JP2010187465A - Charging cable for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用充電ケーブルに係り、特に、漏電検出器を備える車両用充電ケーブルに関する。 The present invention relates to a vehicle charging cable, and more particularly to a vehicle charging cable including a leakage detector.
回転電機を用いて走行する電気自動車、ハイブリッド車等には、充放電可能な蓄電装置が搭載される。そして、例えば、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、制動時には回生エネルギを蓄電装置に戻すことが行われる。このように、蓄電装置は車両の運行に従って充放電を行うが、充電量が少なくなったときには、外部から電力の供給を受けることが便利である。車両に搭載される蓄電装置に外部電源から電力を供給するために、車両用充電ケーブルが用いられる。車両の充電は、例えば商用交流電源を用いて行う場合があり、その際に用いる車両用充電ケーブルには法規制等により電源コンセントから一定の距離で漏電検出器を設ける必要がある。 An electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like that travels using a rotating electrical machine is equipped with a chargeable / dischargeable power storage device. Then, for example, power is supplied from the power storage device to perform powering, and regenerative energy is returned to the power storage device during braking. As described above, the power storage device charges and discharges according to the operation of the vehicle, but it is convenient to receive power supply from the outside when the amount of charge decreases. A vehicle charging cable is used to supply power from an external power source to a power storage device mounted on the vehicle. In some cases, the vehicle is charged using, for example, a commercial AC power source, and the vehicle charging cable used at that time needs to be provided with a leakage detector at a certain distance from the power outlet due to legal regulations and the like.
本発明に関連する技術として、例えば特許文献1には、電気自動車用充電装置が開示されている。ここでは、バッテリと、該バッテリに接続されたインバータと、該インバータに接続された交流モータとを備える電気自動車の該バッテリを外部電源を用いて充電するための充電装置が開示されている。そして、電気自動車と外部電源とを接続する充電リレーと、充電リレーと外部電源間に設けられる漏電遮断器と、充電リレーの開閉を制御する制御手段とを有することが述べられている。さらに、漏電遮断器は、充電回路の短絡を検出する検出器と、検出器で短絡が検出された場合に充電回路を遮断する漏電リレーと、充電リレーの閉動作に先立って充電回路を強制的に短絡させる短絡手段とを有することが述べられている。また、制御手段は、短絡手段により充電回路を短絡させても漏電リレーが遮断しない場合には、充電リレーの閉動作を禁止することが述べられている。 As a technique related to the present invention, for example, Patent Document 1 discloses a charging device for an electric vehicle. Here, a charging device for charging the battery of an electric vehicle including a battery, an inverter connected to the battery, and an AC motor connected to the inverter using an external power source is disclosed. And it is described that it has the charge relay which connects an electric vehicle and an external power supply, the earth-leakage circuit breaker provided between a charge relay and an external power supply, and the control means which controls opening and closing of a charge relay. In addition, the earth leakage breaker forces the detector to detect a short circuit in the charging circuit, the earth leakage relay to interrupt the charging circuit when a short circuit is detected by the detector, and the charging circuit to be forced prior to the closing operation of the charging relay. And a short-circuit means for short-circuiting. Further, it is stated that the control means prohibits the closing operation of the charging relay when the leakage relay is not cut off even if the charging circuit is short-circuited by the short-circuiting means.
上記のように特許文献1には、漏電遮断器、換言すれば漏電検出器には、検出器や漏電リレーや短絡手段等が搭載されおり、ケーブルに比べて重量が大きいことがある。このため、例えば、外部電源から電力供給を受けることができる車両において、充電を行う場所が例えば家庭と決まっている場合、漏電検出器を有するケーブルを車両のトランクルームに対していちいち収納したり取り出したりしていると漏電検出器の重量の大きさが原因で車両用充電ケーブルの持ち運びの負担となることがある。 As described above, in Patent Document 1, a leakage breaker, in other words, a leakage detector is equipped with a detector, a leakage relay, a short-circuit means, and the like, and may be heavier than a cable. For this reason, for example, in a vehicle that can be supplied with power from an external power source, when the charging place is determined to be, for example, a home, a cable having a leakage detector is stored and taken out from the trunk room of the vehicle one by one. If this is the case, the weight of the leakage detector may be a burden for carrying the vehicle charging cable.
本発明の目的は、持ち運びが容易な車両用充電ケーブルを提供することである。 An object of the present invention is to provide a charging cable for a vehicle that is easy to carry.
本発明に係る車両用充電ケーブルは、一方端が外部電源用接続口と接続される漏電検出部と、車両停止中の充電の際に開く充電口に接続可能な車両側コネクタ部に他方端が接続され、一方端が漏電検出部の他方端と着脱可能に接続されるケーブルと、外部電源用接続口に対しケーブルの一方端の接続が禁止される禁止機構と、を備える。 The vehicle charging cable according to the present invention has a leakage detecting portion whose one end is connected to a connection port for external power supply, and a vehicle-side connector portion that can be connected to a charging port that opens when charging while the vehicle is stopped. And a cable having one end detachably connected to the other end of the leakage detecting unit, and a prohibiting mechanism for prohibiting connection of one end of the cable to the external power supply connection port.
また、本発明に係る車両用充電ケーブルにおいて、車両側コネクタ部は、車両に対して商用交流電力を供給することが好ましい。 In the vehicle charging cable according to the present invention, it is preferable that the vehicle-side connector portion supplies commercial AC power to the vehicle.
また、本発明に係る車両用充電ケーブルにおいて、ケーブルは、一方端にケーブル側コネクタを含み、漏電検出部は、他方端にケーブル側コネクタと嵌合可能である漏電検出側コネクタを含むことが好ましい。 In the vehicle charging cable according to the present invention, it is preferable that the cable includes a cable-side connector at one end, and the leakage detection unit includes a leakage detection-side connector that can be fitted to the cable-side connector at the other end. .
また、本発明に係る車両用充電ケーブルにおいて、外部電源用接続口は、家庭用電源コンセントであり、ケーブル側コネクタは、家庭用電源コンセントの差込口との嵌合を禁止する差込形状端子を有することが好ましい。 Further, in the vehicle charging cable according to the present invention, the external power connection port is a household power outlet, and the cable side connector is a plug-in terminal that prohibits fitting with the plug of the household power outlet. It is preferable to have.
また、本発明に係る車両用充電ケーブルにおいて、ケーブルと漏電検出部との間の接続の外れを防止する外れ防止ロック機構を備えることが好ましい。 In the vehicle charging cable according to the present invention, it is preferable to include a disconnection prevention lock mechanism for preventing disconnection between the cable and the leakage detection unit.
また、本発明に係る車両用充電ケーブルにおいて、ケーブル側コネクタと漏電検出側コネクタは、防水機構を有することが好ましい。 In the vehicle charging cable according to the present invention, it is preferable that the cable side connector and the leakage detection side connector have a waterproof mechanism.
上記構成の車両用充電ケーブルによれば、一方端が漏電検出部の他方端と着脱可能に接続されるケーブルと、外部電源用接続口に対しケーブルの接続が禁止される禁止機構を有する。これにより、漏電検出部とケーブルとを分離することができるとともに、ケーブルが外部電源用接続口に対して漏電検出部を介さずに接続されることを防止することができる。 According to the vehicle charging cable configured as described above, the cable has one end detachably connected to the other end of the leakage detection unit, and the prohibiting mechanism for prohibiting the connection of the cable to the external power supply connection port. Thereby, while being able to isolate | separate an electrical leakage detection part and a cable, it can prevent that a cable is connected with respect to the connection port for external power supplies without passing through an electrical leakage detection part.
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、車両として回転電機とエンジンとを搭載するハイブリッド車両を説明するが、エンジンを搭載しない電気自動車等であってもよい。例えば、燃料電池車両であってもよい。また、以下では、充電口構造を車両の右側後方の車体に設けるものとしたが、これ以外の車体の適当な部位に設けるものとしてもよい。また、この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a hybrid vehicle in which a rotating electrical machine and an engine are mounted as a vehicle will be described, but an electric vehicle or the like that does not have an engine may be used. For example, it may be a fuel cell vehicle. In the following description, the charging port structure is provided on the vehicle body on the right rear side of the vehicle, but may be provided on an appropriate portion of the vehicle body other than this. Further, in this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the use, purpose, specification, and the like.
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図1は、車両4に対し、車両用充電ケーブル40を用いて外部電源から充電を行うときの様子を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the vehicle 4 is charged from an external power source using the
車両4は、図示されていないが、回転電機とエンジンと蓄電装置等を搭載するハイブリッド車両である。この車両4は、右ハンドル車であって、運転者が乗降する右側ドア6と同じ側の後部側、つまり右側後部車体8に充電口構造10が設けられている。図1では、充電口構造10を構成する充電口リッド12が示されている。
Although not shown, the vehicle 4 is a hybrid vehicle equipped with a rotating electrical machine, an engine, a power storage device, and the like. The vehicle 4 is a right-hand drive vehicle, and a
なお、図1では図示されないが、この車両4の前後方向軸に対し、充電口構造10が配置される位置と対称な位置に、給油口構造が設けられている。換言すれば、この車両4は、給油口構造と、充電口構造10とが、車両の前後方向軸に対し、左右対称に配置される。このように配置することで、給油口と充電口との認識間違いを少なくし、また、運転者にとって、充電操作の利便性を向上させることができる。
Although not shown in FIG. 1, the fuel filler structure is provided at a position symmetrical to the position where the
図1にはさらに、充電口構造10を拡大して示し、これに対し車両用充電ケーブル40が接続される場合の様子が示されている。ここで、充電口構造10は、車両4に搭載される蓄電装置に充電するために、例えば、外部の商用電源を接続するための充電口20を備える構造である。車両4に対し充電操作を行うときには、適当な外部電源用接続口30のある場所に車両4を移動させて停止し、車両4のトランクルーム等に積載されている車両用充電ケーブル40を取り出し、その車両用充電ケーブル40を用いて、外部電源用接続口30と、車両4の充電口構造10の内部に設けられる充電口20とを相互に接続する。
FIG. 1 further shows the
このように、充電口構造10は、車両4が充電を必要としないときには充電口リッド12が閉じられて、右側後部車体8と外観上一体化して充電口20が覆われており、車両4が停止されて充電を行うときに初めて充電口リッド12が開かれて、充電口20が外部に露出されるものである。
As described above, the
なお、図1の充電口構造10の拡大図には、充電作業のために充電口リッド12が開かれた状態が示されている。ここでは、右側後部車体8の内部側に設けられるくぼみ領域14に充電口20と充電口蓋16とが設けられ、通常は充電口20をしっかり密閉して覆う充電口蓋16が充電のために開かれている状態が図示されている。
Note that the enlarged view of the
図1に示される外部電源用接続口30は、外部電源からの商用交流電力が供給される接続口である。図1に示されるように、外部電源用接続口30は、交流電力用の2端子と、接地端子の合計3つの接続端子としての差込口を有している。かかる外部電源用接続口30としては、一般家庭の交流100Vまたは交流200Vの家庭用電源コンセントを用いることができる。また、給電スタンド等の商業用施設において、交流100Vまたは交流200Vの電力供給用電源コンセントを用いることもできる。
An external power
車両用充電ケーブル40は、車両側コネクタ部42と、ケーブル48と、漏電検出器50と、プラグ52とを含んで構成される。
The
ケーブル48は、一方端にケーブル側コネクタ49を含み、他方端が車両側コネクタ部42に接続され、充電用電力である商用交流電力を外部電源から車両4に伝送するための電力用ケーブルである。ケーブル48は、内部に、交流電力伝送用の電力線と、接地線とを含み、これらを相互に絶縁しながら、全体を絶縁被覆材で覆った構造を有し、充電用電力の伝送に耐える絶縁性能を有する。すなわち、上記の例では交流100Vあるいは200Vで、例えば高速充電のときの高電力伝送に耐える絶縁構造を有する。また、ケーブル48の長さは、車両4に充電を行う際に、車両4の充電口20と、外部電源用接続口30とを接続するのに十分なものとして設定される。例えば、全長で数mあるいは10数mの長さに設定される。
The
ケーブル側コネクタ49は、ケーブル48の一方端に設けられ、後述する漏電検出側コネクタ53と嵌合して接続されるコネクタ部材である。ケーブル側コネクタ49は、外部電源用接続口30の商用交流電力用の2端子と接地端子の合計3つの接続端子に対応する差込口と異なる形状の差込口を有するコネクタ部材である。なお、ケーブル側コネクタ49は、通常時は防水加工された部材で差込口がキャップされ、充電時にキャップを開いて漏電検出側コネクタ53と嵌合される。
The
車両側コネクタ部42は、ケーブル48の他方端と接続され、ユーザの操作によって車両4の充電口構造10の充電口20に接続される機構を有する構造部である。車両側コネクタ部42は、先端側の接続口部44と、接続口部44と一体化されユーザによって把持されるハンドル部46とを含んで構成される。
The vehicle-
接続口部44は、車両4の充電口20に嵌め込まれてケーブル48の内部の電力線および接地線と接続される接続部である。実際には、ハンドル部46に設けられる様々な構成要素を作動させるための信号線も、車両4の充電口20を介して接続口部44と接続されるので、接続口部44には、電力線、接地線の他に、数本の信号線のための接続構造が設けられる。これらの複数の線は、車両側コネクタ部42の接続口部44を車両4の充電口構造10の充電口20に嵌め込むことで、一度に接続が行われる。
The
ハンドル部46は、車両側コネクタ部42の接続口部44を車両4の充電口20に嵌め込む作業を行う際に把持しやすいように握り部等を設けた部分で、接続口部44とケーブル48との間に配置される部材である。また、嵌め込みが外れないように、ロック機構が設けられ、また、嵌め込みが確実に行われたかを検出する検出機構も設けられる。さらに、夜間の充電に便利なように、照明部を設けることもできる。
The
このように、ハンドル部46には様々な構成要素が備えられ、それらには駆動用の電力と制御用信号が必要なため、上記のように、これらの構成要素のための複数の信号線がハンドル部46から接続口部44に対し引き出される。そして、ケーブル48の内部を通ってくる電力線と接地線は、ハンドル部46の内部を通って、接続口部44の対応する接続端子に接続される。
As described above, the
プラグ52は、外部電源用接続口30に接続可能なコンセント部材である。上記の例では、外部電源用接続口30が商用交流電力用の2端子と接地端子の合計3つの接続端子に対応する差込口を有しているので、プラグ52は、商用交流電力用の2端子と接地端子の合計3つの接続端子に対応する差込形状の端子を有するものを用いることができる。
The
漏電検出器50は、プラグ52との間に設けられるケーブル51の漏電を検出し、漏電があるときは、電力伝送を遮断する回路等が搭載された装置である。漏電検出器50は、安全法規等によってケーブルに接続することが義務付けられる。ここで、漏電検出器50とプラグ52とケーブル51とをあわせたものを漏電検出部と呼ぶ。なお、漏電検出器50は、ケーブル48や車両側コネクタ部44等に比べて重量の大きいことがあり、持ち運びが不便な装置である。
The
漏電検出器50を設ける場合には、外部電源用接続口30に近い位置に配置することが好ましい。したがって、プラグ52から予め定められたケーブル長の範囲に、漏電検出器50が設けられる。予め定められたケーブル長の範囲は、安全法規等で示されている場合はそれに従って設定される。
When the
漏電検出側コネクタ53は、漏電検出器50の他方端に設けられ、ケーブル側コネクタ49の差込口に対応した差込形状の端子を有するコネクタ部材である。また、漏電検出側コネクタ53とケーブル側コネクタ49には、漏電検出側コネクタ53をケーブル側コネクタ49に嵌合した際に漏電検出側コネクタ53をケーブル側コネクタ49に対して矢印A方向にひねると外れないような周知の外れ防止ロック機構が設けられている。さらに、漏電検出側コネクタ53は、通常時は防水加工された部材で差込端子がキャップされ、充電時にキャップを開いてケーブル側コネクタ49と嵌合が可能となる。なお、上記ではケーブル側コネクタ49が差込口を有し、漏電検出側コネクタ53が差込形状の端子を有するものとして説明したが、漏電検出側コネクタ53が差込口を有し、ケーブル側コネクタ49が差込形状の端子を有するものであってもよい。
The earth leakage
続いて、上記構成からなる車両用充電ケーブル40の作用について、図1〜図3を参照して説明する。図2は、車両4の充電を行う際の車両用充電ケーブル40の取り扱いの手順を示す図である。図3は、車両4の充電を終えた際の車両用充電ケーブル40の取り扱いの手順を示す図である。車両4の充電を行う際には、図2に示されるように最初に外部電源用接続口30の近辺に車両4を停止する(S2)。
Then, the effect | action of the charging
車両4の右側後部車体8に設けられる充電口リッド12を開く(S4)。次に、充電口蓋16を開いて充電口20を露出させる(S6)。続いて、車両4のトランク等から車両用充電ケーブル40を持ち運んできてプラグ52を外部電源用接続口30の差込口に対して差し込む(S8)。さらに、漏電検出側コネクタ53とケーブル側コネクタ49とを嵌合して接続し、漏電検出側コネクタ53を矢印A方向にひねってロックする(S10)。そして、ケーブル48の他方端に接続される車両側コネクタ部44を充電口20に接続する(S12)。その後、車両4に対する充電を開始する操作が行われる。
The charging
車両4に対する充電が完了した後は、図3に示されるように充電口20から車両側コネクタ部44を取り外す(S14)。次に、充電口蓋16を閉じて充電口20を密封して覆う(S16)。続いて、充電口リッド12を閉じて、充電口リッド12と右側後部車体8とを外観上一体化させる(S18)。さらに、漏電検出側コネクタ53とケーブル側コネクタ49とのロックを解除して接続を外す(S20)。そして、他方端に車両側コネクタ44が接続されたケーブル48だけを車両4のトランク等に収納する(S22)。
After the charging of the vehicle 4 is completed, the vehicle-
このように、漏電検出器50と車両側コネクタ44に接続されるケーブル48とは、漏電検出側コネクタ53とケーブル側コネクタ49との着脱により分離することができる。これにより、漏電検出器50はケーブル51と漏電検出側コネクタ53とを介して外部電源用接続口30に接続したままの状態とすることができるため、漏電検出器50と分離されたケーブル48を容易に持ち運ぶことができる。
As described above, the
ケーブル48の一方端に接続されるケーブル側コネクタ49は、差込口を有するが差込端子を有しないコネクタ部材であるから、そのまま外部電源用接続口30に接続することができない。これにより、漏電検出器50を介さずに充電を開始してしまうことを防止することができる。また、漏電検出器50の他方端に設けられる漏電検出側コネクタ53は、外部電源用接続口30と異なる形状の差込口を有するケーブル側コネクタ49に対応する差込端子を有するため、誤って外部電源用接続口30に差し込まれてしまうことを防止することができる。
The cable-
4 車両、6 右側ドア、8 右側後部車体、10 充電口構造、12 充電口リッド、14 くぼみ領域、16 充電口蓋、20 充電口、30 外部電源用接続口、40 車両用充電ケーブル、42 車両側コネクタ部、44 接続口部、44 車両側コネクタ部、44 車両側コネクタ、46 ハンドル部、48 ケーブル、49 ケーブル側コネクタ、50 漏電検出器、51 ケーブル、52 プラグ、53 漏電検出側コネクタ。 4 Vehicle, 6 Right door, 8 Right rear body, 10 Charging port structure, 12 Charging port lid, 14 Recessed area, 16 Charging port lid, 20 Charging port, 30 External power supply connection port, 40 Vehicle charging cable, 42 Vehicle side Connector part, 44 Connection port part, 44 Vehicle side connector part, 44 Vehicle side connector, 46 Handle part, 48 Cable, 49 Cable side connector, 50 Leakage detector, 51 Cable, 52 Plug, 53 Leakage detection side connector.
Claims (6)
車両停止中の充電の際に開く充電口に接続可能な車両側コネクタ部に他方端が接続され、一方端が漏電検出部の他方端と着脱可能に接続されるケーブルと、
外部電源用接続口に対しケーブルの一方端の接続が禁止される禁止機構と、
を備える車両用充電ケーブル。 An earth leakage detector whose one end is connected to an external power source connection port;
A cable that is connected to the vehicle-side connector portion that can be connected to a charging port that opens when charging while the vehicle is stopped, and one end of which is detachably connected to the other end of the leakage detection portion;
A prohibition mechanism that prohibits connection of one end of the cable to the connection port for external power
A vehicle charging cable comprising:
車両側コネクタ部は、車両に対して商用交流電力を供給することを特徴とする車両用充電ケーブル。 The vehicle charging cable according to claim 1,
The vehicle-side connector section supplies commercial AC power to the vehicle.
ケーブルは、一方端にケーブル側コネクタを含み、
漏電検出部は、他方端にケーブル側コネクタと嵌合可能である漏電検出側コネクタを含むことを特徴とする車両用充電ケーブル。 In the vehicle charging cable according to claim 1 or 2,
The cable includes a cable side connector at one end,
The electric leakage detection unit includes an electric leakage detection side connector that can be fitted to the cable side connector at the other end.
外部電源用接続口は、家庭用電源コンセントであり、
ケーブル側コネクタは、家庭用電源コンセントの差込口との嵌合を禁止する差込形状端子を有することを特徴とする車両用充電ケーブル。 In the vehicle charging cable according to claim 3,
The connection port for external power is a household power outlet.
The cable-side connector has a plug-shaped terminal that prohibits fitting with a plug of a household power outlet.
ケーブルと漏電検出部との間の接続の外れを防止する外れ防止ロック機構を備えることを特徴とする車両用充電ケーブル。 In the vehicle charging cable according to claim 3 or 4,
A vehicle charging cable comprising a disconnection prevention lock mechanism for preventing disconnection between a cable and a leakage detection unit.
ケーブル側コネクタと漏電検出側コネクタは、防水機構を有することを特徴とする車両用充電ケーブル。 The vehicle charging cable according to any one of claims 3 to 5,
The vehicle-side charging cable, wherein the cable-side connector and the leakage detection-side connector have a waterproof mechanism.
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