(57)【要約】【課題】車両等の屋外で利用される機器に搭載される蓄電池の充電を行うとき、水濡れによる感電事故の発生を抑制し、安全かつ確実に蓄電池の充電を行うことができる充電装置を提供する。【解決手段】車両ＥＶに設けられた受電コネクタと接続する給電コネクタ３と、給電コネクタ３の動作を制限する安全保持手段４３（１３）と、給電コネクタ３に備えられ前記蓄電地Ｂｔを充電するための電力が付与される給電コンタクト部分３１２と外面とが水で繋がっていることを検出する水検出手段３３と、水検出手段３３が給電コンタクト部分３１２と外面とが水でつながっていると検出したとき安全保持手段４３（１３）を動作させる制御手段１１とを備えている充電装置Ａ。【選択図】図２
2015104256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記車両に搭載された蓄電池を充電するとき、車両に設けられた受電コネクタと接続する給電コネクタと、
前記給電コネクタの動作を制限する安全保持手段と、
前記給電コネクタに備えられ前記蓄電地を充電するための電力が付与される給電コンタクト部分と外面とが水で繋がっていることを検出する水検出手段と、
前記水検出手段が前記給電コンタクト部分と前記外面とが水でつながっていると検出したとき前記安全保持手段を動作させる制御手段とを備えていることを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記水検出手段は、前記外面と前記給電コンタクト部分との間を分断する溝を有しており、
前記溝の前記外面側と前記給電コンタクト部分側とを繋ぐ水の架橋を検出したとき、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていると検出する請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記水検出手段は、
前記溝の前記外面側の側面に設けられた第１導電部材と、
前記給電コンタクト部分側の側面に設けられた第２導電部材とを備えており、
前記給電コネクトは、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間の抵抗値に基づいて前記制御手段に信号を出力する水検出回路を備えており、
前記制御手段が前記水検出回路からの信号の変化に基づき前記外面と前記給電コンタクト部分が水でつながっていると判断する請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記給電コネクタを保持するコネクタ保持手段を備えており、
前記安全保持手段は、前記給電コネクタが前記コネクタ保持手段から外れないようにロックするロック手段を備え、前記制御手段からの指示に従って前記ロック手段のロック又はロック解除を行う請求項１から請求項３のいずれかに記載の充電装置。
【請求項５】
前記安全保持手段は、前記給電コネクタに充電用の電力を供給するための配線に設けられた開閉器を備えており、
前記安全保持手段において、前記開閉器が前記制御手段からの指示に従って開閉動作される請求項１から請求項４のいずれかに記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載された蓄電池への充電を行う充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気汚染の低減や騒音低減等の目的のため、搭載した蓄電池からの電力でモータを回転させて駆動する電動車両が普及しつつある。この手の電動車両では、走行とともに前記蓄電池の蓄電量が減少するため、定期的に（一定距離走行するごとに）前記蓄電池の充電が必要となる。
【０００３】
前記電動車両は屋外に保管される場合が多く、搭載している蓄電池の充電も屋外で行われることが多い。前記電動車両の充電は、給電線の先端に設けられている充電プラグを、前記電動車両に設けられている充電コネクタに接続することで行うものであり、充電プラグも屋外に配置されている場合が多い。このことから、前記充電プラグは雨等が付着している状態で前記充電プラグに電力が流されると、漏電が発生し、感電の危険性が高くなる。
【０００４】
このような危険性に対する対策として、降雨を検知し警報を行う雨検知警報装置を前記充電装置の近くに配置し、降雨による充電プラグの水濡れを警報し、感電に対する警告を行う方法が考えられる。雨検知警報装置としては、例えば、特開２００８−３０６９号公報に記載のものがある。前記雨検知警報装置は、降雨時に電気抵抗が低下する電極を円筒形筐体の内部に設けた雨検知器を用い、電極の電気抵抗の変化で降雨を検知する。そして、電気抵抗が低下した信号を警報器が受信すると、音声、光、画面の表示等で降雨の警報を行う。このような雨警報検知装置で降雨を検知することで、前記充電プラグの漏電による感電に対する警告を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２００８−３０６９号公報に記載の雨警報検知装置は、降雨を検知した後、電極に雨粒が付着したことによる信号を警報器が受信した後、警報を行う構成であり、前記充電プラグへの雨の付着と、降雨の警報が発せられるまでに時間差がある。そのため、前記警報器による警告がなされたときには、前記充電プラグが漏電しており、感電を抑制できなくなる恐れがある。
【０００７】
また、前記雨警報検知装置では、降雨を検出することはできるが、前記充電プラグが既に濡れている場合や、降雨以外の水濡れ（例えば、路面の水たまりからの跳ね上げ水等）による前記充電プラグの水付着における漏電を検知することは困難である。つまり、ある決められた方向から浸入する水分を検知することは可能であるが、それ以外の方向からの水分を検知することが難しく、前記充電プラグが水濡れしているにもかかわらず、警告が行われない恐れがある。
【０００８】
そこで本発明は、車両等の屋外で利用される機器に搭載される蓄電池の充電を行うとき、水濡れによる感電事故の発生を抑制し、安全かつ確実に蓄電池の充電を行うことができる充電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】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、前記車両に搭載された蓄電池を充電するとき、車両に設けられた受電コネクタと接続する給電コネクタと、前記給電コネクタの動作を制限する安全保持手段と、前記給電コネクタに備えられ前記蓄電地を充電するための電力が付与される給電コンタクト部分と外面とが水で繋がっていることを検出する水検出手段と、前記水検出手段が前記給電コンタクト部分と前記外面とが水でつながっていると検出したとき前記安全保持手段を動作させる制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、前記給電コネクタの給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを検出し、水でつながっているときは、安全保持手段を動作させ、充電を行わないようにすることで、水濡れによる感電を抑制することが可能である。
【００１１】
上記構成において、前記水検出手段は、前記外面と前記給電コンタクト部分との間を分断する溝を有しており、前記溝の前記外面側と前記給電コンタクト部分側とを繋ぐ水の架橋を検出したとき、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていると検出するようにしてもよい。
【００１２】
この構成によると、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを容易に検出することが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記水検出手段は、前記溝の前記外面側の側面に設けられた第１導電部材と、前記給電コンタクト部分側の側面に設けられた第２導電部材とを備えており、前記給電コネクトは、前記第１導電部材と前記第２導電部材との間の抵抗値に基づいて前記制御手段に信号を出力する水検出回路を備えており、前記制御手段が前記水検出回路からの信号の変化に基づき前記外面と前記給電コンタクト部分が水でつながっていると判断するようにしてもよい。
【００１４】
このように構成することで、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを、電気信号として送信することができ、制御手段による安全保持手段の動作が容易になる。
【００１５】
上記構成において、前記給電コネクタを保持するコネクタ保持手段を備えており、前記安全保持手段は、前記給電コネクタが前記コネクタ保持手段から外れないようにロックするロック手段を備え、前記制御手段からの指示に従って前記ロック手段のロック又はロック解除を行うようにしてもよい。
【００１６】
このように構成することで、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっているとき、給電コネクタをロックするので、使用者が給電コネクタを取り外すことができないので、感電事故の発生を予防することが可能である。
【００１７】
上記構成において、前記安全保持手段は、前記給電コネクタに充電用の電力を供給するための配線に設けられた開閉器を備えており、前記安全保持手段において、前記開閉器が前記制御手段からの指示に従って開閉動作されるようにしてもよい。
【００１８】
このように構成することで、給電コネクタが銅のような状態にあるときでも、前記給電コンタクト部分の前記外面とが水でつながったことを検出すると、前記給電コネクタへの電力が遮断される。これにより、効果的に感電事故を抑制することが可能である。
【００１９】
上記構成において、前記安全保持手段が動作していることの通知を行う通知手段を備えており、前記制御手段は前記安全保持手段を動作する指示を出すとともに前記通知手段に前記安全保持手段が動作している旨の通知を行うように指示を送るようにしてもよい。
【００２０】
この構成によると、使用者に対し、給電コネクタに触る前に、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを警告できるので、感電事故を抑制することが可能である。
【００２１】
上記構成において、前記給電コンタクトは、前記蓄電池を急速充電するための高圧電圧が印加されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、車両等の屋外で利用される機器に搭載される蓄電池の充電を行うとき、水濡れによる感電事故の発生を抑制し、安全かつ確実に蓄電池の充電を行うことができる充電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる充電装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す充電装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる充電装置に用いられる給電プラグの端子配置を示す図である。
【図４】図３に示す給電プラグの端子部分をＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。
【図５】図３に示す給電プラグに備えられた水検出回路の回路図である。
【図６】本発明にかかる充電装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明にかかる充電装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す充電装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかる充電装置のさらに他の例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明にかかる充電装置のさらに他の例の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明にかかる充電装置のさらに他の例の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は本発明にかかる充電装置の概略構成を示す図であり、図２は図１に示す充電装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す充電装置Ａは、車両の内部に搭載した蓄電池Ｂｔを充電する装置である。なお、図１に示す充電装置Ａは、急速充電を行う充電装置であるが、本発明にかかる充電装置の構成は、通常充電を行う充電装置にも適用可能である。また、内部に蓄電池Ｂｔを搭載した車両として、ここでは、電気自動車ＥＶを挙げているがこれに限定されるものではない。例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）や電動二輪車等、蓄電池Ｂｔの電力で駆動する車両とすることができる。さらには、車両に限定されるものではなく、船舶等であってもよい。
【００２６】
図１に示すように充電装置Ａは、充電器本体１と、充電器本体１に取り付けられた給電ケーブル２と、給電ケーブル２の先端に設けられた給電コネクタ３とを備えている。
【００２７】
図１に示すように、充電器本体１の外面より給電ケーブル２が外部に露出しており、充電器本体１には、給電コネクタ３を着脱可能に保持するコネクタホルダ４が取り付けられている。なお、詳細は後述するが、コネクタホルダ４は、所定の条件を満たす限り（条件を満たさない限り）給電コネクタ３を取り外せないようにロックするロック機能も備えている。
【００２８】
図２に示すように、充電器本体１が商用電力系統ＣＳと接続されており、商用電力系統ＣＳからの電力で蓄電池Ｂｔの充電を行う。図２に示すように、充電装置Ａの充電器本体１は、制御部１１と、電源回路１２と、記憶部１４と、コネクタホルダ４とを備えている。
【００２９】
制御部１１は、電源回路１２及びコネクタホルダ４を統括的に制御する論理回路（ＭＰＵ、ＣＰＵ等を含む回路）である。記憶部１４は、情報を記憶するための記憶装置であり、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ等）及び不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等）を含む構成となっている。記憶部１４は、制御部１１の要求に応じ、内部に記憶している情報を制御部１１に渡したり、制御部１１から受け取った情報を記憶したりする。なお、記憶部１４に記憶されている情報としては、コネクタホルダ４の動作のための情報を挙げることができるが、これ以外にも、充電装置Ａの制御や動作に伴う情報を記憶している。
【００３０】
電力会社等の電力供給家から商用電力系統ＣＳを介して供給される電力は、通常、交流である。一方、電気自動車ＥＶ等に搭載される蓄電池Ｂｔは直流であり、商用電力系統ＣＳからの電力を直接、蓄電池Ｂｔに供給することはできない。そのため、電源回路１２は、供給された交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１２１と、蓄電池Ｂｔの充電に適した電圧及び電流の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１２２とを備えている。
【００３１】
なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流が蓄電池Ｂｔの充電に適した電圧及び電流を有している場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２は省略してもよい。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２１及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２２はそれぞれ制御部１１に制御されている。
【００３２】
給電ケーブル２は、蓄電池Ｂｔの充電に必要な電力を流すための給電線２１と、給電線２１とは別に、給電コネクタ３に設けられた後述の水検出部３３に、水を検出するために必要な電力を供給するとともに、信号の送受信を行う信号線２２とを含む構成となっている。給電ケーブル２は、給電線２１と信号線２２とがそれぞれ独立して設けられているとともに、絶縁体の外装体で囲まれている。
【００３３】
給電コネクタ３は、電気自動車ＥＶ等に設けられた充電用コネクタに接続するための接続体である。給電コネクタ３は、後述する給電ピン３１２と外面とが水でつながっていることを検出するための水検出部３３（水検出手段）を備えている。そして、水検出部３３からの信号は信号線２２を介し制御部１１に送られるようになっている。給電コネクタ３の詳細については、後述する。
【００３４】
コネクタホルダ４は、給電コネクタ３を保持するものであり、充電器本体１の外面に固定された本体部４１と、本端部４１より突出し給電コネクタ３を挟持する挟持部４２とを有している（図１参照）。コネクタホルダ４は、給電コネクタ３が、コネクタホルダ４から取り外せないようにするロック部４３（安全保持手段の一つ）も備えている。ロック部４３としては、物理的に給電コネクタ３をロックするような部材であってもよいし、挟持部４２の動作を規制し、給電コネクタ３の取出しを制限する（ロックする）ものであってもよい。なお、本実施形態では、挟持部４２が電気的に開閉可能な構成であり、ロック部４３は挟持部４２の開閉を制限するように設けられている。そして、ロック部４３によるロックが解除されることで挟持部４２は開閉可能となり、使用者が給電コネクタ３をコネクタホルダ４から取り外すことが可能になるものである。
【００３５】
次に、本発明に用いられる給電コネクタ３の詳細について図面を参照して説明する。図３は本発明にかかる充電装置に用いられる給電プラグの端子配置を示す図であり、図４は図３に示す給電プラグの端子部分をＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図であり、図５は図３に示す給電プラグに備えられた水検出部に含まれる水検出回路の回路図である。
【００３６】
図３、図４に示すように、給電コネクタ３は、筒形状の主フレーム３１と、主フレーム３１の内部に配置された絶縁性（樹脂等）を有する内フレーム３２と、水濡れを検出する水検出部３３とを備えている。
【００３７】
主フレーム３１は、円形の底部３１０と、底部３１０の外周と連結した筒状部３１１とを有している。主フレーム３１は、先端が開口した形状を有している。そして、底部３１０には、蓄電池Ｂｔの充電を行う高圧の電力が供給される給電ピン３１２、３１３（給電コンタクト部分）と、信号の送受信を行うための複数個の信号ピン３１４が備えられている。給電ピン３１２、３１３及び信号ピン３１４と主フレーム３１の底部３１０とは、電気的に絶縁されている。なお、本実施形態では、信号ピン３１４が８本設けられているものが開示されているが、これに限定されるものではない。
【００３８】
充電装置Ａでは、蓄電池Ｂｔの充電を直流の電気で行う。そのため、給電ピン３１２はプラスの電気が供給されるプラス端子であり、給電ピン３１３は電力が戻るマイナス端子（接地端子）である。８個の信号ピン３１４の中には、通信用ピン、電力供給用ピン、接地用ピン等が含まれている。なお、図３に示すように、給電ピン３１２、３１３は筒状部３１１の軸方向に延びており、中心軸を挟んで対称となる位置に配置されている。また、信号ピン３１４は、４個ずつまとめられており、４個ごとに、給電ピン３１２、３１３とは直交するように中心軸を挟んで対向する位置に配置されている。
【００３９】
また、図示を省略しているが、給電ピン３１２、３１３は給電ケーブル２の給電線２１と接続しており、８個の信号ピン３１４は信号線２２と接続している。給電コネクタ３を電気自動車ＥＶのコネクタに挿入したとき、給電ピン３１２、３１３は、それぞれ対応する給電用の接続部（不図示）と電気的に接続する。また、同様に信号ピン３１４はそれぞれ対応する信号用の接続部（不図示）と電気的に接続する。
【００４０】
内フレーム３２は円板部３２０と、円板部３２０より突出した５個の突出部３２１とを備えている。中央の突出部３２１は円板部３２０の中央部と接触しているとともに、残りの４個の突出部３２１は同心円上に周方向に等間隔並んで配置されている。
【００４１】
そして、突出部３２１の先端が主フレーム３１の底部３１０に固定されている。これにより、内フレーム３２の円板部３２０は、主フレーム３１の内部（先端より、奥の部分）に配置される。なお、突出部３２１は、給電コネクタ３の先端側から見たとき、凹形状を有しており、その先端部分をねじ等の固定部材を用いて主フレーム３１の底部３１０に固定している。固定部材としてここではねじＳｃを用いているが、これに限定されるものではく、導電性を有し、しっかり固定できる固定部材を広く採用することができる。
【００４２】
また、図３に示すように、円板部３２０には、４個の貫通孔３２２が周方向に等間隔となるように形成されている。４個の貫通孔３２２は、給電ピン３１２、３１３及び４個ずつまとめられた信号ピン３１４のそれぞれと対応する位置に形成される。内フレーム３２が絶縁性を有していることから、電気自動車ＥＶの接続部と接続するとき、異なる接続端子やフレーム等と接触するのを抑制することができる。つまり、内フレーム３２は、給電コネクタ３を電気自動車ＥＶの充電コネクタに挿入するとき、各ピンが対応する接続部と正確に接続されるとともに、互いが接触するのを抑制するためのガイドとしての側面を有している。
【００４３】
充電装置Ａは電気自動車ＥＶのような屋外で使用される車両に搭載された蓄電池Ｂｔの充電を行うための装置であり、少なくとも、充電器本体１、給電ケーブル２及び給電コネクタ３は屋外に配置されることが多い。給電コネクタ３が屋外に配置されている場合、給電コネクタ３に雨や路面の水たまりから跳ね上げた水等が付着しやすい。雨水や跳ね上げた水は、異物が混入しており、導電性を有している場合が多い。そのため、給電コネクタ３に水が付着し、給電ピン３１２と外面とが水でつながってしまうと、外面が導通状態になり使用者が感電しやすくなる。そこで、本発明にかかる充電装置Ａでは、給電コネクタ３の給電ピン３１２と外面とが水でつながったことを検出する水検出部３３を備え、水濡れを検出したときには動作を制限するようになっている。
【００４４】
給電ピン３１２の電気が外面に到達する場合、給電ピン３１２の導電部分は内フレーム３２の貫通孔３２２に囲まれていることから、内フレーム３２と主フレーム３１とが導電状態になっている。そのため、給電ピン３１２と外面とが水でつながった状態は、内フレーム３２と主フレーム３１とが水でつながった状態と置き換えることができる。水検出部３３はこの内フレーム３２と主フレーム３１とが水でつながったことを検出する構成となっている。
【００４５】
具体的には、円板部３２０の外径を主フレーム３１の筒状部３１１の内径よりも小さく形成し、溝３３０を形成する。なお、溝３３０は給電コネクタ３の水濡れを検出するための水検出部３３の一部を形成している。
【００４６】
そして、水検出部３３は、主フレーム３１の内面に配置された第１導電部材３３１と、内フレーム３２に配置された第２導電部材３３２と、水検出回路３４（図２、図５等参照）とを備えている。第１導電部材３３１は、円筒部３１１の内面を覆うように配置されているとともに、突出部３２１を固定しているねじＳｃのうち、中心から離れて設けられている４個のねじＳｃ（ねじＳｃ１とする）と電気的に接続されている。
【００４７】
また、第２導電部材３３２は、内フレーム３２の円板部３２０の外周面及び底面３１０と対向する面及び円板部３２０の中央に形成されている突出部３２１に形成されており、中央の突出部３２１を固定しているねじＳｃ（ねじＳｃ２とする）に電気的に接続されている。
【００４８】
図４に示すように  主フレーム３１の筒状部３１１の内面に設けられる第１導電部材３３１と円板部３１１の外周面に形成された第２導電部材３３２とは、溝３３０を挟んで対向しており、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２とは絶縁状態になっている。また、第１導電部材３３１は４個のねじＳｃ１と電気的に接続されているが、それに限定されるものではなく、少なくとも１個のねじＳｃ１と電気的に接続されていればよい。第１導電部材３３１と第２導電部材３３２とが、直接接触することなく、複数個設けられているねじＳｃのそれぞれ少なくとも１個と電気的に接続するように形成されていれば、接続するねじＳｃの場所にはこだわらない。
【００４９】
ねじＳｃ１及びねじＳｃ２には、それぞれ配線（配線）が接続されている。そして、ねじＳｃ１と接続している配線の先端を第１端子３３３、ねじＳｃ２と接続している配線の先端を第２端子３３４とし、各端子３３３、３３４は、水検出回路３４に接続される。次に、第１端子３３３と第２端子３３４が接続される水検出回路３４について図面を参照して説明する。図５に示すように、水検出回路３４は、コンパレータＣｐ１と、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４とを備えている。
【００５０】
図５に示すように、水検出回路３４は電源端子Ｐｎ、出力端子Ｏｎ、第１入力端子Ｉｎ１及び第２入力端子Ｉｎ２を備えている。電源端子Ｐｎは、給電ケーブル２の信号線２２のうち、制御用の電源供給用の電源ケーブルと接続されている。そして、電源端子ＰｎはコンパレータＣｐ１の＋電源に接続されている。また、コンパレータＣｐ１の−電源は接地されている。また、出力端子ＯｎはコンパレータＣｐ１の出力に接続されている。第２入力端子Ｉｎ２は接地されている。
【００５１】
また、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とが直列に接続されており、第１抵抗Ｒ１は電源端子Ｐｎと接続され、第２抵抗Ｒ２は接地されている。そして、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との接続点は、コンパレータＣｐ１の反転端子と接続しているともに、第１入力端子Ｉｎ１と接続している。また、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４とが直列に接続されており、第３抵抗Ｒ３は電源端子Ｐｎと接続され、第４抵抗Ｒ４は接地されている。そして、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗Ｒ４との接続点はコンパレータＣｐ１の非反転端子と接続している。
【００５２】
そして第１端子３３３が第１入力端子Ｉｎ１と接続されており、第２端子３３４が第２入力端子Ｉｎ２と接続されている。そして、主フレーム３１と内フレーム３２との間に水が介在していないとき、第１導電部材３３１及び第２導電部材３３２との間は絶縁状態となっている。このとき、第１端子３３３を介して第１導電部材３３１と接続する第１入力端子Ｉｎ１と、第２端子３３４を介して第２導電部材３３２と接続する第２入力端子Ｉｎ２とは開状態となっている。水検出回路３４では、第１入力端子Ｉｎ１と第２入力端子Ｉｎ２とが開状態のとき、コンパレータＣｐ１の出力からＬｏ信号が出力されるように、第１抵抗Ｒ１１−第４抵抗Ｒ４の抵抗値が決定されている。
【００５３】
また、主フレーム３１と内フレーム３２との間の溝３３０に水が介在すると、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２との間の溝３３０に水の架橋（ブリッジ）が形成される。雨水やはね水には、異物が混入していることが多く、水の架橋が形成されることで、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２との間が絶縁状態から導通状態に変化する。すなわち、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２との間の電気抵抗が小さくなる。これにより、第１入力端子Ｉｎ１と第２入力端子Ｉｎ２の端子間の抵抗も小さくなる。水検出回路３４では、第１入力端子Ｉｎ１と第２入力端子Ｉｎ２との間の抵抗が所定の値（例えば、水抵抗値）以下になったとき、コンパレータＯｐ１の出力端子からＨｉ信号が出力されるように、第１抵抗Ｒ１−第４抵抗Ｒ４の抵抗値が決定されている。
【００５４】
水検出回路３４では、次のような動作を行うように第１抵抗Ｒ１−第４抵抗Ｒ４が決められている。そして、第１入力端子Ｉｎ１と第２入力端子Ｉｎ２とが開状態のとき、コンパレータＣｐ１の非反転入力に入力される電圧が反転入力に入力される電圧よりも低くなる。また、水濡れによる第１導電部材３３１と第２導電部材３３２との間の抵抗を抵抗Ｒｘとすると、水検出回路３４は、第１入力端子Ｉｎ１と第２入力端子Ｒ２に抵抗Ｒｘを接続したものと等価であり、この状態のとき、非反転入力に入力される電圧が反転入力に入力される電圧よりも高くなる。
【００５５】
なお、水検出回路としては、図５に示すような回路に限定されるものではなく、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２との間に水の架橋が形成されたことを電気的に検知できる回路を広く採用することが可能である。
【００５６】
次に本発明にかかる充電装置の動作について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかる充電装置の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態において、充電装置Ａは、コネクタホルダ４のロック部４３によって給電コネクタ３がロックされており、制御部１１からの指示があったときのみ、給電コネクタ３のロックが解除される構成となっている。
【００５７】
充電装置Ａは、待機時の電力の消費を抑えるため、動作再開に必要最低限の電力だけが供給されている状態となっている。そこで、充電装置Ａは、使用者からの指示（例えば、充電器本体１に備えられている操作部の操作）に基づいてシステムを起動する（ステップＳ１０１）。
【００５８】
システムが起動されると、制御部１１は給電コネクタ３に搭載されている水検出部３３を起動するための電力を供給する（ステップＳ１０２）。なお、この電力は給電ケーブル２の信号線２２を介して供給されるものである。そして、制御部１１は水検出部３３（水検出回路３４）から送られてくる信号を取得し（ステップＳ１０３）、その信号がＬｏ信号であるかどうか判断する（ステップＳ１０４）。
【００５９】
水検出回路３４からの信号がＬｏ信号であった場合（ステップＳ１０４でＹｅｓの場合）、制御部１１は給電コネクタ３に使用者を感電させる恐れのある水の付着はないものと判断する。そして、制御部１１から指示を送りコネクタホルダ４のロック部４３による、給電コネクタ３のロックを解除させる（ステップＳ１０５）。
【００６０】
そして、制御部１１は、信号ピン３１４のうち接続を検知するピンからの応答に基づいて、給電コネクタ３が電気自動車ＥＶ（のコネクタ）に取り付けられたかどうか確認する（ステップＳ１０６）。給電コネクタ３の取り付けが確認されない場合（ステップＳ１０６でＮｏの場合）、取り付けが確認されるまで、待機する。給電コネクタ３の取り付けが確認された場合（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）、制御部１１は電源回路１２を駆動させ、電気自動車ＥＶに搭載された蓄電池Ｂｔの充電を開始する（ステップＳ１０７）。
【００６１】
一方、水検出回路３４からの信号がＬｏ信号でない、すなわち、Ｈｉ信号である場合（ステップＳ１０４でＮｏの場合）、制御部１１は水濡れによる漏電が原因の感電の危険性があるとして、コネクタホルダ４のロック部４３による給電コネクタ３のロックを継続する。そして、ステップＳ１０３に戻り、再度信号の取得を行う。
【００６２】
本発明にかかる充電装置Ａでは、給電コネクタ３の先端部分の漏電の危険性の高い水濡れを検出する。そして、水濡れによる感電の危険がない場合だけ、コネクタホルダ４のロック部４３による給電コネクタ３のロックの解除を行う構成となっているため、漏電（に伴う感電）の危険性がある給電コネクタ３をコネクタホルダから取り外すことができないようになっている。これにより、給電コネクタ３の水濡れによって使用者が感電する事故が発生するのを抑制することが可能である。また、水濡れ状態のとき、給電コネクタ３を使用者が充電器本体１から取り外すことができないようになっており、水に濡れた給電コネクタ３を電気自動車ＥＶのコネクタに取り付けることで、蓄電池Ｂｔの電力で感電する事故も抑制できる。
【００６３】
本発明にかかる充電装置Ａでは、給電コネクタ３に設けられた水検出部３３、水検出回路３４、制御回路１１及びコネクタホルダ４とが使用者の感電を予防する安全装置としての役割を果たしている。
【００６４】
図１等に示す充電器本体１に取り付けられたコネクタホルダ４では、給電コネクタ３の先端側を下方に向けて取り付ける構成となっているが、これに限定されるものではない。しかしながら、給電コネクタ３では、先端側に給電ピン３１２、３１３が設けられている底部３１０及び筒状部３１２を備えた主フレーム３１が設けられており、主フレーム３１に溜まる水を落とすことができるため、先端側を下方に向けて取り付けるものが好ましい。なお、充電器本体１にコネクタホルダ４を囲うような部材を設け、水の付着を抑制する構成としてもよい。また、筒状部３１１の一部に水抜き用の孔を形成し、その孔が下向くように、コネクタホルダ４に給電コネクタ３を取り付けるようになっていてもよい。
【００６５】
また、充電器本体１、給電コネクタ３又はコネクタホルダ４の少なくとも１つに、表示部を備えておき、ロック部４３で給電コネクタ３をロックしていることを表示することができるようになっていてもよい。この表示部としては、液晶パネルのような表示装置を利用してもよいし、ＬＥＤランプ等のランプの点灯、点滅等を利用して行うものであってもよい。なお、実際の充電装置Ａでは、水濡れによる漏電以外の原因による感電を予防するための安全装置が備えられていてもよい。
【００６６】
（第２実施形態）
本発明にかかる充電装置の他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかる充電装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。図７に示す充電装置Ｂは、充電器本体１ｂの内部に開閉器１３を備えている以外は、充電装置Ｂと同じ構成を有している。そのため、充電装置Ｂにおいて、実質上同じ構成については充電装置Ａと同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００６７】
図７に示すように、充電装置Ｂにおいて、開閉器１３は安全保持手段の一つであり、電源回路１２と給電ケーブル２との間に配置されている。開閉器１３は制御部１１からの指示に従って、開動作又は閉動作を行うスイッチである。開閉器１３の開閉によって、電源回路１２から給電ケーブル２へ電力が供給される又は電力が遮断される。開閉器１３として、通常時閉じておき、指示があったときに開く常時閉スイッチと、通常時開いておき、指示があったときに閉じる常時開スイッチのいずれを利用してもよい。しかしながら、漏電による感電の危険性を下げるため、常時開スイッチであることが好ましい。
【００６８】
つまり、制御部１１は水検出部３３からの情報やその他の情報に基づき、給電ピン３１２（３１３）に対する電力の供給が好ましくないと判断した場合、開閉器１３に開動作を行うように指示を送ることで、給電コネクタ３への電力供給を遮断できる。
【００６９】
このような構成を有する充電装置Ｂの動作について図面を参照して説明する。図８は図７に示す充電装置の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、充電装置Ｂは、使用者からの指示（例えば、充電器本体１に備えられている操作部の操作）に基づいてシステムを起動する（ステップＳ２０１）。
【００７０】
システムが起動されると、制御部１１は給電コネクタ３に搭載されている水検出部３３を起動するための電力を供給する（ステップＳ２０２）。なお、この電力は給電ケーブル２の信号線２２を介して供給されるものである。そして、制御部１１は水検出部３３（水検出回路３４）から送られてくる信号を取得し（ステップＳ２０３）、その信号がＬｏ信号であるかどうか判断する（ステップＳ２０４）。
【００７１】
水検出回路３４からの信号がＬｏ信号であった場合（ステップＳ２０４でＹｅｓの場合）、制御部１１は給電コネクタ３に使用者を感電させる恐れのある水の付着はないものと判断する。制御部１１は、信号ピン３１４のうち接続を検知するピンからの応答に基づいて、給電コネクタ３が電気自動車ＥＶ（のコネクタ）に取り付けられたかどうか確認する（ステップＳ２０５）。給電コネクタ３の取り付けが確認されない場合（ステップＳ２０５でＮｏの場合）、取り付けが確認されるまで、待機する。
【００７２】
給電コネクタ３の取り付けが確認された場合（ステップＳ２０５でＹｅｓの場合）、制御部１１から指示を送り開閉器１３を開状態にする（ステップＳ２０６）。そして、制御部１１は電源回路１２を駆動させ、電気自動車ＥＶに搭載された蓄電池Ｂｔの充電を開始する（ステップＳ２０７）。なお、上述したように給電コネクタ３では、主フレーム３１の底部３１０と筒状部３１１とで囲まれている部分に水が残っている場合があり、充電時にその水が移動し、漏電が発生する可能性がある。そのため、充電装置Ｂでは、充電時も信号を取得し（ステップＳ２０３）、制御部１１は信号に基づいて水濡れの検出を行う。
【００７３】
一方、水検出回路３４からの信号がＬｏ信号でない、すなわち、Ｈｉ信号である場合（ステップＳ２０４でＮｏの場合）、制御部１１は水濡れによる漏電が原因の感電の危険性があるとして、開閉器１３に指示を送り開閉器１３を開状態にする。そして、ステップＳ２０３に戻り、再度信号の取得を行う。
【００７４】
なお、開閉器１３は、制御部１１からの指示がないときの状態、すなわち、常時閉スイッチであるか常時開スイッチであるかによって、ステップＳ２０６又はステップＳ２０８の動作は変化する。つまり、開閉器１３が常時閉スイッチの場合、ステップＳ２０６の開閉器１３の動作は不要であり、閉状態を維持するように動作する。また、開閉器１３が常時開スイッチの場合、ステップＳ２０８の開閉器の動作は不要であり、開状態を維持するように動作する。
【００７５】
本発明にかかる充電装置Ｂでは、給電コネクタ３を移動させている状態でも、漏電の発生を抑制することができる。そのため、給電コネクタ３の内部に溜まっている水の移動により、漏電が発生するのを抑制することができ、安全に電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔを充電することが可能である。また、充電状態の場合でも、主フレーム３１と内フレーム３２との抵抗の変化を検出することができ、電力供給を遮断することができるので、安全性を高めることができる。なお、充電装置Ｂにおいて、開閉器１３、水検出部３３、水検出回路３４及び制御部１１が安全装置を構成している。
【００７６】
なお、これ以外の特徴については、第１実施形態と同じである。
【００７７】
（第３実施形態）
本発明にかかる充電装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図９は本発明にかかる充電装置のさらに他の例のブロック図であり、図１０は図９に示す充電装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態にかかる充電装置Ｃは、第１実施形態に示す充電装置Ｂのコネクタホルダ４にロック部４３を備えている以外、同じ構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
【００７８】
図9に示すように、充電装置Ｃは、充電器本体１ｃに安全保持手段として、開閉器１３と、ロック部４３との両方を備えている。そして、その両方を適切に利用することで、使用者の感電を抑制している。なお、開閉器１３及びロック部４３については、上述のものと同じであり、詳細は省略する。
【００７９】
図１０に示すように、充電装置Ｃは、使用者からの指示（例えば、充電器本体１ｃに備えられている操作部の操作）に基づいてシステムを起動する（ステップＳ３０１）。システムが起動されると、制御部１１は給電コネクタ３に搭載されている水検出部３３を起動するための電力を供給する（ステップＳ３０２）。なお、この電力は給電ケーブル２の信号線２２を介して供給されるものである。
【００８０】
そして、制御部１１は、ロック部４３からの情報に基づき、コネクタホルダ４のロック部４３が給電コネクタ３をロックしているか否か判断する（ステップＳ３０３）。給電コネクタ３がロック部４３にロックされている場合（ステップＳ３０３でＹｅｓの場合）、制御部１１は水検出回路３４から信号を取得する（ステップＳ３０４）。そして、制御部１１は取得した信号がＬｏ信号であるかどうか判断する（ステップＳ３０５）。
【００８１】
取得した信号がＬｏ信号ではない（Ｈｉ信号である）場合（ステップＳ３０５でＮｏの場合）、ロック部４３による給電コネクタ３のロックを継続し（ステップＳ３０６）、信号取得３０４に戻る。取得した信号がＬｏ信号である場合（ステップＳ３０５でＹｅｓの場合）、制御部１１は給電コネクタ３のロックを解除する指示を送りロック部４３によるロックを解除する（ステップＳ３０７）。
【００８２】
一方、給電コネクタ３がコネクタホルダ４にロックされていない場合（ステップＳ３０３でＮｏ場合）、又は、ロックが解除された（ステップＳ３０７）後、制御部１１は水検出回路３４から信号を取得する（ステップＳ３０８）。制御部１１は取得した信号がＬｏ信号であるかどうか判断する（ステップＳ３０９）。信号がＬｏ信号の場合（ステップＳ３０９でＹｅｓの場合）、制御部１１は給電コネクタ３が電気自動車ＥＶのコネクタに取り付けられたか判断し（ステップＳ３１０）、接続されていない場合（ステップＳ３１０でＮｏの場合）、再度信号取得を行う（ステップＳ３０８に戻る）。
【００８３】
また、給電コネクタ３が電気自動車ＥＶのコネクタに接続されたことを確認した場合（ステップＳ３１０でＹｅｓの場合）、制御部１１から指示を送り開閉器１３を閉じる（ステップＳ３１１）。また、開閉器１３を閉じたのち、制御部１１は電源回路１２を駆動し充電を開始する（ステップＳ３１２）。制御部１１は充電開始した後、再度、水検出回路３４からの信号を取得する（ステップＳ３０８に戻る）。
【００８４】
一方、取得した信号がＨｉ信号である（Ｌｏ信号でない）場合（ステップＳ３０９においてＮｏの場合）、制御部１から指示を送り開閉器１３を開状態にする（ステップＳ３１３）。そして、開閉器１３を開状態にした後、制御部１１は、再度、水検出回路３４からの信号を取得する（ステップＳ３０８に戻る）。
【００８５】
以上のように、コネクタホルダ４のロック部４３による給電コネクタ３のロックと、開閉器１３の開閉の両方を行うようにすることで、給電コネクタ３がコネクタホルダ４にロックされているときに開閉器１３の動作を行わないようにすることができる。また、給電コネクタ３を移動させたことにより、内部に溜まっている水が移動し、漏電が発生するのを抑制することも可能となる。
【００８６】
これ以外の特徴については、第１実施形態及び第２実施形態と同じである。
【００８７】
（第４実施形態）
本発明にかかる充電装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１１は本発明にかかる充電装置のさらに他の例の概略構成を示すブロック図である。図１１に示す充電装置Ｄは給電コネクタ３に排水機構３５を備えている以外、図７に示す充電装置Ｂと同じ構成を有している。そのため、充電装置Ｄにおいて、充電装置Ａと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００８８】
図１１に示すように、充電装置Ｄの給電コネクタ３には、内部に溜まっている水を排水するための排水機構３５を備えている。そのため、排水機構３５としては、第１導電部材３３１と第２導電部材３３２とに架橋するような水分を外部に排出する構成を有している。そのため、排水機構３５としては、電圧により振動する振動子を利用して水分を飛ばすものや、風によって水分を吹き飛ばすもの、或いは、熱によって水分を蒸発させるもの等を挙げることが可能である。しかしながら、これに限定されるものではなく、排水機構３５としては、給電コネクタ３の内部に溜まっている水を外部に排出し、給電コネクタ３が大きくなりすぎないように、小型軽量な構成のものを広く採用することができる。
【００８９】
なお、排水機構３５は、制御部１１からの指示に基づいて動作するものであり、水検出回路３４の信号がＨｉ信号のときに動作し、Ｌｏ信号のときは動作しないように、制御される。一方で、給電コネクタ３が電気自動車ＥＶのコネクタに取り付けられている状態での動作は、給電コネクタ３やコネクタの変形や破損を招く恐れがあるため、動作しないように制御部１１に制御されることが好ましい。
【００９０】
このように、排水機構３５を備えていることで、給電コネクタ３の内部に水が溜まっており、ロック部４３がロック状態になっている場合でも、給電コネクタ３内部の水を効果的に排出することができるため、使用者に排水の動作をさせることなく、また、安全に充電を行うことが可能である。以上のことより、充電装置Ｄでは、水検出部３３、水検出回路３４、ロック部４３、排水機構３５及び制御部１１が安全装置としての役割を果たす。
【００９１】
また、本実施形態の充電装置Ｄでは、制御部１１が定期的に水検出回路３４からの信号を取得しておき、水濡れを検出すると、排水機構３５を駆動するようにしてもよい。また、水検出回路３４からの信号にかかわらず定期的に排水機構３５を駆動するようにしてもよい。
【００９２】
なお、これ以外の特徴については、第１実施形態〜第３実施形態と同じである。
【００９３】
上述の各実施形態では、充電装置として車両（電気自動車ＥＶ）に搭載された蓄電池Ｂｔに対して急速充電を行う急速充電装置を例に説明しているが、これに限定されるものではない。通常充電を行う充電装置や、急速充電用のピンと通常充電用のピンの両方を備えた給電プラグを用い、急速充電又は普通充電を選択的に行う充電装置にも同様の構成を用いることが可能である。
【００９４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【００９５】
本発明にかかる充電装置は、前記車両に搭載された蓄電池を充電するとき、車両に設けられた受電コネクタと接続する給電コネクタと、前記給電コネクタの動作を制限する安全保持手段と、前記給電コネクタに備えられ前記蓄電地を充電するための電力が付与される給電コンタクト部分と外面とが水で繋がっていることを検出する水検出手段と、前記水検出手段が前記給電コンタクト部分と前記外面とが水でつながっていると検出したとき前記安全保持手段を動作させる制御手段とを備えている。
【００９６】
このように構成することで、前記給電コネクタの給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを検出し、水でつながっているときは、安全保持手段を動作させ、充電を行わないようにすることで、水濡れによる感電を抑制することが可能である。
【００９７】
上記構成の充電装置において、前記水検出手段が、前記外面と前記給電コンタクト部分との間を分断する溝を有しており、前記溝の前記外面側と前記給電コンタクト部分側とを繋ぐ水の架橋を検出したとき、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていると検出するようにしている。
【００９８】
このように構成することで、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを容易に検出することが可能である。
【００９９】
上記構成の充電装置において、水検出手段が、溝の外面側の側面に設けられた第１導電部材と、給電コンタクト部分側の側面に設けられた第２導電部材と、第１導電部材と第２導電部材との間の抵抗値に基づいて制御手段に信号を出力する水検出回路を備えており、制御手段が水検出回路からの信号の変化に基づき外面と給電コンタクト部分が水でつながっていると判断する。
【０１００】
このように構成することで、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを、電気信号として送信することができ、制御手段による安全保持手段の動作が容易になる。
【０１０１】
上記構成の充電装置において、給電コネクタを保持するコネクタ保持手段を備えており、安全保持手段は、給電コネクタがコネクタ保持手段から外れないようにロックするロック手段を備え、制御部からの指示に従ってロック手段のロック又はロック解除を行う。
【０１０２】
このように構成することで、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっているとき、給電コネクタをロックするので、使用者が給電コネクタを取り外すことができないので、感電事故の発生を予防することが可能である。
【０１０３】
上記構成の充電装置において、安全保持手段は、給電コネクタに充電用の電力を供給するための配線に設けられた開閉器を備えており、安全保持手段において、開閉器が制御手段からの指示に従って開閉動作される。
【０１０４】
このように構成することで、給電コネクタがどのような状態にあるときでも、給電コンタクト部分と外面とが水でつながったことを検出すると、給電コネクタへの電力が遮断される。これにより、効果的に感電事故を抑制することが可能である。
【０１０５】
上記構成の充電装置において、安全保持手段が動作していることの通知を行う通知手段を備えており、制御手段は安全保持手段を動作する指示を出すとともに通知手段に安全保持手段が動作している旨の通知を行うように指示を送る。
【０１０６】
このように構成することで、使用者に対し、給電コネクタに触る前に、給電コンタクト部分と外面とが水でつながっていることを警告できるので、感電事故を抑制することが可能である。
【０１０７】
上記構成の充電装置において、給電コンタクトは、蓄電池を急速充電するための高圧電圧が印加されるものである。
【符号の説明】
【０１０８】
Ａ  充電装置
１  充電器本体
１１  制御部
１２  電源回路
１２１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３  開閉器
１４  記憶部
２  給電ケーブル
２１  給電線
２２  信号線
３  給電コネクタ
３１  主フレーム
３１０  底部
３１１  筒状部
３１２  給電ピン（正極）
３１３  給電ピン（負極／接地）
３１４  信号ピン
３２  内フレーム
３２０  円板部
３２１  突出部
３２２  貫通孔
３３  水検出部
３３０  溝
３３１  第１導電部材
３３２  第２導電部材
３３３  第１端子
３３４  第２端子
３４  水検出回路
Ｒ１  第１抵抗
Ｒ２  第２抵抗
Ｒ３  第３抵抗
Ｒ４  第４抵抗
Ｃｐ１  コンパレータ
Ｉｎ１  第１入力端子
Ｉｎ２  第２入力端子
Ｏｎ  出力端子
４  コネクタホルダ
４１  本体部
４２  挟持部
４３  ロック部
【図１】
2015104256.tif 000003
【図２】
2015104256.tif 000004
【図３】
2015104256.tif 000005
【図４】
2015104256.tif 000006
【図５】
2015104256.tif 000007
【図６】
2015104256.tif 000008
【図７】
2015104256.tif 000009
【図８】
2015104256.tif 000010
【図９】
2015104256.tif 000011
【図１０】
2015104256.tif 000012
【図１１】
2015104256.tif 000013