CN102656766A - 汽车用充电装置 - Google Patents

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Abstract

一种汽车用充电装置，具备：控制装置；电源线；以及与汽车相连接的充电线缆，控制装置包括：漏电检测部，其检测充电线缆或者汽车的漏电；连接检测部，其检测充电线缆与汽车之间的连接；以及电源切断部，其管理从电源线至充电线缆的通电，控制装置具有如下功能：在被供给商用电源的状态下在预先确定的情况下使漏电检测部工作。

Description

汽车用充电装置
技术领域
本发明涉及一种充电装置，该充电装置用于对电动汽车、混合动力汽车等需要从外部商用电源或者设备用电源进行充电的汽车进行充电。
背景技术
以往的电动汽车用或者混合动力汽车用的充电装置具有以下结构：在充电装置预先与外部电源相连接的状态下，之后该充电装置还与汽车侧相连接的情况下，漏电检测功能开始驱动，判断充电装置是否存在异常。
或者，具有以下结构：在充电装置没有预先与电源相连接的状态下，当充电装置连接到汽车侧时，在充电装置与电源连接之前判断充电系统是否存在异常(例如参考专利文献1)。
专利文献1：日本专利第4254894号
发明内容
发明要解决的问题
然而，在所述现有结构中，存在以下问题：在充电装置预先与外部电源相连接的状态下，在之后汽车侧没有与充电装置相连接的状态下例如充电线缆部成为要因而产生漏电的情况下，或者在从电源对充电装置主体的外壳产生漏电的情况下，无法检测漏电，在使用者分别与充电线缆或者外壳接触的情况下也受到漏电引起的影响。
另外，在充电装置与电源连接之前判断充电系统是否存在异常的结构中，需要从汽车侧提供充电装置驱动用的电源，其结果，存在以下问题：消耗储存在汽车电池等中的电力，从而缩短作为汽车的本质功能的行驶距离。偶尔还有时充电装置自身具有驱动用的电源，使得不需要将充电装置与外部电源进行连接，但是在这种情况下，存在以下问题：部件件数多，而且结构大且变得复杂，从而可靠性差，使用性差。
本发明是鉴于现有技术中存在的这种问题而完成的，目的在于提供一种提高安全性且不使汽车的本质功能降低并且可靠性高、使用性良好的汽车用充电装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的汽车用充电装置具备：控制装置；电源线；以及与汽车相连接的充电线缆，其中，上述控制装置包括：漏电检测部，其检测充电线缆或者汽车的漏电；连接检测部，其检测充电线缆与汽车之间的连接；以及电源切断部，其管理从电源线至充电线缆的通电，上述控制装置具有如下功能：在汽车用充电装置被供给商用电源的状态下在预先确定的情况下使上述漏电检测部工作。
由此，在所有状态下都解决了以下问题，能够提高汽车用充电装置的安全性：例如在充电线缆部成为要因而产生漏电的情况下，或者在从电源对控制装置的外壳产生漏电的情况下，无法检测漏电，在使用者分别与充电线缆或者外壳接触的情况下受到漏电引起的影响。
发明的效果
本发明的汽车用充电装置能够提高汽车用充电装置的安全性，实现对于汽车用充电装置的可靠性的提高。
另外，本发明的汽车用充电装置能够提高使用性、且能够实现小型化，实现汽车用充电装置的耐久性的提高。
并且，本发明的汽车用充电装置能够提高汽车用充电装置主体与充电线缆之间的连接部的耐久性，实现汽车用充电装置的可靠性的提高。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的汽车用充电装置的示意图。
图2是充电端口的概要图。
图3是CCID的示意图。
图4是控制导频电路的示意图。
图5是本发明的实施方式2中的汽车用充电装置的示意图。
具体实施方式
本发明所涉及的汽车用充电装置具备控制装置；电源线；以及与汽车相连接的充电线缆，其中，上述控制装置包括：漏电检测部，其检测充电线缆或者汽车的漏电；连接检测部，其检测充电线缆与汽车之间的连接；以及电源切断部，其管理从电源线至充电线缆的通电，控制装置具有如下功能：在汽车用充电装置被供给商用电源的状态下在预先确定的情况下使上述漏电检测部工作。由此，在所有状态下都能够提高汽车用充电装置的安全性，能够提高对于汽车用充电装置的可靠性。
另外，汽车用充电装置的特征在于，优选在将充电线缆连接到汽车之前能够发出警告。
另外，特征在于，作为预先确定的情况，例示性地有在对充电装置提供商用电源的状态下由连接检测部检测出充电线缆与汽车没有连接的情况，由此，在汽车侧没有与充电装置连接的状态下，能够提高汽车用充电装置的安全性，能够提高对于汽车用充电装置的可靠性。
并且，特征在于，预先确定的情况例示性地在对充电装置提供商用电源的状态下具有固定的时间间隔，由此，能够实现汽车用充电装置的可靠性的提高以及小型化。
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于本实施方式。
(实施方式1)
图1是示意性地示出本发明的实施方式1中的汽车用充电装置的图。
在图1中，1为充电装置，充电装置1的一端具有插头4而另一端具有充电端口6，该插头4通过电源线缆1a与外部电源2的插座3进行连接，该充电端口6通过充电线缆13与电动汽车22等的入口端(inlet)5相连接。另外，充电装置1包括控制装置7，该控制装置7管理充电装置1的工作，该控制装置7在插头4与外部电源2的插座3相连接的状态下开始工作，并且在控制装置7的内部包括由继电器8等构成的CCID(Charging Circuit InterruptDevice：充电电路中断装置)9。并且，在充电装置1的充电端口6中设置有开关10，构成为如下结构：当充电装置1的充电端口6正确地与设置于电动汽车的入口端5相连接时开关10闭合。
图2是描绘出充电端口6的概要的图。在此，开关10构成为与卡定配件11连动地断开和闭合，该卡定配件11用于使充电线缆13的充电端口6与电动汽车的入口端5卡定。另外，通过使用者按压设置于充电端口6的按钮12，卡定配件11摇动。例如，在充电装置1的充电端口6与设置于电动汽车的入口端5相连接的状态下使用者的手指离开充电端口6的按钮12的情况下，卡定配件11与设置于电动汽车的入口端5卡定，并且开关10闭合。当使用者按压按钮12时，卡定配件11与入口端5的卡定被解除，并且开关10断开。
此外，对开关10进行开闭的方法并不限定于此。在本实施方式中，开关10设为如微动开关那样以物理方式使触点闭合和断开的结构，但是即使使用利用磁的开关或者以电方式接通和断开的开关来构成，其作用也相同。并且，充电端口6构成为通过充电线缆13与充电装置1的控制装置7相连接。
另一方面，在电动汽车的内部设置有EV(Electric Vehicle)控制装置14，构成为检测充电端口6的开关10闭合的情形。
并且，在充电装置1的充电端口6中设置有控制导频(ControlPilot)信号端子15，在充电端口6与设置于电动汽车的入口端5相连接的情况下，该控制导频信号端子15与电动汽车侧的规定端子进行电连接，其连接状态是通过EV控制装置14和处于充电装置1的控制装置7内部的控制导频电路16来进行监视。
接着，图3是示意性地示出CCID 9的内部的图。当充电装置1的插头4与插座3相连接时，通过控制装置7启动CCID 9。另外，构成为在CCID 9内部的继电器8断开的状态下从外部电源2向电动汽车供给电力的路径被切断。另一方面，在继电器8闭合的状态下，能够从外部电源2向电动汽车供给电力。
并且，CCID 9除了具有继电器8以外，还具有电磁线圈17和漏电检测器18。检测是否存在漏电的漏电检测器18设置于电力线对18a，该电力线对18a用于从外部电源22向电动汽车22供给充电电力。具体来说，漏电检测器18对在电力线对18a中沿相反方向流动的电流的平衡状态进行检测，当该平衡状态破坏(产生向其它电路网的电流的泄露)时产生电场，据此检测漏电的产生。成为如下结构：当漏电检测器18检测出漏电时，传递到包含在控制装置7中的控制部7a(例如微型计算机)，其结果，控制部7a切断向电磁线圈17的通电，其结果是继电器8断开。
另外，漏电检测器18也与控制装置7同样地构成为在插头4与外部电源2的插座3相连接的状态下开始工作，构成为在将充电线缆连接到电动汽车之前也能够发出警告。
接着，详细说明控制导频电路16。在图4中，控制导频电路16在内部包括振荡器19和电阻元件20，构成为通过控制导频信号端子15与电动汽车的规定端子进行连接。振荡器19利用从外部电源2供给的电力来工作。
另外，振荡器19在电阻元件20的输出电位处于规定电位V1(例如12V)附近时输出非振荡的信号，当电阻元件20的输出电位从V1下降(控制导频信号端子15与电动汽车的规定端子相连接)时输出以预先确定的频率(例如1kHz)和占空比振荡的信号。
即，在控制导频信号的电位处于V1附近时，控制导频电路16不使控制导频信号振荡，当控制导频信号的电位从V1下降而变为V2(例如9V)附近时，控制导频电路16使控制导频信号以预先确定的频率和占空比振荡。
此外，也可以通过切换电动汽车侧的电阻电路网(未图示)的电阻值来对控制导频信号的电位进行操作。即，如果通过电动汽车侧的EV控制装置14将电阻电路网的电阻值控制为较小，则控制导频信号的电位变低，如果将电阻电路网的电阻值控制为较大，则控制导频信号的电位变高。
另外，通过控制装置7对控制导频电路16进行控制，使得当充电装置1的插头4与插座3相连接时，即使充电端口6脱离设置于电动汽车的入口端5，控制导频电路16也能够输出固定的控制导频信号。但是，理所当然，由于没有进行电连接，EV控制电路14无法检测在充电端口6脱离设置于电动汽车的入口端5的状态下输出的控制导频信号。
并且，根据控制导频信号的脉宽，对电动汽车通知充电装置1的电流容量(充电装置1所能够供给的电流值)。这是将商用电源的容量发送给电动汽车侧的有效的方法。另外，控制导频信号的脉宽不依赖于外部电源2的电压，是固定的值。
另一方面，如果所使用的充电装置1的种类不同，则控制导频信号的脉宽有可能不同。即，控制导频信号的脉宽是能够按充电装置的每个种类来确定的。
当通过EV控制装置14的作用来切换电阻电路网从而控制导频信号的电位处于规定电位V3(例如6V)附近时，控制导频电路16向电磁线圈17供给电流。电磁线圈17当从控制导频电路16被供给电力时产生电磁力，使继电器8闭合。由此，能够向电动汽车供给电力，从而开始充电。
如上所述，根据本实施方式所涉及的电动汽车用充电系统，充电装置1的控制装置7能够检测与电动汽车之间是否存在电连接或者机械连接。通常，在连接完成之后，例如与控制导频电路16的工作连动地使漏电检测功能工作或不工作，这是惯例，但是，在本实施方式中，控制装置7在充电装置1预先与外部电源2相连接的状态下，不管之后是否与电动汽车连接，都使用CCID 9使漏电检测功能工作。因而，例如即使在主要由充电端口6或者充电线缆13导致产生漏电的情况下，或者在从外部电源2对充电装置1的外壳产生漏电的情况下，也能够检测漏电，能够预先防止在使用者分别与充电装置1或者其外壳接触的情况下由漏电引起的危险。
本实施方式的范围不是根据所述说明而是根据权利要求书来示出，在本实施方式的范围包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更的情况下，也不脱离本发明的宗旨，效果丝毫不变。另外，只要在达到本实施方式的目的的范围内，其它各部分的结构也可以是任意的。
(实施方式2)
在图5中，21是计时器单元，用于测量时间，被所述控制装置7所控制，将其测量得到的时间发送给控制装置7。其它结构与实施方式1相同。
计时器单元21构成为接收来自控制装置7的指示来进行工作，使得测量以下时间：从插头4与插座3相连接起的时间；从外部电源2开始供给至充电装置1起的时间；从控制导频信号端子15与电动汽车的规定端子相连接起的时间；或者通过振荡器19、电阻元件20以及电动汽车侧的电阻电路网的作用而控制导频电路16的电压发生变化起的时间等。
通过设为上述结构，通过计时器单元21的动作，即使在充电端口6没有与入口端5连接、即充电装置1预先与外部电源2相连接的状态下之后检测出充电装置1没有与电动汽车连接的情况下，也能够每隔规定时间使漏电检测功能发挥作用。
由此，能够实现定期地确认装置的安全性，从而能够使装置的可靠性提高。
另外，能够简化在充电装置1内部未设置电源的情况下的结构，从而能够提高装置的轻量化、可靠性、耐久性以及使用性。
在上述实施方式中，记载了每隔规定时间检测漏电的情况，但是，当然，连续地进行漏电检测的情况下得到的效果也是相同的。
本实施方式的范围不是根据所述说明而是根据权利要求书来示出，在本实施方式的范围包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更的情况下，也不脱离本发明的宗旨，效果丝毫不变。另外，只要在达到本实施方式的目的的范围内，其它各部分的结构也可以是任意的。
产业上的可利用性
如上所述，本发明所涉及的汽车用充电装置在被供给商用电源的状态下在预先确定的情况下使漏电检测部工作来检测漏电，由此能够提高装置本身的安全性、可靠性、耐久性以及使用性，不仅能够应用于汽车用充电装置，还能够充分应用于与电源连接来使用的设备、例如汽车用检查装置、各种设备的可装卸的电源线缆等。
附图标记说明
1：充电装置；1a：电源线缆；2：外部电源；3：插座；4：插头；5：电动汽车等的入口端；6：充电端口；7：控制装置；7a：控制部；8：继电器；9：CCID；10：开关；11：卡定配件；12：按钮；13：充电线缆；14：EV控制装置；15：控制导频信号端子；16：控制导频电路；17：电磁线圈；18：漏电检测器；18a：电力线对；19：振荡器；20：电阻元件；21：计时器单元；22：电动汽车。

Claims (4)

1.一种汽车用充电装置，具备：控制装置；电源线；以及与汽车相连接的充电线缆，
其中，上述控制装置包括：漏电检测部，其检测上述充电线缆或者汽车的漏电；连接检测部，其检测上述充电线缆与汽车之间的连接；以及电源切断部，其管理从上述电源线至上述充电线缆的通电，
上述控制装置具有如下功能：在被供给商用电源的状态下在预先确定的情况下使上述漏电检测部工作。
2.根据权利要求1所述的汽车用充电装置，其特征在于，
在将充电线缆连接到汽车之前能够发出警告。
3.根据权利要求1或者2所述的汽车用充电装置，其特征在于，
上述预先确定的情况是由上述连接检测部检测出上述充电线缆与汽车没有连接的情况。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的汽车用充电装置，其特征在于，
上述预先确定的情况具有固定的时间间隔。
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