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課題・解決手段

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

概要

背景

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

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

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

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

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

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

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

概要

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

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

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

請求項2

前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、通電停止前に比べて通電電流を低下させるパイロット信号を生成する請求項1記載の充電ケーブル。

請求項3

前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる都度、前回通電期間よりも前記通電電流を低下させるパイロット信号を生成する請求項2記載の充電ケーブル。

請求項4

前記制御部は、過去の1又は複数の通電期間が長くなるにつれて、前回の通電期間に対する通電電流の下げ幅を小さく設定する請求項3記載の充電ケーブル。

請求項5

前記制御部は、前記バッテリへの通電を復帰させる場合、前回の通電期間に比べて通電電流を低下させ、前記検出温度が前記第1規定温度以上になるまで、前記通電電流を段階的に増大させるパイロット信号を生成する請求項1又は2記載の充電ケーブル。

請求項6

前記制御部は、通電期間における前記検出温度の温度勾配が所定の規定温度勾配以上である場合、前記検出温度が前記第2規定温度以下に低下しても、前記バッテリへの通電を復帰させない請求項1〜5のいずれかに記載の充電ケーブル。

請求項7

前記温度検出部は、前記制御部に設けられている請求項1〜6のいずれかに記載の充電ケーブル。

請求項8

前記温度検出部は、前記電源プラグに設けられている請求項1〜6のいずれかに記載の充電ケーブル。

請求項9

前記温度検出部は、前記充電プラグに設けられている請求項1〜6のいずれかに記載の充電ケーブル。

技術分野

0001

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

背景技術

0002

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

0003

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

0004

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

0005

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

0006

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

0007

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

0008

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

先行技術

0009

特開2010−110055号公報

0010

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

0011

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

図面の簡単な説明

0012

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

実施例

0013

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

0014

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

0015

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

0016

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

0017

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

0018

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

0019

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

0020

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

0021

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

0022

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

0023

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

0024

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

0025

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

0026

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

0027

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

0028

本実施の形態では、SAEJ1772(SAE:米国自動車技術者協会)の規格準拠したパイロット信号を用いる。この規格によればパイロット信号とデューティ比との関係は例えば下記のような関係となる。

0029

デューティ比D=20%:12A
デューティ比D=30%:18A

0030

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

0031

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

0032

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

0033

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

0034

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

0035

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

0036

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

0037

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

0038

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

0039

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

0040

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

0041

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

0042

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

0043

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

0044

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

0045

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

0046

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

0047

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

0048

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

0049

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

0050

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

0051

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

0052

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

0053

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

0054

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

0055

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

0056

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

0057

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

0058

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

0059

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

0060

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

0061

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

0062

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

0063

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

0064

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

0065

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

0066

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

0067

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

0068

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

0069

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

0070

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

0071

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

0072

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

0073

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

0074

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

0075

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

0076

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

0077

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

0078

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

0079

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

0080

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

0081

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

0082

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

0083

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

0084

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

0085

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

0086

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

0087

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

0088

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

0089

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

0090

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

0091

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

0092

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

0093

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

0094

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

0095

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

0096

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

0097

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

0098

(7)前記温度検出部は、前記制御部に設けられていることが好ましい。

0099

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

0100

(8)前記温度検出部は、前記電源プラグに設けられていることが好ましい。

0101

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

0102

(9)前記温度検出部は、前記充電プラグに設けられていることが好ましい。

0103

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

0104

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

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