(57)【要約】【課題】電気車両が接地異常検知装置を備えることなく、接点と集電装置との接触異常を検知する。【解決手段】正極、負極及び接地極（電極）のそれぞれに対応して設けられる１対の給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆが間隔をあけて並設される。判定部１２０は、給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆが異なる電極に対応する他の給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆと接続されているか否かを判定する。スイッチ制御部１３０は、給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆが異なる電極に対応する他の接点と接続されていないと判定した場合に、正極、負極及び接地極と対応する１対の給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆとを接続することを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を空けて一列に並べて複数設けられた接点を有し、これら接点が、隣り合う２つで対をなし、異なる電位を有する複数の電極のそれぞれと対応して複数組の接点対を構成し、これら接点対を介して車両に電気を供給する給電装置であって、
一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されているか否かを判定する判定部と、
一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する決定部と
を備えることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記判定部は、さらにすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されているか否かを判定し、
前記決定部は、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定し、かつすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されていると判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記接点対のそれぞれと当該接点対に対応する電極との間が接続される、前記車両に電気を供給するためのする給電用接続状態と、
一列に並べられた前記複数の接点の１つである確認対象接点と前記複数の電極から選択される第１の電極とが接続され、前記確認対象接点に隣接する前記接点である第１の隣接接点と前記第１の電極と異なる前記電極である第２の電極とが接続され、かつ前記確認対象接点に隣接する前記第１の隣接接点と異なる前記接点である第２の隣接接点と前記第１の電極とが接続され、または前記第２の隣接接点がすべての前記電極から絶縁される、短絡の有無を確認するための第１の確認用接続状態と
を切り替え可能なスイッチ回路と、
前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に流れる電流を検出する検出器と、
前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に設けられた抵抗器と、
を備え、
前記判定部は、前記第１の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されているか否かを判定し、
前記決定部は、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定された場合に、前記スイッチ回路を前記給電用接続状態に切り替えることを決定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、前記給電用接続状態、前記第１の確認用接続状態に加え、前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続すると、すべての前記接点が直列に接続される、接続の有無を確認するための第２の確認用接続状態に切り替え可能であって、
前記検出器は、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に流れる電流を検出し、かつ前記第２の確認用接続状態において前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続するとすべての前記接点と直列となる個所の電流を検出し、
前記抵抗器は、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間であって、かつ前記第２の確認用接続状態において前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続するとすべての前記接点と直列となる個所に設けられ、
前記判定部は、前記第２の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記接点対のそれぞれについて前記接点同士が接続されているか否かを判定し、
前記決定部は、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定され、かつ前記接点対のそれぞれについて前記接点同士が接続されていると判定された場合に、前記スイッチ回路を前記給電用接続状態に切り替えることを決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の給電装置。
【請求項５】
前記電極の少なくとも１つと当該電極に対応する前記接点対との間に、前記抵抗器を備える第１の回路と前記抵抗器を備えない第２の回路とが設けられ、
前記スイッチ回路は、前記第１の確認用接続状態に切り替える場合に、前記電極と前記確認対象接点または前記第１の隣接接点とを前記第１の回路を介して接続し、前記給電用接続状態に切り替える場合に、前記電極と当該電極に対応する接点対とを前記第２の回路を介して接続する
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の給電装置。
【請求項６】
前記確認対象接点と前記第１の隣接接点とは、前記接点対をなし、
前記判定部は、前記第１の確認用接続状態において前記検出器が電流を検出した場合に、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定する
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項７】
前記確認対象接点と前記第２の隣接接点とは、前記接点対をなし、
前記判定部は、前記第１の確認用接続状態において前記検出器が電流を検出しない場合に、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定する
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項８】
間隔を空けて一列に並べて複数設けられた接点を有し、これら接点が、隣り合う２つで対をなし、異なる電位を有する複数の電極のそれぞれと対応して複数組の接点対を構成し、これら接点対を介して車両に電気を供給する給電装置を用いた給電方法であって、
一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されているか否かを判定する第１のステップと、
一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する第２のステップと
を有することを特徴とする給電方法。
【請求項９】
前記第２のステップの前に、すべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されているか否かを判定する第３のステップを有し、
前記第２のステップでは、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定し、かつすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されていると判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する
ことを特徴とする請求項８に記載の給電方法。
【請求項１０】
前記第１のステップでは、前記給電装置を、一列に並べられた前記複数の接点の１つである確認対象接点と前記複数の電極から選択される第１の電極とが接続され、前記確認対象接点に隣接する前記接点である第１の隣接接点と前記第１の電極と異なる前記電極である第２の電極とが接続され、かつ前記確認対象接点に隣接する前記第１の隣接接点と異なる前記接点である第２の隣接接点と前記第１の電極とが接続され、または前記第２の隣接接点がすべての前記電極から絶縁される、短絡の有無を確認するための第１の確認用接続状態に切り替え、当該第１の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されているか否かを判定し、
前記第２のステップでは、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、前記給電装置を、前記接点対のそれぞれと当該接点対に対応する電極との間が接続される、前記車両に電気を供給するためのする給電用接続状態に切り替える
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電装置及び給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部の給電装置から給電を受けて走行する電気車両は、給電装置から給電を受けるための集電装置（パンタグラフ）を有している。電気車両には、正極、負極及び接地極の３つの集電装置が設けられ、それぞれが給電装置の正極、負極及び接地極の給電シューに接触することで、給電装置から電気車両への給電が行われる。
【０００３】
このとき、集電装置が異なる極の給電シューに接触すると、過電流や地絡が発生し、電気車両に積載された機器が故障するおそれがある。ここで、特許文献１には、接地異常を検知するために、電源側回路と接地検出回路の２つを用いて接地異常を検知し、接地異常が検知されたときに遮断器を開放して機器を保護する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された方法は、接地異常の検知を行う装置を電気車両に設けるため、当該装置が電気車両の数だけ必要となり、電気車両の重量が大きくなり、また電気車両のコストが高くなるという問題がある。
本発明の目的は、上述した課題を解決する給電装置及び給電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、間隔を空けて一列に並べて複数設けられた接点を有し、これら接点が、隣り合う２つで対をなし、異なる電位を有する複数の電極のそれぞれと対応して複数組の接点対を構成し、これら接点対を介して車両に電気を供給する給電装置であって、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されているか否かを判定する判定部と、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する決定部とを備えることを特徴とする給電装置である。
【０００７】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記判定部は、さらにすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されているか否かを判定し、前記決定部は、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定し、かつすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されていると判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定することを特徴とする給電装置である。
【０００８】
また、第３の態様は、第１または第２の態様において、前記接点対のそれぞれと当該接点対に対応する電極との間が接続される、前記車両に電気を供給するためのする給電用接続状態と、一列に並べられた前記複数の接点の１つである確認対象接点と前記複数の電極から選択される第１の電極とが接続され、前記確認対象接点に隣接する前記接点である第１の隣接接点と前記第１の電極と異なる前記電極である第２の電極とが接続され、かつ前記確認対象接点に隣接する前記第１の隣接接点と異なる前記接点である第２の隣接接点と前記第１の電極とが接続され、または前記第２の隣接接点がすべての前記電極から絶縁される、短絡の有無を確認するための第１の確認用接続状態とを切り替え可能なスイッチ回路と、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に流れる電流を検出する検出器と、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に設けられた抵抗器と、を備え、前記判定部は、前記第１の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されているか否かを判定し、前記決定部は、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定された場合に、前記スイッチ回路を前記給電用接続状態に切り替えることを決定することを特徴とする給電装置である。
【０００９】
また、第４の態様は、第３の態様において、前記スイッチ回路は、前記給電用接続状態、前記第１の確認用接続状態に加え、前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続すると、すべての前記接点が直列に接続される、接続の有無を確認するための第２の確認用接続状態に切り替え可能であって、前記検出器は、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間に流れる電流を検出し、かつ前記第２の確認用接続状態において前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続するとすべての前記接点と直列となる個所の電流を検出し、前記抵抗器は、前記第１の確認用接続状態において前記第１の電極と前記確認対象接点との間または前記第２の電極と前記第１の隣接接点との間であって、かつ前記第２の確認用接続状態において前記接点対のそれぞれについて前記接点同士を接続するとすべての前記接点と直列となる個所に設けられ、前記判定部は、前記第２の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記接点対のそれぞれについて前記接点同士が接続されているか否かを判定し、前記決定部は、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定され、かつ前記接点対のそれぞれについて前記接点同士が接続されていると判定された場合に、前記スイッチ回路を前記給電用接続状態に切り替えることを決定することを特徴とする給電装置である。
【００１０】
また、第５の態様は、第３または第４の態様において、前記電極の少なくとも１つと当該電極に対応する前記接点対との間に、前記抵抗器を備える第１の回路と前記抵抗器を備えない第２の回路とが設けられ、前記スイッチ回路は、前記第１の確認用接続状態に切り替える場合に、前記電極と前記確認対象接点または前記第１の隣接接点とを前記第１の回路を介して接続し、前記給電用接続状態に切り替える場合に、前記電極と当該電極に対応する接点対とを前記第２の回路を介して接続することを特徴とする給電装置である。
【００１１】
また、第６の態様は、第３から第５の何れかの態様において、前記確認対象接点と前記第１の隣接接点とは、前記接点対をなし、前記判定部は、前記第１の確認用接続状態において前記検出器が電流を検出した場合に、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定することを特徴とする給電装置である。
【００１２】
また、第７の態様は、第３から第５の何れかの態様において、前記確認対象接点と前記第２の隣接接点とは、前記接点対をなし、前記判定部は、前記第１の確認用接続状態において前記検出器が電流を検出しない場合に、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定することを特徴とする給電装置である。
【００１３】
また、第８の態様は、間隔を空けて一列に並べて複数設けられた接点を有し、これら接点が、隣り合う２つで対をなし、異なる電位を有する複数の電極のそれぞれと対応して複数組の接点対を構成し、これら接点対を介して車両に電気を供給する給電装置を用いた給電方法であって、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されているか否かを判定する第１のステップと、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定する第２のステップとを有することを特徴とする給電方法である。
【００１４】
また、第９の態様は、第８の態様において、前記第２のステップの前に、すべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されているか否かを判定する第３のステップを有し、前記第２のステップでは、一の前記接点対の接点が他の前記接点対の接点と接続されていないと判定し、かつすべての前記接点対で、対をなす前記接点同士が接続されていると判定した場合に、一の前記接点対と当該接点対に対応する前記電極とを接続することを決定することを特徴とする給電方法である。
【００１５】
また、第１０の態様は、第８または第９の態様において、前記第１のステップでは、前記給電装置を、一列に並べられた前記複数の接点の１つである確認対象接点と前記複数の電極から選択される第１の電極とが接続され、前記確認対象接点に隣接する前記接点である第１の隣接接点と前記第１の電極と異なる前記電極である第２の電極とが接続され、かつ前記確認対象接点に隣接する前記第１の隣接接点と異なる前記接点である第２の隣接接点と前記第１の電極とが接続され、または前記第２の隣接接点がすべての前記電極から絶縁される、短絡の有無を確認するための第１の確認用接続状態に切り替え、当該第１の確認用接続状態における前記検出器の検出結果に基づいて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されているか否かを判定し、前記第２のステップでは、異なる接点対で互いに隣り合う接点対同士すべてについて、前記確認対象接点が、当該確認対象接点を構成する接点対と異なる接点対の接点と接続されていないと判定した場合に、前記給電装置を、前記接点対のそれぞれと当該接点対に対応する電極との間が接続される、前記車両に電気を供給するためのする給電用接続状態に切り替えることを特徴とする給電方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、給電装置が、異なる電極（電源や接地電極）に接続される接点（給電シュー）同士が接続されているか否かを判定し、当該判定結果に基づいて電極と接点とを接続するか否かを判定する。これにより、電気車両が接地異常検知装置を備えることなく、接点と集電装置との接触異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る給電装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る給電装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態において、正極に対応する給電シューと接地極に対応する給電シューが短絡しているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態において、負極に対応する給電シューと接地極に対応する給電シューが短絡しているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態において、同じ電極に対応する１対の給電シュー同士がすべて接続されているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における給電時のの給電回路を示す概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る給電装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る給電装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態において、正極に対応する給電シューと負極に対応する給電シューが短絡しているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態において、正極に対応する給電シューと接地極に対応する給電シューが短絡しているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態において、同じ電極に対応する１対の給電シュー同士がすべて接続されているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における給電時の給電回路を示す概略図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る給電装置の構成を示す概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る給電装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態において、負極に対応する給電シュー同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態において、接地極に対応する給電シュー同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態において、正極に対応する給電シュー同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路を示す概略図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における給電時の給電回路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る給電装置１００の構成を示す概略図である。
給電装置１００は、給電回路１１０、判定部１２０、スイッチ制御部１３０（決定部）を備える。
給電回路１１０は、直流電源の正極（正の電極）及び負極（負の電極）、並びに接地極（接地電極）と、これらの電極に対応する１対の給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆ（以下、給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆを総称するときは、給電シュー１１４という）（接点）とを接続する回路である。具体的には、給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂは正極に対応しており、給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄは接地極に対応しており、給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆは負極に対応している。給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｆは、間隔をあけて１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ、１１４Ｄ、１１４Ｅ、１１４Ｆの順に並設される。
【００１９】
ここで、正極の電位の絶対値と負極の電位の絶対値は等しい値であり、正極と負極は同じ抵抗値を有する抵抗器１１５Ｂと抵抗器１１５Ｃを介して接続されている。また、抵抗器１１５Ｂと抵抗器１１５Ｃとの間の点は、接地極と接続されている。このため、抵抗器１１５Ｂと抵抗器１１５Ｃとの間の点の電位は０ボルトとなり、また地絡が発生しない限り、抵抗器１１５Ｂと抵抗器１１５Ｃとの間の点と接地極との間には電流が流れない。
【００２０】
なお、給電回路１１０の正極は、並列に設けられた主回路１１１Ａと補助回路１１２Ａを介して、それぞれ給電シュー１１４Ｂ、１１４Ａに接続されている。ここで、主回路１１１Ａは、スイッチ１１３Ｂと電流検知器１１６Ｂとスイッチ１１３Ｅとを直列に接続した回路である。また、補助回路１１２Ａは、スイッチ１１３Ａと抵抗器１１５Ａと電流検知器１１６Ａとを直列に接続した回路である。つまり、スイッチ１１３Ａを開き、スイッチ１１３Ｂ及び１１３Ｅを閉じることで、正極と給電シュー１１４Ｂを主回路１１１Ａを介して接続することができる。他方、スイッチ１１３Ａを閉じ、スイッチ１１３Ｂ及び１１３Ｅを開くことで、正極と給電シュー１１４Ａを補助回路１１２Ａを介して接続することができる。なお、給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂの間は、スイッチ１１３Ｌを介して接続される。なお、本実施形態において電流検知器１１６Ａ、１１６Ｂは、検出器の一例である。本実施形態では、検出器として電流検知器を用いる場合について説明するが、他の実施形態では、電流検知器に代えて例えば電圧計や電力計を用いても良い。
【００２１】
また、給電回路１１０の接地極は、スイッチ１１３Ｆを介して給電シュー１１４Ｄに接続されている。また、給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄの間は、スイッチ１１３Ｍを介して接続される。
【００２２】
また、給電回路１１０の負極は、並列に設けられた主回路１１１Ｂと補助回路１１２Ｂを介して、それぞれ給電シュー１１４Ｆ、１１４Ｅに接続されている。ここで、主回路１１１Ｂは、スイッチ１１３Ｃとスイッチ１１３Ｇとを直列に接続した回路である。また、補助回路１１２Ｂは、スイッチ１１３Ｄと抵抗器１１５Ｄとを直列に接続した回路である。つまり、スイッチ１１３Ｄを開き、スイッチ１１３Ｃ及び１１３Ｇを閉じることで、正極と給電シュー１１４Ｆを主回路１１１Ｂを介して接続することができる。他方、スイッチ１１３Ｄを閉じ、スイッチ１１３Ｃ及び１１３Ｇを開くことで、正極と給電シュー１１４Ｅを補助回路１１２Ｂを介して接続することができる。なお、給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆの間は、スイッチ１１３Ｎを介して接続される。
【００２３】
また、給電シュー１１４Ａは、スイッチ１１３Ｈを介して給電シュー１１４Ｃと接続されている。
また、給電シュー１１４Ｂは、スイッチ１１３Ｉを介して給電シュー１１４Ｄと接続されている。
また、給電シュー１１４Ｃは、スイッチ１１３Ｊを介して給電シュー１１４Ｆと接続されている。
また、給電シュー１１４Ｄは、スイッチ１１３Ｋを介して給電シュー１１４Ｅと接続されている。
【００２４】
なお、本実施形態において、大電流から回路を保護するため、主回路１１１Ａ、主回路１１１Ｂにはサーキットプロテクション（図示せず）が設けられ、補助回路１１２Ａ、補助回路１１２Ｂにはヒューズ（図示せず）が設けられる。
【００２５】
判定部１２０は、給電シュー１１４が、異なる電極に対応する他の給電シュー１１４と接続されているか否かを判定する。また、判定部１２０は、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されているか否かを判定する。
スイッチ制御部１３０は、スイッチ１１３Ａ〜１１３Ｎ（以下、スイッチ１１３Ａ〜１１３Ｎを総称する場合、スイッチ１１３という）（スイッチ回路）の開閉を制御する。また、スイッチ制御部１３０は、給電シュー１１４が異なる電極に対応する他の接点と接続されていないと判定し、かつ１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されていると判定した場合に、電極と当該電極に対応する１対の給電シュー１１４とを接続することを決定する。
【００２６】
次に、本実施形態に係る給電装置１００の動作について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る給電装置１００の動作を示すフローチャートである。
電動車両の接触部が給電装置１００の給電シュー１１４に接触すると、判定部１２０は、まず電動車両の接触部により正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡しているか否かを判定する（ステップＳ１）。つまり、給電シュー１１４Ｂが給電シュー１１４Ｃと接続されているか否かを判定する。
【００２７】
具体的には、まずスイッチ制御部１３０は、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｃ、１１３Ｇ、１１３Ｊ、１１３Ｌ、１１３Ｍ、１１３Ｎを閉じ、スイッチ１１３Ｂ、１１３Ｄ、１１３Ｅ、１１３Ｆ、１１３Ｈ、１１３Ｉ、１１３Ｋを開く。これにより、給電回路１１０は、補助回路１１２Ａを介して給電シュー１１４Ａ（第２の隣接接点）及び給電シュー１１４Ｂ（確認対象接点）と正極（第１の電極）とを接続し、主回路１１１Ｂを介して給電シュー１１４Ｃ（第１の隣接接点）を負極（第２の電極）に接続した状態（第１の確認用接続状態）となる。
次に、判定部１２０は、電流検知器１１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー１１４Ｂと給電シュー１１４Ｃが短絡していると判定する。
【００２８】
ここで、電流検知器１１６Ａが電流を検知した場合に、給電シュー１１４Ｂと給電シュー１１４Ｃが短絡していると判定する理由について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態において、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡しているか否かを判定するときの給電回路１１０を示す概略図である。なお、図３では、スイッチ１１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図３に示すように、正極と給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂは、補助回路１１２Ａを介して接続されている。また、負極と給電シュー１１４Ｃ〜１１４Ｆは、主回路１１１Ｂを介して接続されている。
【００２９】
ここで、電気車両の正極に対応する接触部と給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂが接触し、電気車両の接地極に対応する接触部と給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄが接触した場合、正極と負極の間で電流は流れない。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー１１４Ｂ、１１４Ｃとが接触した場合、補助回路１１２Ａ、スイッチ１１３Ｌ、給電シュー１１４Ｂ、接触部、給電シュー１１４Ｃ、スイッチ１１３Ｊ、及び主回路１１１Ｂを介して、正極と負極の間に電流が流れる。
【００３０】
したがって、電流検知器１１６Ａは、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡している場合に電流を検知し、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していない場合に電流を検知しない。また、補助回路１１２Ａには抵抗器１１５Ａが設けられるため、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡している場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００３１】
判定部１２０は、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していないと判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、電動車両の接触部により負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡しているか否かを判定する（ステップＳ２）。つまり、給電シュー１１４Ｅが給電シュー１１４Ｄと接続されているか否かを判定する。
【００３２】
具体的には、まずスイッチ制御部１３０は、スイッチ１１３Ｂ、１１３Ｄ、１１３Ｅ、１１３Ｉ、１１３Ｌ、１１３Ｍ、１１３Ｎを閉じ、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｃ、１１３Ｆ、１１３Ｇ、１１３Ｈ、１１３Ｊ、１１３Ｋを開く。これにより、給電回路１１０は、主回路１１１Ａを介して給電シュー１１４Ｃ（第２の隣接接点）及び給電シュー１１４Ｄ（確認対象接点）と正極（第１の電極）とを接続し、補助回路１１２Ｂを介して給電シュー１１４Ｅ（第１の隣接接点）を負極（第２の電極）に接続した状態（第１の確認用接続状態）となる。
次に、判定部１２０は、電流検知器１１６Ｂが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー１１４Ｄと給電シュー１１４Ｅが短絡していると判定する。
【００３３】
ここで、電流検知器１１６Ｂが電流を検知した場合に、給電シュー１１４Ｄと給電シュー１１４Ｅが短絡していると判定する理由について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態において、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡しているか否かを判定するときの給電回路１１０を示す概略図である。なお、図４では、スイッチ１１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図４に示すように、正極と給電シュー１１４Ａ〜１１４Ｄは、主回路１１１Ａを介して接続されている。また、負極と給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆは、補助回路１１２Ｂを介して接続されている。
【００３４】
ここで、電気車両の負極に対応する接触部と給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆが接触し、電気車両の接地極に対応する接触部と給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄが接触した場合、正極と負極の間で電流は流れない。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー１１４Ｄ、１１４Ｅとが接触した場合、主回路１１１Ａ、スイッチ１１３Ｉ、給電シュー１１４Ｄ、接触部、給電シュー１１４Ｅ、スイッチ１１３Ｎ、及び補助回路１１２Ｂを介して、正極と負極の間に電流が流れる。
【００３５】
したがって、電流検知器１１６Ｂは、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡している場合に電流を検知し、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していない場合に電流を検知しない。また、補助回路１１２Ｂには抵抗器１１５Ｄが設けられるため、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡している場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００３６】
判定部１２０は、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していないと判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されているか否かを判定する（ステップＳ３）。つまり、判定部１２０は、給電シュー１１４Ａと給電シュー１１４Ｂ、給電シュー１１４Ｃと給電シュー１１４Ｄ、給電シュー１１４Ｅと給電シュー１１４Ｆが、それぞれ接続されているか否かを判定する。
【００３７】
具体的には、まずスイッチ制御部１３０は、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｄ、１１３Ｉ、１１３Ｊを閉じ、スイッチ１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｅ、１１３Ｆ、１１３Ｇ、１１３Ｈ、１１３Ｋ、１１３Ｌ、１１３Ｍ、１１３Ｎを開く。これにより、給電回路１１０は、給電シュー１１４Ａと給電シュー１１４Ｂ、給電シュー１１４Ｃと給電シュー１１４Ｄ、給電シュー１１４Ｅと給電シュー１１４Ｆをそれぞれ接続した場合に、すべての給電シュー１１４が直列に接続される状態（第２の確認用接続状態）となる。
次に、判定部１２０は、電流検知器１１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されていると判定する。
【００３８】
ここで、電流検知器１１６Ａが電流を検知した場合に、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されていると判定する理由について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態において、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されているか否かを判定するときの給電回路１１０を示す概略図である。なお、図５では、スイッチ１１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図５に示すように、正極と給電シュー１１４Ａは、補助回路１１２Ａを介して接続されている。また、給電シュー１１４Ｂは、スイッチ１１３Ｉを介して給電シュー１１４Ｄと接続されている。また、給電シュー１１４Ｃは、スイッチ１１３Ｊを介して給電シュー１１４Ｆと接続されている。そして、給電シュー１１４Ｅと負極は、補助回路１１２Ｂを介して接続されている。
【００３９】
このとき、電気車両の接触部と給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂが接触し、電気車両の接触部と給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄが接触し、電気車両の接触部と給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆが接触した場合に、正極と負極の間で電流は流れる。このように、電流検知器１１６Ａは、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されている場合に電流を検知し、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士が１か所でも接続されていない場合には、電流を検知しない。
【００４０】
なお、電気車両の接触部と給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂが接触し、電気車両の接触部と給電シュー１１４Ｄ、１１４Ｅが接触した場合にも、正極と負極の間で電流は流れる。しかしながら、ステップＳ３の判定は、ステップＳ２の判定において給電シュー１１４Ｄ、１１４Ｅが接続されていないと判定された場合に、行われるため、誤判定は生じない。また、補助回路１１２Ａには抵抗器１１５Ａが設けられ、補助回路１１２Ｂには抵抗器１１５Ｄが設けられるため、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されている場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００４１】
判定部１２０が、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士がすべて接続されていると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、スイッチ制御部１３０は、電気車両に対する電気の供給を開始することを決定する（ステップＳ４）。そして、スイッチ制御部１３０は、正極、負極及び接地極と対応する１対の給電シュー１１４とを接続する。具体的には、スイッチ制御部１３０は、スイッチ１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｅ、１１３Ｆ、１１３Ｇ、１１３Ｌ、１１３Ｍ、１１３Ｎを閉じ、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｄ、１１３Ｈ、１１３Ｉ、１１３Ｊ、１１３Ｋを開く。
【００４２】
図６は、本発明の第１の実施形態における給電時の給電回路１１０を示す概略図である。なお、図６では、スイッチ１１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
スイッチ制御部１３０の動作により、図６に示すとおり、給電回路１１０は、給電シュー１１４Ａと給電シュー１１４Ｂ、給電シュー１１４Ｃと給電シュー１１４Ｄ、給電シュー１１４Ｅと給電シュー１１４Ｆの間をそれぞれ接続し、給電シュー１１４Ａ、１１４Ｂと正極を接続し、給電シュー１１４Ｃ、１１４Ｄと接地極を接続し、給電シュー１１４Ｅ、１１４Ｆと負極を接続した状態（給電用接続状態）となる。
【００４３】
この後、電気車両が接地極に対応する接触部と当該電気車両の車体（ボディアース）とを接続し、正極に対応する接触部と当該電気車両の二次電池の一端とを接続し、負極に対応する接触部と当該二次電池の他端とを接続することで、電気車両の二次電池を充電することができる。
【００４４】
なお、判定部１２０が、正極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していると判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、負極に対応する給電シュー１１４と接地極に対応する給電シュー１１４が短絡していると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、または、同じ電極に対応する１対の給電シュー１１４同士が１か所でも接続されていないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、給電装置１００は給電を行わない。この場合、給電装置１００は、電気車両にアラームを発し、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどの修正を行った後に、再度ステップＳ１から処理を行う必要がある。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、給電装置１００が、異なる電極に接続される給電シュー１１４同士が接続されているか否かを判定し、当該判定結果に基づいて電極と接点とを接続するか否かを判定する。これにより、電気車両が接地異常検知装置を備えることなく、接点と集電装置との接触異常を検知することができる。
【００４６】
《第２の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る給電装置２００の構成を示す概略図である。
第２の実施形態に係る給電装置２００は、第１の実施形態と給電回路２１０の構成が異なる。
第２の実施形態に係る給電回路２１０において、給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂは接地極に対応しており、給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄは正極に対応しており、給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆは負極に対応している。給電シュー２１４Ａ〜２１４Ｆは、間隔をあけて２１４Ａ、２１４Ｂ、２１４Ｃ、２１４Ｄ、２１４Ｅ、２１４Ｆの順に並設される。
【００４７】
ここで、正極の電位の絶対値と負極の電位の絶対値は等しい値であり、正極と負極は同じ抵抗値を有する抵抗器２１５Ｂと抵抗器２１５Ｃを介して接続されている。また、抵抗器２１５Ｂと抵抗器２１５Ｃとの間の点は、スイッチ２１３Ｃを介して接地極と接続されている。このため、抵抗器２１５Ｂと抵抗器２１５Ｃとの間の点の電位は０ボルトとなり、地絡が発生しない限り、抵抗器２１５Ｂと抵抗器２５Ｃとの間の点と接地極との間には電流が流れない。
また、給電回路２１０の接地極は、給電シュー２１４Ｂに接続されている。また、給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂの間は、スイッチ２１３Ｈを介して接続される。
【００４８】
また、給電回路２１０の正極は、並列に設けられた主回路２１１と補助回路２１２を介して、それぞれ給電シュー２１４Ｄ、２１４Ｃに接続されている。ここで、主回路２１１は、スイッチ２１３Ｂと電流検知器２１６Ｂとスイッチ２１３Ｄとを直列に接続した回路である。また、補助回路２１２は、スイッチ２１３Ａと抵抗器２１５Ａと電流検知器２１６Ａとを直列に接続した回路である。つまり、スイッチ２１３Ａを開き、スイッチ２１３Ｂ及び２１３Ｄを閉じることで、正極と給電シュー２１４Ｄを主回路２１１を介して接続することができる。他方、スイッチ２１３Ａを閉じ、スイッチ２１３Ｂ及び２１３Ｄを開くことで、正極と給電シュー２１４Ｃを補助回路２１２を介して接続することができる。なお、給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄの間は、スイッチ２１３Ｇを介して接続される。
【００４９】
また、給電回路２１０の負極は、スイッチ２１３Ｅを介して、給電シュー２１４Ｆに接続されている。また、給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆの間は、スイッチ２１３Ｊを介して接続される。
また、給電シュー２１４Ａは、スイッチ２１３Ｆを介して給電シュー２１４Ｄと接続されている。
また、給電シュー２１４Ｂは、スイッチ２１３Ｇを介して給電シュー２１４Ｅと接続されている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る給電装置２００の動作について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態に係る給電装置２００の動作を示すフローチャートである。
電動車両の接触部が給電装置２００の給電シュー２１４に接触すると、判定部２２０は、まず電動車両の接触部により正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。つまり、給電シュー２１４Ｄが給電シュー２１４Ｅと接続されているか否かを判定する。
【００５１】
具体的には、まずスイッチ制御部２３０は、スイッチ２１３Ａ、２１３Ｅ、２１３Ｉ、２１３Ｊを閉じ、スイッチ２１３Ｂ、２１３Ｃ、２１３Ｄ、２１３Ｆ、２１３Ｇを開く。これにより、給電回路２１０は、補助回路２１２を介して給電シュー２１４Ｃ（第２の隣接接点）及び給電シュー２１４Ｄ（確認対象接点）と正極（第１の電極）とを接続し、スイッチ２１３Ｅを介して給電シュー２１４Ｅ（第１の隣接接点）を負極（第２の電極）に接続した状態（第１の確認用接続状態）となる。なお、給電シュー２１４Ａ及び給電シュー２１４Ｂは、正極、負極、接地極のいずれにも接続されないため、スイッチ２１３Ｈは、閉じていても良いし、開いていても良い。
次に、判定部２２０は、電流検知器２１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー２１４Ｄと給電シュー２１４Ｅが短絡していると判定する。
【００５２】
ここで、電流検知器２１６Ａが電流を検知した場合に、給電シュー２１４Ｄと給電シュー２１４Ｅが短絡していると判定する理由について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態において、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡しているか否かを判定するときの給電回路２１０を示す概略図である。なお、図９では、スイッチ２１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図９に示すように、正極と給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄは、補助回路２１２を介して接続されている。また、負極と給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆは、スイッチ２１３Ｅを介して接続されている。
【００５３】
ここで、電気車両の正極に対応する接触部と給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄが接触し、電気車両の負極に対応する接触部と給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆが接触した場合、正極と負極の間で電流は流れない。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー２１４Ｄ、２１４Ｅとが接触した場合、補助回路２１２、スイッチ２１３Ｉ、給電シュー２１４Ｄ、接触部、給電シュー２１４Ｅ、スイッチ２１３Ｊ、及びスイッチ２１３Ｅを介して、正極と負極の間に電流が流れる。
【００５４】
したがって、電流検知器２１６Ａは、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡している場合に電流を検知し、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡していない場合に電流を検知しない。また、補助回路２１２には抵抗器２１５Ａが設けられるため、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡している場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００５５】
判定部２２０は、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡していないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、電動車両の接触部により正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。つまり、給電シュー２１４Ｂが給電シュー２１４Ｃと接続されているか否かを判定する。
【００５６】
具体的には、まずスイッチ制御部２３０は、スイッチ２１３Ｂ、２１３Ｃ、２１３Ｄ、２１３Ｈ、２１３Ｉを閉じ、スイッチ２１３Ａ、２１３Ｅ、２１３Ｆ、２１３Ｇを開く。これにより、給電回路２１０は、抵抗器２１５Ｃ及びスイッチ２１３Ｃを介して給電シュー２１４Ａ（第２の隣接接点）及び給電シュー２１４Ｂ（確認対象接点）と負極（第１の電極）とを接続し、主回路２１１を介して給電シュー２１４Ｃ（第１の隣接接点）を正極（第２の電極）に接続した状態（第１の確認用接続状態）となる。なお、給電シュー２１４Ｅ及び給電シュー２１４Ｆは、正極、負極、接地極のいずれにも接続されないため、スイッチ２１３Ｊは、閉じていても良いし、開いていても良い。
次に、判定部２２０は、電流検知器２１６Ｂが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー２１４Ｂと給電シュー２１４Ｃが短絡していると判定する。
【００５７】
ここで、電流検知器２１６Ｂが電流を検知した場合に、給電シュー２１４Ｂと給電シュー２１４Ｃが短絡していると判定する理由について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態において、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡しているか否かを判定するときの給電回路２１０を示す概略図である。なお、図１０では、スイッチ２１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図１０に示すように、正極と給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄは、主回路２１１を介して接続されている。また、負極と給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂは、抵抗器２１５Ｃ及びスイッチ２１３Ｃを介して接続されている。
【００５８】
ここで、電気車両の接地極に対応する接触部と給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂが接触し、電気車両の正極に対応する接触部と給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄが接触した場合、抵抗器２１５Ｂ及び抵抗器２１５Ｃには電流が流れるが、電流検知器２１６Ｂには電流が流れない。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー２１４Ｂ、２１４Ｃとが接触した場合、主回路２１１、スイッチ２１３Ｄ、給電シュー２１４Ｃ、接触部、給電シュー２１４Ｂ、スイッチ２１３Ｃ、及び抵抗器２１５Ｃからなる回路に電流が流れる。このとき、スイッチ２１３Ｃには、接地極も接続されているが、このとき接地極は閉回路をなしていないため、接地極には電流が流れない。
【００５９】
したがって、電流検知器２１６Ｂは、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡している場合に電流を検知し、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡していない場合に電流を検知しない。また、電流検知器２１６Ｂを流れる電流は抵抗器２１５Ｃにより制限されるため、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡している場合に大電流が発生することを防ぐことができる。また、ここで抵抗器２１５Ａを有しない主回路２１１を介して電流を流すことで、流れる電流が過小となり電流を検知できなくなることを防ぐことができる。
【００６０】
判定部２２０は、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。つまり、判定部２２０は、給電シュー２１４Ａと給電シュー２１４Ｂ、給電シュー２１４Ｃと給電シュー２１４Ｄ、給電シュー２１４Ｅと給電シュー２１４Ｆが、それぞれ接続されているか否かを判定する。
【００６１】
具体的には、まずスイッチ制御部２３０は、スイッチ２１３Ａ、２１３Ｅ、２１３Ｆ、２１３Ｇを閉じ、スイッチ２１３Ｂ、２１３Ｃ、２１３Ｄ、２１３Ｈ、２１３Ｉ、２１３Ｊを開く。これにより、給電回路２１０は、給電シュー２１４Ａと給電シュー２１４Ｂ、給電シュー２１４Ｃと給電シュー２１４Ｄ、給電シュー２１４Ｅと給電シュー２１４Ｆをそれぞれ接続した場合に、すべての給電シュー２１４が直列に接続される状態（第２の確認用接続状態）となる。
次に、判定部２２０は、電流検知器２１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されていると判定する。
【００６２】
ここで、電流検知器２１６Ａが電流を検知した場合に、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されていると判定する理由について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態において、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されているか否かを判定するときの給電回路２１０を示す概略図である。なお、図１１では、スイッチ２１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図１１に示すように、正極と給電シュー２１４Ｃは、補助回路２１２を介して接続されている。また、給電シュー２１４Ｄは、スイッチ２１３Ｆを介して給電シュー２１４Ａと接続されている。また、給電シュー２１４Ｂは、スイッチ２１３Ｇを介して給電シュー２１４Ｅと接続されている。そして、給電シュー２１４Ｆと負極は、スイッチ２１３Ｅを介して接続されている。
【００６３】
このとき、電気車両の接触部と給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂが接触し、電気車両の接触部と給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄが接触し、電気車両の接触部と給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆが接触した場合に、正極と負極の間で電流は流れる。このように、電流検知器２１６Ａは、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されている場合に電流を検知し、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士が１か所でも接続されていない場合には、電流を検知しない。
【００６４】
なお、電気車両の接触部と給電シュー２１４Ｂ、２１４Ｃが接触し、電気車両の接触部と給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆが接触した場合にも、正極と負極の間で電流は流れる。しかしながら、ステップＳ１３の判定は、ステップＳ１２の判定において給電シュー２１４Ｂ、２１４Ｃが接続されていないと判定された場合に行われるため、誤判定は生じない。また、補助回路２１２には抵抗器２１５Ａが設けられるため、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されている場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００６５】
判定部２２０が、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されていると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、スイッチ制御部２３０は、電気車両に対する電気の供給を開始することを決定する（ステップＳ１４）。そして、スイッチ制御部２３０は、正極、負極及び接地極と対応する１対の給電シュー２１４とを接続する。具体的には、スイッチ制御部２３０は、スイッチ２１３Ｂ、２１３Ｃ、２１３Ｄ、２１３Ｅ、２１３Ｈ、２１３Ｉ、２１３Ｊを閉じ、スイッチ２１３Ａ、２１３Ｆ、２１３Ｇを開く。
【００６６】
図１２は、本発明の第２の実施形態において、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士がすべて接続されているか否かを判定するときの給電回路２１０を示す概略図である。なお、図１２では、スイッチ２１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
スイッチ制御部２３０の動作により、図１２に示すとおり、給電回路２１０は、給電シュー２１４Ａと給電シュー２１４Ｂ、給電シュー２１４Ｃと給電シュー２１４Ｄ、給電シュー２１４Ｅと給電シュー２１４Ｆの間をそれぞれ接続し、給電シュー２１４Ａ、２１４Ｂと接地極を接続し、給電シュー２１４Ｃ、２１４Ｄと正極を接続し、給電シュー２１４Ｅ、２１４Ｆと負極を接続した状態（給電用接続状態）となる。
【００６７】
この後、電気車両が接地極に対応する接触部と当該電気車両の車体（ボディアース）とを接続し、正極に対応する接触部と当該電気車両の二次電池の一端とを接続し、負極に対応する接触部と当該二次電池の他端とを接続することで、電気車両の二次電池を充電することができる。
【００６８】
なお、判定部２２０が、正極に対応する給電シュー２１４と負極に対応する給電シュー２１４が短絡していると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、正極に対応する給電シュー２１４と接地極に対応する給電シュー２１４が短絡していると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、または、同じ電極に対応する１対の給電シュー２１４同士が１か所でも接続されていないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、給電装置２００は給電を行わない。この場合、給電装置２００は、電気車両にアラームを発し、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどの修正を行った後に、再度ステップＳ１１から処理を行う必要がある。
【００６９】
このように、本実施形態によれば、給電装置２００が、異なる電極に接続される給電シュー２１４同士が接続されているか否かを判定し、当該判定結果に基づいて電極と接点とを接続するか否かを判定する。これにより、電気車両が接地異常検知装置を備えることなく、接点と集電装置との接触異常を検知することができる。
【００７０】
《第３の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る給電装置３００の構成を示す概略図である。
第３の実施形態に係る給電装置３００は、第１の実施形態と給電回路３１０の構成、及び判定部３２０による短絡判定のロジックが異なる。
第３の実施形態に係る給電回路３１０において、給電シュー３１４Ａ、３１４Ｂは接地極に対応しており、給電シュー３１４Ｃ、３１４Ｄは正極に対応しており、給電シュー３１４Ｅ、３１４Ｆは負極に対応している。給電シュー３１４Ａ〜３１４Ｆは、間隔をあけて３１４Ａ、３１４Ｂ、３１４Ｃ、３１４Ｄ、３１４Ｅ、３１４Ｆの順に並設される。
【００７１】
ここで、正極の電位の絶対値と負極の電位の絶対値は等しい値であり、正極と負極は同じ抵抗値を有する抵抗器３１５Ｂと抵抗器３１５Ｃを介して接続されている。また、抵抗器３１５Ｂと抵抗器３１５Ｃとの間の点は、接地極と接続されている。このため、抵抗器３１５Ｂと抵抗器３１５Ｃとの間の点の電位は０ボルトとなり、また地絡が発生しない限り、抵抗器３１５Ｂと抵抗器３１５Ｃとの間の点と接地極との間には電流が流れない。
また、給電回路３１０の接地極は、スイッチ３１３Ｃを介して給電シュー３１４Ｂに接続されている。また、給電シュー３１４Ａ、Ｂの間は、スイッチ３１３Ｋを介して接続される。
【００７２】
また、給電回路３１０の正極は、並列に設けられた主回路３１１と補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｉを介して、それぞれ給電シュー３１４Ｄ、３１４Ｃに接続されている。ここで、主回路３１１は、スイッチ３１３Ｂと電流検知器３１６Ｂとスイッチ３１３Ｄとを直列に接続した回路である。また、補助回路３１２は、スイッチ３１３Ａと抵抗器３１５Ａと電流検知器３１６Ａとを直列に接続した回路である。つまり、スイッチ３１３Ａ及び３１３Ｉを開き、スイッチ３１３Ｂ及び３１３Ｄを閉じることで、正極と給電シュー３１４Ｄを主回路３１１を介して接続することができる。他方、スイッチ３１３Ａ及び３１３Ｉを閉じ、スイッチ３１３Ｂ及び３１３Ｄを開くことで、正極と給電シュー３１４Ｃを補助回路３１２を介して接続することができる。なお、給電シュー３１４Ｃ、３１４Ｄの間は、スイッチ３１３Ｌを介して接続される。
【００７３】
また、給電回路３１０の負極は、スイッチ３１３Ｊを介して給電シュー３１４Ｆに接続されている。また、給電シュー３１４Ｅ、３１４Ｆの間は、スイッチ３１３Ｍを介して接続される。
また、給電シュー３１４Ａは、スイッチ３１３Ｈを介して給電シュー３１４Ｆと接続されている。
また、給電シュー３１４Ｂは、スイッチ３１３Ｆを介して給電シュー３１４Ｃと接続されている。
また、給電シュー３１４Ｃは、スイッチ３１３Ｇを介して給電シュー３１４Ｅと接続されている。
また、給電シュー３１４Ｄは、スイッチ３１３Ｅを介して給電シュー３１４Ｆと接続されている。
【００７４】
次に、本実施形態に係る給電装置３００の動作について説明する。
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る給電装置３００の動作を示すフローチャートである。
電動車両の接触部が給電装置３００の給電シュー３１４に接触すると、判定部３２０は、まず電動車両の接触部により負極に対応する給電シュー３１４の対が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。つまり、給電シュー３１４Ｅと給電シュー３１４Ｆとが接続されているか否かを判定する。
【００７５】
具体的には、まずスイッチ制御部３３０は、スイッチ３１３Ａ、３１３Ｇ、３１３Ｊを閉じ、スイッチ３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｅ、３１３Ｆ、３１３Ｈ、３１３Ｉ、３１３Ｋ、３１３Ｌ、３１３Ｍを開く。これにより、給電回路３１０は、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｇを介して給電シュー３１４Ｅ（確認対象接点）を正極（第１の電極）に接続し、スイッチ３１３Ｊを介して給電シュー３１４Ｆ（第１の隣接接点）を負極（第２の電極）に接続し、給電シュー３１４Ｄ（第２の隣接接点）を絶縁した状態（第１の確認用接続状態）となる。
【００７６】
次に、判定部３２０は、電流検知器３１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ｅと給電シュー３１４Ｆとが接続されていると判定する。
【００７７】
ここで、電流検知器３１６Ａが電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ｅと給電シュー３１４Ｆとが接続されていると判定する理由について説明する。
図１５は、本発明の第３の実施形態において、負極に対応する給電シュー３１４同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路３１０を示す概略図である。なお、図１５では、スイッチ３１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図１５に示すように、正極と給電シュー３１４Ｅは、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｇを介して接続されている。また、負極と給電シュー３１４Ｆは、スイッチ３１３Ｊを介して接続されている。
【００７８】
ここで、電気車両の負極に対応する接触部と給電シュー３１４Ｅ、３１４Ｆが接触した場合、正極と負極の間に電流が流れる。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー３１４Ｄ、３１４Ｅとが接触した場合、給電シュー３１４Ｄが絶縁されており、また給電シュー３１４Ｅ、３１４Ｆが接触しないため、正極と負極の間に電流は流れない。
【００７９】
したがって、電流検知器３１６Ａは、正極に対応する給電シュー３１４と負極に対応する給電シュー３１４が短絡している場合に電流を検知しない。他方、正極に対応する給電シュー３１４と負極に対応する給電シュー３１４が短絡せず、負極に対応する給電シュー３１４同士が接続されている場合に電流を検知する。また、補助回路３１２には抵抗器３１５Ａが設けられるため、負極に対応する給電シュー３１４同士が接続している場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００８０】
判定部３２０は、負極に対応する給電シュー３１４同士が接続されていると判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、電動車両の接触部により接地極に対応する給電シュー３１４の対が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。つまり、給電シュー３１４Ａと給電シュー３１４Ｂとが接続されているか否かを判定する。
【００８１】
具体的には、まずスイッチ制御部３３０は、スイッチ３１３Ａ、３１３Ｆ、３１３Ｈを閉じ、スイッチ３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｅ、３１３Ｇ、３１３Ｉ、３１３Ｊ、３１３Ｋ、３１３Ｌ、３１３Ｍを開く。これにより、給電回路３１０は、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｆを介して給電シュー３１４Ｂ（確認対象接点）と正極（第１の電極）とを接続し、スイッチ３１３Ｈを介して給電シュー３１４Ａ（第１の隣接接点）を負極（第２の電極）に接続し、給電シュー３１４Ｃ（第２の隣接接点）を絶縁した状態（第１の確認用接続状態）となる。
【００８２】
次に、判定部３２０は、電流検知器３１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ａと給電シュー３１４Ｂとが接続されていると判定する。
【００８３】
ここで、電流検知器３１６Ａが電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ａと給電シュー３１４Ｂとが接続されていると判定する理由について説明する。
図１６は、本発明の第３の実施形態において、接地極に対応する給電シュー３１４同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路３１０を示す概略図である。なお、図１６では、スイッチ３１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図１６に示すように、正極と給電シュー３１４Ｂは、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｆを介して接続されている。また、負極と給電シュー３１４Ａは、スイッチ３１３Ｈを介して接続されている。
【００８４】
ここで、電気車両の接地極に対応する接触部と給電シュー３１４Ａ、３１４Ｂが接触した場合、正極と負極の間に電流が流れる。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー３１４Ｂ、３１４Ｃとが接触した場合、給電シュー３１４Ｃが絶縁されており、また給電シュー３１４Ａ、３１４Ｂが接触しないため、正極と負極の間に電流は流れない。
【００８５】
したがって、電流検知器３１６Ａは、正極に対応する給電シュー３１４と接地極に対応する給電シュー３１４が短絡している場合に電流を検知しない。他方、正極に対応する給電シュー３１４と接地極に対応する給電シュー３１４が短絡せず、接地極に対応する給電シュー３１４同士が接続されている場合に電流を検知する。また、補助回路３１２には抵抗器３１５Ａが設けられるため、接地極に対応する給電シュー３１４同士が接続されている場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００８６】
判定部３２０は、接地極に対応する給電シュー３１４同士が接続されていると判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、電動車両の接触部により正極に対応する給電シュー３１４の対が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２３）。つまり、給電シュー３１４Ｃと給電シュー３１４Ｄとが接続されているか否かを判定する。
【００８７】
具体的には、まずスイッチ制御部３３０は、スイッチ３１３Ａ、３１３Ｅ、３１３Ｉを閉じ、スイッチ３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｆ、３１３Ｇ、３１３Ｈ、３１３Ｊ、３１３Ｋ、３１３Ｌ、３１３Ｍを開く。これにより、給電回路３１０は、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｉを介して給電シュー３１４Ｃと正極とを接続し、スイッチ３１３Ｅを介して給電シュー３１４Ｄを負極に接続し、給電シュー３１４Ｂ及びＥを絶縁した状態となる。
【００８８】
次に、判定部３２０は、電流検知器３１６Ａが電流を検知したか否かを判定し、電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ｃと給電シュー３１４Ｄとが接続されていると判定する。
【００８９】
ここで、電流検知器３１６Ａが電流を検知した場合に、給電シュー３１４Ｃと給電シュー３１４Ｄとが接続されていると判定する理由について説明する。
図１７は、本発明の第３の実施形態において、正極に対応する給電シュー３１４同士が接続されているか否かを判定するときの給電回路３１０を示す概略図である。なお、図１７では、スイッチ３１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
図１７に示すように、正極と給電シュー３１４Ｃは、補助回路３１２及びスイッチ３１３Ｉを介して接続されている。また、負極と給電シュー３１４Ｄは、スイッチ３１３Ｅを介して接続されている。
【００９０】
ここで、電気車両の接地極に対応する接触部と給電シュー３１４Ｃ、３１４Ｄが接触した場合、正極と負極の間に電流が流れる。
他方、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどにより、同一の接触部と給電シュー３１４Ｂ、３１４Ｃとが接触した場合や、給電シュー３１４Ｄ、３１４Ｅとが接触した場合、給電シュー３１４Ｂ、３１４Ｅが絶縁されており、また給電シュー３１４Ｃ、３１４Ｄが接触しないため、正極と負極の間に電流は流れない。
【００９１】
したがって、電流検知器３１６Ａは、正極に対応する給電シュー３１４同士が接続されている場合に電流を検知する。また、補助回路３１２には抵抗器３１５Ａが設けられるため、正極に対応する給電シュー３１４同士が接続されている場合に大電流が発生することを防ぐことができる。
【００９２】
判定部３２０が、正極に対応する給電シュー３１４同士が接続されていると判定した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、スイッチ制御部３３０は、電気車両に対する電気の供給を開始することを決定する（ステップＳ２４）。そして、スイッチ制御部３３０は、正極、負極及び接地極と対応する１対の給電シュー３１４とを接続する。具体的には、スイッチ制御部３３０は、スイッチ３１３Ｂ、３１３Ｃ、３１３Ｄ、３１３Ｊ、３１３Ｋ、３１３Ｌ、３１３Ｍを閉じ、スイッチ３１３Ａ、３１３Ｅ、３１３Ｆ、３１３Ｇ、３１３Ｈ、３１３Ｉを開く。
【００９３】
図１８は、本発明の第３の実施形態における給電時の給電回路３１０を示す概略図である。なお、図１８では、スイッチ３１３が開いているために絶縁されている回路を省略している。
スイッチ制御部３３０の動作により、図１８に示すとおり、給電回路３１０は、給電シュー３１４Ａと給電シュー３１４Ｂ、給電シュー３１４Ｃと給電シュー３１４Ｄ、給電シュー３１４Ｅと給電シュー３１４Ｆの間をそれぞれ接続し、給電シュー３１４Ａ、３１４Ｂと接地極を接続し、給電シュー３１４Ｃ、３１４Ｄと正極を接続し、給電シュー３１４Ｅ、３１４Ｆと負極を接続した状態（給電用接続状態）となる。
【００９４】
この後、電気車両が接地極に対応する接触部と当該電気車両の車体（ボディアース）とを接続し、正極に対応する接触部と当該電気車両の二次電池の一端とを接続し、負極に対応する接触部と当該二次電池の他端とを接続することで、電気車両の二次電池を充電することができる。
【００９５】
なお、判定部３２０が、１対の給電シュー３１４同士が接続されていないと判定した場合（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３：ＮＯ）、給電装置３００は給電を行わない。この場合、給電装置３００は、電気車両にアラームを発し、電気車両の停車位置のずれ、接触部の位置のずれ、車両側コンタクタの位置のずれなどの修正を行った後に、再度ステップＳ２１から処理を行う必要がある。
【００９６】
このように、本実施形態によれば、給電装置３００が、異なる電極に接続される給電シュー３１４同士が接続されているか否かを判定し、当該判定結果に基づいて電極と接点とを接続するか否かを判定する。これにより、電気車両が接地異常検知装置を備えることなく、接点と集電装置との接触異常を検知することができる。
【００９７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１００、２００、３００…給電装置  １１０、２１０、３１０…給電回路  １１１、２１１、３１１…主回路  １１２、２１２、３１２…補助回路  １１３、２１３、３１３…スイッチ  １１４、２１４、３１４…給電シュー  １１５、２１５、３１５…抵抗器  １１６、２１６、３１６…電流検知器  １２０、２２０、３２０…判定部  １３０、２３０、３３０…スイッチ制御部
【図１】
2015091194.tif 000003
【図２】
2015091194.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015091194.tif 000006
【図５】
2015091194.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015091194.tif 000009
【図８】
2015091194.tif 000010
【図９】
2015091194.tif 000011
【図１０】
2015091194.tif 000012
【図１１】
2015091194.tif 000013
【図１２】
2015091194.tif 000014
【図１３】
2015091194.tif 000015
【図１４】
2015091194.tif 000016
【図１５】
2015091194.tif 000017
【図１６】
2015091194.tif 000018
【図１７】
2015091194.tif 000019
【図１８】
2015091194.tif 000020