JPWO2013132874A1 - 充電ケーブル - Google Patents

Abstract

温度検出部（１４ａ）は電源プラグ（１４）の温度を検出する。制御部（２０ａ）は、温度検出部（１４ａ）により検出された検出温度が所定の規定温度（Ｔ１）以上の場合、バッテリ（６）への通電を停止する。そして、温度検出部（１４ａ）により検出された検出温度が規定温度（Ｔ１）よりも低い規定温度（Ｔ２）以下に低下した場合、制御部（２０ａ）はバッテリ（６）への通電を復帰させる。

Description

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド車のような電気推進車両のバッテリに充電するために使用される電気推進車両用の充電ケーブルに関するものである。

近年、環境に優しい自動車として電気推進車両の開発が急ピッチで進められている。電気推進車両の充電インフラは、電力網の末端である家庭用電源を利用する家庭用充電設備と、市街地や路面下等に設けられる不特定多数の利用を前提とする公共用充電設備との２種類に大きく分類される。

利便性を考慮すると、電気推進車両の普及には家庭用充電設備が必要であるため、一般家庭や事業所等において、１００Ｖや２００Ｖの商用電源による緩速充電設備が導入され始めている。

家庭用充電設備の場合、電気推進車両のバッテリの充電には、商用電源の電源コンセントと電気推進車両側のコネクタとを接続するために電気推進車両用の充電ケーブルが用いられる。

この電気推進車両用充電ケーブルは、商用電源の電源コンセントに接続される電源プラグと、電気推進車両側のコネクタに接続される充電プラグとを備え、バッテリへの充電時、住宅の外壁等に配設された電源コンセントに電源プラグを差し込んで使用される。

ところで、電気推進車両用の充電ケーブルでは、電源コンセントと電源プラグとの不完全な接続やトラッキング現象により異常発熱が発生するといった危険性がある。そこで、電源プラグの温度を検出する温度センサを設け、電源プラグの温度が所定の温度を超えた場合、電源プラグ及び充電プラグ間の電路を開閉する開閉回路に制御信号を送信して、電源プラグから電気推進車両側のコネクタへの電力供給を停止する充電ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の充電ケーブルでは、一旦、電力供給が停止されると、その後電力供給を復帰させることについての明確な記載がない。そのため、特許文献１では、一旦、電力供給が停止されるとそこで充電が打ち切られてしまう可能性がある。家庭用充電設備では、例えば晩の帰宅時に充電を開始させ、翌朝の外出時にはバッテリが満充電になっていることが望ましい。したがって、家庭用充電設備では、充電期間を可能な限り確保したいという要望がある。

ところで、異常発熱といっても種々の要因が考えられ、再度、充電を再開した場合、異常発熱が発生しないこともある。また、充電条件を変更すれば異常発熱を回避できることもある。したがって、異常発熱が発生したからといってそこで充電を打ち切ってしまうと、家庭用充電設備において可能な限り充電期間を確保するという要望に応えることはできない。

特開２０１０−１１００５５号公報

本発明の目的は、異常発熱による危険を回避すると同時に、充電期間を可能な限り確保することができる電気推進車両用の充電ケーブルを提供することである。

本発明の一態様による充電ケーブルは、電気推進車両のバッテリを充電する電気推進車両用の充電ケーブルであって、商用電源の電源コンセントに着脱自在に接続される電源プラグと、前記電気推進車両に着脱自在に接続される充電プラグと、周囲の温度を検出する温度検出部と、前記バッテリへの通電電流を調節するためのパイロット信号を生成し、前記電気推進車両に送信する制御部とを備え、前記制御部は、前記温度検出部により検出された検出温度が所定の第１規定温度以上の場合、前記バッテリへの通電を停止し、前記検出温度が前記第１規定温度よりも低い第２規定温度以下に低下した場合、前記バッテリへの通電を復帰させる。

本発明の実施の形態１における電気推進車両用の充電ケーブルが適用される充電システムの全体構成図である。 本発明の実施の形態１による充電ケーブルのブロック図である。 本発明の実施の形態１による充電ケーブルの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における充電ケーブルの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。 本発明の実施の形態３における充電ケーブルの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。 本発明の実施の形態４における充電ケーブルの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。 本発明の実施の形態４における充電ケーブルの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５における充電ケーブルの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。 本発明の実施の形態６における充電ケーブルが適用される充電システムの全体構成図である。 本発明の実施の形態６による充電ケーブルのブロック図である。 本発明の実施の形態７における充電ケーブルのブロック図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１における電気推進車両用の充電ケーブルＡが適用される充電システムの全体構成図である。この充電システムでは、一般家庭Ｂの商用電源から充電ケーブルＡを介して電気推進車両Ｃに電力が供給され、電気推進車両Ｃのバッテリ６が充電される。

図１に示されるように、電気推進車両Ｃは、走行用モータ２、インバータ４、バッテリ６、及び充電制御装置８を備えている。走行用モータ２〜充電制御装置８は、電気的に互いに接続されている。そして、電気推進車両Ｃは、充電制御装置８に接続されたコネクタ１０を介して充電ケーブルＡと接続されている。

走行用モータ２は電気推進車両Ｃを走行させるモータである。インバータ４は、バッテリ６に蓄積された直流電力を交流に変換して走行用モータ２に供給する。バッテリ６は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池により構成され、商用電源によって充電され電力を蓄積する。充電制御装置８は、例えば商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、バッテリ６に供給する。ここで、充電制御装置８は、例えば、スイッチングレギュレータにより構成され、制御部２０ａからパイロット信号が供給され、このパイロット信号に応じた電流値を持つ通電電流をバッテリ６に供給する。

充電ケーブルＡは、住宅の外壁等に設けられた電源コンセント１２から電気推進車両Ｃ側までを電気的に接続して、電気推進車両Ｃに搭載されたバッテリ６を充電する。

電源コンセント１２は、例えば、雨水などによる電極の短絡を防止する防水構造を備え、単相２線式の交流１００Ｖを供給する商用電源のコンセントである。

充電ケーブルＡは、電源プラグ１４、充電プラグ１６、及び充電装置２０を備えている。電源プラグ１４は、電源コンセント１２に着脱自在に接続される。充電プラグ１６は、電気推進車両Ｃのコネクタ１０に着脱自在に接続される。電源プラグ１４及び充電プラグ１６間は接続ケーブル１８により電気的に接続されている。充電装置２０は、接続ケーブル１８の途中に設けられ、制御部２０ａを備えている。制御部２０ａは例えばマイコン（マイクロコントローラ）により構成されている。

また、電源プラグ１４は、その内部に、電源プラグ１４の温度を検出する温度検出部１４ａを備えている。温度検出部１４ａは、例えばサーミスタ等の温度センサにより構成され、電源プラグ１４に埋設されている。温度検出部１４ａにより検出された検出温度を示す温度信号は制御部２０ａに入力される。

充電装置２０は、更に開閉回路及び漏電検出部を備えている。開閉回路は、例えばリレーにより構成され、電源プラグ１４及び充電プラグ１６の間の電路を開閉する。漏電検出部は、電路を流れる電流を監視して漏電を検出する。そして、制御部２０ａは、漏電検出部により漏電が検出された場合、開閉回路に電路を遮断させる。これにより、商用電源から電気推進車両Ｃへの電力供給が停止される。

図１に示す充電システムにおいて、電源プラグ１４が電源コンセント１２に接続されると、商用電源からの電力が充電ケーブルＡの充電装置２０に供給される。初期状態では開閉回路はオン状態となっている。そのため、充電プラグ１６がコネクタ１０に接続されると、商用電源からの電力が充電プラグ１６に供給され、充電制御装置８を介してバッテリ６が充電される。

図２は、本発明の実施の形態１による充電ケーブルＡのブロック図である。図２に示されるように、温度検出部１４ａは、電源プラグ１４の温度を検出し、温度信号を制御部２０ａに出力する。

制御部２０ａは、温度検出部１４ａにより検出された検出温度が所定の規定温度Ｔ１（第１規定温度）以上の場合、バッテリ６への通電を停止し、検出温度が規定温度Ｔ１よりも低い規定温度Ｔ２（第２規定温度）以下に低下した場合、バッテリ６への通電を復帰させる。

ここで、規定温度Ｔ１としては、電源プラグ１４の耐熱温度より多少低い温度が採用され、例えば耐熱温度が６５度であるとすると、５０度程度の値が採用される。また、規定温度Ｔ２としては、例えば、充電を再開しても電源プラグ１４を破損させない温度が採用される。

電源プラグ１４と電源コンセント１２との接続が不完全である場合、電源プラグ１４に異常発熱が発生することがある。また、電源プラグ１４と電源コンセント１２とを長時間接続させていると、電源プラグ１４と電源コンセント１２との間に埃がたまりトラッキング現象が発生し、充電プラグ１６に異常発熱が発生することもある。これを回避するために、本実施の形態では、検出温度が規定温度Ｔ１を超えると通電を停止させているのである。

制御部２０ａは、バッテリ６への通電電流を設定するためのパイロット信号を充電制御装置８に送信し、充電制御装置８にパイロット信号に応じた値を持つ通電電流をバッテリ６に供給させる。バッテリ６に充電された電力は、インバータ４を介して走行用モータ２に供給され、電気推進車両Ｃの走行が可能となる。

ここで、パイロット信号としては、例えばパルス波を採用することができ、充電制御装置８はパルス波のデューティ比にしたがって通電電流を決定する。

本実施の形態では、ＳＡＥ Ｊ１７７２（ＳＡＥ：米国自動車技術者協会）の規格に準拠したパイロット信号を用いる。この規格によればパイロット信号とデューティ比との関係は例えば下記のような関係となる。

デューティ比Ｄ＝２０％：１２Ａ
デューティ比Ｄ＝３０％：１８Ａ

このように、制御部２０ａは、パイロット信号のデューティ比を調節することで通電電流の電流値を決定する。但し、これは一例であり、他の手法を用いてもよい。例えば、制御部２０ａは、パイロット信号のパルスの振幅を変更することにより充電電流の電流値を変更してもよい。

図４は、本発明の実施の形態１における充電ケーブルＡの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。図４（Ａ）において、縦軸は検出温度を示し、横軸は時間を示している。図４（Ｂ）において、縦軸は通電電流を示し、横軸は時間を示している。

まず、時刻ｔ０において、制御部２０ａは、通電電流を電流値Ｉ１に設定するパイロット信号を充電制御装置８に送信する。これにより、電流値Ｉ１の通電電流がバッテリ６に供給され通電が開始される。通電が開始されると、それに伴って検出温度が徐々に増大していく。時刻ｔ１において検出温度が規定温度Ｔ１以上になったため、制御部２０ａは開閉回路をオフ状態にして通電を停止させる。これにより通電電流は０になり、検出温度が徐々に減少していく。

時刻ｔ２において、検出温度が規定温度Ｔ２以下になったため、制御部２０ａはバッテリ６への通電を復帰させるために、通電電流を電流値Ｉ１に設定するデューティ比を持つパイロット信号を充電制御装置８に送信する。これにより、通電が復帰され、バッテリ６には再度、電流値Ｉ１の通電電流が供給される。

図３は、本発明の実施の形態１による充電ケーブルＡの動作を示すフローチャートである。まず、制御部２０ａは、温度検出部１４ａから温度信号が通知され、電源プラグ１４の検出温度を取得する（Ｓ１）。ここで、温度検出部１４ａは所定の検出周期で温度信号を通知するため、制御部２０ａは電源プラグ１４の検出温度を所定の検出周期で取得することになる。

次に、制御部２０ａは異常フラグがＯＮされているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、制御部２０ａは、検出温度が規定温度Ｔ１以上となり通電を停止させた場合に、異常フラグをＯＮに設定し、通電中には異常フラグをＯＦＦに設定する。

異常フラグがＯＦＦである場合（Ｓ２でＮ）、つまり、通電中である場合、制御部２０ａは、検出温度が規定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。そして、検出温度が規定温度Ｔ１以上である場合（Ｓ３でＹ）、制御部２０ａは開閉回路をＯＦＦ状態にして通電を停止する（Ｓ４）。次に、制御部２０ａは異常フラグをＯＮに設定し（Ｓ５）、処理をＳ１に戻す。

一方、検出温度が規定温度Ｔ１未満の場合（Ｓ３でＮ）、制御部２０ａはバッテリ６への通電を継続させ（Ｓ６）、処理をＳ１に戻す。

また、異常フラグがＯＮである場合（Ｓ２でＹ）、制御部２０ａは検出温度が規定温度Ｔ２以下であるか否かを判定する（Ｓ７）。そして、制御部２０ａは、検出温度が規定温度Ｔ２以下の場合（Ｓ７でＹ）、開閉回路をＯＮ状態にしてバッテリ６への通電を再開させる（Ｓ８）。次に、制御部２０ａは、異常フラグをＯＦＦに設定し（Ｓ９）、処理をＳ１に戻す。一方、制御部２０ａは、検出温度が規定温度Ｔ２より大きい場合（Ｓ７でＮ）、通電停止を維持する（Ｓ１０）。

検出温度が規定温度Ｔ１以上になって通電を停止させると、検出温度は徐々に低下していき、通電を再開させても電源プラグ１４を破損させないような温度まで検出温度が低下していれば、通電を再開させても問題はない。

そこで、本充電ケーブルＡでは、電源プラグ１４の温度を監視し、この温度が規定温度Ｔ１以上になれば通電を停止させるが、その後も、電源プラグ１４の温度の監視を継続し、電源プラグ１４の温度が規定温度Ｔ２以下になれば、通電を再開させる。そして、充電ケーブルＡが電気推進車両Ｃに接続されている間、このような処理が繰り返される。そのため、検出温度がある温度を超えた場合、充電を打ち切る従来の構成を採用した場合に比べて、通電期間を長く確保することができる。

よって、例えば晩の帰宅時に充電ケーブルＡを電気推進車両Ｃに接続して充電を開始させると、翌朝の外出時にはバッテリ６が満充電になっている可能性を高くすることができる。これにより、通電期間を可能な限り確保したいという家庭用充電設備の要望に応えることができる。

また、検出温度が規定温度Ｔ１以上となる原因としては、種々の原因が挙げられ、例えば、充電期間内のある期間において大気の温度がたまたま高熱であったために、検出温度が規定温度Ｔ１以上になるケースもある。この場合、通電を再開しても、大気の温度が低下していれば、検出温度が規定温度Ｔ１以上になる回数が減る、又は０になることもある。このようなケースにおいて、本充電ケーブルＡは有用である。

なお、上記実施に形態においては、商用電源を交流１００Ｖとしたが、他の交流電圧（例えば、交流２００Ｖ）も使用できる。これは、以下の実施の形態でも同様に当てはまる。

（実施の形態２）
実施の形態２の充電ケーブルＡは、通電期間における検出温度の温度勾配が所定の規定温度勾配以上である場合、検出温度が規定温度Ｔ２以下に低下しても、バッテリ６への通電を復帰させないことを特徴とする。なお、本実施の形態において実施の形態１と同じものは同一の符号を付し、説明を省略する。

実施の形態２の制御について図４を用いて説明する。実施の形態２では、制御部２０ａは通電期間ＴＭ１における温度勾配を算出する。ここで、制御部２０ａは、通電期間ＴＭ１において温度検出部１４ａから検出温度が送信される都度、今回送信された検出温度と前回送信された検出温度との差分を求め、その差分を検出温度の検出周期で割り検出温度の微分値を求め、図略のメモリに蓄積する。制御部２０ａは、通電期間ＴＭ１が終了すると、一旦、検出温度の微分値の算出処理を終了する。

そして、制御部２０ａは、検出温度が規定温度Ｔ２以下となって次の通電期間ＴＭ２の開始時刻（時刻ｔ１）が到来したとき、メモリに蓄積した通電期間ＴＭ１の検出温度の微分値の代表値（例えば、中央値や平均値）を求め、この代表値を通電期間ＴＭ１の温度勾配ｄＴ（１）として求める。そして、温度勾配ｄＴ（１）が所定の規定温度勾配以上である場合、開閉回路のＯＦＦ状態を維持し、バッテリ６への通電を復帰させない。

ここで、規定温度勾配としては、例えば、検出温度の温度勾配が急峻であり、電源プラグ１４に明らかに異常が発生していることが想定される値を採用すればよい。ここで、電源プラグ１４の異常としては、栓刃等の部品の破損によってレアショートが発生していることが挙げられる。

これにより、検出温度が規定温度Ｔ２以下になっても、通電が復帰されず、電源プラグ１４の破損を防止することができる。なお、実施の形態２は、下記の実施の形態のいずれに適用してもよい。

（実施の形態３）
実施の形態３の充電ケーブルＡは、バッテリ６への通電を復帰させる場合、通電停止前に比べて通電電流を低下させることを特徴としている。なお、本実施の形態において、実施の形態１、２と同じものは同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態３における充電ケーブルＡの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。図５（Ａ）において、縦軸は検出温度を示し、横軸は時間を示している。図５（Ｂ）において、縦軸は通電電流を示し、横軸は時間を示している。

検出温度が規定温度Ｔ１以上になると通電を停止し、検出温度が規定温度Ｔ２以下になると通電を再開している点は図４（Ａ）、（Ｂ）と同じである。本実施の形態では、検出温度が規定温度Ｔ２以下になって通電期間ＴＭ２の開始時刻（時刻ｔ２）が到来すると、制御部２０ａは、通電電流を電流値Ｉ２（＜Ｉ１）にするパイロット信号を充電制御装置８に送信し、電流値Ｉ２の通電電流でバッテリ６を通電する。ここで、電流値Ｉ２としては、電流値Ｉ１よりも予め定められた値だけ低い電流値を採用することができる。

このように、通電の復帰時には通電電流の電流値を下げることで、電源プラグ１４の温度上昇を抑制し、通電期間を可能な限り確保することができる。

なお、本実施の形態において、通電期間ＴＭ２において、再度、検出温度が規定温度Ｔ１以上になった場合、安全性を確保するためにバッテリ６の充電を終了させてもよい。これは、電流値を下げたにも関わらず、検出温度が規定温度Ｔ２を超えるということは、電源プラグ１４の破損が深刻であるという考えに基づいている。

また、本実施の形態において、通電期間ＴＭ２において、再度、検出温度が規定温度Ｔ１以上になって通電を終了させた後、検出温度が規定温度Ｔ２以下になって通電を復帰させる場合、通電期間ＴＭ２と同じ電流値Ｉ２にして通電を行ってもよい。この場合、以降の通電期間ＴＭ４、ＴＭ５、・・・、ＴＭｎにおいて、電流値Ｉ２の通電電流で通電してもよい。こうすることで、検出温度が規定温度Ｔ１になる可能性はあるが、可能な限り充電を継続させることができる。

（実施の形態４）
実施の形態４の充電ケーブルＡは、バッテリ６への通電を復帰させる都度、通電電流を低下させることを特徴とする。なお、本実施の形態において実施の形態１〜３と同じものは同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態４における充電ケーブルＡの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。図６（Ａ）において、縦軸は検出温度を示し、横軸は時間を示している。図６（Ｂ）において、縦軸は通電電流を示し、横軸は時間を示している。

図６（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、通電期間ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、・・・、ＴＭｎと通電を行うに際し、通電電流を電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、・・・、Ｉｎと徐々に低下させている。

ここで、制御部２０ａは、前回の通電期間が長くなるにつれて、前回の通電期間に対する通電電流の下げ幅を小さく設定することが好ましい。こうすることで、通電電流を不必要に低下させ、バッテリ６を満充電にするのに要する時間が長時間に及んでしまう事態を防止することができる。つまり、前回の通電期間が長いということは、検出温度の温度勾配が小さいことを示しており、次の通電期間においてデフォルトの下げ幅で通電電流を下げてしまうと、更に検出温度の温度勾配が小さくなり、バッテリ６を速やかに満充電にすることができなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、前回の通電期間が長くなるにつれて通電電流の下げ幅を小さくしているのである。

以下、前回の通電期間をＴＭ２とし、その次の通電期間をＴＭ３とし、通電期間ＴＭ３での通電電流の算出処理について説明する。まず、制御部２０ａは通電期間ＴＭ２の長さを検出する。ここで、制御部２０ａは、通電期間ＴＭ２が開始されるとカウント動作を開始し、通電期間ＴＭ２が終了するとカウント動作を停止することで、通電期間ＴＭ２の長さを検出し、検出した長さをメモリに保存しておけばよい。

次に、検出温度が規定温度Ｔ２以下となって通電期間ＴＭ３の開始時刻（時刻ｔ４）が到来すると、制御部２０ａは、予め定められた基準となる基準通電期間ＴＭ＿ｒｅｆと通電期間ＴＭ２とを比較し、ＴＭ２≧ＴＭ＿ｒｅｆの場合、デフォルトの通電電流の下げ幅ΔＩ＿ｒｅｆが低下するようにデフォルトの下げ幅ΔＩ＿ｒｅｆを補正し、実際の下げ幅ΔＩを算出する。一方、制御部２０ａは、ＴＭ２＜ＴＭ＿ｒｅｆの場合、デフォルトの通電電流の下げ幅ΔＩ＿ｒｅｆが増大するようにデフォルトの下げ幅ΔＩ＿ｒｅｆを補正し、実際の下げ幅ΔＩを算出する。基準通電期間ＴＭ＿ｒｅｆとしては例えば、検出温度が規定温度Ｔ１を超えるのに要する標準的な通電期間を採用すればよい。

ここで、制御部２０ａは、例えば、ΔＩ＝ΔＩ＿ｒｅｆ×（ＴＭ＿ｒｅｆ／ＴＭ２）により実際の下げ幅ΔＩを算出すればよい。こうすることで、ＴＭ２がＴＭ＿ｒｅｆに比べて長くなるにつれて、実際の下げ幅ΔＩを小さく設定し、ＴＭ２がＴＭ＿ｒｅｆに比べて短くなるにつれて、実際の下げ幅ΔＩを大きく設定することができる。そして、制御部２０ａは、Ｉ３＝Ｉ２−ΔＩにより通電期間ＴＭ３の電流値Ｉ３を算出する。

なお、上記の説明では、前回の通電期間のみを採用したが、過去複数の通電期間を用いて下げ幅ΔＩを算出してもよい。例えば、ＴＭ１とＴＭ２との平均値を求め、この平均値を基準通電期間ＴＭ＿ｒｅｆと比較することで、デフォルトの下げ幅Δ＿ｒｅｆを補正して実際の下げ幅ΔＩを算出してもよい。

図７は、本発明の実施の形態４における充電ケーブルＡの動作を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートとの相違点は、Ｓ２５、Ｓ２９が追加されている点にある。それ以外のＳ２１〜２４、Ｓ２６〜Ｓ２８、Ｓ３０〜Ｓ３２の処理は、図３のＳ１〜Ｓ１０と同じであるため説明を省略する。

Ｓ２５において、制御部２０ａは、通電期間の長さを検出し、メモリに格納する。Ｓ２９において、検出温度が規定温度Ｔ２以下となったため、過去の通電期間から通電電流の決定処理が実行され（Ｓ２９）、通電が再開されている（Ｓ３０）。ここで、通電電流の決定処理については上述した。

なお、上記説明では、過去の通電期間の長さに応じて電流値の下げ幅を変更する例を示したが、本発明はこれに限定されず、過去の通電期間に関わらず、通電電流の下げ幅を一定の値にしてもよい。この場合、制御部２０ａは、通電期間が到来する都度、デフォルトの下げ幅ΔＩ＿ｒｅｆで段階的に通電電流を下げていけばよい。

また、制御部２０ａは、下げ幅ΔＩが予め定められたパターンに従って漸次に小さくなるように下げ幅を設定し、通電電流を段階的に下げてもよい。これらの場合、制御の簡便化を図ることができる。

（実施の形態５）
実施の形態５の充電ケーブルＡは、バッテリ６への通電を復帰させる場合、通電停止前に比べて通電電流を低下させ、検出温度が規定温度Ｔ１以上になるまで、通電電流を段階的に増大させることを特徴とする。

図８は、本発明の実施の形態５における充電ケーブルＡの制御シーケンスを示す波形図であり、（Ａ）は検出温度の時間的推移を示し、（Ｂ）は通電電流の時間的推移を示す。図８（Ａ）において、縦軸は検出温度を示し、横軸は時間を示している。図８（Ｂ）において、縦軸は通電電流を示し、横軸は時間を示している。

図８（Ｂ）に示すように、検出温度が規定温度Ｔ１以上になると通電を停止し、検出温度が規定温度Ｔ２以下になると通電を復帰させるまでの制御シーケンスは実施の形態１〜４と同じである。本実施の形態では、通電を復帰させる際に、電流値Ｉ２を電流値Ｉ１に比べて大幅に低くし、以後、検出温度を監視しながら、通電電流の電流値をＩ３、Ｉ４と徐々に増大させていく。

ここで、制御部２０ａは、時刻ｔ２で通電を復帰させた後、判定期間ＴＭ（Ｉ２）において検出温度を監視し、判定期間ＴＭ（Ｉ２）の終了時刻である時刻ｔ３において、判定期間ＴＭ（Ｉ２）の検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）以下であれば、電流値をＩ２からＩ３に増大させる。ここで、判定期間ＴＭ（Ｉ２）としては、電流値Ｉ２に応じて予め定められた期間が採用されている。また、判定期間ＴＭ（Ｉ３）、ＴＭ（Ｉ４）、・・・も電流値Ｉ３、Ｉ４、・・・に応じた値が採用されている。基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）は、電流値Ｉ２で通電を行った場合の標準的な検出温度の上昇値やその上昇値よりも多少高い上昇値が採用される。基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ３）、ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ４）、・・・も電流値Ｉ３、Ｉ４、・・・に応じて、標準的な検出温度の上昇値やその上昇値よりも多少高い上昇値が採用されている。

図８（Ｂ）の例では、時刻ｔ３において、判定期間ＴＭ（Ｉ２）における検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）以下であるため、電流値がＩ２からＩ３に増大されている。

一方、時刻ｔ３において、検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）より大きければ、制御部２０ａは電流値を増大させずＩ２で維持する。

続いて、制御部２０ａは、電流値をＩ２からＩ３に増大させた後、判定期間ＴＭ（Ｉ３）において検出温度を監視し、判定期間ＴＭ（Ｉ３）の終了時刻である時刻ｔ４において、判定期間ＴＭ（Ｉ３）における検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ３）以下であれば、電流値をＩ３からＩ４に増大させる。一方、時刻ｔ３において、検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ３）より大きければ、制御部２０ａは電流値を増大させずＩ３で維持する。

図８（Ｂ）の例では、時刻ｔ４において、検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ３）以下であるため、電流値がＩ３からＩ４に増大されている。以後、同様にして、検出温度が監視され、判定期間ＴＭ（Ｉ（ｉ））の終了時に判定期間ＴＭ（Ｉ（ｉ））における検出温度の上昇値が基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆ（Ｉ（ｉ））を超えていなければ電流値がＩ（ｉ）からＩ（ｉ＋１）に増大される。

なお、図８（Ｂ）の例では、判定期間ＴＭ（Ｉ２）、ＴＭ（Ｉ３）、ＴＭ（Ｉ４）は徐々に増大しているが、これは一例にすぎず、徐々に減少させてもよいし、一定にしてもよい。

また、本実施の形態においても、通電を復帰させた後、検出温度が規定温度Ｔ１以上となった場合、通電を停止させる点は実施の形態１〜４と同じである。そして、再度、検出温度Ｔ１が規定温度Ｔ１以上になると、図８（Ｂ）に示す前回よりも大幅に電流値を低下させた後、検出温度を監視しながら、徐々に通電電流を増大させる制御シーケンスを採用すればよい。

また、上記説明では、検出温度の上昇値を基準上昇値ΔＴ＿ｒｅｆと比較して、電流値を上昇させるか否かを判断したが、本発明はこれに限定されず、例えば、検出温度の温度勾配を基準温度勾配と比較して、電流値を上昇させるか否かを判断してもよい。

以下、判定期間ＴＭ（Ｉ２）を例に挙げて説明する。制御部２０ａは、判定期間ＴＭ（Ｉ２）において検出温度を取得する都度、今回取得した検出温度と前回取得した検出温度の差分を検出周期で割ることで、検出温度の微分値を算出し、メモリに蓄積する。そして、判定期間ＴＭ（Ｉ２）の終了時刻である時刻ｔ３が到来すると、制御部２０ａは、メモリに蓄積した判定期間ＴＭ（Ｉ２）の検出温度の微分値の代表値（例えば中央値や平均値）を判定期間ＴＭ（Ｉ２）の温度勾配ｄＴ（Ｉ２）として算出する。そして、制御部２０ａは、温度勾配ｄＴ（Ｉ２）が、電流値Ｉ２に対して予め定められた基準温度勾配ｄＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）以下であれば、電流値をＩ２からＩ３に増大させればよい。ここで、基準温度勾配ｄＴ＿ｒｅｆ（Ｉ２）としては、電流値Ｉ２で通電した場合の標準的な温度勾配やその温度勾配よりも多少大きな温度勾配を採用すればよい。

（実施の形態６）
実施の形態６の充電ケーブルＡは、温度検出部を電源プラグ１４ではなく、充電プラグ１６に設けたことを特徴とする。図９は、本発明の実施の形態６における充電ケーブルＡが適用される充電システムの全体構成図である。図１０は、本発明の形態６による充電ケーブルＡのブロック図である。

図９、図１０に示すように、温度検出部１６ａが充電プラグ１６に配置されていることが分かる。充電プラグ１６と電気推進車両Ｃのコネクタ１０との接続が不完全である場合、充電プラグ１６に異常発熱が発生することがある。また、充電プラグ１６とコネクタ１０とを長時間接続させていると、充電プラグ１６とコネクタ１０との間に埃がたまりトラッキング現象が発生し、充電プラグ１６に異常発熱が発生することもある。

そこで、本実施の形態では、温度検出部１６ａを充電プラグ１６に配置した。そのため、充電プラグ１６で生じる異常発熱を正確に検出することができる。そして、充電プラグ１６の温度が規定温度Ｔ１以上となって、通電が停止されても、充電プラグ１６の温度が規定温度Ｔ２以下まで低下すると、実施の形態１〜５と同様にして、通電が復帰される。そのため、充電プラグ１６に多少の異常発熱が生じても、通電時間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

（実施の形態７）
実施の形態７は、温度検出部を制御部２０ａに設けたことを特徴とする。図１１は、本発明の実施の形態７における充電ケーブルＡのブロック図である。図１１に示すように温度検出部２０ｂは、制御部２０ａに配置されている。

電気推進車両Ｃへの充電は、様々な状況で行われることが想定され、例えば、充電装置２０が炎天下に放置されて、制御部２０ａが異常発熱することが考えられる。また、制御部２０ａと接続ケーブル１８との端子同士の接続が不完全であるため、異常発熱が生じることもある。更に、制御部２０ａと接続ケーブル１８との端子間に貯まった埃によってトラッキング現象が発生し、異常発熱が生じることもある。

そこで、本実施の形態では、温度検出部２０ｂを制御部２０ａに配置した。そのため、制御部２０ａで生じる異常発熱を正確に検出することができる。そして、制御部２０ａの温度が規定温度Ｔ１以上となって、通電が停止されても、制御部２０ａの温度が規定温度Ｔ２以下まで低下すると、実施の形態１〜５と同様にして、通電が復帰される。そのため、制御部２０ａに多少の異常発熱が生じても、通電時間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

（本実施の形態の纏め）
（１）本発明による充電ケーブルは、電気推進車両のバッテリを充電する電気推進車両用の充電ケーブルであって、商用電源の電源コンセントに着脱自在に接続される電源プラグと、前記電気推進車両に着脱自在に接続される充電プラグと、周囲の温度を検出する温度検出部と、前記バッテリへの通電電流を調節するためのパイロット信号を生成し、前記電気推進車両に送信する制御部とを備え、前記制御部は、前記温度検出部により検出された検出温度が所定の第１規定温度以上の場合、前記バッテリへの通電を停止し、前記検出温度が前記第１規定温度よりも低い第２規定温度以下に低下した場合、前記バッテリへの通電を復帰させる。

この構成によれば、温度検出部により周囲の温度を監視し、この温度が第１規定温度以上になれば通電を停止させるが、その後も、周囲の温度の監視が継続され、周囲の温度が第２規定温度以下になれば、通電が再開される。そして、充電ケーブルが電気推進車両に接続されている間、このような処理が繰り返される。そのため、検出温度がある温度を超えた場合、充電を打ち切る従来の構成を採用した場合に比べて、通電期間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

よって、例えば晩の帰宅時に充電ケーブルを電気推進車両に接続して充電を開始させると、翌朝の外出時にはバッテリが満充電になっている可能性を高くすることができる。

（２）前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、通電停止前に比べて通電電流を低下させるパイロット信号を生成することが好ましい。

この構成によれば、通電の復帰時には通電電流の電流値が下げられているため、通電による温度上昇を抑制し、通電期間を可能な限り確保することができる。

（３）前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる都度、前回の通電期間よりも前記通電電流を低下させるパイロット信号を生成することが好ましい。

この構成によれば、通電が復帰する都度、通電電流が下げられているため、通電による温度上昇を更に抑制し、通電期間を可能な限り確保することができる。

（４）前記制御部は、過去の１又は複数の通電期間が長くなるにつれて、前回の通電期間に対する通電電流の下げ幅を小さく設定することが好ましい。

前回の通電期間が長いということは、検出温度の温度勾配が小さいことを示しており、次の通電期間においてデフォルトの下げ幅で通電電流を下げてしまうと、不必要に検出温度の温度勾配を小さくしてしまう。本構成によれば、通電期間が長くなるにつれて、通電電流の下げ幅が小さく設定されているため、バッテリを満充電にするまでに長時間を要してしまうことを防止することができる。

（５）前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、前回の通電期間に比べて通電電流を低下させ、前記検出温度が前記第１規定温度以上になるまで、前記通電電流を段階的に増大させるパイロット信号を生成することが好ましい。

この構成によれば、復帰時においては、検出温度が第１規定温度以上になるまで、通電電流が段階的に増大されるため、適切な電流値でバッテリを充電することができる。

（６）前記制御部は、通電期間における前記検出温度の温度勾配が所定の規定温度勾配以上である場合、前記検出温度が前記第２規定温度以下に低下しても、前記バッテリへの通電を復帰させないことが好ましい。

この構成によれば、通電期間のおける温度勾配が規定温度勾配以上であり、充電ケーブルの部品が明らかに破損していることを示す場合、通電がそこで打ち切られる。そのため、安全性を確保することができる。

（７）前記温度検出部は、前記制御部に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、制御部の異常発熱を正確に検出することができる。また、制御部に多少の異常発熱が発生したとしても通電期間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

（８）前記温度検出部は、前記電源プラグに設けられていることが好ましい。

この構成によれば、電源プラグの異常発熱を正確に検出することができる。また、電源プラグに多少の異常発熱が発生したとしても通電期間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

（９）前記温度検出部は、前記充電プラグに設けられていることが好ましい。

この構成によれば、充電プラグの異常発熱を正確に検出することができる。また、充電プラグに多少の異常発熱が発生したとしても通電期間を確保してバッテリを満充電にすることができる。

本発明の充電ケーブルによれば、安全性を確保し、かつ、通電期間を可能な限り確保することができるため、電気推進車両を充電する家庭用充電設備の充電ケーブルして有用である。

Claims (9)

1. 電気推進車両のバッテリを充電する電気推進車両用の充電ケーブルであって、
   商用電源の電源コンセントに着脱自在に接続される電源プラグと、
   前記電気推進車両に着脱自在に接続される充電プラグと、
   周囲の温度を検出する温度検出部と、
   前記バッテリへの通電電流を調節するためのパイロット信号を生成し、前記電気推進車両に送信する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記温度検出部により検出された検出温度が所定の第１規定温度以上の場合、前記バッテリへの通電を停止し、前記検出温度が前記第１規定温度よりも低い第２規定温度以下に低下した場合、前記バッテリへの通電を復帰させる充電ケーブル。
2. 前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、通電停止前に比べて通電電流を低下させるパイロット信号を生成する請求項１記載の充電ケーブル。
3. 前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる都度、前回の通電期間よりも前記通電電流を低下させるパイロット信号を生成する請求項２記載の充電ケーブル。
4. 前記制御部は、過去の１又は複数の通電期間が長くなるにつれて、前回の通電期間に対する通電電流の下げ幅を小さく設定する請求項３記載の充電ケーブル。
5. 前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、前回の通電期間に比べて通電電流を低下させ、前記検出温度が前記第１規定温度以上になるまで、前記通電電流を段階的に増大させるパイロット信号を生成する請求項１又は２記載の充電ケーブル。
6. 前記制御部は、通電期間における前記検出温度の温度勾配が所定の規定温度勾配以上である場合、前記検出温度が前記第２規定温度以下に低下しても、前記バッテリへの通電を復帰させない請求項１〜５のいずれかに記載の充電ケーブル。
7. 前記温度検出部は、前記制御部に設けられている請求項１〜６のいずれかに記載の充電ケーブル。
8. 前記温度検出部は、前記電源プラグに設けられている請求項１〜６のいずれかに記載の充電ケーブル。
9. 前記温度検出部は、前記充電プラグに設けられている請求項１〜６のいずれかに記載の充電ケーブル。

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