(57)【要約】  電力変換システムは、電力変換装置とコネクタと処理部とを備える。電力変換装置は、電力系統に接続される。コネクタは、電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能である。処理部は、電池との電力の受け渡しが停止している期間に、コネクタと接続口とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成されている。
2014174842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続された電力変換装置と、
電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるコネクタと、
前記電池との電力の受け渡しが停止している期間に、前記コネクタと前記接続口とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成された処理部とを備える
ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項２】
前記コネクタにおいて前記電力変換装置と前記電池との間の電路に挿入されており、前記電路を導通させる閉状態と前記電路を遮断する開状態とが選択される開閉器と、
前記コネクタにおいて前記コネクタが装着状態であるときに前記開閉器の前記閉状態を許可し、前記コネクタが前記非装着状態であるときに前記開閉器を前記開状態にする開閉機構と、
前記処理部は、
前記開閉器について前記開状態と前記閉状態とを検出する第１の検出部と、
前記コネクタについて前記装着状態と前記非装着状態とを検出する第２の検出部と、
前記第１の検出部が前記閉状態を検出し、かつ前記第２の検出部が前記非装着状態を検出している場合に異常と判断する判断部とを備える
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項３】
前記第１の検出部と前記第２の検出部とは前記コネクタに設けられている
請求項２記載の電力変換システム。
【請求項４】
前記開閉器は、前記電路を開閉する主接点と、前記主接点に連動して開閉する補助接点とを備え、
前記第１の検出部は、前記補助接点の接点の状態を監視することにより前記開閉器が前記開状態か前記閉状態かを検出する
請求項２又は３記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記処理部は、
前記コネクタにおいて前記開閉器と前記電池との間の前記電路に定めた計測点で電圧値を計測する計測部と、
前記計測部が計測した前記電圧値を所定の閾値と比較する判断部とを備え、
前記判断部は、前記電池と前記接続口との間に設けられている第２の電路に挿入された第２の開閉器が前記第２の電路を遮断した状態で、前記計測部が計測した前記電圧値が前記閾値を超える場合に異常と判断する
請求項１記載の電力変換システム。
【請求項６】
前記判断部は、前記電力変換装置から電力が出力されず、かつ前記第２の開閉器に前記第２の電路を遮断する開状態が指示されている状態で、前記計測部が計測した電圧値が前記閾値を超える場合に前記第２の開閉器の異常と判断する
請求項５記載の電力変換システム。
【請求項７】
前記コネクタは、前記電力変換装置と前記電池との間の前記電路において、前記第２の開閉器と前記電力変換装置との間の容量成分により生じる残留電荷を放電する放電部を備える
請求項５〜６のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【請求項８】
前記放電部は、前記計測部と兼用されている
請求項７に記載の電力変換システム。
【請求項９】
前記処理部は前記コネクタに設けられており、
前記コネクタは、前記処理部による判断結果を表す２値の信号を前記電力変換装置に通知する通知部を備える
請求項３又は６記載の電力変換システム。
【請求項１０】
機器に搭載された第１の電池からの電力を電力系統に供給する電力に変換する変換回路と、
前記変換回路の動作を制御する制御回路と、
前記電力系統と前記変換回路との少なくとも一方から受電し前記制御回路に電力を供給する制御電源と、
前記機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であって、前記第１の電池と前記変換回路との間の電路を形成するコネクタとを備え、
前記コネクタは、前記機器に搭載された第２の電池から前記制御電源に受電させる補助電路を形成する
ことを特徴とする電力変換システム。
【請求項１１】
前記電力系統と前記変換回路とのいずれかから前記制御電源が受電している期間には前記補助電路を開放し、前記電力系統および前記変換回路から前記制御電源への給電が停止している期間には前記補助電路を導通させるスイッチ要素をさらに備える
請求項１０記載の電力変換システム。
【請求項１２】
前記コネクタは、前記接続口に対して装着状態であるときに通電され、前記接続口との装着状態を維持するアクチュエータを備え、
前記補助電路は、前記制御電源から前記アクチュエータに通電する電路と兼用され、
前記スイッチ要素は、前記第２の電池と前記アクチュエータとの間に挿入されている
請求項１１記載の電力変換システム。
【請求項１３】
前記制御電源が前記補助電路に出力する電圧値は、前記第２の電池が前記補助電路に出力する電圧値よりも高く設定されている
請求項１２記載の電力変換システム。
【請求項１４】
前記制御電源が前記電力系統と前記変換回路とのいずれかから受電している期間に、前記制御電源が前記第２の電池から受電することを禁止する受電制御部をさらに備える
請求項１２又は１３記載の電力変換システム。
【請求項１５】
前記スイッチ要素は、前記コネクタに付設されたモメンタリ型のスイッチである
請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【請求項１６】
前記第１の電池と前記接続口との間に挿入される開閉器の溶着の有無を判断し、前記開閉器の溶着を検出した場合に前記スイッチ要素をオンに維持するように指示する処理部をさらに備える
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【請求項１７】
前記第２の電池から前記コネクタに設けられた第２の制御電源に電源を供給する電路は、信号の伝送路として兼用されている
請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【請求項１８】
前記機器は、前記電池として蓄電池を搭載し、かつ前記蓄電池を走行用のエネルギー源に用いる電動車両である
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の電力変換システム。
【請求項１９】
電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディと、
アクチュエータを備えており、前記接続口に対して前記ボディが装着状態のときに、前記接続口からの前記ボディの取り外しを禁止するロック状態と前記接続口からの前記ボディの取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成された開閉機構と、
電力系統に接続された電力変換装置から前記アクチュエータに電力を供給する第１給電部と、
前記電力変換装置と前記機器とのうち少なくとも前記機器から前記アクチュエータに電力を供給する第２給電部とを備え、
前記アクチュエータは、電力が供給されている期間に前記開閉機構を前記ロック状態とし、電力が供給されていない期間に前記開閉機構を前記アンロック状態とする
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項２０】
前記第１給電部は、前記電力変換装置と前記電池との間の電路とは別経路で前記電力変換装置から受電し、
前記第２給電部は、前記電力変換装置と前記電池との間の電路から受電する
請求項１９記載のコネクタ。
【請求項２１】
前記第１給電部および前記第２給電部と前記アクチュエータとの間に挿入されたスイッチ要素が設けられたスイッチ回路をさらに備え、
前記第１給電部は、前記電力変換装置と前記電池との間の電路とは別経路で前記電力変換装置から受電するように構成され、
前記第２給電部は、前記機器に設けられている補助電源から前記電路とは別経路で受電するように構成され、
前記スイッチ回路は、前記第１給電部が受電する電圧値と前記電路の電圧値との少なくとも一方が所定の閾値以上であるときに前記スイッチ要素をオンにする制御部を備える
請求項１９記載のコネクタ。
【請求項２２】
前記第１給電部および前記第２給電部と前記アクチュエータとの間に挿入されたスイッチ要素が設けられたスイッチ回路をさらに備え、
前記第１給電部は、前記電力変換装置と前記電池との間の電路とは別経路で前記電力変換装置から受電するように構成され、
前記第２給電部は、前記機器に設けられている補助電源から前記電路とは別経路で受電するように構成され、
前記スイッチ要素は自己保持型であって、
前記スイッチ回路は、前記スイッチ要素を、前記第１給電部が受電する電圧値の立ち上がり時にオンにし、立ち下がり時にオフにするように構成され、
前記第１給電部は、前記電力変換装置から受電する部位と前記アクチュエータに給電する部位との間に逆流阻止用のダイオードを備える
請求項１９記載のコネクタ。
【請求項２３】
前記第１給電部は、前記電力変換装置と前記電池との間の電路とは別経路で前記電力変換装置から受電して前記アクチュエータに給電するように構成され、
前記第２給電部は、前記機器に設けられている補助電源から前記電路とは別経路で受電して前記アクチュエータに給電するように構成されている
請求項２０記載のコネクタ。
【請求項２４】
電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディと、
パルス状の駆動電圧が加えられたときに動作するラッチング型のアクチュエータを備えており、前記接続口に対して前記ボディが装着状態のときに、前記接続口からの前記ボディの取り外しを禁止するロック状態と前記接続口からの前記ボディの取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成された開閉機構と、
前記電池との電力の受け渡しが停止している期間に、前記コネクタと前記接続口とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成された処理部と、
前記処理部が異常と判断した期間には、前記開閉機構をアンロック状態に移行させる前記駆動電圧が前記アクチュエータに与えられないように、前記駆動電圧を無効化する無効化回路とを備える
ことを特徴とするコネクタ。
【請求項２５】
前記機器は、前記電池として蓄電池を搭載し、かつ前記蓄電池を走行用のエネルギー源に用いる電動車両である
請求項１９〜２４のいずれか１項に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電力変換システム、コネクタ、より詳細には、機器に搭載された電池の電力を電力系統に供給可能にする電力変換システム、および機器に接続されるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の制約や環境への配慮から、走行用のエネルギー源として蓄電池を搭載した電動車両が注目されている。また、電動車両に搭載された蓄電池の充電あるいは放電を行うために、本体と、ケーブルと、充放電コネクタとを備えた充放電器が提案されている（たとえば、文献１（日本特許出願公開番号２０１３−３１３４８号））。【０００３】
文献１に記載された充放電器は、本体に、ケーブルに流れる電流の電流値が所定値以上の場合に、当該電流を遮断する電磁開閉器が充放電コネクタに設けられている。さらに、蓄電池から家電機器に電力を供給する技術も記載されている。【０００４】
しかし、文献１に記載された充放電器は、充放電コネクタに設けられている電磁開閉器の異常の有無を検出する機能がなく、充放電コネクタ内の電磁開閉器に溶着等の異常が生じてもユーザへの報知などの適切な措置をすぐに講じることができない。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、コネクタと電池との間で電力の受け渡しが停止している期間の異常を検出できる電力変換システムを提供することを目的とする。また、本発明は、異常が検出されると機器からの取り外しが禁止されるコネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の電力変換システムは、電力系統に接続された電力変換装置と、電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるコネクタと、前記電池との電力の受け渡しが停止している期間に、前記コネクタと前記接続口とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成された処理部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の電力変換システムは、機器に搭載された第１の電池からの電力を電力系統に供給する電力に変換する変換回路と、前記変換回路の動作を制御する制御回路と、前記電力系統と前記変換回路との少なくとも一方から受電し前記制御回路に電力を供給する制御電源と、前記機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であって、前記第１の電池と前記変換回路との間の電路を形成するコネクタとを備え、前記コネクタは、前記機器に搭載された第２の電池から前記制御電源に受電させる補助電路を形成することを特徴とする。
【０００８】
本発明のコネクタは、電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディと、アクチュエータを備えており、前記接続口に対して前記ボディが装着状態のときに、前記接続口からの前記ボディの取り外しを禁止するロック状態と前記接続口からの前記ボディの取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成された開閉機構と、電力系統に接続された電力変換装置から前記アクチュエータに電力を供給する第１給電部と、前記電力変換装置と前記機器とのうち少なくとも前記機器から前記アクチュエータに電力を供給する第２給電部とを備え、前記アクチュエータは、電力が供給されている期間に前記開閉機構を前記ロック状態とし、電力が供給されていない期間に前記開閉機構を前記アンロック状態とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他のコネクタは、電池を搭載した機器に設けられた接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディと、パルス状の駆動電圧が加えられたときに動作するラッチング型のアクチュエータを備えており、前記接続口に対して前記ボディが装着状態のときに、前記接続口からの前記ボディの取り外しを禁止するロック状態と前記接続口からの前記ボディの取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成された開閉機構と、前記電池との電力の受け渡しが停止している期間に、前記コネクタと前記接続口とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成された処理部と、前記処理部が異常と判断した期間には、前記開閉機構をアンロック状態に移行させる前記駆動電圧が前記アクチュエータに与えられないように、前記駆動電圧を無効化する無効化回路とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電力変換システムの構成によれば、コネクタと電池との間で電力の受け渡しが停止している期間の異常を検出できるという利点がある。
【００１１】
本発明のコネクタの構成によれば、処理部が異常を検出すると機器からの取り外しが禁止されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
【図１】実施形態１、実施形態２に共通する構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１に用いるコネクタと接続口とを示す側面図である。
【図３】実施形態１に用いる一部分の回路図である。
【図４】実施形態３を示すブロック図である。
【図５】実施形態３、実施形態４に共通するコネクタの一部分の回路図である。
【図６】実施形態４の動作を説明する図である。
【図７】実施形態５を示すブロック図である。
【図８】実施形態６を示すブロック図である。
【図９】実施形態６の変形例を示すブロック図である。
【図１０】実施形態７を示すブロック図である。
【図１１】実施形態８を示すブロック図である。
【図１２】実施形態８に用いる変形例を示す一部分の回路図である。
【図１３】実施形態９を示す構成図である。
【図１４】実施形態９の一動作をフローチャートで示す図である。
【図１５】実施形態９の変形例を示す一部分の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、機器が走行用のエネルギー源になる電池を搭載した電動車両である場合を想定して説明する。ただし、機器は、電動車両に限らない。すなわち、電池を筐体に収納している機器であれば、以下に説明するコネクタを使用できる場合がある。電池は、主に蓄電池を想定しているが、燃料電池であってもよい。また、蓄電池の場合の容量は、たとえば１ｋＷｈ以上であって、電池の最大出力電力は、たとえば０．５ｋＷ以上であることが望ましい。
【００１４】
以下の説明において、電動車両は、電池を走行用のエネルギー源として原動機である電動機を駆動することによって走行する電気自動車を想定する。ただし、電動車両は、内燃機関と電動機とを搭載したハイブリッド車（パラレル型、シリーズ型、スプリット型を問わない）、電力変換装置を内蔵したプラグインハイブリッド車、燃料電池を搭載した燃料電池車などであってもよい。要するに、電動車両は、電池を走行用のエネルギー源に用いる車両であって、コネクタを用いて電力の受け渡しを行う構成であればよい。したがって、電動車両は電動二輪車でもよい。
【００１５】
ここでは、電動車両が走行用のエネルギー源である蓄電池を搭載した電気自動車である場合を想定しているから、蓄電池を充電するために電力変換装置が用いられる。電力変換装置は、系統電源あるいは分散型電源のような電源から受電した電力を電動車両に搭載された蓄電池の充電に適した電力に変換する機能と、蓄電池の電力を系統電源に相当する電力に変換する機能とを有している。
【００１６】
すなわち、電力変換装置は、電源と蓄電池との間で双方向に電力変換を行う。電動車両に搭載された蓄電池は、系統電源または分散型電源から電力変換装置を通して充電され、系統電源に接続された電路に対して電力変換装置を通して電力を供給することが可能である。電動車両は接続口を備え、接続口は蓄電池に電気的に接続された接続部を備える。コネクタは、接続口に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディと、電力変換装置に電気的に接続された接触子とを備える。そして、コネクタが接続口に対して装着状態であるときに、接続口の接続部と電力コネクタの接触子とが電気的に接続される。
【００１７】
電力変換装置は、電動車両を利用する利用者の住宅に設置される場合、住宅に配置された分電盤を通して電力系統に電気的に接続される。また、不特定多数の人が利用する場所に電力変換装置が設置される場合、電力変換装置は、電力系統に分電盤を通して接続されるか、あるいは電力系統に直接接続される。以下の実施形態においては、電力変換装置が住宅に設置されている場合を想定する。
【００１８】
すなわち、電力変換装置は、系統電源または住宅に設置された太陽光発電装置のような分散型電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、この直流電力により蓄電池の充電を行う機能を有する。また、電力変換装置は、蓄電池が放電した直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を電力系統に接続された分電盤を通して住宅で使用する電気負荷に供給する機能を有する。蓄電池の電力を用いて電気負荷に電力を供給する機能は、Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home）と呼ばれている。なお、電力変換装置は、蓄電池との間で電力を受け渡す構成であれば、蓄電池の充電と放電との一方のみを行うように構成されていてもよい。
【００１９】
以下の実施形態において、電力変換装置は、戸建て住宅に設置されることを想定しているが、集合住宅、商業施設、工業施設、空港などの様々な施設の駐車場においても実施形態で説明する技術を採用することが可能である。
【００２０】
以下では、電動車両に搭載された蓄電池の充電方式としてＣＨＡｄｅＭＯ（商標）方式が採用されている場合を例に説明する。この充電方式では、電動車両に搭載されている電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が、蓄電池の残容量、蓄電池の温度など、蓄電池の状況に関する情報に基づいて充電に要する電流値を計算する。また、電力変換装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信によって電動車両から充電に要する電流値の指示を受け、指示に従って出力する電流値を制御する。ただし、以下の実施形態において説明するコネクタは他の充電方式でも適用可能である。
【００２１】
以下に説明する実施形態では、電力変換装置とコネクタとを備える電力変換システムについて説明する。ただし、以下に説明するコネクタは、実施形態において説明する構成以外の電力変換装置と組み合わせることが可能である場合もある。
【００２２】
（実施形態１）
以下に説明する電力変換システムは、図１に示すように、電力変換装置１０とコネクタ３０とを備える。電力変換装置１０は、交流と直流との間で双方向に電力変換を行う変換回路１１を備える。電力変換装置１０の筐体は、住宅の壁に取り付けられる壁掛け型、地面に設置される据え置き型などから選択される。変換回路１１は、住宅に設置された分電盤６０に電気的に接続され、ケーブル２０を用いてコネクタ３０と接続される。分電盤６０は系統電源６１に接続された主幹回路を複数系統の分岐回路に分岐させる。分岐回路には電気負荷６２が電気的に接続される。
【００２３】
変換回路１１は、分電盤６０から供給される交流を、電動車両４０に搭載された蓄電池４１に適合する電圧値の直流電力に変換する機能と、電動車両４０の蓄電池４１から出力される直流電力を系統電源６１と等価な交流電力に変換する機能とを有する。蓄電池４１から出力された直流電力から変換した交流電力は分電盤６０に供給される。この交流電力は、通常は住宅内の電気負荷６２に供給される。
【００２４】
蓄電池４１の端子電圧は、たとえば、電圧値が５０〜６００Ｖの範囲から選択される。また、変換回路１１と分電盤６０との間で受け渡される交流電力は、系統電源６１と等価であるから、たとえば、電圧の実効値が１００Ｖまたは２００Ｖであって、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚになる。
【００２５】
電動車両４０は接続口４２を備え、接続口４２は蓄電池４１と電気的に接続された接触子４２１、４２２を備える。また、接続口４２は、コネクタ３０の一部が挿入可能である受け穴４２５（図２参照）を備える。すなわち、接続口４２は、インレットを構成する。受け穴４２５の内側面には段差部４２６が形成されている。段差部４２６は、受け穴４２５にコネクタ３０が挿入される方向において、開口側の内側面より奥側の内側面が凹んだ形状に形成されている。
【００２６】
一方、コネクタ３０は、図２に示すように、接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であるボディ３０１を備える。すなわち、ボディ３０１の一部は接続口４２の受け穴４２５に適合する形状であって、受け穴４２５に対して挿入可能に形成される。コネクタ３０のボディ３０１は、円筒状の筒体部３０２と、筒体部３０２から後方に延びたグリップ３０３とを含んでおり、グリップ３０３の後端からケーブル２０が引き出されている。
【００２７】
筒体部３０２は、前面に円形状の開口部が形成されている。筒体部３０２の開口部からは接続口４２の受け穴４２５に挿入される円柱状の挿入部３０４が前方に突き出ている。挿入部３０４の前面には複数個の穴（図示せず）が形成されており、各穴内には接続口４２に設けられた接触子と電気的に接続可能なピン状の接触子が配置されている。なお、図１には接続口４２に２個の接触子４２１、４２２を示し、コネクタ３０にも２個の接触子３６１、３６２を示しているが、接続口４２および挿入部３０４には他にも図示していない接触子が設けられる。他の接触子については、以下の説明により明らかになる。さらに、挿入部３０４の外周面には、ラッチレバー３２２を露出させるための露出孔（図示せず）が形成されている。
【００２８】
ラッチレバー３２２は、ボディ３０１が接続口４２に対して非装着状態であるときは、挿入部３０４の中に引き込まれておる。ボディ３０１が接続口４２に装着される際には、挿入部３０４が筒体部３０２に対して相対的に移動し、開閉機構３２が動作することにより、ラッチレバー３２２は露出孔から挿入部３０４の外方へ突き出るように移動する。ラッチレバー３２２は、ボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であるときには、接続口４２に設けられている段差部４２６に重なることにより、接続口４２からの挿入部３０４が抜けることを防止する。
【００２９】
筒体部３０２の後端部には解除ボタン３２３が設けられている。ボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であるときに、解除ボタン３２３が押されるように操作されると、開閉機構３２が動作することにより、ラッチレバー３２２が挿入部３０４に引き込まれる。ボディ３０１は接続口４２に対する抜け止めが解除される。すなわち、解除ボタン３２３は、ラッチレバー３２２を挿入部３０４に引き込むための操作部であって、解除ボタン３２３が操作されるまではラッチレバー３２２は段差部４２６に重なる状態が維持される。そのため、コネクタ３０は、ボディ３０１が接続口４２に対して装着状態になると、解除ボタン３２３が押されるまでは、接続口４２からボディ３０１を取り外せなくなる。
【００３０】
ラッチレバー３２２と解除ボタン３２３とは、上述のように、コネクタ３０に設けられた開閉機構３２（図１参照）を介して連動する。開閉機構３２は、解除ボタン３２３の移動を許可する状態と、解除ボタン３２３の移動を禁止する状態とを選択するアクチュエータ３２１を備える。
【００３１】
アクチュエータ３２１は、電磁石を用いたリニアソレノイドであることが望ましい。また、アクチュエータ３２１を構成する電磁石は、永久磁石を備えず通電時と非通電時とでプランジャの進退を行う無極型と、永久磁石を備え短時間のパルス状の駆動電圧を与えることによってプランジャの進退を行う有極型とのいずれかの構成が用いられる。本実施形態では、アクチュエータ３２１は、通電時に解除ボタン３２３の移動を禁止する無極型の電磁石を想定している。
【００３２】
つまり、アクチュエータ３２１に通電されている期間には、開閉機構３２は、解除ボタン３２３の移動を禁止し、接続口４２からのボディ３０１の取り外しを禁止するロック状態になる。一方、アクチュエータ３２１に通電されていない期間には、開閉機構３２は、解除ボタン３２３の移動を可能にし、接続口４２からボディ３０１の取り外しを許可するアンロック状態になる。
【００３３】
コネクタ３０を電動車両４０の接続口４２に接続するときには、利用者は、グリップ３０３を握るようにコネクタ３０を持ち、挿入部３０４を挿入部３０４の軸方向に沿って接続口４２の受け穴４２５に挿入する。コネクタ３０は、ボディ３０１が接続口４２に押し付けられると、受け穴４２５の内側面に形成された段差部４２６の奥までラッチレバー３２２が挿入され、さらに、挿入部３０４が筒体部３０２に向かって相対的に移動する。挿入部３０４が筒体部３０２に対して相対的に移動すると、開閉機構３２は、ラッチレバー３２２を挿入部３０４の側面から突き出す。したがって、ラッチレバー３２２が段差部４２６に重なり、コネクタ３０は接続口４２から脱落しないように保持される。つまり、コネクタ３０のボディ３０１は接続口４２に対して装着状態に維持される。
【００３４】
一方、コネクタ３０を電動車両４０から取り外すときには、利用者は、グリップ３０３を握るようにコネクタ３０を持ち、解除ボタン３２３を押す。解除ボタン３２３が押されると、開閉機構３２は、ラッチレバー３２２が段差部４２６と重ならない位置までラッチレバー３２３を挿入部３０４の側面から引き込む。解除ボタン３２３を押してラッチレバー３２２を引き込んだ状態を維持しながらコネクタ３０を接続口４２から引き離す向きに引っ張ると、コネクタ３０は、挿入部３０４が接続口４２から抜ける。つまり、コネクタ３０のボディ３０１は接続口４２に対して非装着状態になる。
【００３５】
コネクタ３０の挿入部３０４に保持されている２個の接触子３６１、３６２は、電力変換装置１０の変換回路１１にケーブル２０を介して電気的に接続される。コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であるときには、コネクタ３０の接触子３６１、３６２が接続口４２の接触子４２１、４２２に接触する。したがって、コネクタ３０が電動車両４０の接続口４２に対して装着状態であると、変換回路１１と蓄電池４１とが、ケーブル２０とコネクタ３０に設けられた電路５１１、５１２および電動車両４０に設けられた電路５２１、５２２を通して電気的に接続される。ここに、電路５１１、５１２が第１の電路であり、電路５２１、５２２が第２の電路である。
【００３６】
電力変換装置１０は、変換回路１１のほかに通信部１２と報知部１３とを備える。通信部１２は、コネクタ３０にケーブル２０を介して接続される。コネクタ３０が電動車両４０の接続口４２に対して装着状態であるときには、通信部１２は、コネクタ３０を通して電動車両４０に搭載されている電子制御ユニット４５と通信することが可能になる。通信部１２と電子制御ユニット４５との間では、たとえばＣＡＮ通信による双方向の通信が行われる。したがって、通信部１２は、蓄電池４１の端子電圧、蓄電池４１の残容量、蓄電池４１の温度などの情報を受け取り、必要に応じて電子制御ユニット４５への指示を与えることが可能になる。
【００３７】
電力変換装置１０とコネクタ３０とを電気的に接続するケーブル２０は、変換回路１１と蓄電池４１との間の電路の一部となる一対の電源線２１、２２を備える。すなわち、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であれば、電源線２１、２２は、変換回路１１と蓄電池４１との間で電力を受け渡すための電路の一部として用いられる。ここに、図示例において、電源線２１は高電位側（正極）、電源線２２は低電位側（負極）に定められている。
【００３８】
ケーブル２０は、電源線２１、２２のほかに、通信部１２に接続された信号線２３を含んでいる。信号線２３は、たとえば、ＣＡＮ通信に用いる２本の通信線と、５本の制御線とを備える。通信線および制御線については後述する。コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であれば、信号線２３はコネクタ３０を介して電動車両４０の電子制御ユニット４５に接続され、電力変換装置１の通信部１２は信号線２３を通して電動車両４０との間で通信可能となる。なお、図１において通信線および制御線の記載は省略している。
【００３９】
電動車両４０は、走行用のエネルギー源である蓄電池４１と電磁接触器を用いた第２の開閉器としての開閉器４３とを備える。電磁接触器は、電磁石により接点が開閉されるように構成されている。第２の開閉器である開閉器４３は、蓄電池４１と接続口４２との間の第２の電路である電路５２１、５２２に挿入される。開閉器４３は、高電位側（正極）の電路５２１に挿入された接点４３１と、低電位側（負極）の電路５２２に挿入された接点４３２とを備える。すなわち、開閉器４３は、いわゆる両切接点を備える。
【００４０】
開閉器４３は、電動車両４０の電子制御ユニット４５によって開状態と閉状態とが選択される。電子制御ユニット４５は、蓄電池４１の充電あるいは放電を開始する際に、電力変換装置１０から通知を受けて開閉器４３を閉状態に移行させる。また、電子制御ユニット４５は、蓄電池４１の充電あるいは放電を終了する際に、開閉器４３を開状態に移行させる。すなわち、接続口４２に設けられた接触子４２１、４２２は、蓄電池４１の充電あるいは放電を行う期間には、接点４３１、４３２を通して蓄電池４１に電気的に接続され、蓄電池４１の充電あるいは放電を行わない期間には、蓄電池４１から電気的に切り離される。
【００４１】
本実施形態のコネクタ３０は、上述したように電動車両４０の接続口４２に装着可能であるボディ３０１を備える。また、コネクタ３０は、開閉器３１と開閉機構３２と処理部３３とをボディ３０１の内部に備える。
【００４２】
開閉器３１は、ケーブル２０における電源線２１、２２と接触子３６１、３６２との間の電路５１１、５１２に挿入される。具体的には、開閉器３１は、電源線２１と接触子３６１との間の電路５１１に挿入される接点３１１と、電源線２２と接触子３６２との間の電路５１２に挿入される接点３１２とを備える。すなわち、開閉器３１は、いわゆる両切接点を備える。２つの接点３１１、３１２は、電路５１１、５１２の導通と遮断とを選択する主接点として機能し、開閉器３１が備える操作子（図示せず）に外力が作用することによって開閉される。
【００４３】
また、本実施形態の開閉器３１は、電路５１１、５１２に異常な電流が通過したときに、接点３１１、３１２を短時間で開くように構成されたトリップ装置を内蔵しており、回路遮断器としても機能する。トリップ装置は、接点３１１、３１２を過電流が通過する時間が所定時間に達した場合、あるいは接点３１１、３１２を含む回路内に短絡電流が流れた場合を異常な電流が通過した場合として動作し、接点３１１、３１２を短時間で急速に開くように構成される。
【００４４】
処理部３３は、開閉器３１が開状態であるか閉状態であるかを検出する第１の検出部３３１と、開閉機構３２が開閉器３１を開状態に移行させる外力を作用させたか否かを検出する第２の検出部３３２とを備える。また、処理部３３は、第１の検出部３３１と第２の検出部３３２とが検出した結果を用いて、異常か否かを判断する判断部３３０を備える。処理部３３は、コネクタ３０に設けられていることが望ましいが、コネクタ３０とは別に設けられていてもよい。また、判断部３３０がコネクタ３０に設けられ、第１の検出部３３１と第２の検出部３３２とがコネクタ３０とは別に設けられていてもよい。
【００４５】
ここに、処理部３３は、異常か正常かの２状態を表せばよいから、判断部３３０は判断結果として２値の判定信号を出力すればよい。コネクタ３０は、処理部３３から出力された判定信号を電力変換装置１０に送信するために通知部３４をさらに備えていることが望ましい。処理部３３と通知部３４との構成および動作は後述する。
【００４６】
ところで、開閉器３１の主接点である接点３１１、３１２が閉状態であるか開状態であるかを第１の検出部３３１が検出するために、開閉器３１は、接点３１１、３１２の開閉に連動する補助接点３１３を備えることが望ましい。補助接点３１３は、共通接点と第１接点と第２接点とを備え、共通接点は第１接点と第２接点との一方と選択的に導通するように構成されている。
【００４７】
開閉器３１の２つの接点３１１、３１２が両方とも開いた状態では、共通接点は第１接点と導通し、開閉器３１の接点３１１、３１２が一方でも閉じた状態であると共通接点は第２接点と導通する。すなわち、補助接点３１３は、主接点である接点３１１、３１２に連結され、接点３１１、３１２の動きに連動して共通接点が第１接点と第２接点との一方と導通する。したがって、たとえば、操作子に対して開状態に移行させる外力が作用しても、２つの接点３１１、３１２のうちの一方でも溶着していれば、補助接点３１３は共通接点が第２接点と導通した状態に保たれる。
【００４８】
補助接点３１３は、第１の検出部３３１に接続されており、第１の検出部３３１は、補助接点３１３の共通接点が第１接点と第２接点とのどちらと導通しているかを監視することによって、主接点である接点３１１、３１２の開閉の状態を検出する。
【００４９】
さらに、開閉器３１は、操作子とは別に接点３１１、３１２を開閉させるアクチュエータ３１４を備える。このアクチュエータ３１４は無極型の電磁石を備え、通電時に接点３１１、３１２を閉じ、非通電時に接点３１１、３１２を開くように、接点３１１、３１２に力を伝達する。このアクチュエータ３１４は、挿入部３０４の温度が定められた許容温度を超えたときに接点３１１、３１２を開くために設けられている。
【００５０】
そのため、コネクタ３０は、挿入部３０４の温度を監視する温度センサ３７と、温度センサ３７の出力に基づいてアクチュエータ３１４を動作させる駆動部３８とを備える。温度センサ３７は、たとえばサーミスタが用いられる。コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であるときに、温度センサ３７の検出温度が許容温度を超えると、駆動部３８はアクチュエータ３１４への通電を停止して開閉器３１を開状態に移行させる。
【００５１】
開閉器３１は、コネクタ３０が接続口４２に対して非装着状態であれば開閉機構３２によって開状態になる。また、開閉器３１は、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態である場合、解除ボタン３２３が操作されるか、電路５１１、５１２に異常電流が通過するか、挿入部３０４が許容温度を超えると開状態になる。
【００５２】
さらに、コネクタ３０は、電力変換装置１０に設けられた制御電源１４（図３参照）から信号線２３を通して供給される制御用の電力（たとえば、直流１２Ｖ）を用いて、処理部３３、通知部３４などに電力を供給する制御電源３９を備える。
【００５３】
ところで、本実施形態では、図３に示すように、電力変換装置１０およびコネクタ３０を備える電力変換システムは、信号線２３に含まれる５本の制御線２３１〜２３５を通して電動車両４０との間で情報の受け渡しを行っている。なお、図３において、制御線２３１〜２３５は、ケーブル２０における電路だけではなく、電力変換装置１０とコネクタ３０とにおいて、ケーブル２０の各制御線２３１〜２３５に接続された電路を意味する。
【００５４】
図示例は、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態である場合を示している。また、図３では、電路５１１、５１２およびＣＡＮ通信のための通信線は省略されている。なお、図示例において、電力変換装置１０とコネクタ３０とは区別していないが、第２の検出部３３２および挿入部３０４を除く構成は、電力変換装置１０に設けられることが望ましい。
【００５５】
制御線２３１には、制御電源１４の正極と挿入部３０４との間に電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１が接続される。また、制御線２３２には、制御電源１４のグランド（負極）と挿入部３０４との間に電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２が接続される。さらに、制御線２３３には、制御電源１４のグランドとコネクタ３０の接触子との間に抵抗Ｒ１３が接続され、制御線２３４には、制御電源１４の正極とコネクタ３０の接触子との間にフォトカプラ１５の１次側と抵抗Ｒ１４との直列回路が接続される。図示例において、第２の検出部３３２は、制御線２３３において抵抗Ｒ１３と接触子との間の電位を監視するように設けられている。
【００５６】
電動車両４０は、走行用のエネルギー源である蓄電池４１とは別に、電動車両４０に搭載された機器を動作させるための電源である車載バッテリ４６を備える。すなわち、電動車両４０は、第１の電池である蓄電池４１と第２の電池である車載バッテリ４６とを備える。車載バッテリ４６の端子電圧は、たとえば直流１２Ｖが選択される。制御電源１４と車載バッテリ４６とはグランド電位が同電位になるように、制御線２３５を通して互いに接続されている。この車載バッテリ４６は、エアコン、ワイパー、前照灯、方向表示灯、車内灯、カーナビゲーションのように車両で利用される設備を動作させるために搭載されている。すなわち、車載バッテリ４６は、鉛蓄電池を代表例とする。
【００５７】
電動車両４０は３個のフォトカプラ４５１、４５２、４５３を備える。フォトカプラ４５１の１次側は抵抗Ｒ４１を介して制御線２３１に接続され、フォトカプラ４５２の１次側は抵抗Ｒ４２を介して制御線２３２に接続される。また、フォトカプラ４５３の１次側は抵抗Ｒ４３を介して制御線２３３に接続される。電動車両４０は、トランジスタ４７を備え、トランジスタ４７に抵抗Ｒ４４を介して制御線２３４が接続される。
【００５８】
電動車両４０において、開閉器４３は、電磁石を構成するコイル４３３、４３４が並列に接続され、コイル４３３、４３４の並列回路にスイッチ要素４４が直列に接続されている。なお、コイル４３３、４３４は１個を共用してもよい。スイッチ要素４４は、電磁リレー、フォトカプラなどから選択される。
【００５９】
コイル４３３、４３４とスイッチ要素４４との直列回路は、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であるときに、制御線２３１、２３２の間に接続される。この構成では、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１が閉じ、かつ電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２が閉じた状態において、スイッチ要素４４がオンであると、コイル４３３、４３４に通電され開閉器４３の接点４３１、４３２が閉じる。
【００６０】
フォトカプラ４５１の１次側は制御線２３１とグランドとの間に接続され、フォトカプラ４５２の１次側は制御線２３１と制御線２３２との間に接続される。したがって、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１が閉じると、フォトカプラ４５１の２次側がオンになり、このとき電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２が開いていると、フォトカプラ４５２の２次側はオフに保たれる。一方、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１と電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２との両方が閉じると、フォトカプラ４５１だけではなく、フォトカプラ４５２の２次側もオンになる。
【００６１】
フォトカプラ４５３の１次側は制御線２３３と車載バッテリ４６の正極との間に接続される。したがって、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であると、第２の検出部３３２は、車載バッテリ４６の端子電圧を抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ４４とにより分圧した電圧を検出する。
【００６２】
上述した構成では、トランジスタ４７は制御線２３４を介してフォトカプラ１５の１次側に接続されているから、トランジスタ４７のオンオフの状態が、フォトカプラ１５の２次側に伝達される。したがって、電動車両４０から電力変換装置１０に対して情報を伝送することが可能になっている。
【００６３】
蓄電池４１を充電する動作について簡単に説明する。電動車両４０の接続口４２にコネクタ３０が装着されていると、制御線２３３に電流が流れるからフォトカプラ４５３がオンになる。したがって、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、コネクタ３０が接続口４２に接続されたことを認識する。また、第２の検出部３３２は、車載バッテリ４６の端子電圧を抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ４４で分圧した電圧を検出することにより、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であることを認識する。
【００６４】
その後、電力変換装置１０に対して充電の開始を指示するための操作が行われると、電力変換装置１０は、充電を行うための処理を開始し、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１をオンにする。電力変換装置１０は、図示しない操作部を備えており、充電を開始する操作は操作部に対して行われる。
【００６５】
電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１がオンになると、制御線２３１に電流が流れるからフォトカプラ４５１がオンになる。フォトカプラ４５１がオンになると、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０が操作されたことを認識し、電力変換装置１０との間でＣＡＮ通信を開始する。したがって、電力変換装置１０は、蓄電池４１の残容量、蓄電池４１の温度など、蓄電池４１の状況に関する情報を、電子制御ユニット４５から受け取る。
【００６６】
次に、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０と蓄電池４１との間での電力の受け渡しを許可するためにトランジスタ４７をオンにする。トランジスタ４７がオンになると、トランジスタ４７に制御線２３４を通して接続されているフォトカプラ１５がオンになる。電力変換装置１０は、フォトカプラ１５がオンになると、蓄電池４１との間の電力の受け渡しが許可されたと認識し、コネクタ３０の開閉機構３２に設けられたアクチュエータ３２１に電力を供給して解除ボタン３２３の移動を禁止する。つまり、開閉機構３２は、ロック状態になる。その後、電力変換装置１０は、電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２をオンにする。電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２がオンになると、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１と電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２とを通してフォトカプラ４５２がオンになる。フォトカプラ４５２になると、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０との間で電力の受け渡しが可能になったと認識する。
【００６７】
電動車両４０の電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０と蓄電池４１との間で電力の受け渡しが可能になったことを認識すると、スイッチ要素４４をオンにし、開閉器４３の接点４３１、４３２を閉じる。また、電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０との間でＣＡＮ通信を行って、蓄電池４１の充電に要する電流値を電力変換装置１０に指示する。電力変換装置１０は、充電に要する電流値が指示されると、蓄電池４１の充電を行うために、電路５１１、５１２への電力の供給を開始する。
【００６８】
蓄電池４１の充電を終了させる条件は１種類ではないが、ここでは、電動車両４０において蓄電池４１の残容量を条件として充電を終了させる場合を一例として説明する。この場合、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、蓄電池４１の残容量が定められた値に達すると、トランジスタ４７をオフにする。トランジスタ４７がオフになると、フォトカプラ１５がオフになるから、電力変換装置１０は、充電の終了が指示されたと認識し、電路５１１、５１２への電力の供給を停止する。一方、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、蓄電池４１の充電を行う電流が所定値以下まで低下したことを確認すると、スイッチ要素４４をオフにし、開閉器４３の接点４３１、４３２を開く。その後、電力変換装置１０と電子制御ユニット４５とが絶縁診断を含む確認の処理を行う。確認が終了すれば、電力変換装置１０は、コネクタ３０の開閉機構３２に設けられたアクチュエータ３２１への電力を停止して、コネクタ３０が接続口４２から離脱可能にし、充電の処理を終了する。つまり、開閉機構３２は、アンロック状態になる。
【００６９】
次に、蓄電池４１が貯えている電力を電力変換装置１０に出力させる動作について簡単に説明する。すなわち、以下では、蓄電池４１が電力変換装置１０に対して放電する動作を説明する。電力変換装置１０と電動車両４０の電子制御ユニット４５とが、電力変換装置１０と蓄電池４１との間で電力の受け渡しが可能になったと認識するまでの処理は、蓄電池４１を充電する処理と同様である。
【００７０】
すなわち、電動車両４０の接続口４２にコネクタ３０が装着されていると、フォトカプラ４５３がオンになって、コネクタ３０が接続口４２に接続されたことを、電子制御ユニット４５が認識する。また、第２の検出部３３２が制御線２３３の電圧を検出することにより、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態であることを認識する。
【００７１】
その後、電力変換装置１０の操作部に対して、蓄電池４１から放電させた電力を利用するための操作が行われると、電力変換装置１０は、放電のための処理を開始する。放電のための処理が開始されると、電力変換装置１０は、電磁リレーＲｙ１１の接点ｒ１１をオンにし、電動車両４０の電子制御ユニット４５に、電力変換装置１０が操作されたことを認識させる。電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０との間でＣＡＮ通信を開始し、蓄電池４１の残容量、蓄電池４１の温度など、蓄電池４１の状況に関する情報を、電子制御ユニット４５から電力変換装置１０に引き渡す。
【００７２】
さらに、電子制御ユニット４５はトランジスタ４７をオンにし、電力変換装置１０に放電の許可を通知する。この動作によって、電力変換装置１０は、コネクタ３０の開閉機構３２に設けられたアクチュエータ３２１に電力を供給することにより解除ボタン３２３の移動を禁止する。つまり、ラッチレバー３２２の移動が禁止され、ロック状態が維持される。その後、電力変換装置１０は、電磁リレーＲｙ１２の接点ｒ１２をオンにし、電動車両４０の電子制御ユニット４５に、蓄電池４１との間で電力の受け渡しを行うことが可能になったことを認識させる。
【００７３】
電動車両４０の電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０と蓄電池４１との間で電力の受け渡しが可能になったことを認識すると、スイッチ要素４４をオンにし、開閉器４３の接点４３１、４３２を閉じる。また、電子制御ユニット４５は、電力変換装置１０との間でＣＡＮ通信を行って、電力変換装置１０の動作を開始させ、蓄電池４１の直流電力を交流電力に変換させる。
【００７４】
蓄電池４１からの放電を終了させる条件は１種類ではないが、ここでは、電動車両４０において蓄電池４１の残容量を条件に用いて放電を終了させる場合を例として説明する。この場合、電動車両４０の電子制御ユニット４５は、蓄電池４１の残容量が定められた値に達すると、トランジスタ４７をオフにして、電力変換装置１０に放電の終了を認識させる。電力変換装置１０が動作を停止し、電子制御ユニット４５が、蓄電池４１から電力変換装置１０に放電される電流が所定値以下まで低下したことを確認すると、スイッチ要素４４をオフにし、開閉器４３の接点４３１、４３２を開く。その後、電力変換装置１０と電子制御ユニット４５とが確認の処理を行い、確認が終了すれば、コネクタ３０の開閉機構３２に設けられたアクチュエータ３２１への電力を停止して、コネクタ３０が接続口４２から離脱可能にし、放電の処理を終了する。
【００７５】
本実施形態のコネクタ３０は、上述したように、開閉器３１の異常を検出するための構成として処理部３３を備え、処理部３３は、判断部３３０と第１の検出部３３１と第２の検出部３３２とを備える。また、判断部３３０による判断の結果は、通知部３４を通して電力変換装置１０に通知されるように構成されている。
【００７６】
第１の検出部３３１は、上述したように、開閉器３１の接点３１１、３１２と連動して開閉する補助接点３１３の共通接点が第１接点と導通するか第２接点と導通するかに応じて、開閉器３１が開状態か閉状態かを検出する。たとえば、第１の検出部３３１は、開閉器３１が開状態であって補助接点３１３の共通接点が第１接点と導通しているときにＬレベルの検出信号を出力するように構成される。開閉器３１が閉状態であって補助接点３１３の共通接点が第２接点と導通しているときには、第１の検出部３３１は、Ｈレベルの検出信号を出力する。ＬレベルおよびＨレベルは、検出信号が２値であることを表す便宜上の値であって、たとえば、Ｌレベルは電圧値の０Ｖに対応させ、Ｈレベルは電圧値の１２Ｖに対応させる。言い換えると、第１の検出部３３１から出力される電圧値が０Ｖであれば開閉器３１は開状態であると判断され、第１の検出部３３１から出力される電圧値が１２Ｖであれば開閉器３１は閉状態であるであると判断される。
【００７７】
第２の検出部３３２は、上述したように、制御線２３３の電圧値を監視する。制御線２３３の電圧値を監視すれば、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態か非装着状態かを識別することができる。すなわち、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であれば、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ４４との直列回路に制御線２３３を通して電流が流れるから、第２の検出部３３２は、ボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であることを認識する。
【００７８】
たとえば、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して非装着状態であれば、第２の検出部３３２が検出する制御線２３３の電圧値は０Ｖである。これに対して、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であれば、第２の検出部３３２が検出する制御線２３３の電圧値は０Ｖよりも大きくなる。コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であるときの制御線２３３の電圧値は、抵抗Ｒ１３および抵抗Ｒ４４の抵抗値の組み合わせによるが、たとえば２Ｖに設定される。
【００７９】
第２の検出部３３２は、制御線２３３の電圧値を監視し、監視した電圧値と所定の閾値との大小を比較するすることによって、接続口４２に対してコネクタ３０のボディ３０１が装着状態か非装着状態かを判別することができる。上述のように、装着状態において制御線２３３の電圧値が２Ｖになるのであれば、閾値はたとえば１Ｖに設定すればよい。たとえば、第２の検出部３３２は、ボディ３０１が装着状態であって監視した電圧値が閾値より大きければＨレベルの検出信号を出力し、ボディ３０１が非装着状態であって監視した電圧値が閾値以下であればＬレベルの検出信号を出力する。
【００８０】
判断部３３０は、第１の検出部３３１から出力される検出信号と第２の検出部３３２から出力される検出信号とを組み合わせることによって、開閉器３１に異常が生じているか否かを判断する。ここでは、判断部３３０は、表１に示すように、第１の検出部３３１の検出信号がＨレベルであり、かつ第２の検出部３３２の検出信号がＬレベルである場合を異常と判断するように構成されている。
【００８１】
【表１】
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【００８２】
コネクタ３０に設けられた開閉器３１は、主接点である接点３１１、３１２が正常であれば、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して非装着状態である場合に必ず開状態になる。したがって、ボディ３０１が接続口４２に対して非装着状態であり、かつ主接点である接点３１１、３１２が閉状態であれば、判断部３３０は接点３１１、３１２に溶着のような異常が生じていると判断する。言い換えると、判断部３３０は、第１の検出部３３１の検出信号がＨレベル、かつ第２の検出部３３２の検出信号がＬレベルであるときに、開閉器３１に異常があると判断する。検出信号の他の組み合わせについては、判断部３３０は、開閉器３１が正常であると判断する。
【００８３】
上述した構成では、第２の検出部３３２は、制御線２３３の電圧値を監視することによって、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態か非装着状態かを識別している。すなわち、開閉器３１が閉状態であり、かつボディ３０１が接続口４２に対して非装着状態であることが異常と判断されている。
【００８４】
ただし、実際には、解除ボタン３２３が操作され開閉器３１の操作子に開状態に移行させるための外力が作用しているにもかかわらず、開閉器３１が閉状態であれば異常である。したがって、異常を早期に検出するには、第２の検出部３３２は、装着状態において解除ボタン３２３が操作された後に開閉器３１が閉状態であることを検出することが望ましい。すなわち、第２の検出部３３２は、装着状態と非装着状態とを区別するだけではなく、解除ボタン３２３が操作されたことを検出する構成であることが望ましい。そのため、コネクタ３０は、解除ボタン３２３の操作を検出するために、たとえばスイッチ（図示せず）を備え、このスイッチのオンオフの状態を第２の検出部３３２に与える構成であってもよい。
【００８５】
なお、判断部３３０は、第１の検出部３３１が開閉器３１の閉状態を検出したこと、つまり第１の検出部３３１の検出信号がＨレベルになったことを契機として、開閉器３１の異常の有無の判断を開始するように構成されている。また、判断部３３０は、第１の検出部３３１が開閉器３１の開状態を検出したこと、つまり第１の検出部３３１の検出信号がＬレベルになったことを契機として、開閉器３１の異常の有無の判断を終了する。
【００８６】
処理部３３による判断の結果は正常か異常かの２状態であるから、通知部３４は、異常ありを示す第１の値と異常なしを示す第２の値との２値の信号を電力変換装置１０に送信する。通知部３４は、ケーブル２０の信号線２３に接続されており、信号線２３を通して２値の信号を電力変換装置１０へ送信する。
【００８７】
電力変換装置１０は、通知部３４から送信された２値の信号を処理部３３の判断結果として通信部１２で受信する。電力変換装置１０は、通信部１２で受信した信号がコネクタ３０の開閉器３１に異常があることを示している場合には、報知部１３に異常を示す報知を行わせる。報知部１３は、たとえば、メッセージを表示するディスプレイを備え、通信部１２に開閉器３１の異常が通知されると、開閉器３１に異常がある旨のメッセージを表示する。ここに、コネクタ３０は、判断部３３０による判断の結果を表示する表示灯（図示せず）を備えていてもよい。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態の電力変換システムは、電力変換装置１０とコネクタ３０とに加えて処理部３３を備える。電力変換装置１０は、電力系統（分電盤６０）に接続されている。コネクタ３０は、電池（蓄電池４１）を搭載した機器（電動車両４０）に設けられた接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択可能である。処理部３３は、電池（蓄電池４１）との電力の受け渡しが停止している期間に、コネクタ３０と接続口４２とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成されている。
【００８９】
そのため、この構成によれば、処理部３３において異常を検出することが可能である。ここに、電池（蓄電池４１）との電力の受け渡しが停止している期間は、充電中あるいは放電中を除く期間に相当し、コネクタ３０と接続口４２とを電気的に接続する部位は、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に相当する。したがって、処理部３３は、充電中あるいは放電中を除く期間に、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に、電力変換装置１０あるいは電池（蓄電池４１）の電圧が加えられている状態を異常と判断することになる。つまり、処理部３３は、充電中あるいは放電中ではないにもかかわらず、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に電圧が印加されている場合を異常と判断し、迅速な対応が可能になる。
【００９０】
また、上述した構成例において、電力変換システムは、開閉器３１と開閉機構３２とをコネクタ３０に備えている。開閉器３１は、コネクタ３０において電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２に挿入されており、この電路５１１、５１２を導通させる閉状態とこの電路５１１、５１２を遮断する開状態とが選択される。開閉機構３２は、コネクタ３０においてコネクタ３０が装着状態であるときに開閉器３１の閉状態を許可し、コネクタ３０が非装着状態であるときに開閉器を開状態にするように構成されている。
【００９１】
この構成において、処理部３３は、第１の検出部３３１と第２の検出部３３２と判断部３３０とを備える。第１の検出部３３１は、開閉器３１について開状態と閉状態とを検出する。第２の検出部３３２は、コネクタ３０について装着状態と非装着状態とを検出する。判断部３３０は、第１の検出部３３１が閉状態を検出し、かつ第２の検出部３３２が前記非装着状態を検出している場合に異常と判断する。そのため、処理部３３は、たとえばコネクタ３０が装着されている状態で、電路５１１、５１２を異常電流が通過することによって開閉器３１が開状態となったとしても、誤って開閉器３１の異常と判断することはなく、異常の有無を正確に判断できる。
【００９２】
さらに、本実施形態では、第１の検出部３３１と第２の検出部３３２とはコネクタ３０に設けられている。この構成により、電力変換システムは、コネクタ３０に設けられた開閉器３１の開閉状態と、接続口４２へのコネクタ３０の装着状態との両方をコネクタ３０においてて検出できる。すなわち、電力変換装置１０の設計変更を最小限にとどめることができる。
【００９３】
本実施形態では、処理部３３はコネクタ３０に設けられており、コネクタ３０は、処理部３３の判断結果を表す２値の信号を電力変換装置１０に通知する通知部３４を備える。すなわち、電力変換システムは、開閉器３１の異常の有無の判断をコネクタ３０において行い、通知部３４がコネクタ３０から電力変換装置１０に判断結果を表す２値の信号を送信する。したがって、電力変換システムは、第１の検出部３３１および第２の検出部３３２の検出結果をコネクタ３０から電力変換装置１０へ送信する場合に比べて、電力変換装置１０へ送信するデータ量の増加を抑制でき、ノイズの影響も受けにくくなる。
【００９４】
さらにまた、本実施形態では、開閉器３１は、電路５１１、５１２を開閉する主接点（接点３１１、３１２）と、主接点（接点３１１、３１２）に連動して開閉する補助接点３１３とを備える。そして、第１の検出部３３１は、補助接点３１３の接点の状態を監視することにより開閉器３１が開状態か閉状態かを検出する。そのため、第１の検出部３３１は、補助接点３１３の接点出力を監視するだけの簡単な処理で、開閉器３１の開閉状態を検出することが可能になる。
【００９５】
なお、上述した構成例は、コネクタ３０が、開閉器３１の異常を検出するための処理部３３を備えているが、コネクタ３０が第１の検出部３３１および第２の検出部３３２を備え、電力変換装置１０が判断部３３０を備える構成を採用してもよい。この場合、通知部３４は、第１の検出部３３１および第２の検出部３３２が検出した結果を電力変換装置１０に送信し、判断部３３０は、通知部３４から受け取った情報を用いて開閉器３１の異常を判断することになる。
【００９６】
また、コネクタ３０が、第１の検出部３３１と通知部３４とを備え、電力変換装置１０が判断部３３０と第２の検出部３３２とを備える構成を採用してもよい。この場合、通知部３４は第１の検出部３３１が検出した結果を電力変換装置１０に送信する。判断部３３０は、通知部３４から送信された第１の検出部３３１による検出の結果と、第２の検出部３３２が検出した結果とに基づいて、開閉器３１の接点３３１、３３２における異常の有無を判断する。
【００９７】
さらにまた、コネクタ３０に設けられた開閉器３１の異常を監視する処理部３３は、電力変換装置１０に設けられていてもよい。この場合、通知部３４と通信部１２とを省略することが可能である。
【００９８】
上述したように、コネクタ３０は、処理部３３が開閉器３１の異常を検出したことを表示する表示灯を備えていてもよい。この構成では、判断部３３０の判断の結果を電力変換装置１０に通知する構成を省略してもよい。すなわち、通知部３４を省略することが可能である。
【００９９】
なお、開閉機構３２のアクチュエータ３２１は、ロック状態において解除ボタン３２３の操作を禁止し、アンロック状態において解除ボタン３２３の操作を許可しているが、ラッチレバー３２２に対して移動の禁止と許可とを行うように構成することが可能である。
【０１００】
（実施形態２）
実施形態１では、第１の検出部３３１は、開閉器３１の開状態と閉状態とを検出するために、開閉器３１に主接点である接点３１１、３１２とは別に設けられた補助接点３１３を用いている。これに対して、本実施形態では、第１の検出部３３１が、補助接点３１３を用いることなく開閉器３１の開状態と閉状態とを検出する構成例を説明する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態では、第１の検出部３３１は、コネクタ３０の電路５１１、５１２のそれぞれに定めた計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を監視し、この電圧値を所定の閾値と比較することによって、開閉器３１の開状態と閉状態とを識別している。図１に示すように、計測点Ｐ１、Ｐ２は、電路５１１、５１２において、開閉器３１と接触子３６１、３６２との間に定められる。
【０１０２】
この構成において、第１の検出部３３１は、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態から非装着状態に移行するタイミングで、開閉器３１が開状態か閉状態かを検出するように構成されている。具体的には、第１の検出部３３１は、第２の検出部３３２の出力がＨレベルからＬレベルになったことを契機として、電路５１１、５１２に微小電流を流すように電力変換装置１０に指示し、この微小電流を用いて開閉器３１が閉状態か開状態かを検出する。
【０１０３】
第１の検出部３３１は、第２の検出部３３２の出力がＬレベルになった直後に開閉器３１の開閉状態を検出するのではなく、第２の検出部３３２の出力がＬレベルになってから所定時間が経過した時点で、開閉器３１が閉状態か開状態かを検出する。また、電力変換装置１０は、開閉器３１が閉状態か開状態かを第１の検出部３３１が検出する時点の前後の所定時間にわたって、微小電流を継続して流すことが望ましい。これは、微小電流の変動の影響を軽減するためである。第２の検出部３３２の出力がＬレベルになった後に、開閉器３１が閉状態か開状態かを第１の検出部３３１が検出するまでの時間は数秒程度が望ましい。
【０１０４】
上述のように、第２の検出部３３２の出力がＬレベルになると、電力変換装置１０から電路５１１、５１２に微小電流が流されている状態で、第１の検出部３３１は、開閉器３１と挿入部３０４との間に設定された計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測する。第１の検出部３３１は、電路５１１、５１２の間の電圧値を閾値と比較する。
【０１０５】
２つの電路５１１、５１２に挿入された接点３１１、３１２がともに開いていれば、２つの計測点Ｐ１、Ｐ２の電圧値は閾値以下になるから、この場合には第１の検出部３３１の出力はＬレベルになる。一方、２つの電路５１１、５１２にそれぞれ設定された計測点Ｐ１、Ｐ２の電圧値が閾値より大きければ、電路５１１、５１２に挿入された接点３１１、３１２が閉じていることを示すから、第１の検出部３３１は出力をＨレベルにする。要するに、開閉器３１が開状態であれば、第１の検出部３３１の出力はＬレベルになり、開閉器３１が閉状態であれば、第１の検出部３３１の出力はＨレベルになる。その結果、実施形態１と同様にして、第１の検出部３３１と第２の検出部３２１との出力の組み合わせによって、開閉器３１の異常を判断することが可能になる。
【０１０６】
本実施形態の構成によれば、電路５１１、５１２において、開閉器３１と接触子３６１、３６２との間に設定した計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を第１の検出部３３１が計測している。したがって、コネクタ３０の開閉器３１には補助接点３１３が不要であり、第１の検出部３３１は、コネクタ３０に補助接点３１３を備えない開閉器３１が用いられている場合でも、開閉器３１の開閉状態を検出できる。したがって、処理部３３は、第１の検出部３３１で開閉器３１の閉状態が検出され、かつ第２の検出部３３２でコネクタ３０の非装着状態が検出されたときに、開閉器３１に異常があると判断する。
【０１０７】
その他の構成および機能は実施形態１の構成および機能と同様である。また、本実施形態において説明した構成は、実施形態１において説明した種々の構成例と組み合わせることが可能である。
【０１０８】
ところで、上述した実施形態において、第２の検出部３３２は、制御線２３３の電圧値を用いてコネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態か非装着状態かを検出している。ただし、コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態か非装着状態を検出するには、他の構成を採用してもよい。
【０１０９】
たとえば、コネクタ３０のボディ３０１が、接続口４２に抜き差しされる部位にマイクロスイッチのような小型スイッチを備えていてもよい。この構成では、ボディ３０１が接続口４２に抜き差しされることに連動して小型スイッチがオンオフされるように、小型スイッチが配置されていればよい。この構成では、第２の検出部３３２は、小型スイッチの接点のオンオフの状態により、コネクタ３０が接続口４２に接続されているか否かを検出する。
【０１１０】
（実施形態３）
図４に示す本実施形態の構成において、コネクタ３０に設けられた処理部３３は、コネクタ３０に内蔵した開閉器３１の異常を検出するだけではなく、電動車両４０に設けられた開閉器４３の異常も検出するように構成される。処理部３３は、開閉器３１と挿入部３０４との間の２つの電路５１１、５１２にそれぞれ設定された計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を監視し、この電圧値を用いて開閉器３１および開閉器４３の異常を検出するように構成されている。
【０１１１】
実施形態２では、コネクタ３０のボディ３０１が装着状態から非装着状態に移行するタイミングにおいて、電路５１１、５１２に微小電流を流した状態で、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測している。これに対して、本実施形態の処理部３３は、別途に微小電流を流すことなく、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測部３３３で監視することにより、開閉器３１および開閉器４３の異常を検出する構成を採用している。
【０１１２】
以下に説明する本実施形態の構成において、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して説明を省略する。本実施形態の処理部３３は、上述した計測部３３３と、計測部３３３が計測した結果を用いて開閉器３１および開閉器４３の異常の有無を検出する判断部３３０を備える。判断部３３０の判断結果を通知部３４から電力変換装置１０に通知する構成は、実施形態１と同様である。
【０１１３】
計測部３３３は、電動車両４０に設けられた開閉器４３の開状態において、電路５１１、５１２の間の電圧値を計測する。判断部３３０は、計測部３３３が計測した電圧値を所定の閾値と比較し、電圧値が閾値を超える場合に開閉器４３に異常があると判断する。また、判断部３３０は、開閉器４３が正常か異常かを判断の結果とする２値の信号を出力する。この２値の信号は、通知部３４を通して電力変換装置１０に送信される。
【０１１４】
コネクタ３０に設けられた開閉器３１が開状態であるか、電力変換装置１０が電力を出力していない状態であれば、電路５１１、５１２の間に電圧を発生させる電源は蓄電池４１のみなる。したがって、この状態では、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値に基づいて、電動車両４０に設けられた開閉器４３が開状態か閉状態かを判別することが可能になる。一方、電動車両４０に設けられた開閉器４３が開状態であって、電力変換装置１０が電力を出力している状態では、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値に基づいて、コネクタ３０に設けられた開閉器３１が開状態か閉状態かを判別することが可能になる。
【０１１５】
ここに、計測点Ｐ１、Ｐ２が開閉器３１と開閉器４３との間に定められているから、開閉器４３が開状態か閉状態かを判別する際は、上述のように、開閉器３１が開状態であるか電力変換装置１０が電力を出力していない状態であることが必要である。逆に言えば、開閉器３１が挿入部３０４の温度が異常上昇した場合、あるいは開閉器３１に異常電流が通過した場合など、開閉器３１が開状態に移行した場合でも、計測部３３３の計測結果に基づいて開閉器４３が開状態か閉状態かを検出可能になる。
【０１１６】
たとえば、電動車両４０の電子制御ユニット４５が開閉器４３を開状態に移行させる制御を行ったにもかかわらず、開閉器４３の接点４３１、４３２が溶着などにより開状態に移行しない場合、開閉器４３の異常として検出することが必要である。このような事象が生じた場合に、電路５１１、５１２の計測点Ｐ１、Ｐ２に蓄電池４１の電圧が加えられているから、判断部３３０の出力はＨレベルになる。
【０１１７】
電動車両４０の電子制御ユニット４５は、開閉器４３を開状態に移行させる制御を行ったことをＣＡＮ通信によって電力変換装置１０に通知する。したがって、電力変換装置１０は通知部３４を通して受け取る判断部３３０の出力と、ＣＡＮ通信によって受け取った電子制御ユニット４５の制御の内容とを付き合わせることによって、開閉器４３の異常を認識することが可能になる。
【０１１８】
なお、処理部３３において、電子制御ユニット４５の制御の内容を取得し、計測部３３３による計測の結果と組み合わせることによって、開閉器４３において異常が生じているか否かを判断するようにしてもよい。電子制御ユニット４５の制御の内容は、処理部３３が直接取得する必要はなく、電子制御ユニット４５からＣＡＮ通信によって電力変換装置１０に通知された内容を、電力変換装置１０から処理部３３が受け取るように構成されていてもよい。あるいはまた、電力変換装置１０は、充電の終了あるいは放電の終了が電動車両４０の電子制御ユニット４５から指示されたことをもって、開閉器４３が開状態に移行したと判断するようにしてもよい。つまり、電子制御ユニット４５は、開閉器４３を開状態に移行させたことを電力変換装置１０に通知する必要がなく、蓄電池４１の充電あるいは放電の処理において、充電あるいは放電の終了のみを電子制御ユニット４５に通知すればよい。
【０１１９】
処理部３３は、開閉器４３が開状態に制御されたことを契機として、計測点Ｐ１，Ｐ２の間の電圧値を計測部３３３で計測する。そして、判断部３３０は、計測部３３３が計測した電圧値が閾値以下であれば開閉器４３に異常がないと判断し、計測部３３３が計測した電圧値が閾値を超えていれば開閉器４３に異常があると判断する。さらに、判断部３３０は、異常があるか異常がないかを表す２値の信号を出力し、この２値の信号を電力変換装置１０に通知する。
【０１２０】
処理部３３の具体的な構成例を図５に示す。図示する処理部３３は、電動車両４０に設けられた電子制御ユニット４５による開閉器４３に対する制御の内容を受け取って計測部３３３による計測のタイミングを定める制御部３３４を備える。本実施形態の制御部３３４は、電力変換装置１０からの指示に従って計測のタイミングを定める構成を採用している。つまり、蓄電池４１の充電あるいは放電の終了が電子制御ユニット４５から電力変換装置１０に通知されると、電力変換装置１０から制御部３３４に指示がなされる構成を採用している。制御部３３４は、電力変換装置１０からこの指示を受けると、計測部３３３に計測を行わせる。
【０１２１】
計測部３３３は、複数個（ここでは７個）の定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７と、フォトカプラ３３３１と、半導体リレー３３３２とを備える。複数個の定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７は直列に接続されている。複数個の定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７と、フォトカプラ３３３１の１次側と、半導体リレー３３３２の２次側とは直列回路を形成し、この直列回路は、電路５１１、５１２に定めた計測点Ｐ１、Ｐ２の間に接続される。また、半導体リレー３３３２の１次側は制御部３３４に接続されている。また、フォトカプラ３３３１の２次側は判断部３３０に接続されている。制御部３３４は、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測するタイミングを指示する。
【０１２２】
図５に示す構成において、制御部３３４からの指示によって半導体リレー３３３２がオンになると、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値に応じて定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７が導通するか否かが決まる。定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７が導通すれば、フォトカプラ３３３１の１次側に電流が流れ、結果的にフォトカプラ３３３１の２次側がオンになる。つまり、計測点Ｐ１，Ｐ２の間の電圧値が、定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７とフォトカプラ３３３１の一次側であるフォトダイオードとの順方向電圧の合計を超える場合に、フォトカプラ３３３１の２次側がオンになる。
【０１２３】
判断部３３０は、制御部３３４が半導体リレー３３３２をオンにしている期間に、フォトカプラ３３３１の出力を監視することによって、電動車両４０に設けられた開閉器４３に異常が生じているか否かを判断する。ここに、図５に示す計測部３３３は、定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７によってフォトカプラ３３３１の２次側がオンになる電圧値を定めているから、判断部３３０には、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を閾値と比較する機能が不要になる。言い換えると、図５に示す計測部３３３は、判断部３３０の一部の機能と兼用されていることになる。
【０１２４】
ところで、上述したように、制御部３３４は、電力変換装置１０からの指示に従って半導体リレー３３３２をオンにする。半導体リレー３３３２がオンになると、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測部３３３が計測し、フォトカプラ３３３１がオンかオフかに応じて、計測点Ｐ１、Ｐ２に蓄電池４１の電圧が加えられているか否かを判断部３３０が認識する。また、制御部３３４は、電力変換装置１０から指示を受けたタイミングを判断部３３０にも通知することによって、計測部３３３による計測の結果を判断部３３０に受け取らせる。
【０１２５】
電力変換装置１０が制御部３３４に指示を与えるときには、電動車両４０に設けられた開閉器４３が開状態に移行していると推定されるから、この時点で計測部３３３が計測した電圧値が閾値を超える場合には、開閉器４３に異常があると判断される。なお、ここでは、電力変換装置１０が制御部３３４に指示を与える時点において、電力変換装置１０は出力を停止していることを前提にしている。
【０１２６】
上述した構成例において、制御部３３４は、電力変換装置１０からの指示を受けて半導体リレー３３３２をオンにし、計測部３３３に電圧値を計測させている。これに対して、制御部３３４は、コネクタ３０の開閉機構３２によりラッチレバー３２２（図２参照）の移動を可能にする直前であって電力変換装置１０と電子制御ユニット４５とが確認の処理を行うことを契機として、半導体リレー３３３２をオンにしてもよい。
【０１２７】
実施形態１において説明したように、電力変換装置１０は、蓄電池４１の充電あるいは放電の際に、電動車両４０から停止の要求を受けると所定の確認の処理を行った後に、コネクタ３０の開閉機構３２に設けられたアクチュエータ３２１への電力を停止する。上述した確認の処理の開始時点では、電子制御ユニット４５は、開閉器４３を開状態に移行させる制御を完了している。したがって、計測部３３３は、開閉器４３が開状態での計測点Ｐ１，Ｐ２の電圧値を計測し、判断部３３０は、計測された電圧値が閾値を超えている場合に、開閉器４３に異常があると判断する。
【０１２８】
ここに、判断部３３０が開閉器４３に異常があると判断した場合に、電力変換装置１０は、開閉機構３２のアクチュエータ３２１への電力を停止させずに、解除ボタン３２３の移動を禁止することが望ましい。また、この場合に、電力変換装置１０は、開閉器４３の異常によって、コネクタ３０が接続口４２から分離できない旨をディスプレイに表示することが望ましい。なお、電力変換装置１０は、処理部３３が開閉器４３に異常がないと判断した場合は、電子制御ユニット４５との間で確認の処理を行った後に、開閉機構３２のアクチュエータ３２１への通電を停止して、解除ボタン３２３の操作を許可する。
【０１２９】
上述した構成例では、処理部３３および通知部３４がコネクタ３０に備えているが、コネクタ３０は、処理部３３による判断の結果を表示する表示灯（図示せず）を備えていてもよい。この構成では、通知部３４を省略してもよい。
【０１３０】
また、処理部３３のうち、判断部３３０および制御部３３４は、コネクタ３０とは別に設けられていてもよい。すなわち、処理部３３のうち計測部３３３がコネクタ３０に設けられていればよい。言い換えると、処理部３３は、電力変換装置１０とコネクタ３０とに分散して設けられていてもよい。
【０１３１】
たとえば、電力変換装置１０が判断部３３０を備える場合、計測部３３３が計測した結果を通知部３４が電力変換装置１０に通知すればよい。この構成では、電力変換装置１０に設けられた判断部３３０は、通知部３４を通して受け取った情報と、計測部３３３に計測のタイミングを指示する情報とを用いて開閉器４３に異常があるか否かを判断すればよい。また、計測部３３３が、図５に示した構成であれば、計測部３３３から出力される情報は２値であるから、通知部３４の構成は上述した構成例と同様である。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態において、処理部３３は、計測部３３３と判断部３３０とを備える。計測部３３３は、コネクタ３０において開閉器３１と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２に定めた計測点Ｐ１、Ｐ２で電圧値を計測する。判断部３３０は、計測部３３３が計測した電圧値を所定の閾値と比較する。そして、判断部３３０は、電池（蓄電池４１）と接続口４２との間に設けられている第２の電路である電路５２１、５２２に挿入された第２の開閉器である開閉器４３が電路５１２、５２２を遮断した状態で、計測部３３３が計測した電圧値が閾値を超える場合に異常と判断する。
【０１３３】
したがって、この本実施形態の構成によれば、電動車両４０内の電路５２１、５２２に挿入された開閉器４３の異常の有無を検出することが可能である。その結果、電動車両４０に搭載した開閉器４３に溶着のような異常が生じても、すぐに適切な措置を講じること可能になる。
【０１３４】
さらに、本実施形態において、判断部３３０は、電力変換装置１０から電力が出力されず、かつ開閉器４３に電路５２１、５２２を遮断する開状態が指示されている状態で、計測部３３３が計測した電圧値が閾値を超える場合に開閉器４３の異常と判断する。つまり、開閉器４３が開状態である期間は、コネクタ３０と電池（蓄電池４１）との電力の受け渡しが停止されているしている期間である。また、この期間に計測点Ｐ１、Ｐ２の電圧値が閾値を超えることは、コネクタ３０と接続口４２とを電気的に接続する部位（接触子３６１、３６２および接触子４２１、４２２）に電圧が印加されている状態を表す。したがって、処理部３３は、上述した条件が成立することを異常と判断するように構成されていることになる。これにより、判断部３３０は、計測部３３３で計測された電圧値を閾値と比較するだけの簡単な処理で、開閉器４３の異常の有無を判断することが可能になる。
【０１３５】
ここで、処理部３３は、電路５１１、５１２において開閉器３１と接触子３６１、３６２との間に設定された計測点Ｐ１，Ｐ２の電圧値を、開閉器４３を開いた状態で計測する計測部３３３をコネクタ３０に備える。そして、判断部３３０は、計測部３３３の計測結果に基づいて異常の有無を検出する。そのため、判断部３３０は、たとえば挿入部３０４の温度が所定温度を超えて開閉器３１が開状態になった状態であっても、計測部３３３の計測結果に基づいて開閉器４３の異常の有無を検出できる。
【０１３６】
また、本実施形態では、処理部３３がコネクタ３０に設けられており、コネクタ３０は、処理部３３による判断結果を表す２値の信号を電力変換装置１０に通知する通知部３５を備えている。すなわち、処理部３３は、開閉器４３の異常の有無の判断までをコネクタ３０で行い、電力変換装置１０へは判断結果を表す２値の信号を送信する。したがって、処理部３３は、計測部３３３の計測値を電力変換装置１０へ送信する場合に比べて、電力変換装置１０へ送信するデータ量の増加を抑制することができ、ノイズの影響も受けにくくなる。
【０１３７】
（実施形態４）
実施形態３では、図４のように、コネクタ３０の電路５１１、５１２に定めた計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測することによって、コネクタ３０に設けられた開閉器３１または電動車両４０に設けられた開閉器４３に異常があるか否かを判断している。一方、コネクタ３０の電路５１１、５１２または電動車両４０の電路５２１、５２２によって生じる容量成分が存在していると、開閉器３１あるいは開閉器４３が開状態であっても、計測部３３３が計測する電圧値が閾値を超える可能性がある。本実施形態は、このような容量成分により生じる残留電荷を除去するために、図５のように、処理部３３に放電部３３５を設けた構成例を説明する。本実施形態において、実施形態３と同様の構成については共通の符号を付して説明を省略する。
【０１３８】
電動車両４０では、開閉器４３と接続口４２との間の電路５２１、５２２の線間に容量成分が存在している。また、コネクタ３０においても、開閉器３１と挿入部３０４との間の電路５１１、５１２の線間に容量成分が存在している。ただし、電路５１１、５１２は電路５２１、５２２と比較して短いから、電路５１１、５１２における容量成分は無視することが可能である。電路５２１、５２２における容量成分は、たとえば、１μＦ以下である。
【０１３９】
上述のような容量成分が存在していると、計測部３３３は電圧値を誤って計測する可能性がある。すなわち、開閉器４３が閉状態から開状態に正常に移行したとしても、上述した容量成分によって、計測部３３３が計測する電圧値がすぐには閾値以下まで低下せず、結果的に、判断部３３０が開閉器４３に異常があると判断する可能性がある。
【０１４０】
本実施形態は、このような容量成分に伴う誤判断を回避するために、処理部３３に放電部３３５を備える構成を採用している。放電部３３５は、上述した容量成分に蓄積された電荷を放電する機能を有する。また、本実施形態において、放電部３３５は計測部３３３と兼用されている。つまり、処理部３３は、放電部３３５を別途に備えるのではなく、計測部３３３を放電部３３５として兼用するように構成されている。したがって、放電部３３５を設けながらも、部品点数の増加が抑制されている。
【０１４１】
すなわち、計測部３３３は、図５に示した構成が採用される。この構成の計測部３３３は、半導体リレー３３３２がオンになると、計測点Ｐ１、Ｐ２の間を、複数個の定電流ダイオードＤ１〜Ｄ７とフォトカプラ３３３１の一次側との直列回路を通して導通させる。したがって、上述した容量成分に残留電荷が存在していれば、残留電荷は、この直列回路を通して放電される。
【０１４２】
本実施形態において、処理部３３は、半導体リレー３３３２をオンにした後、残留電荷が放電される程度の時間として定められた所定の遅延時間が経過した後に、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測する。したがって、計測部３３３が計測する電圧値は、残留電荷の影響が除去され、開閉器４３に異常があるか否かを電圧値に基づいて正確に判断することが可能になる。すなわち、処理部３３は、計測部３３３と兼用された放電部３３５を用いて残留電荷を除去した後に、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値を計測部３３３で計測し、計測部３３３の計測結果により判断部３３０で開閉器４３の異常の有無を判断するのである。
【０１４３】
図６を用いて本実施形態の動作を簡単に説明する。図６の上段は開閉器４３が開状態か閉状態かを示し、中段は半導体リレー３３３２がオンかオフかを示し、下段は計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値の変化を示している。なお、図６は、計測点Ｐ１、Ｐ２に対して電力変換装置１０の出力が加えられていない状態を想定している。
【０１４４】
時刻ｔ１において、開閉器４３が閉状態から開状態になると、計測点Ｐ１、Ｐ２から蓄電池４１が切り離される。したがって、上述した容量成分に存在していた残留電荷は自然放電によって徐々に放出され、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値はわずかに低下する。その後、時刻ｔ２において、制御部３３４が半導体リレー３３３２をオンにすると、計測部３３３が放電部３３５として機能し、計測点Ｐ１、Ｐ２の間の電圧値が急速に低下する。判断部３３０は、時刻ｔ２の後に、所定の遅延時間が経過すると、計測部３３３が計測した電圧値を読み込み、開閉器４３に異常が生じているか否かを判断する。理想的には、計測部３３３が計測する電圧値は０Ｖであり、開閉器４３が正常に開状態に移行していれば、判断部３３０は開閉器４３を正常と判断する。
【０１４５】
上述したように、本実施形態の構成によれば、コネクタ３０は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２において、開閉器４３と電力変換装置１０との間の容量成分により生じる残留電荷を放電する放電部３３５をを備える。そのため、処理部３３は、容量成分における残留電荷の影響で誤検出が生じることを回避できる。しかも、本実施形態では、放電部３３５は計測部３３３と兼用されている。そのため、計測部３３３と別に放電部３３５を設ける場合に比べて構成が簡略化される。
【０１４６】
本実施形態の他の構成および機能は実施形態３の構成および機能と同様である。また、放電部３３５は計測部３３３と別に設けられていてもよい。さらに、本実施形態で説明した構成は、実施形態３の変形例と適宜に組み合わせることも可能である。
【０１４７】
（実施形態５）
上述した各実施形態では、コネクタ３０に設けられた開閉器３１あるいは電動車両４０に設けられた開閉器４３において、異常があるか否かを判断する構成について説明した。本実施形態は、開閉器３１、４３のいずれかに異常が生じているときに、コネクタ３０のボディ３０１（図２参照）を接続口４２に対して装着状態に維持する構成について説明する。ボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であるときに、解除ボタン３２３を操作し、所定の条件が満足されると、ボディ３０１を接続口４２に対して非装着状態とすることが可能である。
【０１４８】
図７に示すように、コネクタ３０は、ケーブル２０が接続される端子５３１〜５３４を備える。図示例において、コネクタ３０は、電源線２１を電路５１１に接続する端子５３１と、電源線２２を電路５１２に接続する端子５３２とのほかに、ケーブル２０に含まれる２本の制御線２３６、２３７を接続する端子５３３、５３４とを備える。２本の制御線２３６、２３７は、実施形態１で説明した制御線２３１〜２３５と兼用することが望ましいが、ここでは説明を簡単にするために、制御線２３６、２３７を制御線２３１〜２３５とは区別して記載する。なお、制御線２３６、２３７はＣＡＮ通信のための通信線と兼用されていてもよい。また、図７に示すコネクタ３０は、本実施形態の要部を示しており、開閉器３１、処理部３３などの構成は省略している。これらの構成は、上述した各実施形態に準じて設けられる。
【０１４９】
電路５１１は端子５３１と接触子３６１との間に設けられ、電路５１２は端子５３２と接触子３６２との間に設けられる。本実施形態のコネクタ３０は、端子５３３、５３４に接続された第１給電部５４１と、接触子３６１、３６２に接続された第２給電部５４２とを備える。また、開閉機構３２のアクチュエータ３２１は、第１給電部５４１と第２給電部５４２との両方から給電されるように接続されている。第１給電部５４１は電力変換装置１０からアクチュエータ３２１に電力を供給し、第２給電部５４２は少なくとも電動車両４０からアクチュエータ３２１に電力を供給する。
【０１５０】
実施形態１において説明したように、開閉機構３２は、アクチュエータ３２１の動作によって、ロック状態とアンロック状態とを選択する。ロック状態では、接続口４２にボディ３０１が装着された状態において、接続口４２からのボディ３０１の取り外しが禁止される。また、アンロック状態では、接続口４２にボディ３０１が装着された状態において、接続口４２からのボディ３０１の取り外しが許可される。アクチュエータ３２１は、電力が供給されるとロック状態になり、電力の供給が停止するとアンロック状態になる。
【０１５１】
したがって、開閉機構３２は、電力変換装置１０から端子５３３、５３４を通して第１給電部５４１に給電されている場合と、電動車両４０から接触子３６１、３６２を通して第２給電部５４２に給電されている場合とにおいて、ロック状態になる。
【０１５２】
本実施形態の電力変換装置１０は、変換回路１１のほかに、制御線２３６、２３７を通してコネクタに電力を供給する制御電源１４と、第１給電部５４１に電力を供給するか否かを選択する制御回路１６とを備える。制御回路１６は、制御電源１４に直列に接続に接続された制御スイッチ１６１をオンにするタイミングを制御する。制御電源１４は、制御スイッチ１６１がオンの期間にケーブル２０を通して第１給電部５４１に給電する。
【０１５３】
コネクタ３０の端子５３１、５３２は、ケーブル２０の電源線２１、２２を介して電力変換装置１０の変換回路１１に電気的に接続される。また、コネクタ３０の端子５３３、５３４は、ケーブル２０の制御線２３６、２３７を介して電力変換装置１０における制御電源１４と制御スイッチ１６１との直列回路に電気的に接続される。
【０１５４】
第１給電部５４１は、電力変換装置１０から電源線２１、２２とは別経路である制御線２３６、２３７を通して供給された電力を用いて開閉機構３２に電力を供給するように構成されている。また、第２給電部５４２は、電源線２１、２２に電気的に接続された電路５１１、５１２から供給される電力を用いて開閉機構３２に電力を供給するように構成されている。
【０１５５】
第１給電部５４１は、図７に示すように、制御線２３６、２３７に電気的に接続される端子５３３、５３４と、開閉機構３２のアクチュエータ３２１との間に設けられている。第１給電部５４１は、制御スイッチ１６１がオンである期間に、制御電源１４から制御線２３６、２３７を通して供給される電力を、開閉機構３２のアクチュエータ３２１に供給する。制御スイッチ１６１は、制御回路１６により制御され、蓄電池４１の充電または放電を行う期間にオンになり、蓄電池４１の充電または放電を行わない期間にオフになる。
【０１５６】
また、第１給電部５４１は、端子５３３とアクチュエータ３２１との間に接続されたダイオードＤ１１を備える。ダイオードＤ１１は、アクチュエータ３２１を駆動するためのコイルから端子５３３に向かう電流を阻止する向きに接続されている。したがって、ダイオードＤ１１は、第２給電部５４２からアクチュエータ３２１に供給される電力が、第１給電部５４１を通して電力変換装置１０に漏れることを防止するように機能する。
【０１５７】
第２給電部５４２は、電路５１１、５１２に接続された変換回路５４４を備える。変換回路５４４と電路５１１、５１２との接続点は、開閉器３１（図１参照）と接触子３６１、３６２との間であることが望ましい。変換回路５４４は、ＤＣ／ＤＣコンバータであって、電路５１１、５１２の線間の電圧を降圧した直流電力を開閉機構３２のアクチュエータ３２１に供給する。変換回路５４４から出力される直流の電圧値は、電力変換装置１０に設けられた制御回路１６の制御電源１４より低い電圧値に設定されることが望ましい。第２給電部５４２は、電動車両４０に設けられた蓄電池４１からの電力と、電力変換装置１０に設けられた変換回路１１からの電力との一方を利用して開閉機構３２のアクチュエータ３２１に電力を供給するように構成されている。
【０１５８】
第２給電部５４２は、変換回路５４４に加えて、変換回路５４４とアクチュエータ３２１との間に接続されたダイオードＤ１２を備える。ダイオードＤ１２は、アクチュエータ３２１を駆動するためのコイルから変換回路５４４に向かう電流を素子する向きに接続されている。したがって、ダイオードＤ１２は、第１給電部５４１からアクチュエータ３２１に供給される電力が、第２給電部５４２を通して電動車両４０へ漏れることを防止するように機能する。なお、ダイオードＤ１１とダイオードＤ１２とは、必須ではなく、いずれか一方あるいは両方は省略可能である。
【０１５９】
上述のように、コネクタ３０に設けられた開閉機構３２のアクチュエータ３２１は、電力変換装置１０の制御電源１４から第１給電部５４１を通して電力が供給され、かつ電路５１１、５１２から第２給電部５４２を通して電力が供給される。
【０１６０】
したがって、本実施形態の構成では、電力変換装置１０と蓄電池４１との間で電力の受け渡しが行われている期間は、変換回路５４４を通してアクチュエータ３２１に電力が供給されるから、この期間には解除ボタン３２３の操作が禁止される。つまり、電力変換装置１０と蓄電池４１との間で電力の受け渡しが行われている期間は、開閉機構３２のロック状態が維持される。言い換えると、図１などに示したコネクタ３０の開閉器３１あるいは電動車両４０の開閉器４３が遮断されずに接触子３６１、３６２または接触子４２１、４２２に電圧が加えられている状態において、解除ボタン３２３が操作されることが防止される。
【０１６１】
また、ケーブル２０の断線などの異常が生じることによって、電力変換装置１０から開閉機構３２のアクチュエータ３２１に電力が供給されなくなったとしても、電動車両４０の蓄電池４１から第２給電部５４２を通してアクチュエータ３２１に電力が供給される。その結果、ケーブル２０が断線するような異常が生じた場合でも、開閉機構３２はロック状態に維持される。
【０１６２】
上述したように、本実施形態のコネクタ３０は、開閉器３１、４３あるいはケーブル２０に異常が生じた場合でもロック状態が解除されにくくなる。言い換えると、たとえば、ケーブル２０が断線して電力変換装置１０から電力が供給されなくなり、さらに電動車両４０の開閉器４３が溶着するような異常が生じた場合には、蓄電池４１からの電力により開閉機構３２のロック状態が維持される。その結果、コネクタ３０が接続口４２から取り外されにくくなり、接続口４２の接触子４２１、４２２が蓄電池４１と電気的に接続された状態で露出することが回避される。
【０１６３】
また、第２給電部５４２は、電路５１１、５１２からの電力を用いてアクチュエータ３２１に電力を供給している。この構成により、電動車両４０の蓄電池４１からの電力は、電力変換装置１０の変換回路１１と接続された電路５１１、５１２を経由してアクチュエータに供給される。その結果、蓄電池４１からアクチュエータ３２１に電力を供給するために、コネクタ３０の挿入部３０４（図２参照）および接続口４２における接触子の極数を増やす必要がないという利点がある。
【０１６４】
上述のように変換回路５４４から出力される電圧値が制御電源１４から出力される電圧値よりも低く設定されていれば、第１給電部５４１が第２給電部５４２に優先してアクチュエータ３２１に電力を供給することになる。したがって、蓄電池４１からアクチュエータ３２１に電力を供給する期間の低減につながり、結果的に、蓄電池４１の残容量の低下を抑制できる。
【０１６５】
上述した構成例において、コネクタ３０の端子５３１、５３２にケーブル２０の電源線２１、２２を接続しているが、ケーブル２０の電源線２１、２２とコネクタ３０の電路５１１、５１２との間に端子５３１、５３２を設けない構成を採用してもよい。つまり、ケーブル２０の電源線２１、２２が延長されて電路５１１、５１２を形成していてもよい。この場合、コネクタ３０に設けられた接触子３６１、３６２は、ケーブル２０の電源線２１、２２に直接接続される。
【０１６６】
本実施形態において説明したコネクタ３０は、ボディ３０１と開閉機構３２と第１給電部５４１と第２給電部５４２とを備える。ボディ３０１は、電池（蓄電池４１）を搭載した機器（電動車両４０）に設けられた接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択可能である。開閉機構３２は、アクチュエータ３２１を備えている。開閉機構３２は、接続口４２に対してボディ３０１が装着状態のときに、接続口４２からのボディ３０１の取り外しを禁止するロック状態と接続口４２からのボディ３０１の取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成される。
【０１６７】
第１給電部５４１は、電力系統に接続された電力変換装置１０からアクチュエータ３２１に電力を供給する。第２給電部５４２は、電力変換装置１０と機器（電動車両４０）とのうち少なくとも機器（電動車両４０）からアクチュエータ３２１に電力を供給する。アクチュエータ３２１は、電力が供給されている期間に開閉機構３２をロック状態とし、電力が供給されていない期間に開閉機構３２をアンロック状態とする。
【０１６８】
本実施形態の構成によれば、第１給電部５４１と第２給電部５４２との２系統からアクチュエータ３２１に電力が供給されるから、アクチュエータ３２１に電力を供給する経路が二重化され、異常時にロック状態が解除されにくくなる。
【０１６９】
本実施形態のコネクタ３０では、第１給電部５４１は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２とは別経路で電力変換装置１０から受電する。また、第２給電部５４２は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２から受電する。したがって、第１給電部５４１と第２給電部５４２との受電経路が別系統になり、アクチュエータ３２１への電力が確保しやすくなる。
【０１７０】
本実施形態のコネクタ３０は、電力変換装置１０とケーブル２０を介して電気的に接続されることにより電力変換システムを構成する。そして、コネクタ３０は、蓄電池４１の充電中および放電中には、制御電源１４から制御線２３を介して開閉機構３２へ駆動用電力を供給し、開閉機構３２をロック状態にする。すなわち、蓄電池４１の充電中あるいは放電中には、接続口４２からのボディ３０１の取り外しが禁止される。
【０１７１】
また、図７には示していないが、アクチュエータ３２１に電力を供給して開閉機構３２をロック状態に維持するのは、充電中あるいは放電中だけではなく、上述した各実施形態に用いた処理部３３が異常を検出したときも同様である。したがって、制御部５５２は、充電中あるいは放電中ではなく、かつ処理部３３が異常を検出していない場合にのみ、スイッチ要素５５１をオフにするように構成されていることが望ましい。
【０１７２】
上述した構成および動作を除いて、本実施形態の構成および動作は実施形態１と同様である。すなわち、図７には本実施形態の説明に必要な要部のみを記載しているが、他の構成は実施形態１に準じて採用される。また、上述した各実施形態の構成を本実施形態の構成と適宜に組み合わせることが可能である。
【０１７３】
（実施形態６）
本実施形態のコネクタ３０は、図８に示すように、第２給電部５４２に代えて、スイッチ回路５５と第２給電部５４３とを備える点が実施形態５において説明したコネクタ３０との構成と相違する。第２給電部５４２は、電路５１１、５１２から受電するが、第２給電部５４３は、補助電源としての車載バッテリ４６から受電する。なお、実施形態５と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。
【０１７４】
第２給電部５４３は、電動車両４０において走行用のエネルギー源である蓄電池４１とは別に設けられた補助電源としての車載バッテリ４６からの電力を利用してアクチュエータ３２１に電力を供給するように構成されている。車載バッテリ４６は、蓄電池４１に比べて小容量であり、電動車両４０において車室内の環境を形成する装置を駆動するための電力、電子制御ユニット４５を動作させるための電力などを供給する。車載バッテリ４６は、たとえば鉛蓄電池であり、たとえば直流１２Ｖを出力する。なお、電動車両４０ではない機器の場合、車載バッテリ４６に代わる他の補助電源が用いられる。
【０１７５】
第２給電部５４３が車載バッテリ４６からの電力を利用するために、接続口４２は車載バッテリ４６に接続された接触子４２３、４２４を備え、挿入部３０４は第２給電部５４３が接続された接触子３６３、３６４を備える。コネクタ３０のボディ３０１が接続口４２に対して装着状態であるとき、接触子３６３、３６４は接触子４２３、４２４に接触し、第２給電部５４３が車載バッテリ４６に電気的に接続される。
【０１７６】
スイッチ回路５５は、アクチュエータ３２１のコイルに直列に接続されたスイッチ要素５５１と、スイッチ要素５５１を以下の条件に従ってオンまたはオフにする制御部５５２とを備える。制御部５５２は、電路５１１、５１２の間の電圧値と、端子５３３、５３４の間の電圧値との少なくとも一方が所定の閾値以上であるときにスイッチ要素５５１をオンにする。スイッチ要素５５１は、電磁リレーあるいは半導体リレーが用いられる。図８において、スイッチ回路５５の接続関係は模式的であって、スイッチ回路５５が電路５１１と端子５３３とに接続されている。スイッチ回路５５は、実際には、電路５１１、５１２の間の電圧値と、端子５３３、５３４の間の電圧値とを監視するように接続される。
【０１７７】
スイッチ回路５５の制御部５５２は、電路５１１、５１２の間の電圧値が閾値以上であるという条件と、端子５３３、５３４の間の電圧値が閾値以上であるという条件との論理和を出力するように構成されている。すなわち、２つの条件の少なくとも一方が成立するとスイッチ要素５５１をオンにする。このような条件の組み合わせを行うために、制御部５５２は、オア回路を含んでいる。また、制御部５５２は、電路５１１、５１２の間の電圧値と、端子５３３、５３４の間の電圧値とが両方とも閾値未満であれば、スイッチ要素５５１をオフにする。言い換えると、スイッチ回路５５は、電路５１１、５１２に電圧が印加されている場合と、電力変換装置１０の制御電源１４から端子５３３、５３４に電圧が印加されている場合とにおいて、スイッチ要素５５１をオンにする。
【０１７８】
上述した構成では、スイッチ要素５５１がオンである期間に、第１給電部５４１あるいは第２給電部５４３から開閉機構３２のアクチュエータ３２１に電力を供給することが可能になる。すなわち、第１給電部５４１は、スイッチ要素５５１がオンの期間に、電力変換装置１０の制御回路１６から制御線２３６、２３７を通して供給される電力を用いて開閉機構３２のアクチュエータ３２１に電力を供給する。また、第２給電部５４３は、スイッチ要素５５１がオンの期間に、電動車両４０の車載バッテリ４６から接触子３６３、３６４を通して供給される電力を用いて開閉機構３２のアクチュエータ３２１に電力を供給する。
【０１７９】
したがって、開閉器４３の接点４３１、４３２が開状態であるべきときに、開状態になっていなければ、電路５１１、５１２に蓄電池４１の電圧が印加されるから、スイッチ要素５５１がオンになり、ロック状態が維持される。
【０１８０】
第１給電部５４１は、実施形態１と同様に、端子５３３とアクチュエータ３２１のコイルとの間にダイオードＤ１１を備える。また、第２給電部５４３は、接触子３６３とアクチュエータ３２１のコイルとの間にダイオードＤ１３を備える。ダイオードＤ１３は、開閉機構３２のアクチュエータ３２１を駆動するためのコイルから接触子３６３に向かう電流を阻止する向きに接続されている。
【０１８１】
なお、ダイオードＤ１１とダイオードＤ１３とは、必須ではなく、いずれか一方あるいは両方は省略可能である。ここに、実施形態５と同様に、制御部５５２は、充電中あるいは放電中の期間ではなく、かつ処理部３３が異常を検出していない場合には、スイッチ要素５５１をオフにするように構成されることが望ましい。
【０１８２】
以上説明した本実施形態のコネクタ３０は、第１給電部５４１および第２給電部５４２とアクチュエータ３２１との間に挿入されたスイッチ要素５５１が設けられたスイッチ回路５５を備える。第１給電部５４１は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２とは別経路で電力変換装置１０から受電するように構成される。また、第２給電部５４２は、機器（電動車両４０）に設けられている補助電源（車載バッテリ４６）から電路５１１、５１２とは別経路で受電するように構成される。スイッチ回路５５は、第１給電部５４１が受電する電圧値と電路５１１、５１２の電圧値との少なくとも一方が所定の閾値以上であるときにスイッチ要素５５１をオンにする制御部５５２を備える。ここに、本実施形態では、第１給電部５４１は、電力変換装置１０に設けられた制御電源１４から受電するように構成されている。
【０１８３】
上述したコネクタ３０の構成によれば、実施形態５のようにボディ３０１に変換回路５４４（図７参照）を設ける必要がなく、ボディ３０１の小型化を図ることができる。しかも、本実施形態のコネクタ３０は、電路５１１、５１２に電力供給されているか、機器（電動車両４０）の補助電源（車載バッテリ４６）から電力供給されているときに、スイッチ要素５５１がオンになって、アクチュエータ３２１に電力が供給される。したがって、電路５１１、５１２に電圧が印加されるか、補助電源（車載バッテリ４６）から電圧が印加されていれば、コネクタ３０はロック状態を維持することが可能になる。加えて、本実施形態の構成によれば、第１給電部５４１が、電力変換装置１０に設けられた制御電源１４からも受電するから、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２から受電する必要がない。そのため、第１給電部５４１と第２給電部５４２とは、たとえば１２Ｖ程度の電圧に対応した部品のみで構成することが可能である。
【０１８４】
本実施形態の変形例を図９に示す。図９に示す構成例では、スイッチ回路５５は、端子５３３、５３４の間の電圧値を条件としてスイッチ要素５５１のオンとオフとを切り替えている。このスイッチ回路５５は、端子５３３、５３４の間の電圧値が立ち上がるとスイッチ要素５５１をオンにし、端子５３３、５３４の間の電圧値が立ち下がるとスイッチ要素５５１をオフにするように構成される。つまり、スイッチ回路５５は、電圧値の立ち上がりを検出してスイッチ要素５５１をオンにした状態を保持し、電圧値の立ち下がりを検出してスイッチ要素５５１をオフにした状態を保持するように、自己保持型に構成されている。
【０１８５】
すなわち、図９に示す変形例のコネクタ３０は、第１給電部５４１および第２給電部５４２とアクチュエータ３２１との間に挿入されたスイッチ要素５５１が設けられたスイッチ回路５５を備える。第１給電部５４１は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２とは別経路で電力変換装置１０から受電するように構成される。第２給電部５４２は、機器（電動車両４０）に設けられている補助電源（車載バッテリ４６）から電路５１１、５１２とは別経路で受電するように構成される。さらに、スイッチ要素５５１は自己保持型であって、スイッチ回路５５は、スイッチ要素５５１を、第１給電部５４１が受電する電圧値の立ち上がり時にオンにし、立ち下がり時にオフにするように構成される。第１給電部５４１は、電力変換装置１０から受電する部位とアクチュエータに給電する部位との間に逆流阻止用のダイオードＤ１１を備える。
【０１８６】
スイッチ回路５５は、たとえば、ＧＴＯ（Gate Turn-Off）サイリスタをスイッチ要素５５１として用いることにより実現される。ＧＴＯサイリスタをスイッチ要素５５１に用いる場合、制御部５５２は、端子５３３、５３４の間の電圧値が立ち上がると正極性のパルスを出力し、端子５３３、５３４の間の電圧値が立ち下がると負極性のパルスを出力するように構成される。
【０１８７】
したがって、端子５３３、５３４の間の電圧値が立ち上がると制御部５５２がスイッチ要素５５１のゲートに正極性のパルス電流を入力して、スイッチ要素５５１をオンにする。その後、スイッチ回路５５は、スイッチ要素５５１を通過する電流が規定値以下になるか、ゲートに逆方向の電流が流れるまでオン状態を保持する。次に、端子５３３、５３４の電圧が立ち下がると制御部５５２がスイッチ要素５５１のゲートに負極性のパルス電流を入力して、スイッチ要素５５１をオフにする。
【０１８８】
この構成では、電力変換装置１０が制御電源１４からコネクタ３０に与える電圧値を立ち上げると、スイッチ要素５５１がオンになって開閉機構３２がロック状態になる。また、電力変換装置１０が制御電源１４からコネクタ３０に与える電圧値を立ち下げると、スイッチ要素５５１がオフになって開閉機構３２がアンロック状態になる。
【０１８９】
この構成では、スイッチ回路５５が自己保持型になり、スイッチ回路５５の制御部５５２は、端子５３３、５３４の間の電圧値の立ち上がりと立ち下がりとを検出すればよく、他の期間には電力を消費しないから、制御部５５２による消費電力が抑制される。
【０１９０】
スイッチ回路５５に用いるスイッチ要素５５１は、ＧＴＯサイリスタに限らず、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）のようなトランジスタを用いることも可能である。スイッチ要素５５１にトランジスタを用いる場合、制御部５５２にフリップフロップを用いることによって、自己保持型のスイッチ回路５５を実現してもよい。
【０１９１】
たとえば、制御部５５２として、たとえばＪＫフリップフロップを用いる場合を想定する。ＪＫフリップフロップは、Ｊ端子とＫ端子との入力が共にＨレベル(論理値の１）であれば、クロック端子（ＥＬＫ端子）への入力の立ち上がりごとに出力端子（Ｑ端子）の出力値を反転させるように動作する。つまり、ＪＫフリップフロップは、Ｊ端子とＫ端子との入力が共にＨレベルであるときには、Ｔフリップフロップとして動作する。
【０１９２】
スイッチ回路５５の制御部５５２にフリップフロップが用いられる場合、制御部５５２は、端子５３３、５３４の間の電圧値の立ち上がりと立ち下がりとに応じて、フリップフロップにトリガ信号を入力するように構成される。このような構成により、スイッチ回路５５は、ＧＴＯサイリスタを用いたスイッチ回路５５と同様に自己保持型の動作を行う。すなわち、コネクタ３０は、端子５３３、５３４の間の電圧値の立ち上がりによって開閉機構３２をロック状態に移行させ、端子５３３、５３４の間の電圧の立ち下がりによって開閉機構３２をアンロック状態に移行させる。
【０１９３】
上述した変形例では、制御部５５２は、スイッチ要素５５１のオンとオフとを移行させる期間にだけ電力変換装置１０から電力を受ければよく、スイッチ要素５５１がオンに保持されている間には制御部５５２に電力を供給し続ける必要はない。なお、開閉機構３２は、電動車両４０の車載バッテリ４６からの電力を受けてロック状態を維持する。また、スイッチ要素５５１がオンである期間に、制御電源１４からコネクタ３０に電力を供給し続けてもよく、この構成では、車載バッテリ４６の電力消費を抑制できる。
【０１９４】
なお、上述した変形例では、スイッチ要素５５１のオンとオフとを制御する制御部５５２をコネクタ３０に設けているが、電力変換装置１０に制御部５５２を設けることも可能である。
【０１９５】
図９に示す変形例では、第１給電部５４１に設けられたダイオードＤ１１によって、電動車両４０に搭載された車載バッテリ４６からの電力が制御部５５２に入力されることが防止されている。したがって、車載バッテリ４６の電圧の影響によって、スイッチ要素５５１が誤ってオンあるいはオフになることが防止される。このように、第１給電部５４１が電力変換装置１０から受電する部位と第１給電部５４１からアクチュエータ３２１に給電する部位との間に逆流阻止用のダイオードＤ１１が挿入されることにより、スイッチ要素５５１の誤動作が防止される。なお、ダイオードＤ１３は省略されていてもよい。
【０１９６】
コネクタ３０の挿入部３０４において、車載バッテリ４６から第２給電部５４３に電力を供給するために用いる接触子は、他の用途に使用していない接触子を用いることが望ましい。すなわち、コネクタ３０のうちの非使用の接触子を、車載バッテリ４６から第２給電部５４３への電力の供給に用いることが望ましい。
【０１９７】
上述した説明以外の構成および機能は、実施形態５の構成および機能と同様である。すなわち、図９には本実施形態の説明に必要な要部のみを記載しているが、他の構成は実施形態１に準じて採用される。また、上述した実施形態１〜５の構成を本実施形態の構成と適宜に組み合わせることが可能である。
【０１９８】
（実施形態７）
本実施形態のコネクタ３０は、図１０に示すように、図９に示した実施形態６の構成に対して、スイッチ回路５５が省略され、電動車両４０の車載バッテリ４６と接触子４２３との間に補助スイッチ４８が設けられた構成を備える。以下、実施形態６と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。
【０１９９】
すなわち、本実施形態のコネクタ３０では、第１給電部５４１は、電力変換装置１０と電池（蓄電池４１）との間の電路５１１、５１２とは別経路で電力変換装置１０から受電してアクチュエータ３２１に給電するように構成される。また、第２給電部５４２は、機器（電動車両４０）に設けられている補助電源（車載バッテリ４６）から電路５１１、５１２とは別経路で受電してアクチュエータ３２１に給電するように構成される。
【０２００】
上述したように、本実施形態において、電動車両４０は、車載バッテリ４６と端子４２２との間に、補助スイッチ４８を備える。そのため、車載バッテリ４６は、コネクタ３０が接続口４２に接続され、かつ補助スイッチ４８がオンである期間にのみ第２給電部５４３に電力を供給することが可能である。言い換えると、コネクタ３０が接続口４２に接続されていても、補助スイッチ４８がオフであれば、車載バッテリ４６から第２給電部５４３に対して電力は供給されない。
【０２０１】
補助スイッチ４８は、電動車両４０の電子制御ユニット４５が電力変換装置１０からＣＡＮ通信により受ける指示に従ってオンとオフとが選択される。コネクタ３０が正常に接続されたことを電力変換装置１０が認識すると、補助スイッチ４８はオンが選択される。また、補助スイッチ４８がオンの状態で、たとえばケーブル２０が断線した場合、電動車両４０は、電力変換装置１０からの指示を受けることができないので、補助スイッチ４８はオンに維持される。
【０２０２】
したがって、コネクタ３０は、たとえばケーブル２０の断線などの異常が生じ電力変換装置１０から開閉機構３２へ電力が供給されなくなっても、第２給電部５４３を通して電動車両４０の車載バッテリ４６から開閉機構３２への電力が供給される。すなわち、開閉機構３２はロック状態に維持できる。本実施形態の構成では、コネクタ３０は、実施形態６のようにスイッチ回路５５（図８参照）を備えていない。したがって、本実施形態の構成を採用すると、実施形態６の構成よりもボディ３０１の小型化を図ることが可能になる。
【０２０３】
上述した説明以外の構成および機能は、実施形態６の構成および機能と同様である。すなわち、図１０には本実施形態の説明に必要な要部のみを記載しているが、他の構成は実施形態１に準じて採用される。また、上述した実施形態１〜５の構成を本実施形態の構成と適宜に組み合わせることが可能である。
【０２０４】
（実施形態８）
本実施形態のコネクタ３０は、図１１に示すように、図４に示した実施形態２の構成において、開閉機構３２のアクチュエータ３２１の動作が電力変換装置１０からの制御信号により制御される構成を備える。なお、実施形態２と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。
【０２０５】
本実施形態の電力変換装置１０は、変換回路１１および制御電源１４のほかに、制御電源１４の電力を用いてパルスを出力するパルス発生器１７を備える。図１１に示す構成例では、パルス発生器１７は、制御スイッチ１７１と切替スイッチ１７２とにより構成されている。制御電源１４は、制御スイッチ１７１を介して切替スイッチ１７２に接続されている。制御電源１４は、出力電流の上限が制限されていることが望ましい。
【０２０６】
切替スイッチ１７２は、制御電源１４から電力が供給されている期間に、必要に応じて、開閉機構３２のアクチュエータ３２１を駆動する電力を短時間だけ出力する。この時間は、アクチュエータ３２１の仕様に依存し、たとえば１秒程度に定められる。図１１では切替スイッチ１７２が２極双投の切替スイッチで模式的に表されているが、切替スイッチ１７２は、電圧の極性が互いに反転する２種類のパルスを発生させることができる構成であれば、どのような構成であってもよい。なお、切替スイッチ１７２は、パルスを発生していない期間には、出力を０Ｖにするように構成される。
【０２０７】
切替スイッチ１７２は、たとえば、２極双投の接点装置を備えた電磁リレーを用いて構成することが可能である。この電磁リレーは、共通接点が第１接点と第２接点とに選択的に接触し、かつ共通接点が第１接点と第２接点とのどちらにも接触しない中立状態も選択可能である接点装置を備えることが望ましい。このような接点装置は、共通接点と第１接点と第２接点とを２個ずつ備える。以下では、共通接点と第１接点と第２接点とを１個ずつ備える構成をセットという。つまり、２極双投の接点装置は２個のセットを備える。
【０２０８】
２極双投の接点装置を備えた電磁リレーを用いて切替スイッチ１７２を構成する場合、図１１に示しているように、２つの共通接点の間に制御電源１４と制御スイッチ１７１との直列回路が接続される。また、第１セットの第１接点と第２セットの第２接点とが互いに接続され、第１セットの第２接点と第２セットの第１接点とが互いに接続される。切替スイッチ１７２は２線で出力され、その一方は、第１セットの第１接点と第２セットの第２接点との接続点になり、その他方は、第１セットの第２接点と第２セットの第１接点との接続点になる。
【０２０９】
上述した構成では、共通接点が第１接点と導通しているか第２接点と導通しているかに応じて、切替スイッチ１７２から出力される電圧の極性が反転する。切替スイッチ１７２は、蓄電池４１の充電あるいは放電を行っている期間と行っていない期間とに応じて、共通接点が第１接点と導通するか第２接点と導通するかが選択される。そして、制御スイッチ１７１を適宜の期間にオンにすることによって、制御スイッチ１７１のオン期間に応じたパルス幅を有し、制御電源１４の出力電圧の振幅を持つパルスを発生させることが可能になる。
【０２１０】
パルス発生器１７は、上述したような機械式の接点を用いた構成に限らず電子回路を用いて構成することが可能である。この種の電子回路は、たとえば、ワンショットマルチバイブレータと、双極性の出力を備える３ステートバッファとを組み合わることによって構成される。
【０２１１】
本実施形態において、開閉機構３２のアクチュエータ３２１は、１巻線である有極型の電磁石を備えていることを想定している。すなわち、アクチュエータ３２１は、ラッチング型であり、コイルに一時的に通電するだけでプランジャを移動させ、かつプランジャの位置を自己保持するように構成されている。また、図示するアクチュエータ３２１は、コイルに通電する電流の向きを反転させることによって、プランジャの進退の向きを反転させるように構成されている。
【０２１２】
図１１に示す構成例では、アクチュエータ３２１のコイルは、ケーブル２０の制御線２３６、２３７を通してパルス発生器１７と接続されている。したがって、パルス発生器１７からパルス状の駆動電圧が発生すると、駆動電圧の極性に応じて、アクチュエータ３２１はプランジャは移動の向きを反転させる。言い換えると、アクチュエータ３２１は、パルス発生器１７が出力したパルス状の駆動電圧の極性に応じて、開閉機構３２をロック状態とアンロック状態とに移行させるラッチング型の構成を備える。この構成により、開閉機構３２は、パルス発生器１７が発生したパルスの極性に応じてロック状態とアンロック状態とを選択する。
【０２１３】
さらに、アクチュエータ３２１のコイルには、ダイオードＤ１４とスイッチ要素５５３との直列回路である無効化回路３２４が並列に接続されている。ダイオードＤ１４は、スイッチ要素５５３がオンであるときに、開閉機構３２をロック状態からアンロック状態にする極性のパルスを通過させる向きに挿入されている。図示する例は、アクチュエータ３２１のコイルにおける上端が正極になるパルスをパルス発生器１７が発生させたときに、開閉機構３２がアンロック状態になるように構成されている。
【０２１４】
スイッチ要素５５３は、処理部３３に接続されており、常時はオフであるが、処理部３３が開閉器３１あるいは開閉器４３の異常を検出したときにオンになる。すなわち、コネクタ３０のボディ３０１が電動車両４０の接続口４２に対して装着状態であって、かつ開閉機構３２がロック状態であるときに、処理部３３が開閉器３１あるいは開閉器４３の異常と判断すると、スイッチ要素５５３がオンになる。スイッチ要素５５３がオンになると、切替スイッチ１７２から発生したパルスは、ダイオードＤ１４を通る経路でバイパスされる。すなわち、アクチュエータ３２１のコイルにはパルス発生器１７から出力されたパルスが与えられず、アクチュエータ３２１のプランジャは移動できない。言い換えると、無効化回路３２４のスイッチ要素５５３がオンになると、開閉機構３２をアンロック状態に移行させる駆動電圧が無効化される。その結果、開閉機構３２はロック状態に維持され、コネクタ３０のボディ３０１は接続口４２に対して装着状態に保たれる。
【０２１５】
なお、図示例において、計測部３３３は、電路５１１、５２１の間の電圧を計測することによって、コネクタ３０の開閉器３１あるいは電動車両４０の開閉器４３の異常を監視しているが、電路５１１、５１２の電流を計測する構成でもよい。
【０２１６】
また、上述した構成例では、１巻線である有極型の電磁石を備えたアクチュエータ３２１を用いる例を示したが、図１２に示すように、２巻線である有極型の電磁石を用いたアクチュエータ３２１を採用してもよい。アクチュエータ３２１は、第１コイル３２１１と第２コイル３２１２と選択スイッチ３２１３とを備える。このアクチュエータ３２１は、第１コイル３２１１と第２コイル３２１２とのどちらに通電するかに応じてプランジャが進退する。
【０２１７】
選択スイッチ３２１３は、第１コイル３２１１と第２コイル３２１２との一方に選択的に通電するように電路を切り替える。また、選択スイッチ３２１３は、第１コイル３２１１および第２コイル３２１２により進退するプランジャの位置に連動して電路を切り替える。すなわち、第１コイル３２１１に通電されることによりプランジャが移動すると、選択スイッチ３２１３は第２コイル３２１２に接続される。また、第２コイル３２１２に通電されることによりプランジャが移動すると、選択スイッチ３２１３は第１コイル３２１１に接続される。したがって、制御スイッチ１７１がオンになるたびに、プランジャが反対方向に移動することになる。
【０２１８】
図１２に示す構成では、パルス発生器１７は制御スイッチ１７１のみで構成され、制御スイッチ１７１がオンになるたびにプランジャの移動の向きを反転させることができる。そのため、双極性のパルスを発生させる必要がなく、パルス発生器１７の構成が簡単になる。
【０２１９】
本実施形態の構成によれば、コネクタ３０の接触子３６１、３６２が変換回路１１からの電圧が印加されているか、接続口４２の接触子４２１、４２２に蓄電池４１の電圧が印加されているときには、スイッチ要素５５３がオンになり、ロック状態が維持される。つまり、電路５１１、５１２の状態を判断する判断部３３０がロック状態を解除できないと判断すると、判断部３３０はスイッチ要素５５３をオンにする。その結果、アクチュエータ３２１のコイルには、パルス発生器１７からのパルスによる電力が供給されず、ロック状態が維持されることになる。
【０２２０】
本実施形態の構成では、ラッチング型のアクチュエータ３２１をコネクタ３０に用いているから、ロック状態において、パルス発生器１７からのパルスによりアクチュエータ３２１に電力が供給されなければ、開閉機構３２はロック状態に維持される。言い換えると、ケーブル２０が断線した場合、あるいはアクチュエータ３２１のコイルが断線した場合であってもロック状態が維持され、フェールセーフが実現されることになる。
【０２２１】
以上説明した本実施形態のコネクタ３０は、ボディ３０１と開閉機構３２と処理部３３と無効化回路３２４とを備える。ボディ３０１は、電池（蓄電池４１）を搭載した機器（電動車両４０）に設けられた接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択可能である。開閉機構３２は、パルス状の駆動電圧が加えられたときに動作するラッチング型のアクチュエータ３２１を備えている。さらに、開閉機構３２は、接続口４２に対してボディ３０１が装着状態のときに、接続口４２からのボディ３０１の取り外しを禁止するロック状態と接続口４２からのボディ３０１の取り外しを許可するアンロック状態とを選択するように構成される。処理部３３は、電池（蓄電池４１）との電力の受け渡しが停止している期間に、コネクタ３０と接続口４２とを電気的に接続する部位に電圧が印加されている状態を異常と判断するように構成される。無効化回路３２４は、処理部３３が異常と判断した期間には、開閉機構３２をアンロック状態に移行させる駆動電圧がアクチュエータ３２１に与えられないように、駆動電圧を無効化する。
【０２２２】
そのため、本実施形態のコネクタ３０は、コネクタ３０に設けられた処理部３３において異常を検出することが可能である。ここに、電池（蓄電池４１）との電力の受け渡しが停止している期間は、充電中あるいは放電中を除く期間に相当し、コネクタ３０と接続口４２とを電気的に接続する部位は、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に相当する。したがって、処理部３３は、充電中あるいは放電中を除く期間に、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に、電力変換装置１０あるいは電池（蓄電池４１）の電圧が加えられている状態を異常と判断することになる。つまり、処理部３３は、充電中あるいは放電中ではないにもかかわらず、接触子３６１、３６２あるいは接触子４２１、４２２に電圧が印加されている場合を異常と判断する。
【０２２３】
また、アクチュエータ３２１がラッチング型であるから、ロック状態とアンロック状態との移行に必要な電力のみの少ない電力でアクチュエータ３２１が動作し、消費電力の増加が抑制される。つまり、本実施形態のコネクタ３０は、開閉器３１の接点３１１、３１２あるいは開閉器４３の接点４３１、４３２に溶着などが生じた場合に、電力を消費することなくロック状態を維持することが可能である。
【０２２４】
しかも、処理部３３が異常を検出しているときには、開閉機構３２をロック状態からアンロック状態に移行させる駆動電圧が無効化回路３２４で無効化されるから、異常時にはアンロック状態に移行することが防止され、ロック状態が維持される。言い換えると、ロック状態を維持するための制御線を設ける必要がなく、ケーブル２０が備える限られた本数の電路の消費が抑制される。
【０２２５】
本実施形態の他の構成および機能は実施形態２の構成および機能と同様である。すなわち、図１１には本実施形態の説明に必要な要部のみを記載しているが、他の構成は実施形態１に準じて採用される。また、上述した実施形態の構成を本実施形態の構成と適宜に組み合わせることが可能である。たとえば、図１１に示す構成例では、実施形態３で説明した処理部３３を用いて開閉器３１あるいは開閉器４３の異常を検出しているが、実施形態１、実施形態２などで説明した構成の処理部３３を用いることも可能である。
【０２２６】
（実施形態９）
図１３に示すように、本実施形態の電力変換装置１０は、変換回路１１と制御電源１４と制御回路１６とを備える。本実施形態において、実施形態１で説明した構成と同様の構成については共通の符号を付して説明を省略する。
【０２２７】
本実施形態では、変換回路１１の機能のうち、電動車両４０に搭載された第１の電池としての蓄電池４１からの電力を系統電源６１と等価な交流電力に変換する機能を想定して説明する。したがって、電動車両４０に搭載された蓄電池４１は、燃料電池に置き換えることが可能である。ただし、電力変換装置１０は、上述した各実施形態のように、蓄電池４１の充電に用いる機能を備えていてもよい。すなわち、電力変換装置１０は、交流と直流との間で双方向に電力変換を行う構成であっても本実施形態の技術を適用することが可能である。
【０２２８】
本実施形態の電力変換装置１０は、電動車両４０に搭載された蓄電池４１とともに用いることにより、電気事業者が提供する系統電源６１に対する分散型電源を構成する。電気事業者は、電力の供給に対して対価を得る事業者を意味しており、電力会社に限らない。また、制御回路１６は、変換回路１１の動作を制御し、制御電源１４は、分電盤６０と変換回路１１との少なくとも一方から受電し制御回路１６に電力を供給する。
【０２２９】
コネクタ３０は、電動車両４０に設けられた接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択される。コネクタ３０には、蓄電池４１と変換回路１１との間の電路に含まれる電路５１１、５１２が形成される。さらに、コネクタ３０は、電動車両４０に設けられた設備に電力を供給するために電動車両４０に搭載された第２の電池としての車載バッテリ４６から制御電源１４に電力を供給する補助電路５１３も形成する。
【０２３０】
電力変換装置１０とコネクタ３０とを接続するケーブル２０は、電路５１１、５１２に接続される電源線２１、２２と、補助電路５１３に接続された制御線２３８と、後述する判断回路１８に接続される制御線２３９とを備える。制御線２３８、２３９は、実施形態１において説明した制御線２３１〜２３５から選択することが可能である。
【０２３１】
コネクタ３０は、車載バッテリ４６とケーブル２０の制御線２３８との間の補助電路５１３に挿入されたスイッチ要素５６を備えることが望ましい。スイッチ要素５６は、図示例では、スイッチ５６１と接点装置５６２とを並列に接続した構成を備える。スイッチ要素５６は、分電盤６０と変換回路１１とのいずれかから制御電源１４が受電している期間には、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の補助電路５１３を開放する。また、スイッチ要素５６は、電力系統および変換回路１１から制御電源１４への給電が停止している期間には制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路を導通させる。スイッチ要素５６は、コネクタ３０に付設されたモメンタリ型のスイッチであってもよい。
【０２３２】
制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路は、制御電源１４から開閉機構３２のアクチュエータ３２１に通電する電路と兼用される。スイッチ要素５６は、車載バッテリ４６とアクチュエータ３２１との間に挿入されていることが望ましい。このアクチュエータ３２１は、無極型の電磁石を備える。電力変換装置１０は、制御電源１４が制御線２３８に出力する電圧値は、車載バッテリ４６が出力する電圧値よりも高く設定されていることが望ましい。
【０２３３】
アクチュエータ３２１のコイルには、ダイオードＤ１５と抵抗Ｒ１５との直列回路であるサージ吸収用の回路が並列に接続されている。また、アクチュエータ３２１には、コネクタ３０が接続口４２に挿入されたときに、オンになるスイッチ５７が直列に接続されている。したがって、コネクタ３０が接続口４２に挿入された状態において、スイッチ５７がオンになり、アクチュエータ３２１に通電されることによって、コネクタ３０の接続口４２に対する装着状態が維持される。
【０２３４】
アクチュエータ３２１への通電状態は、判断回路１８により監視され、判断回路１８は、コネクタ３０が接続口４２に接続されている状態を、アクチュエータ３２１への通電状態によって間接的に監視する。
【０２３５】
電力変換装置１０は、蓄電池４１の充電と放電とを行う変換回路１１を備える。変換回路１１は、直流と直流との間で電力変換を行う第１の変換器１１１と、直流と交流との間で電力変換を行う第２の変換器１１２とを備える。第１の変換器１１１と第２の変換器１１２とは、中間バスを介して直流電力を双方向に引き渡す。また、中間バスの線間には平滑用のキャパシタ１１３が接続される。第１の変換器１１１は、開閉器１９を介してコネクタ３０に接続される。第２の変換器１１２は、交流側が分電盤６０に接続される。開閉器１９は、リレー（電磁接触器）のように外部信号による電路の開閉が可能となった構成であることが望ましい。
【０２３６】
蓄電池４１を充電するときには、系統電源４１から受電した交流電力が第２の変換器１１２により直流電力に変換される。また、第１の変換器１１１は、蓄電池４１を充電する際の電圧および電流の条件を調節するために用いられる。一方、蓄電池４１の電力を電力系統に供給する場合は、蓄電池４１から出力される直流電力を第１の変換器１１１に入力し、電圧を調整した後、第２の変換器１１２により交流電力に変換する。第２の変換器１１２は、蓄電池４１の電力を用いて生成した交流電力を、電力系統に供給するために、交流電力の周波数および位相を調整する。
【０２３７】
ところで、第１の変換器１１１および第２の変換器１１２は、スイッチング素子を用いて電力変換を行う構成であって、スイッチング素子のオンオフは制御回路１６により制御される。また、制御回路１６を動作させるための電源は、制御電源１４から供給される。制御電源１４に、電力が供給されていなければ、制御回路１６を動作させることができず、結果的に変換回路１１の動作も停止する。
【０２３８】
本実施形態の構成では、制御電源１４は、電力系統と変換回路１１とから受電可能であり、さらに、電動車両４０に設けられた設備に電力を供給する車載バッテリ４６からも受電可能であるように構成されている。電力変換装置１０は、制御電源１４が電力系統と変換回路１１とのいずれかから受電している期間に、制御電源１４が車載バッテリ４６から受電することを禁止する受電制御部を備えることが好ましい。図１３に示す構成例では、受電制御部は接点装置７１により構成されている。
【０２３９】
分電盤６０から制御電源１４への給電経路には、電源回路１４１およびダイオードＤ４１が挿入され、変換回路１１から制御電源１４への給電経路には、電源回路１４２およいダイオードＤ４２が挿入される。さらに、制御電源１４が車載バッテリ４６から受電する経路には、受電制御部としての接点装置７１と電源回路１４３とダイオードＤ４３とが挿入される。ダイオードＤ４１〜Ｄ４３のカソードは、制御電源１４に共通に接続されており、互いに他の電源回路１４１〜１４３への逆流が防止されている。接点装置７１の機能は後述する。
【０２４０】
コネクタ３０は、接続口４２に対して装着状態であるときに、蓄電池４１と変換回路１１との間の電路を形成するだけではなく、車載バッテリ４６から制御電源１４に受電させるために、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路を形成する。コネクタ３０は、上述したように、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路に挿入されたスイッチ要素５６を備える。
【０２４１】
コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態になった後に、通信確立の処理、確認の処理などが終了するまでは、蓄電池４１の電力を利用できないから、蓄電池４１の充電あるいは放電を開始する場合、制御電源１４は、通常は系統電源４１から受電する。系統電源４１から制御電源１４が受電することにより、制御回路１６の動作が開始されると、変換回路１１が起動される。その後、通信確立の処理、確認の処理などの処理が終了すると、開閉器４３がオンになり、蓄電池４１と変換回路１１とが電気的に接続される。このように、コネクタ３０が接続口４２に対して装着状態になった後に、蓄電池４１の充電あるいは放電が可能になるまでには、所要の時間が経過するのを待たなければならない。
【０２４２】
図示例において、スイッチ要素５６は、モメンタリ型のスイッチ５６１と、リレーの接点装置５６２との並列回路が用いられている。接点装置５６２は通常時はオフに維持されている。モメンタリ型のスイッチ５６１は、一般的には、押釦式の操作部を備え、操作部が押し込まれている期間にのみオンになる。ここに、接点装置５６２は、電磁リレーの機械接点あるいは半導体リレーのスイッチ素子を意味する。コネクタ３０において、接続口４２とスイッチ５６１との間には、逆流を防止するダイオードＤ１６が挿入されている。
【０２４３】
スイッチ要素５６は、車載バッテリ４６から制御電源１４に電力を供給するために、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路に挿入されているから、スイッチ要素５６がオンである期間にのみ車載バッテリ４６から制御電源１４に電力が供給される。すなわち、接点装置５６２がオフである期間には、コネクタ３０に設けられたスイッチ５６１がオンである期間にのみ車載バッテリ４６から制御電源１４に電力が供給される。逆に言えば、スイッチ５６１が操作されていなければ、車載バッテリ４６の電力は制御電源１４で消費されず、車載バッテリ４６の容量低下が抑制される。
【０２４４】
スイッチ要素５６がオフであれば、制御電源１４は、系統電源４１と変換回路１１とのいずれかから電力が供給される。また、系統電源４１からの電力が停止する停電時には、蓄電池４１の電力が変換回路１１の中間バスを通して制御電源１４に供給される。このとき、蓄電池４１の電力は、変換回路１１を通して電力系統にも供給される。したがって、停電時において、電力系統に接続された電気負荷を蓄電池４１に蓄積された電力を用いて動作させることが可能になる。このような動作を自立運転と呼ぶ。自立運転時は電力系統へは接続できないので、たとえば、電力系統と接続されていない自立運転用のレセプタクルに電力を出力する。
【０２４５】
自立運転は、コネクタ３０が接続口４２に接続されている状態でしか行えない。したがって、判断回路１８の出力によりコネクタ３０が接続口４２に接続されていることが認識されている状態において、自立運転を行うか否かが判断される。
【０２４６】
上述したように、自立運転の期間には、変換回路１１を通して蓄電池４１から制御電源１４に電力が供給される。しかしながら、系統電源４１が停電した後、制御電源１４が変換回路１１から受電できるようにするには、蓄電池４１からの直流電力が制御電源１４に供給可能になるように、変換回路１１を動作させる必要がある。すなわち、系統電源４１が停電した後、制御電源１４に蓄電池４１から給電するには、変換回路１１の動作を変更しなければならない。
【０２４７】
系統電源４１の停電によって変換回路１１の動作を変更する際、蓄電池４１から制御電源１４に給電できるまでの期間には系統電源４１から電力を得ることができない。また、この期間には、変換回路１１も蓄電池４１からの電力を利用できる状態になっていないから、制御電源１４に給電することができない。そこで、本実施形態では、車載バッテリ４６の電力を制御電源１４に供給可能にすることによって、移行期間における制御電源１４の電力を補償する構成を採用している。
【０２４８】
言い換えると、車載バッテリ４６から制御電源１４に電力を供給する必要があるのは、移行期間のみであるから、系統電源４１または変換回路１１から制御電源１４が受電している期間には、車載バッテリ４６から制御電源１４への給電は停止することが望ましい。そのため、モメンタリ型のスイッチ５６１をスイッチ要素５６に用いているのであり、移行期間にのみスイッチ５６１を操作し、変換回路１１の動作後は、スイッチ５６１を操作しないことによって、車載バッテリ４６が無駄に消費されないようにしている。なお、上述したように、接点装置５６２は通常時はオフに保たれている。
【０２４９】
また、スイッチ５６１がモメンタリ型であることにより、スイッチ５６１が誤って操作された場合であっても、上述した通信確立の処理、確認の処理などが終了するまでの所要の時間が経過する前にスイッチ５６１がオフに復帰していれば、自立運転に移行しない。したがって、モメンタリ型のスイッチ５６１を設けるだけで、誤操作による自立運転への移行が回避される。
【０２５０】
すなわち、電力系統と変換回路１１とのいずれかから制御電源１４が受電している期間にはスイッチ要素５６がオフであって制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路が開放される。また、電力系統と変換回路１１とのいずれもが制御電源１４への給電が停止している期間には、スイッチ要素５６がオンになり制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路が導通する。
【０２５１】
車載バッテリ４６から制御電源１４への給電経路には、上述したように、受電制御部としての接点装置７１も挿入されている。接点装置７１は、制御電源１４が系統電源４１と変換回路１１とのいずれかから受電している期間には、制御電源１４が車載バッテリ４６から受電することを禁止するためにオフになる。接点装置７１は、たとえば、常閉接点を備えるリレーが用いられる。系統電源４１が停電した後、上述のように、車載バッテリ４６の電力を用いて変換回路１１が起動され、変換回路１１から制御電源１４への給電が開始されると、接点装置７１は、制御回路１６からの指示を受けてオフになる。
【０２５２】
接点装置７１が上述の動作を行うことにより、スイッチ５６１あるいは接点装置５６２がオンであっても、変換回路１１から制御電源１４に給電されるようになると、接点装置７１がオフになる。したがって、車載バッテリ４６から制御電源１４への給電量が制限され、車載バッテリ４６の電力消費が抑制される。
【０２５３】
上述したアクチュエータ３２１は、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路においてスイッチ要素５６と制御電源１４との間に接続されている。すなわち、制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路は、車載バッテリ４６から制御電源１４に電力を供給する電路と、制御電源１４からアクチュエータ３２１に通電する電路とに兼用されている。また、スイッチ要素５６は、車載バッテリ４６とアクチュエータ３２１との間に挿入されている。
【０２５４】
この構成では、アクチュエータ３２１に電力を供給する経路が、制御電源１４からアクチュエータ３２１への経路と、車載バッテリ４６からアクチュエータ３２１への経路との２経路が共通に接続されていることになる。車載バッテリ４６から制御電源１４への給電経路は、制御電源１４からアクチュエータ３２１への給電経路とは独立させることが可能である。これに対して、この構成は、両方の給電経路を共通にすることによって、コネクタ３０と電力変換装置１０とを接続するケーブル２０の電線数を増やすことなく、電線を有効利用することが可能になる。
【０２５５】
上述した構成は、車載バッテリ４６から制御電源１４に電力を供給する経路が、制御電源１４からアクチュエータ３２１に電力を供給する経路の一部と重複している。そこで、制御電源１４から制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路に出力する電圧値は、車載バッテリ４６から制御電源１４と車載バッテリ４６との間の電路に出力する電圧値よりも高く設定されている。このことにより、制御電源１４からアクチュエータ３２１への電力の供給を、車載バッテリ４６から制御電源１４への電力の供給に優先させている。
【０２５６】
ところで、コネクタ３０を接続口４２から分離しようとする際に、開閉器４３が閉状態であると、蓄電池４１から出力される電圧が接続口４２の接触子にかかった状態になっている。この状態ではコネクタ３０を接続口４２から分離することは好ましくない。
【０２５７】
そのため、コネクタ３０が接続口４２から分離される前に、開閉器４３を開状態に移行させる処理を行い、その後、開閉器４３の接点４３１、４３２が開状態に移行したか否かが判定される。ここで、開閉器４３が閉状態である場合は、コネクタ３０が接続口４２から分離されないように、アクチュエータ３２１への通電が維持される。この動作を可能にするために、処理部３３は、開閉器４３の接点４３１、４３２が開状態か否かを判定し、アクチュエータ３２１への通電を維持するために接点装置５６２をオンにする。本実施形態における処理部３３の動作は、実施形態２において説明した構成と同様である。
【０２５８】
接点装置５６２がオンになると、車載バッテリ４６からアクチュエータ３２１への給電経路が形成されるから、系統電源４１あるいは変換回路１１から制御電源１４に電力が供給されない場合でも、アクチュエータ３２１には車載バッテリ４６から通電される。そのため、コネクタ３０は接続口４２から離脱せず、利用者は、処理部３３による判断の結果が提示されることにより、開閉器４３の異常を知ることになる。なお、判断の結果を提示する技術については、実施形態１において説明した技術が採用される。
【０２５９】
一方、自立運転を行っている状態から自立運転を終了する場合、図１４に示す動作を行ってもよい。すなわち、自立運転の終了が指示されると、処理部３３は、開閉器４３が開状態か閉状態かにかかわらず、接点装置５６２をオンにする。次に、開閉器４３を開状態にするように、制御電源１４から開閉器４３への給電が停止される（Ｓ１１）。ここで、処理部３３は、開閉器４３の接点４３１、４３２が溶着しているか否か判定する（Ｓ１２）。接点４３１、４３２が溶着していない場合（Ｓ１２：Ｎ）、処理部３３は接点装置５６２をオフにする（Ｓ１３）。一方、接点４３１、４３２が溶着している場合（Ｓ１２：Ｙ）、処理部３３は接点装置５６２をオンに維持する。なお、図１４のステップＳ１２において、開閉器４３の接点４３１、４３２の溶着を判断するように記載しているが、開閉器４３が開状態か閉状態かを判断すればよい。
【０２６０】
上述した構成例において、電力変換装置１０と電動車両４０との間で信号を伝達する経路は、とくに記載していないが、充電および放電を行う接触子３６１、３６２とは別に設けられた接触子を用いて信号を伝送すればよい。ただし、これらの接触子の極数には限りがあるから、車載バッテリ４６から処理部３３などに給電する第２の制御電源である制御電源３９（図１参照）に電力を供給する電路は、信号線２３で兼用する構成を採用してもよい。すなわち、この電路の電圧に所要の信号を重畳させ、この電路を、電力の授受だけではなく信号の伝送路としても兼用してもよい。この電路を信号の伝送路に用いる場合は、図１５に示すように、電動車両４０に通信回路４９が設けられ、コネクタ３０に通信回路５８が設けられる。
【０２６１】
この構成を採用すると、電動車両４０から電力変換装置１０を通してコネクタ３０に信号を伝送するのではなく、電動車両４０からコネクタ３０に信号を直接伝送することが可能になる。そのため、たとえば、コネクタ３０の内部に開閉器を設ける場合、電動車両４０で検出された異常に対して、コネクタ３０の内部の開閉器を迅速に開放することが可能になる。
【０２６２】
また、上述した構成例は、系統電源４１の停電時に、利用者がスイッチ５６１を操作することにより、自立運転に移行させている。これに対して、系統電源６１の停電を検出する停電検出回路が電力変換装置１０に設けられていれば、停電の検出から所定時間の経過後にスイッチ５６１をオンにする動作が可能になる。このように停電検出回路を設ける場合、系統電源６１が復電すれば処理部３３を動作させて、開閉器４３が開状態か否かを判定すればよい。
【０２６３】
以上説明した本実施形態の電力変換システムは、変換回路１１と制御回路１６と制御電源１４とコネクタ３０とを備える。変換回路１１は、機器（電動車両４０）に搭載された第１の電池（蓄電池４１）からの電力を電力系統（分電盤６０）に供給する電力に変換する。制御回路１６は、変換回路１１の動作を制御する。制御電源１４は、電力系統（分電盤６０）と変換回路１１との少なくとも一方から受電し制御回路１６に電力を供給する。コネクタ３０は、機器（電動車両４０）に設けられた接続口４２に対して装着状態と非装着状態とが選択可能であって、第１の電池（蓄電池４１）と変換回路１１との間の電路５１１、５１２を形成する。さらに、コネクタ３０は、機器（電動車両４０）に搭載された第２の電池（車載バッテリ４６）から制御電源１４に受電させる補助電路５１３を形成する。
【０２６４】
この構成によれば、制御回路１６を動作させるための電力が第２の電池（車載バッテリ４６）により確保される。したがって、制御電源１４が電力系統から受電できなくなった後に、制御電源１４が変換回路１１から受電できるようになるまでの期間でも、変換回路１１の動作が可能になる。すなわち、この期間において制御回路１６は、機器（電動車両４０）に搭載された第２の電池（車載バッテリ４６）のみで別の電源を用いることなく動作可能になる。また、第２の電池（車載バッテリ４６）の電力を変換回路１１の起動に用いるから、第１の電池（蓄電池４１）から電力系統に電力を供給する場合に、第１の電池（蓄電池４１）の残容量に影響を与えないという利点がある。
【０２６５】
本実施形態の他の構成および機能は実施形態１の構成および機能と同様である。すなわち、図１３には本実施形態の説明に必要な要部のみを記載しているが、他の構成は実施形態１に準じて採用される。また、上述した実施形態の構成を本実施形態の構成と適宜に組み合わせることが可能である。本実施形態において機器として電動車両４０を例示しているが、蓄電池４１あるいは燃料電池を搭載した機器であれば電動車両４０ではなくとも本実施形態で説明した技術は適用可能である。なお、電動車両４０ではない機器の場合、主要なエネルギー源ではない第２の電池が、車載バッテリ４６に代えて機器に搭載されている必要がある。
【０２６６】
上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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