JP4719776B2 - 充電ケーブル、充電制御装置、及び車両充電システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された車両駆動用の蓄電装置を充電するための充電ケーブル、充電制御装置、及び車両充電システムに関する。

環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車などが近年注目されている。これらの車両には、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置とが搭載されている。ハイブリッド車には、動力源として電動機とともに内燃機関がさらに搭載され、燃料電池車には、車両駆動用の直流電源として燃料電池が搭載されている。

このような車両に搭載された車両駆動用の蓄電装置を、一般家庭の電源から直接充電することが可能な車両が知られている。例えば、家屋に設けられた商用電源のコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置へ電力が供給される。このように車両外部の電源から車両に搭載された蓄電装置を直接充電することが可能な車両を「プラグイン車」と称する。

プラグイン車の規格は、アメリカ合衆国では「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ」（非特許文献１）により制定され、日本では「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」（非特許文献２）により制定されている。

「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ」及び「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」では、一例として、コントロールパイロットに関する規格が定められている。コントロールパイロットは、構内配線から車両へ電力を供給するＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）の制御回路と車両の接地部とを車両側の制御回路を介して接続する制御線と定義されており、この制御線を介して通信されるパイロット信号に基づいて、充電ケーブルの接続状態や電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流などが判断される。
特開平９−１６１８８２号公報 「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ（SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（SAE Standards）、エスエーイー インターナショナル（SAE International）、２００１年１１月 「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日

しかしながら、「エスエーイー エレクトリック ビークル コンダクティブ チャージ カプラ」や「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」では、パイロット信号が通信される制御線の断線を検出する手法の詳細については特に制定されていない。

例えば、単に制御線の電位が接地レベルであるというだけでは、制御線の断線なのか、電源が停電しているのか、それとも充電ケーブルがコンセントから抜けているのか等を区別することはできない。

そのため、充電ケーブルが接続されていても、蓄電装置への充電が行なわれない場合には、蓄電装置が放電状態になるまでユーザが気付かないという問題があり、ハイブリッド車両ではガソリン等の燃料でのみの走行を余儀なくされ、燃費が悪化するという問題があった。

上述のように、パイロット信号は、プラグイン車の充電制御において必須の信号であり、パイロット信号の異常検出、特に、パイロット信号が通信される制御線の断線検出は極めて重要である。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、パイロット信号が通信される制御線の断線を含めて充電ケーブルの異常状態を検出可能な充電ケーブル、充電制御装置、及び車両充電システムを提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による充電ケーブルの特徴構成は、外部電源と接続され、車両に搭載された蓄電装置に充電用の電力を供給する電力ケーブルと、前記電力ケーブルを介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路と、前記制御信号を前記信号生成回路の出力端子から車両に伝送する制御線と、前記電力ケーブルと前記車両とが接続されているときに、前記外部電源と前記電力ケーブルとが接続されることによって第１のレベルとなっている前記制御信号の電圧レベルが、前記車両によって第２のレベルに切り替えられると、前記電力ケーブルから前記車両への給電を開始するように制御する給電制御部と、前記外部電源と前記電力ケーブルとが接続されていない状態で、前記電力ケーブルと前記車両とが接続されたときに、前記制御線を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路を、前記信号生成回路の前記出力端子とグランドの間に備えている点にある。

上述の構成によれば、車両側から制御線に印加される電圧が、充電ケーブルの制御線に備えたバイパス回路により変化するか否かに基づいて充電ケーブルの異常状態を検出できるようになる。

また、本発明による車両充電システムの特徴構成は、上述の特徴構成を備える充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電装置へ充電制御する充電制御装置を備える車両充電システムであって、前記充電制御装置は、前記制御線の信号レベルを段階的に変更可能なレベル切替部を備え、前記電力ケーブルと前記車両とが接続され、前記制御線を介して伝送される前記制御信号が前記第１のレベルであることを検知した後に、前記レベル切替部により前記制御信号を前記第２のレベルに切り替えて、前記電流容量に従って前記蓄電装置を充電する充電制御部と、前記電力ケーブルと前記車両とが接続された場合に、前記制御線を介して印加した電圧が前記パイパス回路により変化すると、前記充電ケーブル側の前記制御線が断線していないと検出する状態検出部を備えている点にある。

さらに、本発明による充電制御装置の特徴構成は、外部電源と接続され、車両に搭載された蓄電装置に充電用の電力を供給する電力ケーブルと、前記電力ケーブルを介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路と、前記制御信号を前記信号生成回路の出力端子から車両に伝送する制御線と、前記制御線を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路を、前記信号生成回路の前記出力端子とグランドの間に備えている充電ケーブルが車両に接続されているときに、前記制御線を介して伝送される前記制御信号に基づいて車両に搭載された蓄電装置へ充電制御する充電制御装置であって、前記電力ケーブルが車両に接続されているときに、前記制御線を介して伝送される前記制御信号の電圧レベルが第１のレベルであることを検知すると、前記制御信号の電圧レベルを第２のレベルに切り替えて、前記電流容量に従って前記蓄電装置を充電する充電制御部と、前記電力ケーブルが車両に接続された場合に、車両側から前記制御線を介して印加した電圧が前記パイパス回路により変化すると、前記制御線は正常であるが前記電力ケーブルが前記外部電源が接続されていない状態であると判定し、前記制御信号の電圧レベルを第２のレベルに切り替えた後に、前記制御線の信号レベルが一定レベルである場合に前記制御線が断線していると判定する状態検出部と、を備えている点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、パイロット信号が通信される制御線の断線を含めて充電ケーブルの異常状態を検出可能な充電ケーブル、充電制御装置、及び車両充電システムを提供することができるようになった。

以下、本発明による充電ケーブル、充電制御装置、及び車両充電システムを、プラグインハイブリッド車に適用した例を説明する。

図１に示すように、プラグインハイブリッド車は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、蓄電装置１５０と、駆動輪１６０と、本発明による充電制御装置としての電子制御装置１７０（以下、ＥＣＵ１７０とも記す。）とを備えている。

プラグインハイブリッド車は、エンジン１００及び第２ＭＧ１２０の少なくとも一方からの駆動力によって走行可能なように、エンジン１００、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０が動力分割機構１３０に連結されている。

エンジン１００で発生した動力は、動力分割機構１３０によって、減速機１４０を介して駆動輪１６０へ伝達される経路と、第１ＭＧ１１０へ伝達される経路の２経路に分割される。

第１ＭＧ１１０は交流回転電機であり、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える三相交流同期電動機が用いられる。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０によって分割されたエンジン１００の動力により駆動されて発電する。

例えば、蓄電装置１５０の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１００が始動して第１ＭＧ１１０により発電が行なわれ、第１ＭＧ１１０によって発電された電力が、インバータを介して交流から直流に変換され、コンバータを介して電圧が調整された後に蓄電装置１５０に蓄えられる。

第２ＭＧ１２０は交流回転電機であり、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルを備える三相交流同期電動機が用いられる。第２ＭＧ１２０は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力及び第１ＭＧ１１０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生し、当該駆動力が減速機１４０を介して駆動輪１６０に伝達される。

第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からの駆動力によって車両を走行させる。尚、図１では、駆動輪１６０は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第２ＭＧ１２０によって後輪を駆動可能に構成してもよい。

車両の制動時等には、減速機１４０を介して駆動輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。つまり、第２ＭＧ１２０は制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして機能する。そして、第２ＭＧ１２０により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車で構成されている。ピニオンギヤは、サンギヤ及びリングギヤと係合し、キャリアはピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１００のクランクシャフトに連結されている。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結され、リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸及び減速機１４０に連結されている。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０、及び第２ＭＧ１２０が、遊星歯車から成る動力分割機構１３０を介して連結されることによって、図２に示すように、エンジン１００、第１ＭＧ１１０、及び第２ＭＧ１２０の回転数が共線図上で直線で結ばれる関係になる。

図１に示すように、蓄電装置１５０は充放電可能な直流電源であり、例えば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池で構成されている。蓄電装置１５０の電圧は、例えば２００Ｖ程度である。蓄電装置１５０には、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０によって発電される電力の他、後述するように、車両外部の電源から供給される電力が蓄えられる。

尚、蓄電装置１５０として、大容量のキャパシタを採用することも可能であり、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０による発電電力や車両外部の電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を第２ＭＧ１２０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０及び第２ＭＧ１２０は、ＥＣＵ１７０によって制御される。尚、ＥＣＵ１７０は、機能ごとに複数に分割構成してもよい。尚、ＥＣＵ１７０の構成については後述する。

図３は、図１に示したプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図である。図３に示すように、この電気システムは、蓄電装置１５０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２５０と、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、第１ＭＧ１１０と、第２ＭＧ１２０と、ＤＦＲ（Dead Front Relay）２６０と、ＬＣフィルタ２８０と、充電インレット２７０と、充電リッド検出装置２９０と、車速検出装置２９２とを備えている。

ＳＭＲ２５０は、蓄電装置１５０とコンバータ２００との間に設けられる。ＳＭＲ２５０は、蓄電装置１５０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なうためのリレーであり、ＥＣＵ１７０によってオン／オフ制御される。

即ち、車両走行時及び車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、ＳＭＲ２５０はオンされ、蓄電装置１５０は電気システムに電気的に接続される。一方、車両システムの停止時、ＳＭＲ２５０はオフされ、蓄電装置１５０は電気システムと電気的に遮断される。

コンバータ２００は、リアクトルと、２つのｎｐｎ型トランジスタと、２つのダイオードとを含む。リアクトルは、蓄電装置１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続ノードに他端が接続されている。２つのｎｐｎ型トランジスタは直列に接続され、各ｎｐｎ型トランジスタにダイオードが逆並列に接続されている。

尚、ｎｐｎ型トランジスタとして、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。また、ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。

コンバータ２００は、蓄電装置１５０から第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ電力が供給される際、ＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて、蓄電装置１５０から放電される電力を昇圧して第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０へ供給する。また、コンバータ２００は、蓄電装置１５０を充電する際、第１ＭＧ１１０または第２ＭＧ１２０から供給される電力を降圧して蓄電装置１５０へ出力する。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、及びＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アーム、及びＷ相アームは、互いに並列に接続されている。各相アームは、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを含み、各ｎｐｎ型トランジスタにはダイオードが逆並列に接続されている。各相アームにおける２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０における対応のコイル端であって中性点１１２とは異なる端部に接続されている。

第１インバータ２１０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１１０へ供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電力を直流電力に変換してコンバータ２００へ供給する。

第２インバータ２２０も、第１インバータ２１０と同様に構成され、各相アームを構成する２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の対応する各コイル端であって中性点１２２とは異なる端部に接続されている。

第２インバータ２２０は、コンバータ２００から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１２０へ供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電力を直流電流に変換してコンバータ２００へ供給する。

さらに、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電が行われるとき、第１インバータ２１０及び第２インバータ２２０は、後述の方法により、車両外部の電源から第１ＭＧ１１０の中性点１１２及び第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与えられる交流電力を、ＥＣＵ１７０からの制御信号に基づいて直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータ２００へ供給する。

ＤＦＲ２６０は、中性点１１２、１２２に接続される電力線対とＬＣフィルタ２８０に接続される電力線対との間に設けられる。ＤＦＲ２６０は、充電インレット２７０と電気システムとの電気的な接続／遮断を行なうためのリレーであり、ＥＣＵ１７０によってオン／オフ制御される。

即ち、車両走行時、ＤＦＲ２６０はオフされ、電気システムと充電インレット２７０とは電気的に切離される。一方、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、ＤＦＲ２６０はオンされ、充電インレット２７０が電気システムに電気的に接続される。

ＬＣフィルタ２８０は、ＤＦＲ２６０と充電インレット２７０との間に設けられ、車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、プラグインハイブリッド車の電気システムから車両外部の電源へ高周波のノイズが出力されるのを防止する。

充電インレット２７０は、車両外部の電源から充電電力を受電するための電力インターフェースである。車両外部の電源から蓄電装置１５０の充電時、充電インレット２７０には、車両外部の電源から車両へ電力を供給するための充電ケーブルのコネクタが接続される。

ＥＣＵ１７０は、ＳＭＲ２５０、コンバータ２００、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０、及びＤＦＲ２６０を駆動するための制御信号を生成し、これら各装置の動作を制御する。これによって、ＥＣＵ１７０は、充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電装置１５０へ充電制御する。

充電リッド検出装置２９０は、充電インレット２７０が格納される開口部の蓋（充電リッド）の開閉状態を検出し、その開閉状態を示すリッド信号ＬＩＤをＥＣＵ１７０へ出力する。車速検出装置２９２は、このプラグインハイブリッド車の車両速度ＳＶを検出し、その検出値をＥＣＵ１７０へ出力する。

図４は、図３に示した電気システムの充電機構に関する部分の概略構成図である。図４に示すように、プラグインハイブリッド車と車両外部の電源とを連結する充電ケーブル３００は、外部電源４０２から蓄電装置１５０に給電する一対の電力ケーブル３４０と、コネクタ３１０と、プラグ３２０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）３３０とを含む。

コネクタ３１０は、車両に設けられた充電インレット２７０に接続可能に構成されている。コネクタ３１０には、リミットスイッチ３１２が設けられている。そして、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、リミットスイッチ３１２が作動し、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されたことを示すケーブル接続信号ＰＩＳＷがＥＣＵ１７０に入力される。

プラグ３２０は、例えば家屋に設けられた電源コンセント４００に接続される。電源コンセント４００には、電源４０２（例えば系統電源）から交流電力が供給される。

ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２と、コントロールパイロット回路３３４とを含む。

リレー３３２は、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ充電電力を供給するための電力線対３４０に設けられている。

コントロールパイロット回路３３４は、ＣＰＵと、ＣＰＵによって実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭと、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ等で構成されるマイクロコンピュータを備えている。そして、以下で説明する機能ブロックとしての給電制御部の処理は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することによって実現される。

リレー３３２は、給電制御部によってオン／オフ制御され、リレー３３２がオフされているときは、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給する電路が遮断される。一方、リレー３３２がオンされると、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ電力を供給可能になる。

コントロールパイロット回路３３４は、プラグ３２０が電源コンセント４００に接続されているとき、電源４０２から供給される電力によって動作する。

そして、給電制御部は、制御信号を車両に伝送する制御線としてのコントロールパイロット線Ｌ１を介して車両のＥＣＵ１７０へ送信されるパイロット信号ＣＰＬＴを発生し、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続され、かつ、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定値に低下すると、後述する信号生成回路を制御して、規定のデューティーサイクル（発振周期に対するパルス幅の比）でパイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。

このデューティーサイクルは、図５（ｂ）に示すように、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な電流容量、つまり定格電流に基づいて設定される。

図５（ａ）は、図４に示したコントロールパイロット回路３３４によって発生されるパイロット信号ＣＰＬＴの波形を示した図である。図５（ａ）に示すように、パイロット信号ＣＰＬＴは、規定の周期Ｔで発振する。

電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流に基づいて、信号生成回路によって生成されるパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅Ｔｏｎが設定される。そして、給電制御部は、周期Ｔに対するパルス幅Ｔｏｎの比で示されるデューティーによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いて車両のＥＣＵ１７０へ定格電流を通知する。

尚、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブルの種類が異なれば、定格電流も異なるので、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーも異なる。

ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００に設けられたコントロールパイロット回路３３４から送信されるパイロット信号ＣＰＬＴをコントロールパイロット線Ｌ１を介して受信し、受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティーを検知することによって、電源４０２から充電ケーブル３００を介して車両へ供給可能な定格電流を検知することができる。

図４に示すように、給電制御部は、車両側で充電準備が完了すると、リレー３３２をオンさせる。

車両側には、電圧センサ１７１と、電流センサ１７２とが設けられている。電圧センサ１７１は、充電インレット２７０とＬＣフィルタ２８０との間の電力線対間の電圧ＶＡＣを検出し、その検出値をＥＣＵ１７０へ出力する。電流センサ１７２は、ＤＦＲ２６０と第１ＭＧ１１０の中性点１１２との電力線に流れる電流ＩＡＣを検出し、その検出値をＥＣＵ１７０へ出力する。尚、電流センサ１７２は、ＤＦＲ２６０と第２ＭＧ１２０の中性点１２２との電力線に設けてもよい。

図６は、図４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６に示すように、ＣＣＩＤ３３０は、リレー３３２及びコントロールパイロット回路３３４の他、電磁コイル６０６、漏電検出器６０８、及びバイパス回路６１０を含む。

コントロールパイロット回路３３４は、上述したマイクロコンピュータに加えて、信号生成回路の一例としての発振器６０２と抵抗素子Ｒ１と電圧センサ６０４とを備えている。

発振器６０２は、電源４０２から供給される電力によって作動する。そして、発振器６０２は、給電制御部によって検出される電圧センサ６０４の検出値としてのパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位Ｖ１（例えば１２Ｖ）近傍のときは非発振の信号を出力し、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（例えば１ｋＨｚ）及びデューティーサイクルで発振する信号を出力する。

尚、信号生成回路は発振器６０２に限らず、例えば、制御信号はマイクロコンピュータが生成してもよい。

ここで、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、後述のように、ＥＣＵ１７０の抵抗回路５０２の抵抗値を切替えることによって操作される。また、上述のように、デューティーサイクルは、電源４０２から充電ケーブルを介して車両へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

また、給電制御部は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位Ｖ３（例えば６Ｖ）近傍のとき、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、リレー３３２をオン状態にする。

漏電検出器６０８は、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ充電電力を供給するための電力線対３４０に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、電力線対３４０に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検知する。尚、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、リレー３３２がオフされる。

バイパス回路６１０は、制御線（コントロールパイロット線）Ｌ１を介してＥＣＵ１７０から印加される電圧を変化させるための回路で、例えば、プルダウンされた抵抗素子Ｒ９で構成されている。バイパス回路６１０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の異常状態、例えば断線を検出するために設けられる。

尚、図１２に示すように、信号生成回路が、発振器６０２と、発振器６０２から出力される信号によってオン／オフを切り替えられる二個のＭＯＳＦＥＴ６０２Ａ、６０２Ｂで構成されている場合、バイパス回路としての抵抗素子Ｒ９が不要となる場合がある。

以下に詳述する。図１２の場合、ＭＯＳＦＥＴの一方は所定電圧（例えば１２Ｖ）の電源ノードに接続され、ＭＯＳＦＥＴの他方は逆極性の所定電圧（例えば−１２Ｖ）の電源ノードに接続されている。そして、発振器６０２からの出力で各ＭＯＳＦＥＴのオン／オフが切り替えられることによって、抵抗素子Ｒ１には、１２Ｖと−１２Ｖが交互に繰り返されるパルス状の信号が出力される。この場合、図１２に破線で示すように、電源ノードが他の負荷６０３と接続されていると、当該負荷６０３をバイパス回路としての抵抗素子Ｒ９の代わりとすることができるのである。

バイパス回路６１０を利用した断線等の異常状態の検出は、少なくとも電力ケーブル３４０が外部電源４０２に接続されていないときに、ＥＣＵ１７０によって実行されるが、これについては後述する。

以上の説明より、充電ケーブル３００は、外部電源４０２から車両に搭載された蓄電装置１５０に給電する電力ケーブル３４０と、電力ケーブル３４０を介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路６０２と、前記制御信号を車両に伝送する制御線Ｌ１と、制御線Ｌ１の電圧レベルに基づいて電力ケーブル３４０からの給電を制御する給電制御部と、制御線Ｌ１を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路６１０を備えている。

一方、ＥＣＵ１７０は、抵抗回路５０２と、電圧発生回路５０６と、入力バッファ５０８，５１０と、ＣＰＵ（Control Processing Unit）５１２，５１４とを備えている。また、ＥＣＵ１７０は、ＣＰＵによって実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭと、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭとを備えている。

ＥＣＵ１７０は、機能ブロックとして、制御線（コントロールパイロット線）Ｌ１を介して伝送される制御信号（パイロット信号ＣＰＬＴ）に基づいて蓄電装置１５０を充電する充電制御部と、制御線Ｌ１の信号レベルに基づいて充電ケーブルの異常状態を検出する状態検出部を備えている。また、ＥＣＵ１７０は、制御線Ｌ１の信号レベルを段階的に変更可能なレベル切替部を備えている。これら機能ブロックによって実行される処理は、ＣＰＵ５１２及び／またはＣＰＵ５１４が制御プログラムを実行することによって実現される。

ＥＣＵ１７０に状態検出部を備えることによって、車両側から制御線Ｌ１に印加される電圧が、充電ケーブル３００の制御線Ｌ１に備えたバイパス回路６１０により変化するか否かに基づいて充電ケーブル３００の異常状態を車両側で検出できる。

抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを備えている。プルダウン抵抗Ｒ２及びスイッチ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５１８との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ３及びスイッチＳＷ２は、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１８との間に直列に接続され、直列接続されたプルダウン抵抗Ｒ２及びスイッチＳＷ１に並列に接続される。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＣＰＵ５１２からの制御信号に応じてオン／オフされる。

この抵抗回路５０２は、ＣＰＵ５１２からの制御信号に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン／オフすることによりパイロット信号ＣＰＬＴの電位を切替える。即ち、ＣＰＵ５１２からの制御信号に応じてスイッチＳＷ２がオンすると、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（例えば９Ｖ）に低下させる。また、ＣＰＵ５１２からの制御信号に応じてスイッチＳＷ１がさらにオンすると、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（例えば６Ｖ）に低下させる。

つまり、レベル切替部の機能は、ＣＰＵ５１２がスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオン／オフして、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を切り替えることによって実現される。

電圧発生回路５０６は、電源ノード５１６と、プルアップ抵抗Ｒ４〜Ｒ６と、ダイオードＤ３とを含む。この電圧発生回路５０６は、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されていないとき、電源ノード５１６の電圧（例えば１２Ｖ）とプルアップ抵抗Ｒ４〜Ｒ６と車両アース５１８に接続されるプルダウン抵抗Ｒ７とによって定まる電圧をコントロールパイロット線Ｌ１に発生させる。

入力バッファ５０８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ＣＰＵ５１２へ出力する。本実施形態では、入力バッファ５０８は、受けたパイロット信号ＣＰＬＴが所定レベル以上の場合はＨ（論理ハイ）レベルとして、所定レベルより小さい場合はＬ（論理ロー）レベルとしてＣＰＵ５１２へ出力する。

入力バッファ５１０は、コネクタ３１０のリミットスイッチ３１２に接続される信号線Ｌ４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ＣＰＵ５１４へ出力する。

尚、信号線Ｌ４にはＥＣＵ１７０から電圧がかけられており、コネクタ３１０が充電インレット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Ｌ４の電位は接地レベルとなる。即ち、ケーブル接続信号ＰＩＳＷは、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されているときローレベルとなり、非接続時はハイレベルとなる信号である。

以下、充電制御部について詳述する。ＣＰＵ５１４は、入力バッファ５１０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に基づいてコネクタ３１０と充電インレット２７０との接続判定を行なう。そして、ＣＰＵ５１４は、その判定結果をＣＰＵ５１２（充電制御部）へ出力する。

充電制御部は、入力バッファ５０８からパイロット信号ＣＰＬＴを受け、ＣＰＵ５１４からコネクタ３１０と充電インレット２７０との接続判定結果を受ける。そして、充電制御部が、充電インレット２７０にコネクタ３１０が接続されたとの判定結果を受けると、レベル切替部は、スイッチＳＷ２へ出力される制御信号を活性化する。その後、充電制御部は、レベル切替部によるスイッチＳＷ２のオンに応じて発振が開始されたパイロット信号ＣＰＬＴに基づいて、電源４０２からプラグインハイブリッド車へ供給可能な定格電流を検出する。

定格電流が検出され、電源４０２から蓄電装置１５０の充電準備が完了すると、レベル切替部は、スイッチＳＷ１へ出力される制御信号を活性化する。そして、充電制御部は、ＤＦＲ２６０（図示せず）をオンする。これにより、電源４０２からの交流電力が第１ＭＧ１１０の中性点１１２及び第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与えられ（何れも図示せず）、蓄電装置１５０の充電制御が実行される。

以下、状態検出部について説明する。状態検出部は、レベル切替部により制御線Ｌ１の信号レベルが切り替えられた後の信号レベルに基づいて制御線Ｌ１の断線等の異常状態を検出する。

まず、電力ケーブル３４０が電源４０２に接続されていない場合について説明する。

この場合であって、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されていない場合、コントロールパイロット線Ｌ１には、電圧発生回路５０６内のプルアップ抵抗Ｒ４〜Ｒ６と車両アース５１８に接続されるプルダウン抵抗Ｒ７とによって分圧された電圧が発生する。尚、抵抗Ｒ４〜Ｒ７は、発生する電圧がハイレベルとなるような値に設定する。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線していない場合、図７に実線で示すように、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、プルダウン抵抗は抵抗素子Ｒ７及びＲ９の合成抵抗となりＲ７だけの場合より小さくなるため、コントロールパイロット線Ｌ１に発生する電圧がローレベルに切り替わる。また、抵抗Ｒ９は、発生する電圧がローレベルとなるような値に設定する。この場合、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常状態を検出しない。尚、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、蓄電制御部はケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け取る。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線している場合、図７に破線で示すように、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されても、プルダウン抵抗は抵抗素子Ｒ７のみであるため、コントロールパイロット線Ｌ１に発生する電圧は接続前と同電圧（ハイレベル）に維持される。この場合、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常状態を検出することができる。尚、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、蓄電制御部はケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け取る。

次に、電力ケーブル３４０が電源４０２に接続されている場合について説明する。

この場合、充電ケーブル３００のコントロールパイロット回路３３４は、電源４０２から供給される電力によって動作しているので、上述したように充電ケーブル３００の給電制御部は、規定電位Ｖ１（例えば１２Ｖ）のパイロット信号ＣＰＬＴを発生させる。また、上述したように、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されていない場合、コントロールパイロット線Ｌ１には、プルアップ抵抗Ｒ４〜Ｒ６とプルダウン抵抗Ｒ７によって分圧された電圧が発生する。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線していない場合、図８に示すように、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、コントロールパイロット線Ｌ１にパイロット信号ＣＰＬＴが入力されて当該規定電位Ｖ１の電圧が発生する（図８の時刻ｔ１）。その後、ケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け取った蓄電制御部の指令により、レベル切替部がＳＷ２をオンに制御すると、プルダウン抵抗Ｒ３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位は規定電位Ｖ２（例えば９Ｖ）に低下する（図８の時刻ｔ２）。この場合、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常を検出しない。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線している場合、図９に示すように、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されてもコントロールパイロット線Ｌ１にパイロット信号ＣＰＬＴが入力されないので、プルアップ抵抗Ｒ４〜Ｒ６とプルダウン抵抗Ｒ７とによって分圧された電圧、つまり規定電圧Ｖ１（１２Ｖ）より低いがハイレベルの電圧ＶＨに維持される。その後、ケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け取った蓄電制御部の指令により、レベル切替部がＳＷ２をオンに制御すると、プルダウン抵抗は抵抗素子Ｒ７及びＲ３の合成抵抗となり小さくなるため、当該ハイレベルの電圧の電位はローレベルに低下する。この場合、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常を検出することができる。

以上の説明では、状態検出部は、レベル切替部により制御線Ｌ１の信号レベルが切り替えられた後の信号レベルに基づいて制御線Ｌ１の断線等の異常状態を検出する場合について説明したが、状態検出部は、レベル切替部により制御線Ｌ１の信号レベルが切り替えられた後のパイロット信号ＣＰＬＴの検出状態に基づいて制御線Ｌ１の断線等の異常状態を検出してもよい。

以下に詳述する。電力ケーブル３４０が電源４０２に接続されている場合であって、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続された場合、ケーブル接続信号ＰＩＳＷを受け取った蓄電制御部の指令により、レベル切替部がＳＷ２をオンに制御する。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線していない場合、ＳＷ２のオンとなると、充電ケーブル３００の信号生成回路６０２によってパルス状の制御信号が生成される。状態検出部は、コントロールパイロット線Ｌ１に入力される制御信号がパルス状である場合、充電ケーブル３００の異常を検出しない。

コントロールパイロット線Ｌ１が断線している場合、ＳＷ２のオンとなっても、コントロールパイロット線Ｌ１にパルス状の制御信号が入力されることはない。よって、この場合、状態検出部は、コントロールパイロット線Ｌ１に入力される制御信号がパルス状でないので、充電ケーブル３００の異常を検出することができる。

以上の説明より、ＥＣＵ１７０は、車両の外部に設けられた外部電源４０２からの給電を可能にする充電ケーブル３００が車両に接続されているときに、充電ケーブル３００とともに車両に接続される制御線Ｌ１を介して伝送される制御信号に基づいて車両に搭載された蓄電装置１５０を充電する充電制御部と、充電ケーブル３００の接続が検出されて、車両側から制御線Ｌ１に電圧が印加された状態にあるときの、制御線Ｌ１の信号レベルに基づいて、制御線Ｌ１が異常な状態と、制御線Ｌ１は正常であるが外部電源４０２が接続されていない状態との判別を行なう状態検出部とから構成される。

本発明による充電ケーブル、充電制御装置（ＥＣＵ１７０）、及び車両充電システムが適用されたプラグインハイブリッド車には、状態検出部によって検出された充電ケーブル３００の異常の有無を報知する報知部が設けられている。

報知部は、例えば、ダッシュボードの上部で車外からでも見える位置に設置されたＬＥＤ等で構成されており、プラグ３２０が電源コンセント４００に挿入され、且つ、充電インレット２７０とコネクタ３１０が接続される、つまり車両と電源４０２が接続されると点灯し、状態検出部によって充電ケーブル３００の異常が検出されることなく充電準備が完了し充電が開始されると点滅し、充電が完了されると消灯する。つまり、ＬＥＤが点灯したまま点滅しない場合、充電ケーブル３００の異常が検出されていることになる。

尚、ＬＥＤの点灯、点滅、消灯した場合の充電状態は上述に限るものではない。また、報知部は、ＬＥＤ以外であってもよく、例えば、車外からでも見える位置に設置された液晶等のディスプレイに充電ケーブル３００の異常の有無を表示してもよい。

図８は、充電開始時のパイロット信号ＣＰＬＴ及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２のタイミングチャートである。図８及び図６に示すように、時刻ｔ１で、充電ケーブル３００のプラグ３２０が電源４０２の電源コンセント４００に接続されると、電源４０２からの電力を受けて給電制御部がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

尚、この時点では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０は車両側の充電インレット２７０に接続されておらず、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（例えば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。

時刻ｔ２で、コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されると、ケーブル接続信号ＰＩＳＷに基づいてコネクタ３１０と充電インレット２７０との接続が検出され、それに応じてレベル切替部によってスイッチ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（例えば９Ｖ）に低下する。

パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下すると、給電制御部が信号生成回路６０２を制御して、時刻ｔ３に、パイロット信号ＣＰＬＴを発振させる。そして、充電制御部が、パイロット信号ＣＰＬＴのデューティーに基づいて定格電流を検出し、充電制御の準備が完了すると、時刻４で、レベル切替部によってスイッチＳＷ１がオンに切り替えられる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ３（例えば６Ｖ）にさらに低下する。

パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下すると、給電制御部によって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のリレー３３２がオンされる。その後、特に図示しないが、充電制御部によってＤＦＲ２６０がオンされ、電源４０２から蓄電装置１５０の充電が実行される。

以下、コントロールパイロット線Ｌ１の断線等の異常検出について、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。

コネクタ３１０が充電インレット２７０に接続されることで、ローレベルのケーブル接続信号ＰＩＳＷがＥＣＵ１７０に入力された場合（Ｓ１）、充電制御部は、コントロールパイロット線Ｌ１の電圧（コントロールパイロット信号の電圧）を検出する。

充電制御部によって検出された電圧がローレベルの場合（Ｓ２）、状態検出部は、プラグ３２０と電源コンセント４００が接続されていないと判断し、プラグ３２０と電源コンセント４００が接続されて充電可能な状態となるまで待機する（Ｓ３）。

充電制御部によって検出された電圧がハイレベルの場合（Ｓ２）、レベル切替部はスイッチＳＷ２をオンに制御する（Ｓ４）。

スイッチＳＷ２のオンによって、充電制御部によって検出されたコントロールパイロット信号がパルス状である場合、または、コントロールパイロット信号がローレベルに低下しない場合（Ｓ５）、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常を検出せず、充電制御部は、蓄電装置１５０の充電を開始する（Ｓ６）。

一方、スイッチＳＷ２のオンによって、充電制御部によって検出されたコントロールパイロット信号がパルス状でない場合、または、コントロールパイロット信号がローレベルに低下した場合（Ｓ５）、状態検出部は、充電ケーブル３００の異常を検出する（Ｓ７）。

次に、電源４０２から蓄電装置１５０の充電実行時における第１インバータ２１０及び第２インバータ２２０の動作について説明する。

図１１は、図３に示した第１及び第２インバータ２１０，２２０、並びに、第１及び第２ＭＧ１１０，１２０の零相等価回路を示した図である。

第１インバータ２１０及び第２インバータ２２０の各々は、図３に示したように三相ブリッジ回路から成り、各インバータの６個のスイッチング素子のオン／オフの組み合わせは８パターン存在する。

その８つのスイッチングパターンのうち２つは相関電圧が零となり、そのような電圧状態は零電圧ベクトルと称される。零電圧ベクトルについては、上アームの３つのスイッチング素子は互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、下アームの３つのスイッチング素子も互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。

車両外部の電源４０２から蓄電装置１５０の充電時、電圧ＶＡＣ（電圧ＶＡＣは電圧センサ１７１（図４）によって検出される。）及び定格電流（定格電流はパイロット信号ＣＰＬＴによって充電ケーブル３００から通知される。）によって生成される零相電圧指令に基づいて、第１及び第２インバータ２１０，２２０の少なくとも一方で零電圧ベクトルが制御される。

従って、この図１１では、第１インバータ２１０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２１０Ａとしてまとめて示され、第１インバータ２１０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２１０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、第２インバータ２２０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２２０Ａとしてまとめて示され、第２インバータ２２０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２２０Ｂとしてまとめて示されている。

そして、図１１に示されるように、この零相等価回路は、電源４０２から第１ＭＧ１１０の中性点１１２及び第２ＭＧ１２０の中性点１２２に与えられる単相交流電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、第１及び第２インバータ２１０，２２０の少なくとも一方で零相電圧指令に基づいて零電圧ベクトルを変化させ、第１及び第２インバータ２１０，２２０を単相ＰＷＭコンバータのアームとして動作するようにスイッチング制御することによって、電源４０２から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１５０を充電することができる。

以上の説明より、外部電源４０２から車両に搭載された蓄電装置に給電する電力ケーブル３４０と、電力ケーブル３４０を介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路６０２と、前記制御信号を車両に伝送する制御線Ｌ１と、制御線Ｌ１の電圧レベルに基づいて電力ケーブル３４０からの給電を制御する給電制御部と、制御線Ｌ１を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路６１０を備えている充電ケーブル３００、及び、充電ケーブル３００が車両に接続され、制御線Ｌ１を介して伝送される前記制御信号に基づいて車両に搭載された蓄電装置１５０を充電する充電制御部と、制御線Ｌ１の信号レベルに基づいて充電ケーブル３００の異常状態を検出する状態検出部を備えているＥＣＵ１７０とで、車両充電システムを構成することができる。

つまり、車両充電システムは、以上説明した充電ケーブル３００を介して車両に搭載された蓄電装置１５０へ充電制御するＥＣＵ１７０、つまり充電制御装置を備え、充電制御装置は、制御線Ｌ１を介して伝送される制御信号に基づいて蓄電装置１５０を充電する充電制御部と、制御線Ｌ１の信号レベルに基づいて充電ケーブル３００の異常状態を検出する状態検出部を備えている。

以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、ＥＣＵ１７０が２つのＣＰＵ５１２，５１４を備えている場合について説明したが、ＣＰＵ５１２，５１４の数はこれに限られるものではなく、ＣＰＵ５１２，５１４の機能を１つのＣＰＵで実現してもよいし、さらに細かな機能ごとにＣＰＵを分離構成してもよい。

上述の実施形態では、動力分割機構１３０によりエンジン１００の動力を分割して駆動輪１６０と第１ＭＧ１１０とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車について説明したが、本発明は、その他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。

例えば、第１ＭＧ１１０を駆動するためにのみエンジン１００を用い、第２ＭＧ１２０でのみ車両の駆動力を発生する、所謂シリーズ型のハイブリッド車や、エンジン１００で生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車等にも、本発明は適用可能である。

上述の実施形態では、電源４０２からの交流電力を中性点１１２，１２２に与え、第１及び第２インバータ２１０，２２０、並びに、第１及び第２ＭＧ１１０，１２０を単相ＰＷＭコンバータとして動作させることによって蓄電装置１５０を充電する場合について説明したが、電源４０２から蓄電装置１５０を充電するための専用の電圧変換器及び整流器を蓄電装置１５０に並列に別途接続してもよい。

本発明は、コンバータ２００を備えないハイブリッド車にも適用可能である。また、本発明は、エンジン１００を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、電源として蓄電装置に加えて燃料電池を更に備える燃料電池車にも適用可能である。

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、上記した実施の形態の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及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。

本発明の実施形態によるシステム起動装置が適用された車両の一例として示されるプラグインハイブリッド車のブロック構成図 動力分割機構の共線図 図１に示すプラグインハイブリッド車の電気システムの全体構成図 図３に示す電気システムの充電機構に関する部分の概略構成図 （ａ）は図４に示すコントロールパイロット回路によって発生されるパイロット信号の波形図、（ｂ）は充電ケーブルの電流容量に対するデューティサイクルを示す説明図 図４に示す充電機構をより詳細に説明するための回路図 電力ケーブルが電源に接続されていない場合の充電ケーブルの異常検出時のパイロット信号のタイミングチャート 充電開始時のパイロット信号及びスイッチのタイミングチャート 電力ケーブルが電源に接続されている場合の充電ケーブルの異常検出時のパイロット信号のタイミングチャート コントロールパイロット線の断線等の異常検出について説明するためのフローチャート 図３に示す第１及び第２インバータ並びに第１及び第２ＭＧの零相等価回路を示した回路図 発振器と二個のＭＯＳＦＥＴで構成されている信号生成回路の回路図

１００：エンジン
１１０：第１ＭＧ
１１２，１２２：中性点
１２０：第２ＭＧ
１３０：動力分割機構
１４０：減速機
１５０：蓄電装置
１６０：前輪
１７０：ＥＣＵ
１７１，６０４：電圧センサ
１７２：電流センサ
２１０：第１インバータ
２１０Ａ，２２０Ａ：上アーム
２１０Ｂ，２２０Ｂ：下アーム
２２０：第２インバータ
２５０：ＳＭＲ
２６０：ＤＦＲ
２７０：充電インレット
２８０：ＬＣフィルタ
３００：充電ケーブル
３１０：コネクタ
３１２：リミットスイッチ
３２０：プラグ
３３０：ＣＣＩＤ
３３２：リレー
３３４：コントロールパイロット回路
４００：電源コンセント
４０２：電源
５０２：抵抗回路
５０６：電圧発生回路
５０８，５１０：入力バッファ
５１２，５１４：ＣＰＵ
５１６：電源ノード
５１８：車両アース
６０２：発振器
６０６：電磁コイル
６０８：漏電検出器
６１０：バイパス回路
Ｒ１，Ｒ９：抵抗素子
Ｒ２，Ｒ３，Ｒ７：プルダウン抵抗
Ｒ４〜Ｒ６：プルアップ抵抗
ＳＷ１、ＳＷ２：スイッチ
Ｄ１〜Ｄ３：ダイオード
Ｌ１：コントロールパイロット線
Ｌ４：信号線
Ｌ３：接地線

Claims (6)

1. 外部電源と接続され、車両に搭載された蓄電装置に充電用の電力を供給する電力ケーブルと、
   前記電力ケーブルを介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路と、
   前記制御信号を前記信号生成回路の出力端子から車両に伝送する制御線と、
   前記電力ケーブルと前記車両とが接続されているときに、前記外部電源と前記電力ケーブルとが接続されることによって第１のレベルとなっている前記制御信号の電圧レベルが、前記車両によって第２のレベルに切り替えられると、前記電力ケーブルから前記車両への給電を開始するように制御する給電制御部と、
   前記外部電源と前記電力ケーブルとが接続されていない状態で、前記電力ケーブルと前記車両とが接続されたときに、前記制御線を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路を、前記信号生成回路の前記出力端子とグランドの間に備えていることを特徴とする充電ケーブル。
2. 請求項１記載の充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電装置へ充電制御する充電制御装置を備える車両充電システムであって、
   前記充電制御装置は、前記制御線の信号レベルを段階的に変更可能なレベル切替部を備え、前記電力ケーブルと前記車両とが接続され、前記制御線を介して伝送される前記制御信号が前記第１のレベルであることを検知した後に、前記レベル切替部により前記制御信号を前記第２のレベルに切り替えて、前記電流容量に従って前記蓄電装置を充電する充電制御部と、
   前記電力ケーブルと前記車両とが接続された場合に、前記制御線を介して印加した電圧が前記パイパス回路により変化すると、前記充電ケーブル側の前記制御線が断線していないと検出する状態検出部を備えていることを特徴とする車両充電システム。
3. 前記状態検出部は、前記信号生成回路により前記第１のレベルの制御信号が生成されていると検出される場合に、前記レベル切替部により前記制御線の信号レベルを前記第２のレベルに低下した後に、前記制御線の信号レベルが一定レベルであれば、前記充電ケーブル側の前記制御線が断線していると検出することを特徴とする請求項２記載の車両充電システム。
4. 前記状態検出部は、前記信号生成回路により前記第１のレベルの制御信号が生成されていると検出される場合に、前記レベル切替部により前記制御線の信号レベルを前記第２のレベルに低下した後に、前記信号生成回路から出力されるべき前記電流容量に対応したデューティ比のパルス状の制御信号が検出できなければ、前記充電ケーブル側の前記制御線が断線していると検出することを特徴とする請求項２記載の車両充電システム。
5. 請求項１記載の充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電装置へ充電制御する充電制御装置を備える車両充電システムであって、
   前記充電制御装置は、前記制御線の信号レベルを段階的に変更可能な抵抗とスイッチの直列回路を前記制御線とグランドの間に備えたレベル切替部を備え、前記電力ケーブルと前記車両とが接続され、前記制御線を介して伝送される前記制御信号が前記第１のレベルであることを検知した後に、前記レベル切替部により前記制御信号を前記第２のレベルに切り替えて、前記電流容量に従って前記蓄電装置を充電する充電制御部と、
   前記電力ケーブルと前記車両とが接続され、前記充電制御部により前記制御線に前記第２のレベルの電圧が印加された後に、前記制御線の電圧が前記レベル切替部の抵抗によって前記第２のレベルから変化すると、前記充電ケーブル側の前記制御線が断線していると検出する状態検出部を備えていることを特徴とする車両充電システム。
6. 外部電源と接続され、車両に搭載された蓄電装置に充電用の電力を供給する電力ケーブルと、前記電力ケーブルを介して車両に給電可能な電流容量に対応した制御信号を生成する信号生成回路と、前記制御信号を前記信号生成回路の出力端子から車両に伝送する制御線と、前記制御線を介して車両側から印加される電圧を変化させるバイパス回路を、前記信号生成回路の前記出力端子とグランドの間に備えている充電ケーブルが車両に接続されているときに、前記制御線を介して伝送される前記制御信号に基づいて車両に搭載された蓄電装置へ充電制御する充電制御装置であって、
   前記電力ケーブルが車両に接続されているときに、前記制御線を介して伝送される前記制御信号の電圧レベルが第１のレベルであることを検知すると、前記制御信号の電圧レベルを第２のレベルに切り替えて、前記電流容量に従って前記蓄電装置を充電する充電制御部と、
   前記電力ケーブルが車両に接続された場合に、車両側から前記制御線を介して印加した電圧が前記パイパス回路により変化すると、前記制御線は正常であるが前記電力ケーブルが前記外部電源が接続されていない状態であると判定し、前記制御信号の電圧レベルを第２のレベルに切り替えた後に、前記制御線の信号レベルが一定レベルである場合に前記制御線が断線していると判定する状態検出部と、
   を備えていることを特徴とする充電制御装置。

Images