JP5834187B2 - 給電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、給電制御装置に関するものである。

従来より、外部電源から、例えばプラグインハイブリット車や電池自動車のような電気自動車が備えるバッテリに電力を供給する給電制御装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。このような給電制御装置では、外部電源から電気自動車への給電路が基板上のパターンによって構成され、さらにこの基板には、電源側及び自動車側の各ケーブルと給電路の間をそれぞれ電気的に接続する端子台ブロックが実装されていることから組立性がよく、作業時間の短縮に寄与するものであった。

特開２００９−３３７８９号公報（段落［００１５］−段落［００２６］、及び、第１図−第４図）

上述の特許文献１に示した給電制御装置では、作業時間の短縮が図れるものの、基板上のパターンによって給電路を構成しているため、パターン間の絶縁距離を確保する必要があり、そのため基板の外形寸法が大きくなることから、装置が大型化するものであった。また、給電路を基板上のパターンで構成しているため、給電路に流す電流が制限されていた。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、給電路の電流容量を大きくしつつ小型化を可能にした給電制御装置を提供することにある。

本発明の給電制御装置は、外部電源から、バッテリ及び前記バッテリを充電する充電回路を備えた電気自動車への給電を制御する給電制御装置であって、前記外部電源から前記電気自動車への給電路の途中に設けられて前記給電路を開閉するリレー、前記リレーを制御する制御回路部、前記電気自動車側での漏電発生を検知する漏電検知部、及び前記給電路から電源供給を受けて所定の制御電源を生成する電源回路部を少なくとも内蔵した本体ハウジング部と、前記外部電源の電源コンセントに着脱自在に接続される電源側接続部と、前記電気自動車が備える受電用のコネクタに着脱自在に接続される自動車側接続部と、前記電源回路部及び前記制御回路部が実装される基板とは別体に設けられた金属板により前記給電路を形成し、前記金属板がインサート成形された給電路ブロックと、前記外部電源側のケーブルが接続され、前記ケーブルと前記給電路の間を電気的に接続する端子台と、を備え、前記漏電検知部は、零相変流器を有し、前記零相変流器に貫通させた前記給電路の不均衡電流に基づいて漏電を検知し、前記端子台は、前記給電路に電気的に接続される複数の端子板を有し、前記複数の端子板の各々がそれぞれ挿通される複数の挿通孔を有する位置決め部が、前記零相変流器の中心孔に設けられていることを特徴とする。

この給電制御装置において、前記位置決め部は、前記零相変流器の前記中心孔内にモールド成形されているのが好ましい。

給電路を構成する金属板をインサート成形しているので、基板上のパターンによって給電路を形成する場合に比べて絶縁距離を短くすることができ、その結果給電路ブロックを小さくできることから、この給電路ブロックを収納する本体ハウジング部の小型化が図れるという効果がある。また、給電路ブロックとして一体成形しているので、本体ハウジング部への組み込みが容易になるという効果もある。さらに、給電路を金属板で形成しているので、基板上のパターンによって給電路を形成する場合に比べて高電流の供給が可能になるという効果もある。また、零相変流器の中心孔に挿通させる挿通部位を、給電路を構成する金属板の一部で形成しているので、中心孔に挿通させるリード板などを別途設けなくてもよく、製造が容易になるという効果もある。さらに、零相変流器の中心孔に設けた位置決め部によって上記の挿通部位を位置決めできることから、組み立てが容易になるという効果もある。

本実施形態の給電制御装置の分解斜視図である。 同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は外観斜視図である。 同上の概略回路構成図である。 同上に用いられるバスバーブロックの概略回路構成図である。 同上に用いられるバスバーブロックを示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は一部断面図である。 同上に用いられるバスバーブロックを前面側から見た外観斜視図である。 同上に用いられるバスバーブロックのバスバー配置図である。 同上に用いられる電源プリント基板、バスバーブロック及び制御プリント基板を組み付ける手順を説明する説明図である。 同上に用いられる電源プリント基板、バスバーブロック及び制御プリント基板を組み付けた状態の外観斜視図である。 （ａ）は同上に用いられる電源プリント基板、バスバーブロック及び制御プリント基板を組み付けた状態の側断面図、（ｂ）は他の例を示す側断面図である。 同上に用いられるバスバーブロックに、零相変流器及び電源側の端子台ブロックを組み付ける手順を説明する説明図である。 （ａ）は同上に用いられるバスバーブロックに、零相変流器及び電源側の端子台ブロックを組み付けた状態の側断面図、（ｂ）は断面斜視図である。 （ａ）は同上に用いられるバスバーブロックに、リレー及び自動車側の端子台ブロックを取り付けた状態の側面図、（ｂ）は斜視図である。 同上に用いられる電源プリント基板、バスバーブロック、制御プリント基板及び端子台ブロックを組み付けた状態の外観斜視図である。 零相変流器の中心孔に挿通する挿通部位を、同上に用いられるバスバーブロックのバスバーの一部で構成した例を示す斜視図である。

以下に、本発明に係る給電制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明に係る給電制御装置Ａは、図３に示すように、例えば商用交流電源のような外部電源を供給する電源コンセントに挿抜自在に接続されるプラグ６０と、電気自動車Ｂに接続されるコネクタ６１とに、それぞれケーブルＰＣ，ＣＣを介して接続され、外部電源から電気自動車Ｂへの給電を制御するものである。この給電制御装置Ａは、電池自動車やプラグインハイブリット車のような電気自動車が備える、バッテリ７０を充電するための充電回路への電力供給を入切するために用いられる。なお、以下の説明では、特に断りがない限り、図２（ａ）に示す向きにおいて上下左右の方向を規定し、図２（ｂ）中の左右方向を前後方向として説明を行うが、上記の方向はあくまでも説明の便宜上のものであり、実際の使用状態での向きとは必ずしも一致しない。また、図３中の実線矢印は電流の向きを示しているが、給電路Ｌ，Ｎに流れる電流は交流電流であることから、その流れる向きは時間経過に応じて交互に変化する。

図３は本実施形態の給電制御装置Ａと電気自動車Ｂの概略回路構成図であり、電気自動車Ｂは、例えばリチウムイオン電池からなり、動力源となるモータ（図示せず）に電力を供給するバッテリ７０と、外部電源たる商用交流電源から給電制御装置Ａを介して供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７０を充電する充電器７１と、充電器７１を給電制御装置Ａに接続するためのコネクタ７２と、充電器７１からバッテリ７０への充電路に挿入されたリレー７３と、充電器７１に供給される交流電力を検出するための検出部７４と、検出部７４の検出結果に応じてリレー７３をオンオフ制御する充電制御部７５とを備えている。そして、充電制御部７５は、検出部７４によって交流電力が検出されるとリレー７３をオンにして充電器７１によりバッテリ７０を充電し、検出部７４によって交流電力が検出されていないときにはリレー７３をオフにして充電器７１によるバッテリ７０の充電を停止する。

一方、給電制御装置Ａは、商用交流電源などの外部電源の電源コンセント（図示せず）に、挿抜自在に接続される接地極付きのプラグ（電源側接続部）６０と、電気自動車Ｂのコネクタ７２に接続されるコネクタ（自動車側接続部）６１と、プラグ６０とコネクタ６１の間に形成される給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥとを備えている。ここで、コネクタ６１には給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥの他に、電気自動車Ｂの充電制御部７５との間で信号の授受を行うための信号ラインＬ１が接続されている。また、給電路Ｌ，Ｎには、それぞれ常開型のリレーＲＹ１，ＲＹ２が挿入され、給電路Ｌ，ＮにおいてリレーＲＹ１，ＲＹ２とコネクタ６１の間からは分岐路Ｌ２が分岐するとともに、給電路Ｌ，ＮはリレーＲＹ１，ＲＹ２とプラグ６０の間で零相変流器ＺＣＴを貫通している。なお、上記の信号ラインＬ１は電気自動車Ｂ側から状態通知信号（所謂ＣＰＬＴ信号）を伝送するためのものであり、給電制御装置Ａでは、この状態通知信号によって電気自動車Ｂが未接続の状態（車未接続）か、充電待機の状態（電気自動車側への給電を停止する状態）か、充電許可の状態（電気自動車側に給電する状態）か、或いは電力利用が不可の状態かを識別することができる。

また、給電制御装置Ａは、零相変流器ＺＣＴよりもプラグ６０側の給電路Ｌ，Ｎに接続された電源有無判定回路部２０と、信号ラインＬ１を介して電気自動車Ｂに接続されるとともに、電気自動車Ｂから信号ラインＬ１を介して伝送された状態通知信号（ＣＰＬＴ信号）に応じてリレーＲＹ１，ＲＹ２をオンオフ制御する制御回路部２１と、零相変流器ＺＣＴによって給電路Ｌ，Ｎに流れる不平衡電流を検出することで漏電を検知するとともに、漏電を検知したときには制御回路部２１を介してリレーＲＹ１，ＲＹ２をオフする漏電検知回路部（漏電検知部）２２と、分岐路Ｌ２の途中に挿入されて、分岐路Ｌ２を流れる電流からリレーＲＹ１，ＲＹ２とコネクタ６１の間の給電路Ｌ，Ｎの電圧を検出する電圧検出回路部２３と、これらの各回路部２０〜２３に対して所定の制御電源を供給する電源回路部２４とを備えている。

ここで、上記の分岐路Ｌ２は、給電路Ｌ，Ｎに挿入したリレーＲＹ１，ＲＹ２よりも電気自動車Ｂ側で分岐するとともに、一端が接地されており、給電路Ｌ，Ｎからの分岐点が電気自動車Ｂ側、接地された一端が電源側となる向きで零相変流器ＺＣＴに挿通されている。つまり、零相変流器ＺＣＴに挿通された分岐路Ｌ２には、給電路Ｌ又はＮを電気自動車Ｂから電源へと戻る電流Ｉ２の向きと同じ向きで、電流Ｉ３が流れることになる。

図１は本実施形態の給電制御装置Ａの分解斜視図であり、細長い直方体形状のハウジング（本体ハウジング部）１を具備する。このハウジング１は、後面（図１中の下面）が開口した箱状に形成された合成樹脂成形品からなるボディ１０と、ボディ１０の開口を閉塞する板状の合成樹脂成形品からなる裏カバー１１とを固定ねじ１６で結合して構成される。ボディ１０の上下方向両端部には、ケーブルＰＣ，ＣＣが挿通される挿通孔１０ａ（図１では下側のみ図示）がそれぞれ貫設されており、ケーブルＰＣ，ＣＣを各挿通孔１０ａに挿通させた後、キャップ１２が装着される（図２参照）。なお、このキャップ１２は、例えばエチレン・プロピレンゴムなどの柔軟な材料からなるガスケット（図示せず）を覆うようにして取り付けられ、このガスケットによりケーブルＰＣ，ＣＣを保持するとともに、ハウジング１の防水性を確保している。また、ボディ１０と裏カバー１１の間にはＯリング１３が配置され、ボディ１０と裏カバー１１の隙間をシールしている。

ハウジング１の内部には、図１に示すように、上述した電源有無判定回路部２０、制御回路部２１及び漏電検知回路部２２などを構成する回路部品が実装された制御プリント基板（第２の基板）２と、同じく上述した電圧検出回路部２３及び電源回路部２４などを構成する回路部品（例えばトランスやコンデンサなど）が実装された電源プリント基板（第１の基板）４と、零相変流器ＺＣＴと、リレーＲＹ１，ＲＹ２と、端子台ブロック５Ａ，５Ｂと、給電路Ｌ，Ｎ、接地ラインＰＥ及び信号ラインＬ１を構成するバスバーブロック（給電路ブロック）３とが内蔵されている。また、ハウジング１の前面には、透光性を有する透光カバー１４が配置されるとともに、この透光カバー１４の前面にはラベル１５が貼り付けられている。ここにおいて、制御プリント基板２の前面（図１中の上面）には、外部電源から給電制御装置Ａに給電された際に点灯する通電表示ランプや、リレーＲＹ１，ＲＹ２の溶着を検知した際に点灯するエラー表示ランプが実装されるとともに、漏電遮断動作を検査するためのテストボタンや、リレーＲＹ１，ＲＹ２の遮断状態をリセットするリセット操作を行うためのリセットボタンが実装され、ラベル１５にはそれぞれに対応する形で用途などを示す文字や図記号が表示されている。

図５（ａ）はバスバーブロック３の外観斜視図であり、図５（ｂ）はその一部断面図である。また、図６はバスバーブロック３を前面側から見た外観斜視図であり、図７はバスバーの配置図である。バスバーブロック３は、図７に示すように、例えば導電性の高い銅板からなり、上述した給電路Ｌを構成するバスバー３１Ａ，３１Ｂと、同じく導電性の高い銅板からなり、給電路Ｎを構成するバスバー３２Ａ，３２Ｂと、同じく導電性の高い銅板からなり、接地ラインＰＥを構成するバスバー３３Ａと、同じく導電性の高い銅板からなり、信号ラインＬ１を構成するバスバー３４と、同じく導電性の高い銅板からなり、分岐路Ｌ２を構成するバスバー３７Ａとを主な構成要素として備えており、これらのバスバーをインサート品とするインサート成形によって縦長の略矩形板状に形成されている（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。

ここで、図４はバスバーブロック３の概略回路構成図であり、バスバー３１Ａは、リレーＲＹ１の接点ｒｐ１の一端と端子台ブロック５Ａの間を電気的に接続し、バスバー３１Ｂは、接点ｒｐ１の他端と端子台ブロック５Ｂの間を電気的に接続する。また、バスバー３２Ａは、リレーＲＹ２の接点ｒｐ２の一端と端子台ブロック５Ａの間を電気的に接続し、バスバー３２Ｂは、接点ｒｐ２の他端と端子台ブロック５Ｂの間を電気的に接続する。したがって、リレーＲＹ１，ＲＹ２がオンになった状態では、バスバー３１Ａとバスバー３１Ｂとが電気的に接続されるとともに、バスバー３２Ａとバスバー３２Ｂとが電気的に接続され、電気自動車Ｂ側に電力が供給されるのである。なお、図４中のＬ１，Ｌ２はそれぞれリレーＲＹ１，ＲＹ２の駆動用コイルであり、これらの駆動用コイルＬ１，Ｌ２には電源プリント基板４から所定の直流電力（例えばＤＣ１５Ｖ）が供給される。そして、制御プリント基板２から出力される制御信号に応じて上記の直流電力を入切することで、各接点ｒｐ１，ｒｐ２をオンオフさせるのである。

また、バスバーブロック３の一面（図５（ａ）中の上面）には、バスバー３１Ｂの一部を樹脂成形部３０から上方に突出させたリード板３１Ｃや、バスバー３３Ａの一部を同様に樹脂成形部３０から上方に突出させたリード板３３Ｂなどが設けられており、これらのリード板３１Ｃ，３３Ｂは上述した電源回路部２４の入力端子にそれぞれ電気的に接続される。さらに、バスバーブロック３の一面には、電圧検出回路部２３の出力端子に電気的に接続されるリード板３７Ｂが、バスバー３７Ａの一部を樹脂成形部３０から上方に突出させて形成されるとともに、制御プリント基板２と電源プリント基板４の間を電気的に接続する複数（図５（ａ）では７本）のジョイントピン３６が、樹脂成形部３０を前後方向に貫通して設けられている。また、バスバーブロック３の一面には、電源プリント基板４を固定するための固定ねじが螺合するボス部３５が所定位置に３箇所設けられるとともに、右下部には零相変流器ＺＣＴを収納するための収納凹部３０Ａが凹設されている。なお、バスバーブロック３の前面（図６中の上面）には、制御プリント基板２を固定するための固定ねじが螺合するボス部３８が所定位置に４箇所設けられている。

次に、制御プリント基板２、バスバーブロック３及び電源プリント基板４の組付け手順について図８〜図１０に基づいて説明する。上述した電圧検出回路部２３及び電源回路部２４を構成する、例えばトランスやコンデンサなどの回路部品は、図８に示すように、電源プリント基板（第１の基板）４の一面（図８中の上面）に実装されている。そして、この電源プリント基板４は、回路部品が実装されていない他面（図８中の下面）側をバスバーブロック３に対向させた状態で上方からバスバーブロック３に組み付けた後、固定ねじにより固定される。なお、上述したリード板３１Ｃ，３３Ｂ，３７Ｂ及びジョイントピン３６は、それぞれ電源プリント基板４に設けたスルーホール（図示せず）を貫通しており、例えばはんだを用いて電源プリント基板４に電気的且つ機械的に接続される。また、バスバーブロック３の下面には制御プリント基板２が組み付けられ、固定ねじによりバスバーブロック３に固定される。すなわち、本実施形態では、電源プリント基板４と制御プリント基板２とでバスバーブロック３を挟み込んでいる。なお、図９は制御プリント基板２、バスバーブロック３及び電源プリント基板４を組み付けた状態の外観斜視図、図１０（ａ）はその側面図であり、図１０（ａ）中の上側を裏カバー１１側に向けた状態でボディ１０内部に収納される。

ここで、本実施形態では、図１１に示すように、プラグ６０を備えたケーブルＰＣが着脱自在に接続され、このケーブルＰＣと、給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥとの間を電気的に接続する端子台ブロック（第１の端子台）５Ｂが設けられており、この端子台ブロック５Ｂは、各給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥにそれぞれ電気的に接続される端子板５５，５６，５７を備えている。各端子板５５，５６，５７は、それぞれ導電性を有する金属板（例えば銅板など）からなり、特に給電路Ｌ，Ｎに接続される端子板５５，５６には零相変流器ＺＣＴの中心孔に挿通される挿入片５５Ａ，５６Ａが一体に設けられている。また、端子板５６には、電源回路部２４の入力端子に電気的に接続されるリード板５６Ｂが一体に設けられている。

一方、零相変流器ＺＣＴの中心孔には、上記の挿入片５５Ａ，５６Ａが挿通される一対の挿通孔８１，８１と、信号ラインＬ１の一部を構成するバスバー３７Ｃ（図５（ａ）参照）が挿通される挿通孔８２を有する位置決め部８０がモールド成形されている。そして、バスバーブロック３に設けた収納凹部３０Ａに零相変流器ＺＣＴを収納した後、上方から端子板５５，５６の挿入片５５Ａ，５６Ａをそれぞれ対応する挿通孔８１に挿通するとともに、バスバー３７Ｃの先端部を挿通孔８２に挿通させると、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように端子台ブロック５Ｂが位置決めされるとともに、バスバー３７Ｃが位置決めされる。なおこのとき、挿入片５５Ａは、その先端部でバスバー３１Ｂに溶接されるなどして電気的に接続され、また挿入片５６Ａは、同様にその先端部でバスバー３２Ｂに溶接されるなどして電気的に接続される。さらに、バスバー３７Ｃについても、その一端部でバスバー３７Ｂに溶接されるなどして電気的に接続され、その他端部は制御プリント基板２に電気的に接続される。

また、本実施形態では、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、コネクタ６１を備えたケーブルＣＣが着脱自在に接続され、このケーブルＣＣと、給電路Ｌ，Ｎ、接地ラインＰＥ及び信号ラインＬ１との間を電気的に接続する端子台ブロック（第２の端子台）５Ａが設けられている。この端子台ブロック５Ａは、各給電路Ｌ，Ｎ、接地ラインＰＥ及び信号ラインＬ１にそれぞれ電気的に接続される端子板５１〜５４を備えている。そして、この端子台ブロック５Ａは上記のバスバーブロック３に固定されるのであるが、本実施形態では、バスバーブロック３の厚み方向（図１３（ａ）中の上下方向）において、端子台ブロック５Ａとバスバーブロック３との間にできるスペースにリレーＲＹ１，ＲＹ２を配置している。つまり、本実施形態では、バスバーブロック３の厚み方向において、端子台ブロック５ＡとリレーＲＹ１，ＲＹ２を重ねて配置しているのである。なお、図１４は、制御プリント基板２、バスバーブロック３、電源プリント基板４、零相変流器ＺＣＴ、及び端子台ブロック５Ａ，５Ｂすべてを組み付けた状態の外観斜視図であり、本実施形態では、上記のリード板３１Ｃとリード板５６Ｂを介して電源プリント基板４に電源が供給される。

次に、電気自動車Ｂのバッテリ７０に充電を開始するときの給電制御装置Ａ及び電気自動車Ｂの動作について図３に基づいて説明する。プラグ６０を外部電源の電源コンセントに接続するとともに、コネクタ６１を電気自動車Ｂのコネクタ７２に接続すると、リレーＲＹ１，ＲＹ２よりも電源側（図３中の左側）の給電路Ｌ，Ｎでは給電路ＬとＮとの間に電位差が生じる。この電位差が所定時間生じていることを電源有無判定回路部２０が検知すると、電源有無判定回路部２０はプラグ６０が電源コンセントに接続されたと判定して、制御回路部２１に判定信号を送信する。なお、この判定信号はプラグ６０が電源コンセントに接続されている間は常に送信されている。

制御回路部２１は、電源有無判定回路部２０から判定信号を受信すると、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフにして、回路が安定するまでの所定時間（各回路に電流が流れた場合に、電流が流れ終わってから各回路が十分に放電するまでの時間であり、例えば７５ｍｓ）経過後、電圧検出回路部２３を介してリレーＲＹ１，ＲＹ２よりも電気自動車Ｂ側（図３中の右側）の給電路Ｌ，Ｎの電圧を検知する。リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフしたときに電圧検出回路部２３で電圧が検知されなければ、制御回路部２１はリレーＲＹ１，ＲＹ２が正常に動作している（接点ｒｐ１，ｒｐ２が溶着していない）と判断し、信号ラインＬ１を介して電気自動車Ｂに案内信号（例えば電圧１２Ｖ）を送信する。

案内信号を受信した電気自動車Ｂの充電制御部７５は、充電可能状態であれば充電を許可する許可信号（例えば電圧６Ｖ）を、バッテリ７０が満充電などの状態であって充電を許可しないときには待機信号（例えば電圧９Ｖ）を、信号ラインＬ１を介して制御回路部２１に返信する（この信号がＣＰＬＴ信号である）。なお、コネクタ６１が電気自動車Ｂのコネクタ７２に接続されていない場合には、制御回路部２１から送信された案内信号はそのまま（例えば電圧１２Ｖのまま）返ってくるので、制御回路部２１はコネクタ６１が接続されていないことを検知できるようになっている。

制御回路部２１は、電気自動車Ｂから許可信号を受け取った場合には、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオンにして電気自動車Ｂへの電力の供給を開始するとともに、上記の通電表示ランプを点灯させる。また、制御回路部２１は、電気自動車Ｂから待機信号を受け取ったり、案内信号がそのまま返ってきた場合には、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフにしたまま充電を中止し、通電表示ランプを消灯したままにする。一方、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフしたときに電圧検出回路部２３で電圧が検知された場合には、制御回路部２１はリレーＲＹ１又はＲＹ２が溶着していると判断し、上記のエラー表示ランプを点灯させるとともに、信号ラインＬ１を介して電気自動車Ｂにエラー信号（例えば電圧−１２Ｖ）を送信する。

電気自動車Ｂのバッテリ７０を充電しているときは、電気自動車Ｂの充電制御部７５から制御回路部２１へ許可信号が送信され続けるとともに、制御回路部２１はリレーＲＹ１，ＲＹ２をオンし続ける。また、充電中には零相変流器ＺＣＴ及び漏電検知回路部２２で、給電路Ｌ又はＮを電源から電気自動車Ｂへ向かって流れる電流Ｉ１と、給電路Ｌ又はＮを電気自動車Ｂから電源へ向かって流れる電流Ｉ２、及び分岐路Ｌ２を電気自動車Ｂ側から電源側へ向かって流れる電流Ｉ３の合成電流とを比較して漏電の検知を行っている。したがって、例えば電気自動車Ｂで漏電が発生した場合には、電流Ｉ１と、電流Ｉ２，Ｉ３の合成電流との間に不平衡が生じるから、この不平衡電流を漏電検知回路部２２にて検出している。漏電検知回路部２２は、不平衡電流が所定値以上であれば漏電が生じているものと判断して、制御回路部２１を介してリレーＲＹ１，ＲＹ２をオフするとともに、電気自動車Ｂにエラー信号を送信し、さらにエラー表示ランプを点灯させる。これによって、漏電による感電事故の発生を防止することができる。

バッテリ７０の充電が完了すると、電気自動車Ｂの充電制御部７５は制御回路部２１に待機信号を送信する。待機信号を受信した制御回路部２１は、リレーＲＹ１，ＲＹ２をオフするとともに、電圧検出回路部２３で給電路Ｌ，Ｎの電圧を検知してリレーＲＹ１，ＲＹ２の接点ｒｐ１，ｒｐ２が溶着していないかどうかを検知し、さらに通電表示ランプを消灯させる。

而して、本実施形態によれば、給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥを構成する金属板をインサート成形しているので、基板上のパターンによって給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥを形成する場合に比べて絶縁距離を短くすることができ、その結果バスバーブロック３を小さくできることから、このバスバーブロック３を収納するハウジング１の小型化が図れる。また、バスバーブロック３として一体成形しているので、個々のバスバーを別々に組み込む場合に比べてハウジング１への組み込みが容易になる。さらに、給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥを金属板で形成しているので、基板上のパターンによって給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥを形成する場合に比べて高電流の供給が可能になる。

また、電源回路部２４の入力端子と給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥの電気的な接続をリード板３１Ｃ，３３Ｂ及び５６Ｂで行っているので、リード線によって接続する場合のようにリード線が噛みこんだり断線したりするのを防止でき、また電源プリント基板４の他面（回路部品が実装されていない面）側にバスバーブロック３を配置しているので、リード板３１Ｃ，３３Ｂ及び５６Ｂの長さを短くできてノイズ性能を向上することができる。さらに、電源プリント基板４及び制御プリント基板２でバスバーブロック３を挟むようにして配置しており、両基板２，４間の距離を短くできることから、リード線やリード板による両基板２，４間の接続が容易になる。また、本実施形態のように、給電路Ｌ，Ｎ及び接地ラインＰＥを構成する金属板と一体にリード板３１Ｃ，３３Ｂ及び５６Ｂを設けているので、金属板と別体にリード板を設けた場合に比べて、リード板を金属板に溶接する手間を省くことができ、製造が容易になる。

また、零相変流器ＺＣＴの中心孔に挿通させる挿通部位（挿入片５５Ａ，５６Ａ）を、端子台ブロック５Ｂを構成する端子板５５，５６の一部で形成しているので、中心孔に挿通させるリード板などを別途設けなくてもよく、製造が容易になる。さらに、零相変流器ＺＣＴの中心孔に設けた位置決め部８０によって上記の挿通部位を位置決めできることから、組み立てが容易になる。また、端子台ブロック５Ｂと零相変流器ＺＣＴを重ねて配置できることからコンパクトに組み込むことができ、その結果ハウジング１の小型化が図れる。さらに、リレーＲＹ１，ＲＹ２がＯＦＦの状態であっても制御回路部２１が動作するように、電気自動車Ｂ側にリレーＲＹ１，ＲＹ２を設ける必要があることから、これらのリレーＲＹ１，ＲＹ２を端子台ブロック５Ａと重ねて配置することでコンパクトに組み込むことができ、その結果ハウジング１の小型化が図れる。

ここに、上述した実施形態では、零相変流器ＺＣＴの中心孔に挿通させる挿通部位を、端子台ブロック５Ｂが備える端子板５５，５６と一体に設けた挿入片５５Ａ，５６Ａとした場合について説明したが、例えば図１５に示すように、バスバー３１Ｂの先端部に折曲形成した挿入片３１Ｄ、及びバスバー３２Ｂの先端部に折曲形成した挿入片３２Ｄを上記の挿入部位としてもよく、この場合も中心孔に挿通させるリード板などを別途設けなくてもいいことから製造が容易になる。また、上記の実施形態と同様に、零相変流器ＺＣＴの中心孔に位置決め部８０を設けることで、挿入片３１Ｄ，３２Ｄを位置決めすることが可能になる。なお、挿入片３１Ｄ，３２Ｄの先端部は、溶接されるなどして端子板５５，５６に電気的に接続されることになる。

また、図１０（ｂ）に示すように、電源プリント基板４の部品実装面をバスバーブロック３に対向させて組み付けてもいいが、この場合実装部品の高さ寸法が異なることから、図に示すようなデッドスペースａが生じることになる。

本実施形態の給電制御装置は、前記電源回路部は、第１の基板の一面に回路部品を実装して構成され、前記給電路ブロックは、前記第１の基板の他面側に配置されるとともに、前記給電路と前記電源回路部の入力端子の間がリード板により電気的に接続される。これにより、電源回路部の入力端子と給電路の電気的な接続をリード板で行っているので、リード線によって接続する場合のようにリード線が噛みこんだり断線したりするのを防止でき、また第１の基板の他面側に給電路ブロックを配置しているので、リード板の長さを短くできてノイズ性能を向上することができるという効果がある。

また、本実施形態の給電制御装置は、前記制御回路部は、第２の基板に回路部品を実装して構成され、該第２の基板は、前記第１の基板との間で前記給電路ブロックを挟むようにして配置される。これにより、第１及び第２の基板で給電路ブロックを挟むようにして配置しており、第１及び第２の基板間の距離を短くできることから、リード線やリード板による両基板間の接続が容易になるという効果がある。

また、本実施形態の給電制御装置は、前記リード板は、前記金属板の一部を該金属板を覆う樹脂成形部から突出させて形成される。これにより、給電路を構成する金属板と一体にリード板を設けているので、金属板と別体にリード板を設けた場合に比べて、リード板を金属板に溶接する手間を省くことができ、製造が容易になるという効果がある。

また、本実施形態の給電制御装置は、外部電源側のケーブルが着脱自在に接続され、該ケーブルと前記給電路の間を電気的に接続する第１の端子台を備え、前記漏電検知部は、零相変流器を有し、該零相変流器に貫通させた前記給電路の不均衡電流に基づいて漏電を検知し、前記第１の端子台は前記給電路に電気的に接続される端子板を有し、前記零相変流器の中心孔に、前記端子板の一部が挿通され、前記中心孔内にモールド成形された位置決め部で前記端子板の挿通部位が位置決めされる。これにより、第１の端子台と零相変流器を重ねて配置できることからコンパクトに組み込むことができ、その結果本体ハウジング部の小型化が図れるという効果がある。

また、本実施形態の給電制御装置は、電気自動車側のケーブルが着脱自在に接続され、該ケーブルと前記給電路の間を電気的に接続する第２の端子台を備え、前記リレーは、前記給電路ブロックにおいて前記第２の端子台が配置される部位に、該第２の端子台と重ねて配置され、前記リレーの接点部の一端側に電気的に接続された電気自動車側の給電路を前記第２の端子台に接続している。これにより、リレーがＯＦＦの状態であっても制御回路部が動作するように、電気自動車側にリレーを設ける必要があることから、このリレーを第２の端子台と重ねて配置することでコンパクトに組み込むことができ、その結果本体ハウジング部の小型化が図れるという効果がある。

１ ハウジング（本体ハウジング部）
２ 制御プリント基板
３ バスバーブロック（給電路ブロック）
４ 電源プリント基板
２１ 制御回路部
２２ 漏電検知回路部（漏電検知部）
２４ 電源回路部
６０ プラグ（電源側接続部）
６１ コネクタ（自動車側接続部）
Ａ 給電制御装置
ＲＹ１，ＲＹ２ リレー

Claims (2)

1. 外部電源から、バッテリ及び前記バッテリを充電する充電回路を備えた電気自動車への給電を制御する給電制御装置であって、
   前記外部電源から前記電気自動車への給電路の途中に設けられて前記給電路を開閉するリレー、前記リレーを制御する制御回路部、前記電気自動車側での漏電発生を検知する漏電検知部、及び前記給電路から電源供給を受けて所定の制御電源を生成する電源回路部を少なくとも内蔵した本体ハウジング部と、
   前記外部電源の電源コンセントに着脱自在に接続される電源側接続部と、
   前記電気自動車が備える受電用のコネクタに着脱自在に接続される自動車側接続部と、
   前記電源回路部及び前記制御回路部が実装される基板とは別体に設けられた金属板により前記給電路を形成し、前記金属板がインサート成形された給電路ブロックと、
   前記外部電源側のケーブルが接続され、前記ケーブルと前記給電路の間を電気的に接続する端子台と、を備え、
   前記漏電検知部は、零相変流器を有し、前記零相変流器に貫通させた前記給電路の不均衡電流に基づいて漏電を検知し、
   前記端子台は、前記給電路に電気的に接続される複数の端子板を有し、
   前記複数の端子板の各々がそれぞれ挿通される複数の挿通孔を有する位置決め部が、前記零相変流器の中心孔に設けられていることを特徴とする給電制御装置。
2. 前記位置決め部は、前記零相変流器の前記中心孔内にモールド成形されていることを特徴とする請求項１記載の給電制御装置。

Images