JP3147620B2 - 電気自動車の充電装置 - Google Patents

電気自動車の充電装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に搭載され
る電池を充電する充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車はモータを駆動源とする車両
であり、このモータを駆動するための電力源として電池
を搭載している。この電池は車両の走行に伴い放電する
ため、所定の頻度で充電を行う必要がある。電気自動車
には、そのため、オンボードチャージャと呼ばれる車載
充電器が搭載されている。このオンボードチャージャ
は、コネクタを介して外部交流電源が接続された場合に
この外部交流電源から供給される交流電流を電池の充電
に適する直流電流に変換する。
【０００３】図３には、第１従来例に係る充電装置の構
成が示されている。この図に示される装置においては、
電気自動車として構成された車両１０に電池１２及びオ
ンボードチャージャ１４が搭載されており、オンボード
チャージャ１４の出力側は電池１２に接続されている。
【０００４】一方、車両１０の外部には、外部交流電源
１６が設けられている。外部交流電源１６から引き出さ
れる交流配線１７のうち一方は大地１００に接地されて
いる。また、外部交流電源１６は、コネクタ１８が接続
された場合にオンボードチャージャ１４の入力側に接続
される。従って、コネクタ接続時においては、外部交流
電源１６から供給される交流電流がオンボードチャージ
ャ１４によって直流電流に変換され、この電流によって
電池１２が充電される。
【０００５】しかし、この構成においては、外部交流電
源１６とオンボードチャージャ１４を接続する交流配線
１７から車体２０へのリークが生じた場合、車体２０に
外部交流電源１６に係る交流電位（例えば交流１００
Ｖ、２００Ｖ等）が現れることとなり好ましくない。
【０００６】そこで、従来から、車両１０の外部に漏電
遮断器を設けた構成が提案されている（実公昭６１−１
６７６１号公報）。図４には、この種の構成を有する第
２従来例が示されている。
【０００７】この図においては、外部交流電源１６とコ
ネクタ１８の間に漏電遮断器２２が設けられている。ま
た、車体２０は、コネクタ１８及び接地線２４を介し、
外部交流電源１６の接地線２６に接続されている。漏電
遮断器２２は、外部交流電源１６とオンボードチャージ
ャ１４を接続する交流配線から車体２０へのリークが発
生した場合に、このリークに伴う車体２０の電位上昇を
検出し、これに応じて外部交流電源１６とコネクタ１８
の間の接続を開放する。従って、このような構成によれ
ば、リークによって車体２０に交流電位が現れることが
なくなり、より安全な充電装置が得られることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、外部交流電源を大地に接地する接
地線が切断され、あるいは当該接地線に係る接続不良が
発生した場合に漏電遮断器が機能しなくなり、この状態
で交流配線から車体へのリークが発生した場合に車体に
交流電位が現れるという問題点があった。
【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、外部電源に係る接
地線に配線切れや接続不良が発生した場合であっても、
車内配線から車体へのリークに応じ外部電源とコネクタ
との接続が開放されるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る電気自動車の充電装置は、その
一端が大地に接地されかつ車両外部に設けられた外部電
源と、車載の電池を充電するための車内の配線と、車載
の電池を充電する際、当該外部電源と車内の配線とを接
続するために使用されるコネクタと、コネクタの接続に
応じ車体と大地とを電気的に接続するよう設けられた第
１の接地線と、外部電源とコネクタの間の接続を開閉す
る開閉手段と、第１の接地線が車体と大地とを正常に接
続している場合に開閉手段を閉じ、接続が断たれている
場合に開く開閉制御手段と、を備えることを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明に係る電気自動車の充電装置
は、開閉手段が、外部電源とコネクタの間に配設された
接点と、接点を開閉するための励磁コイルと、を備え、
開閉制御手段が、開閉手段の励磁コイルの一端を大地に
接続し第１の接地線と異なる第２の接地線と、当該励磁
コイルの他端をコネクタを介して車載の制御電源に接続
する制御電源接続部材と、を備え、コネクタ接続時に第
２の接地線、励磁コイル、制御電源接続部材及び制御電
源により閉回路が構成されることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明においては、第１の接地線によって車体
が大地に正常に接地されている場合には、開閉手段によ
る外部電源とコネクタの間の接続が保持される。これに
対し、外部電源の接地配線の配線切れや接続不良等によ
り当該接地が開放している場合には、開閉手段が開き、
外部電源とコネクタの間の接続が開放される。従って、
外部電源の大地への接地が開いた場合に車両側に外部電
源から電圧が供給されなくなるため、仮に車内配線から
車体へのリーク経路が生じうる状態にあったとしても、
車体に電位が現れることがなくなる。
【００１３】また、本発明においては、開閉手段の接点
が外部電源とコネクタの間に配設され、この接点は励磁
コイルによって開閉される。この励磁コイルの一端は第
１の接地線と異なる第２の接地線により大地に接地され
ており、他端は制御電源接続部材によりコネクタを介し
て車載の制御電源（例えば補機電池）に接続される。従
って、コネクタを接続すると、制御電源、制御電源接続
部材、励磁コイル、第２の接地線、大地、第１の接地線
及び車体より閉回路が構成され、励磁コイルによって開
閉手段の接点が閉じ、車載の電池の充電が可能になる。
第１の接地線による大地への接地が不良となると、この
閉回路は成立せず充電が行われないから、車内配線から
のリークによる車体電位は生じない。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図３及び図４に示される第１及
び第２従来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明
を省略する。
【００１５】図１には、本発明の第１実施例に係る充電
装置の構成が示されている。この実施例においては、漏
電遮断器２２とコネクタ１８の間に電磁リレー２８が設
けられている。電磁リレー２８の接点２８ａ及び２８ｂ
は、外部交流電源１６からコネクタ１８への交流配線１
７上に設けられている。当該接点２８ａ及び２８ｂが閉
じると、外部交流電源１６に係る配線１７がオンボード
チャージャ１４に接続された状態となり、また開くとこ
の接続が開放した状態となる。更に、電磁リレー２８の
励磁コイル２８ｃの一端は、外部交流電源１６の接地線
２６とは異なる接地線３２によって大地１００に接地さ
れており、また他の一端はコネクタ１８を介して車載の
電磁リレー３０の接点３０ａの一端に接続されている。
車載の電磁リレー３０の他端には制御電源たる直流１２
Ｖが（補機電池等から）印加されている。この直流１２
Ｖ電源（補機電池等）のマイナス側は、車体２０に接地
されている。また、当該電磁リレー３０の励磁コイル３
０ｂの一端にもこの１２Ｖが印加されており、当該励磁
コイル３０ｂの他端はトランジスタ３４のコレクタに接
続されている。トランジスタ３４のエミッタは車体２０
に接地されており、ベースにはＥＣＵ（電子制御ユニッ
ト）３６から制御信号が供給される。ＥＣＵ３６は、電
池１２を充電すべき旨の指令や、オンボードチャージャ
１４の状態等を入力する。
【００１６】この実施例において、コネクタ１８を接続
した上でＥＣＵ３６に指令を与えると、ＥＣＵ３６によ
りオンボードチャージャ１４等、装置各部の状態がチェ
ックされ、正常である場合にトランジスタ３４に対しオ
ンすべき旨の制御信号が供給される。これに応じてトラ
ンジスタ３４がオンすると、励磁コイル３０ｂに電流が
流れ、接点３０ａが閉じる。接地線２６が正常な状態で
あれば、＋１２Ｖの制御電源→接点３０ａ→励磁コイル
２８ｃ→接地線３２→接地線２６→接地線２４→車体２
０という経路で、制御電源に係る閉回路が形成される。
従って、この状態では、励磁コイル２８ｃに電流が流
れ、接点２８ａ及び２８ｂが閉じ、電池１２の充電が行
われる。車両１０の内部において交流配線１７から車体
２０へのリークが発生した場合、車体２０における電位
の発生に応じて漏電遮断器２２が作動し、外部交流電源
１６とオンボードチャージャ１４の間の接続が断たれ
る。
【００１７】さらに、本実施例においては、接地線２６
が大地１００と切り離された場合（配線切れや接続不良
が生じた場合）において、電磁リレー２８が動作して外
部交流電源１６とオンボードチャージャ１４の間の接続
が断たれる。
【００１８】すなわち、接地線２６が大地１００から切
り離されている状態では、上述の閉回路は成立せず、従
って励磁コイル２８ｃに電流が流れない。その結果、接
点２８ａ及び２８ｂが開き、外部交流電源１６からオン
ボードチャージャ１４への電流供給が断たれる。従っ
て、この状態では、仮に車両１０の内部で交流配線１７
から車体２０へのリークが生じうる場合であっても、交
流電位が車体２０に現れることがない。このようにして
本実施例ではより安全な充電装置が得られる。
【００１９】加えて、この実施例においては、コネクタ
１８が接続されていない状態では励磁コイル２８ｃに通
電されないため、電磁リレー２８の接点２８ａ及び２８
ｂは開いた状態となり、外部交流電源側コネクタピース
（プラグ又はジャック）の電極に交流電圧が現れない。
この面からも、安全性の高い充電装置となる。
【００２０】なお、以上の説明では、ＥＣＵ３６により
装置各部の機能を点検した上で充電を行うようにしてい
るが、これを廃止しても構わない。この場合、電磁リレ
ー３０を廃止できる。
【００２１】図２には、電磁リレー３０を用いないで構
成した本発明の第２実施例に係る充電装置の構成が示さ
れている。本実施例においては、電磁リレー２８の励磁
コイル２８ｃの一端が外部交流電源１６に係る配線に接
続されており他端がコネクタ１８を介し車体２０に接続
されている。従って、この実施例においても、接地線２
６が大地１００から切り離されると、励磁コイル２８ｃ
の一端の電位が浮くこととなり、これにより接点２８ａ
及び２８ｂが開いて外部交流電源１６とオンボードチャ
ージャ１４の間の接続が開放される。従って、この実施
例においても、第１実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
【００２２】また、本発明は、充電器として車載の充電
器（オンボードチャージャ）を用いる構成に限定されな
い。すなわち、外部交流電源の出力を車外の充電器（オ
フボードチャージャ）により直流に変換し、この直流電
流をコネクタ及び車内配線を介して電池に供給する構成
にも適用できる。より詳細には、オフボードチャージャ
として入出力の配線が分離していない（すなわち入力側
での接地電位の変動が出力電位にも反映する）タイプを
使用した場合、車内配線から車体への直流的リークが発
生することを、外部交流電源の接地線が接触不良等とな
ったときにも防ぐため、本発明を適用できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部電源から大地への接地が開放した場合に外部電源と
コネクタの間の接続を開くようにしたため、外部電源に
係る大地への接地線に配線切れや接続不良が生じた場合
であっても、車内配線から車体へのリークにより車体に
電位が現れることがなくなり、より安全で信頼性の高い
装置が得られる。
【００２４】また、本発明によれば、開閉手段を電磁リ
レーにより構成したため、比較的簡素な回路構成によっ
て上記効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る充電装置の構成を示
すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る充電装置の構成を示
すブロック図である。
【図３】第１従来例に係る充電装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【図４】第２従来例に係る充電装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】 １０ 車両 １２ 電池 １４ オンボードチャージャ １６ 外部交流電源 １７ 配線 １８ コネクタ ２０ 車体 ２２ 漏電遮断器 ２４，２６，３２ 接地線 ２８，３０ 電磁リレー ２８ａ，２８ｂ，３０ａ 接点 ２８ｃ，３０ｂ 励磁コイル ３４ トランジスタ ３６ ＥＣＵ（電子制御ユニット） １００ 大地

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その一端が大地に接地されかつ車両外部
    に設けられた外部電源と、車載の電池を充電するための
    車内の配線と、車載の電池を充電する際、当該外部電源
    と車内の配線とを接続するために使用されるコネクタ
    と、を備える電気自動車の充電装置において、 コネクタの接続に応じ車体と大地とを電気的に接続する
    よう設けられた第１の接地線と、 外部電源とコネクタの間の接続を開閉する開閉手段と、 第１の接地線が車体と大地とを正常に接続している場合
    に開閉手段を閉じ、接続が断たれている場合に開く開閉
    制御手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車の充電装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電気自動車の充電装置に
    おいて、 開閉手段が、外部電源とコネクタの間に配設された接点
    と、接点を開閉するための励磁コイルと、を備え、 開閉制御手段が、開閉手段の励磁コイルの一端を大地に
    接続し第１の接地線と異なる第２の接地線と、当該励磁
    コイルの他端をコネクタを介して車載の制御電源に接続
    する制御電源接続部材と、を備え、 コネクタ接続時に制御電源、制御電源接続部材、励磁コ
    イル、第２の接地線、大地、第１の接地線及び車体によ
    り閉回路が構成されることを特徴とする電気自動車の充
    電装置。
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