(57)【要約】【課題】車両に搭載された蓄電装置に、給電装置から充電を行う際に、給電線に通信信号等の信号を重畳する電力線通信と、コントロールパイロット信号等の制御信号を伝送する制御用線に通信信号等の信号を重畳するinband通信とのいずれにも対応することが可能な重畳分離器、受電コネクタ、充電システム及び通信システムを提供する。【解決手段】給電線３２に接続される第１一次コイル１５１、及び制御用線３４に接続される第２一次コイル１５２、並びに二次コイル１５０を備えるカップリングトランス等の重畳分離器１５を配設する。給電装置２の通信方式に応じて、重畳分離器１５、第１コンデンサ１６ａ、給電線３１、３２、重畳分離部２３、コンデンサ２４等により電力線通信の回路が形成され、また、重畳分離器１５、第２コンデンサ１６ｂ、接地線３３、制御用線３４等によりinband通信の回路が形成される。【選択図】図１
2013143656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された蓄電装置への給電用の内部配線に接続することが可能で、前記内部配線に対し、車両外の装置と送受信される通信信号を重畳／分離する車載型の重畳分離器において、
前記内部配線に含まれる２本の給電線、及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線に接続可能にしてあり、
前記２本の給電線の少なくとも一方に接続される第１一次コイルと、
前記接地線及び制御用線の少なくとも一方に接続される第２一次コイルと、
前記第１一次コイル及び第２一次コイルに電磁的に結合する二次コイルと
を備えることを特徴とする重畳分離器。
【請求項２】
前記第１一次コイルは、前記２本の給電線夫々から分岐する分岐線に両端が接続可能、又は前記２本の給電線の一方若しくは双方に介装可能であり、
前記第２一次コイルは、前記接地線及び制御用線夫々から分岐する分岐線に両端が接続可能、又は前記接地線或いは制御用線の一方若しくは双方に介装可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の重畳分離器。
【請求項３】
車両に搭載することが可能で、車両外の給電線及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線に接続することが可能な受電コネクタにおいて、
給電線、接地線及び制御用線を接続することが可能な複数の接続端子と、
該接続端子を介して給電線、接地線及び制御用線に接続される複数の内部配線と、
該内部配線に接続される請求項１又は２に記載の重畳分離器と
を備えることを特徴とする受電コネクタ。
【請求項４】
蓄電装置を備え、該蓄電装置に対して給電する外部の給電装置と、給電に用いる給電線及び接地線、並びに前記蓄電装置に対する給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線にて接続することが可能な車両に搭載される充電システムにおいて、
請求項３に記載の受電コネクタと、
該受電コネクタが備える重畳分離器が有する二次コイルに接続する通信装置と
を備え、
前記重畳分離器により、前記第１一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記給電線に対して通信信号を重畳分離することで、又は前記第２一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記制御用線及び接地線の少なくとも一方に対して通信信号を重畳分離することで、前記通信装置は、前記給電装置と通信信号を送受信するようにしてある
ことを特徴とする充電システム。
【請求項５】
前記給電線、接地線及び制御用線の少なくとも一方は、前記重畳分離器の接続位置より車両内側に、通信信号に用いられる帯域の信号を遮断する遮断手段を有することを特徴とする請求項４に記載の充電システム。
【請求項６】
給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載した車両とを、給電線及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線にて接続する通信システムにおいて、
前記車両は、
請求項１又は２に記載の重畳分離器と、
該重畳分離器が備える二次コイルに接続する通信装置と
を備え、
前記重畳分離器により、前記第１一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記給電線に対して通信信号を重畳分離することで、又は前記第２一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記制御用線及び接地線の少なくとも一方に対して通信信号を重畳分離することで、前記通信装置は、前記給電装置と通信信号を送受信するようにしてある
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、給電装置から車両に搭載した蓄電装置への給電に際して行われる通信に用いる重畳分離器、該重畳分離器を備えた受電コネクタ、並びに前記重畳分離器を用いた充電システム及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からの給電によりバッテリに対する充電を行う。また、ハイブリッド自動車であっても、外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車が実用化されている。なお、外部の給電装置とは、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置である。給電装置から車両への給電に際しては、給電装置に接続されている充電ケーブルの先端のプラグを、受電コネクタとして車両に配設された給電口に接続する。そして、充電ケーブルに内包された給電線を介して給電装置から車両への給電が行われ、バッテリが充電される。
【０００３】
なお、充電ケーブルには、給電線だけでなく、接地線、制御用線等の他の配線も内包されている。制御用線とは、蓄電装置の給電制御に用いるコントロールパイロット信号等の制御信号の伝送に用いられる配線である。制御用線を介して、制御信号を給電装置及び車両間で送受信することにより、充電ケーブルの接続状態、充電可否の状態、充電の状態等の様々な状態を検知し、検知した状態に応じた充電制御が行われる。
【０００４】
さらに、電気自動車、ハイブリッド自動車等の外部からの給電を要する自動車の実用化に際しては、充電制御のための情報、及び、充電量又は課金の管理等を行うための通信情報を、車両及び給電装置の間で送受信する通信機能が求められる。
【０００５】
そこで、給電線に通信信号を重畳することにより、車両及び給電装置の間で通信を行う電力線通信等の通信の規格化が進められている。
【０００６】
図８は、規格化が進められている電力線通信の構成例を示す説明図である。図８中１０００は、車両であり、車両１０００は、給電装置２０００からの給電に際し、充電ケーブル３０００にて接続される。充電ケーブル３０００は、電力供給線として用いられる２本の給電線３００１、３００２、接地用の導線である接地線３００３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３００４を内包している。
【０００７】
充電ケーブル３０００の一端は、給電装置２０００側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３００５を車両１０００側の給電口に接続部として配設されている受電コネクタ１００１に接続することにより、給電が可能となる。
【０００８】
給電装置２０００は、交流電力を供給する電力供給部２００１と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２００２と、通信信号の送受信を行う通信部２００３と、給電線３００１、３００２に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離部２００４とを備えている。
【０００９】
そして、重畳分離部２００４は、給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２００４が、通信部２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２００３に入力することで、通信部２００３の通信が行われる。
【００１０】
車両１０００は、受電コネクタ１００１と、バッテリ１００２と、バッテリ１００２に対する充電を行う充電装置１００３と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１００４と、通信信号の送受信を行う通信装置１００５と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１００６とを備えている。
【００１１】
そして、重畳分離器１００６は給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。
【００１２】
また、通信信号の送受信方法としては電力線通信だけでなく、制御信号に通信信号を重畳して、車両及び給電装置間で送受信するinband通信等の通信についても規格化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１３】
図９は、規格化が進められているinband通信の構成例を示す説明図である。図９に示すように、電力線通信では、給電線３００１、３００２に対して各種通信信号を重畳したのに対し、inband通信では、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳する。
【００１４】
即ち、給電装置２０００では、重畳分離部２００４が、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２００４が、通信部２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２００３に入力することで、通信部２００３の通信が行われる。
【００１５】
また、車両１０００では、重畳分離器１００６が、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】「ＳＵＲＦＡＣＥ  ＶＥＨＩＣＬＥ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤ  ＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２  ＪＡＮ２０１０、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ）,１９９６年１０月（２０１０年１月改訂）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した通信方式は規格の策定、採用検討の段階でもあるため、国又は地域によって異なる通信方式が採用される可能性がある。このような通信方式の差異を国又は地域毎に車両本体の仕様を設計することで吸収しようとした場合、莫大なコストが生じる虞がある。
【００１８】
また、部品の取り替えにより通信方式の差異を吸収しようとした場合、品種番号が増加し、管理コストの増大、取り付けミスの発生等の問題が生じる可能性がある。
【００１９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電力線通信及びinband通信のいずれにも対応することが可能な重畳分離器、受電コネクタ、充電システム及び通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る重畳分離器は、車両に搭載された蓄電装置への給電用の内部配線に接続することが可能で、前記内部配線に対し、車両外の装置と送受信される通信信号を重畳／分離する車載型の重畳分離器において、前記内部配線に含まれる２本の給電線、及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線に接続可能にしてあり、前記２本の給電線の少なくとも一方に接続される第１一次コイルと、前記接地線及び制御用線の少なくとも一方に接続される第２一次コイルと、前記第１一次コイル及び第２一次コイルに電磁的に結合する二次コイルとを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る重畳分離器は、前記第１一次コイルは、前記２本の給電線夫々から分岐する分岐線に両端が接続可能、又は前記２本の給電線の一方若しくは双方に介装可能であり、前記第２一次コイルは、前記接地線及び制御用線夫々から分岐する分岐線に両端が接続可能、又は前記接地線或いは制御用線の一方若しくは双方に介装可能であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る受電コネクタは、車両に搭載することが可能で、車両外の給電線及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線に接続することが可能な受電コネクタにおいて、給電線、接地線及び制御用線を接続することが可能な複数の接続端子と、該接続端子を介して給電線、接地線及び制御用線に接続される複数の内部配線と、該内部配線に接続される請求項１又は２に記載の重畳分離器とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る充電システムは、蓄電装置を備え、該蓄電装置に対して給電する外部の給電装置と、給電に用いる給電線及び接地線、並びに前記蓄電装置に対する給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線にて接続することが可能な車両に搭載される充電システムにおいて、前記受電コネクタと、該受電コネクタが備える重畳分離器が有する二次コイルに接続する通信装置とを備え、前記重畳分離器により、前記第１一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記給電線に対して通信信号を重畳分離することで、又は前記第２一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記制御用線及び接地線の少なくとも一方に対して通信信号を重畳分離することで、前記通信装置は、前記給電装置と通信信号を送受信するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る充電システムは、前記給電線、接地線及び制御用線の少なくとも一方は、前記重畳分離器の接続位置より車両内側に、通信信号に用いられる帯域の信号を遮断する遮断手段を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る通信システムは、給電装置と、該給電装置から給電される蓄電装置を搭載した車両とを、給電線及び接地線、並びに給電制御に用いる制御信号を伝送する制御用線にて接続する通信システムにおいて、前記車両は、前記重畳分離器と、該重畳分離器が備える二次コイルに接続する通信装置とを備え、前記重畳分離器により、前記第１一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記給電線に対して通信信号を重畳分離することで、又は前記第２一次コイル及び二次コイル間の電磁誘導にて前記制御用線及び接地線の少なくとも一方に対して通信信号を重畳分離することで、前記通信装置は、前記給電装置と通信信号を送受信するようにしてあることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、給電線に接続される第１一次コイルと、接地線及び／又は制御用線に接続される第２一次コイルとの両方を二次コイルに電磁的に結合させることにより、給電線と、制御用線等とのいずれにも通信信号を重畳することが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る重畳分離器、受電コネクタ、充電システム及び通信システムは、２本の給電線に接続される第１一次コイルと、接地線及び制御用線の少なくとも一方に接続される第２一次コイルとを、二次コイルに電磁的に結合させることにより、給電線と、制御用線とのいずれにも通信信号を重畳させることを可能とする。これにより、電力線通信及びinband通信のいずれにも対応させることが可能である。
【００２８】
よって、通信方式が異なる国、地域毎に仕様が異なる車両本体を設計する必要がないため、コストの高騰を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００２９】
また、部品の取り替えが不要となるため、管理コストの増大、取り付けミスの発生等の問題の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３０】
また、本発明では、重畳分離器を受電コネクタに備えさせることにより、通信に関する部材を一体的に取り扱うことが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３１】
また、本発明では、ローパスフィルタ等の遮断手段を設けることにより、通信信号の不適切な漏出を防止することができる等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る充電システムの構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る受電コネクタの一例を示す外観図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る充電システムの構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る充電システムにて用いられるローパスフィルタの構成例を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る充電システムの構成例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る充電システムの構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態における通信方式の組み合わせ例を示す図表である。
【図８】規格化が進められている電力線通信の構成例を示す説明図である。
【図９】規格化が進められているinband通信の構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００３４】
実施の形態１．
本発明の充電システムは、車両と給電装置との間で各種通信信号の送受信をする際に、給電線を用いた電力線通信及び後述する制御用線等を用いたinband通信のいずれにも対応可能な重畳分離器を搭載した車両を用いたシステムに関するものである。また、重畳分離器により給電線等の各種配線に信号を重畳する方法としては、各種配線に重畳分離器を介装する方法（以下、線上方式という）、各種配線に分岐線を設けて重畳分離器を接続する方法（以下、線間方式という）等の方法がある。実施の形態１では、線上方式に対応する重畳分離器が搭載された車両に対し、線上方式で電力線通信を行う給電装置から給電を行う形態について説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る充電システムの構成例を示す説明図である。図１は、本発明の充電システムを、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備えるバッテリ（蓄電装置）１０に対し、充電スタンド等の給電装置２から給電する形態に適用する例を示している。なお、本発明に係る充電システムは、車両１に搭載される充電に係るシステムであり、また、本発明の充電システムに係る車両１を給電装置２と接続することにより、車両１及び給電装置２間で通信信号の送受信を行う通信システムを構成する。
【００３６】
車両１及び給電装置２の間は、充電ケーブル３により接続することが可能である。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる２本の給電線３１、３２、接地用の導線である接地線３３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３４を内包している。充電ケーブル３の一端は、給電装置２側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３０を車両１側の接続部位となる車載給電口として配設されている受電コネクタ１１に接続することができる。充電ケーブル３の他端のプラグ３０を受電コネクタ１１に接続することにより、充電ケーブル３内の給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４の端部に設けられた接続端子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと接触し、図１に例示する回路構成となる。
【００３７】
給電線３１、３２は、交流電圧が印加されるＡＣ線である。制御用線３４は、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信する信号線であり、給電装置２及び充電制御装置１３間が接続された場合に送受信されるコントロールパイロット信号に基づいて充電制御が行われる。また、給電線３１、３２、並びに接地線３３及び制御用線３４は、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を伝送する媒体として用いることも可能である。即ち、車両１は、給電線３１、３２、又は接地線３３及び制御用線３４に通信信号を重畳及び分離することにより給電装置２と通信を行うことが可能である。なお、前述のように実施の形態１では、電力線通信に対応した給電装置２を用いるため、車両１及び給電装置２間の通信は、給電線３１、３２に通信信号を重畳及び分離することにより行われる。
【００３８】
給電装置２は、交流電力を供給する電力供給部２０と、充電制御に係る通信を行う充電制御部２１と、通信信号の送受信を行う通信部２２と、通信信号の重畳及び分離を行うべく制御用線３４に介装された重畳分離部２３とを備えている。
【００３９】
電力供給部２０には、給電線３１、３２の一端及び接地線３３が接続されている。充電制御部２１には、制御用線３４の一端及び接地線３３が接続されている。給電装置２内の配線は、給電装置２外部の充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続された延長線として機能する内部導線ということになるが、以降の説明では、便宜上、内部導線として配設された延長線部分も含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。
【００４０】
充電制御部２１は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した出力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通電開始等の様々な状態における充電制御を行う。
【００４１】
充電制御部２１は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１等の各種素子、発振回路Ｏ等の各種回路を備えている。なお、コンデンサＣ１は、接地線３３及び制御用線３４を渡すように配設されている。
【００４２】
重畳分離部２３は、給電線３２に介装されており、カップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器等の回路）を用いて構成される。重畳分離部２３は、給電線３２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。
【００４３】
給電線３１及び給電線３２を渡して伝送経路を形成する経路手段として、例えばコンデンサ２４が配設されている。コンデンサ２４は、給電線３２の重畳分離部２３が介装されている位置より電力供給部２０側に配設される。コンデンサ２４は、電力供給部２０から供給される交流電力に及び制御信号に対してはハイインピーダンスとなり、通信信号に対してはローインピーダンスとなる。
【００４４】
通信信号に用いられる周波数の帯域としては、数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ、例えば３０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの帯域が低速通信用の帯域として用いられる。また、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域が高速通信用の帯域として用いられる。なお、制御信号は、１ｋＨｚの発振器から出力されるので、通信信号より低周波の信号となる。
【００４５】
給電線３１及び給電線３２間にコンデンサ２４を渡すことにより形成した伝送経路に対し、重畳分離部２３が、通信部２２から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２２に入力することで、通信部２２の通信が行われる。
【００４６】
車両１は、バッテリ１０及び受電コネクタ１１の他、バッテリ１０に対する充電を行う充電装置１２と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１３と、通信信号の送受信を行う通信装置１４と、２本の給電線３１、３２、並びに接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１５とを備えている。
【００４７】
車両１の受電コネクタ１１に充電ケーブル３のプラグ３０を接続することにより、充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２の他端、接地線３３の他端及び制御用線３４の他端に夫々設けられた接続端子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと接続される。
【００４８】
受電コネクタ１１は、接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを介して給電線３１、３３、接地線３３及び制御用線３４に接続される内部配線１１１、１１２、１１３及び１１４を備えている。給電線３１、３２に接続された内部配線１１１、１１２の他端は、車両１内の内部に配設されたＡＣ線を介して充電装置１２に接続されており、充電装置１２によりバッテリ１０に対する充電が行われる。接地線３３に接続された内部配線１１３の他端は、車両１内の内部配線又は車体接地（body earth）を介して充電装置１２及び充電制御装置１３、更にはバッテリ１０に接続されている。制御用線３４に接続された内部配線１１４の他端は、車両１内の内部配線として配設された延長線を介して充電制御装置１３に接続されている。なお、以降の説明において、特に区分する必要がない場合、便宜上、各内部配線、ＡＣ線、延長線をも含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。
【００４９】
給電線３２に接続される内部配線１１２及び制御用線３４に接続される内部配線１１４には、重畳分離器１５が接続されている。
【００５０】
また、給電線３１に接続される内部配線１１１及び給電線３２に接続される内部配線１１２を渡して伝送経路を形成する経路手段として、例えば第１コンデンサ１６ａが配設されている。第１コンデンサ１６ａは、給電線３２において重畳分離器１５が接続されている位置より充電装置１２側に配設される。第１コンデンサ１６ａは、給電線を介して供給される交流電力に対してはハイインピーダンスとなり、数十〜数百ｋＨｚの低速通信用の帯域又は数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの高速通信用の帯域を用いる通信信号に対してはローインピーダンスとなる。即ち、経路手段として第１コンデンサ１６ａを用いることにより、第１コンデンサ１６ａは、伝送経路において、通信信号に用いられる周波数帯域の信号を透過し、交流電力に用いられる周波数帯域の信号を遮断する。
【００５１】
さらに、接地線３３に接続される内部配線１１３及び制御用線３４に接続される内部配線１１４を渡して伝送経路を形成する経路手段として、例えば第２コンデンサ１６ｂが配設されている。第２コンデンサ１６ｂは、制御用線３４において重畳分離器１５が接続されている位置より充電制御装置１３側に配設される。第２コンデンサ１６ｂは、制御信号に対してはハイインピーダンスとなり、数十〜数百ｋＨｚの低速通信用の帯域又は数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの高速通信用の帯域を用いる通信信号に対してはローインピーダンスとなる。即ち、経路手段として第２コンデンサ１６ｂを用いることにより、第２コンデンサ１６ｂは、伝送経路において、通信信号に用いられる周波数帯域の信号を透過し、制御信号に用いられる周波数帯域の信号を遮断する。
【００５２】
充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した入力側の回路であり、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２、ダイオードＶｄ等の各種素子を備えている。そして、給電装置２の充電制御部２１と通信可能となった場合に、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通信開始等の様々な状態における充電制御を行う。
【００５３】
通信装置１４は、給電装置２と各種通信信号を送受信するための機能を備え、２本の通信線により、重畳分離器１５と接続されている。
【００５４】
重畳分離器１５は、給電線３２に両端が接続される第１一次コイル１５１、及び制御用線３４に両端が接続される第２一次コイル１５２、並びに第１一次コイル１５１及び第２一次コイル１５２に電磁的に結合される二次コイル１５０を備えるカップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器）等の回路である。
【００５５】
第１一次コイル１５１は、給電線３２に接続される内部配線１１２上に介装される状態で給電線３２に接続されている。第２一次コイル１５２は、制御用線３４に接続される内部配線１１４上に介装される状態で制御用線３４に接続されている。
【００５６】
重畳分離器１５は、介装されている内部配線１１２を介して給電線３２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を内部配線１１２に重畳し、また、内部配線１１２から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することにより電力線通信が行われる。
【００５７】
さらに、重畳分離器１５は、介装されている内部配線１１４を介して制御用線３４に対し、各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を内部配線１１４に重畳し、また、内部配線１１４から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することによりinband通信が行われる。
【００５８】
なお、給電線３１、３２の双方に同一の又は夫々異なる重畳分離器１５が介装するように構成することも可能である。また、その場合、２本の給電線３１、３２から分岐する分岐線の双方に介装されるように２つの第１一次コイル１５１を設けるようにしても良い。同様にして、接地線３３及び制御用線３４から分岐する分岐線の双方に介装される２つの第２一次コイル１５２を設けるようにしても良い。
【００５９】
実施の形態１では、電力線通信に対応した給電装置２を用いているため、第１一次コイル１５１を介して給電線３２に対し、通信信号を重畳及び分離する電力線通信が行われる。なお、inband通信に対応した給電装置２に接続した場合には、第２一次コイル１５２を介して制御用線３４に対し、通信信号を重畳及び分離するinband通信が行われる。
【００６０】
図１に示す実施の形態１の例では、重畳分離器１５、第１コンデンサ１６ａ、給電線３１、３２、重畳分離部２３、コンデンサ２４及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信部２２間で、給電線３１、３２に対して通信信号を重畳する電力線通信を実現することが可能となる。
【００６１】
なお、inband通信に対応した給電装置２に接続した場合には、重畳分離器１５、第２コンデンサ１６ｂ、接地線３３、制御用線３４及びその他の配線、素子、回路、並びに給電装置２側の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。
【００６２】
このように、本発明の重畳分離器１５を備える受電コネクタ１１を用いた充電システムでは、電力線通信及びinband通信のいずれにも対応させることが可能である。
【００６３】
図２は、本発明の実施の形態１に係る受電コネクタ１１の一例を示す外観図である。図２は、受電コネクタ１１の側面を示しており、図２に例示する受電コネクタ１１の筐体１１０は、中心軸を共有し、半径及び高さが異なる２個の円筒状体を結合し、更に、直方体状をなす重畳分離器１５の収容体を結合した形状をなしている。なお、図２では、筐体１１０に設けられた蓋部を開いた状態を示している。蓋部は、例えば充電時にプラグ３０を接続することを目的として開かれる。
【００６４】
筐体１１０から、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４の一部が露出し、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４の先端には車両１内に組み込むための端子が設けられている。また、重畳分離器１５から通信装置１４に接続するための撚り対線１４０が延びており、撚り対線１４０の先端には通信装置１４に接続するための端子が設けられている。重畳分離器１５及び通信装置１４間の配線として、撚り対線１４０を用いることにより、通信信号に対するノイズの影響を軽減することができる。
【００６５】
このように、筐体１１０の内部には、接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４、重畳分離器１５、コンデンサ１６ａ、及びコンデンサ１６ｂの全部又は一部が収容されている。また、これらの各種配線、素子、回路等の部材は、可換ユニットとして一体化されていることから、筐体１１０を車両１にネジ止め等の方法にて固定し、各配線に設けられた端子を適宜接続することにより、受電コネクタ１１の交換等の作業を容易に行うことができる。なお、一体的に取り扱うことが可能であれば、重畳分離器１５の収容体を円筒状体から分離して設ける等、適宜設計することも可能である。
【００６６】
受電コネクタ１１に、重畳分離器１５までの配線、素子及び回路を一体化することにより、通信信号が伝送される経路を短縮することができ、必要以上に車両１内のハーネス（配線）に通信信号が流れることを防止する。
【００６７】
これにより、通信信号から放射される電磁波の影響により、車両１内の各種機器の誤動作、通信不良等の異常を起こす危険性を低減する。また、通信信号、通信側の各種機器が車両１内の各種機器から放射される電磁波の影響を受け難くすることができる。
【００６８】
さらに、車載給電口として配設される受電コネクタ１１に、上記の配線、素子及び回路を一体化することにより、受電コネクタ１１を交換するだけで、本発明の充電システムに対応した仕様とすることができる。
【００６９】
前記実施の形態１では、給電線３１に第１一次コイル１５１が介装するように重畳分離器１５を配設する形態を示したが、本発明はこれに限らず、給電線３２に介装するように配設しても良く、更には給電線３１及び給電線３２の双方に介装するように配設しても良い。
【００７０】
また、前記実施の形態１では、制御用線３４に第２一次コイル１５２が介装するように重畳分離器１５を配設する形態を示したが、本発明はこれに限らず、接地線３３に介装するように配設しても良く、更には接地線３３及び制御用線３４の双方に介装するように配設しても良い。
【００７１】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、給電線及び制御用線上にローパスフィルタを設ける形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については実施の形態１と同様の符号を付し、実施の形態１を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
図３は、本発明の実施の形態２に係る充電システムの構成例を示す説明図である。実施の形態２において、給電線３１、３２、制御用線３４に接続される車両１の内部配線１１１、１１２、１１４には、通信信号を遮断する遮断手段としてローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂが介装されている。ローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂは、内部配線１１１、１１２において重畳分離器１５が接続されている位置より充電装置１２側に配設される。また、ローパスフィルタ１１４ｂは、内部配線１１４において重畳分離器１５が接続されている位置より充電制御装置１３側に配設される。ローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂは、所定周波数より低周波数の帯域、例えば、給電に用いられる交流電力、制御信号等の電磁波に用いられる帯域の信号を透過し、通信信号を遮断する。
【００７３】
図４は、本発明の実施の形態２に係る充電システムにて用いられるローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂの構成例を示す回路図である。ローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂは、図４に示すように、例えば、インダクタンスが１．５ｍＨであるコイル及び１．０ｋΩの抵抗を並列に配置した回路、又はその等価回路として構成される。なお、同様の特性を得ることができるのであれば、他の回路を用いて構成しても良い。
【００７４】
本発明の実施の形態２に係る充電システムにおいて、車載給電口として配設される受電コネクタ１１は、接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４、重畳分離器１５、コンデンサ１６ａ、１６ｂ及びローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂを筐体１１０に一体化してなる。
【００７５】
本発明の実施の形態２においても、各種配線、素子及び回路が受電コネクタ１１の筐体１１０に一体化されるので、その外観の例は、図２を用いて示した実施の形態１に係る受電コネクタ１１と同様になる。
【００７６】
ローパスフィルタ１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂを受電コネクタ１１に一体化して設けることにより、通信信号が受電コネクタ１１外に漏出することを防止するので、実施の形態１で示した電磁波による相互の影響を低減する効果の実効性を更に高めることが可能である。即ち、車両１内の他の機器、及び通信信号の伝送経路の間で一方から放射されるノイズが他方に影響することを防止することができる。また、ローパスフィルタ１１４ｂを具備することにより、充電制御装置１３へ通信信号が伝わることを防止し、制御信号の電圧誤読等の異常の発生を防止することができる。
【００７７】
実施の形態３．
実施の形態３では、線間方式に対応する重畳分離器が搭載された車両に対し、線間方式でinband通信を行う給電装置から給電を行う形態について説明する。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については実施の形態１と同様の符号を付し、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。
【００７８】
図５は、本発明の実施の形態３に係る充電システムの構成例を示す説明図である。実施の形態３において、給電装置２は、電力供給部２０、受電制御部２１、通信部２２及び重畳分離部２３を備えている。
【００７９】
重畳分離部２３は、接地線３３から分岐した分岐線及び制御用線３４から分岐した分岐線に夫々コンデンサ３３０、３４０を介して接続されており、カップリングトランス等の回路を用いて構成される。
【００８０】
重畳分離部２３は、接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離部２３が、通信部２２から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信部２２に入力することで、通信部２２の通信が行われる。
【００８１】
車両１は、バッテリ１０、受電コネクタ１１、充電装置１２、充電制御装置１３、通信装置１４及び重畳分離器１５を備えている。
【００８２】
給電線３１、３２に接続される内部配線１１１、１１２には、夫々配線分岐部１１１ａ、１１２ａが設けられている。さらに、配線分岐部１１１ａ、１１２ａから給電線側分岐線１１５、１１６が分岐されている。
【００８３】
給電線側分岐線１１５、１１６は、重畳分離器１５の第１一次コイル１５１に接続されており、また、コンデンサ１１５ａ、１１６ａが介装されている。コンデンサ１１５ａ、１１６ａは、通信信号に用いられる帯域の信号を透過し、交流電力を遮断することにより、通信信号の分離を行う。
【００８４】
また、接地線３３に接続される内部配線１１３、及び制御用線３４に接続される内部配線１１４には、夫々配線分岐部１１３ａ、１１４ａが設けられている。さらに、接地線３３側の配線分岐部１１３ａから接地線側分岐線１１７が分岐されており、制御用線３４側の配線分岐部１１４ａから制御用線側分岐線１１８が分岐されている。
【００８５】
接地線側分岐線１１７及び制御用線側分岐線１１８は、重畳分離器１５の第２一次コイル１５２に接続されており、また、コンデンサ１１７ａ、１１８ａが介装されている。コンデンサ１１７ａ、１１８ａは、通信信号にもちいられる帯域の信号を透過し、制御信号を遮断することにより、通信信号の分離を行う。
【００８６】
重畳分離器１５は、給電線側分岐線１１５、１１６を介して給電線３１、３２に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を給電線３１、３２に重畳し、また、給電線３１、３２から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することにより電力線通信が行われる。
【００８７】
さらに、重畳分離器１５は、接地線側分岐線１１７及び制御用線側分岐線１１８を介して接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を接地線３３及び制御用線３４に重畳し、また、接地線３３及び制御用線３４から分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することによりinband通信が行われる。
【００８８】
図５に示す実施の形態３の例では、重畳分離器１５、接地線側分岐線１１７、制御用線側分岐線１１８、コンデンサ１１７ａ、１１８ａ、接地線３３、制御用線３４及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信部２２間で、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳するinband通信を実現することが可能となる。
【００８９】
なお、電力線通信に対応した給電装置２に接続した場合には、重畳分離器１５、給電線側分岐線１１５、１１６、コンデンサ１１５ａ、１１６ａ、給電線３１、３２及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。
【００９０】
このように、本発明の重畳分離器１５を備える受電コネクタ１１を用いた充電システムでは、電力線通信及びinband通信のいずれにも対応させることが可能である。
【００９１】
また、車載給電口として配設される受電コネクタ１１は、接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４、配線分岐部１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、給電線側分岐線１１５、１１６、接地線側分岐線１１７、制御用線側分岐線１１８、コンデンサ１１５ａ、１１６ａ、１１７ａ、１１８ａ、及び重畳分離器１５を筐体１１０に一体化してなる。
【００９２】
本発明の実施の形態３においても、各種配線、素子及び回路が受電コネクタ１１の筐体１１０に一体化されるので、その外観の例は、図２を用いて示した実施の形態１に係る受電コネクタ１１と同様になる。
【００９３】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態３において、給電線及び制御用線上にローパスフィルタを設ける形態である。なお、以降の説明において、実施の形態２又は３と同様の構成については実施の形態２又は３と同様の符号を付し、実施の形態２又は３を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
図６は、本発明の実施の形態４に係る充電システムの構成例を示す説明図である。実施の形態４において、給電線３１、制御用線３４に接続される車両１の内部配線１１１、１１４には、通信信号を遮断する遮断手段としてローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１１ｂ、１１４ｂが介装されている。ローパスフィルタ１１１ｂは、内部配線１１１において重畳分離器１５が接続されている位置より充電装置１２側に配設される。また、ローパスフィルタ１１４ｂは、内部配線１１４において重畳分離器１５が接続されている位置より充電制御装置１３側に配設される。ローパスフィルタ１１１ｂ、１１４ｂは、所定周波数より低周波数の帯域、例えば、給電に用いられる交流電力、制御信号等の電磁波に用いられる帯域の信号を透過し、通信信号を遮断する。
【００９５】
本発明の実施の形態４に係る充電システムにおいて、車載給電口として配設される受電コネクタ１１は、接続端子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、内部配線１１１、１１２、１１３、１１４、配線分岐部１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、給電線側分岐線１１５、１１６、接地線側分岐線１１７、制御用線側分岐線１１８、コンデンサ１１５ａ、１１６ａ、１１７ａ、１１８ａ、重畳分離器１５及びローパスフィルタ１１１ｂ、１１４ｂを筐体１１０に一体化してなる。
【００９６】
本発明の実施の形態４においても、各種配線、素子及び回路が受電コネクタ１１の筐体１１０に一体化されるので、その外観の例は、図２を用いて示した実施の形態１に係る受電コネクタ１１と同様になる。
【００９７】
ローパスフィルタ１１１ｂ、１１４ｂを受電コネクタ１１に一体化して設けることにより、通信信号が受電コネクタ１１外に漏出することを防止するので、実施の形態２で示した電磁波による相互の影響を低減する効果の実効性を更に高めることが可能である。即ち、車両１内の他の機器、及び通信信号の伝送経路の間で一方から放射されるノイズが他方に影響することを防止することができる。また、ローパスフィルタ１１４ｂを具備することにより、充電制御装置１３へ通信信号が伝わることを防止し、制御信号の電圧誤読等の異常の発生を防止することができる。
【００９８】
前記実施の形態１及び２では、線上方式に対応する重畳分離器が搭載された車両に対し、線上方式で電力線通信を行う給電装置から給電を行う形態を示した。また、前記実施の形態３及び４では、線間方式に対応する重畳分離器が搭載された車両に対し、線間方式でinband通信を行う給電装置から給電を行う形態を示した。しかしながら、前記実施の形態でも述べたように、実施の形態１等の車両を、inband通信を行う給電装置に接続することも可能であり、また、前記実施の形態３等の車両を、電力線通信を行う給電装置に接続することも可能である。
【００９９】
更に、給電装置側が線間方式で車両側が線上方式であっても良く、また、給電装置側が線上方式で車両側が線間方式であっても良い。更に車両側において電力線通信については線上方式とし、inband通信については線間方式とする等の異なる通信方式に応じた配線を組み込むようにしても良い。図７は、本発明の実施の形態における通信方式の組み合わせ例を示す図表である。図７に示すように様々な通信方式を組み合わせることが可能である。
【０１００】
また、前記実施の形態１乃至４では、受電コネクタに、接続端子から重畳分離器までを一体化する形態を示したが、本発明はこれに限らず、接続端子のみを受電コネクタに組み込む等、必要に応じて適当な配線、回路及び素子を受電コネクタに一体化することが可能である。
【０１０１】
さらに、前記実施の形態１乃至４では、本発明に係る重畳分離器を車両側にのみ適用する形態を示したが、本発明はこれに限らず、給電装置側でも同様の構成の車両分離部を備えるさせることも可能である。
【０１０２】
このように、前記実施の形態１乃至４は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  車両
１０  バッテリ（蓄電装置）
１１  受電コネクタ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  接続端子
１１０  筐体
１１１、１１２、１１３、１１４  内部配線
１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ  配線分岐部
１１１ｂ、１１２ｂ、１１４ｂ  ローパスフィルタ
１１５、１１６  給電線側分岐線
１１７  接地側分岐線
１１８  制御用線側分岐線
１１５ａ、１１６ａ、１１７ａ、１１８ａ  コンデンサ
１２  充電装置
１３  充電制御装置
１４  通信装置
１５  重畳分離器
１５０  二次コイル
１５１  第１一次コイル
１５２  第２一次コイル
１６ａ  第１コンデンサ
１６ｂ  第２コンデンサ
２  給電装置
２０  電力供給部
２１  充電制御部
２２  通信部
２３  重畳分離部
２４  コンデンサ
３  充電ケーブル
３０  プラグ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ  接続端子
３１、３２  給電線
３３  接地線
３４  制御用線
３３０、３４０  コンデンサ
【図１】
2013143656.tif 000003
【図２】
2013143656.tif 000004
【図３】
2013143656.tif 000005
【図４】
2013143656.tif 000006
【図５】
2013143656.tif 000007
【図６】
2013143656.tif 000008
【図７】
2013143656.tif 000009
【図８】
2013143656.tif 000010
【図９】
2013143656.tif 000011