は従来の構成の一部を共用できる。
【００８６】
電動車両の主電池への急速充電中は、電動車両側の漏電発生も、より迅速に検出されることが望まれるが、導電被覆層４１ｃ、４２ｃを共に接地する上記実施形態の構成は、漏電発生が、より迅速に検出され、急速充電器への応用に理想的である。
【００８７】
なお、接続電線ないし接続ケーブルは細径電線に限らず、急速充電に耐えられる十分な内径を持った電力線で構成できることは勿論である。また、接続電線または接続ケーブルを保護するヒューズを本発明の構成と併設して、二重の防護構造とすれば一層安全である。
【符号の説明】
【００８８】
２  電動車両
３  電力変換器
４  接続電線
５  主電池
７  接地線
９  地絡検出回路
１３  電流センサ
４１ｃ  正極側導電被覆層
４０  接続ケーブル
４２ｃ  負極側導電被覆層
【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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