JP2000270463A - 電力供給装置 - Google Patents

電力供給装置

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潔 後藤
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英司 岩見
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Abstract

(57)【要約】 【課題】交流漏電は勿論のこと、直流漏電発生時にも蓄
電部への電力供給を遮断して、人体保護が図れる電力供
給装置を提供することにある。 【解決手段】電力供給装置１は、電気自動車の受電口６
付近（または交流側)で漏電が発生すれば従来と同様に
漏電遮断器３の零相変流器４により交流漏電を検出後、
開閉部１３を開いて供給遮断する。また、電気自動車の
蓄電部９付近で地絡が起きて、蓄電部９の正極９ａ側→
ａ点→人体抵抗１２→大地１０→ｃ点→漏電遮断器３の
開閉部１３の復路方向(ロ)のケーブル１５→蓄電部９の
負極９ｂの経路で直流漏電電流が流れると、直流漏電検
出部１４により直流漏電が検出され、この検出出力によ
り漏電遮断器３は開閉部１３を開いて電力供給を遮断す
る。また直流漏電表示部１５により直流漏電が起きたこ
とを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電部を持つ電気
自動車等の電力供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の蓄電装置に充電する電力供
給装置はその電源として商用電力系統を使用する場合が
ある。商用電力系統を使用する電力供給装置は、建屋に
接続される電気設備となるため、米国では米国電気工事
規定ＮＥＣ６２５（NationalElectrical Code Aticle 6
25：Electric Vehicle Charging System Equipment)を
満足する必要がある。感電・火傷から人体を保護する目
的で本規定のＮＥＣ６２５−２２では所定の漏電遮断器
(ＧＦＣＩ）を持つ旨記載されている。本規定の意味す
る漏電遮断器は交流の漏電のみを対象にしており、直流
漏電による遮断義務はない。
【０００３】図２は、従来の電力供給装置により電気自
動車に充電する状態を示している。電力供給装置１は、
蓄電部９を持つ電気自動車の受電口６に接続され商用電
力系統２の電力を上記受電口６に供給し得るケーブル５
と、上記供給中に交流漏電を検出した際に上記供給を遮
断する漏電遮断器３ と、からなる。
【０００４】これらは次のように動作する。商用電力系
統２の交流電力（交流電圧）はケーブル５及び受電口６
を介して充電回路部８に供給され、充電回路部８はこの
交流電力を直流電力に変換して蓄電部９を充電する。
【０００５】.充電回路部９は例えばスイッチング素子
Ｑ、チョークＬ、コンデンサＣ、ダイオードＤ１，Ｄ２
及びスイッチング素子Ｑをスイッチングさせる駆動制御
回路（図示せず）からなる昇圧チョッパ回路により構成
され、交流電力を直流電力（直流電圧）に変換し、この
変換した直流電力で蓄電部９を充電する。
【０００６】ここで漏電遮断器３が保護できる漏電の種
類について説明する。充電中に、電気自動車の故障等に
より受電口付近（ｂ点）の交流電圧が電気自動車筐体７
に漏れた場合に、人体が上記電気自動車筐体７に触れる
と人体抵抗１１を介して大地１０に漏電電流が流れる。
ｂ点から大地１０へ流れるこの漏電電流の種類は交流の
みである。交流漏電を検出することができる漏電遮断器
３内の零相変流器（ＺＣＴ）４はこの交流漏電電流を検
出して所定の漏電電流値以上である場合に開閉部１３を
開いて、受電口６への電力供給を遮断する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、電力供
給装置１は交流の漏電が発生して、人体が電気自動車筐
体７に触れた時に、漏電遮断器３により電力供給を遮断
することで、感電・火傷の影響を小さくしている。
【０００８】しかしながら、電気自動車の故障等により
蓄電部９付近（図２のａ点等）から直流電圧が電気自動
車に漏れた場合に、人体が電気自動車筐体７にふれると
人体抵抗１２を介して大地１０に漏電電流が流れる。
【０００９】このａ点から大地１０へ流れる漏電電流の
種類は直流である。この直流漏電電流は漏電遮断器３の
零相変流器４では全く検出することができない。
【００１０】従って直流漏電電流が流れている期間（人
体抵抗１２に蓄電部９電圧が触れている期間）において
開閉部１３を開く動作ができないために、感電・火傷が
発生する期間を中断することができなかった。すなわち
漏電遮断器３では直流漏電による遮断が不可能であるこ
とを意味し、人体保護の観点からは避けるべきである。
なお、この直流漏電電流が流れる経路は図２中、矢印群
で示される閉ループ(蓄電部９の正極９ａ側→ａ点→人
体抵抗１２→大地１０→ｃ点→蓄電部９の負極９ｂ側）
である。若し、直流漏電電流が発生しているときにこれ
を検出して、開閉部１３を開き、閉ループを絶つように
動作することができれば、感電・火傷が発生する期間を
中断でき、人体保護の観点にかなう。
【００１１】本発明は、上記の点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは交流漏電は勿論のこと、直
流漏電発生時にも蓄電部への電力供給を遮断して、人体
保護が図れる電力供給装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、蓄電部と蓄電部を充電する充
電手段とからなる直流部位を持つ電気自動車等の被電力
供給側に設けられた受電口に接続され、商用電力系統の
電力を上記受電口に供給し得るケーブルと、上記供給中
に交流漏電を検出した際は上記供給を遮断する漏電遮断
器と、からなる電力供給装置において、直流部位での地
絡発生時に流れる直流漏電電流を検出する直流漏電検出
部を備え、該直流漏電検出部の検出出力に基づいて上記
供給を遮断することを特徴とする。
【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、交流漏電検出に対して直流漏電検出が識別可能な
ように表示する表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。
【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係る直流漏
電検出機能を備えた電力供給装置１を示す。図におい
て、図２に示す従来例と同じ構成要素の説明は省略す
る。
【００１６】本実施形態に設けられた直流漏電検出部１
４は、ケーブル５中の往路方向（イ）のケーブル５上の
直流電流と復路方向（ロ）のケーブル５上の直流電流の
差電流を検出することで直流漏電検出を行うもので、検
出する差電流があらかじめ決められた値を超えたとき
に、その検出出力により漏電遮断器３内部に配設された
開閉部１３を強制的に開くよう動作させる。
【００１７】直流漏電検出部１４の設置箇所は、漏電遮
断器３と受電口６間に配設されているが、電力供給装置
１の内部であればいずれの場所に配設されてもよい。直
流漏電表示部１５は直流漏電検出部１４により検出され
た上記差電流があらかじめ決められた値を超えたときに
その旨表示する。
【００１８】また、図には記していないが一般に存在す
る交流漏電表示部を直流漏電表示部と兼用させ、交流漏
電の場合と色・表示間隔等の表示のしかたを変えること
で直流漏電を交流漏電と区別して表示し、両漏電が識別
可能なようにしてもよい。
【００１９】次に本実施形態の動作を説明する。
【００２０】電力供給装置１は、電気自動車の受電口６
付近（または交流側)で漏電が発生すれば従来と同様に
漏電遮断器３の零相変流器４により交流漏電を検出後、
開閉部１３を開いて供給遮断する。また、電気自動車の
蓄電部９付近（または直流側）で地絡が起きて、蓄電部
９の正極９ａ側→ａ点→人体抵抗１２→大地１０→ｃ点
→漏電遮断器３の開閉部１３の復路方向(ロ)のケーブル
１５→蓄電部９の負極９ｂの経路で直流漏電電流が流れ
ると、直流漏電検出部１４により直流漏電が検出され、
その検出出力で漏電遮断器３は開閉部１３を開いて電力
供給を遮断する。また直流漏電表示部１５により直流漏
電が起きたことを表示する。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明は、蓄電部と蓄電部を充
電する充電手段とからなる直流部位を持つ電気自動車等
の被電力供給側に設けられた受電口に接続され、商用電
力系統の電力を上記受電口に供給し得るケーブルと、上
記供給中に交流漏電を検出した際は上記供給を遮断する
漏電遮断器と、からなる電力供給装置において、直流部
位での地絡発生時に流れる直流漏電電流を検出する直流
漏電検出部を備え、該直流漏電検出部の検出出力に基づ
いて上記供給を遮断するので、感電・火傷の発生する期
間を中断でき、人体保護が図れて安全性の高い電力供給
装置を提供できるという効果がある。
【００２２】請求項２記載の電力供給装置は、請求項１
記載の電力供給装置において上記直流漏電検出部が検出
した際にその旨表示する直流漏電表示部を備えているの
で、これにより、電気自動車の故障部分が蓄電部付近で
発生したと確定でき、故障発見の迅速化に役立つという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回路構成図である。
【図２】従来例の回路構成図である。
【符号の説明】
１ 電力供給装置 ２ 商用電力系統 ３ 漏電遮断器 ４ 零相変流器 ５ ケーブル ６ 受電口 ７ 電気自動車麓体 ８ 充電回路部 ９ 蓄電部 ９ａ 蓄電部正極 ９ｂ 蓄電部負極 １０ 大地 １１ 人体抵抗 １２ 人体抵抗 １３ 開閉部 １４ 直流漏電検出部 １５ 直流漏電表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国本 洋一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5G004 AA05 AB02 BA01 CA02 DA01 DB01 DB02 EA03 5G058 BB02 BC02 BD11 5G065 BA07 DA06 GA09 HA17 PA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】蓄電部を含む直流部位を持つ電気自動車等
    の被電力供給側の受電口に接続され、商用電力系統の電
    力を上記受電口に供給し得るケーブルと、上記供給中に
    交流漏電を検出した際は上記供給を遮断する漏電遮断器
    と、からなる電力供給装置において、 上記直流部位での地絡発生時に流れる直流漏電電流を検
    出する直流漏電検出部を備え、該直流漏電検出部の検出
    出力に基づいて上記供給を遮断することを特徴とする電
    力供給装置。
  2. 【請求項２】交流漏電検出に対して直流漏電検出が識別
    可能なように表示する表示手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１記載の電力供給装置。
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