(57)【要約】【課題】、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる充電制御装置（充電制御ＥＣＵ）を提供する。【解決手段】充電制御ＥＣＵ１０は、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２を備え、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、検知信号が第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。充電制御ＥＣＵ１０は、検知信号が第１端子Ｔ１に入力される場合には、検知信号を第１の種別の充電ケーブルのものとして解釈し、検知信号が第２の端子に入力される場合には、検知信号を第２の種別の充電ケーブルのものとして解釈する、【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ搭載車両の充電制御装置であって、
第１の端子および第２の端子を備え、該第１、第２の端子のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、
前記検知信号が前記第１、第２の端子のどちらに入力されるかに基づいて、前記充電ケーブルの種別を判定する、充電制御装置。
【請求項２】
前記検知信号が前記第１の端子に入力される場合には、前記検知信号を第１の種別の充電ケーブルのものとして解釈し、前記検知信号が前記第２の端子に入力される場合には、前記検知信号を第２の種別の充電ケーブルのものとして解釈する、請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記検知信号は、前記充電ケーブルの各接続状態に所定の電圧値をそれぞれ対応させたアナログ信号であり、
前記充電制御装置は、前記第１の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第１のマップと、前記第２の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第２のマップとを有し、
前記検知信号が前記第１の端子に入力される場合には、前記第１のマップを使用して前記検知信号を解釈し、前記検知信号が前記第２の端子に入力される場合には、前記第２のマップを使用して前記検知信号を解釈する、請求項２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記第１の種別の充電ケーブルはＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルであり、前記第２の種別の充電ケーブルはＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルである、請求項３に記載の充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バッテリ搭載車両の充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータによって走行する電気自動車（ＥＶ車）や電気モータとガソリンエンジンとの併用によって走行するプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ車）の普及が始まっている。これらＥＶ車やＰＨＶ車には、電気モータを駆動する電力を蓄えるためのバッテリが搭載されており、バッテリへの充電を行うための各種充電方式が考案されている。
【０００３】
例えば、非特許文献１に記載の国際標準規格ＩＥＣ６１８５１−１のモード２と呼ばれる充電方式においては、図６に示されるように、充電器６０１のプラグ６０２を家庭用コンセント６０３に接続すると共に充電ケーブル６０４の先端のコネクタ６０５を車両６０６のインレット６０７に挿入し、当該充電ケーブル６０４を経由して充電器６０１と車両６０６の充電制御装置（充電制御ＥＣＵ）６０８との間の制御信号のやり取りや、車載バッテリ６０９への充電電力の供給が行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＣ６１８５１−１「電気自動車コンダクティブ充電システム：一般要件」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＩＥＣ６１８５１−１のモード２においては、タイプ１とタイプ２という２種類の充電ケーブルが規定されており、タイプ１とタイプ２では充電制御ＥＣＵがケーブルの接続状態を検知するための検知信号の規格等が異なっている。充電制御ＥＣＵを開発する際には、単一のＥＣＵによって両方のタイプの充電ケーブルに対応可能であるようにすれば、タイプ１に対応するＥＣＵとタイプ２に対応するＥＣＵとを別々に開発するのに比べて、検査費用や管理費用を大幅に節約することができる。
【０００６】
単一の充電制御ＥＣＵによって２種類の充電ケーブルに対応するためには、充電ケーブルが車両に接続された際に、充電制御ＥＣＵが接続されているケーブルの種別を判定できるようにする必要がある。しかしながら、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２において規定される検知信号は、充電ケーブルの各接続状態に所定の電圧値をそれぞれ対応させたアナログ信号であり、検知信号の電圧値に基づいてケーブルの種別を判定しようとすると、アナログ信号に必然的に存在する誤差に起因してケーブルの種別を誤判定してしまう可能性がある。
【０００７】
この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる充電制御装置（充電制御ＥＣＵ）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】
上記の課題を解決するために、この発明に係るバッテリ搭載車両の充電制御装置は、第１の端子および第２の端子を備え、当該第１、第２の端子のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、検知信号が第１、第２の端子のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。
【０００９】
検知信号が第１の端子に入力される場合には、検知信号を第１の種別の充電ケーブルのものとして解釈し、検知信号が第２の端子に入力される場合には、検知信号を第２の種別の充電ケーブルのものとして解釈してもよい。
【００１０】
検知信号は、充電ケーブルの各接続状態に所定の電圧値をそれぞれ対応させたアナログ信号であり、充電制御装置は、第１の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第１のマップと、第２の種別の充電ケーブルの各接続状態と各電圧値との対応関係を規定した第２のマップとを有し、検知信号が第１の端子に入力される場合には、第１のマップを使用して検知信号を解釈し、検知信号が第２の端子に入力される場合には、第２のマップを使用して検知信号を解釈してもよい。
【００１１】
第１の種別の充電ケーブルはＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルであり、第２の種別の充電ケーブルはＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るバッテリ搭載車両の充電制御装置によれば、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係るバッテリ搭載車両の充電制御ＥＣＵの構成を模式的に示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る充電制御ＥＣＵを、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルに対応する電気自動車に搭載した構成を模式的に示す図である。
【図３】ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る充電制御ＥＣＵを、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルに対応する電気自動車に搭載した構成を模式的に示す図である。
【図５】ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示す図である。
【図６】ＩＥＣ６１８５１−１のモード２の充電方式について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態．
この発明の実施の形態に係るバッテリ搭載車両の充電制御ＥＣＵ１０の構成を図１に模式的に示す。
充電制御ＥＣＵ１０は、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２の充電方式に対応する電気自動車に搭載されるものであり、その内部にマイクロコンピュータ１１を備えている。マイクロコンピュータ１１の第１ピンＰ１はコネクタ１２の第１端子Ｔ１に接続されており、第２ピンＰ２はコネクタ１２の第２端子Ｔ２に接続されている。また、第１ピンＰ１と第１端子Ｔ１との間の信号線には抵抗Ｒ４を介して＋５Ｖの直流電源ＶＤＣが接続されており、第２ピンＰ２と第２端子Ｔ２との間の信号線には抵抗Ｒ４’を介して＋５Ｖの直流電源ＶＤＣ’が接続されている。
【００１５】
コネクタ１２の第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２のいずれか一方には、図示しない充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力される。マイクロコンピュータ１１は、検知信号が第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。より具体的には、検知信号が第１端子Ｔ１に入力される場合には、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルが接続されたと判定し、検知信号が第２端子Ｔ２に入力される場合には、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルが接続されたと判定する。
【００１６】
また、充電制御ＥＣＵ１０の第３端子Ｔ３は、ＥＣＵ１０の筐体に接地されており、第４端子Ｔ４には、図示しない充電器の制御ユニットとの間でやり取りされる制御信号（パイロット信号）が入出力される。マイクロコンピュータ１１は、制御信号の入出力を仲介するインターフェース回路１３を操作して、充電器の制御ユニットとの間で制御信号をやり取りする。
【００１７】
（タイプ１の充電ケーブルへの対応例）
まず、上記の充電制御ＥＣＵ１０を、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ１の充電ケーブルに対応する電気自動車１００に搭載した構成を図２に模式的に示す。
【００１８】
充電器２００から延びる充電ケーブル３０の先端に取り付けられた充電コネクタ４０は、５つの接点Ｃ１’〜Ｃ５’を有している。各接点Ｃ１’〜Ｃ５’には信号線Ｌ１’〜Ｌ５’が接続されており、それぞれＡＣ電力線Ｌ１’、Ｌ２’、機器接地線Ｌ３’、制御パイロット線Ｌ４’、近接検知線Ｌ５’と名付けられている。
【００１９】
ＡＣ電力線Ｌ１’、Ｌ２’は、充電器２００から電気自動車１００に供給される交流電力を伝達する信号線である。機器接地線Ｌ３’は充電器２００の筐体に接地されている。制御パイロット線Ｌ４’は、充電器２００の制御ユニット（図示せず）と電気自動車１００の充電制御ＥＣＵ１０との間でやり取りされる制御信号を伝達する信号線である。近接検知線Ｌ５’は充電ケーブル３０の接続状態を検知するための検知信号を伝達する信号線であり、この図に示されるタイプ１の充電ケーブル３０の場合には、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ７およびスイッチＳ３を介して機器接地線Ｌ３’に接続されている。
【００２０】
スイッチＳ３は、充電コネクタ４０のラッチ・アンド・リリース・ボタン（図示せず）と機械的に連動しており、充電コネクタ４０が車両インレット２０に挿入された状態でユーザによってラッチ・アンド・リリース・ボタンが操作されると開状態となり、それ以外の時は閉状態である。
【００２１】
一方、電気自動車１００の車両インレット２０は、５つの接点Ｃ１〜Ｃ５を有している。各接点Ｃ１〜Ｃ５には信号線Ｌ１〜Ｌ５が接続されており、それぞれチャージャー線Ｌ１、Ｌ２、シャーシ接地線Ｌ３、制御パイロット線Ｌ４、近接検知線Ｌ５と名付けられている。また、この図に示されるタイプ１の充電ケーブル用のインレット２０の場合には、シャーシ接地線Ｌ３と近接検知線Ｌ５との間に抵抗Ｒ５が接続されている。
【００２２】
充電ケーブル３０が未接続の状態、すなわち充電コネクタ４０が車両インレット２０に挿入されていない状態では、充電制御ＥＣＵ１０の内部の直流電源ＶＤＣから抵抗Ｒ４、Ｒ５を経由して接地に至る電流経路が形成されており、近接検知線Ｌ５に接続されているコネクタ１２の第１端子Ｔ１の電圧は、直流電源ＶＤＣの出力電圧である＋５Ｖを抵抗Ｒ４とＲ５で分圧した電圧である。一方、コネクタ１２の第２端子Ｔ２の電圧は、直流電源ＶＤＣ’の出力電圧である＋５Ｖである。
【００２３】
ユーザによって充電コネクタ４０が車両インレット２０に挿入されて充電ケーブル３０が接続状態になると、充電コネクタ４０の各接点Ｃ１’〜Ｃ５’と車両インレット２０の各接点Ｃ１〜Ｃ５とが電気的に接続され、信号線Ｌ１’〜Ｌ５’と信号線Ｌ１〜Ｌ５とが電気的に接続される。この際、近接検知線Ｌ５’とＬ５が接続されることによって、当初から形成されていた直流電源ＶＤＣから抵抗Ｒ４、Ｒ５を経由して接地に至る電流経路と並列に、直流電源ＶＤＣから抵抗Ｒ６、スイッチＳ３を経由して接地に至る電流経路が新たに形成され、近接検知線Ｌ５に接続されている第１端子Ｔ１の電圧が変化する。一方、第２端子Ｔ２の電圧は＋５Ｖのままである。
【００２４】
マイクロコンピュータ１１は、第１端子Ｔ１に接続されている自身の第１ピンＰ１の電圧変化を検出することにより、タイプ１の充電ケーブルが接続されたと判定する。そして、図３に示されるような電圧マップを使用して検知信号（第１端子Ｔ１の電圧）を解釈し、充電ケーブル３０の接続状態を検知する。
【００２５】
図３に示される電圧マップは、タイプ１の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示したものであり、ＩＥＣ６１８５１−１規格において規定されている抵抗値であるＲ４＝３３０Ω、Ｒ５＝２７００Ω、Ｒ６＝１５０Ω、Ｒ７＝３３０Ω、許容誤差＋／−１０％を用いて計算したものである。例えば、充電ケーブル３０が未接続の場合には、検知信号電圧は４．５Ｖ（４．３〜４．６Ｖ）となり、充電ケーブル３０が接続されて半勘合状態の場合には、検知信号電圧は２．８Ｖ（２．６〜２．９Ｖ）となる。
【００２６】
（タイプ２の充電ケーブルへの対応例）
次に、上記の充電制御ＥＣＵ１０を、ＩＥＣ６１８５１−１のモード２のタイプ２の充電ケーブルに対応する電気自動車３００に搭載した構成を図４に模式的に示す。
【００２７】
充電器４００から延びる充電ケーブル４３０の先端に取り付けられた充電コネクタ４４０は、５つの接点Ｃ１’〜Ｃ５’を有している。各接点Ｃ１’〜Ｃ５’には、電力線Ｌ１’、Ｌ２’、機器接地線Ｌ３’、制御パイロット線Ｌ４’、近接検知線Ｌ５’がそれぞれ接続されている。また、この図に示されるタイプ２の充電ケーブル４３０の場合には、近接検知線Ｌ５’は抵抗Ｒｃを介して機器設置線Ｌ３’に接続されており、抵抗Ｒｃの値は充電ケーブル４３０の電流容量に応じて４種類規定されている。具体的には、電流容量１３Ａの場合は１５００Ω、２０Ａの場合は６８０Ω、３２Ａの場合は２２０Ω、６３Ａの場合は１００Ωであり、各抵抗値の許容誤差は＋／−３％以内である。
【００２８】
一方、電気自動車３００の車両インレット３２０の５つの接点Ｃ１〜Ｃ５には、チャージャー線Ｌ１、Ｌ２、シャーシ接地線Ｌ３、制御パイロット線Ｌ４、近接検知線Ｌ５がそれぞれ接続されている。なお、図２に示されるタイプ１用のインレット２０の場合には、シャーシ接地線Ｌ３と近接検知線Ｌ５との間に抵抗Ｒ５が接続されていたが、この図に示されるタイプ２用のインレット３２０の場合には、シャーシ接地線Ｌ３と近接検知線Ｌ５との間には何も接続されていない。
【００２９】
充電ケーブル４３０が未接続の状態、すなわち充電コネクタ４４０が車両インレット３２０に挿入されていない状態では、コネクタ１２の第１端子Ｔ１の電圧は直流電源ＶＤＣの出力電圧である＋５Ｖであり、第２端子Ｔ２の電圧も直流電源ＶＤＣ’の出力電圧である＋５Ｖである。
【００３０】
ユーザによって充電コネクタ４４０が車両インレット３２０に挿入されて充電ケーブル４３０が接続状態になると、充電コネクタ４４０の各接点Ｃ１’〜Ｃ５’と車両インレット３２０の各接点Ｃ１〜Ｃ５とが電気的に接続され、信号線Ｌ１’〜Ｌ５’と信号線Ｌ１〜Ｌ５とが電気的に接続される。この際、近接検知線Ｌ５’とＬ５が接続されることによって、直流電源ＶＤＣ’から抵抗Ｒ４’、Ｒｃを経由して接地に至る電流経路が形成され、近接検知線Ｌ５に接続されている第２端子Ｔ２の電圧が変化する。一方、第１端子Ｔ１の電圧は＋５Ｖのままである。
【００３１】
マイクロコンピュータ１１は、第２端子Ｔ２に接続されている自身の第２ピンＰ１の電圧変化を検出することにより、タイプ２の充電ケーブルが接続されたと判定する。そして、図５に示されるような電圧マップを使用して検知信号（第２端子Ｔ２の電圧）を解釈し、充電ケーブル４３０の接続状態を検知する。
【００３２】
図５に示される電圧マップは、タイプ２の充電ケーブルの接続状態と検知信号電圧との対応関係を示したものであり、抵抗Ｒ４’＝３３０Ω、許容誤差＋／−１０％として計算したものである。例えば、充電ケーブル４３０が未接続の場合には、検知信号電圧は５．０Ｖ（４．９〜５．１Ｖ）となり、充電ケーブル４３０が接続されてその電流容量が１３Ａの場合には、検知信号電圧は４．１Ｖ（３．９〜４．３Ｖ）となる。
【００３３】
以上説明したように、この実施の形態に係る充電制御ＥＣＵ１０は、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２を備え、第１端子Ｔ１または第２端子Ｔ２のいずれか一方に充電器から延びる充電ケーブルの接続状態を検知するための検知信号が入力され、検知信号が第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２のどちらに入力されるかに基づいて、充電ケーブルの種別を判定する。これにより、充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。
【００３４】
上記の実施の形態では、本発明をＩＥＣ６１８５１−１のモード２の充電方式に適用した例について説明したが、本発明の適用可能な範囲はこれに限定されるものではなく、その他の充電方式においても、本発明と同様の方法によって充電ケーブルの種別を確実に判定することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  充電制御ＥＣＵ（充電制御装置）、３０，４３０  充電ケーブル、１００，３００  電気自動車（バッテリ搭載車両）、２００，４００  充電器、Ｔ１  第１端子（第１の端子）、Ｔ２  第２端子（第２の端子）。
【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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