JP2010166679A - 電動車両の充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両の充電システムにおいて、車両内部の充電用電力線の異常を検出する。
【解決手段】電動車両の充電システムにおいて、ＥＣＵ１７０の信号印加部５２０から、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃを介して、車両インレット２７０より電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃに対して試験信号を印加する。そして、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの充電装置１６０側の接続端において、信号検出部５４０により検出された信号と、上記試験信号とを、異常検出部５３０で比較することにより、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの断線，短絡を検出する。
【選択図】図３

Description

この発明は、電動車両の充電システムに関し、特に、電動車両内の充電用電力線の異常検出に関する。

電動車両は、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、当該蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する。電動車両は、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などを含む。

近年では、これらの電動車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。これにより、たとえばハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。特に、各家庭に供給される商用電源（たとえば１００Ｖあるいは２００Ｖといった、比較的低い電圧の供給源）により電動車両に搭載された蓄電装置を充電する技術が注目されている。

このように、電動車両の外部電源による充電に際しては、充電用電力線で短絡が発生すると、回路内に過電流が流れることによって機器の故障等につながるため、充電用電力線の異常を予め検出することが重要である。

特開平９−１８９７３６号公報（特許文献１）では、自動車用電源供給装置において、主電源分配線と平行に、一端側が主電源側に接続され他方端側が制御装置に接続された断線検知器を配置し、車両内部の電源供給線の断線や故障箇所の発見を容易にする技術が開示されている。

特開平９−１８９７３６号公報

車両外部から充電が可能な電動車両の充電システムにおいて、車両内部の電力線が断線または短絡が発生した場合、外部からの充電ができなくなる。さらに、電力線の短絡が発生した場合には、充電の際に過電流が流れてしまい、充電器などの充電システム用機器などの故障の原因となってしまう可能性がある。

また、万一電力線の短絡が発生した場合に、充電ケーブル側に設置された漏電検出器によって、過電流を防止することも可能であるが、充電ケーブルの定格電流が、車両側の電力線の定格電流よりも大きいときには、漏電検出器での保護が不可能な場合がある。

上記特許文献１は、車両に搭載された電源供給装置の電源供給線の異常検出に関する技術であり、外部からの電力を伝達する充電用電力線の異常検出をすることについては指摘されていない。

本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、電動車両の充電システムにおいて、車両内部の充電用電力線の異常を検出することである。

本発明の電動車両の充電システムは、車両に搭載され、外部電源から供給される電力により、車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電装置と、充電装置と外部電源に接続するために車両に設けられた接続部とに接続され、接続部から充電装置へ電力を伝達するための電力線対と、充電装置を制御するための第１の制御装置とを備えている。そして、第１の制御装置は、接続部から電力線対に試験信号を印加するように構成された信号印加部と、電力線対に印加された試験信号を、電力線対の充電装置側の接続端において検出するように構成された信号検出部と、試験信号と信号検出部により検出された検出信号とに基づいて、電力線対の異常の有無を検出するように構成された異常検出部とを含んでいる。

上記電動車両の充電システムによれば、車両内部の充電電力を伝達する電力線対に対し、外部電源との接続部から充電装置に向けて試験信号を印加するとともに、その信号を電力線対の他方端にて検出・比較することによって、車両内部の電力線の断線および短絡などの異常の有無を検出することが可能となる。

好ましくは、電動車両の充電システムは、接続部を保護するために、車両に設けられた開閉可能な保護蓋と、信号印加部によって試験信号が印加される配線部とをさらに備えている。そして、上記配線部は、保護蓋が閉状態において電力線対と接続され、保護蓋が開状態において電力線対と非接続となるように、保護蓋に設置されている。さらに、信号印加部は、上記保護蓋が閉じられた状態において、上記配線部を介して接続部から電力線対へ試験信号を印加する。

このような構成とすることで、保護蓋が閉じられた状態、すなわち充電をおこなっていない状態において、車両内部の電力線に対して試験信号を印加することができ、電力線の異常検出をすることができる。

また、好ましくは、本充電システムは、外部電源と接続部とを接続する充電ケーブルをさらに備える。そして、充電ケーブルは、充電ケーブルが接続部および外部電源に接続された状態において、信号印加部と相互に信号の授受が可能に構成された第２の制御装置を含んでいる。そして、信号印加部は、充電ケーブルが接続部および外部電源に接続された状態において、充電ケーブルを介して電力線対に試験信号を印加するための信号出力指令を第２の制御装置に出力し、第２の制御装置は、その信号出力指令に従って充電ケーブルを介して電力線対に印加する試験信号を発生する。

このような構成とすることで、充電ケーブルを接続した状態においても、車両内部の電力線の異常検出をすることができる。さらに、充電ケーブルを介して試験信号を印加することによって、充電ケーブルの断線および短絡などの異常の有無も検出することが可能となる。

本発明によれば、電動車両の充電システムにおいて、車両内部の充電用電力線の異常を検出することができる。

本実施の形態に従う、電動車両の充電システムの概略図である。 本実施の形態による電動車両の充電システムの充電機構の詳細図の一例である。 本実施の形態における、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化の例を示す図である。 本実施の形態における、充電リッドを閉じたときの回路の状態を示す図である。 正常時の試験信号と検出信号の状態の例を示す図である。 電力線ＰＷＲ−Ｈが断線している場合の信号の状態の例を示す図である。 電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃが短絡している場合の検出信号の状態の例を示す図である。 本実施の形態における、パイロット信号ＣＰＬＴおよび試験信号の状態を示す図である。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に従う、電動車両１００の充電システムの概略図である。なお、電動車両１００は、外部電源により充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。電動車両１００には、たとえばハイブリッド自動車，電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。

図１を参照して、電動車両１００は、車両駆動の発生に用いられる電力を蓄える蓄電装置１５０と、車両外部からの電力を蓄電装置１５０に充電するための充電装置１６０と、電動車両１００のボディーに設けられた車両インレット２７０と、電動車両１００の充電装置を制御する制御装置（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」とも称する。）１７０とを備える。

また、電動車両１００は、充電を実施しないときに、車両インレット２７０を保護するための保護蓋として機能する、開閉可能な充電リッド２８０と、充電リッド２８０の開閉を検出するための検出スイッチ１８０とを備える。検出スイッチ１８０は、充電リッド２８０を閉じることにより、接点が接続される。なお、図１においては、車両インレット２７０に充電ケーブル３００が接続された状態が示されており、充電リッド２８０は開状態となっている。

充電装置１６０は、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃによって車両インレット２７０と接続され、さらに蓄電装置１５０と接続される。また、充電ケーブル３００側から出力されるケーブル接続信号ＰＩＳＷおよびパイロット信号ＣＰＬＴ、そして充電ケーブル３００側のＣＣＩＤ制御部６００との通信信号ＣＯＭが、車両インレット２７０を介して、ＥＣＵ１７０に入力される。

蓄電装置１５０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１５０は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成される。

充電装置１６０は、ＥＣＵ１７０によって制御されて、充電ケーブル３００を介し、車両インレット２７０，電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃを経由して伝達された外部電源４０２からの交流電力を、蓄電装置１５０を充電するための直流電力に変換する。

ＥＣＵ１７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０８と、いずれも図示されない記憶装置および入出力バッファとを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行なうとともに、電動車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウエア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＣＰＵ５０８は、入出力部５１０と、信号印加部５２０と、異常検出部５３０と、信号検出部５４０とを含む。

入出力部５１０は、充電ケーブル３００のＣＣＩＤ制御部６００に対して、制御信号（ＣＰＬＴ，ＰＩＳＷ，ＣＯＭ）の入出力を行なう。信号印加部５２０は、検出スイッチ１８０により検出される充電リッド２８０の閉信号ＣＬを受ける。そして、信号印加部５２０は、充電リッド２８０が閉じられていることが検知されると、充電リッド２８０に設置され車両インレット２７０に接続されるテスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃに対して、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常検出を行なうための試験信号を印加する。また、信号印加部５２０は、上記試験信号を印加した情報を、異常検出部５３０に出力する。

信号検出部５４０は、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの充電装置１６０側の接続端にて、信号印加部５２０により印加された試験信号を検出し、その検出した検出信号を異常検出部５３０に出力する。

異常検出部５３０は、信号印加部５２０および信号検出部５４０から入力された試験信号および検出信号の比較に基づいて、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃに断線もしくは短絡が発生していないかを判定する。そして、異常検出部５３０は、上記断線，短絡などの異常の有無の信号を充電装置１６０や図示しない運転席フロントパネルの表示装置などに出力し、操作者へガイダンスを行なう。

なお、図１においては、ＥＣＵ１７０は充電装置１６０と別個の装置とする構成としているが、本ＥＣＵ１７０の機能を、充電装置１６０の内部に備える構成としてもよい。

充電ケーブル３００は、車両側の充電コネクタ３１０と、外部電源側のプラグ３２０と、充電回路遮断装置（以下「ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）」とも称する。）３３０と、それぞれの機器間を接続して電力および制御信号を入出力する電線部３４０とを備える。電線部３４０は、プラグ３２０とＣＣＩＤ３３０間を接続する電線部３４０ａと充電コネクタ３１０とＣＣＩＤ３３０間を接続する電線部３４０ｂとを含む
充電ケーブル３００は、外部電源４０２（たとえば系統電源）の電源コンセント４００と充電ケーブル３００の外部電源側のプラグ３２０により接続される。また、電動車両１００のボディーに設けられた車両インレット２７０と充電ケーブル３００の車両側の充電コネクタ３１０とが接続され、車両外部電源４０２から電動車両１００への充電が行なわれる。

充電コネクタ３１０の内部には、充電コネクタ３１０の接続を検出するリミットスイッチ（図示しない）が設けられ、車両インレット２７０と充電コネクタ３１０を接続することにより、リミットスイッチは閉じられる。そして、リミットスイッチが閉じられることにより、ケーブル接続信号ＰＩＳＷがＥＣＵ１７０に入力される。

ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２と、ＣＣＩＤ制御部６００とを含む。ＣＣＩＤリレー３３２は、充電ケーブル３００の電源線ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃに設けられる。ＣＣＩＤリレー３３２は、ＣＣＩＤ制御部６００によってオン／オフ制御される。そして、ＣＣＩＤリレー３３２がオフされているときは、充電ケーブル内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２がオンされると、外部電源４０２から電動車両１００へ電力の供給が可能になる。

ＣＣＩＤ制御部６００は、充電コネクタ３１０および車両インレット２７０を介して車両のＥＣＵ１７０と制御信号（ＣＰＬＴ，ＰＩＳＷ，ＣＯＭ）の入出力を行なう。

図２は、図１に示した充電機構をより詳細に説明するための図である。図２を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびＣＣＩＤ制御部６００に加えて、電磁コイル６０６を含む。また、ＣＣＩＤ制御部６００は、コントロールパイロット回路３３４と統括制御部６１０とを含み、さらにコントロールパイロット回路３３４は、発振器６０２と、抵抗素子Ｒ１と、電圧センサ６０４とを含む。

統括制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファと、表示器とを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４との信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル３００の充電動作の制御を行なう。

また、統括制御部６１０は、電動車両１００側のＣＰＵ５０８と通信により、相互に制御信号の授受を行なう。

発振器６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位Ｖ１（たとえば１２Ｖ）近傍のときは非発振の信号を出力する。そして、発振器６０２は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１から低下すると、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティーサイクルで発振する信号を出力する。この時、パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、外部電源４０２から充電ケーブル３００を介して電動車両１００へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。そして、周期Ｔに対するパルス幅の比で示されるデューティーによって、ＥＣＵ１７０に対して定格電流が通知される。

そして、コントロールパイロット回路３３４は、ＥＣＵ１７０が定格電流を検出してパイロット信号ＣＰＬＴの電位を規定の電位Ｖ３（たとえば６Ｖ）近傍に低下させたことを検知すると、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２をオン状態にする。

一方、車両側において、ＥＣＵ１７０は、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６とをさらに含む。抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含む。プルダウン抵抗Ｒ２およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ３およびスイッチＳＷ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に応じてオン／オフされる。

この抵抗回路５０２は、車両側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。すなわち、充電コネクタ３１０が車両インレット２７０に接続されると、制御信号Ｓ２に応じてスイッチＳＷ２がオンされ、抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を規定の電位Ｖ２（たとえば９Ｖ）に低下させる。また、ＣＰＵ５０８においてパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーによって定格電流が検出され、リレーの溶着チェック等が完了すると、制御信号Ｓ１に応じてスイッチＳＷ１がオンされる。これにより、抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を規定の電位Ｖ３（たとえば６Ｖ）に低下させる。

このように、抵抗回路５０２を用いてパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作することにより、ＥＣＵ１７０からＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。

入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、充電コネクタ３１０のリミットスイッチ３１２に接続される信号線Ｌ３からケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け、その受けたケーブル接続信号ＰＩＳＷをＣＰＵ５０８へ出力する。なお、信号線Ｌ３にはＥＣＵ１７０から電圧がかけられており、充電コネクタ３１０が車両インレット２７０に接続されると、リミットスイッチ３１２がオンすることによって信号線Ｌ３の電位は接地レベルとなる。すなわち、ケーブル接続信号ＰＩＳＷは、充電コネクタ３１０が車両インレット２７０に接続されているときＬ（論理ロー）レベルとなり、非接続時はＨ（論理ハイ）レベルとなる信号である。

ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＰＩＳＷおよびパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて外部電源４０２と電動車両１００との接続を判定する。具体的には、ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０６から受けるケーブル接続信号ＰＩＳＷに基づいて車両インレット２７０と充電コネクタ３１０との接続を検出する。また、ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４から受けるパイロット信号ＣＰＬＴの入力有無に基づいて、プラグ３２０と電源コンセント４００との接続を検出する。

ＣＰＵ５０８は、ケーブル接続信号ＰＩＳＷに基づき車両インレット２７０と充電コネクタ３１０との接続が検出されると、制御信号Ｓ２を活性化する。これにより、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１から低下することによって、パイロット信号ＣＰＬＴが発振器６０２によって発振される。そして、ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーサイクルに基づいて、外部電源４０２から電動車両１００へ供給可能な定格電流を検出する。

定格電流が検出されると、ＣＰＵ５０８は、制御信号Ｓ１を活性化する。これにより、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３まで低下し、ＣＣＩＤ３３０においてＣＣＩＤリレー３３２がオンされる。その後、ＣＰＵ５０８は、充電装置１６０に対して充電開始の信号を出力し、蓄電装置１５０への充電が実行される。

次に、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化を図３を用いて説明する。図３は、充電開始時におけるパイロット信号ＣＰＬＴおよびスイッチＳＷ１，ＳＷ２のタイミングチャートである。

図２および図３を参照して、時刻ｔ１において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が外部電源４０２の電源コンセント４００に接続されると、外部電源４０２からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

なお、この時刻ｔ１では、充電ケーブル３００の充電コネクタ３１０は車両インレット２７０に接続されておらず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１に変化することを検出することにより、統括制御部６１０は、プラグ３２０が電源コンセント４００に接続されたことを検出することができる。

時刻ｔ２において、充電コネクタ３１０が車両インレット２７０に接続されると、ケーブル接続信号ＰＩＳＷに基づいて充電コネクタ３１０と車両インレット２７０との接続が検出される。それに応じて、ＣＰＵ５０８によってスイッチＳＷ２がオンされる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。

パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下することにより、統括制御部６１０は、充電コネクタ３１０が車両インレット２７０に接続されたことを検知することができる。そして、時刻ｔ３において、コントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。

パイロット信号ＣＰＬＴが発振状態になると、ＣＰＵ５０８において、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーに基づき定格電流が検出される。その後、車両側の充電制御の準備が完了すると、時刻ｔ４において、ＣＰＵ５０８によりスイッチＳＷ１がオンされる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ２およびＲ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ３（たとえば６Ｖ）にさらに低下する。

そして、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下すると、コントロールパイロット回路３３４から電磁コイル６０６へ電流が供給され、ＣＣＩＤ３３０のＣＣＩＤリレー３３２がオンされる。その後、前述のようにＣＰＵ５０８の制御により、外部電源４０２から蓄電装置１５０の充電が実行される。

次に、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常検出の詳細について説明する。
図４には、充電リッド２８０を閉じたときの回路の状態が示される。図４を参照して、充電リッド２８０が閉状態にされると、充電リッド２８０によって検出スイッチ１８０の接点が接続される。また、充電リッド２８０に設置されたテスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃが、車両インレット２７０のＰＷＲ−ＨおよびＰＷＲ−Ｃに接続される。

そして、信号印加部５２０は、充電リッド２８０の閉信号ＣＬが入力されたことを検出すると、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃを介して電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃに対して、試験信号を交互に印加する。なお、試験信号は、たとえば一定時間間隔の電圧パルス信号などを用いることができる。

印加された試験信号は、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの充電装置１６０側の接続端にて信号検出部５４０にて検出される。そして、印加された試験信号と上記の検出信号を比較することにより、異常検出部５３０で異常の有無が判定される。

なお、上記の試験信号の印加については、充電リッド２８０が閉状態となっている間、常時印加してもよいし、充電リッド２８０を閉状態にしたタイミング時に一定時間だけ印加することとしてもよい。また、一定の時間間隔（たとえば、１時間毎）で間欠的に印加することとしてもよい。

次に、図５〜７により、上記の信号印加部５２０により印加された試験信号と、信号検出部５４０により検出された検出信号とによる、異常検出部５３０での異常判定の手法を説明する。

図５には、正常時の試験信号と検出信号の状態が示される。電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃが正常であれば、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈに試験信号としてたとえば図５のような電圧パルスを印加した場合には、試験信号印加中に電力線ＰＷＲ−Ｈのみで同様の電圧パルス信号が検出されることになる。一方、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｃに試験信号を印加した場合には、電力線ＰＷＲ−Ｃのみで同様の信号が検出される。

このように、試験信号印加中に、該当の電力線の充電装置１６０側の接続端のみにおいて、同様の信号が検出される場合は、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃは正常と判定することができる。

次に図６には、電力線ＰＷＲ−Ｈが断線している場合の信号の状態が示される。電力線ＰＷＲ−Ｈが断線している場合には、電力線ＰＷＲ−Ｃでは試験信号印加中に同様の信号が信号検出部５４０により検出されるが、電力線ＰＷＲ−Ｈにおいては試験信号印加中であっても、断線のために信号検出部５４０により信号が検出されない。

このように、印加した試験信号に対して、信号検出部５４０にて信号が検出されない場合には、当該電力線が断線していると判定することができる。なお、電力線ＲＷＲ−Ｃのみが断線している場合には、反対に電力線ＰＷＲ−Ｈ側のみ信号検出され、電力線ＲＷＲ−Ｃでは試験信号が検出されないことになる。

図７には、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃが短絡している場合の検出信号の状態が示される。両者が短絡している場合は、図７のように、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃのどちらか一方に試験信号を印加すると、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの両方で試験信号が検出されることになる。

このように、一方の試験信号の印加によって、両方の電力線で試験信号が検出される場合には、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃが短絡していると判断することができる。

以上のように、信号印加部５２０により、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃに交互に試験信号を印加するとともに、試験信号印加中の信号検出部５４０で検出される検出信号の状態を異常検出部５３０で比較することにより、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの断線および短絡を検出することができる。

そして、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常が検出された場合には、ＥＣＵ１７０は、異常信号を充電装置１６０または表示装置（図示せず）等に出力することによって、操作者に対して異常であることを知らせる。また、ＥＣＵ１７０は、異常検出時に、図２で説明したパイロット信号ＣＰＬＴを制御することによって、充電ケーブル３００が接続された場合であっても、ＣＣＩＤリレー３３２をオンしないようにして、充電が行われないようにすることができる。

以上のような構成とすることで、電動車両の充電システムにおいて、車両内部の充電用電力線の異常を検出することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、充電リッド２８０を閉状態にしているときに、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常を判定することとしたが、次に説明する実施の形態２においては、充電ケーブル３００が外部電源４０２および電動車両１００に接続された状態で、充電開始前に異常判定を行なう手法について説明する。

再び図１を参照して、実施の形態２では、ＣＣＩＤ制御部６００から充電ケーブル３００の電源線ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃに試験信号を出力するためのテスト用配線が接続される。そして、ＥＣＵ１７０は、パイロット信号ＣＰＬＴによって、充電ケーブル３００が車両インレット２７０に接続されたことを検出すると、信号印加部５２０により、入出力部５１０を介して、ＣＣＩＤ制御部６００に対して試験信号の印加指令を出力する。

ＣＣＩＤ制御部６００は、信号印加部５２０からの上記の試験信号の印加指令に応じて、実施の形態１での試験信号同様に、充電ケーブル３００の電源線ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃに対して交互に試験信号を印加する。これにより、充電ケーブル３００を介して電動車両１００側の電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃに試験信号を印加することができる。

次に、図８を用いて、パイロット信号ＣＰＬＴと異常判定による充電禁止の手法について説明する。なお、図８の上段は、図３で説明したパイロット信号ＣＰＬＴの電位変化を示すタイミングチャートと同様である。

図８を参照して、充電ケーブル３００が、外部電源４０２および車両インレット２７０に接続されると、ＣＣＩＤ制御部６００は、時刻ｔ１においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位をＶ１に設定する。

ＥＣＵ１７０は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１となったことを検出すると、信号印加部５２０から、上記の試験信号の印加指令を、ＣＣＩＤ制御部６００に対して出力する。

ＣＣＩＤ制御部６００は、ＣＰＵ５０８からの試験信号の出力指令に対応して、図８の下段に示すように、電源線ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃを介して、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃに対して試験信号を交互に印加する。そして、ＣＰＵ５０８は、信号印加部５２０による上記印加指令と信号検出部５４０で検出される検出信号を比較することにより、実施の形態１と同様に、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常の有無を判断する。

上記の異常判断において、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常が検出されなかった場合には、ＥＣＵ１７０は、時刻ｔ２において、ＣＰＵ５０８によってスイッチＳＷ２がオンされて、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下される。その後は、図３で説明した手順に従ってパイロット信号ＣＰＬＴの電位が制御され、充電が開始される（図８中のＷ１０）。

一方、電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常が検出された場合には、ＥＣＵ１７０はスイッチＳＷ２をオンせず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１のままとなる（図８中のＷ２０）。このように、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を制御することによって、充電を禁止することができる。

なお、この実施の形態２においては、充電ケーブル３００のＣＣＩＤ３３０から試験信号を印加するため、電動車両１００の電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃの異常だけでなく、充電ケーブル３００の電源線ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃの断線および短絡についてもさらに検出することが可能となる。

なお、本実施の形態における電力線ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃは、本発明による「電力線対」に対応する。また、ＥＣＵ１７０は、本発明による「第１の制御装置」に対応し、ＣＣＩＤ制御部６００は、本発明による「第２の制御装置」に対応する。また、車両インレット２７０は、本発明による「接続部」に対応し、充電リッド２８０は、本発明による「保護蓋」に対応する。さらに、テスト用配線ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃは、本発明による「配線部」に対応する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 電動車両、１５０ 蓄電装置、１６０ 充電装置、１７０ ＥＣＵ、１８０ 検出スイッチ、２７０ 車両インレット、２８０ 充電リッド、３００ 充電ケーブル、３１０ 充電コネクタ、３１２ リミットスイッチ、３２０ プラグ、３３２ ＣＣＩＤリレー、３３４ コントロールパイロット回路、３４０，３４０ａ，３４０ｂ 電線部、４００ 電源コンセント、４０２ 外部電源、５０２ 抵抗回路、５０４，５０６ 入力バッファ、５１０ 入出力部、５１２ 車両アース、５２０ 信号印加部、５３０ 異常検出部、５４０ 信号検出部、６００ ＣＣＩＤ制御部、６０２ 発振器、６０４ 電圧センサ、６０６ 電磁コイル、６１０ 統括制御部、６６０ 電流センサ、ＡＣ−Ｈ，ＡＣ−Ｃ 電源線、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ３ 信号線、ＰＷＲ−Ｈ，ＰＷＲ−Ｃ 電力線、ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ、ＴＥＳＴ−Ｈ，ＴＥＳＴ−Ｃ テスト用配線。

Claims (3)

1. 車両に搭載され、外部電源から供給される電力により、前記車両に搭載された蓄電装置を充電するための充電装置と、
   前記充電装置と、前記外部電源に接続するために前記車両に設けられた接続部とに接続され、前記接続部から前記充電装置へ、前記電力を伝達するための電力線対と、
   前記充電装置を制御するための第１の制御装置とを備え、
   前記第１の制御装置は、
   前記接続部から前記電力線対に試験信号を印加するように構成された信号印加部と、
   前記電力線対に印加された前記試験信号を、前記電力線対の前記充電装置側の接続端において検出するように構成された信号検出部と、
   前記試験信号と、前記信号検出部により検出された検出信号とに基づいて、前記電力線対の異常の有無を検出するように構成された異常検出部とを含む、電動車両の充電システム。
2. 前記接続部を保護するために、前記車両に設けられた開閉可能な保護蓋と、
   前記信号印加部によって前記試験信号が印加される配線部とをさらに備え、
   前記配線部は、前記保護蓋が閉状態において前記電力線対と接続され、前記保護蓋が開状態において前記電力線対と非接続となるように、前記保護蓋に設置され、
   前記信号印加部は、前記保護蓋が閉じられた状態において、前記配線部を介して前記接続部から前記電力線対へ前記試験信号を印加する、請求項１に記載の電動車両の充電システム。
3. 前記外部電源と前記接続部とを接続する充電ケーブルをさらに備え
   前記充電ケーブルは、
   前記充電ケーブルが前記接続部および前記外部電源に接続された状態において、前記信号印加部と相互に信号の授受が可能に構成された第２の制御装置を含み、
   前記信号印加部は、前記充電ケーブルが前記接続部および前記外部電源に接続された状態において、前記充電ケーブルを介して前記電力線対に前記試験信号を印加するための信号出力指令を、前記第２の制御装置に出力し、
   前記第２の制御装置は、前記信号出力指令に従って、前記充電ケーブルを介して前記電力線対に印加するための前記試験信号を発生する、請求項１または請求項２に記載の電動車両の充電システム。

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