KR20140062503A - 전기 차량용 충방전 장치 - Google Patents

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charging
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마사타카 간다
히로아키 고신
겐지 야마구치
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파나소닉 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 전기 차량용 충방전 장치는 전력 변환 수단과, 접지 수단과, 지락 검출 수단과, 개폐 수단을 구비한다. 상기 전력 변환 수단은, 외부 회로와 전기 차량에 마련되는 축전지부의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다. 상기 접지 수단은 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 전력 변환 수단이 접속되는 접지점에 접속하도록 구성된다. 상기 지락 검출 수단은 상기 전력 변환 수단과 상기 축전지부 사이의 급전로에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정하도록 구성된다. 상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성된다.

Description

전기 차량용 충방전 장치{POWER CHARGING DEVICE FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은, 전기 차량용 충방전 장치에 관한 것으로, 특히 전기 자동차 등의 전기 차량에 탑재되어 있는 축전지를 충전하고 또한 축전지의 충전 전하를 방전시켜 부하에 급전하는 전기 차량용 충방전 장치에 관한 것이다.
종래, 전기 자동차 등의 전기 차량에 탑재되어 있는 축전지를 충전하는 것으로서 예를 들면, 문헌 1(일본 공개 특허 공보 제2010-239827호)에 기재되어 있는 전기 자동차용 충전기가 있다.
문헌 1에 기재된 종래예에서는, 충전 중인 전기 자동차와의 데이터 통신 실현을 위해 전기 자동차용 충전기의 제어계 전원의 음극을 차체 어스에 연결하는 통신용 어스선이 접지선으로 접지되어 있다.
한편, 전기 자동차용 충전기에는 지락(地絡)(ground short) 검출 장치가 마련되어 있다. 이 지락 검출 장치는, 양극측 및 음극측 충전용 라인에 접속된 등저항값의 저항의 직렬 회로와, 양 저항간을 접지하는 접지선에 흐르는 직류 전류의 측정값을 축자(逐次) 출력하는 전류 검출기와, 전류 검출기의 전류 측정값을 임계값과 비교하여 전기 자동차용 충전기에서의 지락 발생 및 전기 자동차에서의 누전 발생을 검출하는 제어기를 가지고 있다.
상기 종래예에 의하면, 전기 자동차로의 충전 중, 전기 자동차용 충전기에서의 지락 발생 및 전기 자동차에서의 누전 발생의 쌍방을 검출하는 것이 가능하다.
그런데, 전기 자동차에 탑재되어 있는 축전지의 충전 전하를 방전시켜 전기 자동차 이외의 부하, 예를 들면, 주택 내의 전기 제품에 급전하는 이른바 V2H(Vehicle-to-Home)가 실현되어 있다.
그러나, 전기 자동차로부터 차 밖의 부하에 급전할 때에, 전기 자동차용 충방전 장치와 전기 자동차를 접속하고 있는 케이블(충방전 케이블)에 지락 사고가 발생한 경우, 문헌 1에 기재된 종래예에서의 접지 검출 장치에서는 검출할 수 없다. 즉, 문헌 1에 기재된 종래예에서는 축전지가 접지되어 있지 않기 때문에, 축전지로부터 차체로의 누전밖에 검출하지 못하고, 차체 밖의 케이블에서의 지락을 검출할 수 없다.
따라서, 전기 자동차를 포함하는 전기 차량에 탑재되어 있는 축전지로부터 전기 차량 외부의 부하에 안전하게 급전하기 위해서는, 급전 중에서의 케이블을 포함한, 축전지로부터 차 밖의 부하에서 지락이 발생한 경우, 지락을 검출할 필요가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 전기 차량에 탑재되어 있는 축전지로부터 전기 차량 외부의 부하에 급전할 때의 안전성 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 제 1 형태의 전기 차량용 충방전 장치는, 전력 변환 수단과, 접지 수단과, 지락 검출 수단과, 개폐 수단을 구비한다. 상기 전력 변환 수단은, 외부 회로와 전기 차량에 마련되는 축전지부의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다. 상기 접지 수단은, 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 전력 변환 수단이 접속되는 접지점에 접속하도록 구성된다. 상기 지락 검출 수단은, 상기 전력 변환 수단과 상기 축전지부 사이의 급전로에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정하도록 구성된다. 상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 2 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1 형태에 있어서 상기 접지 수단은, 상기 급전로에서 지락이 발생한 경우에, 상기 1쌍의 전원 단자의 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류 사이에 차이가 생기도록, 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 접지점에 접속하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 3 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1 또는 제 2 형태에 있어서, 상기 접지 수단은 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 접지점에 접속하는 접지선을 가진다.
본 발명에 따른 제 4 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 3 형태에 있어서, 상기 접지 수단은 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소의 직렬 회로를 가진다. 상기 접지선은 상기 2개의 임피던스 요소의 접속점을 상기 접지점에 접속하도록 구성된다. 상기 2개의 임피던스 요소는 동일한 임피던스값을 가진다.
본 발명에 따른 제 5 형태의 전기 차량용 충방전 장치는, 제 3 또는 제 4 형태에 있어서, 전환 수단을 더 구비한다. 상기 전환 수단은, 상기 축전지부의 충전시에는 상기 접지선을 상기 접지점으로부터 분리하고, 상기 축전지부의 방전시에는 상기 접지선을 상기 접지점에 접속함과 아울러 상기 전력 변환 수단을 상기 접지점으로부터 분리하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 6 형태의 전기 차량용 충방전 장치는, 제 1~제 5 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블을 더 구비한다. 상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 케이블에 마련된다.
본 발명에 따른 제 7 형태의 전기 차량용 충방전 장치는, 제 1~제 5 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블과, 상기 전기 차량에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터(receptacle connector)에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터를 더 구비한다. 상기 케이블은, 일단에서 상기 전력 변환 수단에 접속되고, 타단에서 상기 플러그 커넥터에 접속된다. 상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 플러그 커넥터에 마련된다.
본 발명에 따른 제 8 형태의 전기 차량용 충방전 장치는, 제 1~제 5 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블을 더 구비한다. 상기 지락 검출 수단은 상기 케이블에 마련된다. 상기 접지 수단은 상기 전기 차량에 마련된다.
본 발명에 따른 제 9 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 5 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 전기 차량에 마련된다.
본 발명에 따른 제 10 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 9 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 지락 검출 수단은, 상기 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 상기 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 11 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 10 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 전력 변환 수단은, 상기 외부 회로로부터의 전력을 소정의 제 1 전력으로 변환하여 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리와, 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자로부터의 전력을 소정의 제 2 전력으로 변환하여 상기 외부 회로에 공급하는 제 2 변환 처리를 실행하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 12 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 11 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 외부 회로는 교류 전원에 접속된 교류 회로이다. 상기 축전지부는 축전지를 가진다. 상기 1쌍의 전원 단자는 상기 축전지의 양극과 음극이다. 상기 전력 변환 수단은 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 교류 전력과 직류 전력의 변환을 행하는 AC/DC 컨버터를 구비한다.
본 발명에 따른 제 13 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 11 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 외부 회로는 교류 전원에 접속된 교류 회로이다. 상기 축전지부는 축전지와, 상기 1쌍의 전원 단자를 구비하는 충방전 수단을 가진다. 상기 충방전 수단은, 상기 1쌍의 전원 단자를 통해 얻은 교류 전력으로 상기 축전지를 충전하는 충전 처리와, 상기 축전지로부터의 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 1쌍의 전원 단자로부터 출력하는 방전 처리를 실행하도록 구성된다. 상기 전력 변환 수단은 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 교류 전력의 변환을 행하는 절연형의 AC/AC 컨버터를 구비한다.
본 발명에 따른 제 14 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 1~제 13 형태 중 어느 한 형태에 있어서, 상기 전기 차량은 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기를 구비한다. 상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 개폐기를 제어하여 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
본 발명에 따른 제 15 형태의 전기 차량용 충방전 장치에서는, 제 13 형태에 있어서, 상기 충방전 수단은 상기 축전지를 상기 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기를 구비한다. 상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 개폐기를 제어하여 상기 축전지를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
도 1은 실시 형태 1의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 2는 실시 형태 1의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 3은 실시 형태 2의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 4는 실시 형태 2의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 5는 실시 형태 3의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 6은 실시 형태 3의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 7은 실시 형태 4의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 8은 실시 형태 4의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 9는 실시 형태 5의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 10은 실시 형태 5의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 11은 실시 형태 6의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
도 12는 실시 형태 6의 전기 차량용 충방전 장치의 블럭도이다.
이하, 전기 자동차용의 충방전 장치에 본 발명의 기술 사상을 적용한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 기술 사상이 적용 가능한 전기 차량용 충방전 장치는 전기 자동차용의 충방전 장치에 한정되는 것이 아니며, 전기 자동차를 포함하는 전기 차량용의 충방전 장치 전반에 적용 가능하다.
(실시 형태 1)
도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 전력 계통(5)에 분전반(예를 들면, 주택용 분전반)(6)이 접속되고, 분전반(6)을 거쳐서 부하(예를 들면, 주택 내의 전기 기기 등)(7) 및 본 실시 형태의 전기 자동차용 충방전 장치(이하, 충방전 장치라고 함)가 전력 계통(5)에 접속되어 급전된다.
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는 외부 회로(주택용 분전반(6) 및 부하(7))에 접속된다. 본 실시 형태에서, 전력 계통(5)은 교류 전력을 공급하는 계통이다. 따라서, 외부 회로는 교류 전원(전력 계통(5))에 접속되는 교류 회로이다.
본 실시 형태의 충방전 장치는 전기 차량(전기 자동차)(4)에 구비되는 축전지부(44)의 충전 및 방전에 이용된다.
축전지부(44)는 축전지(40)를 구비한다. 또한, 축전지부(44)는 1쌍의 전원 단자를 구비하고 있다. 1쌍의 전원 단자는 축전지부(44)의 충전 및 방전에 이용된다. 본 실시 형태에서, 1쌍의 전원 단자는 축전지(40)의 양극 및 음극이다.
본 실시 형태의 충방전 장치는 전력 변환 수단과, 접지 수단과, 지락 검출 수단과, 개폐 수단을 가진다.
전력 변환 수단은, 외부 회로와 전기 차량(전기 자동차)(4)에 마련되는 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 외부 회로와 축전지부(44) 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다.
접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 전력 변환 수단이 접속되는 접지점(8)에 접속한다.
지락 검출 수단은 전력 변환 수단과 축전지부(44) 사이의 전로(電路)(급전로)에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정한다.
개폐 수단은, 지락 검출 수단이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 축전지부(44)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
이하에, 본 실시 형태의 충방전 장치에 대해 더 상세하게 설명한다.
도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전력 변환 장치(1), 케이블(2), 커넥터(3)를 구비한다.
케이블(2) 및 커넥터(3)는 전력 변환 수단과 축전지부(44) 사이의 전로(급전로)의 일부를 구성한다.
전력 변환 장치(1)는 전력 변환 수단에 상당하는 전력 변환부(10)와, 2개의 임피던스 소자(11A, 11B)와, 누전 차단 장치(13)를 가진다.
전력 변환부(10)는 교류 전력과 직류 전력을 상호(가역적) 변환하는 것이며, 전력 계통(5)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 전기 자동차(4)에 공급하고, 전기 자동차(4)(축전지(40))로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 부하(7)에 공급한다.
즉, 전력 변환부(10)는, 외부 회로로부터의 전력(본 실시 형태에서는, 교류 전력)을 소정의 제 1 전력(본 실시 형태에서는, 직류 전력)으로 변환하여 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리(충전 처리)와, 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자로부터의 전력(본 실시 형태에서는, 직류 전력)을 소정의 제 2 전력(본 실시 형태에서는, 교류 전력)으로 변환하여 외부 회로에 공급하는 제 2 변환 처리(방전 처리)를 실행하도록 구성된다. 제 1 전력은 축전지부(44)의 축전지(40)의 사양에 따라 결정되고, 제 2 전력은 교류 계통(5)의 사양에 따라 결정된다.
본 실시 형태에서는, 전력 변환부(10)는 외부 회로와 축전지부(44) 사이에서 교류 전력과 직류 전력의 변환을 행하는 AC/DC 컨버터를 구비한다.
2개의 임피던스 소자(11A, 11B)는 서로 저항값이 동일한 저항 소자로 이루어지고, 전력 변환부(10)의 직류측의 단자 사이에 직렬 접속된다.
또, 임피던스 소자(11A, 11B)의 접속점(11C)은 접지선(12)에 의해서 접지되어 있다. 즉, 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 접속점(11C)은 접지선(12)에 의해 접지점(8)에 접속된다.
누전 차단 장치(13)는, 전력 변환부(10)의 직류측의 양극 단자로부터 출력되는 직류 전류(진행 방향의 충전 전류)와, 전력 변환부(10)의 직류측의 음극 단자로 돌아오는 직류 전류(귀가 방향의 충전 전류)를 비교하고, 그 차이가 소정의 임계값을 넘은 경우에 누전이 생기고 있다고 판단해서 전로를 차단한다.
케이블(2)은, 직류 전류(충전 전류 및 방전 전류)가 흐르는 1쌍의 급전선(20, 21)과, 일단이 임피던스 소자(11A, 11B)의 접속점(11C)과 공통으로 접지된 접지선(22)과, 도시하지 않은 통신선이 절연성의 시스로 피복된 다심의 상기 케이블로 이루어진다. 케이블(2)의 일단은 전력 변환 장치(1)(누전 차단 장치(13))에 접속되고, 케이블(2)의 타단에 커넥터(3)가 마련되어 있다.
커넥터(3)는 전기 자동차(4)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터(42)에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터이다. 단, 커넥터(3)의 케이스 내에는 지락 검출부(30) 및 임피던스 소자(31A, 31B)가 수납되어 있다.
2개의 임피던스 소자(31A, 31B)는 서로 저항값이 동일한 저항 소자로 이루어지고, 지락 검출부(30)의 전기 자동차(4)측의 단자 사이에 직렬 접속된다. 또한, 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)에 케이블(2)의 접지선(22)이 접속된다. 즉, 본 실시 형태에서는 임피던스 소자(31A, 31B) 및 접지선(22)이 접지 수단에 상당한다.
본 실시 형태의 충방전 장치에 있어서, 접지 수단은, 임피던스값(저항값)이 동일하고 또한 축전지(40)의 양극간에 직렬 접속된 2개의 임피던스 소자(31A, 31B), 및 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)을 전력 변환 수단(전력 변환부)(10)의 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
환언하면, 접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
또한, 접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 직렬 회로를 가진다. 접지선(22)은 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지점(8)에 접속하도록 구성되고, 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)는 동일한 임피던스값을 가진다.
본 실시 형태에 있어서, 2개의 임피던스 요소의 각각은 1개의 임피던스 소자로 구성되어 있다. 그러나, 각 임피던스 요소는 1개의 임피던스 소자가 아니라, 복수의 임피던스 소자로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 2개의 임피던스 요소는 동일한 임피던스값(합성 임피던스값)을 가지고 있으면 좋다.
지락 검출부(30)는, 케이블(2)의 각 급전선(20, 21)에 흐르는 전류를 검출하고, 각각의 급전선(20, 21)에 흐르는 전류의 차분이 소정의 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단한다. 즉, 지락 검출부(30)는, 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성된다.
그리고, 지락을 검출한 지락 검출부(30)는 축전지(40)의 양극(兩極)과 리셉터클 커넥터(42) 사이의 전로에 각각 삽입되어 있는 접점(41, 41)을 개극(開極)한다.
즉, 본 실시 형태에서는 지락 검출부(30)가 지락 검출 수단 및 개폐 수단에 상당한다.
또, 이러한 접점(41, 41)은 충전 이상이 발생한 경우의 축전지(40)의 보호를 목적으로 하여 전기 자동차(4)에 미리 마련되어 있는 것이다. 단, 지락 검출부(30)에 의해서 개극되는 접점이 커넥터(3)에 마련되어 상관없다.
즉, 본 실시 형태에서는, 전기 자동차(4)는 축전지부(44)를 급전로(특히 케이블(2)의 급전선(20, 21))로부터 분리하기 위한 개폐기(접점)(41)를 구비한다.
지락 검출부(개폐 수단)(30)는, 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면, 개폐기(41)를 제어하여 축전지부(44)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
다음으로, 본 실시 형태의 충방전 장치의 동작을 설명한다.
전기 자동차(4)를 충전하는 경우, 전력 계통(5)으로부터 공급되는 교류 전력이 전력 변환부(10)에서 직류 전력로 변환되어 케이블(2) 및 커넥터(3)를 거쳐서 전기 자동차(4)에 공급되어, 전기 자동차(4)에 탑재되어 있는 축전지(40)가 충전된다.
충전 중에 케이블(2)의 급전선(20 또는 21)이 지락된 경우, 전력 변환부(10)의 직류측의 양극 단자로부터 유출되어 직류측의 음극 단자로 유입되는 직류 전류의 전류값이 지락 전류분만큼 감소한다.
따라서, 전력 변환 장치(1)의 누전 차단 장치(13)가 지락 전류에 의한 직류 전류의 감소를 검출하여 전로를 차단하는 것에 의해, 충전시의 안전성 향상을 도모되고 있다.
계속해서, 본 발명의 요지인 전기 자동차(4)로부터의 급전(축전지(40)로부터의 방전)시의 동작을 설명한다.
전기 자동차(4)로부터 급전하는 경우, 축전지(40)로부터 방전되는 직류 전력이 커넥터(3) 및 케이블(2)을 거쳐서 전력 변환 장치(1)에 공급되고, 전력 변환 장치(1)의 전력 변환부(10)에서 교류 전력으로 변환된다. 전력 변환부(10)에서 변환된 교류 전력은 분전반(6)을 거쳐서 부하(7)에 공급된다.
여기서, 전기 자동차(4)로부터의 급전 중에 케이블(2)의 급전선(20)이 지락된 경우, 도 1에 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이 축전지(40)의 양극→케이블(2)의 급전선(20)→지락점(×)의 경로에서 지락 전류 Ig가 흐른다.
또, 지락 전류 Ig는 접지선(22)→임피던스 소자(31B)→축전지(40)의 음극의 경로와, 접지선(12)→임피던스 소자(11B)→누전 차단 장치(13)→케이블(2)의 급전선(21)→축전지(40)의 음극의 경로로 분류되고, 각각에 Ig/2의 지락 전류가 흐른다.
따라서, 지락 검출부(30)에서는, 한쪽의 급전선(20)에 흐르는 전류 I와 다른쪽의 급전선(21)에 흐르는 전류 I-Ig/2의 차분, 즉, 지락 전류 Ig/2의 전류값이 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단하여 접점(41)을 개극한다.
또한, 전기 자동차(4)로부터의 급전 중에 케이블(2)의 급전선(21)이 지락된 경우, 도 2에 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이 전력 변환 장치(1)의 음극측의 출력 단자→케이블(2)의 급전선(21)→지락점(×)의 경로에서 지락 전류 Ig가 흐른다.
또 지락 전류 Ig는, 접지선(22)→임피던스 소자(31B)→축전지(40)의 음극의 경로와, 접지선(12)→임피던스 소자(11B)→누전 차단 장치(13)→케이블(2)의 급전선(21)→축전지(40)의 음극의 경로로 분류되고, 각각에 Ig/2의 지락 전류가 흐른다.
따라서, 지락 검출부(30)에서는, 한쪽의 급전선(20)에 흐르는 전류 I와 다른쪽의 급전선(21)에 흐르는 전류 I-Ig/2의 차분, 즉, 지락 전류 Ig/2의 전류값이 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단하여 접점(41)을 개극한다.
이상 설명한 본 실시 형태의 충방전 장치(전기 차량용 충방전 장치)는, 전기 자동차(4)에 탑재되어 있는 축전지(40)를 충전하고 또한 축전지(40)의 충전 전하를 방전시켜 전기 자동차(4) 외의 부하(7)에 급전하는 전기 차량용 충방전 장치이다. 본 실시 형태의 충방전 장치는, 교류 전력과 직류 전력을 서로 변환하는 전력 변환 수단(전력 변환부(10))과, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))과 축전지(40) 사이의 전로(급전로)의 일부를 형성하는 케이블(2)과, 축전지(40) 중 적어도 어느 한쪽의 극을 전력 변환 수단(전력 변환부(10))의 접지점(8)에 접속하는 접지 수단과, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))의 직류측에 마련되고, 축전지(40)로부터 전력 변환 수단(전력 변환부(10))에 직류 전력이 공급되고 있는 경우에 전로의 지락을 검출하는 지락 검출 수단(지락 검출부(30))과, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 지락을 검출한 경우에 전로에 삽입되는 접점(41)을 개극하는 개폐 수단(지락 검출부(30))을 구비한다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))과, 접지 수단과, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))과, 개폐 수단(지락 검출부(30))을 가진다. 전력 변환 수단(전력 변환부(10))은, 외부 회로와 전기 자동차(4)에 마련되는 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 외부 회로와 축전지부(44) 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다. 접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 전력 변환 수단(전력 변환부(10))이 접속되는 접지점(8)에 접속한다. 지락 검출 수단(지락 검출부(30))은 전력 변환 수단(전력 변환부(10))과 축전지부(44) 사이의 급전로에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정한다. 개폐 수단(지락 검출부(30))은, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 축전지부(44)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단(지락 검출부(30))은, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))과 축전지부(44) 사이의 급전로에서 지락이 발생한 경우에, 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류간에 차이가 생기도록, 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))은, 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))은, 외부 회로로부터의 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)을 소정의 제 1 전력(본 실시 형태에서는 직류 전력)으로 변환하여 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리(충전 처리)와, 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자로부터의 전력(본 실시 형태에서는 직류 전력)을 소정의 제 2 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)으로 변환하여 외부 회로에 공급하는 제 2 변환 처리(방전 처리)를 실행하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 외부 회로는 교류 전원(전력 계통(5))에 접속된 교류 회로이다. 축전지부(44)는 축전지(40)를 가진다. 1쌍의 전원 단자는 축전지(40)의 양극과 음극이다. 전력 변환 수단(전력 변환부(10))은 외부 회로와 축전지부(44) 사이에서 교류 전력과 직류 전력의 변환을 행하는 AC/DC 컨버터를 구비한다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단은 임피던스값이 동일하고 또한 축전지(40)의 양극(兩極) 사이에 직렬 접속된 2개의 임피던스 소자(31A, 31B), 및 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)을 전력 변환 수단(전력 변환부(10))의 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단은 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 직렬 회로를 가진다. 접지선(22)은 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지점(8)에 접속하도록 구성되고, 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)는 동일한 임피던스값을 가진다.
상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지선(22)에 의해서 전력 변환부(10)의 접지점(8)에 접속하고, 전력 변환부(10)와 임피던스 소자(31A, 31B) 사이에 마련된 지락 검출부(30)에서 케이블(2)의 급전선(20, 21)의 지락을 검출하여 접점(41)을 개극한다.
그리고, 전기 자동차(4)로부터의 방전시에서도 케이블(2)의 지락을 검출하여 전로에 삽입된 접점(41)을 개극해서 직류 전류(방전 전류)를 차단하기 때문에, 전기 자동차(4)의 축전지(40)로부터 부하(7)에 급전할 때의 안전성 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전기 자동차(4)에 탑재되어 있는 축전지(40)로부터 전기 자동차(4) 외의 부하(7)에 급전할 때의 안전성 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 본 실시 형태에서는 전력 변환부(10)의 직류측과 축전지(40)의 양극(兩極)을 각각 임피던스값이 동일한 임피던스 소자(11A, 11B 및, 31A, 31B)를 거쳐서 접지하고 있지만, 임피던스 소자를 거치지 않고 직접 접지하여도 상관없다.
다만, 임피던스 소자(11A, 11B 및 31A, 31B)를 거쳐서 접지하는 경우, 임피던스 소자를 거치지 않는 경우와 비교하여 케이블(2)의 대지(對地) 전압을 반으로 낮출 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지 수단으로 하고, 지락 검출 수단에 상당하는 지락 검출부(30)와 접지 수단에 상당하는 임피던스 소자(31A, 31B)가 커넥터(3)의 케이스 내에 수납되는 것에 의해, 접지 수단 및 지락 검출 수단이 케이블(2)과 일체로 구성되어 있다.
이 때문에, 전기 자동차(4)에 접지 수단 및 지락 검출 수단을 탑재하는 경우와 비교하여, 보다 간단하고 또한 저비용으로 안전성의 향상을 도모할 수 있다.
다만, 지락 검출부(30) 및 임피던스 소자(31A, 31B)가 케이블(2)의 도중에 마련되는 박스형의 케이스 내에 수납됨으로써 케이블(2)과 일체로 구성되어도 상관없다.
또, 지락 검출 수단에 상당하는 지락 검출부(30)가 케이블(2)과 일체로 구성되고, 접지 수단에 상당하는 임피던스 소자(31A, 31B)가 전기 자동차(4)에 탑재되어도 상관없다.
즉, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단은 케이블(2)과 일체로 구성되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)을 더 구비한다. 접지 수단 및 지락 검출 수단은 케이블(2)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 케이블(2)은 전기 자동차(4)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(연결기)(3)를 가지고 있어도 좋다. 접지 수단 및 지락 검출 수단이 플러그 커넥터(3)와 일체로 구성되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)과, 전기 자동차(4)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(3)를 더 구비한다. 케이블(2)은, 일단에서 전력 변환 수단(전력 변환부(10))에 접속되고, 타단에서 플러그 커넥터(3)에 접속된다. 접지 수단 및 지락 검출 수단은 플러그 커넥터(3)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 케이블(2)은, 전기 자동차(4)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(커넥터)(3)를 가지고 있어도 좋다. 지락 검출 수단이 케이블(2) 또는 플러그 커넥터(3)와 일체로 구성되고, 접지 수단이 전기 자동차(4)에 탑재되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 축전지부(44)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)을 더 구비한다. 지락 검출 수단은 케이블(2)에 마련되고, 접지 수단은 전기 자동차(4)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단이 전기 자동차(4)에 탑재되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단은 전기 자동차(4)에 마련된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 충전 이상이 발생한 경우의 축전지(40)의 보호를 목적으로 하여 전기 자동차(4)에 미리 마련되어 있는 접점(41, 41)을 이용함으로써 개폐 수단의 구성의 간략화와 저비용화를 도모할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 개폐 수단(지락 검출부(30))은 전기 자동차(4)에 탑재되어 있는 접점(41)을 개극하도록 구성된다.
환언하면, 전기 자동차(4)는 축전지부(44)를 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기(접점)(41)를 구비한다. 개폐 수단(지락 검출부(30))은 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 개폐기(41)을 제어하여 축전지부(44)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태의 충방전 장치는, 도 3, 4에 나타내는 바와 같이 접지선(12)과 케이블(2)의 접지선(22)을 택일적으로 접지하는 전환 스위치(14)가 전력 변환 장치(1)에 마련되어 있는 점에 특징이 있다. 단, 전환 스위치(14) 이외의 구성에 대해서는 실시 형태 1과 공통되기 때문에, 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
전환 스위치(14)는, 한쪽의 전환 접점(14A)이 접지선(12)에 접속됨과 아울러 다른쪽의 전환 접점(14B)이 케이블(2)의 접지선(22)에 접속되고, 공통 접점(14C)이 접지되어 있다.
그리고, 전력 변환부(10)가 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 경우(축전지(40)를 충전하는 경우), 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14A)에 접속하고, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리한다(도 4 참조).
한편, 전력 변환부(10)가 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 경우(축전지(40)로부터 방전하는 경우), 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14B)에 접속하고, 접지선(12)을 접지점(8)으로부터 분리하여 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)에 접속한다(도 4 참조).
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 축전지(40)의 충전시에는 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하고, 축전지(40)의 방전시에는 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 접지점(8)으로부터 분리하는 전환 수단(전환 스위치(14))을 구비한다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전환 수단(전환 스위치(14))을 더 구비한다. 전환 수단은, 축전지부(44)의 충전시에는 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하고, 축전지부(44)의 방전시에는 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 접지점(8)으로부터 분리하도록 구성된다.
그리고, 실시 형태 1에서는 접지선(12)과 케이블(2)의 접지선(22)이 모두 상시 접지점(8)에 접속되어 있기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때에 흐르는 지락 전류 Ig가 각 접지선(12, 22)으로 분류되어, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류가 감소하게 된다.
이에 반하여 본 실시 형태에서는, 축전지(40)의 방전시에 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 접지선(12)(전력 변환부(10))을 접지점(8)으로부터 분리하기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때의 지락 전류 Ig가 접지선(12)으로 분류되지 않아, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류의 감소를 회피할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 실시 형태 1과 비교하여 지락 검출부(30)에 의한 지락 검출의 정밀도 향상을 도모할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 축전지(40)의 충전시에는 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하여 접지선(12)만을 접지점(8)에 접속하고 있기 때문에, 충전시에 있어서도 지락 전류가 접지선(22)에 분류되지 않도록 하여 누전 차단 장치(13)의 검출 정밀도 향상을 도모할 수 있다.
(실시 형태 3)
본 실시 형태의 충방전 장치는, 도 5, 6에 나타내는 바와 같이 임피던스 소자(11A, 11B) 및 대신에 임피던스 소자(11)가 전력 변환부(10)의 직류측의 음극 단자와 전환 접점(14A) 사이에 삽입되고, 임피던스 소자(31A, 31B) 대신에 임피던스 소자(31)가 접지선(22)과 축전지(40)의 음극 사이에 삽입되어 있다.
즉, 본 실시 형태는, 전력 변환 장치(1) 및 축전지(40)가 한측만으로 접지되는 점에 특징이 있다. 다만, 그 외의 구성에 대해서는 실시 형태 2와 공통되기 때문에, 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 또, 임피던스 소자(11)를 삽입하지 않고 접지선(12)이 직접 전환 접점(14A)에 접속되어도 상관없다.
본 실시 형태에 있어서도, 전력 변환부(10)가 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 경우(축전지(40)를 충전하는 경우), 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14A)에 접속하고, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리한다(도 5 참조).
한편, 전력 변환부(10)가 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 경우(축전지(40)로부터 방전하는 경우), 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14B)에 접속하고, 접지선(12)을 접지점(8)으로부터 분리하여 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)에 접속한다(도 6 참조).
그리고, 본 실시 형태에서도, 축전지(40)의 방전시에 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 접지선(12)(전력 변환부(10))을 접지점(8)으로부터 분리하기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때의 지락 전류 Ig가 접지선(12)으로 분류되지 않아, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류의 감소를 회피할 수 있다.
그런데, 실시 형태 1과 같이 전환 스위치(14)를 마련하지 않고 전력 변환부(10)의 직류측의 음극 단자를 접지선(12)으로 접지한 경우, 케이블(2)의 지락의 유무에 관계없이, 항상 급전선(21)과 접지선(22)에 전류가 분류되게 된다. 그 때문에, 급전선(20, 21)에 흐르는 전류간에 차이가 생겨, 누전 차단 장치(13)나 지락 검출부(30)가 누전 또는 지락을 오검출하게 될 우려가 있다. 그래서, 전력 변환 장치(1)를 한측으로 접지하는 경우, 누전 차단 장치(13) 및 지락 검출부(30)의 오검출을 방지하기 위해서 전환 스위치(14)가 필수의 구성요건으로 된다.
(실시 형태 4)
도 7, 8에 나타내는 바와 같이, 전력 계통(5)에 분전반(예를 들면, 주택용 분전반)(6)이 접속되고, 분전반(6)을 거쳐서 부하(예를 들면, 주택 내의 전기 기기 등)(7) 및 본 실시 형태의 전기 자동차용 충방전 장치(이하, 충방전 장치라고 함)가 전력 계통(5)에 접속되어 급전된다.
본 실시 형태의 충방전 장치는 전기 차량(전기 자동차)(4)에 구비되는 축전지부(44A)의 충전 및 방전에 이용된다.
축전지부(44A)는 축전지(40)와, 1쌍의 전원 단자를 구비하는 충방전 수단(충방전 회로부)(43)을 가진다.
충방전 회로부(43)는, 1쌍의 전원 단자를 통해 얻은 교류 전력으로 축전지(40)를 충전하는 충전 처리와, 축전지(40)로부터의 전력(직류 전력)을 교류 전력으로 변환하여 1쌍의 전원 단자로부터 출력하는 방전 처리를 실행하도록 구성된다.
즉, 본 실시 형태에 있어서, 전기 자동차(4A)는 축전지(40), 충방전 회로부(43), 리셉터클 커넥터(42), 충방전 회로부(43)와 리셉터클 커넥터(42) 사이에 삽입되는 1쌍의 접점(41) 등을 가지고 있다.
충방전 회로부(43)는, 충방전 장치로부터 공급되는 교류 전력으로 축전지(40)를 충전하고 또한 축전지(40)로부터 방전되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 충방전 장치에 출력하는 것이며, 예를 들면, 쌍방향형의 AC/DC 컨버터로 이루어진다.
본 실시 형태의 충방전 장치는 전력 변환 수단과, 접지 수단과, 지락 검출 수단과, 개폐 수단을 가진다.
전력 변환 수단은, 외부 회로와 전기 차량(전기 자동차)(4A)에 마련되는 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 외부 회로와 축전지부(44A) 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다.
접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 전력 변환 수단이 접속되는 접지점(8)에 접속한다.
지락 검출 수단은 전력 변환 수단과 축전지부(44A) 사이의 급전로에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정한다.
개폐 수단은 지락 검출 수단이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 축전지부(44A)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
이하에, 본 실시 형태의 충방전 장치에 대해 더 상세하게 설명한다.
도 7, 8에 나타내는 바와 같이, 충방전 장치는 전력 변환 장치(1A), 케이블(2), 커넥터(3)를 구비한다.
케이블(2) 및 커넥터(3)는 전력 변환 수단과 축전지부(44A) 사이의 전로(급전로)의 일부를 구성한다.
전력 변환 장치(1A)는 전력 변환 수단에 상당하는 전력 변환부(10A)와, 2개의 임피던스 소자(11A, 11B)와, 누전 차단 장치(13)를 가진다.
전력 변환부(10A)는, 예를 들면, 절연 트랜스나 쌍방향의 절연형 AC/AC 컨버터로 이루어지고, 전력 계통측(전력 변환부(10A)에서 보아 분전반(6)측)과 비전력 계통측(전력 변환부(10A)에서 보아 전기 자동차측)을 절연하고 또한 쌍방향으로 교류 전력을 공급한다.
즉, 전력 변환부(10A)는, 외부 회로로부터의 전력(본 실시 형태에서는, 교류 전력)을 소정의 제 1 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)으로 변환하여 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리(충전 처리)와, 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자로부터의 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)을 소정의 제 2 전력(본 실시 형태에서는, 교류 전력)으로 변환하여 외부 회로에 공급하는 제 2 변환 처리(방전 처리)를 실행하도록 구성된다. 제 1 전력은 축전지부(44A)의 충방전 회로부(43)의 사양에 따라 결정되고, 제 2 전력은 교류 계통(5)의 사양에 따라 결정된다.
본 실시 형태에서는, 전력 변환부(10A)는 외부 회로와 축전지부(44A)와의 사이에서 교류 전력의 변환을 행하는 절연형의 AC/AC 컨버터를 구비한다.
2개의 임피던스 소자(11A, 11B)는 서로 저항값이 동일한 저항 소자로 이루어지고, 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 단자간에 직렬 접속된다.
또, 임피던스 소자(11A, 11B)의 접속점(11C)은 접지선(12)에 의해서 접지되어 있다. 즉, 도 7, 8에 나타내는 바와 같이, 접속점(11C)은 접지선(12)에 의해 접지점(8)에 접속된다.
누전 차단 장치(13)는, 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 한쪽의 단자로부터 출력되는 전류(진행 방향의 충전 전류)와, 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 다른쪽의 단자로 돌아오는 전류(귀가의 충전 전류)를 비교하여, 그 차이가 소정의 임계값을 넘은 경우에 누전이 생기고 있다고 판단해서 전로를 차단한다.
케이블(2)은, 전류(충전 전류 및 방전 전류)가 흐르는 1쌍의 급전선(20, 21)과, 일단이 임피던스 소자(11A, 11B)의 접속점(11C)과 공통으로 접지된 접지선(22)과, 도시하지 않은 통신선이 절연성의 시스로 피복된 다심의 전기 케이블로 이루어진다. 케이블(2)의 일단은 전력 변환 장치(1)(누전 차단 장치(13))에 접속되고, 케이블(2)의 타단에 커넥터(3)가 마련되어 있다.
커넥터(3)는 전기 자동차(4A)의 리셉터클 커넥터(42)에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터이다. 단, 커넥터(3)의 케이스 내에는 지락 검출부(30) 및 임피던스 소자(31A, 31B)가 수납되어 있다.
2개의 임피던스 소자(31A, 31B)는 서로 저항값이 동일한 저항 소자로 이루어지고, 지락 검출부(30)의 전기 자동차(4A)측의 단자 사이에 직렬 접속된다. 또한, 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)에 케이블(2)의 접지선(22)이 접속된다. 즉, 본 실시 형태에서는 임피던스 소자(31A, 31B) 및 접지선(22)이 접지 수단에 상당한다.
본 실시 형태의 충방전 장치에 있어서, 접지 수단은, 임피던스값(저항값)이 동일하고 또한 축전지(40)의 양극 사이에 직렬 접속된 2개의 임피던스 소자(31A, 31B), 및 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점을 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))의 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
환언하면, 접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
또한, 접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 직렬 회로를 가진다. 접지선(22)은 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지점(8)에 접속하도록 구성되고, 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)는 동일한 임피던스값을 가진다.
본 실시 형태에 있어서, 2개의 임피던스 요소의 각각은 1개의 임피던스 소자로 구성되어 있다. 그러나, 각 임피던스 요소는, 1개의 임피던스 소자가 아니라, 복수의 임피던스 소자로 구성되어 있어도 좋다. 즉, 2개의 임피던스 요소는 동일한 임피던스값(합성 임피던스값)을 가지고 있으면 좋다.
지락 검출부(30)는, 케이블(2)의 각 급전선(20, 21)에 흐르는 전류를 검출하고, 각각의 급전선(20, 21)에 흐르는 전류의 차분이 소정의 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단한다. 즉, 지락 검출부(30)는 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성된다.
그리고, 지락을 검출한 지락 검출부(30)는 축전지(40)의 양극과 리셉터클 커넥터(42) 사이의 전로에 각각 삽입되어 있는 접점(41, 41)을 개극한다.
즉, 본 실시 형태에서는 지락 검출부(30)가 지락 검출 수단 및 개폐 수단에 상당한다.
또, 이들의 접점(41, 41)은 충전 이상이 발생한 경우의 축전지(40)의 보호를 목적으로 하여 전기 자동차(4A)에 미리 마련되어 있는 것이다. 단, 지락 검출부(30)에 의해서 개극되는 접점이 커넥터(3)에 마련되어도 상관없다.
즉, 본 실시 형태에서는, 전기 자동차(4A)는 축전지부(44A)를 급전로(특히, 케이블(2)의 급전선(20, 21))로부터 분리하기 위한 개폐기(접점)(41)를 구비한다.
지락 검출부(개폐 수단)(30)는, 급전로에 대해 지락이 발생하고 있다고 판정하면, 개폐기(41)를 제어하여 축전지부(44A)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
다음으로, 본 실시 형태의 충방전 장치의 동작을 설명한다.
전기 자동차(4A)를 충전하는 경우, 전력 계통(5)으로부터 공급되는 교류 전력이 전력 변환부(10A)로부터 케이블(2) 및 커넥터(3)를 거쳐서 전기 자동차(4A)에 공급되고, 전기 자동차(4A)에 탑재되어 있는 충방전 회로부(43)에 의해서 축전지(40)가 충전된다.
충전 중에 케이블(2)의 급전선(20 또는 21)이 지락된 경우, 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 한쪽의 단자로부터 유출되어 비전력 계통측의 다른쪽의 단자로 유입되는 전류의 전류값이 지락 전류분만큼 감소한다.
따라서, 전력 변환 장치(1A)의 누전 차단 장치(13)가 지락 전류에 의한 전류의 감소(왕복의 전류의 불균형)를 검출하여 전로를 차단하는 것에 의해, 충전시의 안전성 향상을 도모되고 있다.
계속해서, 본 발명의 요지인 전기 자동차(4A)로부터의 급전(축전지(40)로부터의 방전)시의 동작을 설명한다.
전기 자동차(4A)로부터 급전하는 경우, 축전지(40)로부터 방전되는 직류 전력이 충방전 회로부(43)에 의해 교류 전력으로 변환되고, 변환된 교류 전력이 커넥터(3) 및 케이블(2), 및 전력 변환 장치(1A)를 거쳐서 부하(7)에 공급된다.
여기서, 전기 자동차(4A)로부터의 급전 중에 케이블(2)의 급전선(20)이 지락된 경우, 도 7에 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이 충방전 회로부(43)의 한쪽의 단자(도면 중 상측의 단자)→케이블(2)의 급전선(20)→지락점(×)의 경로에서 지락 전류 Ig가 흐른다.
또, 지락 전류 Ig는 접지선(22)→임피던스 소자(31B)→충방전 회로부(43)의 한쪽의 단자(도면 중 하측의 단자)의 경로와, 접지선(12)→임피던스 소자(11B)→누전 차단 장치(13)→케이블(2)의 급전선(21)→충방전 회로부(43)의 다른쪽의 단자의 경로로 분류되고, 각각에 Ig/2의 지락 전류가 흐른다.
따라서, 지락 검출부(30)에서는, 한쪽의 급전선(20)에 흐르는 전류 I와 다른쪽의 급전선(21)에 흐르는 전류 I-Ig/2의 차분, 즉, 지락 전류 Ig/2의 전류값이 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단하여 접점(41)을 개극한다.
또한, 전기 자동차(4A)로부터의 급전 중에 케이블(2)의 급전선(21)이 지락된 경우, 도 8에 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이 전력 변환 장치(1A)의 한쪽의 출력 단자(도면 중 하측의 단자)→케이블(2)의 급전선(21)→지락점(×)의 경로에서 지락 전류 Ig가 흐른다.
또, 지락 전류 Ig는, 접지선(22)→임피던스 소자(31B)→충방전 회로부(43)의 다른쪽의 단자의 경로와, 접지선(12)→임피던스 소자(11B)→누전 차단 장치(13)→케이블(2)의 급전선(21)→충방전 회로부(43)의 다른쪽의 단자의 경로로 분류되고, 각각에 Ig/2의 지락 전류가 흐른다.
따라서, 지락 검출부(30)에서는, 한쪽의 급전선(20)에 흐르는 전류 I와 다른쪽의 급전선(21)에 흐르는 전류 I-Ig/2의 차분, 즉, 지락 전류 Ig/2의 전류값이 임계값을 넘은 경우에 지락이 발생했다고 판단하여 접점(41)을 개극한다.
이상 설명한 본 실시 형태의 충방전 장치(전기 차량용 충방전 장치)는, 축전지(40) 및 교류 전력과 직류 전력을 서로 변환하여 축전지(40)를 충전 및 방전시키는 충방전 수단(충방전 회로부)(43)이 탑재되는 전기 자량(4A)의 충방전 수단(43)에 교류 전력을 공급하고 또한 충방전 수단(충방전 회로부(43))으로부터 출력되는 교류 전력을 전기 자동차(4A) 외의 부하(7)에 급전하는 전기 차량용 충방전 장치이다. 본 실시 형태의 충방전 장치는, 교류의 전력 계통(5)에 접속되어 쌍방향으로 전력을 변환하는 절연형의 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))과, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))과 충방전 수단(충방전 회로부(43)) 사이의 전로의 일부를 형성하는 케이블(2)과, 충방전 수단(충방전 회로부(43))이 적어도 어느 한쪽의 단자를 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))의 접지점(8)에 접속하는 접지 수단과, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))의 비전력 계통측에 마련되고, 충방전 수단(충방전 회로부(43))으로부터 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))으로 교류 전력이 공급되고 있는 경우에 전로의 지락을 검출하는 지락 검출 수단(지락 검출부(30))과, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 지락을 검출한 경우에 전로에 삽입되는 접점(41)을 개극하는 개폐 수단(지락 검출부(30))을 구비한다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))과, 접지 수단과, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))과, 개폐 수단(지락 검출부(30))을 가진다. 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))은, 외부 회로와 전기 자동차(4A)에 마련되는 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 외부 회로와 축전지부(44A) 사이에서 전력의 변환을 행하도록 구성된다. 접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))이 접속되는 접지점(8)에 접속한다. 지락 검출 수단(지락 검출부(30))은 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))과 축전지부(44A) 사이의 급전로에서 지락이 발생하고 있는지 여부를 판정한다. 개폐 수단(지락 검출부(30))은 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 축전지부(44A)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단(지락 검출부(30))은, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))과 축전지부(44A) 사이의 급전로에서 지락이 발생한 경우에, 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류간에 차이가 생기도록, 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 지락 검출 수단(지락 검출부(30))은, 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))은, 외부 회로로부터의 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)을 소정의 제 1 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)으로 변환하여 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리(충전 처리)와, 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자로부터의 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)을 소정의 제 2 전력(본 실시 형태에서는 교류 전력)으로 변환하여 외부 회로에 공급하는 제 2 변환 처리(방전 처리)를 실행하도록 구성된다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 외부 회로는 교류 전원(전력 계통(5))에 접속된 교류 회로이다. 축전지부(44A)는 축전지(40)와, 1쌍의 전원 단자를 구비하는 충방전 수단(충방전 회로부(43))을 가진다. 충방전 수단(충방전 회로부(43))은, 1쌍의 전원 단자를 통해 얻은 교류 전력으로 축전지(40)를 충전하는 충전 처리와, 축전지(40)로부터의 전력을 교류 전력으로 변환하여 1쌍의 전원 단자로부터 출력하는 방전 처리를 실행하도록 구성된다. 전력 변환 수단(10A)은 외부 회로와 축전지부(44A) 사이에서 교류 전력의 변환을 행하는 절연형의 AC/AC 컨버터를 구비한다.
또한, 본 실시 형태의 충방전 장치에 있어서, 접지 수단은, 임피던스값(저항값)이 동일하고 또한 충방전 수단(충방전 회로부(43))의 양 단자 사이에 직렬 접속된 2개의 임피던스 소자(31A, 31B), 및 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)을 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))의 접지점(8)에 접속하는 접지선(22)을 가진다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단은 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 직렬 회로를 가진다. 접지선(22)은 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지점(8)에 접속하도록 구성되고, 2개의 임피던스 요소(임피던스 소자)(31A, 31B)는 동일한 임피던스값을 가진다.
상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 임피던스 소자(31A, 31B)의 접속점(31C)을 접지선(22)에 의해서 전력 변환부(10A)의 접지점(8)에 접속하고, 전력 변환부(10A)와 임피던스 소자(31A, 31B) 사이에 마련된 지락 검출부(30)에서 케이블(2)의 급전선(20, 21)의 지락을 검출하여 접점(41)을 개극한다.
그리고, 전기 자동차(4A)로부터의 방전시에서도 케이블(2)의 지락을 검출하여 전로에 삽입된 접점(41)을 개극해서 전류(방전 전류)를 차단하기 때문에, 전기 자동차(4A)의 축전지(40)로부터 부하(7)로 급전할 때의 안전성 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전기 자동차(4A)에 탑재되어 있는 축전지(40)로부터 전기 자동차(4A) 외의 부하(7)로 급전할 때의 안전성 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또, 본 실시 형태에서는 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측과 축전지(40)(충방전 회로부(43))의 양극(兩極)을 각각 임피던스값이 동일한 임피던스 소자(11A, 11B 및 31A, 31B)를 거쳐서 접지하고 있지만, 임피던스 소자를 거치지 않고 직접 접지하여도 상관없다.
다만, 임피던스 소자(11A, 11B 및 31A, 31B)를 거쳐서 접지하는 경우, 임피던스 소자를 거치지 않는 경우와 비교하여 케이블(2)의 대지(對地) 전압을 절반으로 내릴 수 있다고 하는 이점이 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지 수단으로 하고, 지락 검출 수단에 상당하는 지락 검출부(30)와 접지 수단에 상당하는 임피던스 소자(31A, 31B)가 커넥터(3)의 케이스 내에 수납되는 것에 의해, 접지 수단 및 지락 검출 수단이 케이블(2)과 일체로 구성되어 있다.
이 때문에, 전기 자동차(4A)에 접지 수단 및 지락 검출 수단을 탑재하는 경우와 비교하여, 보다 간단하고 또한 저비용으로 안전성의 향상을 도모할 수 있다.
다만, 지락 검출부(30) 및 임피던스 소자(31A, 31B)가 케이블(2)의 도중에 마련되는 박스형의 케이스 내에 수납됨으로써 케이블(2)과 일체로 구성되어도 상관없다.
또, 지락 검출 수단에 상당하는 지락 검출부(30)가 케이블(2)과 일체로 구성되고, 접지 수단에 상당하는 임피던스 소자(31A, 31B)가 전기 자동차(4A)에 탑재되어도 상관없다.
즉, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단은 케이블(2)과 일체로 구성되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))을 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)을 더 구비한다. 접지 수단 및 지락 검출 수단은 케이블(2)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 케이블(2)은 전기 자동차(4A)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(커넥터)(3)를 가지고 있어도 좋다. 접지 수단 및 지락 검출 수단이 플러그 커넥터(3)와 일체로 구성되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)과, 전기 자량(4A)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(3)를 더 구비한다. 케이블(2)은, 일단에서 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))에 접속되고, 타단에서 플러그 커넥터(3)에 접속된다. 접지 수단 및 지락 검출 수단은 플러그 커넥터(3)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 케이블(2)은, 전기 자량(4A)에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터(커넥터)(3)를 가지고 있어도 좋다. 지락 검출 수단이 케이블(2) 또는 플러그 커넥터(3)와 일체로 구성되고, 접지 수단이 전기 자동차(4A)에 탑재되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전력 변환 수단(전력 변환부(10))을 축전지부(44A)의 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블(2)을 더 구비한다. 지락 검출 수단은 케이블(2)에 마련되고, 접지 수단은 전기 자동차(4A)에 마련된다.
혹은, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단이 전기 자동차(4A)에 탑재되어 있어도 좋다. 환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 접지 수단 및 지락 검출 수단은 전기 자량(4A)에 마련된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 충전 이상이 발생한 경우의 축전지(40)의 보호를 목적으로 하여 전기 자동차(4A)에 미리 마련되어 있는 접점(41, 41)을 이용함으로써 개폐 수단의 구성의 간략화와 저비용화를 도모할 수 있다. 다만, 접점(41, 41)대신에 전기 자동차(4A)의 충방전 회로부(43)에 의해서 축전지(40)를 급전선(20, 21)으로부터 분리하도록 하여도 상관없다.
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치에서는, 개폐 수단(지락 검출부(30))은 전기 자동차(4A)에 탑재되어 있는 접점(41)을 개극하도록 구성된다.
환언하면, 전기 자량(4A)은 축전지부(44A)를 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기(접점)(41)를 구비한다. 개폐 수단(지락 검출부(30))은 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 개폐기(41)을 제어하여 축전지부(44A)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
혹은, 개폐 수단(지락 검출부(30))은 충방전 수단(충방전 회로부(43))이 구비하는 접점(도시하지 않음)을 개극하여도 좋다.
환언하면, 충방전 수단(충방전 회로부(43))은 축전지(40)를 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기(도시하지 않음)를 구비한다. 개폐 수단(지락 검출부(30))은 지락 검출 수단(지락 검출부(30))이 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 충방전 수단(충방전 회로부(43))의 개폐기를 제어하여 축전지(40)를 급전로로부터 분리하도록 구성된다.
(실시 형태 5)
본 실시 형태의 충방전 장치는, 도 9, 10에 나타내는 바와 같이 접지선(12)과 케이블(2)의 접지선(22)을 택일적으로 접지하는 전환 스위치(14)가 전력 변환 장치(1A)에 마련되어 있는 점에 특징이 있다. 다만, 전환 스위치(14) 이외의 구성에 대해서는 실시 형태 4와 공통되기 때문에, 공통한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
전환 스위치(14)는, 한쪽의 전환 접점(14A)이 접지선(12)에 접속됨과 아울러 다른쪽의 전환 접점(14B)이 케이블(2)의 접지선(22)에 접속되고, 공통 접점(14C)이 접지되어 있다.
그리고, 축전지(40)를 충전하는 경우, 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14A)에 접속하고, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리한다(도 9 참조).
한편, 축전지(40)로부터 방전하는 경우, 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14B)에 접속하고, 접지선(12)을 접지점(8)으로부터 분리하여 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)에 접속한다(도 10 참조).
이와 같이, 본 실시 형태의 충방전 장치는, 축전지(40)의 충전시에는 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하고, 축전지(40)의 방전시에는 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))을 접지점(8)으로부터 분리하는 전환 수단(전환 스위치(14))을 구비한다.
환언하면, 본 실시 형태의 충방전 장치는 전환 수단(전환 스위치(14))을 더 구비한다. 전환 수단은, 축전지부(44A)의 충전시에는 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하고, 축전지부(44A)의 방전시에는 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 전력 변환 수단(전력 변환부(10A))을 접지점(8)으로부터 분리하도록 구성된다.
그리고, 실시 형태 4에서는 접지선(12)과 케이블(2)의 접지선(22)이 모두 상시 접지점(8)에 접속되어 있기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때에 흐르는 지락 전류 Ig가 각 접지선(12, 22)으로 분류되어, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류가 감소하게 된다.
이에 반하여 본 실시 형태에서는, 축전지(40)의 방전시에 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 접지선(12)(전력 변환부(10))을 접지점(8)으로부터 분리하기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때의 지락 전류 Ig가 접지선(12)으로 분류되지 않고, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류의 감소를 회피할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 실시 형태 4와 비교하여 지락 검출부(30)에 의한 지락 검출의 정밀도 향상을 도모할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 축전지(40)의 충전시에는 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리하여 접지선(12)만을 접지점(8)에 접속하고 있기 때문에, 충전시에서도 지락 전류가 접지선(22)으로 분류되지 않도록 해서 누전 차단 장치(13)의 검출 정밀도 향상이 도모된다.
(실시 형태 6)
본 실시 형태의 충방전 장치는, 도 11, 12에 나타내는 바와 같이 임피던스 소자(11A, 11B) 대신에 임피던스 소자(11)가 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 다른쪽의 단자와 전환 접점(14A) 사이에 삽입되고, 임피던스 소자(31A, 31B) 대신에 임피던스 소자(31)가 접지선(22)과 충방전 회로부(43)의 다른쪽의 단자 사이에 삽입되어 있다.
즉, 본 실시 형태는, 전력 변환 장치(1A) 및 축전지(40)가 한쪽으로만 접지되는 점에 특징이 있다. 단, 그 외의 구성에 대해서는 실시 형태 5와 공통되기 때문에, 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 또, 임피던스 소자(11)를 삽입하지 않고 접지선(12)이 직접 전환 접점(14A)에 접속되어도 상관없다.
본 실시 형태에서도, 축전지(40)를 충전하는 경우, 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14A)에 접속하고, 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)으로부터 분리한다(도 11 참조).
한편, 축전지(40)로부터 방전하는 경우, 전환 스위치(14)는 공통 접점(14C)을 전환 접점(14B)에 접속하고, 접지선(12)을 접지점(8)으로부터 분리하여 케이블(2)의 접지선(22)을 접지점(8)에 접속한다(도 12 참조).
그리고, 본 실시 형태에서도, 축전지(40)의 방전시에 접지선(22)을 접지점(8)에 접속함과 아울러 접지선(12)(전력 변환부(10A))을 접지점(8)으로부터 분리하기 때문에, 케이블(2)이 지락되었을 때의 지락 전류 Ig가 접지선(12)으로 분류되지 않고, 지락 검출부(30)에 흐르는 지락 전류의 감소를 회피할 수 있다.
그런데, 실시 형태 4와 같이 전환 스위치(14)를 마련하지 않고 전력 변환부(10A)의 비전력 계통측의 단자를 접지선(12)에 접지한 경우, 케이블(2)의 지락의 유무에 관계없이, 항상 급전선(21)과 접지선(22)으로 전류가 분류되어 버린다. 그 때문에, 급전선(20, 21)에 흐르는 전류 사이에 차이가 생겨, 누전 차단 장치(13)나 지락 검출부(30)가 누전 또는 지락을 오검출하게 될 우려가 있다. 따라서, 전력 변환 장치(1A)을 한측으로 접지하는 경우, 누전 차단 장치(13) 및 지락 검출부(30)의 오검출을 방지하기 위해서 전환 스위치(14)가 필수의 구성 요건으로 된다.

Claims (15)

  1. 외부 회로와 전기 차량에 마련되는 축전지부의 1쌍의 전원 단자 사이에 개재되고, 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 전력의 변환을 행하는 전력 변환 수단과,
    상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 전력 변환 수단이 접속되는 접지점에 접속하는 접지 수단과,
    상기 전력 변환 수단과 상기 축전지부 사이의 급전로에서 지락(地絡)(ground short)이 발생하고 있는지 여부를 판정하는 지락 검출 수단과,
    상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하는 개폐 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 수단은, 상기 급전로에서 지락이 발생한 경우에, 상기 1쌍의 전원 단자의 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류간에 차이가 생기도록, 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 접지점에 접속하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 수단은 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 중 적어도 한쪽을 상기 접지점에 접속하는 접지선을 가지는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접지 수단은 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자 사이에 접속된 2개의 임피던스 요소의 직렬 회로를 갖고,
    상기 접지선은 상기 2개의 임피던스 요소의 접속점을 상기 접지점에 접속하도록 구성되고,
    상기 2개의 임피던스 요소는 동일한 임피던스값을 가지는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    전환 수단을 더 구비하며,
    상기 전환 수단은, 상기 축전지부의 충전시에는 상기 접지선을 상기 접지점으로부터 분리하고, 상기 축전지부의 방전시에는 상기 접지선을 상기 접지점에 접속함과 아울러 상기 전력 변환 수단을 상기 접지점으로부터 분리하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블을 더 구비하며,
    상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 케이블에 마련되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블과,
    상기 전기 차량에 마련되어 있는 리셉터클 커넥터에 삽입/분리 자유롭게 접속되는 플러그 커넥터를 더 구비하며,
    상기 케이블은, 일단에서 상기 전력 변환 수단에 접속되고, 타단에서 상기 플러그 커넥터에 접속되고,
    상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 플러그 커넥터에 마련되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 수단을 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 접속하는 케이블을 더 구비하고,
    상기 지락 검출 수단은 상기 케이블에 마련되고,
    상기 접지 수단은 상기 전기 차량에 마련되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 수단 및 상기 지락 검출 수단은 상기 전기 차량에 마련되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지락 검출 수단은 상기 1쌍의 전원 단자 중 한쪽에 흐르는 전류와 다른쪽에 흐르는 전류의 차이가 소정의 임계값을 넘고 있으면, 상기 급전로에 지락이 발생했다고 판단하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 수단은, 상기 외부 회로로부터의 전력을 소정의 제 1 전력으로 변환하여 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자에 공급하는 제 1 변환 처리와, 상기 축전지부의 상기 1쌍의 전원 단자로부터의 전력을 소정의 제 2 전력으로 변환하여 상기 외부 회로로 공급하는 제 2 변환 처리를 실행하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 회로는 교류 전원에 접속된 교류 회로이고,
    상기 축전지부는 축전지를 갖고,
    상기 1쌍의 전원 단자는 상기 축전지의 양극과 음극이고,
    상기 전력 변환 수단은 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 교류 전력과 직류 전력의 변환을 행하는 AC/DC 컨버터를 구비하는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 회로는 교류 전원에 접속된 교류 회로이고,
    상기 축전지부는 축전지와, 상기 1쌍의 전원 단자를 구비하는 충방전 수단을 갖고,
    상기 충방전 수단은, 상기 1쌍의 전원 단자를 통해 얻은 교류 전력으로 상기 축전지를 충전하는 충전 처리와, 상기 축전지로부터의 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 1쌍의 전원 단자로부터 출력하는 방전 처리를 실행하도록 구성되고,
    상기 전력 변환 수단은 상기 외부 회로와 상기 축전지부 사이에서 교류 전력의 변환을 행하는 절연형의 AC/AC 컨버터를 구비하는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 차량은 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기를 구비하고,
    상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 개폐기를 제어하여 상기 축전지부를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 충방전 수단은 상기 축전지를 상기 급전로로부터 분리하기 위한 개폐기를 구비하고,
    상기 개폐 수단은 상기 지락 검출 수단이 상기 급전로에서 지락이 발생하고 있다고 판정하면 상기 개폐기를 제어하여 상기 축전지를 상기 급전로로부터 분리하도록 구성되는 것
    을 특징으로 하는 전기 차량용 충방전 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3166192A4 (en) * 2014-07-02 2017-07-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Leakage protection device and leakage protection system

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5884700B2 (ja) * 2012-10-02 2016-03-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および車両
JP2014207766A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 パナソニック株式会社 過電流検出装置、及び当該過電流検出装置を用いた充放電システム、分電盤、充電制御装置、車両用充放電装置、車両用電気機器
JP2014226014A (ja) * 2013-04-24 2014-12-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換システムおよびコネクタ
JP6098334B2 (ja) * 2013-04-30 2017-03-22 日産自動車株式会社 電源装置、電源システム、及び電源装置の制御方法
JP6119479B2 (ja) * 2013-07-22 2017-04-26 シンフォニアテクノロジー株式会社 電気自動車用充電装置
JP2015047042A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社デンソー 電力供給装置
JP2017034731A (ja) * 2013-12-20 2017-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 地絡検出器
JP6105495B2 (ja) * 2014-01-20 2017-03-29 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 直流電源回路
US10549729B2 (en) * 2014-03-10 2020-02-04 Max Moskowitz Vehicular accessory
JP6401599B2 (ja) * 2014-12-18 2018-10-10 カルソニックカンセイ株式会社 車両用地絡検出装置
WO2017008057A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Kelsey-Hayes Company Ground loss detection circuit
JP6515895B2 (ja) * 2016-08-30 2019-05-22 トヨタ自動車株式会社 充電システムおよび電動車両
GB2551081B (en) * 2017-08-18 2018-12-19 O2Micro Inc Fault detection for battery management systems
FR3071928B1 (fr) * 2017-09-29 2019-11-22 Alstom Transport Technologies Circuit de detection de defaut de masse, chaine de transformation comprenant un tel circuit, procede de detection de defaut de masse.
CN110014983B (zh) * 2017-11-26 2021-05-14 台达电子工业股份有限公司 车载充电装置及其操作方法
JP2019161816A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 ニチコン株式会社 バッテリ充放電装置
JP2020072496A (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 トヨタ自動車株式会社 電力変換ケーブル装置
JP7070333B2 (ja) * 2018-10-29 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 電力変換ユニット
JP7269905B2 (ja) * 2020-09-28 2023-05-09 本田技研工業株式会社 移動体用制御装置及びその制御方法並びに移動体
DE102021205406B4 (de) * 2021-05-27 2023-03-30 Vitesco Technologies GmbH Gleichspannungs-Fehlerstromüberwachung zur Erfassung eines Isolationsfehlers
DE102022101022A1 (de) * 2022-01-18 2023-07-20 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und elektrische Schaltungsanordnungen zum Schutz von metallischen Bauteilen gegen Korrosion durch Streuströme
US11850954B2 (en) 2022-02-18 2023-12-26 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle inverter with dual neutral legs

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2651922B2 (ja) * 1988-04-30 1997-09-10 自動車機器株式会社 電動式動力舵取装置の制御方法
US5067576A (en) * 1990-08-15 1991-11-26 Ford Motor Company Variable effort steering system
JP3758986B2 (ja) * 2001-04-10 2006-03-22 三菱重工業株式会社 電力制御システム
US7745025B2 (en) * 2006-02-14 2010-06-29 Mti Microfuel Cells Inc. Fuel cell based rechargable power pack system and associated methods for controlling same
US7768237B2 (en) * 2007-05-11 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Simplified automatic discharge function for vehicles
JP5104077B2 (ja) * 2007-07-04 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP4649489B2 (ja) * 2008-03-27 2011-03-09 株式会社日立製作所 組電池の総電圧検出回路
US7852089B2 (en) * 2008-05-08 2010-12-14 Lear Corporation Ground-fault detection system for vehicles with a high-voltage power net
JP5274110B2 (ja) * 2008-05-29 2013-08-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
WO2010049775A2 (en) * 2008-10-28 2010-05-06 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Charging cable, charging cable unit, and charging system for electric vehicle
JP2010110055A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 電気自動車用充電ケーブル
JP4810564B2 (ja) * 2008-11-17 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 電動車両用の充電ケーブルおよびその管理方法
JP5369833B2 (ja) 2009-03-31 2013-12-18 東京電力株式会社 電動車両用充電器および地絡検出方法
JP2010239845A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電システム、電動車両の充電方法、および電動車両
JP2010239773A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electric Power Co Inc:The 充電器、電動車両、および、充電システムにおける地絡・短絡の検知方法
US8259423B2 (en) * 2009-07-14 2012-09-04 Ford Global Technologies, Llc Automotive vehicle charge port with fault interrupt circuit
JP5443094B2 (ja) * 2009-08-11 2014-03-19 株式会社 ハセテック 電気自動車用急速充電器の充電ケーブル絶縁試験装置
WO2011152157A1 (ja) * 2010-06-04 2011-12-08 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
US8531160B2 (en) * 2010-08-11 2013-09-10 A123 Systems, Inc. Rechargeable battery management
EP2709255A1 (en) * 2011-05-13 2014-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle power source system
JP5502918B2 (ja) * 2011-10-13 2014-05-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 組電池の充放電装置
JP5218800B2 (ja) * 2011-10-31 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 蓄電部を備えた車両、及び、同車両とエネルギー管理装置とを含む充放電システム
JP5831760B2 (ja) * 2012-04-05 2015-12-09 株式会社デンソー 電源制御システムの異常診断装置
US9046559B2 (en) * 2012-05-09 2015-06-02 Curtis Instruments, Inc. Isolation monitor
JP6031695B2 (ja) * 2012-07-31 2016-11-24 三菱自動車工業株式会社 電動車両の外部給電装置
JP6245494B2 (ja) * 2013-03-28 2017-12-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車両用電力装置
JP5467553B1 (ja) * 2013-10-24 2014-04-09 パナソニック株式会社 充電器および電子機器システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3166192A4 (en) * 2014-07-02 2017-07-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Leakage protection device and leakage protection system
AU2015285887B2 (en) * 2014-07-02 2018-07-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Residual current protection device and residual current protection system

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