JP2014103729A - 車両用充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用充電装置に漏電ブレーカを設けず、分電盤の分岐回路に設けた漏電ブレーカで保護する場合であっても、車両用充電装置が設置されている場所で漏電テストが可能な車両用充電装置を提供すること。
【解決手段】車載電池への充電を行う車両用充電装置６であって、筐体内部に、商用電源から引き込まれた給電電路と、アース線と、該給電電路とアース線とを繋いで漏電を模擬する漏電テスト装置とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載電池への充電に用いる車両用充電装置に関するものである。

車両用充電装置の標準システムとして、漏電保護装置を地上側設備として備え、車両への充電時に漏電が発生した際、速やかに充電電路を遮断して人体を保護することが規定されている。この漏電保護装置には、一般に、ＣＣＩＤと呼ばれる漏電遮断装置または漏電ブレーカがある。

例えば、特許文献１には、車両用充電装置の内部に漏電保護装置を設け、更に、この漏電保護装置が正常に動作するか否かの確認を行うための漏電テスト用操作部を備えることが記載されている。

しかし、従来の漏電テスト用操作部は、実際の給電電路内での漏電発生を模擬するものではなく、漏電保護装置の内部にテスト専用回路を用いて擬似的な漏電状態を発生させて漏電保護装置の引き外しが正常に行われるか否かを判断するものである。

具体的には、図４に示すように、テストボタン１の押圧により、ＺＣＴ２の一次電流の相バランスを崩し、二次側に起電力を発生させて、漏電遮断機構４の動作テストを行うものであるため、漏電テストで正常判定であった場合にも、他の要因（例えば、接地抵抗（Ｄ種接地）が適性値（規格値）でない等）によって、実際の給電電路で漏電が発生した場合に漏電ブレーカ５の引き外しが行われず、漏電ブレーカ５が正常に動作しないケースが発生しうる問題があった。

車両用充電装置の簡略化を目的として、車両用充電装置の内部には漏電ブレーカを設けず、分電盤内の分岐回路に設けた漏電ブレーカで保護することも想定されるが、従来、漏電テスト用操作部は、漏電ブレーカ自体に設けられているため、この場合、分電盤の設置されている箇所まで出向かなければ漏電テストが行えない問題があった。更に、分電盤内では分岐回路に複数の漏電ブレーカが設けられているところ、作業者が誤って車両用充電装置が接続された以外の漏電ブレーカの漏電テスト用操作部を操作して、車両用充電装置以外の他の負荷への電源供給を遮断してしまう事故が発生しうる問題があった。

特開２０１２−７０４９３号公報

本発明の目的は、車両用充電装置の内部には漏電ブレーカを設けず、分電盤内の分岐回路に設けた漏電ブレーカで保護する場合であっても、車両用充電装置が設置されている場所で漏電テストが可能でかつ、漏電テスト時に、車両用充電装置が接続されていない他の負荷への電源供給を遮断してしまう事故を確実に回避することができ、かつ、漏電保護装置の動作異常を、従来の漏電テストでは看過されていた要因によるものまで含めて広く判断することができる車両用充電装置を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の車両用充電装置は、車載電池への充電を行う車両用充電装置において、筐体内部に、商用電源から引き込まれた給電電路と、アース線と、該給電電路とアース線とを繋いで漏電を模擬する漏電テスト装置とを備えたことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、筐体内部に、模擬漏電電流値を測定する電流計測手段を備えることができる。また請求項３のように、筐体内部に、模擬漏電電流値を変更する漏電電流変更手段を備えることができる。

本発明の車両用充電装置は、筐体内部に、商用電源から引き込まれた給電電路と、アース線と、該給電電路とアース線とを繋いで漏電を模擬する漏電テスト装置とを備えことにより、車両用充電装置の内部には漏電保護装置を設けず、分電盤内の分岐回路に設けた漏電ブレーカで保護する場合であっても、車両用充電装置が設置されている場所で漏電テストができる。また、漏電テスト時に、誤って他の負荷への電源供給を遮断してしまうことを確実に回避することができる。更に、実際に車両への充電を行う給電電路内での漏電発生を模擬することができるため、漏電保護装置の動作異常を、従来の漏電テストでは看過されていた要因によるものまで含めて広く判断することができる。

請求項２のように、模擬漏電電流値を測定する電流計測手段を備えることにより、漏電遮断機能の阻害要因（例えば、「接地抵抗（Ｄ種接地）が適性値（規格値）でない」「漏電ブレーカの不存在」等）まで特定することができる。

請求項３のように、模擬漏電電流値を変更する漏電電流変更手段を備えることにより、車両用充電装置に引き込まれた商用電源が単相３線、三相３線のいずれであっても対応できる。

本発明の一実施形態における回路構成図である。 三相３線の説明図である。 漏電テストのフロー図である。 従来の漏電テスト装置の説明図である。

本発明は、車両の車載電池への充電に用いる車両用充電装置に関するものである。図１に示すように、車両用充電装置６の筐体７内部には、商用電源８から分電盤９を介して給電電路１０とアース線１１が引き込まれ、給電電路１０の開閉を行う開閉リレー１５と、車両への充電制御を行う充電制御部１６を備える点は、従来の車両用充電装置と同様である。

本発明の車両用充電装置６は、上記構造に更に、給電電路１０とアース線１１とを繋いで漏電を模擬する漏電テスト装置１２とを備えたものである。

漏電テスト装置１２は、少なくとも漏電テストボタンＢＴと調整抵抗Ｒ２を備えている他、漏電電流変更手段Ｓ１と相切替手段Ｓ２とを備え、筐体７内部に配置されている。

漏電テストボタンＢＴの押圧により、給電電路１０の一方とアース線１１との間に設けたテスト電路１３が通電し、大地〜トランス８〜分電盤９〜車両用充電装置６間に漏電を擬似する擬似漏電回路を形成する。

上記構成によれば、車両用充電装置６の内部には漏電ブレーカ等を設けず、分電盤内の分岐回路に設けた漏電ブレーカで保護する場合であっても、分電盤の設置されている箇所まで出向かなくても漏電テストが行え、かつ、漏電ブレーカ等の動作テスト時に、他の負荷への電源供給を遮断してしまう事故を確実に回避することができる。

更に、前記擬似漏電回路により、実際の充電電路内での漏電発生を模擬することができるため、ブレーカ５の動作異常を、従来の漏電テストでは看過されていたものまで含めて、より正確な動作確認をすることができる。なお調整抵抗Ｒ２は、漏電テストボタンＢＴの押圧により、擬似漏電回路に所定値（例えば１５ｍＡ）の模擬漏電電流値が流れるように調整するものであり、コンデンサでもよい。

漏電電流変更手段Ｓ１では、配電方式（単相３線式または三相３線式）に応じて試験抵抗Ｒ１と調整抵抗Ｒ２との合成抵抗の値を調整し、擬似漏電電流値を変更することができる。具体的には、対地間電圧が三相３線と単相３線とでは異なるところ、本実施形態では、いずれにおいても擬似漏電による漏電電流値が所定値（例えば１５ｍＡ）となるように、漏電電流変更手段Ｓ１の切替によって三相３線の場合には試験抵抗Ｒ１に電流が流れるようにして抵抗値を調整している。漏電電流変更手段は可変抵抗を用いることもできる。

また、相切替手段Ｓ２の操作によって、模擬漏電電流を流す相を電源ラインＬ１、Ｌ２（図に示していない）で切り替えることができる。図２に示すように、例えば三相３線のトランス（商用電源）で、接地されているＳ相が車両用充電装置６に引き込まれた場合、Ｓ相では擬似漏電回路を形成できない。このような場合には、Ｓ２で他の相（Ｒ相・Ｔ相）に切り替えた後に漏電テストボタンＢＴを押圧することにより、擬似漏電回路を形成することができる。実際には車両用充電装置６に引き込まれた相を確認するのは困難なので、漏電テストボタンＢＴを押圧しても、漏電ブレーカが正常に動作しない場合にＳ２で他の相に切り替えて漏電テストを行うことができる。

筐体７内部のアース線１１には、漏電テストボタンＢＴを押圧しても漏電ブレーカが正常に動作しなかった場合に、擬似漏電回路を流れる漏電電流値が計測できる電流計測手段１４を備えている。また、模擬した漏電電流によって点灯する表示ランプ（図示しない）を備え、模擬漏電電流値が所定値（例えば１５ｍＡ）以上流れた場合は１回点滅させ、所定値（例えば１５ｍＡ）未満の場合は２回点滅させて異常を表示することもできる。

次に漏電テスト装置１２による漏電テストの流れを、図３を用いて説明する。

（ＳＴ１：漏電ブレーカの動作確認）
電圧印加状態で漏電テストボタンＢＴを押圧し、擬似漏電回路を形成し、漏電ブレーカが動作して電路が遮断されるか否かを確認する。本実施形態では、分電盤９内に漏電ブレーカ５を備え、漏電ブレーカ５が動作すると、車両用充電装置６への電力供給が停止して車両用充電装置６の表示部等が消灯するため、これによって漏電ブレーカが正常に動作するか否かを確認することができる。

（ＳＴ２：模擬漏電電流値による異常判定）
更に、電圧印加状態で漏電テストボタンＢＴを押圧したにも関わらず、漏電ブレーカが不動作の場合には、擬似漏電回路に流れた漏電電流値を電流計測手段１４で計測し、漏電ブレーカの異常（ＳＴ３）および接地抵抗の異常（ＳＴ４）を判定することができる。具体的には、所定値（例えば１５ｍＡ）以上の模擬した漏電電流値が流れていれば給電電路の漏電ブレーカ５の不存在や故障を判定し、所定値（例えば１５ｍＡ）未満であれば給電電路の接地抵抗の異常（抵抗値が高い）を判定することができる。

１ テストボタン
２ ＺＣＴ
４ 漏電遮断機構
５ 漏電ブレーカ
６ 車両用充電装置
７ 筐体
８ トランス（商用電源）
９ 分電盤
１０ 給電電路
１１ アース線
１２ 漏電テスト装置
１３ テスト電路
１４ 電流計測手段
１５ 開閉リレー
１６ 充電制御部

Claims (3)

1. 車載電池への充電を行う車両用充電装置であって、筐体内部に、商用電源から引き込まれた給電電路と、アース線と、該給電電路とアース線とを繋いで漏電を模擬する漏電テスト装置とを備えたことを特徴とする車両用充電装置。
2. 筐体内部に、模擬漏電電流値を測定する電流計測手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用充電装置。
3. 漏電テスト装置は、模擬漏電電流値を変更する漏電電流変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の車両用充電装置。