JP7398987B2

JP7398987B2 - ブースターコード

Info

Publication number: JP7398987B2
Application number: JP2020041337A
Authority: JP
Inventors: 康一流田
Original assignee: NTT Facilities Inc
Current assignee: NTT Facilities Inc
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2040-03-10
Also published as: JP2021145423A

Description

本発明は、ブースターコードに関する。

蓄電池の充電量が不足した場合に、ブースターコードを用いて外部の直流電源を蓄電池に接続して、その直流電源からの電力を利用して蓄電池の充電量を回復させることがある。

実開平０２－５８９１号公報実開昭６０－１７０９１６号公報

しかしながら、ブースターコードを利用して蓄電池と直流電源とを接続するときに、誤接続による過電流が流れることがある。また、充電中などにブースターコードのクリップが蓄電池の端子から外れて、そのクリップが他の端子に接触して、コード自身の焼損及び蓄電池の損傷に結びつくような過電流が流れることがあった。例えば、特許文献１と２などの技術が知られているが、上記のような過電流状態を防ぐことができなかった。さらに、充電開始前から過電流の遮断後までの各段階で、クリップ間が有電圧状態にあるのか無電圧状態にあるのか否か、有電圧状態にあるときに極性が正しいか否か、ブースターコードを利用した接続が正しいか否かなどを確認できない場合があった。

本発明の目的は、コード自身の焼損及び蓄電池の損傷に結びつくような過電流を抑制し、かつ両極のコード間に掛かる電圧の極性をより簡易な方法で示すことができるブースターコードを提供することにある。

本発明は、第１直流電圧が印加される第１端子対と第２直流電圧が印加される第２端子対との間に設けられ、ユーザの操作に応じて前記第１端子対と前記第２端子対との間を相互に電気的に接続し、前記第１端子対と前記第２端子対の間に流れる電流の過電流状態を検出すると両極の電気的な接続を遮断する遮断器と、前記遮断器の１次側に設けられ、前記遮断器の１次側に掛る前記第１直流電圧の極性が順極性であるか逆極性であるかを検出して表示する第１検出部と、前記遮断器の２次側に設けられ、前記遮断器の２次側に掛る前記第２直流電圧の極性が順極性であるか逆極性であるかを検出して表示する第２検出部と、前記第１端子対のうちの正極に、その第１端部が接続される第１正極コードと、前記第１端子対のうちの負極に、その第１端部が接続される第１負極コードと、前記第２端子対のうちの正極に、その第１端部が接続される第２正極コードと、前記第２端子対のうちの負極に、その第１端部が接続される第２負極コードと、前記第１正極コードの第２端部に電気的に接続される第１正極クリップと、前記第１負極コードの第２端部に電気的に接続される第１負極クリップと、前記第２正極コードの第２端部に電気的に接続される第２正極クリップと、前記第２負極コードの第２端部に電気的に接続される第２負極クリップと、を備え、前記遮断器は、正極側と負極側の過電流状態を夫々検出し、前記正極の過電流状態と前記負極の過電流状態の何れか一方の検出により前記正極側と前記負極側の両方を夫々遮断するブースターコードである。
上記のブースターコードにおける前記第１検出部は、前記第１直流電圧の極性が順極性である場合に点灯する第１順極性表示部と、前記第１直流電圧の極性が逆極性である場合に点灯する第１逆極性表示部と、第１抵抗と、を備え、前記第１検出部は、前記第２直流電圧の極性が順極性である場合に点灯する第２順極性表示部と、前記第２直流電圧の極性が逆極性である場合に点灯する第２逆極性表示部と、第２抵抗と、を備え、前記第１順極性表示部の発光素子と、前記第１逆極性表示部の発光素子は、互いに逆並列に接続されていて、夫々に共通する前記第１抵抗によって夫々の電流が制限され、前記第２順極性表示部の発光素子と、前記第２逆極性表示部の発光素子は、互いに逆並列に接続されていて、夫々に共通する前記第２抵抗によって夫々の電流が制限されるブースターコードである。

本発明のブースターコードは、コード自身の焼損及び蓄電池の損傷に結びつくような過電流を抑制し、かつ両極のコード間に掛かる電圧の極性をより簡易な方法で示すことができる。

実施形態に係るブースターコード１０の概略構成図である。実施形態に係るブースターコード１０の構成図である。実施形態に係るブースターコード１０の安全性を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、第１実施形態に係るブースターコード１０の概略構成図である。図２は、第１実施形態に係るブースターコード１０の構成図である。

蓄電池充電システム１は、蓄電池２の充電を可能にする。蓄電池２は、例えば直流１２Ｖから２４Ｖ程度の定格電圧を有するものであり、自動車又は無線中継局などでその電力を供給する用途に利用される。

蓄電池充電システム１は、例えば、直流電源３と、ブースターコード１０とを備える。直流電源３は、蓄電池２の定格電圧に応じた所定の電圧範囲の直流電力を供給可能である。ブースターコード１０は、蓄電池２と直流電源３とを電気的に接続する。その後、蓄電池２は、ブースターコード１０を介して供給される直流電源３からの電力によって充電される。

ブースターコード１０は、保護装置１１と、接続コード１２とを備える。保護装置１１には、接続コード１２が接続されている。保護装置１１が接続コード１２に接続される位置は、接続コード１２の長さのなかの何れの位置でもよい。例えば、保護装置１１が接続コード１２の長さの中ほどに配置されている場合について説明する。

接続コード１２は、第１正極コードＣＰ１と第１負極コードＣＮ１の対と、第２正極コードＣＰ２と第２負極コードＣＮ２の対とを備える。接続コード１２の一方の端部には、蓄電池２と直流電源３とに夫々接続するためのクリップが夫々設けられている。

保護装置１１には、第１正極コードＣＰ１と第１負極コードＣＮ１の対が接続される第１端子対ＴＭ１と、第２正極コードＣＰ２と第２負極コードＣＮ２の対が接続される第２端子対ＴＭ２の対が設けられている。

例えば、第１正極コードＣＰ１の第１端部が第１端子対ＴＭ１の正極ＴＭ１Ｐに接続され、第１正極コードＣＰ１の第２端部には第１正極クリップＣＬＰ１が電気的に接続される。第１負極コードＣＮ１の第１端部が第１端子対ＴＭ１の負極ＴＭ１Ｎに接続され、第１負極コードＣＮ１の第２端部には第１負極クリップＣＬＮ１が電気的に接続される。第２正極コードＣＰ２の第１端部が第２端子対ＴＭ２の正極ＴＭ２Ｐに接続され、第２正極コードＣＰ２の第２端部には第２正極クリップＣＬＰ２が電気的に接続される。第２負極コードＣＮ２の第１端部が第２端子対ＴＭ２の負極ＴＭ２Ｎに接続され、第２負極コードＣＮ２の第２端部には第２負極クリップＣＬＮ２が電気的に接続される。

保護装置１１は、例えば、筐体１１１と、遮断器１１２と、第１検出部１１３と、第２検出部１１４とを備える。

筐体１１１は、遮断器１１２と、第１検出部１１３と、第２検出部１１４とをその内部に収容する。例えば、筐体１１１の表面のうち１つの面１１Ｆには、遮断器１１２の操作部と、第１検出部１１３の発光部と、第２検出部１１４の発光部とが露出するように所定の位置に配置されている。

遮断器１１２は、第１直流電圧ＶＤＣ１が印加される第１端子対ＴＭ１と第２直流電圧ＶＤＣ２が印加される第２端子対ＴＭ２との間に設けられている。遮断器１１２は、ユーザの操作に応じて第１端子対ＴＭ１と第２端子対ＴＭ２との間を相互に電気的に接続し、第１端子対ＴＭ１と第２端子対ＴＭ２との間に流れる電流の過電流状態を検出すると、正極側と負極側の両極の電気的な接続を夫々遮断する。その結果、正極ＴＭ１Ｐと正極ＴＭ２Ｐとの間と、負極ＴＭ１Ｎと負極ＴＭ２Ｎとの間とが、それぞれ絶縁された状態になる。

第１検出部１１３は、遮断器１１２の１次側に設けられ、遮断器１１２の１次側に掛る第１直流電圧ＶＤＣ１の極性を検出する。

例えば、第１検出部１１３は、ＬＥＤ１１３Ｇと、ＬＥＤ１１３Ｒと、抵抗１１３Ｚとを備える。ＬＥＤ１１３ＧとＬＥＤ１１３Ｒは、上記の発光部としてのＬＥＤ（light-emitting diode）であり、互いに逆極性で並列接続されている（逆並列接続と呼ぶ。）。抵抗１１３Ｚと、逆並列接続されたＬＥＤ１１３ＧとＬＥＤ１１３Ｒとが直列に接続された状態で、第１端子対ＴＭ１の両極の間に接続される。抵抗１１３Ｚは、電流制限用のインピーダンスを有する。

例えば、第１端子対ＴＭ１が順バイアスになる第１直流電圧ＶＤＣ１が印加されているときに、ＬＥＤ１１３Ｇに順方向電流が流れて点灯し、ＬＥＤ１１３Ｒが逆バイアスされて消灯する。これに対して、第１端子対ＴＭ１が逆バイアスになる第１直流電圧ＶＤＣ１が印加されているときに、ＬＥＤ１１３Ｇが逆バイアスされて消灯し、ＬＥＤ１１３Ｒが順方向電流が流れて点灯する。なお、ＬＥＤ１１３ＧとＬＥＤ１１３Ｒは、逆並列接続されていることにより、逆バイアス時の過電圧によって降伏することを互いに防ぐ。

第２検出部１１４は、遮断器１１２の２次側に設けられ、遮断器１１２の２次側に掛る第２直流電圧ＶＤＣ２の極性を検出する。

例えば、第２検出部１１４は、ＬＥＤ１１４Ｇと、ＬＥＤ１１４Ｒと、抵抗１１４Ｚとを備える。ＬＥＤ１１４ＧとＬＥＤ１１４Ｒは、上記の発光部としてのＬＥＤであり、互いに逆並列接続されている。抵抗１１４Ｚと、逆並列接続されたＬＥＤ１１４ＧとＬＥＤ１１４Ｒとが直列に接続された状態で、第２端子対ＴＭ２の両極の間に接続される。抵抗１１４Ｚは、電流制限用のインピーダンスを有する。第２直流電圧ＶＤＣ２の極性によってＬＥＤ１１４Ｇと、ＬＥＤ１１４Ｒとが点灯する条件は、前述のＬＥＤ１１３Ｇと、ＬＥＤ１１３Ｒとが第１直流電圧ＶＤＣ１の極性によって点灯する条件に対応する。

上記のように構成されたブースターコード１０は、例えば以下のように利用される。

まず、ユーザは、遮断器１１２をオフ状態にする。これにより、保護装置１１（遮断器１１２）の１次側と２次側が電気的に絶縁される。

次に、ユーザは、第１正極コードＣＰ１と第１負極コードＣＮ１を直流電源３の端子対に、極性を揃えてそれぞれ接続する。

さらに、第２正極コードＣＰ２と第２負極コードＣＮ２を蓄電池２の端子対に、極性を揃えてそれぞれ接続する。

上記の接続を終えた段階で、第１検出部１１３と第２検出部１１４は、それぞれ検出した直流の極性をそれぞれ表示する。ユーザは、第１検出部１１３の表示と第２検出部１１４の表示を確認して、蓄電池２への接続と、直流電源３への接続とが正常であるか否かを確認する。この段階では、蓄電池２と直流電源３が絶縁されている。ユーザは、第１検出部１１３の表示と、第２検出部１１４の表示とによって、蓄電池２への接続と、直流電源３への接続の夫々に極性を誤った接続があれば、これを認知できる。仮に、誤接続があったとしても、ユーザは、その接続を正すことができる。

このように充電を開始するまでに、接続コード１２が接続されている極性が正される。

コードの接続が正しいことが確認できた後に、ユーザは、遮断器１１２を操作してオン状態にする。これにより、接続コード１２が正しく接続された状態で蓄電池２の充電が開始される。例えば、ユーザは、所望の時間充電を継続させる。

ここで、対比のため、一般的なブースターコードを利用する場合（比較例）について説明する。上記の場合には、ブースターコードに掛かる電圧を確認するための作業が必要になる。その測定時にテスタ棒を逆の極性で接続するなどの作業上のミスが生じると、テスターで検出された電圧が正しいと誤認するリスクがある。実際に極性の誤りが認知できなかったまま接続すると短絡してしまう。

これに対してブースターコード１０は、蓄電池２と、直流電源３とに接続された状態で、接続コード１２の２極間に掛かる電圧の極性を表示する。蓄電池２と、直流電源３のそれぞれの極性の妥当性が表示されるため、この時に作業上のミスが生じることはない。さらに、遮断器１１２があることで、接続コード１２の過電流を遮断するので、誤接続などにより接続コード１２の焼損及び蓄電池２の損傷に結びつくような過電流を抑制することができる。

なお、遮断器１１２に両切りタイプを用いることで下記のように安全性をさらに高めることができる。

図３は、両切りタイプの遮断器を利用する場合の安全性について説明するための図である。図３（ａ）に示す蓄電池充電システム１は、ブースターコード１０が直流電源３に接続され、直流電源３の負極が、車体などの筐体に電気的に接続されている。この図３（ａ）の中で直流電源３の正極端子をＴＡで示し、その負極端子をＴＢで示す。蓄電池２側の第２正極クリップＣＬＰ２の電極をＴＣで示し、第２負極クリップＣＬＮ２の電極をＴＤで示す。

図３（ｂ）に、第２正極クリップＣＬＰ２の電極ＴＣと、第２負極クリップＣＬＮ２の電極ＴＤとが、他の端子又は電極に接触した場合の安全性を示す。「両切り（本実施例）」は、ブースターコード１０を利用する場合の安全性を示す。これに対して、比較例１として、負極側側が直接接続されたブースターコード、又は負極側で過電流遮断ができないブースターコードを利用する場合を示し、比較例２として、比較例１と同じように正極側に上記を適用した場合の３通りを対比して示す。

例えば、第１条件に示すように、電極ＴＣが端子ＴＡに接触した場合には、過電流は発生しないので、本実施例、比較例１、比較例２の何れもがともに安全である。第２条件に示すように、電極ＴＤが端子ＴＡに接触した場合には、極性が異なるためショートする。本実施例と、比較例２については、遮断器によって過電流が遮断され安全であるが、比較例１は、過電流が流れる経路に遮断器がなく過電流を遮断できず安全ではない。第３条件に示すように、電極ＴＣが端子ＴＢに接触した場合には、極性が異なるためショートする。本実施例と、比較例１については、遮断器によって過電流が遮断され安全であるが、比較例２は、過電流が流れる経路に遮断器がなく過電流を遮断できず安全ではない。第４条件に示すように、電極ＴＤが端子ＴＢに接触した場合には、過電流は発生しないので、本実施例、比較例１、比較例２の何れもがともに安全である。第５条件に示すように、電極ＴＣが電極ＴＤに接触した場合には、遮断器によって過電流が遮断されるため、本実施例、比較例１、比較例２の何れもがともに安全である。第６条件に示すように、電極ＴＣが筐体に接触した場合には、極性が異なるためショートする。本実施例と、比較例１については、遮断器によって過電流が遮断され安全であるが、比較例２は、過電流が流れる経路に遮断器がなく過電流を遮断できず安全ではない。第７条件に示すように、電極ＴＤが筐体に接触した場合には、過電流は発生しないので、本実施例、比較例１、比較例２の何れもがともに安全である。

上記の通り、各比較例の場合には、第１条件から第７条件のうち幾つかの条件で安全性が確保しにくい事象が生じうるが、第１条件から第７条件までのすべての条件で安全性が確保できるのは、本実施例だけである。

前述の図１に示したように、第１検出部１１３のＬＥＤ１１３ＧとＬＥＤ１１３Ｒは、個別の発光装置として形成されている。第２検出部１１４のＬＥＤ１１４ＧとＬＥＤ１１４Ｒについても同様に、個別の発光装置として形成されている。そのため、発光装置が面Ｆ上に配置された位置が異なるため、その位置に基づいて電圧の極性を識別することも可能である。

第１検出部１１３は、面Ｆの中で、筐体１１１から第１正極コードＣＰ１と第１負極コードＣＮ１とが引き出されている方に寄せて配置されている。第２検出部１１４は、面Ｆの中で、筐体１１１から第２正極コードＣＰ２と第２負極コードＣＮ２とが引き出されている方に寄せて配置されている。

少なくとも上記の実施形態のブースターコード１０は、第１直流電圧が印加される第１端子対と第２直流電圧が印加される第２端子対との間に設けられ、ユーザの操作に応じて第１端子対と第２端子対との間を相互に電気的に接続し、第１端子対と第２端子対の間に流れる電流の過電流状態を検出すると両極の電気的な接続を遮断する遮断器と、遮断器の１次側に設けられ、遮断器の１次側に掛る第１直流電圧の極性を検出する第１検出部１１３と、遮断器の２次側に設けられ、遮断器の２次側に掛る第２直流電圧の極性を検出する第２検出部１１４と、第１正極コードの第１端部が第１端子対の正極に接続され、第１正極コードの第２端部に電気的に接続される第１正極クリップと、第１負極コードの第１端部が第１端子対の負極に接続され、第１負極コードの第２端部に電気的に接続される第１負極クリップと、第２正極コードの第１端部が第２端子対の正極に接続され、第２正極コードの第２端部に電気的に接続される第２正極クリップと、第２負極コードの第１端部が第２端子対の負極に接続され、第２負極コードの第２端部に電気的に接続される第２負極クリップと、を備えることにより、コード自身の焼損及び蓄電池の損傷に結びつくような過電流を抑制し、かつ両極のコード間に掛かる電圧の極性をより簡易な方法で示すことができる。

１０ブースターコード、１１２遮断器、１１３第１検出部、１１４第２検出部、ＣＬＮ１第１負極クリップ、ＣＬＮ２第２負極クリップ、ＣＬＰ１第１正極クリップ、ＣＬＰ２第２正極クリップ、ＣＮ１第１負極コード、ＣＮ２第２負極コード、ＣＰ１第１正極コード、ＣＰ２第２正極コード、ＴＡ、ＴＢ端子、ＴＭ１第１端子対、ＴＭ２第２端子対、ＶＤＣ１第１直流電圧、ＶＤＣ２第２直流電圧

Claims

第１直流電圧が印加される第１端子対と第２直流電圧が印加される第２端子対との間に設けられ、ユーザの操作に応じて前記第１端子対と前記第２端子対との間を相互に電気的に接続し、前記第１端子対と前記第２端子対の間に流れる電流の過電流状態を検出すると両極の電気的な接続を遮断する遮断器と、
前記遮断器の１次側に設けられ、前記遮断器の１次側に掛る前記第１直流電圧の極性が順極性であるか逆極性であるかを検出して表示する第１検出部と、
前記遮断器の２次側に設けられ、前記遮断器の２次側に掛る前記第２直流電圧の極性が順極性であるか逆極性であるかを検出して表示する第２検出部と、
前記第１端子対のうちの正極に、その第１端部が接続される第１正極コードと、
前記第１端子対のうちの負極に、その第１端部が接続される第１負極コードと、
前記第２端子対のうちの正極に、その第１端部が接続される第２正極コードと、
前記第２端子対のうちの負極に、その第１端部が接続される第２負極コードと、
前記第１正極コードの第２端部に電気的に接続される第１正極クリップと、
前記第１負極コードの第２端部に電気的に接続される第１負極クリップと、
前記第２正極コードの第２端部に電気的に接続される第２正極クリップと、
前記第２負極コードの第２端部に電気的に接続される第２負極クリップと、
を備え、
前記遮断器は、正極側と負極側の過電流状態を夫々検出し、前記正極の過電流状態と前記負極の過電流状態の何れか一方の検出により前記正極側と前記負極側の両方を夫々遮断する
ブースターコード。
前記第１検出部は、
前記第１直流電圧の極性が順極性である場合に点灯する第１順極性表示部と、
前記第１直流電圧の極性が逆極性である場合に点灯する第１逆極性表示部と、
第１抵抗と、
を備え、
前記第２検出部は、
前記第２直流電圧の極性が順極性である場合に点灯する第２順極性表示部と、
前記第２直流電圧の極性が逆極性である場合に点灯する第２逆極性表示部と、
第２抵抗と、
を備え、
前記第１順極性表示部の発光素子と、前記第１逆極性表示部の発光素子は、互いに逆並列に接続されていて、夫々に共通する前記第１抵抗によって夫々の電流が制限され、
前記第２順極性表示部の発光素子と、前記第２逆極性表示部の発光素子は、互いに逆並列に接続されていて、夫々に共通する前記第２抵抗によって夫々の電流が制限される
請求項１に記載のブースターコード。