JP2011109873A - 給電制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内圧調整用シートの劣化や破損を抑制することができる給電制御装置を提供する。
【解決手段】給電制御装置は、ハウジング3の一部を構成するボディ31の周壁の一部に通気孔31cが貫設されてなり、通気孔31cにおけるハウジング3の内側には、通気孔31cを覆う形で通気性および防水性を有する材料により形成された内圧調整用シート5が設けられている。通気孔31cが、ボディ31の外面に形成された細長の凹所31c2と、凹所31c2の長手方向の一端部と連続し且つボディ31の内面に連通する連通孔31c1と、凹所31c2の開口部31c3において長手方向の他端部以外の部位を覆う形でボディ31の外面に取着される遮蔽板33とからなることにより、ハウジング3の内側からハウジング3の外側に至る経路が鈎状に形成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、給電制御装置に関するものである。
従来から、図4に示すように、バッテリ(図示せず)およびバッテリを充電する充電回路(図示せず)を具備した電気自動車(図示せず)への外部電源(図示せず)からの給電を制御する給電制御装置100であって、外部電源から充電回路への給電経路の一部を構成する第1の給電線L1および第2の給電線L2に介挿され第1の給電線L1および第2の給電線L2を開閉させるリレー110と、リレー110と後述の電源側プラグPPとの間に配置され第1の給電線L1および第2の給電線L2が貫挿された零相変流器ZCTと、零相変流器ZCTの出力(不平衡電流)に基づいて漏電を検知するとリレー110をオフさせる制御回路112とを備える給電制御装置100が提案されている(特許文献1参照)。
また、図4に示す構成の給電制御装置100は、外部電源に第1のケーブルC1(図5参照)を介して接続する電源側プラグPPと、電気自動車に第2のケーブルC2(図5参照)を介して接続する自動車側プラグCPとを備え、電源側プラグPPと自動車側プラグCPとが第1の給電線L1および第2の給電線L2により電気的に接続されている。また、図4に示す構成の給電制御装置100では、制御回路112に電力を供給する電源回路111を備える。なお、電源側プラグPPと自動車側プラグCPそれぞれには、接地された接地端子(図示せず)が設けられており、電源側プラグPPおよび自動車側プラグCPそれぞれに設けられた接地端子同士が接地線L3により接続されている。ところで、電気自動車が具備する充電回路は、制御回路112にリレー110をオンオフさせるためのリレー制御信号を生成し、当該リレー制御信号を第2のケーブルC2を介して自動車側プラグCPから給電制御装置100に入力する。一方、給電制御装置100は、自動車側プラグCPと制御回路112とは信号線L4により接続されており、自動車側プラグCPから入力されるリレー制御信号は、信号線L4を介して制御回路112に伝送される。
この給電制御装置100では、図5に示すように、箱状のハウジング103の内部に、電源回路111が形成された第1のベース基板121と、制御回路112が形成された第2のベース基板122と、リレー110とが支持部材104に取着された形で収納されている。
ハウジング103は、一面が開放した略直方体箱状に形成されたボディ131と、一面が開放した略直方体箱状に形成され且つボディ131の前記一面側に取付ねじS1によって取着されるカバー132とから構成される。
ところで、この類の給電制御装置は、主として屋外で使用されるので、気温が下がる夜間や冬期にハウジング103が冷やされ、ハウジング103の内部で結露が発生するおそれがあった。
これに対して、図6に示すように、ボディ131の内壁に直管状のリブ131dを設け、リブ131dの先端部からリブ131dの内部を通ってハウジング103の外面まで貫通し、ハウジング103の内部と外部とで通気を可能とする通気孔131cを形成するとともに、通気孔131cからハウジング103の内部への異物や水の浸入を防止するために、通気性および防水性を備えた多孔質シート等からなる内圧調整用シート105を通気孔131cにおけるハウジング103の内側を覆う形で設けた給電制御装置がある。ここに、ハウジング103の外部に比べてハウジング103の内部の温度が上昇すると、ハウジング103の内圧が上昇し、ハウジング103の内部の空気が内圧調整用シート105および通気孔131cを通ってハウジング103の外部に流出する。一方、ハウジング103の外部に比べてハウジング103の内部の温度が低下すると、ハウジング103の内圧が減少し、ハウジング103の外部の空気が通気孔131cおよび内圧調整用シート105を通ってハウジング103の内部に流入する。しかして、ハウジング103の内部と外部との間で換気が行われることにより、ハウジング103の外部と内部との温度差を略なくすことができるので、ハウジング103の内部で結露が発生するのを抑制することができる。
特開2009−234392号公報
しかしながら、図6に示す構成の給電制御装置100では、通気孔131cが直管状に形成されていることにより、外部から入射する紫外線が内圧調整用シート105に直接照射されてしまい、外部から入射する紫外線により内圧調整用シート105が劣化するおそれがあった。
また、メンテナンス等においてハウジング103の外側から通気孔131cに細長い棒(例えば、ドライバ等)が誤って挿入されてしまうと、細長い棒の先端部が内圧調整用シート105に接触して内圧調整用シート105が破損するおそれもあった。
本願は上記事由に鑑みてなされたものであり、内圧調整用シートの劣化や破損を抑制することができる給電制御装置を提供することにある。
請求項1の発明は、バッテリおよびバッテリを充電する充電回路を具備した電気自動車への外部電源からの給電を制御する給電制御装置であって、外部電源から充電回路への給電経路を開閉するリレーと、給電経路に流れる電流に基づいて漏電を検出する漏電検知手段と、漏電検知手段にて漏電が検出された場合にリレーをオフして給電経路を遮断する制御手段と、リレーと漏電検知手段と制御手段とを収納するハウジングとを備え、ハウジングの周壁の一部には、通気孔が貫設されてなるとともに、通気性とともに防水性を有する材料により形成された内圧調整用シートが前記通気孔におけるハウジングの内側を覆う形で設けられてなり、通気孔は、ハウジングの内側からハウジングの外側に至る経路が鈎状に形成されてなることを特徴とする。
この発明によれば、通気孔は、ハウジングの内側からハウジングの外側に至る経路が鈎状に形成されてなることにより、外部から入射する紫外線の内圧調整用シートへの照射を抑制することができるので、紫外線が照射されることによる内圧調整用シートの劣化を抑えることができる。また、通気孔は、ハウジングの内側からハウジングの外側に至る経路が鈎状に形成されてなることにより、メンテナンス等においてハウジングの外側から通気孔に誤って細長い棒(例えば、ドライバ等)が挿入された場合であっても、細長い棒の先端部は通気孔の内面に当たり通気孔におけるハウジングの内側まで侵入することがないので、細長い棒の先端部が内圧調整用シートに接触することがないから、内圧調整用シートの破損を防止することができる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記通気孔が、前記ハウジングの外面に形成された細長の凹所と、凹所の長手方向の一端部と連続し且つ前記ハウジングの内面に連通する連通孔と、凹所の開口部において長手方向の他端部以外の部位を覆う形で前記ハウジングの外面に取着される遮蔽板とからなることを特徴とする。
この発明によれば、前記通気孔が、前記ハウジングの外面に形成された細長の凹所と、凹所の長手方向の一端部と連続し且つ前記ハウジングの内側に連通する連通孔と、凹所の開口部において長手方向の他端部以外の部位を覆う形で前記ハウジングに取着される遮蔽板とからなることにより、前記ハウジングが樹脂成形により形成される場合において、ハウジングの周壁の内部に鈎状に屈曲した管状の通気孔を形成する場合に比べて、成形に使用される金型の構造を簡単にすることができるので、製造が容易になる。
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記通気孔における前記ハウジングの外面側の開口が、メッシュ状部材により覆われてなることを特徴とする。
この発明によれば、前記通気孔における前記ハウジングの外面側の開口が、メッシュ状部材により覆われてなることにより、外部から前記通気孔に異物が入り込むのを防止することができるので、前記通気孔が異物により閉塞されることによって前記ハウジング内の内圧調整が不能になるという不具合の発生を抑制することができる。また、外部から前記通気孔に異物が入り込むのを防止することができるので、異物が内圧調整用シートに接触して内圧調整用シートが破損してしまうのを防止することができる。
請求項1の発明によれば、通気孔は、ハウジングの内側からハウジングの外側に至る経路が鈎状に形成されてなることにより、外部から入射する紫外線が内圧調整用シートに照射されることによる内圧調整用シートの劣化を抑制することができるとともに、メンテナンス等の際にハウジングの外側から通気孔に誤って挿入された細長い棒(例えば、ドライバ等)の先端部が接触することによる内圧調整用シートの破損を防止することができる。
実施形態の給電制御装置の要部断面図である。 同上の給電制御装置の回路図である。 同上の給電制御装置を示し、(a)は斜め前方から見た全体斜視図、(b)は斜め後方から見た全体斜視図である。 従来例の給電制御装置の回路図である。 同上の給電制御装置の分解斜視図である。 同上の給電制御装置の要部断面図である。
以下、実施形態の給電制御装置について図1乃至図3に基づいて説明する。
実施形態の給電制御装置は、図2および図3に示すように、バッテリ(図示せず)および前記バッテリを充電する充電回路(図示せず)を具備した電気自動車(図示せず)への外部電源からの給電を制御する給電制御装置であって、外部電源(図示せず)から前記電気自動車への給電経路の一部を構成する第1の給電線L1および第2の給電線L2を開閉するリレー10と、第1の給電線L1および第2の給電線L2に流れる電流に基づいて漏電を検出する漏電検知手段である漏電検知部12dと、漏電検知部12dにて漏電が検出された場合にリレー10をオフして第1の給電線L1および第2の給電線L2を遮断する制御手段である制御部12eと、リレー10と漏電検知部12dと制御部12eとを収納するハウジング3とを備える。
また、図2に示す構成の給電制御装置は、商用の交流電源等の外部電源に第1のケーブルC1を介して接続される電源側プラグPPと、前記充電回路に第2のケーブルC2を介して接続される自動車側プラグCPと、電源側プラグPPと自動車側プラグCPとの間を電気的に接続する第1の給電線L1および第2の給電線L2とを備える。また、制御部12eは、制御部12eに電力を供給するための電源部(図示せず)に電力供給線L5を介して接続されている。なお、電源側プラグPPには、接地された接地端子PPeが設けられ、自動車側プラグCPには、接地された接地端子CPeが設けられている。ここに、電源側プラグPPに設けられた接地端子PPeと、自動車側プラグCPに設けられた接地端子CPeとが接地線(図示せず)により接続されている。
リレー10は、後述のリレー駆動回路部12fに接続されており、リレー駆動回路部12fから出力されるリレー制御信号の入力がない場合にはリレー接点10a,10bをオフで維持し、リレー制御信号の入力があるとリレー接点10a,10bをオンにする。
漏電検知部12dは、第1の給電線L1および第2の給電線L2が貫通する零相交流器ZCTと、零相交流器ZCTの出力に基づいて漏電を検知する漏電検知回路部12aと、擬似的に漏電状態を発生させて第1の給電線L1および第2の給電線L2が確実に遮断されるか否かをテストする際に操作されるテスト釦(図示せず)を有するテスト釦回路部12gとを備える。また、漏電検知部12dは、漏電の発生を検出すると、後述のCPU12cに対して漏電検知信号を出力する。
制御部12eは、第1の給電線L1の電圧を検出する第1の電圧検知回路部12hと、第2の給電線L2の電圧を検出する第2の電圧検知回路部12iと、リレー10をオンオフさせるためのパイロット信号(CPLT)を生成して出力するパイロット信号出力回路部12jと、パイロット信号出力回路12jから出力されるパイロット信号の電圧を検出するとともに検出したパイロット信号の電圧に対応した電圧検出信号をCPU12cに出力するパイロット信号入力回路部12kと、リレー10を駆動させるためのリレー駆動回路部12fと、第1の電圧検知回路部12h、第2の電圧検知回路部12i、パイロット信号出力回路部12j、パイロット信号入力回路部12kおよびリレー駆動回路部12fが接続されたCPU12cとからなる。
また、制御部12eは、漏電検知部12dが漏電を検知したときに点灯するLEDからなるエラー発生表示灯41(図1参照)を有するエラー発生表示回路部(図示せず)を備えており、漏電検知部12dから出力される前記漏電検知信号が漏電検知入力端子Taを介してCPU12cに入力されると、CUP12cは、前記エラー発生表示回路部にエラー発生表示灯41を点灯させる。また、制御部12eは、前記電気自動車の前記バッテリが充電中である場合に点灯するLEDからなる給電状態表示灯42(図1参照)を有する給電状態表示回路部(図示せず)を備えており、CPU12cがパイロット信号入力回路部12kから後述のパイロット信号入力端子Tkを介して入力される電圧検出信号に基づいて前記電気自動車の前記バッテリが充電中であると判断すると前記給電状態表示回路部に給電状態表示灯42を点灯させる。
CPU12cは、第1の電圧検知回路部12hに電気的に接続される第1の電圧検知入力端子Thと、第2の電圧検知回路部12iに電気的に接続される第2の電圧検知入力端子Tiと、パイロット信号出力回路部12jに電気的に接続されるパイロット信号出力端子Tjと、パイロット信号入力回路部12kに電気的に接続されるパイロット信号入力端子Tkと、リレー駆動回路部12fに電気的に接続されるリレー駆動出力端子Tfと、漏電検知回路12aに電気的に接続される漏電検知入力端子Taと、ゼロクロス回路部12mに電気的に接続されるゼロクロス入力端子Tmとを備える。CPU12cは、第1の電圧検知回路12h、第2の電圧検知回路12iおよびパイロット信号入力回路部12kからの入力に基づいてリレー駆動回路部12fにリレー制御信号を出力させる。また、CPU12cは、前記電源部から導出された電力供給線L5と前記接地線とに接続されており、前記電源部から電力供給線L5を介して電力の供給を受けている。
また、CPU12cは、パイロット信号出力回路部12jにパイロット信号を出力させており、パイロット信号入力回路部12kから入力される電圧検出信号に基づいてパイロット信号の電圧を知得し、知得したパイロット信号の電圧に基づいて、自動車側プラグCPに第1のケーブルC1を介して前記充電回路が接続されているか否か、或いは、前記バッテリの充電が完了しているか否か、或いは、給電制御装置から前記充電回路へ給電が可能であるか否かを判断する。
例えば、パイロット信号の電圧が12Vの場合は、自動車側プラグCPに前記充電回路が接続されていないと判断し、パイロット信号の電圧が9Vの場合は、前記バッテリの充電が完了していると判断し、パイロット信号の電圧が6Vの場合は、前記バッテリが充電中であると判断し、パイロット信号の電圧が0Vの場合は、給電制御装置からの給電が不可能と判断する。
また、CPU12cは、漏電検知部12dが漏電を検知して、漏電検知回路部12aから漏電検知入力端子Taに前記漏電検知信号が入力されると、リレー駆動端子Tfに接続されたリレー駆動回路部12fにより、リレー10をオフ状態で維持させ、第1の給電線L1および第2の給電線L2が遮断された状態で維持する。また、CPU12cには、第1の給電線L1および第2の給電線L2が遮断された状態を解除する際に操作されるリセット釦(図示せず)を有するリセット釦回路部(図示せず)が接続されている。
前記電源部は、第1の給電線L1および第2の給電線L2に接続されており、第1の給電線L1および第2の給電線L2を介して外部電源からの電力供給を受けて制御部12eに電力を供給する。
ゼロクロス回路部12mは、第1の給電線L1および第2の給電線L2に接続されており、第1の給電線L1と第2の給電線L2との間の交流電圧のゼロクロス点を検出すると、CPU12cのゼロクロス端子Tmに電圧が入力される。CPU12cは、ゼロクロス端子Tmに入力される電圧に基づいて外部電源から電源側プラグPPへの給電の有無を判断する。
また、実施形態の給電制御装置では、リレー10、零相交流器ZCT、前記電源部、電源側プラグPPおよび自動車側プラグCPを備えた第1のベース基板21と、制御部12e、漏電検知回路部12a、テスト釦回路部12gおよびゼロクロス回路部12mを備えた第2のベース基板22とを備える。
ハウジング3は、一面が開放した箱状に形成されたボディ31とボディ31の前記一面を覆う形でボディ31の前記一面側に取付ねじS1により取着されたカバー32とからなる。また、ボディ31の周壁の一部には、ハウジング3の内部と外部とで通気を可能とする通気孔31cが形成されている。
ボディ31は、合成樹脂により一面が開放した直方体箱状に形成されている。また、ボディ31の内部における4隅およびボディ31の内部の長手方向における略中央部の両側壁の内側それぞれには、カバー32をボディ31に取着するための取付ねじS1が挿通されるねじ挿通穴(図示せず)が貫設されたリブ(図示せず)が設けられている。
カバー32は、合成樹脂により平面視矩形状に形成され、ボディ31に対向する面側におけるボディ31の内部に突設された前記リブそれぞれに対応する部位には、前記ねじ挿通孔に挿通された取付ねじS1それぞれが螺合するねじ孔(図示せず)が穿設されたリブ(図示せず)が突設されている。従って、カバー32をボディ31の前記一面に載置した状態で、ボディ31の前記ねじ挿通孔に挿通した取付ねじS1それぞれをカバー31に設けられた前記ねじ孔に螺合させることにより、ボディ31にカバー32が固定される。また、カバー32には、第2のベース基板22におけるカバー32側に配設された給電状態表示灯42、エラー発生表示灯41、前記リセット釦および前記テスト釦に対応する部位それぞれに、カバー32におけるボディ31側とは反対側(カバー32の前面側)から給電状態表示灯42およびエラー発生表示灯41の点灯を視認可能とするとともに、カバー32の前面側から前記リセット釦および前記テスト釦を操作可能とするための4つの貫通孔32aが貫設されている。また、カバー32の前面側には、柔軟性のある樹脂材料により形成され且つ給電状態表示灯42およびエラー発生表示灯41の位置を示す文字と前記リセット釦および前記テスト釦の位置を示す文字とが印刷された意匠シート34と、柔軟性のある透光性樹脂材料により形成され且つ意匠シート34とカバー32との間に介在する透明シート35とが4つの貫通孔32aを覆う形で固着されている。また、透明シート35における前記リセット釦および前記テスト釦に対応する部位には、透明シート35とカバー32との間にパッキン(図示せず)が介在している。ここで、実施形態の給電制御装置の使用者は、前記リセット釦および前記テスト釦を操作する際に、カバー32の前面側から、意匠シート34における貫通孔32aそれぞれに対応する部位を押下することにより行う。
また、ボディ31には、通気性および防水性を有する材料により形成された内圧調整用シート5が通気孔31cにおけるボディ31の内側を覆う形で設けられている。しかして、異物や水が、通気孔31cを通ってハウジング3の外部からハウジング3の内部へ浸入するのを防止することができる。
内圧調整用シート5としては、例えば、シート状に形成されたフッ素樹脂多孔質膜からなるものを用いる。このようなフッ素樹脂多孔質膜としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂多孔質膜であるテミッシュ(登録商標)がある。テミッシュには、例えば、直径0.1μm〜10μm程度の微細孔を有し、直径100μm〜3000μmの水滴や異物は透過できないが、空気や水蒸気は透過できるように形成され、通気性および防水性を兼ね備えたものがある。
ところで、実施形態の給電制御装置では、図1に示すように、通気孔31cが、ハウジング3の内側からハウジング3の外側に至る経路が鈎状に形成されている。ここにおいて、鈎状とは、例えば、ハウジング3の一部を構成するボディ31の周壁の内部においてボディ31の外面に沿って延長された細長の横孔と、前記横孔の長手方向における一端部からボディ31の内面に連通する第1の縦孔と、前記横孔の長手方向における他端部からボディ31の外面に連通する第2の縦孔とから構成される形状をいう。なお、図1に示すように、前記横孔は、後述の凹所31c2の内面と後述の遮蔽板33の厚み方向における凹所に対向する面とで囲まれた部位に対応し、前記第1の縦孔は、後述の連通孔31c1に対応し、前記第2の縦孔は、後述の凹所31c2の内面と後述の遮蔽板33の端面とで囲まれた部位に対応する。
しかして、外部からの紫外線の内圧調整用シート5への照射を抑制することができるので、紫外線が照射されることによる内圧調整用シート5の劣化を抑えることができる。また、メンテナンス等でカバー32をボディ31から取り外す際に、ハウジング3の外側から通気孔31cに誤って細長い棒(例えば、取付ねじS1を取り外すために用いるドライバやレンチ等)が差し込まれた場合であっても、前記細長い棒の先端部が通気孔31cの内面に当たり通気孔31cにおけるハウジング3の内側まで侵入することがないので、前記細長い棒の先端部が内圧調整用シート5に接触することがないから、内圧調整用シート5の破損を防止することができる。
また、通気孔31cは、図1に示すように、ハウジング3の一部を構成するボディ31の外面側に形成された細長の凹所31c2と、凹所31c2の長手方向の一端部と連続し且つボディ31の内面に連通する連通孔31c1と、凹所31c2の開口部31c3において長手方向の他端部以外の部位を覆う形でボディ31の外面に取着される遮蔽板33とからなり、凹所31c2における遮蔽板33で覆われない部位が通気孔31cにおけるボディ31の外面側の開口31c4となる。
遮蔽板33は、平面視矩形状に形成され、ボディ31の外面における凹所31c2の周部に形成された凹部31eに嵌入された形で、ボディ31の外面に取着されている。また、遮蔽板33は、例えば、接着剤等によりボディ31の外面に固着されている。
しかして、ハウジング3の一部を構成するボディ31が樹脂成形により形成される場合において、ボディ31の周壁の内部に鈎状に屈曲した管状の通気孔(図示せず)を形成する場合に比べて、成形に使用される金型の構造を簡単にすることができるので、製造が容易になる。
また、実施形態の給電制御装置では、通気孔31cにおけるハウジング3の外面側の開口31c4が、メッシュ状部材(図示せず)により覆われてなるものが好ましい。
前記メッシュ状部材は、合成樹脂により形成され、内圧調整用シート5を構成するフッ素樹脂多孔質膜の内部に形成された微細孔に比べて孔径が大きい小孔が形成されている。
しかして、外部から通気孔31cに異物が入り込むのを防止することができるので、通気孔31cが異物により閉塞されることによってハウジング3内の内圧調整が不能になるという不具合の発生を抑制することができる。また、外部から通気孔31cに異物が入り込むのを防止することができるので、異物が内圧調整用シート5に接触して内圧調整用シート5が破損してしまうのを防止することができる。
3 ハウジング
5 内圧調整用シート
10 リレー
12a 漏電検知回路部
12c CPU
12e 制御部
12h 第1の電圧検出回路部
12i 第2の電圧検出回路部
31 ボディ
31c 通気孔
31c1 連通孔
31c2 凹所
31c3 開口部
31c4 開口
32 カバー
33 遮蔽板
ZCT 零相交流器

Claims (3)

  1. バッテリおよびバッテリを充電する充電回路を具備した電気自動車への外部電源からの給電を制御する給電制御装置であって、外部電源から充電回路への給電経路を開閉するリレーと、給電経路に流れる電流に基づいて漏電を検出する漏電検知手段と、漏電検知手段にて漏電が検出された場合にリレーをオフして給電経路を遮断する制御手段と、リレーと漏電検知手段と制御手段とを収納するハウジングとを備え、ハウジングの周壁の一部には、通気孔が貫設されてなるとともに、通気性および防水性を有する材料により形成された内圧調整用シートが前記通気孔におけるハウジングの内側を覆う形で設けられてなり、通気孔は、ハウジングの内側からハウジングの外側に至る経路が鈎状に形成されてなることを特徴とする給電制御装置。
  2. 前記通気孔が、前記ハウジングの外面に形成された細長の凹所と、凹所の長手方向の一端部と連続し且つ前記ハウジングの内面に連通する連通孔と、凹所の開口部において長手方向の他端部以外の部位を覆う形で前記ハウジングの外面に取着される遮蔽板とからなることを特徴とする請求項1記載の給電制御装置。
  3. 前記通気孔における前記ハウジングの外面側の開口が、メッシュ状部材により覆われてなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電制御装置。
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