WO2017090388A1 - コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム - Google Patents

コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム Download PDF

Info

Publication number
WO2017090388A1
WO2017090388A1 PCT/JP2016/082472 JP2016082472W WO2017090388A1 WO 2017090388 A1 WO2017090388 A1 WO 2017090388A1 JP 2016082472 W JP2016082472 W JP 2016082472W WO 2017090388 A1 WO2017090388 A1 WO 2017090388A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plug
relay
connector
direct current
blade
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/082472
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直 森田
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to JP2017552332A priority Critical patent/JP6720982B2/ja
Publication of WO2017090388A1 publication Critical patent/WO2017090388A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component

Definitions

  • the present disclosure relates to a connector, a connection method, a disconnection method, an electric vehicle, and a power supply system.
  • the present disclosure proposes a new and improved connector, connection method, disconnection method, electric mobile body, and power supply system that can be interrupted only under conditions where no arc is generated during DC power supply.
  • a conductor that supplies a direct current to a plug
  • a relay that has a contact that contacts the conductor and supplies the direct current to the plug as the plug is inserted, and a direct current that is supplied to the plug
  • a locking mechanism that locks the plug by being coupled to the relay by a magnetic force generated by the relay.
  • the contact for supplying a direct current to the plug comes into contact with the insertion of the plug, and the plug is locked by a magnetic force generated by a relay when the direct current is supplied to the plug.
  • a connection method is provided.
  • the magnetic force generated by the relay is reduced due to the reduction of the direct current supplied to the plug, and the plug is unlocked by using the elastic force of the elastic body as the magnetic force is reduced. Is provided.
  • an electric vehicle including the connector is provided.
  • a battery that supplies DC power, a drive unit that is driven by DC power supplied from the battery, and at least one connector that is provided between the battery and the drive unit;
  • a power supply system is provided.
  • a new and improved connector, connection method, disconnection method, electric mobile body, and electric power that can be interrupted only under conditions in which no arc is generated during DC power supply.
  • a supply system can be provided.
  • Patent Documents 1 and 2 described above a technique for completely disconnecting a direct current and then removing the plug from the connector is disclosed.
  • a safety device such as an arc extinguishing device or an arc suppression circuit for safety in a device that separates the circuit only when the current is interrupted, such as a disconnector, and exceeds the rated current of the safety device.
  • An arc is generated when the circuit is interrupted in a hot state, and the heat generated by the arc can affect the circuit.
  • the present disclosure has intensively studied a technique capable of safely cutting off direct current with a simple configuration in direct current power supply.
  • the present inventor has devised a technique capable of safely interrupting a direct current with a simple configuration in direct current power supply as described below.
  • FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams illustrating a first configuration example according to the embodiment of the present disclosure.
  • a first configuration example of the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a connector 100 according to a first configuration example of the embodiment of the present disclosure.
  • Two plug stopper blades 20 a and 20 b can be inserted into the connector 100.
  • a direct current flows from a direct current power source (not shown) to the load 10.
  • the connector 100 includes socket springs 101a and 101b, a lock lever 111, a release spring 120, and a relay 130.
  • the socket spring 101a is an example of the conductor of the present disclosure, and includes a socket spring contact 102a and a relay contact 114.
  • the socket spring 101b includes socket spring contacts 102b and 103b.
  • the lock lever 111 includes a coupling portion 112.
  • the relay 130 includes a coil 131 and a relay contact 132.
  • the plug plug blade 20a is inserted, the connecting portion 21a of the plug plug blade 20a and the socket spring contact 102a are fitted together, and the lock lever 111 is pushed in by insertion of the plug plug blade 20a, and the relay contact 114 is inserted. Makes a direct current flow to the load 10 through the plug plug blade 20a.
  • the socket spring 101b is inserted into the plug stopper blade 20b, and the connecting portion 21b of the plug stopper blade 20b and the socket spring contact 102b are fitted to each other, and the connecting portion 22b and the socket spring contact 103b are fitted to each other. Of direct current.
  • the plug lever blade 20a is inserted into the lock lever 111, and the connecting portion 112 of the lock lever 111 and the connecting portion 22a of the plug stopper blade 20a are fitted together to lock the plug stopper blade 20a.
  • the lock lever 111 is lifted by a release spring 120, which is an example of the elastic body of the present disclosure, as illustrated in a state where the plug stopper blade 20a is not inserted.
  • the lock lever 111 is connected to the socket spring 101a at the fulcrum 113. As shown in FIG. 2, when the plug plug blade 20a is inserted, the relay iron piece 115 of the lock lever 111 is pushed in by the plug plug blade 20a and rotated by a predetermined range around the fulcrum 113. The portion 112 and the coupling portion 22a of the plug stopper blade 20a are fitted together.
  • the timing of contact with the relay contacts 114 and 132 due to the insertion of the plug stopper blade 20a and the timing of fitting of the coupling portion 112 of the lock lever 111 and the coupling portion 22a of the plug stopper blade 20a are almost simultaneous. Alternatively, it is desirable that the timing of the fitting of the plug plug blade 20a with the coupling portion 22a is earlier. Further, the space between the fulcrum 113 and the relay contact 114 may be linear, or may be in a curved state as shown in FIG.
  • the lock lever 111 is formed of a metal having a property of attaching to a magnet, for example, iron.
  • a current flows through the coil 131 of the relay 130.
  • the relay 130 becomes magnetic.
  • the relay 130 and the relay iron piece 115 are coupled by the magnetic force.
  • a direct current exceeding a predetermined value that is, a direct current satisfying the arc generation condition (for example, a current of 1.5 amperes or more) flows to the load 10 through the plug blade 20a, the relay 130 and the relay The iron piece 115 is coupled with the magnetic force, and the lock lever 111 is not separated from the relay 130 even if the plug stopper blade 20a is to be removed.
  • a direct current less than the predetermined value that is, a direct current that does not satisfy the arc generation condition (for example, a current of 1 ampere or less) is flowing to the load 10 through the plug plug blade 20a, or a direct current flows at all.
  • the force to remove the plug plug blade 20a including the elastic force of the release spring 120 exceeds the coupling force between the relay 130 and the relay iron piece 115, and the lock lever 111 is separated from the relay 130.
  • the relay 130 and the relay iron piece 115 are separated, the relay contacts 114 and 132 are separated, and the supply of the direct current to the plug plug blade 20a is completely cut off. Since a direct current that does not satisfy the arc generation condition is flowing to the load 10 through the plug plug blade 20a, or a direct current is not flowing at all, even if the relay contacts 114 and 132 are separated, an arc is not generated. Absent.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a sequence from insertion to removal of the plug blades 20a and 20b from the connector 100.
  • the relay 130 loses the attractive force for attracting the relay iron piece 115, and the lock lever 110 is partially released by the force of the release spring 120. Pulled back. However, the lock lever 110 is partially pulled back by the force of the release spring 120, but not so much that the plug stopper blade 20a returns from the insertion position.
  • the lock lever 110 is returned by the force of the release spring 120.
  • the plug plug blades 20a and 20b can be pulled out of the connector 100 as they are.
  • the relay contacts 114 and 132 are disconnected at time t7 in the middle of the plug plug blades 20a and 20b being pulled out.
  • the current at that time is lower than the arc generation condition, it can be cut off without becoming an arc, and the coil current is also reduced. 0.
  • a connector 100 that can safely cut off a direct current without a safety device such as an arc extinguishing device or an arc suppression circuit is provided.
  • the first configuration example is an example of the connector 100 into which a plug having two plug blades 20a and 20b is inserted.
  • the second configuration example shows an example of a connector into which one plug plug blade is inserted.
  • FIG. 4 and 5 show a connector 100 'according to a second configuration example of the embodiment of the present disclosure.
  • One plug stopper blade 20c can be inserted into the connector 100 '.
  • FIG. 5 when the plug plug blade 20c is completely inserted into the connector 100 ', a DC current flows from a DC power source (not shown) to the load 10.
  • the connector 100 ′ includes a socket spring 101 c, a lock lever 111, a release spring 120, and a relay 130.
  • the socket spring 101c includes a socket spring contact 102c and a relay contact 114.
  • the lock lever 111 includes a coupling portion 112.
  • the relay 130 includes a coil 131 and a relay contact 132.
  • the socket spring 101c is inserted with the plug stopper blade 20c as the slide bar 30 is moved in the ON direction, and the connecting portion 21c of the plug stopper blade 20c and the socket spring contact 102c are fitted together.
  • the lock lever 111 is pushed by the insertion of 20c and the relay contact 114 comes into contact with the relay contact 132, a direct current flows through the load 10 through the plug plug blade 20c.
  • the plug lever blade 20c When the slide bar 30 is moved in the ON direction, the plug lever blade 20c is inserted into the lock lever 111, and the coupling portion 112 of the lock lever 111 and the coupling portion 22c of the plug blade 20a are fitted together. Then, the plug plug blade 20c is locked.
  • the lock lever 111 is lifted by the release spring 120 as shown in FIG. 4 when the plug plug blade 20c is not inserted.
  • the lock lever 111 is connected to the socket spring 101c at the fulcrum 113. As shown in FIG. 5, when the slide bar 30 is moved in the ON direction and the plug stopper blade 20c is inserted, the relay iron piece 115 of the lock lever 111 is pushed in by the plug stopper blade 20c, and a predetermined centering on the fulcrum 113 is performed. When the range is rotated, the coupling portion 112 of the lock lever 111 and the coupling portion 22c of the plug plug blade 20c are fitted together.
  • the lock lever 111 is formed of a metal having a property of attaching to a magnet, for example, iron.
  • a direct current exceeding a predetermined value that is, a direct current satisfying the arc generation condition (for example, a current of 1.5 amperes or more) flows to the load 10 through the plug blade 20c, the relay 130 and the relay The iron piece 115 is coupled with the magnetic force, and the lock lever 111 does not move away from the relay 130 even if the slide bar 30 is moved in the OFF direction to remove the plug plug blade 20c.
  • a direct current less than the predetermined value that is, a direct current that does not satisfy the arc generation condition (for example, a current of 1 ampere or less) flows to the load 10 through the plug blade 20c, or a direct current flows at all.
  • a direct current that does not satisfy the arc generation condition for example, a current of 1 ampere or less
  • the force of moving the slide bar 30 in the OFF direction including the elastic force of the release spring 120 to remove the plug plug blade 20c exceeds the coupling force between the relay 130 and the relay iron piece 115,
  • the lock lever 111 is separated from the relay 130.
  • the relay contacts 114 and 132 are separated, and the supply of the direct current to the plug plug blade 20c is completely cut off.
  • the plug stopper blade 20c when the plug stopper blade 20c is inserted, the plug stopper blade 20c cannot be removed by a magnetic force, so that the arc extinguishing is performed.
  • a connector 100 ′ that can safely cut off a direct current without a safety device such as a device or an arc suppression circuit is provided.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a functional configuration example of the moving object 1000 including the connector 100.
  • the mobile body 1000 may be, for example, a mobile body that uses gasoline as a power source, such as a gasoline car, and a mobile power source that uses a chargeable / dischargeable battery, such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and an electric motorcycle. It may be a body.
  • FIG. 6 illustrates an example in which the moving body 1000 includes a battery 1010 and a driving unit 1020 that is driven by electric power supplied from the battery.
  • the drive unit 1020 may include, for example, equipment provided in the vehicle such as a wiper, a power window, a light, a car navigation system, and an air conditioner, and a device that drives the moving body 1000 such as a motor.
  • a connector 100 is provided in the middle of a path through which DC power is supplied from the battery 1010 to the driving unit 1020.
  • the mobile body 1000 shown in FIG. 6 is provided with a connector 100 on a path through which DC power is supplied from the battery 1010 to the drive unit 1020, so that, for example, when the battery 1010 is temporarily attached or detached, arc discharge occurs. It can be suppressed.
  • FIG. 6 illustrates an example of the moving object 1000 provided with only one connector 100, but the present disclosure is not limited to such an example. That is, a plurality of connectors 100 may be provided in the middle of a route through which DC power is supplied. In addition, the connector 100 may be provided not only in the middle of the path through which the DC power is supplied from the battery 1010 to the drive unit 1020 but also in another place, for example, in the middle of the path when charging the battery 1010 with the DC power. The mobile body 1000 can safely charge the battery 1010 with DC power by providing the connector 100 in the middle of the path when charging the battery 1010 with DC power.
  • FIG. 6 shows the connector 100 of the first configuration example for switching between supply and interruption of the DC power from the battery 1010 to the drive unit 1020.
  • the connector 100 ′ of the second configuration example is used. It goes without saying that it is also possible.
  • the connectors 100 and 100 'described above can also be used for attaching and detaching a power supply cable that receives power generated by renewable energy such as sunlight and wind power.
  • a power supply cable that receives power generated by renewable energy such as sunlight and wind power.
  • the plug plug blade in a state where the plug plug blade is inserted and a current exceeding the arc generation condition flows through the plug plug blade, the plug plug blade is removed by the magnetic force generated by the current.
  • a connector is provided that allows the plug plug blade to be removed when a current that is less than the arc generation condition flows through the plug plug blade.
  • the connector according to the present embodiment prevents the plug plug blade from being removed by the magnetic force generated by the current when the current exceeding the arc generation condition flows through the plug plug blade, and the current below the arc generation condition is By allowing the plug plug blade to be removed while flowing, the direct current can be safely cut off with a simple configuration.
  • the components of the connector and the structure of the plug plug blade are not limited to those illustrated.
  • the force for extracting the plug plug blade is the force including the elastic force of the release spring 120.
  • the elastic body using the elastic force is not limited to the illustrated release spring 120. No.
  • a conductor for supplying a direct current to the plug With the insertion of the plug, a relay having a contact that contacts the conductor and supplies a direct current to the plug; A locking mechanism that locks the plug by coupling with the relay by a magnetic force generated by the relay when supplying a direct current to the plug; Comprising a connector.
  • the connector according to (1) further including an elastic body that releases the plug from the lock mechanism when the magnetic force is lost.
  • the said conductor is a connector as described in said (1) or (2) provided with the contact fitted with the coupling
  • An electric vehicle comprising the connector according to any one of (1) to (5).
  • a power supply system comprising: (10) The power supply system according to (9), wherein the power supply system is an electric vehicle.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

【課題】直流給電時において、アークが発生しない条件下でのみ遮断を行うことが可能なコネクタが提供される。 【解決手段】プラグの挿入に伴い接触して該プラグに直流電流を供給する接点を有するリレーと、前記プラグに直流電流を供給する際に生じる磁力により前記リレーと結合して前記プラグをロックするロック機構と、を備える、コネクタが提供される。当該コネクタは、直流給電時において、アークが発生しない条件下でのみプラグの抜去を許して直流電流の遮断を行うことが可能となる。

Description

コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム
 本開示は、コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システムに関する。
 直流給電でも交流給電でも、電力の切断時にはアーク放電が発生する。交流の場合、所定の時間毎(例えば10ミリ秒毎)に電圧がゼロとなる瞬間があるので、アーク放電は少なくとも上記所定の時間内(例えば10ミリ秒以内)に自然に止まる。しかし直流給電では、ゼロ電圧となる瞬間がないため、アーク放電は自然には止まらない。
 そのため、直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることを目的とした技術が開示されている(特許文献1,2等参照)。
特開2004-158332号公報 国際公開第2011/071170号
 しかし、特許文献1,2で開示されている技術では、ブラグがコネクタに挿入され、通電した瞬間にロック機構が働くため、プラグの挿入を阻害してしまい、挿入初期の突入電流が流れる状態では完全な挿入が出来ず、再投入するための抜去でアークが発生する可能性があった。
 そこで本開示では、直流給電時において、アークが発生しない条件下でのみ遮断を行うことが可能な、新規かつ改良されたコネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システムを提案する。
 本開示によれば、プラグに直流電流を供給する導体と、前記プラグの挿入に伴い、前記導体と接触して該プラグに直流電流を供給する接点を有するリレーと、前記プラグに直流電流を供給する際に前記リレーが生じさせる磁力により前記リレーと結合して前記プラグをロックするロック機構と、を備える、コネクタが提供される。
 また本開示によれば、プラグの挿入に伴い該プラグに直流電流を供給する接点が接触することと、前記プラグに直流電流を供給する際にリレーが生じさせる磁力により前記プラグをロックすることと、を含む、接続方法が提供される。
 また本開示によれば、プラグに供給される直流電流の減少によりリレーが生じさせる磁力が減少することと、前記磁力の減少に伴い、弾性体の弾性力を用いて前記プラグのロックを解除することと、を含む、遮断方法が提供される。
 また本開示によれば、上記コネクタを備える、電動移動体が提供される。
 また本開示によれば、直流電力を供給するバッテリと、前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも1つの上記コネクタと、を備える、電力供給システムが提供される。
 以上説明したように本開示によれば、直流給電時において、アークが発生しない条件下でのみ遮断を行うことが可能な、新規かつ改良されたコネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システムを提供することが出来る。
 なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の実施の形態の第1構成例を示す説明図である。 本開示の実施の形態の第1構成例を示す説明図である。 コネクタへのプラグ栓刃の挿入から抜去までのシーケンスを示す説明図である。 本開示の実施の形態の第2構成例を示す説明図である。 本開示の実施の形態の第2構成例を示す説明図である。 コネクタを備えた移動体の機能構成例を示す説明図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 1.本開示の実施の形態
  1.1.背景
  1.2.第1構成例
  1.3.第2構成例
 2.まとめ
 <1.本開示の実施の形態>
 [1.1.背景]
 まず、本開示の実施の形態の背景について説明する。
 直流給電でも交流給電でも、電力の切断時にはアーク放電が発生する。交流の場合、所定の時間毎(例えば10ミリ秒毎)に電圧がゼロとなる瞬間があるので、アーク放電は少なくとも上記所定の時間内(例えば10ミリ秒以内)に自然に止まる。しかし直流給電では、ゼロ電圧となる瞬間がないため、アーク放電は自然には止まらない。そのため、直流給電の場合に電力の切断時にアーク放電の発生を抑えることを目的とした技術が開示されている。
 例えば、上記特許文献1、2では、直流電流を完全に遮断してから、プラグをコネクタから抜去するための技術が開示されている。
 しかし、上記特許文献1、2で開示されている技術を含め、既存の技術では、ブラグがコネクタに挿入され、通電した瞬間にロック機構が働くため、プラグの挿入を阻害してしまい、挿入初期の突入電流が流れる状態では完全な挿入が出来ず、再投入するための抜去でアークが発生する可能性があった。
 また、アーク抑制回路やアーク消弧機構を持たないスイッチにある一定以上の電流が流れている状態で直流電流の遮断を開始すると、アークが発生し、アークによる熱が回路に影響を与えうる。また、所定値以下の電流が流れている状態でのみ回路を切り替えられる回路分離機構においても、手順を間違えて分離するとアークが発生し続け、アークによる熱が回路に影響を与えうる。
 また、断路器など電流を遮断した状態でのみ回路を分離する装置に、安全のためにアーク消弧装置やアーク抑制回路などの安全装置を備えると高価となり、また当該安全装置の定格電流を超えた状態で遮断する場合にアークが発生し、そのアークによる熱が回路に影響を与えうる。
 そこで本件開示者は、上述した背景に鑑み、直流給電において、簡易な構成で安全に直流電流を遮断できる技術について、鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、直流給電において、簡易な構成で安全に直流電流を遮断できる技術を考案するに至った。
 以上、本開示の実施の形態の背景を説明した。続いて、本開示の実施の形態について詳細に説明する。
 [1.2.第1構成例]
 まず、本開示の実施の形態の第1構成例について説明する。図1及び図2は、本開示の実施の形態の第1構成例を示す説明図である。以下、図1及び図2を用いて本開示の実施の形態の第1構成例について説明する。
 図1及び図2に示したのは、本開示の実施の形態の第1構成例に係るコネクタ100である。コネクタ100には、2本のプラグ栓刃20a、20bが挿入されうる。図2に示したように、コネクタ100にプラグ栓刃20a、20bが完全に挿入されると、図示しない直流電源から負荷10へ直流の電流が流れる。
 コネクタ100は、ソケットバネ101a、101bと、ロックレバー111と、リリースバネ120と、リレー130と、を備える。
 ソケットバネ101aは本開示の導体の一例であり、ソケットバネ接点102a及びリレー接点114を備える。ソケットバネ101bはソケットバネ接点102b、103bを備える。ロックレバー111は、結合部112を備える。リレー130は、コイル131と、リレー接点132と、を備える。
 ソケットバネ101aは、プラグ栓刃20aが挿入され、プラグ栓刃20aの結合部21aとソケットバネ接点102aとが嵌め合わされ、また、プラグ栓刃20aの挿入によりロックレバー111が押し込まれ、リレー接点114がリレー接点132と接触することで、プラグ栓刃20aを通じて負荷10に直流電流を流す。
 ソケットバネ101bは、プラグ栓刃20bが挿入され、プラグ栓刃20bの結合部21bとソケットバネ接点102bとが、結合部22bとソケットバネ接点103bとが、それぞれ嵌め合わされることで、負荷10からの直流電流を流す。
 ロックレバー111は、プラグ栓刃20aが挿入され、ロックレバー111の結合部112と、プラグ栓刃20aの結合部22aとが嵌め合わされることで、プラグ栓刃20aをロックする。またロックレバー111は、本開示の弾性体の一例であるリリースバネ120によって、プラグ栓刃20aが挿入されていない状態では図のように持ち上げられた状態となる。
 ロックレバー111は、支点113においてソケットバネ101aに接続されている。図2のように、プラグ栓刃20aが挿入された状態となると、プラグ栓刃20aによってロックレバー111のリレー鉄片115が押し込まれ、支点113を中心に所定範囲回動すると、ロックレバー111の結合部112と、プラグ栓刃20aの結合部22aとが嵌め合わされる。
 プラグ栓刃20aの挿入による、リレー接点114、132との接触のタイミングと、ロックレバー111の結合部112と、プラグ栓刃20aの結合部22aとの嵌合のタイミングとは、ほぼ同時であること、または、プラグ栓刃20aの結合部22aとの嵌合のタイミングの方が早いことが望ましい。また、支点113とリレー接点114との間は直線状であってもよく、図2に示したように、湾曲した状態となってもよい。
 ロックレバー111は、磁石に付く性質を有する金属、例えば鉄で形成される。プラグ栓刃20aが挿入され、プラグ栓刃20aを通じて負荷10に直流電流が流れると、リレー130のコイル131に電流が流れる。コイル131に電流が流れることで、リレー130が磁力を帯びるようになる。リレー130が磁力を帯びると、リレー130とリレー鉄片115とが磁力によって結合した状態となる。
 このため、ある所定値以上の直流電流、すなわち、アークの発生条件を満たす直流電流(例えば1.5アンペア以上の電流)がプラグ栓刃20aを通じて負荷10に流れている状態では、リレー130とリレー鉄片115とが磁力によって結合しており、プラグ栓刃20aを抜去しようとしてもロックレバー111がリレー130から離れない。
 一方、上記所定値未満の直流電流、すなわち、アークの発生条件を満たさない直流電流(例えば1アンペア以下の電流)がプラグ栓刃20aを通じて負荷10に流れている状態、または、直流電流が全く流れていない状態では、リレー130とリレー鉄片115との結合力より、リリースバネ120の弾性力を含んだ、プラグ栓刃20aを抜去しようとする力が上回り、ロックレバー111がリレー130から離れられる。リレー130とリレー鉄片115とが離れると、リレー接点114、132が離れ、プラグ栓刃20aへの直流電流の供給が完全に遮断される。アークの発生条件を満たさない直流電流がプラグ栓刃20aを通じて負荷10に流れている状態、または、直流電流が全く流れていない状態なので、リレー接点114、132が離れてもアークの発生には至らない。
 図3は、コネクタ100へのプラグ栓刃20a、20bの挿入から抜去までのシーケンスを示す説明図である。図3に示したグラフは、横軸が時間、縦軸がプラグ栓刃20a、20bの挿入量、ロックレバー111の位置、コイル131に流れる電流(すなわち負荷10に流れる電流)の量を示している。
 時刻t1でプラグ栓刃20a、20bの挿入が開始される。挿入が終わる直前の時刻t2で、プラグ栓刃20aの先端がリレー鉄片115を押すと、ロックレバー110がロック位置に移動する。その後、時刻t3でリレー接点14、132が接触し、コイル131に電流が流れると、コイル131が発生させる磁力でリレー鉄片115がリレー130に吸引され、ロックレバー110が完全にロック位置にセットされる。
 その後、負荷10に流れる電流が変化し、時刻t4でコイル131に流れる電流が0となると、リレー130はリレー鉄片115を吸引する吸引力が無くなり、リリースバネ120の力でロックレバー110が一部引き戻される。しかし、リリースバネ120の力でロックレバー110が一部引き戻されるが、プラグ栓刃20aが挿入位置から戻るほどではない。
 その後、負荷10に流れる電流がさらに変化し、時刻t5で負荷10に流れる電流が増え始めると、コイル131が発生させる磁界でリレー鉄片115がリレー130に吸引され、ロックレバー110が完全にロック位置に再びセットされる。
 スタンバイ状態など、負荷10に流れる電流がアークを発生させない程度に減流している状態で、プラグ栓刃20a、20bの抜去が開始されると、ロックレバー110がリリースバネ120の力で戻される。この状態では電流がアークを発生させない程度に減流しているので、そのままプラグ栓刃20a、20bをコネクタ100から引き抜くことができる状態となる。プラグ栓刃20a、20bが引き抜かれる途中の時刻t7の時点でリレー接点114、132の接続が解除されるが、その時の電流はアーク発生条件より低いので、アークとならないで遮断でき、コイル電流も0となる。
 以上説明したように本開示の実施の形態の第1構成例によれば、プラグ栓刃20a、20bが挿入されると、磁力によってプラグ栓刃20a、20bの抜去が出来ないようにすることで、アーク消弧装置やアーク抑制回路などの安全装置を備えずに、安全に直流電流を遮断できるコネクタ100が提供される。
 [1.3.第2構成例]
 続いて、本開示の実施の形態の第2構成例について説明する。図4及び図5は、本開示の実施の形態の第2構成例を示す説明図である。以下、図4及び図5を用いて本開示の実施の形態の第2構成例について説明する。
 第1の構成例は2つのプラグ栓刃20a、20bを有するプラグが挿入されるコネクタ100の例であった。第2の構成例は、1本のプラグ栓刃が挿入されるコネクタの例を示す。
 図4及び図5に示したのは、本開示の実施の形態の第2構成例に係るコネクタ100’である。コネクタ100’には、1本のプラグ栓刃20cが挿入されうる。図5に示したように、コネクタ100’にプラグ栓刃20cが完全に挿入されると、図示しない直流電源から負荷10へ直流の電流が流れる。
 コネクタ100’は、ソケットバネ101cと、ロックレバー111と、リリースバネ120と、リレー130と、を備える。
 ソケットバネ101cはソケットバネ接点102c及びリレー接点114を備える。ロックレバー111は、結合部112を備える。リレー130は、コイル131と、リレー接点132と、を備える。
 ソケットバネ101cは、スライドバー30がON方向に移動されることに伴ってプラグ栓刃20cが挿入され、プラグ栓刃20cの結合部21cとソケットバネ接点102cとが嵌め合わされ、また、プラグ栓刃20cの挿入によりロックレバー111が押し込まれ、リレー接点114がリレー接点132と接触することで、プラグ栓刃20cを通じて負荷10に直流電流を流す。
 ロックレバー111は、スライドバー30がON方向に移動されることに伴ってプラグ栓刃20cが挿入され、ロックレバー111の結合部112と、プラグ栓刃20aの結合部22cとが嵌め合わされることで、プラグ栓刃20cをロックする。またロックレバー111は、リリースバネ120によって、プラグ栓刃20cが挿入されていない状態では図4のように持ち上げられた状態となる。
 ロックレバー111は、支点113においてソケットバネ101cに接続されている。図5のように、スライドバー30がON方向に移動されてプラグ栓刃20cが挿入された状態となると、プラグ栓刃20cによってロックレバー111のリレー鉄片115が押し込まれ、支点113を中心に所定範囲回動すると、ロックレバー111の結合部112と、プラグ栓刃20cの結合部22cとが嵌め合わされる。
 ロックレバー111は、磁石に付く性質を有する金属、例えば鉄で形成される。プラグ栓刃20cが挿入され、プラグ栓刃20cを通じて負荷10に直流電流が流れると、リレー130のコイル131に電流が流れ、コイル131に電流が流れることでリレー130が磁力を帯びるようになる。リレー130が磁力を帯びると、リレー130とリレー鉄片115とが磁力によって結合した状態となる。
 このため、ある所定値以上の直流電流、すなわち、アークの発生条件を満たす直流電流(例えば1.5アンペア以上の電流)がプラグ栓刃20cを通じて負荷10に流れている状態では、リレー130とリレー鉄片115とが磁力によって結合しており、スライドバー30をOFF方向に移動させてプラグ栓刃20cを抜去しようとしてもロックレバー111がリレー130から離れない。
 一方、上記所定値未満の直流電流、すなわち、アークの発生条件を満たさない直流電流(例えば1アンペア以下の電流)がプラグ栓刃20cを通じて負荷10に流れている状態、または、直流電流が全く流れていない状態では、リレー130とリレー鉄片115との結合力より、リリースバネ120の弾性力を含んだ、スライドバー30をOFF方向に移動させてプラグ栓刃20cを抜去しようとする力が上回り、ロックレバー111がリレー130から離れられる。リレー130とリレー鉄片115とが離れると、リレー接点114、132が離れ、プラグ栓刃20cへの直流電流の供給が完全に遮断される。アークの発生条件を満たさない直流電流がプラグ栓刃20cを通じて負荷10に流れている状態、または、直流電流が全く流れていない状態なので、リレー接点114、132が離れてもアークの発生には至らない。
 以上説明したように本開示の実施の形態の第2構成例によれば、プラグ栓刃20cが挿入されると、磁力によってプラグ栓刃20cの抜去が出来ないようにすることで、アーク消弧装置やアーク抑制回路などの安全装置を備えずに、安全に直流電流を遮断できるコネクタ100’が提供される。
 図6は、コネクタ100を備えた移動体1000の機能構成例を示す説明図である。移動体1000は、例えば、ガソリン車のようにガソリンを動力源とする移動体であってもよく、電気自動車、ハイブリッド車、電気オートバイ等の、充放電可能なバッテリを主な動力源とする移動体であってもよい。図6には、移動体1000に、バッテリ1010と、バッテリから供給される電力により駆動する駆動部1020と、が備えられた場合の例が示されている。駆動部1020には、例えばワイパー、パワーウィンドウ、ライト、カーナビゲーションシステム、エアーコンディショナのような車両に備えられる装備品や、モーター等の移動体1000を駆動させる装置などが含まれうる。
 そして図6に示した移動体1000には、バッテリ1010から駆動部1020へ直流電力が供給される経路の途中に、コネクタ100が設けられている。図6に示した移動体1000は、バッテリ1010から駆動部1020へ直流電力が供給される経路上に、コネクタ100が設けられることで、例えばバッテリ1010を一時着脱させる際等にアーク放電の発生を抑えることが出来る。
 なお図6には、コネクタ100が1つだけ備えられている移動体1000の例を示したが、本開示は係る例に限定されるものではない。すなわち、コネクタ100は直流電力が供給される経路の途中に複数設けられても良い。またコネクタ100は、バッテリ1010から駆動部1020へ直流電力が供給される経路の途中だけでなく、他の場所、例えばバッテリ1010を直流電力で充電する際の経路の途中に設けられても良い。移動体1000は、バッテリ1010を直流電力で充電する際の経路の途中にコネクタ100を設けることで、安全にバッテリ1010を直流電力で充電することができる。
 また図6には、バッテリ1010から駆動部1020への直流電力の供給と遮断とを切り替えるのに、第1構成例のコネクタ100を示したが、もちろん第2構成例のコネクタ100’が用いられても良いことは言うまでも無いことである。
 上述のコネクタ100、100’は、他にも太陽光、風力などの再生可能エネルギーにより発電された電力を受電する給電ケーブルの着脱のためにも用いられ得る。上述のコネクタ100、100’を、そのような給電ケーブルの着脱の用途に用いることで、発電中の状態での給電ケーブルの抜去を防ぎ、発電していない状態での給電ケーブルの抜去を可能にする。
 <2.まとめ>
 以上説明したように本開示の実施の形態によれば、プラグ栓刃が挿入され、アークの発生条件以上の電流がプラグ栓刃に流れている状態では、電流により生じる磁力によってプラグ栓刃の抜去を妨げ、アークの発生条件を下回る電流がプラグ栓刃に流れている状態ではプラグ栓刃の抜去を許すコネクタが提供される。
 本実施形態にかかるコネクタは、アークの発生条件以上の電流がプラグ栓刃に流れている状態では、電流により生じる磁力によってプラグ栓刃の抜去を妨げ、アークの発生条件を下回る電流がプラグ栓刃に流れている状態でプラグ栓刃の抜去を許すことで、簡易な構成で、かつ、安全に直流電流を遮断させることが可能となる。
 もちろん、上述したコネクタの各部品やプラグ栓刃の構造は図示したものに限定されない。上述の説明では、プラグ栓刃を抜去しようとする力を、リリースバネ120の弾性力を含めた力としていたが、弾性力を用いる弾性体であれば図示したリリースバネ120に限定されるものでは無い。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 プラグに直流電流を供給する導体と、
 前記プラグの挿入に伴い、前記導体と接触して該プラグに直流電流を供給する接点を有するリレーと、
 前記プラグに直流電流を供給する際に前記リレーが生じさせる磁力により前記リレーと結合して前記プラグをロックするロック機構と、
を備える、コネクタ。
(2)
 前記磁力が失われると前記プラグを前記ロック機構からリリースする弾性体をさらに備える、前記(1)に記載のコネクタ。
(3)
 前記導体は、前記プラグの挿入に伴って該プラグの結合部と嵌合される接点を備える、前記(1)または(2)に記載のコネクタ。
(4)
 前記ロック機構は、前記プラグの挿入または抜去に伴い支点を中心に所定範囲回動する、前記(1)~(3)のいずれかに記載のコネクタ。
(5)
 前記導体は、前記リレーと接触する際に前記リレーと接触する接点と前記支点との間が湾曲する、前記(4)に記載のコネクタ。
(6)
 プラグの挿入に伴い該プラグに直流電流を供給する接点が接触することと、
 前記プラグに直流電流を供給する際にリレーが生じさせる磁力により前記プラグをロックすることと、
を含む、接続方法。
(7)
 プラグに供給される直流電流の減少によりリレーが生じさせる磁力が減少することと、
 前記磁力の減少に伴い、弾性体の弾性力を用いて前記プラグのロックを解除することと、
を含む、遮断方法。
(8)
 前記(1)~(5)のいずれかに記載のコネクタを備える、電動移動体。
(9)
 直流電力を供給するバッテリと、
 前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、
 前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも1つの、前記(1)~(5)のいずれかに記載のコネクタと、
を備える、電力供給システム。
(10)
 前記電力供給システムは、電動移動体である、前記(9)に記載の電力供給システム。
10   :負荷
14   :リレー接点
20a  :プラグ栓刃
20b  :プラグ栓刃
20c  :プラグ栓刃
21a  :結合部
21b  :結合部
21c  :結合部
22a  :結合部
22b  :結合部
22c  :結合部
30   :スライドバー
100  :コネクタ
100’ :コネクタ
101a :ソケットバネ
101b :ソケットバネ
101c :ソケットバネ
102a :ソケットバネ接点
102b :ソケットバネ接点
102c :ソケットバネ接点
103b :ソケットバネ接点
110  :ロックレバー
111  :ロックレバー
112  :結合部
113  :支点
114  :リレー接点
115  :リレー鉄片
120  :リリースバネ
130  :リレー
131  :コイル
132  :リレー接点

Claims (10)

  1.  プラグに直流電流を供給する導体と、
     前記プラグの挿入に伴い、前記導体と接触して該プラグに直流電流を供給する接点を有するリレーと、
     前記プラグに直流電流を供給する際に前記リレーが生じさせる磁力により前記リレーと結合して前記プラグをロックするロック機構と、
    を備える、コネクタ。
  2.  前記磁力が失われると前記プラグを前記ロック機構からリリースする弾性体をさらに備える、請求項1に記載のコネクタ。
  3.  前記導体は、前記プラグの挿入に伴って該プラグの結合部と嵌合される接点を備える、請求項1に記載のコネクタ。
  4.  前記ロック機構は、前記プラグの挿入または抜去に伴い支点を中心に所定範囲回動する、請求項1に記載のコネクタ。
  5.  前記導体は、前記リレーと接触する際に前記リレーと接触する接点と前記支点との間が湾曲する、請求項4に記載のコネクタ。
  6.  プラグの挿入に伴い該プラグに直流電流を供給する接点が接触することと、
     前記プラグに直流電流を供給する際にリレーが生じさせる磁力により前記プラグをロックすることと、
    を含む、接続方法。
  7.  プラグに供給される直流電流の減少によりリレーが生じさせる磁力が減少することと、
     前記磁力の減少に伴い、弾性体の弾性力を用いて前記プラグのロックを解除することと、
    を含む、遮断方法。
  8.  請求項1に記載のコネクタを備える、電動移動体。
  9.  直流電力を供給するバッテリと、
     前記バッテリから供給される直流電力による駆動する駆動部と、
     前記バッテリと前記駆動部との間に設けられる、少なくとも1つの、請求項1に記載のコネクタと、
    を備える、電力供給システム。
  10.  前記電力供給システムは、電動移動体である、請求項9に記載の電力供給システム。
PCT/JP2016/082472 2015-11-27 2016-11-01 コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム WO2017090388A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017552332A JP6720982B2 (ja) 2015-11-27 2016-11-01 コネクタ、電動移動体及び電力供給システム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-231667 2015-11-27
JP2015231667 2015-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017090388A1 true WO2017090388A1 (ja) 2017-06-01

Family

ID=58763201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/082472 WO2017090388A1 (ja) 2015-11-27 2016-11-01 コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6720982B2 (ja)
WO (1) WO2017090388A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108232833A (zh) * 2017-10-23 2018-06-29 韦华新 一种改进型的机器人设备
CN109910656A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 广州飞腾科技研究有限公司 一种磁吸式充电插口的新能源汽车
CN111355107A (zh) * 2020-03-17 2020-06-30 河南职业技术学院 一种智能插座
CN111585095A (zh) * 2020-05-23 2020-08-25 黄志云 一种利用市电电流特性保护大数据设备
CN112821491A (zh) * 2021-01-13 2021-05-18 宁波春禄信息科技有限公司 一种安全性高的手机充电器
DE102020105421A1 (de) 2020-02-29 2021-09-02 Airbus Operations Gmbh Anschlussanordnung zum elektrischen Anschluss eines Flachbandkabels in einem Flugzeug
EP4043998A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-17 Juniper Networks, Inc. Apparatus, system, and method for protecting power connectors against high-power arcing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192826A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Yazaki Corp 電気自動車用充電コネクタ
JP2004158332A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Toshiba Eng Co Ltd 直流電源用コンセント接続機構
WO2010147008A1 (ja) * 2009-06-18 2010-12-23 パナソニック電工株式会社 Dc配線用差込接続器
WO2011071170A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 東芝ライテック株式会社 直流給電装置
WO2012038797A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 パナソニック株式会社 直流コンセン卜及びプラグ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192826A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Yazaki Corp 電気自動車用充電コネクタ
JP2004158332A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Toshiba Eng Co Ltd 直流電源用コンセント接続機構
WO2010147008A1 (ja) * 2009-06-18 2010-12-23 パナソニック電工株式会社 Dc配線用差込接続器
WO2011071170A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 東芝ライテック株式会社 直流給電装置
WO2012038797A1 (ja) * 2010-09-22 2012-03-29 パナソニック株式会社 直流コンセン卜及びプラグ

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108232833A (zh) * 2017-10-23 2018-06-29 韦华新 一种改进型的机器人设备
CN109910656A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 广州飞腾科技研究有限公司 一种磁吸式充电插口的新能源汽车
DE102020105421A1 (de) 2020-02-29 2021-09-02 Airbus Operations Gmbh Anschlussanordnung zum elektrischen Anschluss eines Flachbandkabels in einem Flugzeug
US11322873B2 (en) 2020-02-29 2022-05-03 Airbus Operations Gmbh Connecting assembly for electrically connecting a ribbon cable in an aircraft
CN111355107A (zh) * 2020-03-17 2020-06-30 河南职业技术学院 一种智能插座
CN111355107B (zh) * 2020-03-17 2022-04-29 河南职业技术学院 一种智能插座
CN111585095A (zh) * 2020-05-23 2020-08-25 黄志云 一种利用市电电流特性保护大数据设备
CN111585095B (zh) * 2020-05-23 2021-11-30 山东凯迪欧电气有限公司 一种利用市电电流特性的保护大数据设备的插座
CN112821491A (zh) * 2021-01-13 2021-05-18 宁波春禄信息科技有限公司 一种安全性高的手机充电器
EP4043998A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-17 Juniper Networks, Inc. Apparatus, system, and method for protecting power connectors against high-power arcing
US11923642B2 (en) 2021-02-10 2024-03-05 Juniper Networks, Inc. Apparatus, system, and method for protecting power connectors against high-power arcing

Also Published As

Publication number Publication date
JP6720982B2 (ja) 2020-07-08
JPWO2017090388A1 (ja) 2018-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017090388A1 (ja) コネクタ、接続方法、遮断方法、電動移動体及び電力供給システム
JP3316049B2 (ja) 電気自動車の充電装置
JP5842181B2 (ja) 電気自動車充電装置
KR101428254B1 (ko) 고전압 배터리의 안전플러그 장치
CN105655802B (zh) 车用高压连接器及其锁合、解锁方法
JP5715879B2 (ja) アーク放電防止コネクタ
KR101632715B1 (ko) 전기결합장치
CN103534883A (zh) 电插头连接器
CN109789790A (zh) 危险电压互锁回路系统
KR20160032849A (ko) 고전압 전원 차단 장치 및 이의 제어 방법
JP2011088598A (ja) 電源回路
JP2013008465A (ja) 給電用コネクタ
JP2013008466A (ja) 給電用コネクタ
CN109747425A (zh) 一种新能源汽车用控制式维修开关装置的控制方法
JP2007124813A (ja) 電源装置
CN205724180U (zh) 车用高压连接器
US11850958B2 (en) Connector unit for a plug-in electrical vehicle
CN104112629A (zh) 防止电压互感器二次侧反充电装置
CN105873788A (zh) 具有可通过接触器与其高压端子中的至少一个相连的电池的电池系统和用于切换这种接触器的方法
JP4135266B2 (ja) 電源回路の接続装置
JP2010158136A (ja) ケーブルの配線構造
KR101297521B1 (ko) 전기 자동차의 충전 시스템
JP2012169176A (ja) 電気自動車用充電プラグ
JP2011096404A (ja) コンセント装置
CN210000134U (zh) 一种高压控制电路及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16868337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017552332

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16868337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1