JP5206387B2 - プラグイン車両用充電システム及び充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電ケーブル差込口に差し込まれた充電ケーブルを介して車両外部から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に対して電力を供給するプラグイン車両用充電システム及び該システムを構成する充電制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術は、充電ケーブルに設けられたケーブル側コネクタの外部端子間に接続されたケーブル側コンデンサと、車両に設けられた車両側コネクタの外部端子間に接続された車両側コンデンサと、これらケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されることで構成される交流回路を流れる交流電流を検出する検出回路とを備える。さらに、この充電システムは、充電開始前に交流回路に交流電圧を印加して、検出回路にて交流電流を検出する場合には、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が互いに電気的に接続されていると判断して充電（電力供給）開始する一方、検出回路にて交流電流を検出できない場合には、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が互いに電気的に接続されていないと判断して充電（電力供給）開始しない充電制御装置を備える。これにより、充電制御装置は、ケーブル側コネクタの外部端子及び車両側コネクタの外部端子が機械的だけでなく電気的にも接続されていることを確認したうえで充電を開始することができるようになる。

また、ＳＡＥ（Society Automotive Engineers）にて、電気自動車の充電ケーブル規格の標準化が進められている。図４に、この充電ケーブル規格に適う一般的な充電システム１００の概略構成を示す。なお、図４では、便宜上、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタを図示しておらず、ケーブル側装置１２０及び充電制御装置１５０がＣＰＬＴ線及びＧＮＤ線にて互いに接続された状態を示している。

ケーブル側装置１２０は、発振器１２１、抵抗器Ｒ１２２（「１［ｋΩ］」）、検出回路１２３等々を有して構成されている。このうち、発振器１２１はＧＮＤ電位にて接地されており、図示しないプラグがこれも図示しない家庭用電源のコンセントに接続され、ケーブル側装置１２０に電源が供給されると、このＧＮＤ電位を基準とした電圧レベル「±１２［Ｖ］」の固定幅で、且つ、周波数「１［ｋＨｚ］」のＰＷＭ信号であるＣＰＬＴ（Control Pilot）信号を生成・出力する。また、抵抗器Ｒ１２２はＣＰＬＴ信号を分圧し、検出回路１２３はＣＰＬＴ信号の分圧レベルを検出する。

一方、充電制御装置１５０は、検出回路１５１、ダイオードＤ１５３、抵抗器Ｒ１５４（２．７４［ｋΩ］）及びＲ１５６（「１．３［ｋΩ］」）、並びにスイッチＳ１５７等々を有する。このうち、検出回路１５１は、ダイオードＤ１５３を介して入力されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルや周波数（デューティ比）を検出する。抵抗器Ｒ１５４は、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されると、ＧＮＤ電位に接続される。また、抵抗器Ｒ１５６は、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されると、スイッチＳ１５７を介してＧＮＤ電位に接地される。

ここで、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが互いに接続されていない状態で、充電ケーブルのプラグが家庭用電源のコンセントに差し込まれ、ケーブル側装置１２０に電源が供給されると、ケーブル側装置１２０は、直流「１２［Ｖ］」の電圧レベルにてＣＰＬＴ信号を生成・出力する。

ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタが接続され、その結果、ケーブル側装置及び充電制御装置がＣＰＬＴ線及びＧＮＤ線にて接続されたとする。これら両コネクタを接続すると同時に抵抗器Ｒ１５４がＧＮＤ電位にて接地されるため、発振器１２１にて生成・出力されたＣＰＬＴ信号は抵抗器Ｒ１２２及び抵抗器Ｒ１５４によって分圧され、その分圧レベルは「１２［Ｖ］」から「９［Ｖ］」に低下する。

検出回路１５１によってＣＰＬＴ信号の分圧レベルが「９［Ｖ］」に低下したことを検出すると、充電制御装置１５０は、ケーブル側装置１２０及び充電制御装置１５０がＣＰＬＴ線及びＧＮＤ線にて接続されたと判断し、図示しない二次電池の充電準備を開始する。

充電準備を完了すると、充電制御装置１５０はスイッチＳ１５７をオンとする。このスイッチＳ１５７がオンとされると、発振器１２１にて生成・出力されたＣＰＬＴ信号は、抵抗器Ｒ１２２並びに抵抗器Ｒ１５４及び抵抗器Ｒ１５６によって分圧され、その分圧レベルは、「９［Ｖ］」から「６［Ｖ］」に低下する。そして、充電制御装置１５０は、充電制御を開始する。

検出回路１２３によってＣＰＬＴ信号の電圧レベルが「６［Ｖ］」に低下したことを検出すると、ケーブル側装置１２０は、充電準備が完了して充電制御が開始されたと判断する。

このように、上記充電システム１００では、ケーブル側装置１２０及び充電制御装置１５０は、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル及びデューティ比を用いて、コンセント及びプラグ間の接続状態、両コネクタ間の接続状態、及びバッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつバッテリへの電力を供給する。
特開平５−２７６６７６号公報

ところで、上記文献１に記載の技術では、上記車両側コネクタの外部端子はむき出しとなっている。そのため、その外部端子に誤って触れるようなことがあると、車両側コンデンサに蓄積されていた電荷によって感電するおそれがある。あるいは、その外部端子に導体が触れて導通すると、車両側コンデンサに蓄積されていた電荷によってショートするおそれがある。

その点、上記一般的な充電システム１００において、図示しない電源線のコネクタ部分にリレー等を設け、ケーブル側コネクタ及び車両側コネクタの非接続時にそのリレーをオフとすることで、上記課題を解決することが考えられる。

また、上記一般的な充電システム１００では、ケーブル側装置１２０及び充電制御装置１５０間をＣＰＬＴ線及びＧＮＤ線の２本の信号線にて接続することで閉回路を構成しているが、実際に車両に搭載する場合には次のように構成することが考えられる。すなわち、ケーブル側装置１２０及び充電制御装置１５０間をＣＰＬＴ線でのみ接続するとともに、ケーブル側装置１２０のＧＮＤを車両との接続部近傍のボデーＧＮＤに接地し、充電制御装置１５０のＧＮＤをバッテリのマイナス端子に接続する。なお、このバッテリは、ハイブリッド車や電気自動車の駆動モータ用の高電圧バッテリではなく、車載制御装置等に電源を供給する通常の乗用車に搭載されている補機バッテリである。そして、補機バッテリのマイナス端子を、補機バッテリの設置箇所近傍のボデーＧＮＤに接地する。このようにして、ケーブル側装置１２０のＧＮＤと充電制御装置１５０のＧＮＤは、電線で直接に接続されず、車体のボデーＧＮＤを通して接続されることとなる。

共通のＧＮＤ電位に接続する必要がなくなるため、ハーネスを削減することができるようになるとともに、別個のボデーＧＮＤ電位に接続されているため、ケーブル側装置１２０で故障が生じた場合に高電圧電流が充電制御装置１５０に流れないようにすることができるようになる。

ただし、このような構成では、ケーブル側装置１２０のＧＮＤ電位と充電制御装置１５０のＧＮＤ電位との間に電位差（浮き）が生じることがある。この浮きが生じると、充電制御装置１５０によるＣＰＬＴ信号の分圧レベルは所定の電圧レベルとならないことがある。すると、ケーブル側装置１２０は、充電制御装置１５０の充電制御状態を認知（把握）することができなくなる。その結果、充電制御装置１５０による充電制御が正常に行われなくなってしまうことがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことのできるプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置と、前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置とを備え、前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記充電ケーブルの通電状態及び前記バッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつ、前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給するプラグイン車両用充電システムであって、前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記プラグイン車両の車体の異なる部位にそれぞれ接地されており、前記充電制御装置は、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、前記充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、請求項５に記載の発明では、充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置であって、前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置との間で、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記バッテリの充電制御の状態及び前記充電ケーブルの通電状態を互いに通知・確認しつつ前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給し、前記プラグイン車両の車体の前記ケーブル側装置とは異なる部位に接地され、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、当該充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする。

上記通知信号は、ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて生成・出力される一方、上記通知信号の基準分圧レベルは、充電制御装置の接地電位を基準として検出される。そのため、上記通知信号の基準分圧レベルは、ケーブル側装置の接地電位と充電制御装置の接地電位との電位差を反映する。こうした電位差を反映する通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比が変更されるため、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御装置は、充電制御状態を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、バッテリの充電制御の状態を正しく認知（把握）することができるようになる。したがって、上記請求項１に記載の構成あるいは上記請求項５に記載の構成によれば、ケーブル側装置の接地電位及び充電制御装置の接地電位との間に電位差が生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことができるようになる。

また、上記請求項１に記載の構成において、請求項２に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項５に記載の充電制御装置において、請求項６に記載の発明のように、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。これら請求項２に記載の構成あるいは請求項６に記載の構成によれば、充電制御装置は、外部電源からの電力受入準備が完了した旨を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、外部電源からの電力受入準備が完了した旨を正しく認知（把握）することができるようになる。

また、上記請求項１または２に記載の構成において、請求項３に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項５または６に記載の充電制御装置において、請求項７に記載の発明のように、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することとしてもよい。これら請求項３に記載の構成あるいは請求項７に記載の構成によれば、充電制御装置は、充電ケーブルを介して外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置は、充電ケーブルを介して外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知正しく認知（把握）することができるようになる。

なお、上記請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、請求項４に記載の発明のように、前記充電制御装置は、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することとしてもよい。あるいは、上記請求項５〜７のいずれかに記載の構成において、請求項８に記載の発明のように、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することとしてもよい。

以下、本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置の一実施の形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態の概略構成を示すブロック図である。まず、図１を参照して、プラグイン車両用充電システム（以下、単に充電システムとも記載）１の構成について説明する。なお、本実施の形態は、エンジン及びモータの２つの動力源を有し、モータ駆動用の二次電池（充電池）を家庭用電源にて充電することで電気自動車（ＥＶ）としても走行可能な、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車（ＰＨＶ）４０に適用されている。

図１に示されるように、充電システム１は、プラグ１０、ケーブル側装置２０、充電ケーブル３０、プラグイン・ハイブリッド車両（以下、単に車両と記載）４０に搭載された充電制御装置５０等々を備えて構成されている。

プラグ１０は、例えば家庭用電源等の車両外の図示しない外部電源に設けられた充電ケーブル差込口（以下、コンセントとも記載）に差込可能な形状を有しており、外部電源から交流にて電力の供給を受けるための２本の端子とケーブル側装置２０の接地電位を外部電源の接地電位と共通にするための１本の端子を有している。このプラグ１０がコンセントに差し込まれることで、ケーブル側装置２０（ひいては二次電池）は外部電源から交流にて電力の供給を受けることが可能になるとともに、その接地電位は外部電源の接地電位と共通とされる。なお、本実施の形態では、外部電源として家庭用電源を採用しているが、他に例えば充電スタンドに設置される電源であってもよい。

また、ケーブル側装置２０は、充電ケーブル３０に一体的に設けられ、発振器２１、抵抗器Ｒ２２、検出回路２３、リレー２４、及び図示しない判断制御回路等々を有する。

このうち、発振器２１は、抵抗器Ｒ２２、ＣＰＬＴ線３１及びＧＮＤ線３２にそれぞれ接続されている。そして、発振器２１は、上記プラグ１０が上記コンセントに差し込まれ、家庭用電源等から電源が供給されると、「１２［Ｖ］」の固定幅の直流信号（すなわち、周波数「０［Ｈｚ］」のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）をＣＰＬＴ信号として生成・出力する。また、発振器２１は、判断制御回路から指令を受けると、直流信号に替えて、電圧レベル「±１２［Ｖ］」の固定幅で、且つ、周波数「１［Ｈｚ］」のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をＣＰＬＴ信号として生成・出力する（発振を開始する）。なお、このＣＰＬＴ信号が特許請求の範囲に記載の通知信号に相当する。

抵抗器Ｒ２２は、電気抵抗値が「１ｋ［Ω］」の適宜の抵抗素子で構成されており、上記発振器２１の後段に接続されている。そして、抵抗器Ｒ２２は、後述する充電制御装置５０を構成する抵抗器（例えばＲ５４及びＲ５５等）とともに、ＣＰＬＴ信号の電圧レベルを分圧する（以下、分圧レベルと記載する）。

検出回路２３は、適宜の電圧レベル検出回路で構成され、抵抗器Ｒ２２後段に接続されている。検出回路２３は、発振器２１から出力されるＣＰＬＴ信号の抵抗器Ｒ２２後段における分圧レベルを検出し、この検出したＣＰＬＴ信号の分圧レベルを図示しない判断制御回路に出力する。

リレー２４は、公知のリレーであり、電源線３３上に設けられている。このリレー２４は判断制御回路によってそのオンオフが制御（通電制御）されている。

判断制御回路は、適宜の電子回路によって構成され、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルに基づいて、充電ケーブル３０の通電状態及びバッテリの充電制御の状態を確認・通知する。

具体的には、判断制御回路は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第１電圧レベル帯（本実施の形態では「１２［Ｖ］±１［Ｖ］」）に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続されていない非接続状態にある」と判断する。

また、判断制御回路は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第２電圧レベル帯（本実施の形態では「９［Ｖ］±１［Ｖ］」）に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。なお、この旨が通知されたと判断すると、判断制御回路は、上記ＣＰＬＴ信号を発振させる指令を発振器２１に対し出力する。

また、判断制御回路は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯（本実施の形態では「６［Ｖ］±１［Ｖ］」）に収まると判断する場合、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。この旨通知されたと判断すると、判断制御回路は、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始する。

充電ケーブル３０は、ＣＰＬＴ信号用の信号線であるＣＰＬＴ線３１、外部電源及びケーブル側装置２０の接地電位をとるための信号線であるＧＮＤ線３２、外部電源から電力の供給を受けるための信号線である電源線３３、及び車両４０に設けられた車両側コネクタ４４と接続するためのコネクタであるケーブル側コネクタ３４を有して構成されている。

ケーブル側コネクタ３４が車両側コネクタ４４に接続されると、ＣＰＬＴ線３１は、車両４０に設けられた信号線４１に接続され、この信号線４１は充電制御装置５０の端子５２ａに接続される。また、ＧＮＤ線３２は、車両４０内に設けられた信号線４２に接続され、この信号線４２は車両４０の車体の適宜の箇所に接地される（ボデー電位ＧＮＤ１）。そのため、外部電源及びケーブル側装置２０はボデー電位ＧＮＤ１に接地されることになる。また、電源線３３は、車両４０内に設けられた信号線４３に接続され、この信号線４３は、車両４０に搭載された図示しない車載充電器に接続される。そのため、車載充電器は、信号線４３から交流の電力の供給を受けると、直流の電力に変換して、図示しない充電池を充電する。

充電制御装置５０は、周知のＣＰＵ５１、端子５２ａ、端子５２ｂ及び各種素子等々を有して構成されている。ここで、一般に、車載制御装置は、図示しない補機バッテリによって電源が供給され、車載制御装置のＧＮＤは、補機バッテリのマイナス側に接続される。この補機バッテリのマイナス側は、補機バッテリが設置されている近傍のボデーＧＮＤに接地される。したがって、充電制御装置５０も一般の車載制御装置と同様に、端子５２ｂが補機バッテリのマイナス側に接続され、そのマイナス側がボデーＧＮＤに接続されている。つまり、充電制御装置５０のＧＮＤは、車両４０の車体の適宜の部位に接地されることとなる（ボデー電位ＧＮＤ２）。この部位は、上記ケーブル側装置２０が接地される部位とは電気的に繋がっているものの、場所が異なっている。また、充電制御装置５０は、端子５２ａにおける電圧レベルが「０［Ｖ］」から「１２［Ｖ］」に変化すると起動する。

このうち、ＣＰＵ５１は、ポートａを有しており、このポートａにおける電圧レベルを検出（Ａ／Ｄ変換）する。

図１に示されるように、ケーブル側コネクタ３４が車両側コネクタ４４に接続されると、第１経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオード５３（０．７［Ｖ］）→抵抗器Ｒ５４（１６０［ｋΩ］）→抵抗器Ｒ５５（３９［ｋΩ］）→端子５２ｂ→ボデー電位ＧＮＤ２」が構成される。この第１経路に対し、ケーブル側装置２０（発振器２１）から上記ＣＰＬＴ信号が出力されると、ＣＰＵ５１は、ポートａにて、抵抗器Ｒ２２、Ｒ５４、及びＲ５５による上記ＣＰＬＴ信号の分圧レベルを検出する。

ここで、ボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２が同電位である場合、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは下式（１）から「１１．９４［Ｖ］」となり、ポートａにおける電圧レベルは下式（２）から「２．２０［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝（３９［ｋΩ］＋１６０［ｋΩ］）／（１［ｋΩ］＋１６０［ｋΩ］＋３９［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＝１１．９４［Ｖ］・・・（１）
ポートａにおける電圧レベル＝３９［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋１６０［ｋΩ］＋３９［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］）＝２．２０［Ｖ］・・・（２）
そのため、ＣＰＵ５１は、ポートａにおける電圧レベルがおよそ「２．２０［Ｖ］」である場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」と判断する。

なお、上記検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルは、端子５２ａにおける電圧レベルと同一である。そのため、実際には、ケーブル側装置２０は、端子５２ａにおける電圧レベルが「１１．９４［Ｖ］」であるか否かの判断に基づいて「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」か否かを判断することは可能である。しかしながら、本実施の形態では、ケーブル側装置２０は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第１電圧レベル帯に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続されていない非接続状態にある」と判断する。

また、ＣＰＵ５１は出力ポートｂを有しており、このポートｂはＭＯＳトランジスタＴｒ５７のゲート電極に接続されている。ＣＰＵ５１は、ポートａにおける電圧レベルに基づき「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」と判断しない場合、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｌレベルとする。ポートｂにおける電圧レベルが論理Ｌレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５７はオフとされ、抵抗器Ｒ５６はボデー電位ＧＮＤ２に接地されない。

一方、ＣＰＵ５１は、ポートａにおける電圧レベルに基づき「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」と判断する場合、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとする。ポートｂにおける電圧レベルが論理Ｈレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５７はオンとされ、抵抗器Ｒ５６はボデー電位ＧＮＤ２に接地される。すると、第２経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオード５３（０．７［Ｖ］）→抵抗器Ｒ５６（２．７４［ｋΩ］）→ＭＯＳトランジスタＴｒ５７→端子５２ｂ→ボデー電位ＧＮＤ２」が構成される。第１経路及びこの第２経路の合成抵抗値は「２．７０［ｋΩ］」であるため、ボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２が同電位である場合、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは下式（３）から「８．９５［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝２．７０［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋２．７０［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＝８．９５［Ｖ］・・・（３）
すると、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第２電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。

このように、ＣＰＵ５１は、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置２０に通知する。

また、ＣＰＵ５１は、いわゆるインプットキャプチャであるポートｃを有しており、このポートｃで、ＰＷＭ信号が入力されたことを検出する。具体的には、ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力される信号に含まれる立ち上がり及び立ち下がりを検出し、検出する立ち上がりの間の時間を計時することでＰＷＭ信号の周期を算出し、立ち上がり及び立ち下がり間の時間を計時することで信号の幅を算出し、これらからデューティ比を算出する。図１に示されるように、ケーブル側コネクタ３４が車両側コネクタ４４に接続されると、第３経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオード５３→ポートｃ」が構成される。この第３経路に対し、ケーブル側装置２０（発振器２１）から上記ＣＰＬＴ信号が出力されると、ＣＰＵ５１は、ポートｃにて、上記ＣＰＬＴ信号のデューティ比を検出する。

既述したように、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０から通知されたと判断すると、上記ＣＰＬＴ信号を発振させる指令を発振器２１に対し出力する。そのため、ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力されるＣＰＬＴ信号に発振が確認されると、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置２０が確認したと判断することができる。

また、ＣＰＵ５１はポートｄ１〜ｄ３を有しており、これらポートｄ１〜ｄ３は、ＭＯＳトランジスタＴｒ５９ａ〜５９ｃのゲート電極にそれぞれ接続されている。ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力されるＣＰＬＴ信号の発振の有無に基づき「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置２０が確認したと判断しない場合、ポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルをそれぞれ論理Ｌレベルとする。ポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルがそれぞれ論理Ｌレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５９ａ〜５９ｃはそれぞれオフとされ、抵抗器Ｒ５８ａ〜５８ｃはそれぞれボデー電位ＧＮＤ２に接地されない。

一方、ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力されるＣＰＬＴ信号の発振の有無に基づき「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置２０が確認したと判断する場合、上記車載充電器に指令を出力し、外部電源からの電力受入準備を開始する。

そして、ＣＰＵ５１は、外部電源からの電力受入準備が完了すると、ポートｂに加えポートｄ１及びポートｄ２における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとするとともに、ポートｄ３における電圧レベルを論理Ｌレベルとする。ポートｄ１及びｄ２における電圧レベルがそれぞれ論理Ｈレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５８ａ及びＴｒ５８ｂはそれぞれオンとされ、抵抗器Ｒ５８ａ及び５８ｂはそれぞれボデー電位ＧＮＤ２に接地される。すると、第４経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオードＤ５３（０．７［Ｖ］）→抵抗器Ｒ５８ａ（１．６［ｋΩ］）→ＭＯＳトランジスタＴｒ５９ａ→端子５２ｂ→ボデー電位ＧＮＤ２」、及び第５経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオードＤ５３（０．７［Ｖ］）→抵抗器Ｒ５８ｂ（６．２［ｋΩ］）→ＭＯＳトランジスタＴｒ５９ｂ→端子５２ｂ→ボデー電位ＧＮＤ２」がそれぞれ構成される。第１経路及び第２経路並びに第４経路及び第５経路の合成抵抗値は「０．８６５［ｋΩ］」であるため、ボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２が同電位である場合、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは下式（４）から「５．９４［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝０．８６５［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋０．８６５［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＝５．９４［Ｖ］・・・（４）
すると、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まることから、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。このように、ＣＰＵ５１は、ポートｂに加えポートｄ１及びポートｄ２における電圧レベルを論理Ｈレベルとするとともにポートｄ３における電圧レベルを論理Ｌレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置２０に通知する。ちなみに、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。

ところで、ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４が接続されると、外部電源及びケーブル側装置２０はボデー電位ＧＮＤ１に接地される。また、充電制御装置５０はボデー電位ＧＮＤ２に接地されている。これらボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２は、同一の車両の車体に接地されてはいるものの、接地される部位が異なるため、ケーブル側装置２０の接地電位と充電制御装置５０の接地電位との間に電位差（いわゆる浮き）が生じる。この浮きが生じると、充電制御装置５０によるＣＰＬＴ信号の分圧レベルは上記第１〜第３電圧レベル帯のいずれかに収まらなくなることがあり、ケーブル側装置２０は、充電制御装置５０の充電制御状態を認知（把握）することができなくなる。その結果、充電制御装置による充電制御が正常に行われなくなってしまうことがある。

以下、具体的に説明する。既述したように、充電制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置２０に通知する。そして、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第２電圧レベル帯に収まると判断する場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。

ここで例えば、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が「２［Ｖ］」だけ高電位であったとする。このとき、第１経路及び第２経路の合成抵抗値は「２．７０［ｋΩ］」であること及び下式（５）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは、「９．４９［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝２．７０［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋２．７０［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］−２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］＝９．４９［Ｖ］・・・（５）
また例えば、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が「２［Ｖ］」だけ低電位であったとする。このとき、第１経路及びこの第２経路の合成抵抗値は「２．７０［ｋΩ］」であること及び下式（６）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは「８．４１［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝２．７０［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋２．７０［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］−２［Ｖ］＝８．４１［Ｖ］・・・（６）
上式（５）及び（６）から分かるように、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が「２［Ｖ］」だけ高電位あるいは低電位であっても、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第２電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたとのケーブル側装置２０による判断結果に影響はない。ケーブル側装置２０は、充電制御装置５０の充電制御状態を正しく認知（把握）することができている。

また、既述したように、充電制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、ポートｂに加えポートｄ１及びポートｄ２における電圧レベルを論理Ｈレベルとするとともにポートｄ３における電圧レベルを論理Ｌレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置２０に通知する。そして、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まると判断する場合、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。

ここで例えば、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が「２［Ｖ］」だけ高電位であったとする。このとき、第１経路及び第２経路並びに第４経路及び第５経路の合成抵抗値は「０．８６５［ｋΩ］」であること及び下式（７）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは「７．０１［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝０．８６５［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋０．８６５［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］−２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］＝７．０１［Ｖ］・・・（７）
また例えば、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が「２［Ｖ］」だけ低電位であったとする。このとき、第１経路及び第２経路並びに第４経路及び第５経路の合成抵抗値は「０．８６５［ｋΩ］」であること及び下式（８）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは「４．８７［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝０．８６５［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋０．８６５［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］−２［Ｖ］＝４．８７［Ｖ］・・・（８）
上式（７）及び（８）から分かるように、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が「２［Ｖ］」だけ高電位あるいは低電位となると、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まらないことから、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたとケーブル側装置２０によって判断されず、この判断結果に影響を大きく及ぼす。ケーブル側装置２０は、充電制御装置５０の充電制御状態を正しく認知（把握）することができなくなる。その結果、充電制御装置５０による充電制御は正常に行われなくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、充電制御装置５０は、初期状態におけるＣＰＬＴ信号の分圧レベルを初期分圧レベルとして記憶保持するとともに、このＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルに応じて分圧比を変更して充電制御を行うこととした。なお、初期状態とは、充電ケーブル差込口にプラグ１０が差し込まれ、ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４が互いに接続された状態、ケーブル側装置２０（発振器２１）から充電制御装置５０へＣＰＬＴ信号として直流信号が出力されている状態を意味する。また、この初期分圧レベルが特許請求の範囲に記載の基準分圧レベルに相当する。

ここで、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が例えば「２［Ｖ］」だけ高電位であるとすると、ＣＰＵ５１のポートａにおける電圧レベルは下式（９）から「１．８１［Ｖ］」となる。
ポートａにおける電圧レベル＝３９［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋１６０［ｋΩ］＋３９［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］−２［Ｖ］）＝１．８１［Ｖ］・・・（９）
また、既述したように、ボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２が同電位であるとすると、ＣＰＵ５１のポートａにおける電圧レベルは上式（２）から「２．２０［Ｖ］」となる。

また、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が例えば「２［Ｖ］」だけ低電位であるとすると、ＣＰＵ５１のポートａにおける電圧レベルは下式（１０）から「２．５９［Ｖ］」となる。
ポートａにおける電圧レベル＝３９［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋１６０［ｋΩ］＋３９［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］）＝２．５９［Ｖ］・・・（１０）
このように、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル（＝ＣＰＵ５１のポートａにおける電圧レベル）は、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が高電位であるほど小さくなる一方、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が低電位であるほど大きくなることが、発明者らによって確認されている。

こうした傾向を踏まえ、本実施の形態では、ＣＰＵ５１は、外部電源からの電力受入準備が完了すると、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルの閾値への到達態様を判断する。

ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第２閾値（「１．８９［Ｖ］」）を下回ると判断する場合、すなわちボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が高電位である場合、ＣＰＵ５１は、ポートｂ及びポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとする。ポートｂ及びポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルが論理Ｈレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５７及びＴｒ５９ａ〜５９ｃはそれぞれオンとされ、抵抗器Ｒ５６及びＲ５８ａ〜Ｒ５８ｃはそれぞれボデー電位ＧＮＤ２に接地される。すると、第２経路並びに第４経路及び第５経路に加え、さらに第６経路「発振器２１→抵抗器Ｒ２２→充電ケーブル３０（ＣＰＬＴ線３１）→ケーブル側コネクタ３４→車両側コネクタ４４→信号線４１→端子５２ａ→ダイオードＤ５３（０．７［Ｖ］）→抵抗器Ｒ５８ｃ（４．３［ｋΩ］）→ＭＯＳトランジスタＴｒ５９ｃ→端子５１ｂ→ボデー電位ＧＮＤ２」も構成される。ここで、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が例えば「２Ｖ」だけ高電位であるとすると、第１経路及びこれら経路の合成抵抗値は「０．７２［ｋΩ］」であること及び下式（１１）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは「６．５９［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝０．７２［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋０．７２［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］−２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］＝６．５９［Ｖ］・・・（１１）
上式（１１）から分かるように、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が例えば「２Ｖ」だけ高電位であっても、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。

また、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第２閾値（「１．８９［Ｖ］」）以上であり、且つ、第１閾値（「２．５２［Ｖ］）以下であると判断する場合、すなわちボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２がほぼ同電位である場合、ＣＰＵ５１は、ポートｂに加えポートｄ１及びポートｄ２における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとするとともに、ポートｄ３における電圧レベルを論理Ｌレベルとする。この場合の作動については割愛するが、ボデー電位ＧＮＤ１とボデー電位ＧＮＤ２との電位差が「±２［Ｖ］」よりも小さな範囲であるとすると、端子５２ａにおける電圧レベルは「５．０８［Ｖ］」以上且つ「６．８０［Ｖ］」以下となることが発明者らによって確認されている。したがって、ボデー電位ＧＮＤ１及びボデー電位ＧＮＤ２がほぼ同電位である場合、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。

また、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第１閾値（「２．５２［Ｖ］」）を上回ると判断する場合、すなわちボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が低電位である場合、ＣＰＵ５１は、ポートｂ及びポートｄ１における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとするとともに、ポートｄ２及びｄ３における電圧レベルを論理Ｌレベルとする。ポートｂ及びｄ１における電圧レベルが論理Ｈレベルとされると、ＭＯＳトランジスタＴｒ５７及びＴｒ５９ａはそれぞれオンとされ、抵抗器Ｒ５６及びＲ５８ａはそれぞれボデー電位ＧＮＤ２に接地される。すると、第２経路並びに第４経路がそれぞれ構成される。ここで、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２の電位が例えば「２［Ｖ］」だけ低電位であるとすると、第１経路及びこれら経路の合成抵抗値は「１．００［ｋΩ］」であること及び下式（１２）から、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルは「５．３５［Ｖ］」となる。
端子５２ａにおける電圧レベル＝１．００［ｋΩ］／（１［ｋΩ］＋１．００［ｋΩ］）×（１２［Ｖ］−０．７［Ｖ］＋２［Ｖ］）＋０．７［Ｖ］−２［Ｖ］＝５．３５［Ｖ］・・・（１２）
上式（１２）から分かるように、ボデー電位ＧＮＤ１に対してボデー電位ＧＮＤ２が「２［Ｖ］」だけ低電位であっても、検出回路２３によって検出されるＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まることから、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断することができるようになる。ちなみに、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、この旨通知されたと判断すると、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始することは既述した通りである。

以上のように構成されたプラグイン車両用充電システムを構成する充電制御装置５０の動作について、図２及び図３を併せ参照して説明する。なお、図２は、充電制御装置５０によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートであり、図３は、ＣＰＬＴ信号の分圧レベルの推移例を示すタイミングチャートである。

図３に示されるように、充電ケーブルのプラグ１０が充電ケーブル差込口に差し込まれると、ケーブル側装置２０を構成する発振器２１が「１２［Ｖ］」の固定幅の直流信号をＣＰＬＴ信号として生成・出力する（時刻ｔ１１）。そして、ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４が互いに接続されると（時刻ｔ１２）、充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルが「０［Ｖ］」から「１２［Ｖ］に変化する。充電制御装置５０の端子５２ａにおける電圧レベルが「０［Ｖ］」から「１２［Ｖ］に変化することで、ＣＰＵ５１が起動し、図２に示す処理が実行開始される。

図２に示す処理の実行開始時には、充電制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、上記初期状態にある。そのため、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１の処理として、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル、すなわち端子５２ａにおける分圧レベル、ひいてはポートａにおける電圧レベルを検出し、これを記憶保持する。なお、こうしたＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルの検出及び記憶保持は、時刻ｔ１２に実行される。

ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルの検出及び記憶保持を実行すると、ＣＰＵ５１は、ポートａにおける電圧レベルに基づいて「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」か否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ５１は、ポートａにおける電圧レベルがおよそ「２．２０［Ｖ］」であるか否かを判断し、およそ「２．２０［Ｖ］」であると判断する場合、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」と判断する。

「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」と判断すると、ＣＰＵ５１は、続くステップＳ１２の処理として、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで、ＭＯＳトランジスタＴｒ５７をオンとする。すると、上記第２経路が構成される結果、図３に示されるように、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル（ポートａにおける電圧レベル）は、時刻ｔ１３においておよそ「９［Ｖ］」に変化する。このように、ＣＰＵ５１は、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置２０に通知する。

ＣＰＵ５１は、上記通知を終えると、続くステップＳ１３の判断処理として、ＣＰＬＴ信号の発振を検出するか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力される信号の発振の有無を繰り返し判断し、発振があると判断する（ステップＳ１３の判断処理で「Ｙｅｓ」）まで待機する。

一方、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、ＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第２電圧レベル帯に収まることから、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。そして、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、ＣＰＬＴ信号の電圧レベルを発振させる指令を発振器２１に対し出力する。すると、ＣＰＬＴ信号は、図３に示すように、時刻ｔ１４において発振開始する。

ＣＰＵ５１は、ポートｃに入力される信号に発振を確認する（ステップＳ１３の判断処理で「Ｙｅｓ」）と、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」ことをケーブル側装置２０が確認したと判断する。そして、ＣＰＵ５１は、上記車載充電器に指令を出力し、外部電源からの電力受入準備を開始する。

上記車載充電器に指令を出力すると、ＣＰＵ５１は、続くステップＳ１４の判断処理として、車載充電器の電力受入準備が完了したか否かを繰り返し判断し、完了したと判断する（ステップＳ１４の判断処理で「Ｙｅｓ」）まで待機する。

外部電源からの電力受入準備が完了したと判断する場合（ステップＳ１４の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＣＰＵ５１は、続くステップＳ１５の判断処理として、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルの閾値への到達態様を判断する。

具体的には、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第１閾値（「２．５２［Ｖ］」）を上回ると判断する場合、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１における電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで、トランジスタＴｒ５９ａをオンとする。なお、ＣＰＵ５１は、先のステップＳ１２の処理において、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとし、トランジスタＴｒ５７をオンとしている。すると、上記第４経路が構成される結果、図３に示されるように、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル（ポートａにおける電圧レベル）は、時刻ｔ１５においておよそ「６［Ｖ］」に変化する。このように、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１における電圧レベルを論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置２０に通知する。

一方、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第２閾値（「１．８９［Ｖ］」）以上であり、且つ、第１閾値（「２．５２［Ｖ］）以下であると判断する場合、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１及びｄ２における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとすることで、トランジスタＴｒ５９ａ及び５９ｂをそれぞれオンとする。なお、ＣＰＵ５１は、先のステップＳ１２の処理において、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとし、トランジスタＴｒ５７をオンとしている。すると、上記第４経路及び第５経路が構成される結果、図３に示されるように、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル（ポートａにおける電圧レベル）は、時刻ｔ１５においておよそ「６［Ｖ］」に変化する。このように、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１及びｄ２における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置２０に通知する。

他方、ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルが第２閾値（「１．８９［Ｖ］」）を下回ると判断する場合、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとすることで、トランジスタＴｒ５９ａ〜５９ｃをそれぞれオンとする。なお、ＣＰＵ５１は、先のステップＳ１２の処理において、ポートｂにおける電圧レベルを論理Ｈレベルとし、トランジスタＴｒ５７をオンとしている。すると、上記第４経路〜第６経路が構成される結果、図３に示されるように、ＣＰＬＴ信号の分圧レベル（ポートａにおける電圧レベル）は、時刻ｔ１５においておよそ「６［Ｖ］」に変化する。このように、ＣＰＵ５１は、ポートｄ１〜ｄ３における電圧レベルをそれぞれ論理Ｈレベルとすることで分圧比を変更し、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨をケーブル側装置２０に通知する。

ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、ＣＰＬＴ信号の分圧レベルが第３電圧レベル帯に収まるか否かを判断し、収まると判断すると、「外部電源からの電力受入準備が完了した」旨が充電制御装置５０によって通知されたと判断する。そして、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、上記リレー２４をオンとし、外部電源から二次電池へ電力を供給開始する。

以上説明した上記実施の形態では、充電制御装置５０は、ケーブル側装置２０がボデー電位ＧＮＤ１の電位を基準として「１２［Ｖ］」にてＣＰＬＴ信号を生成・出力している初期状態にて、ボデー電位ＧＮＤ２の電位を基準としてポートａにおける電圧レベルを検出し、記憶保持する。そして、充電制御装置５０は、この記憶保持したポートａにおける電圧レベルに応じて分圧比を変更することで、バッテリの充電制御の状態をケーブル側装置２０に通知することとした。記憶保持したポートａにおける電圧レベルは、ボデー電位ＧＮＤ１とボデー電位ＧＮＤ２の電位差を反映する。こうした電位差を反映する、記憶保持したポートａにおける電圧レベルに応じて分圧比を変更するため、ボデー電位ＧＮＤ１とボデー電位ＧＮＤ２との間に浮きが生じた場合であっても、充電制御装置５０は、充電制御状態を正しく通知することができるようになり、ケーブル側装置２０は、バッテリの充電制御の状態を正しく認知（把握）することができるようになる。したがって、ボデー電位ＧＮＤ１とボデー電位ＧＮＤ２との間に浮きが生じた場合であっても、充電制御を正常に行なうことができるようになる。

なお、本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成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、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、充電制御装置５０（ＣＰＵ５１）が「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置２０に通知すると、ケーブル側装置２０（判断制御回路）は、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨が充電制御装置５０によって通知されたと認知していたが、ボデー電位ＧＮＤ１とボデー電位ＧＮＤ２との間の浮きに起因して、このような通知や認知を正しく行なえず、ひいては充電制御を正常に行なうことができなくなる場合も考えられる。そこで、充電制御装置５０は、バッテリの充電制御の状態のうち、「ケーブル側コネクタ３４及び車両側コネクタ４４は電気的に接続された接続状態にある」旨をケーブル側装置２０に通知する際に、上記ＣＰＬＴ信号の初期分圧レベルに応じて分圧比を変更して充電制御を行うこととしてもよい。

本発明に係るプラグイン車両用充電システム及び充電制御装置の一実施の形態について、その概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態によって生成・出力されるＣＰＬＴ信号の推移例を示すタイミングチャートである。 充電ケーブル規格に適う一般的な充電システムの一例について、その概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１、１００…充電システム、１０…プラグ、２０、１２０…ケーブル側装置、２１、１２１…発振器、Ｒ２２、Ｒ１２２…抵抗器、２３、１２３…検出回路、２４…リレー、３０…充電ケーブル、３１…ＣＰＬＴ線、３２…ＧＮＤ線、３３…電源線、３４…ケーブル側コネクタ、４０…プラグイン車両、４１〜４３…信号線、５０、１５０…充電制御装置、５１、１５１…ＣＰＵ、５２ａ、５２ｂ…端子、Ｄ５３、Ｄ１５３…ダイオード、Ｒ５４〜Ｒ５６、Ｒ５８ａ〜Ｒ５８ｃ、Ｒ１５４、Ｒ１５６…抵抗器、Ｔｒ５７、Ｔｒ５９ａ〜Ｔｒ５９ｃ…ＭＯＳトランジスタ、Ｓ１５７…スイッチ

Claims (8)

1. 充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置と、
   前記充電ケーブルと一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置とを備え、
   前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記充電ケーブルの通電状態及び前記バッテリの充電制御の状態を互いに通知・確認しつつ、前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給するプラグイン車両用充電システムであって、
   前記ケーブル側装置及び前記充電制御装置は、前記プラグイン車両の車体の異なる部位にそれぞれ接地されており、
   前記充電制御装置は、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、前記充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した分圧レベルを基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
2. 請求項１に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
   前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
3. 請求項１または２に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
   前記充電制御装置は、前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラグイン車両用充電システムにおいて、
   前記充電制御装置は、前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することを特徴とするプラグイン車両用充電システム。
5. 充電ケーブル差込口にプラグが差し込まれる充電ケーブルを介して車両外の外部電源から供給される電力によってバッテリの充電が可能なプラグイン車両に設けられて、前記バッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
   前記充電ケーブルに一体的に設けられて、前記充電ケーブル差込口に前記プラグが差し込まれることに基づいて通知信号を生成・出力するとともに、当該充電ケーブルの通電を制御するケーブル側装置との間で、前記通知信号の少なくとも分圧レベルを用いて、前記バッテリの充電制御の状態及び前記充電ケーブルの通電状態を互いに通知・確認しつつ前記外部電源から前記バッテリへ電力を供給し、
   前記プラグイン車両の車体の前記ケーブル側装置とは異なる部位に接地され、前記ケーブル側装置が該ケーブル側装置の接地電位を基準として所定の一定電圧レベルにて前記通知信号を生成・出力している状態にて、当該充電制御装置の接地電位を基準として前記通知信号の分圧レベルを検出し、この検出した前記通知信号の基準分圧レベルとし、その基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することで、前記バッテリの充電制御の状態を前記ケーブル側装置に通知することを特徴とする充電制御装置。
6. 請求項５に記載の充電制御装置において、
   前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記外部電源からの電力受入準備が完了した旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とする充電制御装置。
7. 請求項５または６に記載の充電制御装置において、
   前記バッテリの充電制御の状態のうち、前記充電ケーブルを介して前記外部電源と電気的に接続された接続状態にある旨を通知する際に、前記通知信号の基準分圧レベルに応じて分圧比を変更することを特徴とする充電制御装置。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載の前記充電制御装置において、
   前記通知信号の基準分圧レベルが大きいほど小さくなるように分圧比を変更することを特徴とする前記充電制御装置。

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