JP2017143710A

JP2017143710A - 送出回路及び充放電装置

Info

Publication number: JP2017143710A
Application number: JP2016025017A
Authority: JP
Inventors: 晋吾小山; Shingo Koyama
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2036-02-12
Also published as: JP6672864B2

Abstract

【課題】電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能な送出回路及び送出回路を備える充放電装置を提供する。【解決手段】送出回路は、車両９と所定信号を送受可能に接続するための充放電コネクタ５０と、車両に所定信号の信号電流を送出するリレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオード）と、入出力間が直流的に絶縁された制御電源２とを備える。充放電コネクタは、所定信号のリターン電流の経路に含まれるＦＧ端子５８を有しており、同じＦＧ端子がリターン電流の経路に含まれる補機バッテリ９４から制御電源に電圧を入力し、制御電源から出力された１２Ｖの電源をリレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオード）に供給する【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタを介して所定信号を送受可能に接続された外部装置に対して、送出部から所定信号の信号電流を送出する送出回路、及び該送出回路を備える充放電装置に関する。

近年、環境に優しい低燃費の車両としてＨＶ（Hybrid Vehicle ；ハイブリッド車）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle ：プラグインハイブリッド車）、ＥＶ（Electric Vehicle ；電気自動車）、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle ）等の蓄電池又は燃料電池を搭載した車両が急速に普及している。充電インタフェースを有するＰＨＶ及びＥＶでは、車外の充電装置から充電ケーブルを介して蓄電池が充電される。

車両に直流電圧で充電する急速充電装置の規格として、日本ではＣＨＡｄｅＭＯ協議会が策定したＣＨＡｄｅＭＯ規格がある。急速充電装置の中でも双方向の電圧変換部を有するものは、蓄電池からの直流電圧を交流電圧に変換して電力系統の負荷に送給できるように構成されており、日本ではいわゆるＶ２Ｈ（Vehicle to Home ）のための指針として「電動自動車用充放電システムガイドライン」が策定されている。

Ｖ２Ｈが行われる場合、リレー及び／又は遮断器を用いて車両からの電圧が電力系統に逆潮流するのを防止する必要があり、これを確実に行う構成とするために、停電が発生してからＶ２Ｈによる電圧が供給されるまでの間、重要な負荷への電圧の供給に途切れが発生することがある。

これに対し、特許文献１には、非常時無停電負荷電機機器群に対する交流電力の供給元を商用電力と車両からの電力との何れかに切り替えるリレー回路を備えており、停電検出素子が停電を検出したときに、上記リレー回路を車両側に切り替えることによって、逆潮流を確実に防止する停電時電力供給装置が記載されている。この装置は、また、上記リレー回路と非常時無停電負荷電機機器群との間にＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply ）が接続されており、停電が発生したときからＶ２Ｈによる電力の供給が開始されるまでの間、ＵＰＳから非常時無停電負荷電機機器群に電力が供給されるようになっている。

一方、充放電の制御が可能な急速充電装置を介してＶ２Ｈが行われる場合は、急速充電装置が備える充放電の制御部に対して、停電時に電力を供給する必要があり、急速充電装置にバッテリ等の補助電源が備わっていることがある。例えば特許文献２には、商用電力系統が停電した際に、バッテリユニットの電力を制御ユニットに供給し、制御ユニットが、供給された電力を用いて商用電力系統から家庭用電力系統を解列した後に、電気自動車のメインバッテリに蓄えられた直流電力を交流電力に変換して住宅の負荷に供給する電源切替装置が記載されている。

一般的に、急速充電装置と車両とを充放電ケーブルで接続して車両の蓄電池の充放電を行ったり、車両の燃料電池を放電させたりする場合、充放電ケーブルを介して複数の電流信号が送受される。充放電ケーブルを接続するコネクタの接触不良等により、電流信号が伝送されないときは、充放電が開始されないだけで特に問題はない。一方、電流信号のリターン電流の経路に含まれるコネクタの端子を介して、急速充電装置と車両とで接地電位（ＦＧ）同士が正常に接続されないときは、電流信号同士、又は車両側の補機バッテリと電流信号との間で電流の回り込みが発生して、電流信号が誤ってオンと認識されることがある。

特開２００６−１５８０８４号公報特開２０１３−２４７８４１号公報

しかしながら、特許文献１には、ハイブリッド車からのケーブルが切替スイッチのコンセントに接続された状態で、何らかの信号が授受されることは示されていない。また、特許文献２に記載された電源切替装置では、電流信号を送受する回路が開示されておらず、実際に充電ケーブルで車両に接続したときに信号線に電流の回り込みが発生して電流信号が誤って伝送される虞があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能な送出回路及び該送出回路を備える充放電装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る送出回路は、外部装置と所定信号を送受可能に接続するためのコネクタと、前記外部装置に前記所定信号の信号電流を送出する送出部とを備える送出回路において、前記コネクタは、前記所定信号のリターン電流の経路に含まれる端子を有し、入出力間が直流的に絶縁されたＤＣ／ＤＣコンバータを備え、前記端子がリターン電流の経路に含まれる外部の直流電源から前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電圧を入力して出力電圧を前記送出部に供給するようにしてあることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記直流電源に接続するための第２のコネクタを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直流電源に接続するための電路に介装された常開型の第１スイッチと、該第１スイッチの両端間に接続された常開型且つモーメンタリ型の第２スイッチとを備え、前記第１スイッチは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧によってオンするようにしてあることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直流電源に接続するための電路に接続された第２の直流電源を備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記電路における前記第２の直流電源との接続点よりも前記直流電源側の位置に、カソードを前記接続点に向けて介装された第１ダイオードを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記接続点及び第２の直流電源間に介装された常閉型の第３スイッチを備え、該第３スイッチは、前記直流電源からの電圧によってオフするようにしてあることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記第３スイッチは、オンオフを制御するための端子を有し、該端子と前記電路における前記第１ダイオードのアノード側の位置とを接続する常閉型の第４スイッチを備え、該第４スイッチは、電力系統からの電圧によってオフするようにしてあることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記第３スイッチの両端間に、カソードを前記第２の直流電源側に向けて接続された第２ダイオードを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記電路における前記第２の直流電源との接続点にて前記直流電源の両端と前記第２の直流電源とを切り替えて前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する２回路２接点の第５スイッチを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記電路における前記第２の直流電源との接続点にて前記直流電源と前記第２の直流電源とを切り替えて前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する１回路２接点の第６スイッチを備えることを特徴とする。

本発明の一態様に係る送出回路は、前記コネクタ及び所定信号は、ＣＨＡｄｅＭＯ協議会が規格化したＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動車両用電力供給システム協議会が規格化した電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠していることを特徴とする。

本発明の一態様に係る充放電装置は、上述の送出回路と、該送出回路に前記信号電流を送出させる制御部と、直流電圧及び交流電圧を双方向に変換する変換部とを備え、該変換部を用いて前記外部装置が有する蓄電池を充放電（又は燃料電池を放電）するようにしてあることを特徴とする。

本態様にあっては、送出部がコネクタを介して外部装置に所定信号の信号電流を送出する際に、コネクタが有する特定の端子がリターン電流の経路に含まれており、同じ上記端子がリターン電流の経路に含まれる外部の直流電源から、入出力間が直流的に絶縁されたＤＣ／ＤＣコンバータに電圧を入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を送出部に供給して送出部の電源電圧とする。
これにより、コネクタが有する上記端子を介して外部装置との間で接続されるべき基準電位同士が接続されない場合に、外部の直流電源からＤＣ／ＤＣコンバータ、送出部、及びコネクタの信号端子を介して外部の直流電源のリターン電流が回り込むことがないため、上記所定信号がオンとして伝送されることがない。

本態様にあっては、第２のコネクタを介して外部の直流電源からの電圧を受電するため、コネクタと嵌合する外部装置側のコネクタが有する端子のうち、上記直流電源と接続された端子が存在しない場合であっても、上記直流電源からの電圧が送出部に供給される。

本態様にあっては、ＤＣ／ＤＣコンバータを外部の直流電源に接続するための電路に、常開型の第１スイッチと常開型でモーメンタリ型の第２スイッチとの並列回路が介装されており、外部の直流電源からの電圧で動作するＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧によって第１スイッチがオンする。
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させない場合、外部の直流電源が切り離される。また、例えば使用者が第２スイッチをプッシュした場合、外部の直流電源からの電圧がＤＣ／ＤＣコンバータに入力され、ＤＣ／ＤＣコンバータが出力した電圧又は該電圧に基づいて発生する電圧が第１スイッチに印加されて第１スイッチがオンするため、第２スイッチが開放された後にも外部の直流電源からの電圧がＤＣ／ＤＣコンバータに入力され続ける。

本態様にあっては、外部の直流電源と送出回路が有する第２の直流電源とを並列的に接続してあり、少なくとも一方の電源からＤＣ／ＤＣコンバータに電圧が入力される。

本態様にあっては、外部の直流電源及び第２の直流電源が並列的に接続される接続点から外部の直流電源に流入する電流を阻止すべく第１ダイオードが介装されているため、例えばＤＣ／ＤＣコンバータを双方向にして、第２の直流電源としてのバッテリを充電する場合に、外部の直流電源としてのバッテリは充電が防止される

本態様にあっては、外部の直流電源及び第２の直流電源が並列的に接続される接続点と第２の直流電源との間に、外部の直流電源からの電圧によってオフする常閉型の第３スイッチを介装してある。
これにより、外部の直流電源が接続された場合、第３スイッチがオフして第２の直流電源がＤＣ／ＤＣコンバータから切り離されるため、例えば第２の直流電源としてのバッテリは充放電が防止される。

本態様にあっては、電力系統からの電圧が印加されたときにオフする常閉型の第４スイッチを介して、第３スイッチをオンオフに制御するための端子に外部の直流電源から電圧が印加される。
これにより、電力系統が停電していない場合は、第４スイッチがオフしており、第３スイッチをオンオフに制御するための端子に電流が流入しないため、例えば外部の直流電源としてのバッテリは放電が防止される。

本態様にあっては、第３スイッチがオフであるとき、即ち外部の直流電源が接続されたときに、第２の直流電源からＤＣ／ＤＣコンバータに電圧を入力すべく、第３スイッチの両端間に第２ダイオードが接続されている。
これにより、外部の直流電源からの電圧を受電している間は、外部の直流電源及び第２の直流電源の少なくとも一方の電源からＤＣ／ＤＣコンバータに電圧が入力される。

本態様にあっては、２回路２接点の両切りスイッチにより外部の直流電源と第２の直流電源とを切り替えてＤＣ／ＤＣコンバータに接続するため、外部の直流電源及び第２の直流電源間で干渉が生じない。

本態様にあっては、１回路２接点の片切りスイッチにより外部の直流電源と第２の直流電源とを切り替えてＤＣ／ＤＣコンバータに接続するため、外部の直流電源及び第２の直流電源間で干渉が生じない。

本態様にあっては、外部装置と接続するためのコネクタ及び該コネクタを介して送出される所定信号が、ＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠している。
これにより、ＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠する電流信号が送出部から送出されて外部の蓄電池が充放電される場合に、送出部への電流の回り込みが防止されて安全性が確保される。

本態様にあっては、制御部が送出回路を制御して信号電流を送出させ、変換部が直流電圧及び交流電圧を双方向に変換して、外部装置の蓄電池を充放電したり、燃料電池を放電したりする。
これにより、電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能な送出回路を充放電装置に適用して、安全に充放電を行うことができる。

上記によれば、コネクタが有する端子を介して外部装置との間で接続されるべき基準電位同士が接続されない場合に、外部の直流電源からＤＣ／ＤＣコンバータ、送出部、及びコネクタの信号端子を介して外部の直流電源のリターン電流が回り込むことがないため、上記所定信号がオンとして伝送されることがない。
従って、電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る充放電装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態３に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態３に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態４に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態４に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態５に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態５に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態６に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態７に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態７に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態８に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態８に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態９に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。本発明の実施の形態９に係る充放電装置における結合回路の構成を示す回路図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る充放電装置の要部構成を示すブロック図である。図中１はＣＨＡｄｅＭＯ協議会によるＣＨＡｄｅＭＯ規格に準拠する充電、及び電動車両用電力供給システム協議会による電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠する充放電を行う充放電装置である。充放電装置１は、実線の枠で示される本体から延出する充放電ケーブル５の一端に取着された充放電コネクタ（コネクタに相当）５０が、車両（外部装置に相当）９に配されたインレット６０に着脱自在に嵌合する。充放電装置１は、また、本体から延出するシガーソケット接続ケーブル７の一端に取着されたシガープラグ（第２のコネクタに相当）７０が、車両９に配されたシガーソケット８０に着脱自在に嵌合する。

充放電装置１は、電力系統２００の分電盤２０１にブレーカ１１及び解列リレー１２のリレー接点を介して一の端子対が接続された絶縁トランス１３と、絶縁トランス１３の他の端子対に交流側の入出力端子対が接続された双方向インバータ（変換部に相当）１４と、双方向インバータ１４の直流側入出力端子対に一の端子対が接続された突入電流防止回路１５と、双方向インバータ１４による電圧変換を制御する充放電制御部（制御部に相当）１０とを備える。双方向インバータ１４は、直流電圧及び交流電圧を双方向に変換する。充放電制御部１０には、ユーザによる操作を受け付けるためのボタン、タッチパネル及びＬＣＤを有する操作表示部１０１と、車両９全体の動作を制御する蓄電制御部９０に接続されたＣＡＮ通信部９０２と通信するＣＡＮ通信部１０２とが接続されている。

充放電装置１は、また、分電盤２０１にブレーカ１７を介して交流側の入力端子対が接続された絶縁型の制御電源（ＤＣ／ＤＣコンバータに相当する直流電源を含む）２と、制御電源２の直流側の入力端子に出力端子が接続された結合回路３と、内蔵バッテリ（第２の直流電源に相当）２１とを備える。本実施の形態１では内蔵バッテリ２１を用いない。充放電装置１は、更に、制御電源２が出力する１２Ｖの電源に常開型のリレー接点の一端が接続されたリレーｄ１と、常開型のリレー接点の一端がＦＧに接続されたリレーｄ２と、一端がＦＧ（Frame Ground：接地電位）に接続された抵抗器Ｒ１と、フォトカプラｊとを備える。制御電源２は、直流側の入力端子と少なくとも１２Ｖの電源との間が直流的に絶縁されている。なお、図１に示す制御電源２は、後述する制御電源２ａ及び２ｂを代表するものとし、結合回路３は、後述する結合回路３ａ，３ｂ，３ｃ，・・３ｓを代表するものとして表示する。

なお、少なくともリレーｄ１のリレー接点及びフォトカプラｊのフォトダイオードが送出部に相当し、該送出部、制御電源２、結合回路３、内蔵バッテリ２１、充放電コネクタ５０及びシガープラグ７０が送出回路に相当する。送出部には、制御電源２が出力する１２Ｖの電源が供給される。制御電源２が出力する例えば５Ｖの回路電源は、充放電制御部１０、操作表示部１０１、ＣＡＮ通信部１０２、双方向インバータ１４等の各回路に供給される。

解列リレー１２をオンにするリレーコイルと、リレーｄ１及びｄ２夫々をオンにするリレーコイルとは、充放電制御部１０における不図示の駆動回路に接続されている。フォトカプラｊに含まれるフォトダイオードのアノード及びカソード夫々は、１２Ｖの電源及び抵抗器Ｒ２の一端に接続されている。フォトカプラｊに含まれるトランジスタのエミッタ及びコレクタ夫々は、ＦＧ及び充放電制御部１０における不図示の信号入力回路に接続されている。この構成により、フォトカプラｊのオン信号が充放電制御部１０に取り込まれる。

充放電コネクタ５０は、突入電流防止回路１５の他の端子対に各別に接続された電圧端子５１，５２と、結合回路３の一の入力端子に接続された電圧端子５３と、リレーｄ１及びｄ２夫々のリレー接点の他端に接続された信号端子５４，５５と、抵抗器Ｒ１及びＲ２夫々の他端に接続された信号端子５６，５７と、充放電ケーブル５に内包された接地線５８１を介してＦＧに接続されたＦＧ端子５８と、ＣＡＮ通信部１０２に接続された通信端子５９とを有する。通信端子５９は、実際には２つの端子からなるが、ここでは説明上１つの端子として表示する。

インレット６０は、電圧端子５１，５２，５３夫々に対応する電圧端子６１，６２，６３と、信号端子５４，５５，５６，５７夫々に対応する信号端子６４，６５，６６，６７と、ＦＧ端子５８に対応するＦＧ端子６８と、通信端子５９に対応する通信端子６９とを有する。充放電コネクタ５０及びインレット６０夫々が有する各端子は、充放電コネクタ５０がインレット６０に嵌合したときに、対応する端子同士が接続されるようになっている。

シガープラグ７０は、シガーソケット接続ケーブル７に内包された電圧線を介して結合回路３の一の入力端子に接続された電圧端子７１を有する。シガーソケット８０は、電圧端子７１に対応する電圧端子８１を有する。シガープラグ７０及びシガーソケット８０夫々が有する電圧端子７１及び８１は、シガープラグ７０がシガーソケット８０に嵌合したときに接続される。

電圧端子６１及び６２は、２回路のリレー（コンタクタ）９１の常開型のリレー接点を介して、車両９が有するメインバッテリ（蓄電池又は燃料電池に相当）９２の両端に各別に接続されている。電圧端子６３及び８１は、車両９が有する補機バッテリ（外部の直流電源に相当）９４に接続されている。電圧端子６３は補機バッテリ９４に接続されていないことがあるため、この接続を破線で表す。信号端子６４は、リレー９１をオンにするリレーコイルを介してリレー９３の常開型のリレー接点の一端に接続されている。信号端子６５は、リレー９３のリレー接点の他端に接続されている。リレー９３をオンにするリレーコイルは、蓄電制御部９０における不図示の駆動回路に接続されている。

信号端子６４，６５は、また、信号端子６６と共に蓄電制御部９０における不図示の信号入力回路に各別に接続されている。この信号入力回路は、信号端子６４，６５，６６夫々からの信号を、フォトカプラｊと同様のフォトカプラを用いて取り込むようになっている。信号端子６７は、抵抗器Ｒ４を介してトランジスタｋのコレクタに接続されている。トランジスタｋのエミッタは、車両９側のＦＧ及びＦＧ端子６８に接続されている。トランジスタｋのベースは蓄電制御部９０における不図示の信号出力回路に接続されている。通信端子６９はＣＡＮ通信部９０２に接続されている。

上述の構成において、充放電コネクタ５０が車両９のインレット６０に嵌合した場合、電圧端子５１，５２夫々が電圧端子６１，６２に接続され、信号端子５４，５５，５６，５７、ＦＧ端子５８及び通信端子５９夫々が、信号端子６４，６５，６６，６７、ＦＧ端子６８及び通信端子６９に接続される。つまり、充放電装置１及び車両９が、充放電コネクタ５０及びインレット６０を介して接続される。電圧端子６３が補機バッテリ９４に接続されていない場合は、シガープラグ７０をシガーソケット８０に嵌合することにより、結合回路３の一の入力端子が補機バッテリ９４に接続される。

より詳細には、図１に示す接続状態とすべく、充放電ケーブル５の充放電コネクタ５０がインレット６０に装着された場合、抵抗器Ｒ１から信号端子５６，６６を介して出力されているロウアクティブの接続確認信号が、蓄電制御部９０に入力される。そして、蓄電制御部９０が、接続確認信号を取り込んで判定した結果により、インレット６０への充放電ケーブル５の装着を検出する。

一方、充放電装置１の充放電制御部１０が、操作表示部１０１により充電開始の操作を受け付けたときにリレーｄ１のリレーコイルを駆動することにより、リレーｄ１のリレー接点から充電開始信号＿１の信号電流が送出される。そして、蓄電制御部９０が、信号端子５４，６４を介して入力された充電開始信号＿１を取り込んで判定した結果により、充電制御の開始を認識する。

その後、ＣＡＮ通信部１０２，９０２間で行われるＣＡＮ通信により、充放電制御部１０及び蓄電制御部９０間で充電制御信号が授受される。これにより、蓄電制御部９０から充放電制御部１０にメインバッテリ９２の最大電圧、電池容量等の情報が含まれる充電制御信号が送信され、充放電制御部１０から蓄電制御部９０に充電における最大電圧、最大電流等の情報が含まれた充電制御信号が送信される。

充電の適合性は、蓄電制御部９０で判定される。適合すると判定された場合、蓄電制御部９０からの信号によってトランジスタｋがオンとなり、トランジスタｋのコレクタから出力された準備完了通知信号がフォトカプラｊに入力されて、フォトカプラｊのフォトダイオードから準備完了通知信号の信号電流が送出される。そして、充放電制御部１０が、フォトカプラｊに入力された準備完了通知信号を取り込んで判定した結果により、車両９側の充電許可を確認してリレーｄ２のリレーコイルを駆動する。これにより、リレーｄ２のリレー接点から充電開始信号＿２の信号電流が送出される。

なお、上述の接続確認信号、充電開始信号＿１、準備完了通知信号、及び充電開始信号＿２について、充放電コネクタ５０が有するＦＧ端子５８が各信号のリターン電流の経路（所謂リターンパス）に含まれている。補機バッテリ９４からの電流もＦＧ端子５８を介して補機バッテリ９４にリターンする。少なくとも充電開始信号＿１及び準備完了通知信号が所定信号に相当する。

次いで、蓄電制御部９０が、信号端子５５，６５を介して入力された充電開始信号＿２を取り込んで判定した結果により、充電の開始を認識してリレー９３のリレーコイルを駆動する。これによりリレー９３のリレー接点がオンしてリレー９１のリレーコイルの両端に略１２Ｖの充電開始信号＿１と略０Ｖの充電開始信号＿２とが印加されるため、リレー９１のリレー接点がオンして電圧端子６１，６２にメインバッテリ９２の両端が直結される。

その後、蓄電制御部９０が、メインバッテリ９２に充電可能な最大電流を判断し、決定した電流指令値をＣＡＮ通信によって一定の周期で充放電制御部１０に送信する。これを受信した充放電制御部１０は、受信した電流指令値に応じた充電電流が充放電ケーブル５を介して車両９に供給されるように双方向インバータ１４を制御する。

以上は、充放電装置１が双方向インバータ１４を用いて車両９のメインバッテリ９２を充電するために、制御電源２が電力系統２００からの交流電圧に基づいて１２Ｖの電源及び回路電源を出力して前述の送出回路等に供給し、充放電制御部１０が送出回路に信号を送出させるときの動作説明である。充放電装置１が双方向インバータ１４を用いてメインバッテリ９２を放電させるために、充放電制御部１０が送出回路に信号を送出させる場合の動作については、少なくとも充放電制御部１０が放電開始の操作を受け付けてからＣＡＮ通信が開始されるまでの動作が上記の場合と同様になるため。詳細な説明を省略する

メインバッテリ９２が放電した直流電圧が充放電装置１で交流電圧に変換される場合は、変換された交流電圧が、分電盤２０１に収容された不図示の負荷に供給される。充放電装置１がメインバッテリ９２を充放電する何れの場合であっても、フォトカプラｊに入力される準備完了通知信号が車両９における充放電の準備完了を通知する重要な信号となる。

さて、電力系統２００が停電している場合、制御電源２は、停電を検知して電圧の供給源を交流側の入力端子から直流側の入力端子に切り替える。本実施の形態１では、車両９の補機バッテリ９４から結合回路３を介して制御電源２の直流側の入力端子に直流電圧が入力される。

図２は、本発明の実施の形態１に係る充放電装置１における結合回路３の構成を示す回路図である。ここでは、結合回路３ａが、一の入力端子及び出力端子間を接続する１本の導線で構成されている。内蔵バッテリ２１は結合回路３ａに接続されていない。車両９側で補機バッテリ９４が電圧端子６３に接続されている場合、補機バッテリ９４からの直流電圧が電圧端子６３，５３及び結合回路３ａを介して制御電源２ａに入力される。車両９側で補機バッテリ９４が電圧端子６３に接続されていない場合は、シガーソケット接続ケーブル７の一端に取着されたシガープラグ７０を車両９のシガーソケット８０に装着することにより、補機バッテリ９４からの直流電圧が電圧端子８１，７１及び結合回路３ａを介して制御電源２ａに入力される。

ここで、例えば充放電コネクタ５０がインレット６０に不完全に嵌合したり、充放電ケーブル５に内包された接地線５８１が断線したりして、充放電装置１及び車両９間でＦＧが相互に接続されておらず、且つ制御電源２ａが絶縁型ではない場合を想定する。この場合、車両９の補機バッテリ９４からの電流が、電圧端子６３，５３、結合回路３ａ、制御電源２ａ、１２Ｖの電源、リレーｄ１のリレー接点、信号端子５４，６４、蓄電制御部９０内の信号入力回路（の不図示のフォトダイオード）及びＦＧを経て補機バッテリ９４にリターンすることがあり、蓄電制御部９０では充電開始信号＿１がオンであると誤認識される。また、補機バッテリ９４からの電流が、電圧端子６３，５３、結合回路３ａ、制御電源２ａ、１２Ｖの電源、フォトカプラｊのフォトダイオード、抵抗器Ｒ２、信号端子５７，６７、抵抗器Ｒ４、トランジスタｋ及びＦＧを経て補機バッテリ９４にリターンすることがあり、充放電制御部１０では準備完了通知信号がオンであると誤認識される。

充放電制御部１０にて準備完了通知信号がオンであると誤認識された場合は、実際には車両９にて充放電の準備が整っていないにもかかわらず、充放電装置１から車両９に高圧の充電電圧が印加される虞があり、安全上問題である。そこで、本実施の形態１に係る充放電装置１では制御電源２を絶縁型にしてあり、制御電源２における直流側の入力端子と１２Ｖの電源との間が直流的に絶縁されているため、制御電源２にて直流側の入力端子から１２Ｖの電源に直流電流が導通しないようになっている。

このため、準備完了通知信号の信号電流の経路は、制御電源２が出力する１２Ｖの電源からフォトカプラｊのフォトダイオード、抵抗器Ｒ２、信号端子５７，６７、抵抗器Ｒ４、トランジスタｋ、ＦＧ端子６８，５８、接地線５８１及びＦＧを介して制御電源２にリターンする経路が唯一となる。従って、充放電装置１及び車両９間でＦＧ端子５８，６８を介してＦＧ同士が正常に接続されていない場合は、準備完了通知信号がオンになることがなく、安全性が確保される。

以上のように本実施の形態１によれば、リレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオードが）充放電コネクタ５０を介して車両９に充電開始信号＿１（又は準備完了通知信号）の信号電流を送出する際に、充放電コネクタ５０が有するＦＧ端子５８がリターン電流の経路に含まれており、同じＦＧ端子３８がリターン電流の経路に含まれる車両９の補機バッテリ９４から、入出力間が直流的に絶縁された制御電源２ａに電圧を入力し、制御電源２ａが出力する１２Ｖの電源を送出部としてのリレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオード）に供給して送出部の電源電圧とする。
これにより、充放電コネクタ５０が有するＦＧ端子５８を介して車両９との間で接続されるべきＦＧ同士が接続されない場合に、補機バッテリ９４から制御電源２ａ、リレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオード）、及び充放電コネクタ５０の信号端子５４（又は５７）を介して補機バッテリ９４のリターン電流が回り込むことがないため、意図しない充電開始信号＿１（又は準備完了通知信号）がオンとして伝送されることがない。
従って、電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能となる。

また、実施の形態１によれば、シガープラグ７０を介して補機バッテリ９４からの電圧を受電するため、充放電コネクタ５０と嵌合するインレット６０が有する端子のうち、補機バッテリ９４と接続された端子が存在しない場合であっても、補機バッテリ９４からの電圧をリレーｄ１のリレー接点及びフォトカプラｊのフォトダイオードに供給することが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態１が、結合回路３ａにおける一の入力端子及び出力端子間が１本の導線で接続されている形態であるのに対し、実施の形態２は、結合回路３における一の入力端子及び出力端子間を接続する電路に常開型のスイッチが介装されている形態である。実施の形態２における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃは、本発明の実施の形態２に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃ夫々における３ｂ、３ｃ及び３ｄは結合回路であり、結合回路３ｂ、３ｃ及び３ｄ夫々は、一の入力端子及び出力端子間を接続する電路に、リレー（第１スイッチに相当）３１の常開型のリレー接点が介装されている。

結合回路３ｂは、リレー３１のリレー接点の両端間に、常開型且つモーメンタリ型のスイッチ（第２スイッチに相当）３２が接続されている。結合回路３ｃ及び３ｄは、リレー３１のリレー接点の両端間に、２回路連動のスイッチ３３に含まれる一のスイッチが接続されている。スイッチ３３は常開型且つモーメンタリ型であり、スイッチ３３に含まれる他のスイッチは制御電源２ｂに接続されている。

結合回路３ｂ及び３ｃ夫々は、リレー３１のリレー接点をオンにするリレーコイルが、制御電源２ａ及び２ｂが出力する１２Ｖの電源に接続されている。結合回路３ｄは、リレー３１のリレーコイルが、充放電制御部１０における不図示の駆動回路に接続されている。制御電源２ｂは、交流側の入力端子対における停電を検出した場合、直流側の入力端子に直流電圧が入力され、且つ、スイッチ３３に含まれる他のスイッチがオンしたときに、１２Ｖの電源及び回路電源を出力すべく起動するようになっている。

図３Ａにおいて、制御電源２ａは、交流側の入力端子対における停電を検出した場合、電圧の供給源を直流側の入力端子に切り替える。この場合、直流側の入力端子と電圧端子５３及び７１との間に常開型のリレー接点及び常開型のスイッチ３２の並列回路が介装されているため、直流側の入力端子に補機バッテリ９４からの電圧が印加されない。従って、制御電源２ａは動作を停止しており、補機バッテリ９４は制御電源２ａから切り離されている。

この状態で、例えば使用者がスイッチ３２を操作してオンにした場合、制御電源２ａの直流側の入力端子に補機バッテリ９４からの電圧が印加されて制御電源２ａが動作を開始する。その後、制御電源２ａが出力する１２Ｖの電源電圧がリレー３１のリレーコイルに印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３２の操作が停止された場合であっても、制御電源２ａの直流側の入力端子と補機バッテリ９４との接続が維持される。

次の図３Ｂにおいて、制御電源２ｂは、交流側の入力端子対における停電を検出した場合、制御電源２ａと同様に電圧の供給源を直流側の入力端子に切り替えると共に、補機バッテリ９４の放電を防止するために動作を停止する。補機バッテリ９４は制御電源２ｂから切り離されている。

この状態で、例えば使用者が２回路連動のスイッチ３３を操作してオンにした場合、スイッチ３３に含まれる一のスイッチによって制御電源２ｂの直流側の入力端子に補機バッテリ９４からの電圧が印加される。これと同時にスイッチ３３に含まれる他のスイッチがオンするため、制御電源２ｂが動作を開始する。その後、制御電源２ｂが生成した１２Ｖの電源からリレー３１のリレーコイルに電圧が印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３２の操作が停止された場合であっても、制御電源２ｂの直流側の入力端子と補機バッテリ９４との接続が維持される。

次の図３Ｃにおいて、スイッチ３３が操作される前から、スイッチ３３が操作されて制御電源２ｂが動作を開始する直前までの制御電源２ｂ及び結合回路３ｄの状態は、図３Ｂに示す制御電源２ｂ及び結合回路３ｃの場合と同様である。スイッチ３３が操作されて制御電源２ｂが動作を開始した場合、制御電源２ｂが生成した５Ｖの回路電源が充放電制御部１０に供給されて充放電制御部１０が動作を開始する。その後、充放電制御部１０における不図示の駆動回路からリレー３１のリレーコイルに駆動電圧（ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧に相当）が印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３３の操作が停止された場合であっても、制御電源２ｂの直流側の入力端子と補機バッテリ９４との接続が維持される。

ここで、メインバッテリ９２の放電が開始されて双方向インバータ１４で変換された交流電圧が制御電源２ｂの交流側の入力端子対に印加された場合、制御電源２ｂは、電圧の供給源を交流側の入力端子対に切り替える。この場合、制御電源２ｂからの１２Ｖの電源は維持されるため、リレー３１はオンし続けるが、補機バッテリ９４から制御電源２ｂに電流が流入しなくなる。なお、充放電制御部１０は、リレー３１のリレーコイルへの駆動電圧をオフにしてリレー接点をオフにすることができる。この場合は、その後、メインバッテリ９２の放電が停止されたときに、制御電源２ｂの交流側の入力端子対に交流電圧が入力されなくなり、スイッチ３３が操作される前の状態に復帰する。

以上のように本実施の形態２によれば、制御電源２ａ（又は２ｂ）を補機バッテリ９４に接続するための電路、即ち制御電源２ａ（又は２ｂ）の直流側の入力端子と電圧端子５３又は７１との間の電路に、リレー３１の常開型のリレー接点と常開型でモーメンタリ型のスイッチ３２（又は３３）との並列回路が介装されており、補機バッテリ９４からの電圧で動作する制御電源２ａが出力した１２Ｖの電源電圧（又は制御電源２ｂが出力した１２Ｖの電源電圧、若しくは充放電制御部１０からの駆動電圧）によってリレー３１のリレー接点がオンする。
従って、制御電源２ａ（又は２ｂ）を動作させない場合、補機バッテリ９４を切り離しておくことができる。また、例えば使用者がスイッチ３２（又は３３）をプッシュした場合、補機バッテリ９４からの電圧が制御電源２ａ（又は２ｂ）に入力され、制御電源２ａが出力した電圧（又は制御電源２ｂが出力した電圧若しくは制御電源２ｂからの回路電源で動作する充放電制御部１０からの電圧）がリレー３１のリレーコイルに印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３２（又は３３）が開放された後にも補機バッテリ９４からの電圧を制御電源２ａ（又は２ｂ）に入力し続けることが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態１及び２が、内蔵バッテリ２１を用いない形態であるのに対し、実施の形態３は、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１を並列的に接続する形態である。実施の形態３における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図４Ａ及び４Ｂは、本発明の実施の形態３に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図４Ａ及び４Ｂ夫々における３ｅ及び３ｆは結合回路であり、結合回路３ｅ及び３ｆは、他の入力端子が内蔵バッテリ２１に接続されている。

結合回路３ｅ及び３ｆは、一の入力端子及び出力端子間を接続する電路上の点Ｐと他の入力端子とが直結されている。即ち点Ｐは、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が並列的に接続される接続点である。結合回路３ｆは、点Ｐと一の入力端子との間に、カソードを点Ｐに向けてダイオード（第１ダイオードに相当）３４が接続されている。

図４Ａ及び４Ｂの両方において、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が点Ｐにて並列に又は並列的に接続されており、少なくとも一方のバッテリから制御電源２ａに電圧が入力される。図４Ｂにおいて、制御電源２ａは、電力系統２００が停電していない場合に、内蔵バッテリ２１を充電する充電器として機能する（後述する実施の形態５〜９についても同様）。この場合、ダイオード３４が、補機バッテリ９４への充電電流の流入を阻止する。

以上のように本実施の形態３によれば、車両９が有する補機バッテリ９４と送出回路が有する内蔵バッテリ２１とを並列的に接続してあるため、少なくとも一方のバッテリから制御電源２ａに電圧を入力することができる。

また、実施の形態３によれば、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が並列的に接続される点Ｐから補機バッテリ９４に流入する電流を阻止すべくダイオード３４が介装されているため、例えば制御電源２ａにより内蔵バッテリ２１を充電する場合に、補機バッテリ９４の充電を防止することが可能となる。

（実施の形態４）
実施の形態２が、内蔵バッテリ２１を用いない形態であるのに対し、実施の形態４は、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１を並列的に接続する形態である。実施の形態４における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１及び２に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図５Ａ及び５Ｂは、本発明の実施の形態４に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図５Ａ及び５Ｂ夫々における３ｇ及び３ｈは結合回路であり、結合回路３ｇ及び３ｈは、他の入力端子が内蔵バッテリ２１に接続されている。

結合回路３ｇは、実施の形態２の図３Ａに示す結合回路３ｂに対して、リレー３１のリレー接点とスイッチ３２との並列回路の一端が、ダイオード３４及び３５夫々を介して一の入力端子及び他の入力端子に接続されている点が異なる。結合回路３ｈは、図３Ｂ（又は３Ｃ）に示す結合回路３ｃ（又は３ｄ）に対して、リレー３１のリレー接点とスイッチ３３に含まれる一のスイッチとの並列回路の一端が、ダイオード３４を介して出力端子に接続されている点と、出力端子及び他の入力端子間にダイオード３５が介装されている点とが異なる。ダイオード３４及び３５は、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が並列的に接続される点Ｐにカソードを向けて接続されている。なお、ダイオード３４及び３５夫々は、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１への電流の流入を阻止するものであり、何れか一方又は両方を導線に置き換えてもよい。

図５Ａにおいて、制御電源２ａは、交流側の入力端子対における停電を検出した場合、電圧の供給源を直流側の入力端子に切り替える。この場合、直流側の入力端子と点Ｐとの間に常開型のリレー接点及び常開型のスイッチ３２の並列回路が介装されているため、直流側の入力端子に補機バッテリ９４又は内蔵バッテリ２１からの電圧が印加されない。従って、制御電源２ａは動作を停止しており、補機バッテリ９４は制御電源２ａから切り離されている。

この状態で、例えば使用者がスイッチ３２を操作してオンにした場合、制御電源２ａの直流側の入力端子に補機バッテリ９４又は内蔵バッテリ２１からの電圧が印加されて制御電源２ａが動作を開始する。その後、制御電源２ａが生成した１２Ｖの電源電圧がリレー３１のリレーコイルに印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３２の操作が停止された場合であっても、制御電源２ａの直流側の入力端子と補機バッテリ９４又は内蔵バッテリ２１との接続が維持される。

次の図５Ｂにおいて、制御電源２ｂは、交流側の入力端子対における停電を検出した場合、制御電源２ａと同様に電圧の供給源を直流側の入力端子に切り替えると共に、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１の放電を防止するために動作を停止する。補機バッテリ９４は制御電源２ｂから切り離されている。

以上のように本実施の形態４によれば、実施の形態２と同様の効果を奏する。具体的には、制御電源２ａ（又は２ｂ）を動作させない場合、補機バッテリ９４を切り離しておくことができる。また、例えば使用者がスイッチ３２（又は３３）をプッシュした場合、補機バッテリ９４からの電圧が制御電源２ａ（又は２ｂ）に入力され、制御電源２ａが出力した電圧（又は制御電源２ｂが出力した電圧若しくは制御電源２ｂからの回路電源で動作する充放電制御部１０からの電圧）がリレー３１のリレーコイルに印加されてリレー接点がオンするため、スイッチ３２（又は３３）が開放された後にも補機バッテリ９４からの電圧を制御電源２ａ（又は２ｂ）に入力し続けることが可能となる。

また、実施の形態４によれば、実施の形態３と同様の効果を奏する。具体的には、補機バッテリ９４と内蔵バッテリ２１とを並列的に接続してあるため、少なくとも一方のバッテリから制御電源２ａ又は２ｂに電圧を入力することができる。

（実施の形態５）
実施の形態３が、内蔵バッテリ２１を制御電源２ａから切り離さない形態であるのに対し、実施の形態５は、補機バッテリ９４が接続されたときに内蔵バッテリ２１を制御電源２ａから切り離す形態である。実施の形態５における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１及び３に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図６Ａ及び６Ｂは、本発明の実施の形態５に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図６Ａ及び６Ｂ夫々における３ｉ及び３ｊは結合回路であり、結合回路３ｉ及び３ｊは、他の入力端子が内蔵バッテリ２１に接続されている。

結合回路３ｉは、実施の形態３の図４Ｂに示す結合回路３ｆに対して、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が並列的に接続される点Ｐ及び他の入力端子の間にリレー（第３スイッチに相当）３６の常閉型のリレー接点が接続されている点と、ダイオード３４のアノード及びＦＧ間にリレー３６のリレーコイルが接続されている点とが異なる。結合回路３ｊは、結合回路３ｉに対して、リレー３６が常開型及び常閉型夫々のリレー接点を含むリレー３６ａに置き換わっている点と、点Ｐ及びダイオード３４のカソードの間にリレー３６ａの常開型のリレー接点が介装されている点とが異なる。

リレー３６及び３６ａは、電磁継電器等のコイルを用いたものに限定されず、半導体リレーであってもよいし、例えば補機バッテリ９４からの電圧をフォトカプラで検出して他のリレーを駆動することにより、リレー接点で内蔵バッテリ２１を切り離すようにしてもよい。この場合、他のリレーのリレーコイルに印加する電圧は、電力系統２００からの交流電圧に基づく電圧を利用することができる。

図６Ａ及び６Ｂ夫々において、補機バッテリ９４からの電圧が結合回路３ｉ及び３ｊの一の入力端子に入力されていない場合、リレー３６及び３６ａはリレーコイルに電圧が印加されておらず、常閉型のリレー接点がオンしている。このため、制御電源２ａは内蔵バッテリ２１からの電圧により動作する。ダイオード３４は、内蔵バッテリ２１からリレー３６及び３６ａのリレーコイルに電圧が印加されるのを防止している。電力系統２００が停電していない場合は、制御電源２ａにより、内蔵バッテリ２１を充電することができる。

特に結合回路３ｊでは、ダイオード３４と直列に常開型のリレー接点が介装されているため、リレー３６ａのリレーコイルに電圧が印加されてから常閉型のリレー接点がオフするまでの間に、ダイオード３４、点Ｐ、及び常閉型のリレー接点を介して、補機バッテリ９４から内蔵バッテリ２１に充電電流が流入することがない。

次に、補機バッテリ９４からの電圧が結合回路３ｉ及び３ｊ夫々の一の入力端子に入力された場合、リレー３６及び３６ａのリレーコイルに電圧が印加されて常閉型のリレー接点がオフするため、内蔵バッテリ２１は制御電源２ａから切り離される。この場合、制御電源２ａには、補機バッテリ９４からダイオード３４を介して電圧が入力される。上述したように、ダイオード３４が、制御電源２ａから補機バッテリ９４への充電電流の流入を阻止する。

以上のように本実施の形態５によれば、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１が並列的に接続される点Ｐと内蔵バッテリ２１との間に、補機バッテリ９４からの電圧によってオフする常閉型のリレー接点を介装してある。
従って、補機バッテリ９４が接続された場合、リレー接点がオフして内蔵バッテリ２１が制御電源２ａから切り離されるため、内蔵バッテリ２１について、制御電源２ａへの放電を防止したり、補機バッテリ９４からの充電を防止したりすることが可能となる。

（実施の形態６）
実施の形態５が、接続された補機バッテリ９４からリレー３６のリレーコイルに電流が流れ続ける形態であるのに対し、実施の形態６は、制御電源２ａにおける電圧の供給源が交流側の入力端子対である場合に、リレー３６のリレーコイルへの電流の流入を防止する形態である。実施の形態６における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１及び５に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態６に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図７における３ｋは結合回路であり、結合回路３ｋは、他の入力端子が内蔵バッテリ２１に接続されている。

結合回路３ｋは、実施の形態５の図６Ａに示す結合回路３ｉに対して、リレー３６のリレーコイルの一の端子（第３スイッチのオンオフを制御するための端子に相当）が、リレー（第４スイッチに相当）３７の常閉型のリレー接点を介してダイオード３４のアノードに接続されている点と、リレー３７のリレーコイルが、制御電源２ａの交流側の入力端子対に接続されている点とが異なる。

図７において、制御電源２ａの交流側の入力端子対に交流電圧が入力されていない場合（電力系統２００が停電している場合を含む）、リレー３７のリレー接点がオンしているため、結合回路３ｋは、実施の形態５の図６Ａに示す結合回路３ｉと等価である。即ち、補機バッテリ９４からの電圧が結合回路３ｋの一の入力端子に入力されていない場合、制御電源２ａは内蔵バッテリ２１からの電圧により動作し、補機バッテリ９４からの電圧が一の入力端子に入力された場合、内蔵バッテリ２１が制御電源２ａから切り離される。

一方、制御電源２ａの交流側の入力端子対に交流電圧が入力されている場合（電力系統２００が停電していない場合を含む）、リレー３７のリレーコイルに交流電圧が印加されてリレー接点がオフとなり、リレー３６のリレーコイルに補機バッテリ９４からの電圧が印加されなくなる。この場合は、リレー３６のリレー接点がオンとなるため、制御電源２ａにより、内蔵バッテリ２１を充電することができる。

以上のように本実施の形態６によれば、電力系統２００からの電圧が印加されたときにオフする常閉型のリレー接点を介して、リレー３６のリレーコイルの一の端子に補機バッテリ９４から駆動電圧が印加される。
従って、電力系統２００が停電していない場合は、上記リレー接点がオフしており、リレー３６のリレーコイルに電流が流入しないため、補機バッテリ９４の放電を防止することが可能となる。

（実施の形態７）
実施の形態５及び６が、リレー３６のリレー接点の両端に接続されるものがない形態であるのに対し、実施の形態７は、リレー３６のリレー接点の両端にダイオードが接続されている形態である。実施の形態７における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１及び５，６に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図８Ａ及び８Ｂは、本発明の実施の形態７に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図８Ａ及び８Ｂ夫々における３ｍ及び３ｎは結合回路であり、結合回路３ｍ及び３ｎは、他の入力端子が内蔵バッテリ２１に接続されている。

結合回路３ｍは、実施の形態５の図６Ａに示す結合回路３ｉに対して、リレー３６のリレー接点の両端に、カソードを点Ｐに向けてダイオード３５（第２ダイオードに相当）が接続されている点が異なる。結合回路３ｎは、実施の形態６の図７に示す結合回路３ｋに対して、リレー３６のリレー接点の両端に、カソードを点Ｐに向けてダイオード３５が接続されている点が異なる。

図８Ａ及び８Ｂにおいて、補機バッテリ９４からの電圧が結合回路３ｍ及び３ｎの一の入力端子に入力されていない場合、リレー３６はリレーコイルに電圧が印加されておらず、リレー接点がオンしている。このため、実施の形態５及び６と同様に、制御電源２ａは内蔵バッテリ２１からの電圧により動作する。電力系統２００が停電していない場合は、制御電源２ａにより、内蔵バッテリ２１を充電することができる。

次に、補機バッテリ９４からの電圧が結合回路３ｍ及び３ｎの一の入力端子に入力された場合（結合回路３ｎでは、更にリレー３７のリレー接点がオンしている場合）、リレー３６のリレーコイルに電圧が印加されてリレー接点がオフするため、内蔵バッテリ２１はダイオード３５を介して制御電源２ａに接続される。この場合、内蔵バッテリ２１及び補機バッテリ９４は、所謂ダイオード突き合わせの状態となる。

以上のように本実施の形態７によれば、リレー３６のリレー接点がオフであるとき、即ち補機バッテリ９４が接続されたときに、内蔵バッテリ２１から制御電源２ａに電圧を入力すべく、リレー３６のリレー接点の両端間にダイオード３５が接続されている。
従って、補機バッテリ９４からの電圧を受電している間は、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１の少なくとも一方のバッテリから制御電源２ａに電圧を入力することが可能となる。

（実施の形態８）
実施の形態３が、点Ｐにて補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１を並列的に接続する形態であるのに対し、実施の形態８は、切替スイッチを介して補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１を、広義の意味で並列的に接続する形態である。実施の形態８における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図９Ａ及び９Ｂは、本発明の実施の形態８に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図９Ａ及び９Ｂ夫々における３ｐ及び３ｑは結合回路であり、結合回路３ｐ及び３ｑ夫々は、２回路２接点（双極双投）のスイッチ（第５スイッチに相当）３８及び３回路連動の１回路１接点（単極単投）のスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃを有する。

結合回路３ｐは、スイッチ３８の第１回路について、共通接点が結合回路３ｐの出力端子に接続されており、常閉接点が結合回路３ｐの他の入力端子を介して内蔵バッテリ２１のプラス端子に接続されており、常開接点がダイオード３４を介して結合回路３ｐの一の入力端子に接続されている。結合回路３ｐは、スイッチ３８の第２回路について、共通接点がＦＧに接続されており、常閉接点が結合回路３ｐの第３の入力端子を介して内蔵バッテリ２１のマイナス端子に接続されている。

結合回路３ｑは、結合回路３ｐにおけるスイッチ３８について、第１回路の常閉接点及び常開接点夫々を、常閉接点のスイッチ３９ａ及び常開接点のスイッチ３９ｂに置き換えると共に、第２回路の常閉接点を常閉接点のスイッチ３９ｃに置き換えたものである。よって、結合回路３ｐ及び３ｑは電気的に等価である。結合回路３ｐ及び３ｑ夫々にてスイッチ３８及び３９ａ，３９ｂ，３９ｃを切り替えることにより、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１の何れか一方が制御電源２ａに接続される。

以上のように本実施の形態８によれば、２回路２接点のスイッチ３８（又は１回路１接点のスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）により補機バッテリ９４と内蔵バッテリ２１とを切り替えて制御電源２ａに接続するため、２つのバッテリ間で干渉が生じないようにすることが可能となる。補機バッテリ９４が制御電源２ａに接続される場合は、内蔵バッテリ２１を補機バッテリ９４から完全に切り離すことが可能である。

（実施の形態９）
実施の形態８が、補機バッテリ９４と内蔵バッテリ２１とを２回路２接点の両切りスイッチ３８（又はスイッチ３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）で切り替える形態であるのに対し、実施の形態９は、２つのバッテリを１回路２接点の片切りスイッチで切り替える形態である。実施の形態９における充放電装置１の要部構成は、実施の形態１の図１に示すものと同様であるため、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付してその説明を省略する。

図１０Ａ及び１０Ｂは、本発明の実施の形態９に係る充放電装置１における結合回路の構成を示す回路図である。図１０Ａ及び１０Ｂ夫々における３ｒ及び３ｓは結合回路であり、結合回路３ｒ及び３ｓ夫々は、１回路２接点（単極双投）のスイッチ（第６スイッチに相当）４０及び２回路連動の１回路１接点（単極単投）のスイッチ４１ａ，４１ｂを有する。

結合回路３ｒは、スイッチ４０の共通接点が結合回路３ｒの出力端子に接続されており、常閉接点が結合回路３ｒの他の入力端子を介して内蔵バッテリ２１のプラス端子に接続されており、常開接点がダイオード３４を介して結合回路３ｒの一の入力端子に接続されている。

結合回路３ｓは、結合回路３ｒにおけるスイッチ４０の常閉接点及び常開接点夫々を、常閉接点のスイッチ４１ａ及び常開接点のスイッチ４１ｂに置き換えたものである。よって、結合回路３ｒ及び３ｓは電気的に等価である。結合回路３ｒ及び３ｓ夫々にてスイッチ４０及び４１ａ，４１ｂを切り替えることにより、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１の何れか一方が制御電源２ａに接続される。

以上のように本実施の形態９によれば、１回路２接点のスイッチ４０（又は１回路１接点のスイッチ４１ａ，４１ｂ）により補機バッテリ９４と内蔵バッテリ２１とを切り替えて制御電源２ａに接続するため、２つのバッテリ間で干渉が生じないようにすることが可能となる。

また、実施の形態１から９によれば、車両９と接続するための充放電コネクタ５０及び該充放電コネクタ５０を介して送出される充電開始信号＿１（又は準備完了通知信号）が、ＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠している。
従って、ＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠する電流信号が、送出部としてのリレーｄ１のリレー接点（又はフォトカプラｊのフォトダイオード）から送出されてメインバッテリ９２が充放電される場合に、送出部への電流の回り込みを防止して安全性を確保することが可能となる。

更に、実施の形態１から９によれば、充放電制御部１０が送出回路を制御して信号電流を送出させ、双方向インバータ１４が直流電圧及び交流電圧を双方向に変換して、メインバッテリ９２を充放電する。
従って、電流信号を送出する回路に電流の回り込みが発生するのを防止することが可能な送出回路を充放電装置１に適用して、安全に充放電を行うことが可能となる。

なお、リレー３６と同様に、リレー３１及び３７は電磁継電器等のコイルを用いたものに限定されず、半導体リレー、スイッチング素子等の他のスイッチであってもよい。また、スイッチ３２、３３、３８及び４０はメカニカルなスイッチに限定されず、電磁継電器、半導体リレー、スイッチング素子等の他のスイッチであってもよい。車両９は自動車に限定されず、コネクタを介して所定信号を送受可能に接続される外部装置であればよい、補機バッテリ９４及び内蔵バッテリ２１は、電気二重層キャパシタ等に蓄電した電荷に基づく電源であってもよいし、燃料電池等の発電機能を有する電源であってもよい。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

１充放電装置
１０充放電制御部
１４双方向インバータ
２、２ａ、２ｂ制御電源
２１内蔵バッテリ
３１、３６、３６ａ、３７リレー
３２、３３、３８、４０スイッチ
３４、３５ダイオード
５充放電ケーブル
５０充放電コネクタ
５８ＦＧ端子
５８１接地線
６０インレット
７０シガープラグ
８０シガーソケット
９車両
９０蓄電制御部
９２メインバッテリ
９４補機バッテリ
２００電力系統
２０１分電盤
ｄ１、ｄ２リレー
ｊフォトカプラ
ｋトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４抵抗器

Claims

外部装置と所定信号を送受可能に接続するためのコネクタと、前記外部装置に前記所定信号の信号電流を送出する送出部とを備える送出回路において、
前記コネクタは、前記所定信号のリターン電流の経路に含まれる端子を有し、
入出力間が直流的に絶縁されたＤＣ／ＤＣコンバータを備え、
前記端子がリターン電流の経路に含まれる外部の直流電源から前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電圧を入力して出力電圧を前記送出部に供給するようにしてある
ことを特徴とする送出回路。
前記直流電源に接続するための第２のコネクタを備えることを特徴とする請求項１に記載の送出回路。
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直流電源に接続するための電路に介装された常開型の第１スイッチと、
該第１スイッチの両端間に接続された常開型且つモーメンタリ型の第２スイッチと
を備え、
前記第１スイッチは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に関連する電圧によってオンするようにしてある
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送出回路。
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記直流電源に接続するための電路に接続された第２の直流電源を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の送出回路。
前記電路における前記第２の直流電源との接続点よりも前記直流電源側の位置に、カソードを前記接続点に向けて介装された第１ダイオードを備えることを特徴とする請求項４に記載の送出回路。
前記接続点及び第２の直流電源間に介装された常閉型の第３スイッチを備え、
該第３スイッチは、前記直流電源からの電圧によってオフするようにしてある
ことを特徴とする請求項５に記載の送出回路。
前記第３スイッチは、オンオフを制御するための端子を有し、
該端子と前記電路における前記第１ダイオードのアノード側の位置とを接続する常閉型の第４スイッチを備え、
該第４スイッチは、電力系統からの電圧によってオフするようにしてある
ことを特徴とする請求項６に記載の送出回路。
前記第３スイッチの両端間に、カソードを前記第２の直流電源側に向けて接続された第２ダイオードを備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の送出回路。
前記電路における前記第２の直流電源との接続点にて前記直流電源の両端と前記第２の直流電源とを切り替えて前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する２回路２接点の第５スイッチを備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の送出回路。
前記電路における前記第２の直流電源との接続点にて前記直流電源と前記第２の直流電源とを切り替えて前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する１回路２接点の第６スイッチを備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の送出回路。
前記コネクタ及び所定信号は、ＣＨＡｄｅＭＯ協議会が規格化したＣＨＡｄｅＭＯ規格又は電動車両用電力供給システム協議会が規格化した電動自動車用充放電システムガイドラインに準拠していることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の送出回路。
請求項１から１１の何れか１項に記載の送出回路と、
該送出回路に前記信号電流を送出させる制御部と、
直流電圧及び交流電圧を双方向に変換する変換部とを備え、
該変換部を用いて前記外部装置が有する蓄電池を充放電（又は燃料電池を放電）するようにしてある
ことを特徴とする充放電装置。