JP2018129161A - 給電ケーブル、及びコネクタ付き給電ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】給電ケーブルの電力線の冷却管からの冷却液の漏出や、冷却管同士を接続する接続配管外周面の結露、に起因する電力線間（具体的には電力線の導電体間）の短絡を防止できる技術の開発。【解決手段】冷却管１１及び冷却管１１を囲繞する導電体１２を有する電力線１０を複数備え、互いに同極性で使用される複数の電力線１０のそれぞれの冷却管１１の内側流路がケーブル一端側にて互いに連続している冷媒流路を有する給電ケーブル１、この給電ケーブル１先端にコネクタ４０が設けられたコネクタ付き給電ケーブル５０を提供する。【選択図】図３
Description
本発明は、給電ケーブル及びコネクタ付き給電ケーブルに関するものである。
従来から、以下の特許文献１に示されるような給電ケーブルが知られている。この給電ケーブルは、内部に複数の電力線を備えており、各電力線は、中心に冷媒通路、冷却管を囲繞する導体、導体を覆う絶縁体から構成されている。特許文献１の給電ケーブルは、冷媒通路に冷媒液を流通させることにより導体の発熱を抑え、給電ケーブル全体の温度上昇を抑制することができる。
本発明者は、上述した特許文献１のように冷媒通路を構成する管（以下、冷媒管、とも言う）を内蔵する電力線を内部に複数有する給電ケーブルにおいて、冷媒を冷却、送出する冷媒冷却装置から電力線の冷却管内側に送出し、別の電力線の冷却管を通して冷媒冷却装置に戻し循環させること（冷媒循環方式）を検討した。
電気自動車用バッテリー等の給電対象物への給電に用いられる給電ケーブルは、給電対象物との間に直流で電力供給する給電回路を構成するべく、プラス電位で使用する電力線とマイナス電位で使用される電力線とを有する。
冷却管を内蔵する電力線を複数有する給電ケーブルについて上述の冷却液循環方式を実現する場合、ケーブル一端側にて、プラス電位で使用する電力線の冷却管とマイナス電位で使用する電力線の冷却管とを互いに接続し、互いに接続した冷却管のケーブル他端側の端部を冷媒冷却装置の冷媒入口及び冷媒出口に１つずつ接続した構成（以下、検討構成、とも言う）が検討される。
この検討構成では、冷媒冷却装置からその冷媒出口に接続された冷却管へ送出した冷媒を、冷媒冷却装置の冷媒入口に接続された冷却管を介して冷媒冷却装置へ戻す。
冷却管を内蔵する電力線を複数有する給電ケーブルについて上述の冷却液循環方式を実現する場合、ケーブル一端側にて、プラス電位で使用する電力線の冷却管とマイナス電位で使用する電力線の冷却管とを互いに接続し、互いに接続した冷却管のケーブル他端側の端部を冷媒冷却装置の冷媒入口及び冷媒出口に１つずつ接続した構成（以下、検討構成、とも言う）が検討される。
この検討構成では、冷媒冷却装置からその冷媒出口に接続された冷却管へ送出した冷媒を、冷媒冷却装置の冷媒入口に接続された冷却管を介して冷媒冷却装置へ戻す。
検討構成において冷却管は、例えば全体が樹脂製のものを採用することができる。
しかしながら、検討構成にあっては、ケーブルへ過剰な外力が加わることで、プラス電位で使用する一方の電力線の冷却管から液体の冷媒（以下、冷却液、とも言う）の漏出が生じた場合には、漏出した冷却液が電力線の冷却管と導電体との間に存在する隙間を流れ、冷却管の外周面に沿って流れて、マイナス電位で使用する他方の電力線の冷却管まで伝わる可能性がある。その場合、一方の電力線と他方の電力線との間で漏れた冷却液を介して電力線間の電気短絡が生じる可能性があった。
また、冷却管は、その内側を流れる冷媒によって冷却されることで、設置環境の気温や湿度等によっては外周面に結露を生じる。このため、検討構成にあっては、結露によって生じた冷却管の外周面の結露水を介して電力線間の短絡を生じる可能性もあった。
しかしながら、検討構成にあっては、ケーブルへ過剰な外力が加わることで、プラス電位で使用する一方の電力線の冷却管から液体の冷媒（以下、冷却液、とも言う）の漏出が生じた場合には、漏出した冷却液が電力線の冷却管と導電体との間に存在する隙間を流れ、冷却管の外周面に沿って流れて、マイナス電位で使用する他方の電力線の冷却管まで伝わる可能性がある。その場合、一方の電力線と他方の電力線との間で漏れた冷却液を介して電力線間の電気短絡が生じる可能性があった。
また、冷却管は、その内側を流れる冷媒によって冷却されることで、設置環境の気温や湿度等によっては外周面に結露を生じる。このため、検討構成にあっては、結露によって生じた冷却管の外周面の結露水を介して電力線間の短絡を生じる可能性もあった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、冷却管を通じた電力線間の電気短絡を防止することが可能な給電ケーブル、コネクタ付き給電ケーブルを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る給電ケーブルは、冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体を有する電力線を複数備え、互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管の内側流路がケーブル一端側にて互いに連続している冷媒流路を有する。
給電ケーブルは、第１信号線を被覆内側に収容した構成の第１通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は前記第１通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置され、前記第１通信コードを介して両側の一方にはプラス電位で使用される前記電力線、前記第１通信コードを介して両側の他方にはマイナス電位で使用される前記電力線、が配置されていても良い。
給電ケーブルは、第２信号線を外装材によって覆った構成の第２通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置されていていても良い。
本発明の第２態様に係るコネクタ付き給電ケーブルは、前記給電ケーブルの一端側に設けられ給電対象物に接続されるコネクタと、を備える。
本発明の第３態様に係る給電ケーブルは、 冷却管が内蔵された電力線を複数備えた給電ケーブルであって、複数の前記電力線のうち、一の電力線に内蔵された冷却管は、他の電力線に内蔵された冷却管と接続されており、前記一の電力線と前記他の電力線とは同極性で使用される。
給電ケーブルは、第１信号線を被覆内側に収容した構成の第１通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は前記第１通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置され、前記第１通信コードを介して両側の一方にはプラス電位で使用される前記電力線、前記第１通信コードを介して両側の他方にはマイナス電位で使用される前記電力線、が配置されていても良い。
給電ケーブルは、第２信号線を外装材によって覆った構成の第２通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置されていていても良い。
本発明の第２態様に係るコネクタ付き給電ケーブルは、前記給電ケーブルの一端側に設けられ給電対象物に接続されるコネクタと、を備える。
本発明の第３態様に係る給電ケーブルは、 冷却管が内蔵された電力線を複数備えた給電ケーブルであって、複数の前記電力線のうち、一の電力線に内蔵された冷却管は、他の電力線に内蔵された冷却管と接続されており、前記一の電力線と前記他の電力線とは同極性で使用される。
本発明の上記態様によれば、冷却管を通じた電力線間の電気短絡を防止することが可能な給電ケーブル、コネクタ付き給電ケーブルを提供することができる。
以下、本実施形態に係る給電ケーブル、コネクタ付き給電ケーブルを、図面を参照しながら説明する。
まず、給電ケーブルについて説明する。
本実施形態に係る給電ケーブル１は、一端と他端とを有し、電力伝送用の電力線と信号伝送用の信号線とが内蔵されたケーブルである。給電ケーブル１は、大電流が流された際のケーブルの発熱を抑えるために冷却機能を備えている。
図１に示すように、給電ケーブル１は、複数の電力線１０と、第１通信コード２０と、複数の第２通信コード３０と、介在物２と、これら電力線１０、第１通信コード２０、複第２通信コード３０と、介在物２を収容するシース４と、を備えている。本実施形態では、給電ケーブル１は、４本の電力線１０と、１本の第１通信コード２０と、２本の第２通信コード３０と、を備えている。
まず、給電ケーブルについて説明する。
本実施形態に係る給電ケーブル１は、一端と他端とを有し、電力伝送用の電力線と信号伝送用の信号線とが内蔵されたケーブルである。給電ケーブル１は、大電流が流された際のケーブルの発熱を抑えるために冷却機能を備えている。
図１に示すように、給電ケーブル１は、複数の電力線１０と、第１通信コード２０と、複数の第２通信コード３０と、介在物２と、これら電力線１０、第１通信コード２０、複第２通信コード３０と、介在物２を収容するシース４と、を備えている。本実施形態では、給電ケーブル１は、４本の電力線１０と、１本の第１通信コード２０と、２本の第２通信コード３０と、を備えている。
給電ケーブル１は、例えば充電器本体と給電対象物とを電気的に接続して、給電対象物に電力を供給する際に用いられる。給電対象物は、例えば電気自動車（車両）のバッテリーであってもよい。給電ケーブル１を用いて、電気自動車のバッテリーを急速充電する場合には、例えば２５０Ａ以上の大電流が電力線１０内を流れる。このような大電流が給電ケーブル１に流れるとケーブル自身が発熱し、使用者が給電ケーブルに触れて取り扱うことが困難となる。そのため、給電ケーブル１の表面温度を所定の温度以下に抑える必要がある。
また、給電ケーブル１は、不使用時には部分的に巻かれるなどして充電器本体に収容されたり、使用時には収容状態から繰り出されて給電対象物に接続されたり、これを繰り返して使用される。このため、給電ケーブル１には、摩擦に対する耐久性、屈曲や曲げに対する耐久性、および可撓性などが求められる。
また、給電ケーブル１は、不使用時には部分的に巻かれるなどして充電器本体に収容されたり、使用時には収容状態から繰り出されて給電対象物に接続されたり、これを繰り返して使用される。このため、給電ケーブル１には、摩擦に対する耐久性、屈曲や曲げに対する耐久性、および可撓性などが求められる。
ここで本実施形態では、給電ケーブル１の中心軸Ｏに沿う方向を長手方向という。また、中心軸Ｏに垂直な断面視において、中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
（第１通信コード）
第１通信コード２０は、例えば給電対象物である車両と充電器本体との間の通信に用いられる。給電ケーブル１の長手方向に垂直な断面視（以下、単に断面視という）において、第１通信コード２０は、給電ケーブル１の中心部に配置されている。断面視において、第１通信コード２０は、４本の電力線１０および２本の第２通信コード３０に囲われている。
第１通信コード２０は、複数（２本）の第１信号線２１と、これらの第１信号線２１を包むテープ２２と、テープ２２を覆う被覆２３と、を備えている。
テープ２２及び被覆２３は、それぞれ電気絶縁性材料によって形成されている。
第１通信コード２０は、例えば給電対象物である車両と充電器本体との間の通信に用いられる。給電ケーブル１の長手方向に垂直な断面視（以下、単に断面視という）において、第１通信コード２０は、給電ケーブル１の中心部に配置されている。断面視において、第１通信コード２０は、４本の電力線１０および２本の第２通信コード３０に囲われている。
第１通信コード２０は、複数（２本）の第１信号線２１と、これらの第１信号線２１を包むテープ２２と、テープ２２を覆う被覆２３と、を備えている。
テープ２２及び被覆２３は、それぞれ電気絶縁性材料によって形成されている。
図１に例示した給電ケーブル１の第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数（２本）は、第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数（６本）よりも少ない。
但し、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数、及び第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数は適宜変更可能であり、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数が第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数よりも少ない構成に限定されるものではない。
但し、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数、及び第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数は適宜変更可能であり、第１通信コード２０に含まれる第１信号線２１の数が第２通信コード３０に含まれる第２信号線３１の数よりも少ない構成に限定されるものではない。
第１通信コード２０は、可撓性を有している。第１信号線２１は、導体２１ａに絶縁体２１ｂ（具体的には絶縁樹脂）が被覆された構成となっている。複数の第１信号線２１は、テープ２２で一体に巻かれた状態で、被覆２３内に収容されている。
本実施形態では、２本の第１信号線２１が互いに撚り合わされた状態で被覆２３内に収容されており、第１通信コード２０はいわゆるツイストペアケーブルとされている。このため、２本の第１信号線２１を撚り合わせるピッチの調整可能な範囲が大きく、通信時のノイズ等の観点から最適なピッチを選択することができる。
本実施形態では、２本の第１信号線２１が互いに撚り合わされた状態で被覆２３内に収容されており、第１通信コード２０はいわゆるツイストペアケーブルとされている。このため、２本の第１信号線２１を撚り合わせるピッチの調整可能な範囲が大きく、通信時のノイズ等の観点から最適なピッチを選択することができる。
第１通信コード２０の被覆２３（コード被覆）の厚みは、テープ２２の厚みより大きい。また、被覆２３の厚みは、第２通信コード３０の後述するテープ３２の厚みより大きい。被覆２３の厚みを変更することで、第１通信コード２０の外径を調整し、各第２通信コード３０および各電力線１０の径方向における位置を容易に調整することができる。これにより、各第２通信コード３０および各電力線１０が径方向で被覆２３に接するとともに、第１通信コード２０周方向で隣り合う第２通信コード３０および電力線１０、若しくは電力線１０同士が、第１通信コード２０周方向で互いに接するようにすることができる。このように、被覆２３の厚みを適宜調整することで、各第２通信コード３０および各電力線１０をバランスよく第１通信コード２０の周囲に位置させることができる。
（第２通信コード）
第２通信コード３０は、第１通信コード２０の径方向外側に配置されている。図１に示す給電ケーブル１の断面視において、２本の第２通信コード３０は、第１通信コード２０の径方向両側に配置されている。２本の第２通信コード３０は、第１通信コード２０をその径方向両側から挟み込むように配置されている。
第２通信コード３０の外径は、第１通信コード２０および電力線１０の外径と略同等となっている。２本の第２通信コード３０の外径は、互いに略同等となっている。
第２通信コード３０は、第１通信コード２０の径方向外側に配置されている。図１に示す給電ケーブル１の断面視において、２本の第２通信コード３０は、第１通信コード２０の径方向両側に配置されている。２本の第２通信コード３０は、第１通信コード２０をその径方向両側から挟み込むように配置されている。
第２通信コード３０の外径は、第１通信コード２０および電力線１０の外径と略同等となっている。２本の第２通信コード３０の外径は、互いに略同等となっている。
第２通信コード３０は、可撓性を有している。第２通信コード３０は、６本の第２信号線３１と、これらの第２信号線３１を包むテープ３２と、を備えている。各第２信号線３１は、後述するコネクタ４０のロック機構の制御、給電時に点灯するＬＥＤの電源線、コネクタ４０が温度センサーを備えている場合の温度センサーの信号線などの用途に用いられる。また、第２信号線３１の一部は給電対象物への補助給電線として使用されてもよい。
各第２信号線３１は、ゴム等によって形成された可撓性を有する線状の芯材３３の周囲に螺旋状に撚り合わされた状態で設けられ、かつテープ３２に包まれている。第２信号線３１は、導体３１ａに絶縁体３１ｂが被覆された構成となっている。第２通信コード３０が備える第２信号線３１の外径は、第１通信コードが備える第１信号線２１の外径と略同等であってもよい。あるいは、第２信号線３１の外径は、第１信号線２１の外径と異なっていてもよい。
（電力線）
電力線１０は、冷却管１１（冷媒管）と、導電体１２と、絶縁体１３とから構成される。電力線１０は、可撓性を有している。
冷却管１１は、電力線１０の断面視において、電力線１０の中央に配置されている。
冷却管１１は合成樹脂製の可撓性を有するチューブである。冷却管１１は通電により発熱する導電体１２に接触している。このため冷却管１１には耐熱性が要求される。冷却管１１は、例えばナイロン１２等の、耐熱性や絶縁性（電気絶縁性。以下同）に優れる合成樹脂を好適に採用できる。
ナイロン１２は可撓性や機械強度にも優れているため、可撓性や機械的耐久性が求められる給電ケーブル１を構成する部材として適している。なお、冷却管１１の材質としてはナイロン１２の他、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィンなどの他の合成樹脂を用いてもよい。
電力線１０は、冷却管１１（冷媒管）と、導電体１２と、絶縁体１３とから構成される。電力線１０は、可撓性を有している。
冷却管１１は、電力線１０の断面視において、電力線１０の中央に配置されている。
冷却管１１は合成樹脂製の可撓性を有するチューブである。冷却管１１は通電により発熱する導電体１２に接触している。このため冷却管１１には耐熱性が要求される。冷却管１１は、例えばナイロン１２等の、耐熱性や絶縁性（電気絶縁性。以下同）に優れる合成樹脂を好適に採用できる。
ナイロン１２は可撓性や機械強度にも優れているため、可撓性や機械的耐久性が求められる給電ケーブル１を構成する部材として適している。なお、冷却管１１の材質としてはナイロン１２の他、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィンなどの他の合成樹脂を用いてもよい。
給電ケーブル１を用いて給電対象物に電力供給するときには、冷却管１１に冷媒が流通される。冷媒は、水、油、不凍液などの液体冷媒、あるいはエアー、二酸化炭素等の気体冷媒（冷媒ガス）である。
図３に示すように、給電ケーブル１の各冷却管１１は冷媒冷却装置６０に接続されている。冷媒冷却装置６０は、冷媒を冷却するチラーと、冷媒を送出するポンプとを備えている。この実施形態の給電ケーブル１において、冷媒は冷却管１１内に充填されており、冷媒冷却装置６０によって冷却管１１内を流動する。
図３に示すように、給電ケーブル１の各冷却管１１は冷媒冷却装置６０に接続されている。冷媒冷却装置６０は、冷媒を冷却するチラーと、冷媒を送出するポンプとを備えている。この実施形態の給電ケーブル１において、冷媒は冷却管１１内に充填されており、冷媒冷却装置６０によって冷却管１１内を流動する。
導電体１２は、冷却管１１を囲繞している。本実施形態における導電体１２には、例えば２５０Ａ以上の直流電流が流れる。導電体１２は、複数の導体線１２ｂから構成されており、複数の導体線１２ｂが冷却管１１を中心に集合撚りされて形成されている。本実施形態における導電体１２は、２１本の素線１２ａを束ねて撚った導体線１２ｂを６本、冷却管１１を中心に集合撚りすることで形成されている。これにより、導電体１２は、冷却管１１の周囲に偏りなく配置されている。各導体線１２ｂは冷却管１１の外周面に接して設けられている。導体線１２ｂを構成する各素線１２ａとしては、例えばすずメッキ軟銅線を用いることができる。
なお、導電体１２を構成する導体線１２ｂの本数、および導体線１２ｂを構成する素線１２ａの本数は適宜変更可能である。
なお、導電体１２を構成する導体線１２ｂの本数、および導体線１２ｂを構成する素線１２ａの本数は適宜変更可能である。
絶縁体１３は、導電体１２の周囲を被覆（囲繞）している。絶縁体１３の材質としては、例えばＥＰゴムを用いることができる。
各電力線１０は、第１通信コード２０の周囲に配置されている。図１に示す断面視では、第１通信コード２０の中心部、及び第１通信コード２０を介してその径方向両側の第２通信コード３０の各中心を通る対称軸Ｃに対して、４本の電力線１０が線対称な位置に配置されている。４本の電力線１０は、対称軸Ｃを介して両側、すなわち、第１通信コード２０及びその両側の第２通信コード３０により構成されるコード列の両側に２本ずつ配置されている。図１に示す給電ケーブル１の断面視において対称軸Ｃを介して両側に２本ずつ配置された電力線１０は、それぞれ、第１通信コード２０周方向において第１通信コード２０両側の第２通信コード３０の間に位置する。また、各電力線１０は、第１通信コード２０及び第２通信コード３０に接して配置されている。
このように、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０は、給電ケーブル１の横断面が対称軸Ｃに対して線対称となるように配置されている。さらに本実施形態では、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０が、給電ケーブル１の横断面が中心軸線Ｏを中心として点対称となるように配置されている。これにより、通電時に給電ケーブル１内に温度むらが生じるのを抑えて、シース４の表面が局所的に高温になるのを防ぎ、安全性をより高めることができる。
このように、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０は、給電ケーブル１の横断面が対称軸Ｃに対して線対称となるように配置されている。さらに本実施形態では、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０が、給電ケーブル１の横断面が中心軸線Ｏを中心として点対称となるように配置されている。これにより、通電時に給電ケーブル１内に温度むらが生じるのを抑えて、シース４の表面が局所的に高温になるのを防ぎ、安全性をより高めることができる。
電力線１０の外径は、第１通信コード２０および第２通信コード３０の外径と略同等となっている。４本の電力線１０の外径は、互いに略同等となっている。
給電ケーブル１の断面視において、周方向で互いに隣り合う一対の電力線１０（すなわち、図１に示した断面視においては、第１電力線１０１と第３電力線１０３、第２電力線１０２と第４電力線１０４）がそれぞれ有する冷却管１１のうち、一方は冷媒の往路とされ、他方は冷媒の復路とされている。また、互いに隣り合う一対の電力線１０は、双方の電力線が同極性で使用され、それぞれの電力線１０が有する導電体１２には、同じ向きの電流が流れる。
給電ケーブル１の断面視において、周方向で互いに隣り合う一対の電力線１０（すなわち、図１に示した断面視においては、第１電力線１０１と第３電力線１０３、第２電力線１０２と第４電力線１０４）がそれぞれ有する冷却管１１のうち、一方は冷媒の往路とされ、他方は冷媒の復路とされている。また、互いに隣り合う一対の電力線１０は、双方の電力線が同極性で使用され、それぞれの電力線１０が有する導電体１２には、同じ向きの電流が流れる。
（シース）
シース４は、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０を、介在物２と一体に被覆している。各電力線１０および各第２通信コード３０は、第１通信コード２０に螺旋状に巻きつけられた状態で、介在物２とともにシース４内に収容されている。シース４は、例えばクロロプレンゴムなどを用いて、押出し成形などによって形成することができる。
シース４は、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０を、介在物２と一体に被覆している。各電力線１０および各第２通信コード３０は、第１通信コード２０に螺旋状に巻きつけられた状態で、介在物２とともにシース４内に収容されている。シース４は、例えばクロロプレンゴムなどを用いて、押出し成形などによって形成することができる。
（介在物）
介在物２は、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０の周囲に充填されている。介在物２により、これらの部材をシース４で被覆する際に、各部材の位置を安定させることができる。また、介在物２は、例えば給電ケーブル１が車体に踏まれるなどした場合に、電力線１０や通信コード２０、３０が破損しないように保護する緩衝材として機能する。介在物２としては、例えばテトロン糸などを用いることができる。
介在物２は、各電力線１０、第１通信コード２０、および各第２通信コード３０の周囲に充填されている。介在物２により、これらの部材をシース４で被覆する際に、各部材の位置を安定させることができる。また、介在物２は、例えば給電ケーブル１が車体に踏まれるなどした場合に、電力線１０や通信コード２０、３０が破損しないように保護する緩衝材として機能する。介在物２としては、例えばテトロン糸などを用いることができる。
次に、コネクタ及びコネクタ付き給電ケーブルについて説明する。
図２は、給電対象物に装着するコネクタを備えたコネクタ付き給電ケーブル５０の概略図である。図２に示すように、コネクタ付き給電ケーブル５０は、給電ケーブル１と、給電ケーブル１の一方の端部（以下、一端部とも言う）に配置された給電コネクタ（以下、コネクタとも言う）４０と、を備えている。コネクタ４０は、給電対象物に接続される。コネクタ４０は、ケース４１と、複数（図示例では２つ）のコネクタ端子４２と、を備えている。
給電ケーブル１の一端部は、ケース４１内に収容されている。
図２は、給電対象物に装着するコネクタを備えたコネクタ付き給電ケーブル５０の概略図である。図２に示すように、コネクタ付き給電ケーブル５０は、給電ケーブル１と、給電ケーブル１の一方の端部（以下、一端部とも言う）に配置された給電コネクタ（以下、コネクタとも言う）４０と、を備えている。コネクタ４０は、給電対象物に接続される。コネクタ４０は、ケース４１と、複数（図示例では２つ）のコネクタ端子４２と、を備えている。
給電ケーブル１の一端部は、ケース４１内に収容されている。
給電ケーブル１の一端側においては、各電力線１０の導電体１２がコネクタ４０のコネクタ端子４２と電気的に接続されている。給電ケーブル１の他端側においては、各電力線１０の導電体１２は、充電器本体（図示略）に接続されている。
コネクタ付き給電ケーブル５０は、充電器本体から出力された電力を給電ケーブル１の電力線１０、コネクタ４０のコネクタ端子４２を通じて給電対象物に給電する。給電ケーブル１の電力線１０の導電体１２、コネクタ４０のコネクタ端子４２には、充電器本体から給電対象物に向けて直流の電流が流れる。
コネクタ付き給電ケーブル５０は、充電器本体から出力された電力を給電ケーブル１の電力線１０、コネクタ４０のコネクタ端子４２を通じて給電対象物に給電する。給電ケーブル１の電力線１０の導電体１２、コネクタ４０のコネクタ端子４２には、充電器本体から給電対象物に向けて直流の電流が流れる。
給電ケーブル１は、充電器本体と給電対象物との間に直流で電力供給する給電回路を構成するべく、プラス電位（プラス極性）で使用される電力線とマイナス電位（マイナス極性）で使用される電力線とを有する。
給電ケーブル１は、図１に示した断面視において、４本の電力線１０（第１〜４電力線１０１〜１０４）のうち、コード列の左側に位置するプラス電位（プラス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）を配置し、コード列の右側にマイナス電位（マイナス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）を配置した構成を採っている。
給電ケーブル１は、図１に示した断面視において、４本の電力線１０（第１〜４電力線１０１〜１０４）のうち、コード列の左側に位置するプラス電位（プラス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）を配置し、コード列の右側にマイナス電位（マイナス極性。以下同）で使用される２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）を配置した構成を採っている。
図３は、コネクタ付き給電ケーブル５０における、冷却管１１同士の接続状態を模式的に示した図である。
図３では、複数の冷却管１１同士の接続関係を容易に理解するため、給電ケーブル１の４本の電力線１０を等間隔で４本平行に並べて図示した。
図３では、複数の冷却管１１同士の接続関係を容易に理解するため、給電ケーブル１の４本の電力線１０を等間隔で４本平行に並べて図示した。
第１電力線１０１と第２電力線１０２とのペアで１つの回路構成電力線対を構成し、第３電力線１０３と第４電力線１０４のペアでもう１つの回路構成電力線対を構成する。そして、第１電力線１０１と第３電力線１０３とが同極性（例えばプラス電位）で使用される電力線であり、第２電力線１０２と第４電力線１０４とが同極性（例えばマイナス電位）で使用される電力線である。
接続部材７０は、冷却管１１内側の流路（内側流路）同士を互いに連通させる接続流路が貫通形成された部材である。接続部材７０は、接続流路両端にそれぞれ接続された冷却管１１の内側流路同士を接続流路を介して互いに連通させる。
図３に示したコネクタ付き給電ケーブル５０では、給電ケーブル１の一端側において、各電力線１０の冷却管１１及び導電体１２が、給電ケーブル１の一端側の端から延出冷却管１１及び導電体１２の、電力線１１の給電ケーブル１の一端側の端から延出された部分はコネクタ４０内に収容されている。
プラス電位で使用する２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の導電体１２は、コネクタ４０の２つのコネクタ端子４２ａに電気的に接続されている。マイナス電位で使用する２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の導電体１２は、コネクタ４０のコネクタ端子４２ｂに電気的に接続されている。
プラス電位で使用する２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の導電体１２は、コネクタ４０の２つのコネクタ端子４２ａに電気的に接続されている。マイナス電位で使用する２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の導電体１２は、コネクタ４０のコネクタ端子４２ｂに電気的に接続されている。
図３に示すように、給電ケーブル１において電力線１０のそれぞれの冷却管１１は、コネクタ４０のケース４１内で接続部材７０によって互いに接続されている。すなわち、この実施形態においては、プラス電位で使用する２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の冷却管１１同士を接続部材７０ａを介して接続し、マイナス電位で使用する２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の冷却管１１同士を接続部材７０ｂを介して接続している。これにより、冷媒冷却装置６０から送出された液体冷媒は、第３電力線１０３の冷却管１１（往路）をコネクタ４０の方向へ流れ、接続部材７０ａを通過して第１電力線１０１の冷却管１１（復路）へと流れる。そして冷媒冷却装置６０へと還流する。同様に、冷媒冷却装置６０から送出された液体冷媒は、第２電力線１０２の冷却管１１（往路）をコネクタ４０の方向へ向けて流れ、接続部材７０ｂを通過して第４電力線１０４の冷却管１１（復路）へと流れる。そして冷媒冷却装置６０へと還流する。
この実施形態では、コード列の左側に配置されプラス電位で使用される２本の電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）の冷却管１１同士を接続部材７０を介して接続し、コード列の右側に配置されマイナス電位で使用される２本の電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）の冷却管１１同士を接続部材７０を介して接続する。
互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士をケーブル一端側にて接続部材７０を介して接続した構成の給電ケーブル１は、接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している冷媒流路を有する。互いに同極性の２本の電力線１０の一方（一の電力線）に内蔵された冷却管１１は、２本の電力線１０の他方（他の電力線）に内蔵された冷却管１１と接続される。
互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士をケーブル一端側にて接続部材７０を介して接続した構成の給電ケーブル１は、接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している冷媒流路を有する。互いに同極性の２本の電力線１０の一方（一の電力線）に内蔵された冷却管１１は、２本の電力線１０の他方（他の電力線）に内蔵された冷却管１１と接続される。
図３に示す給電ケーブル１は、プラス電位で使用される第１電力線１０１及び第３電力線１０３のそれぞれの冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している冷媒流路と、マイナス電位で使用される第２電力線１０２及び第４電力線１０４のそれぞれの冷却管１１の内側流路同士が接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続している冷媒流路とを有する。
接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１の一方を内蔵する電力線１０（一の電力線）と、２本の冷却管１１の他方を内蔵する電力線１０（他の電力線）とは同極性で使用されるものである。
接続部材７０を介して互いに接続された２本の冷却管１１の一方を内蔵する電力線１０（一の電力線）と、２本の冷却管１１の他方を内蔵する電力線１０（他の電力線）とは同極性で使用されるものである。
接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、一方は冷媒往路とされ、他方は冷媒復路とされている。
図３においては、具体的には、プラス電位で使用される第１電力線１０１及び第３電力線１０３のそれぞれの冷却管１１のうち、第１電力線１０１の冷却管１１は冷媒往路、第３電力線１０３の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
また、マイナス電位で使用される第２電力線１０２及び第４電力線１０４のうち、第２電力線１０２の冷却管１１は冷媒往路、第４電力線１０４の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
図３においては、具体的には、プラス電位で使用される第１電力線１０１及び第３電力線１０３のそれぞれの冷却管１１のうち、第１電力線１０１の冷却管１１は冷媒往路、第３電力線１０３の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
また、マイナス電位で使用される第２電力線１０２及び第４電力線１０４のうち、第２電力線１０２の冷却管１１は冷媒往路、第４電力線１０４の冷却管１１は冷媒復路として使用される。
図３に示すように、各電力線１０のケーブルの一端側とは反対のケーブルの他端側の端部は、それぞれ、冷媒冷却装置６０に接続されている。
接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、一方は冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続され、他方は冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されている。接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続されものは冷媒往路、冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されたものは冷媒復路として使用される。
接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、一方は冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続され、他方は冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されている。接続部材７０を介して互いに接続された一対の冷却管１１のうち、冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続されものは冷媒往路、冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続されたものは冷媒復路として使用される。
図３に示す給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒は、この冷媒往路の冷却管１１に接続部材７０を介して、接続部材７０に接続された冷媒復路の冷却管１１も流れる。冷媒往路の冷却管１１と冷媒往路の冷却管１１とは、接続部材７０（具体的にはその接続流路）を介して連続する冷媒流路を形成する。
したがって、図３に示す給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒によって、冷媒往路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２のみならず、冷媒復路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２をも冷却できる。
したがって、図３に示す給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒によって、冷媒往路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２のみならず、冷媒復路の冷却管１１が位置する電力線１０の導電体１２をも冷却できる。
冷媒冷却装置６０は、冷媒入口に接続された冷媒復路の冷却管１１から吸引した冷媒を冷却し、冷媒出口に接続された冷媒往路の冷却管１１へ送出する。図３に示すように、冷媒冷却装置６０の冷媒出口に接続された冷媒往路の冷却管１１と、冷媒冷却装置６０の冷媒入口に接続された冷媒復路の冷却管１１とが接続部材７０を介して互いに接続された構成の給電ケーブル１では、冷媒冷却装置６０から冷媒往路の冷却管１１へ送出された冷媒は、この冷媒往路の冷却管１１に接続部材７０、及び接続部材７０を介して冷媒往路の冷却管１１に接続された冷媒復路の冷却管１１を介して冷媒冷却装置６０へ戻されるように循環される。
電力線１０内の導電体１２は、その内側から冷却管１１により冷却される。導電体１２は偏りなく冷却される。また、給電ケーブル１は、その内部の発熱源である電力線１０内が偏りなく冷却される。その結果、給電ケーブル１内の温度むらが抑えられて、シース４の表面の他、給電ケーブル１内に収容された電力線１０、第１通信コード２０、第２通信コード３０等が局所的に高温になることを抑制できる。
また、給電ケーブル１は、全体として可撓性を有している。これにより、例えば給電ケーブル１は、不使用時に巻いて収容したり、使用時に繰り出されたりすることが容易である。
給電ケーブル１の各電力線１０の外径は互いに略同等である。このため、各電力線１０を共通化してコストダウンを図ることができる。また、各電力線１０の外径が略同等であることは、電力線１０の表面の温度を均一にして、給電ケーブル１内外の温度むらをより確実に抑えることにも有効に寄与する。
給電ケーブル１の各電力線１０の外径は互いに略同等である。このため、各電力線１０を共通化してコストダウンを図ることができる。また、各電力線１０の外径が略同等であることは、電力線１０の表面の温度を均一にして、給電ケーブル１内外の温度むらをより確実に抑えることにも有効に寄与する。
図３に示すコネクタ付き給電ケーブル５０において、給電ケーブル１への過剰な外力が加えられることよって冷却管１１から液体冷媒の漏出が生じた場合について説明する。
例えば、図３において、第１電力線１０１または第３電力線１０３のいずれか一方の冷却管１１から液体冷媒が漏出した場合、漏出した液体冷媒は、一方の冷却管１１の外周面、接続部材７０の外面を伝って流れ、他方の冷却管１１の外周面へ伝わる。そして、他方の電力線１０内に液体冷媒が侵入する。そうすると、第１電力線１０１と第３電力線１０３とが、液体冷媒によって電気的に連絡した状態となる可能性が有る。これは、冷却管や接続配管の外周面に結露が生じた場合も同様で、結露水によって双方の電力線が電気的に連絡した状態となり得る。
例えば、図３において、第１電力線１０１または第３電力線１０３のいずれか一方の冷却管１１から液体冷媒が漏出した場合、漏出した液体冷媒は、一方の冷却管１１の外周面、接続部材７０の外面を伝って流れ、他方の冷却管１１の外周面へ伝わる。そして、他方の電力線１０内に液体冷媒が侵入する。そうすると、第１電力線１０１と第３電力線１０３とが、液体冷媒によって電気的に連絡した状態となる可能性が有る。これは、冷却管や接続配管の外周面に結露が生じた場合も同様で、結露水によって双方の電力線が電気的に連絡した状態となり得る。
しかし、本実施形態に係る給電ケーブル１においては、上述のように漏出した液体冷媒や結露水によって互いの電力線同士が電気的に連絡した状態になったとしても、互いの電力線が同極性で使用されているため、電力線間における電気短絡事故を招くことはない。
給電ケーブル１において、互いに同極性で使用される電力線１０の冷却管１１同士を接続部材７０を介して接続した構成は、冷却管１１から漏出した液体冷媒、接続部材７０外周面の結露、に起因する導電体１２間の短絡を確実に防ぐことができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態では、互いに同極性で使用する電力線の冷却管同士を接続部材７０を介して接続した構成を例示した。しかし、ケーブルの一端側での、互いに同極性で使用する電力線の冷却管同士の接続は、接続部材７０を使用せずに冷却管の先端ケーブル一端側端部同士を接続した構成も採用可能である。例えば、冷却管は、そのケーブル一端側端部に接続用コネクタが設けられ、接続用コネクタ同士の接続によって冷却管のケーブル一端側端部同士の接続を実現できるようにした構成等も採用可能である。
給電ケーブルは、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士をケーブル一端側にて接続部材７０を介して互いに接続した構成に限定されず、例えば、互いに同極性の電力線の冷却管が、それぞれ、連続する１本の冷却管の一部である構成も採用可能である。この構成では、互いに同極性の電力線の冷却管は、連続する１本の冷却管の電力線内に設けられた部分である。また、連続する１本の冷却管は、ケーブル一端側に、電力線間にわたって延在する部分を有する。
給電ケーブルは、互いに同極性の電力線１０の冷却管１１同士をケーブル一端側にて接続部材７０を介して互いに接続した構成に限定されず、例えば、互いに同極性の電力線の冷却管が、それぞれ、連続する１本の冷却管の一部である構成も採用可能である。この構成では、互いに同極性の電力線の冷却管は、連続する１本の冷却管の電力線内に設けられた部分である。また、連続する１本の冷却管は、ケーブル一端側に、電力線間にわたって延在する部分を有する。
上述の実施形態では、図１のように、コード列の一方の側にプラス電位（プラス極性）で使用する電力線１０（第１電力線１０１及び第３電力線１０３）、コード列の他方の側にマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線１０（第２電力線１０２及び第４電力線１０４）を配置した断面構造の給電ケーブル１を例示した。
但し、給電ケーブルは、コード列の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成も採用可能である。例えば、図１の第３電力線１０３と第４電力線１０４とを入れ替えた構成も採用可能である。コード列の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成を採用した場合も、ケーブル一端側での電力線の冷却管同士の接続は、同極性で使用される電力線の冷却管同士を接続する。
但し、給電ケーブルは、コード列の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成も採用可能である。例えば、図１の第３電力線１０３と第４電力線１０４とを入れ替えた構成も採用可能である。コード列の両側に互いに同極性の電力線を配置した構成を採用した場合も、ケーブル一端側での電力線の冷却管同士の接続は、同極性で使用される電力線の冷却管同士を接続する。
上述の実施形態では２本の第２通信コード３０および４本の電力線１０を備えた構成について説明したが、シース４内に収容される第２通信コード３０および電力線１０の本数は適宜変更してもよい。
給電ケーブルは、プラス電位（プラス極性）で使用する電力線とマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線とを同数有する構成を好適に採用できるが、プラス電位（プラス極性）で使用する電力線の数がマイナス電位（マイナス極性）で使用する電力線の数と異なる構成も採用可能である。
上述の実施形態では、第２通信コード３０および電力線１０が第１通信コード２０を囲うように配置されていると説明したが、これに限らず、電力線１０のみが第１通信コード２０を囲うように配置されていてもよい。この場合、給電ケーブル１は６本の電力線１０を備え、これら６本の電力線１０が断面視において第２通信コード３０を囲うように配置されていてもよい。
給電ケーブルは、コード列を有する構成に限定されず、コード列を有していない構成も採用可能である。
給電ケーブルは、コード列を有する構成に限定されず、コード列を有していない構成も採用可能である。
上述の実施形態では、冷媒冷却装置から冷媒往路の冷却管へ送出した冷媒を、接続配管、冷媒復路の冷却管を介して冷媒冷却装置へ戻して循環させる構成を例示したが、これに限定されない。接続配管を介して互いに接続した冷媒往路、冷媒復路の冷却管は、冷媒復路の冷却管を冷媒冷却装置に接続せず、冷媒冷却装置から冷媒往路の冷却管へ送出した冷媒を、接続配管から冷媒復路の冷却管へ流入させ、冷媒復路から冷媒冷却装置へ戻さずに、給電ケーブル外へ排出させる構成も採用可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
１…給電ケーブル、２…介在物、４…シース、１０、１０１〜１０４…電力線、１１…冷却管、１２…導電体、１２ａ…素線、１２ｂ…導体線、１３…絶縁体、２０…第１通信コード、２１…第１信号線、２２…テープ、２３…被覆、３０…第２通信コード、３１…第２信号線、３２…テープ、４０…コネクタ、５０…コネクタ付き給電ケーブル、６０…冷媒冷却装置、７０…接続部材。
上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る給電ケーブルは、直流での電力供給に使用する給電ケーブルであって、冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体を有する電力線を複数備え、互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管の内側流路がコネクタが設けられるケーブル一端側にて互いに連続している冷媒流路を有する。
給電ケーブルは、第１信号線を被覆内側に収容した構成の第１通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は前記第１通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置され、前記第１通信コードを介して両側の一方にはプラス電位で使用される前記電力線、前記第１通信コードを介して両側の他方にはマイナス電位で使用される前記電力線、が配置されていても良い。
給電ケーブルは、第２信号線を外装材によって覆った構成の第２通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置されていていても良い。
本発明の第２態様に係るコネクタ付き給電ケーブルは、前記給電ケーブルの一端側に設けられ給電対象物に接続されるコネクタと、を備える。
給電ケーブルは、第１信号線を被覆内側に収容した構成の第１通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は前記第１通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置され、前記第１通信コードを介して両側の一方にはプラス電位で使用される前記電力線、前記第１通信コードを介して両側の他方にはマイナス電位で使用される前記電力線、が配置されていても良い。
給電ケーブルは、第２信号線を外装材によって覆った構成の第２通信コードをさらに有し、ケーブル断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置されていていても良い。
本発明の第２態様に係るコネクタ付き給電ケーブルは、前記給電ケーブルの一端側に設けられ給電対象物に接続されるコネクタと、を備える。
Claims (5)
- 給電ケーブルであって、
冷却管及び前記冷却管を囲繞する導電体を有する電力線を複数備え、
互いに同極性で使用される複数の前記電力線のそれぞれの前記冷却管の内側流路がケーブル一端側にて互いに連続している冷媒流路を有する給電ケーブル。 - 第１信号線を被覆内側に収容した構成の第１通信コードをさらに有し、
ケーブルの断面視において前記電力線は前記第１通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置され、前記第１通信コードを介して両側の一方にはプラス電位で使用される前記電力線、前記第１通信コードを介して両側の他方にはマイナス電位で使用される前記電力線、が配置されている請求項１に記載の給電ケーブル。 - 第２信号線を外装材によって覆った構成の第２通信コードをさらに有し、
ケーブルの断面視において前記電力線は、前記第１通信コード及び前記第２通信コードを介して両側にそれぞれ複数本配置されている請求項２に記載の給電ケーブル。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載の給電ケーブルと、
前記給電ケーブルの一端側に設けられ給電対象物に接続されるコネクタと、を備えるコネクタ付き給電ケーブル。 - 冷却管が内蔵された電力線を複数備えた給電ケーブルであって、
複数の前記電力線のうち、一の電力線に内蔵された冷却管は、他の電力線に内蔵された冷却管と接続されており、
前記一の電力線と前記他の電力線とは同極性で使用される給電ケーブル。
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