電力供給システムおよび給電装置
【課題】外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を外部負荷に供給する発電動作とを実行可能な電力供給システムにおいて、充電動作と発電動作との切換えを確実に行なう。
【解決手段】給電ケーブル４００は、外部電源５００からの電力により蓄電装置１１０を充電する通常モードと、車両１００からの電力を外部負荷に供給する非常用発電モードとを切換えるための切換スイッチ４１６と、切換スイッチ４１６の状態に応じて、通常モードを実行するための信号と、非常用発電モードを実行するための信号とを切換えて車両１００に出力する給電コネクタ４１０と、給電コネクタ４１０からの信号に従って非常用発電モードに設定されている場合に発電動作の終了が検知されると、切換スイッチ４１６の状態に拘らず、通常モードを実行するための信号を給電コネクタ４１０に出力させるための制御部とを含む。
【解決手段】給電ケーブル４００は、外部電源５００からの電力により蓄電装置１１０を充電する通常モードと、車両１００からの電力を外部負荷に供給する非常用発電モードとを切換えるための切換スイッチ４１６と、切換スイッチ４１６の状態に応じて、通常モードを実行するための信号と、非常用発電モードを実行するための信号とを切換えて車両１００に出力する給電コネクタ４１０と、給電コネクタ４１０からの信号に従って非常用発電モードに設定されている場合に発電動作の終了が検知されると、切換スイッチ４１６の状態に拘らず、通常モードを実行するための信号を給電コネクタ４１０に出力させるための制御部とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力供給システムおよび給電装置に関し、より特定的には、車両からの電力を車両外部の負荷へ供給するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機によって車両駆動力を発生可能に構成された、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の車両では、当該電動機を駆動するための電力を蓄積する蓄電装置が搭載されている。このような車両では、発進時や加速時などに蓄電装置から電動機に電力を供給して車両駆動力を発生する一方で、降坂走行時や減速時などに電動機の回生制動により発生した電力を蓄電装置に供給する。
【０００３】
このような車両において、商用系統電源などの車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する）と電気的に接続されて蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する）が可能な構成が提案されている。たとえば、家屋に設けられた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の充電が可能な、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることができる。
【０００４】
このような外部充電が可能な車両においては、スマートグリッドなどに見られるように、車両を電力供給源として考え、車両外部の負荷に対して車両から電力を供給する構想が検討されている。
【０００５】
たとえば特開２００１−８３８０号公報（特許文献１）は、電気自動車と住宅との間で相互に電力伝達可能な電力マネジメントシステムを開示する。この特許文献１では、充放電器の充電パドルが電気自動車のインレットに接続されると、現在の時刻、系統電力の状態、バッテリの状態および住宅側蓄電池の状態に基づいて、系統電力からバッテリへの充電、バッテリから住宅の家庭内負荷への電力供給、系統電力から住宅用蓄電池への充電、住宅用蓄電池から家庭内負荷への電力供給、および住宅用蓄電池からバッテリへの充電の間で電力の供給方向を切換える。あるいは、システムの全体制御を行なうメインコントローラに接続されたインターフェイスを介してユーザが入力操作を行なうことにより、強制的に充電モードと放電モードとを切換えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１では、系統電力が正常でない、すなわち停電の場合には、系統電力が正常になるまで、電気自動車のバッテリから住宅の家庭内負荷への電力供給（放電動作）が継続的に行なわれる。一方、系統電力が正常であるときには、バッテリの確保電力量および余力電力量ならびに時間帯に応じて充電あるいは放電が制御される。このように系統電力の状態に応じて、充放電の制御を切換えることにより、電気自動車の利用可能性を確保しつつ、電力需要の平準化を図っている。
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１において、たとえば系統電力の停電時に、ユーザの入力操作により放電動作を行なうように制御を切換えた場合に、系統電力が正常に復帰した後にユーザが正常時の制御に戻すための入力操作をし忘れると、システムが放電モードに維持されてしまう。そのため、系統電力が正常であるにもかかわらず、系統電力からバッテリへの充電を行なうことができない事態が生じる虞がある。
【０００９】
それゆえ、この発明は、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、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された電力供給システムにおいて、充電動作と発電動作との切換えを確実に実行することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従えば、電力供給システムは、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、車両と外部電源または負荷との間で電力を伝達するための給電装置と備える。給電装置は、車両に充電動作を実行させる第１のモードと、車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、給電装置が車両に設けられた接続部に接続されると、操作部の状態に応じて、第１のモードを実行するための第１の信号と、第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて車両に対して出力する信号出力部と、信号出力部から出力される第２の信号に従って第２のモードに設定されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号出力部に第１の信号を出力させるための制御部とを含む。
【００１１】
好ましくは、制御部は、信号出力部が接続部から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１２】
好ましくは、制御部は、車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、外部電源の停電の復旧が検出されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１４】
好ましくは、給電装置は、接続部に接続されるコネクタをさらに含む。信号出力部は、車両に対して、コネクタが接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、第１の抵抗器と、第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、操作部の状態に応じて、第１の抵抗器および第２の抵抗器を選択的に信号線に結合するための切換部とを含む。信号出力部は、切換部により信号線に第１の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第１の信号を出力する一方で、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第２の信号を出力するように構成される。制御部は、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号線に第１の抵抗器が結合されるように切換部を制御する。
【００１５】
好ましくは、車両は、エンジンと、エンジンにより駆動された発電を行なう回転電機と、信号出力部から第１の信号を受信したときに充電動作を制御する一方で、信号出力部から第２の信号を受信したときに発電動作を制御するための制御装置とを含む。制御装置は、第２のモードの実行中は、蓄電装置からの電力および回転電機により発電された電力の少なくとも一方を負荷に供給するように、発電動作を制御する。
【００１６】
この発明の別の局面に従えば、給電装置は、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、外部電源または負荷との間で電力を伝達する。給電装置は、車両に充電動作を実行させる第１のモードと、車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、給電装置が車両に設けられた接続部に接続されると、操作部の状態に応じて、第１のモードを実行するための第１の信号と、第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて車両に対して出力する信号出力部と、信号出力部から出力される第２の信号に従って第２のモードに設定されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号出力部に第１の信号を出力させるための制御部とを備える。
【００１７】
好ましくは、給電装置は、接続部に接続されるコネクタをさらに備える。信号出力部は、車両に対して、コネクタが接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、第１の抵抗器と、第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、操作部の状態に応じて、第１の抵抗器および第２の抵抗器を選択的に信号線に結合するための切換部とを含む。信号出力部は、切換部により信号線に第１の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第１の信号を出力する一方で、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第２の信号を出力するように構成される。制御部は、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号線に第１の抵抗器が結合されるように切換部を制御する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、信号出力部が接続部から取り外されたときに、給電動作の終了を検知する。
【００１９】
好ましくは、制御部は、車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、給電動作の終了を検知する。
【００２０】
好ましくは、制御部は、外部電源の停電の復旧が検出されたときに、給電動作の終了を検知する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された電力供給システムにおいて、充電動作と発電動作との切換えを確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う電力供給システムにおける充電動作および給電動作の概要を説明する図である。
【図２】図１の電力供給システムにおける充電動作を説明するためのブロック図である。
【図３】図２の給電ケーブルの詳細な構成を示す回路図である。
【図４】図１の電力供給システムにおける発電動作を説明するためのブロック図である。
【図５】接続信号ＰＩＳＷの電位レベルとそれに対応した判定基準とを説明する図である。
【図６】本実施の形態１に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのブロック図である。
【図７】本実施の形態１に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施の形態２に従う電力供給システムにおける発電動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】本実施の形態２に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本実施の形態３に従う給電ケーブルを用いた電力供給システムの構成を示す図である。
【図１１】本実施の形態３に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に従う電力供給システムにおける充電動作および給電動作の概要を説明する図である。
【００２５】
図１を参照して、電力供給システムは、車両１００と、車両１００と車両外部との間で電力を伝達するための給電装置である給電ケーブル４００とを備える。
【００２６】
車両１００は、蓄電装置１１０と、動力出力装置１０５と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを含む。蓄電装置１１０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００２７】
動力出力装置１０５は、蓄電装置１１０に蓄えられた電力を用いて車両１００の駆動力を発生する。具体的には、動力出力装置１０５は、ＥＣＵ３００からの駆動指令に基づいて車両１００の駆動力を発生し、その発生した駆動力を車両１００の駆動輪へ出力する。なお、駆動指令は、車両１００の走行中において、要求された車両駆動力あるいは車両制動力に基づいて生成される制御指令である。具体的には、ＥＣＵ３００は、車両１００の車両状態やドライバ操作（アクセルペダルの踏込み量、シフトレバーのポジション、ブレーキペダルの踏込み量など）に応じて、車両１００全体で必要な車両駆動力および車両制動力を算出する。そして、ＥＣＵ３００は、要求された車両駆動力または車両制動力を実現するように、動力出力装置１０５の駆動指令を生成する。
【００２８】
また、動力出力装置１０５は、ＥＣＵ３００から発電指令を受けると、車両外部の電気機器７００へ供給するための電力を発生し、その発生した電力を電力変換装置２００へ出力する。なお、発電指令は、後述する非常用発電モードにおいて、電気機器７００へ供給する電力の発生を指示するための制御指令である。
【００２９】
車両１００は、外部電源５００によって車載蓄電装置１１０を充電可能な、いわゆる、プラグインタイプの電動車両である。なお、電動車両の構成は、車載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。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。
【００３０】
さらに本発明の実施の形態による電力供給システムは、スマートグリッドなどに見られるように、車両１００を電力供給源として考え、車両外部の電気機器７００に対して車両１００が発電した電力を供給可能に構成される。すなわち、車両１００は、車載蓄電装置１１０を外部電源５００により充電する充電動作が可能であるとともに、車両１００が発電した電力を車両外部の電気機器７００へ供給する発電動作が可能に構成される。
【００３１】
車両１００は、このような充電動作と発電動作とを切換えて実行するための構成として、電力変換装置２００と、接続部であるインレット２２０とを含む。
【００３２】
インレット２２０には、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０が接続される。そして、充電動作時には、外部電源５００からの電力が、給電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。
【００３３】
給電ケーブル４００は、給電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００のコンセント５１０、外部の電気機器７００の電源プラグ７１０および家屋８００のコンセント８１０のいずれかに選択的に接続するためのプラグ４２０と、給電コネクタ４１０およびプラグ４２０とを接続する電力線４４０とを含む。電力線４４０には、外部電源５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（以下、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）とも称する。）４３０が介挿される。
【００３４】
給電コネクタ４１０には、操作部４１５と、切換スイッチ４１６と、非常用発電開始ボタン４１７とが設けられる。操作部４１５は、給電コネクタ４１０をインレット２２０から取り外す際にユーザによって操作される。具体的には、ユーザが操作部４１５を押下することによって、給電コネクタ４１０の嵌合部（図示せず）とインレット２２０との嵌合状態が解除される。
【００３５】
切換スイッチ４１６は、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチであり、切換スイッチ４１６が「非常時」に切換えられることによって、車両１００は、エンジンの駆動による発電動作を行ないつつ、車両外部への給電を行なう。これにより、外部電源５００の停電時には、外部電源５００に代えて車両１００を電力供給源として、車両１００から電気機器７００に電力を供給することができる。以下の説明では、車両１００を外部電源５００の非常用電源として用いて発電動作を行なうモードを「非常用発電モード」と称する。これに対して、外部電源５００の正常時において車載蓄電装置１１０の充電動作を行なうモードを「通常モード」と称する。
【００３６】
切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、車両１００のＥＣＵ３００は、後述する方法によって非常用発電モードに設定されたことを認識すると、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジンを駆動して発電動作を実行する。これにより、非常用発電モードの実行時には、蓄電装置１１０に蓄えられた電力に加えて、エンジンの駆動による発電電力を供給することができるため、車両外部への長時間の給電が可能となる。
【００３７】
これに対して、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、車両１００のＥＣＵ１３０は、通常モードに設定されたことを認識すると、電力変換装置２００を充電動作させるように制御する。なお、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、エンジンの駆動を伴なわない発電動作を行なうことができる構成とすることも可能である。この場合には、たとえば、追加的なスイッチをコネクタに設けたり、車両１００側の操作パネル等によって設定したりすることによって、エンジンの駆動を伴なわない発電動作と充電動作とを切換えるようにすることができる。
【００３８】
非常用発電開始ボタン４１７は、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合、すなわち、非常用発電モードに設定されている場合に、車両１００における発電動作の実行および停止を制御するためのボタンである。非常用発電開始ボタン４１７は、たとえばモーメンタリスイッチである。ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をしたときに、給電コネクタ４１０は、車両１００のＥＣＵ３００に対して、発電動作の実行を指示する指令を出力する。一方、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除したり、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けないときには、給電コネクタ４１０は、ＥＣＵ３００に対して、発電動作の停止を指示する指令を出力する。
【００３９】
電力変換装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２２０に接続される。また、電力変換装置２００は、図示しない充電リレーを介して蓄電装置１１０に接続される。
【００４０】
ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。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、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４１】
ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧および電流の検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を演算する。
【００４２】
ＥＣＵ３００は、給電ケーブル４００の接続状態を示す信号ＰＩＳＷを給電コネクタ４１０から受ける。また、ＥＣＵ３００は、給電ケーブル４００のＣＣＩＤ４３０からパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。ＥＣＵ３００は、図２で後述するように、これらの信号に基づいて充電動作および発電動作を実行する。
【００４３】
なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、動力出力装置１０５用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
【００４４】
また、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成としてもよい。
【００４５】
図２は、図１の電力供給システムにおける充電動作を説明するためのブロック図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００４６】
図２を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、動力出力装置１０５と、ＥＣＵ３００と、電力変換装置２００と、充電リレー２１０と、インレット２２０とを含む。
【００４７】
動力出力装置１０５は、システムメインリレー（System Main Relay）１１５と、電力変換ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギヤ１４０と、エンジン１６０と、駆動輪１５０とを含む。
【００４８】
蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００４９】
蓄電装置１１０は、いずれも図示しないが電圧センサおよび電流センサを含み、これらのセンサによって検出された、蓄電装置１１０の電圧および電流をＥＣＵ３００へ出力する。
【００５０】
ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方は、蓄電装置１１０の正極線およびＰＣＵ１２０に接続される電力線ＰＬ１に接続され、他方のリレーは蓄電装置１１０の負極線およびＰＣＵ１２０に接続される接地線ＮＬ１に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００５１】
ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００５２】
コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１と間で電圧変換を行なう。
【００５３】
インバータ１２２，１２３は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１に並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。
【００５４】
コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１およびＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。
【００５５】
モータジェネレータ１３０，１３５は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００５６】
モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。
【００５７】
また、モータジェネレータ１３０，１３５は、動力伝達ギヤ１４０を介してエンジン１６０とも結合される。そして、ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１６０が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１３０，１３５は、エンジン１６０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０により駆動される発電機として用いるものとする。
【００５８】
なお、図２においては、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態においては、車両１００は、上述のように、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両１００の構成が、エンジン１６０により駆動される発電機からの発電電力、および／または、蓄電装置１１０からの電力を用いて車両外部の電気機器７００へ電力の供給が可能な車両であればその構成は限定されない。すなわち、車両１００は、図２のようなエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車のほかに、車両駆動力は発生しないがエンジンにより発電を行なう発電機が設けられる車両、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。
【００６０】
給電ケーブル４００は、給電コネクタ４１０と、プラグ４２０と、電力線４４０と、ＣＣＩＤ４３０とを含む。
【００６１】
充電動作を行なう際には、図２に示すように、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されるとともに、給電ケーブル４００のプラグ４２０が外部電源５００のコンセント５１０に接続される。これにより、車両１００の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と外部電源５００とが給電ケーブル４００を介して電気的に接続される。
【００６２】
図３は、図２の給電ケーブル４００の詳細な構成を示す回路図である。
図２および図３を参照して、ＣＣＩＤ４３０は、ＣＣＩＤリレー４５０と、ＣＣＩＤ制御部４６０と、コントロールパイロット回路４７０と、電磁コイル４７１と、漏電検出器４８０と、電圧センサ４８１と、電流センサ４８２とを含む。また、コントロールパイロット回路４７０は、発振回路４７２と、抵抗Ｒ２０と、電圧センサ４７３とを含む。
【００６３】
ＣＣＩＤリレー４５０は、給電ケーブル４００の電力線４４０に介挿される。ＣＣＩＤリレー４５０は、コントロールパイロット回路４７０によって制御される。ＣＣＩＤリレー４５０が開放されているときには、給電ケーブル４００内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー４５０が閉成されると、外部電源５００から車両１００へ電力が供給される。
【００６４】
コントロールパイロット回路４７０は、給電コネクタ４１０およびインレット２２０を介してＥＣＵ３００へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路４７０からＥＣＵ３００へ給電ケーブル４００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、ＥＣＵ３００によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、ＥＣＵ３００からＣＣＩＤリレー４５０を遠隔操作するための信号としても使用される。コントロールパイロット回路４７０は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー４５０を制御する。
【００６５】
上述のパイロット信号ＣＰＬＴおよび接続信号ＰＩＳＷ、ならびに、インレット２２０および給電コネクタ４１０の形状、端子配置などの構成は、たとえば、米国のＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）や日本電動車両協会等において規格化されている。
【００６６】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路４７０の信号の入出力を行なうとともに、給電ケーブル４００の充電動作を制御する。
【００６７】
発振回路４７２は、電圧センサ４７３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（たとえば、１２Ｖ）のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したとき（たとえば、９Ｖ）は、ＣＣＩＤ制御部４６０により制御されて、規定の周波数（たとえば、１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。
【００６８】
なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、ＥＣＵ３００によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源５００から給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。
【００６９】
パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源５００から給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路４７０から車両１００のＥＣＵ３００へ定格電流が通知される。
【００７０】
なお、定格電流は、給電ケーブルごとに定められており、給電ケーブル４００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、給電ケーブル４００ごとにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。
【００７１】
ＥＣＵ３００は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流を検知することができる。
【００７２】
ＥＣＵ３００によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると（たとえば、６Ｖ）、コントロールパイロット回路４７０は、電磁コイル４７１へ電流を供給する。電磁コイル４７１は、コントロールパイロット回路４７０から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー４５０の接点を閉じて導通状態にする。
【００７３】
漏電検出器４８０は、ＣＣＩＤ４３０内部において給電ケーブル４００の電力線４４０の途中に設けられ、漏電を検出する。具体的には、漏電検出器４８０は、対となる電力線４４０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出する。なお、図示しないが、漏電検出器４８０により漏電が検出されると、電磁コイル４７１への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー４５０の接点が開放されて非導通状態となる。
【００７４】
電圧センサ４８１は、給電ケーブル４００のプラグ４２０がコンセント５１０に差し込まれると、外部電源５００から伝達される電源電圧を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。また、電流センサ４８２は、電力線４４０に流れる充電電流を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。
【００７５】
給電コネクタ４１０は、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６およびスイッチＳＷ２０を含む接続検知回路４１１と、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６およびスイッチＳＷ２２を含む接続検知回路４１２と、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２とを含む。
【００７６】
抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。スイッチＳＷ２０は、抵抗Ｒ２５に並列に接続される。
【００７７】
抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。スイッチＳＷ２２は、抵抗Ｒ３５に並列に接続される。
【００７８】
スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２は、たとえばリミットスイッチであり、給電コネクタ４１０がインレット２２０に確実に嵌合された状態で接点が閉じられる。給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態、および給電コネクタ４１０とインレット２２０との嵌合状態が不確実な場合には、スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２の接点が開放される。また、スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２は、給電コネクタ４１０に設けられて給電コネクタ４１０をインレット２２０から取り外す際にユーザによって操作される操作部４１５が操作されることによっても接点が開放される。
【００７９】
スイッチＳＷ３０は、接続検知回路４１１および接続検知回路４１２と接地線Ｌ２との間に接続される。スイッチＳＷ３２は、コントロールパイロット線Ｌ１および接続信号線Ｌ３とＣＣＩＤ４３０との間に接続される。スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２は、たとえば、機械的な自己保持機能を有する、いわゆるオルタネイト型スイッチである。スイッチＳＷ３０，３２は、給電コネクタ４１０に設けられた、充電動作と発電動作とを切換える際にユーザによって操作される切換スイッチ４１６と連動しており、切換スイッチ４１６が操作されることによって接点が切換えられる。
【００８０】
具体的には、スイッチＳＷ３０は、切換スイッチ４１６の状態に応じて、接地線Ｌ２の接続先を、接続検知回路４１１および接続検知回路４１２の一方に制御する。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点は接続検知回路４１１側に制御される。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。一方、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点は接続検知回路４１２側に制御される。これにより、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【００８１】
スイッチＳＷ３２は、切換スイッチ４１６の状態に応じて、ＣＣＩＤ４３０の接続先を、コントロールパイロット線Ｌ１および接続信号線Ｌ３の一方に制御する。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３２の接点はコントロールパイロット線Ｌ１側に制御される。これにより、コントロールパイロット線Ｌ１がＣＣＩＤ４３０内部のコントロールパイロット回路４７０と接続される。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、コントロールパイロット回路４７０は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー４５０を制御する。
【００８２】
一方、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３２の接点は接続信号線Ｌ３側に制御される。これにより、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、コントロールパイロット回路４７０は、非常用発電開始ボタン４１７の操作による接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、発電動作の実行および停止を検出する。
【００８３】
以上のような構成とすることにより、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、図２に示すように、接続信号線Ｌ３および接地線Ｌ２の間に接続検知回路４１１が接続されるとともに、コントロールパイロット線Ｌ１がコントロールパイロット回路４７０に接続される。このような場合において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態では、スイッチＳＷ２０の接点が開放されるため、ＥＣＵ３００に含まれる電源ノード３５０の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０、ならびにインレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５によって定まる電圧信号が接続信号ＰＩＳＷとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態では、嵌合状態および操作部４１５の操作状態などに対応して、抵抗Ｒ１５，Ｒ２５，Ｒ２６の組み合わせによる合成抵抗に応じた電圧信号が接続信号線Ｌ３に発生する。ＥＣＵ３００は、接続信号線Ｌ３の電位（すなわち、接続信号ＰＩＳＷの電位）を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を判定することができる。
【００８４】
車両１００においては、ＥＣＵ３００は、上記の電源ノード３５０およびプルアップ抵抗Ｒ１５に加えて、ＣＰＵ３１０と、抵抗回路３２０と、入力バッファ３４０とをさらに含む。
【００８５】
抵抗回路３２０は、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース３６０との間に接続される。抵抗回路３２０は、ＣＰＵ３１０からの制御信号に従って車両１００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。
【００８６】
入力バッファ３４０は、給電コネクタ４１０の接続検知回路４１１，４１２に接続される接続信号線Ｌ３から接続信号ＰＩＳＷを受け、その受けた接続信号ＰＩＳＷをＣＰＵ３１０へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３には上記で説明したようにＥＣＵ３００から電圧がかけられており、給電コネクタ４１０のインレット２２０への接続によって、接続信号ＰＩＳＷの電位が変化する。ＣＰＵ３１０は、この接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を検出する。
【００８７】
また、ＣＰＵ３１０は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検出することによって、給電ケーブル４００の定格電流を検出する。
【００８８】
そして、ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態にもとづいて、抵抗回路３２０を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ３１０は、ＣＣＩＤリレー４５０を遠隔操作することができる。そして、給電ケーブル４００を介して外部電源５００から車両１００へ電力が伝達される。
【００８９】
図２および図３を参照して、ＣＣＩＤリレー４５０の接点が閉じられると、電力変換装置２００に外部電源５００からの交流電力が与えられ、外部電源５００から蓄電装置１１０への充電準備が完了する。ＣＰＵ３１０は、電力変換装置２００に対して制御信号ＰＷＤを出力することによって、外部電源５００からの交流電力を蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。そして、ＣＰＵ３１０は、制御信号ＳＥ２を出力してＣＨＲ２１０の接点を閉じることにより、蓄電装置１１０への充電を実行する。
【００９０】
図４は、図１の電力供給システムにおける発電動作を説明するためのブロック図である。なお、図４において、図２および図３と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００９１】
図４を参照して、発電動作を行なう際には、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されるとともに、給電ケーブル４００のプラグ４２０が外部の電気機器７００の電源プラグ７１０に接続される。これにより、車両１００の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気機器７００とが給電ケーブル４００を介して電気的に接続される。
【００９２】
なお、図４では、プラグ４２０を外部の電気機器７００の電源プラグ７１０に接続する構成について説明するが、図１に示されるように、プラグ４２０を家屋８００のコンセント８１０に接続することによって、車両１００から家屋８００内の電気機器に電力を供給することも可能である。
【００９３】
車両１００のＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６が「非常時」に切換えられることによって非常用発電モードに設定されたことを認識する。車両１００は、エンジン１６０の駆動による発電動作を行ないつつ、車両外部への給電動作を行なう。
【００９４】
ここで、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、図４に示すように、接続信号線Ｌ３および接地線Ｌ２の間に接続検知回路４１２が接続されるとともに、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。このような場合において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態では、スイッチＳＷ２２の接点が開放されるため、ＥＣＵ３００に含まれる電源ノード３５０の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０、ならびにインレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５によって定まる電圧信号が接続信号ＰＩＳＷとして接続信号線Ｌ３に発生する。
【００９５】
また、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態では、嵌合状態および操作部４１５の操作状態などに対応して、抵抗Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせによる合成抵抗に応じた電圧信号が接続信号線Ｌ３に発生する。ＥＣＵ３００は、接続信号線Ｌ３の電位（すなわち、接続信号ＰＩＳＷの電位）を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を判定することができる。
【００９６】
給電コネクタ４１０は、接続検知回路４１２に含まれるスイッチＳＷ４０と、接続信号線Ｌ３に介挿接続されたスイッチＳＷ４２とをさらに含む。スイッチＳＷ４０は、抵抗Ｒ３５に並列に接続され、かつ、スイッチＳＷ２２に直列に接続される。スイッチＳＷ４０，ＳＷ４２は、たとえばモーメンタリスイッチである。スイッチＳＷ４０，ＳＷ４２は、非常用発電モード時に、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７がユーザにより押下されることによって、導通または非導通に制御される。
【００９７】
具体的には、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けないときには、図４に示されるように、スイッチＳＷ４０の接点が閉じられる一方で、スイッチＳＷ４２の接点が開放される。このスイッチＳＷ４０の接点が閉じられている状態では、上記のように、給電コネクタ４１０およびインレット２２０の接続状態および嵌合状態、ならびに操作部４１５の操作状態などに応じて、接続信号ＰＩＳＷの電位が変化する。ＣＰＵ１３０は、この接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を検出する。
【００９８】
なお、接続検知回路４１２に含まれる抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続検知回路４１１に含まれる抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値と異なる抵抗値とされる。たとえば、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６の抵抗値の和を、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値の和よりも大きい抵抗値とするとともに、抵抗Ｒ３６を抵抗Ｒ２６よりも大きい抵抗値とするように設定する。
【００９９】
このような構成とすることにより、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位が、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位と異なる値となる。したがって、ＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されているのか、「非常時」に設定されているのかを識別することができる。
【０１００】
そして、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている、すなわち非常用発電モードに設定されていることを認識すると、さらに接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。
【０１０１】
具体的には、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をしたときには、スイッチＳＷ４０の接点が開放される一方で、スイッチＳＷ４２の接点が閉じられる。このスイッチＳＷ４２が閉じられている状態では、ＣＣＩＤ４３０内部のコントロールパイロット回路４７０は、接続信号線Ｌ３から接続信号ＰＩＳＷを受ける。コントロールパイロット回路４７０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、非常用発電開始ボタン４１７が押下されていること、すなわち、発電動作の実行が指示されていることを検出することができる。
【０１０２】
このとき、車両１００においては、ＣＰＵ３１０が入力バッファ３４０から接続信号ＰＩＳＷを受ける。ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されているか、あるいは、発電動作の停止が指示されているかを識別する。そして、給電ケーブル４００において発電動作が指示されているときには、ＣＰＵ３１０は、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジン１６０を駆動して発電動作を実行する。
【０１０３】
このように、接続検知回路４１２の抵抗値を、接続検知回路４１１の抵抗値と異なる抵抗値に設定することによって、ＥＣＵ３００に、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されていること、すなわち、非常用発電モードに設定されていることを認識させることができる。これにより、車両１００に対して、エンジン１６０を駆動した発電動作を行ないつつ、車両外部への電力供給を行なわせることができる。これによって、車両外部への長時間の給電が可能となる。
【０１０４】
また、給電ケーブル４００においては、非常用発電モード時には接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続されるため、コントロールパイロット回路４７０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、車両１００における発電動作の実行および停止を検知することができる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態においては、接続信号ＰＩＳＷの電位を変化させることによって、車両１００のＥＣＵ３００に、給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「通常」および「非常時」のいずれに設定されているか、すなわち、通常モードおよび非常用発電モードのいずれに設定されているかを認識させる。また、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合および切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合の各々において、ＥＣＵ３００に、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識させる。さらに、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、非常用発電開始ボタン４１７の操作状態、すなわち、発電動作の実行または停止が指示されたことをＥＣＵ３００に認識させる。
【０１０６】
図５は、これらの各状態を判定するための接続信号ＰＩＳＷの電位レベルＶｐと、それに対応した判定基準をまとめたものである。
【０１０７】
図５を参照して、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されていない場合には、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは、インレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５の抵抗値によって定まる電位範囲（Ｖ５≦Ｖｐ＜Ｖ７）となる。
【０１０８】
給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「通常」の場合、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されているが完全には嵌合していない半嵌合状態のときには、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ２５，Ｒ２６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ４≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。
【０１０９】
そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合した状態では、スイッチＳＷ２０が閉成されて抵抗Ｒ２５の両端が短絡される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ２６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ４よりも低くなる。この状態においては、充電動作が実行される。あるいは、給電ケーブル４００において発電動作が指示されているときには、エンジン１６０を停止した状態で蓄電装置１１０からの電力を用いて外部への電力供給が行なわれる。
【０１１０】
一方、給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「非常時」の場合、給電コネクタ４１０が半嵌合状態のときには、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ３５，Ｒ３６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ３≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。
【０１１１】
そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合した状態では、スイッチＳＷ２２が閉成されて抵抗Ｒ３５の両端が短絡される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ３６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３よりも低くなる。この状態においては、給電ケーブル４００を用いて、エンジン１６０の駆動を伴なった発電動作が可能とされる。
【０１１２】
さらに、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をした場合には、ＳＷ４０が開放される一方で、スイッチＳＷ４２が閉成される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ３５，Ｒ３６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ３≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。この状態においては、給電ケーブル４００からＥＣＵ３００に対して、エンジン１６０の駆動を伴なった発電動作の実行が指示される。
【０１１３】
一方、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除したり、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けない場合には、スイッチＳＷ４０が閉成される一方で、スイッチＳＷ４２が開放される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ３６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３よりも低くなる。この状態においては、給電ケーブル４００からＥＣＵ３００に対して、発電動作の停止が指示される。
【０１１４】
なお、Ｖｐ≧Ｖ７の場合には、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３とが断線している状態である可能性が高いと判定される。また、Ｖｐ＜Ｖ１の場合には、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３とが短絡している地絡状態である可能性が高いと判定される。これらの場合には、充電動作および発電動作のいずれも実行されない。
【０１１５】
なお、抵抗Ｒ１５，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ３５，Ｒ３６の抵抗値については、図５に示す電位レベルの関係が満たされるように適宜設定される。
【０１１６】
［実施の形態１］
以上説明したように、本実施の形態による電力供給システムにおいては、給電ケーブル４００に設けられた切換スイッチ４１６を「非常時」に設定することにより、通常モードから非常用発電モードに切換えることができる。そして、非常用発電モード時には、給電ケーブル４００に設けられた非常用発電開始ボタン４１７の操作状態に応じて、車両１００における発電動作の実行および停止を制御することができる。
【０１１７】
また、非常用発電モード時において発電動作が終了すると、ユーザが切換スイッチ４１６を「非常時」から「通常」に切換えることによって、再び通常モードに戻すことができる。また、このように切換スイッチ４１６を「通常」に切換えることによって、車両１００では、通常モードに復帰されたことが認識され、充電動作が実行される。
【０１１８】
このとき、充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００とは異なり、充電動作のみが可能な車両（一般的なプラグインタイプの車両）が新たに給電ケーブル４００に接続された場合であっても、この車両のＥＣＵは、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。上述のように、接続信号ＰＩＳＷの仕様は米国のＳＡＥなどで規格化されているためである。これにより、外部電源５００からの電力によって車載蓄電装置を充電することができる。
【０１１９】
その一方で、発電動作を終了した後において、車両１００を給電ケーブル４００から切り離す際に、ユーザが切換スイッチ４１６を「通常」に戻し忘れた場合には、切換スイッチ４１６は「非常時」に設定されたままとなる。切換スイッチ４１６が「非常時」に設定された状態では、上記のように、給電コネクタ４１０においてスイッチＳＷ３０の接点が接続検知回路４１２側に制御される。そのため、接続信号ＰＩＳＷの電位は、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位と異なる値となる。したがって、一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００に接続されると、当該車両のＥＣＵは、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができない。その結果、当該車両は、充電動作を実行することができないという問題が生じてしまう。
【０１２０】
また、図１〜図４で説明した充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００においても、発電動作の終了後に切換スイッチ４１６の戻し忘れが生じると、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいてＥＣＵ３００は非常用発電モードに設定されていると認識したままであるため、上記した問題と同様の問題、すなわち充電動作を実行できないという問題が生じる。
【０１２１】
そこで、本実施の形態１に従う電力供給システムにおいては、給電ケーブル４００Ａは、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されることによって非常用発電モードに設定されている場合には、発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了が検知されたときには、給電ケーブル４００Ａは、切換スイッチ４１６の操作状態にかかわらず、強制的に通常モードに復帰させる。
【０１２２】
図６は、本実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのブロック図である。なお、図６において、図１〜４と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【０１２３】
図６を参照して、給電ケーブル４００Ａは、図１〜４で説明した給電ケーブル４００と比較して、機械的な自己保持機能を有するオルタネイト型スイッチである切換スイッチ４１６に代えて、電気的スイッチである切換スイッチ４１６Ａを含むように構成される。
【０１２４】
切換スイッチ４１６Ａは、ＣＣＩＤ４３０のＣＣＩＤ制御部４６０に電気的に接続される。切換スイッチ４１６Ａは、切換スイッチ４１６と同様に、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチであり、ユーザによる「非常時」または「通常」の選択を実現するものである。切換スイッチ４１６Ａの操作状態によって、ＣＣＩＤ制御部４６０には「通常」または「非常時」が選択指示される。ＣＣＩＤ４３０は、切換スイッチ４１６を操作することによって生じる選択指令に応答して、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２の接点を切換えるための制御信号を生成する。
【０１２５】
すなわち、上記の図２〜図４においては、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２を、切換スイッチ４１６と連動して接点が機械的に切換えられる構成としたが、図６では、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２は、ＣＣＩＤ制御部４６０から出力される制御信号によって接点が切換え可能に構成される。なお、切換スイッチ４１６Ａは、ＣＣＩＤ４３０に設けてもよく、給電コネクタ４１０に設けてもよい。
【０１２６】
切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定されたときには、非常用発電モードを選択するための選択指令が切換スイッチ４１６からＣＣＩＤ制御部４６０に与えられる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、非常用発電モードの選択指令を受けると、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１２側に制御するための制御信号を生成する。これにより、図６に示すように、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１２７】
さらに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３２の接点を接続信号線Ｌ３側に制御するための制御信号を生成する。これにより、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。コントロールパイロット回路４７０は、電圧センサ４７３によって接続信号ＰＩＳＷの電位を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０へ出力する。
【０１２８】
そして、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作を行なうと、図４で説明したように、スイッチＳＷ４０の接点が開放される一方で、スイッチＳＷ４２の接点が閉じられる。車両１００のＥＣＵ３００は、このときの接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。これにより、車両１００に発電動作を行なわせることができる。
【０１２９】
本実施の形態１では、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４７３によって検出される接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたか否かを検出する。そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたことを検出したときに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知する。
【０１３０】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、切換スイッチ４１６Ａからの選択指令にかかわらず、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させるための制御を実行する。
【０１３１】
具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。さらに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３２の接点をコントロールパイロット線Ｌ１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、コントロールパイロット線Ｌ１がコントロールパイロット回路４７０に接続される。コントロールパイロット回路４７０は、電圧センサ４７３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０へ出力する。
【０１３２】
このような構成とすることにより、非常用発電モード時において給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された後は、給電コネクタ４１０は、発電動作を行なうための構成から、図３で説明した充電動作を行なうための構成に戻される。したがって、このような状態で一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００Ａに接続された場合であっても、当該車両のＥＣＵが接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。その結果、当該車両は充電動作を行なうことが可能となる。
【０１３３】
また、充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００が新たに給電ケーブル４００Ａに接続された場合には、ＥＣＵ３００は接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、通常モードに設定されていることを認識する。したがって、車両１００は充電動作を実行することができる。
【０１３４】
図７は、本実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１３５】
図７を参照して、給電ケーブル４００Ａにおいて、ステップＳ０１によって切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定され、ステップＳ０２，Ｓ１１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ１２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ１３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ１４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、発電動作を実行する。具体的には、ＥＣＵ３００は、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジン１６０を駆動して発電動作を実行する。
【０１３６】
給電ケーブル４００Ａでは、ステップＳ０３による発電動作が終了した後に、ステップＳ０４，Ｓ１５において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外される。給電コネクタ４１０がインレット２２０から切り離された状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が開成状態）となると、ＣＣＩＤ４３０内部では、コントロールパイロット回路４７０への接続信号ＰＩＳＷの入力が遮断される。ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４７３によって検出される接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたか否かを検出する。そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたことを検出したときに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知する。
【０１３７】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ０５に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１３８】
以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、車両のインレットから給電コネクタが取り外されたときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行することができる。
【０１３９】
［実施の形態２］
上述のこの発明の実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａでは、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する構成について説明したが、発電動作により車両１００から給電ケーブル４００Ａに供給される発電電圧に基づいて、発電動作の終了を検知してもよい。この発明の実施の形態２では、発電電圧に基づいて発電動作の終了を検知する構成について説明する。
【０１４０】
なお、この発明の実施の形態２に従う給電ケーブルおよび電力供給システムの構成は、図６と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１４１】
図８は、本実施の形態２に従う電力供給システムにおける発電動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０１４２】
図８を参照して、時刻ｔ１において、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ７からＶ５に低下する。なお、この時刻ｔ１では、切換スイッチ４１６Ａは「通常」に設定されているものとする。
【０１４３】
さらに、時刻ｔ２において、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合されると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ５からＶ４に低下する。車両１００においては、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位がＶ４に低下したことにより、切換スイッチ４１６Ａが「通常」に設定されていること、すなわち通常モードに設定されていることを認識する。
【０１４４】
ここで、時刻ｔ３において、切換スイッチ４１６Ａが「通常」から「非常時」に切換えられると、接続信号ＰＩＳＷの電位はＶ４からＶ３に低下する。接続信号ＰＩＳＷがＶ３に低下したことにより、ＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に切換えられたこと、すなわち非常用発電モードに切換えられたことを認識する。
【０１４５】
続いて時刻ｔ４において、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作が行なうと、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３からＶ５に増加する。ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位変化に応じて給電ケーブル４００Ａから出力される発電動作の実行を指示する指令を受けると、発電動作を開始する。
【０１４６】
車両１００が発電動作を開始したことによって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、車両１００から給電ケーブル４００Ａへ電力が供給される。電圧センサ４８１は、車両１００から供給される電圧ＶＡＣを検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。電圧ＶＡＣは、発電動作を開始した時刻ｔ４においてＬ（論理ロー）レベルからＨ（論理ハイ）レベルに立ち上がる。
【０１４７】
その後、時刻ｔ５において、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除すると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ５からＶ３に低下する。ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位変化に応じて出力される発電動作の停止を指示する指令を受けると、発電動作を停止する。
【０１４８】
時刻ｔ５において車両１００が発電動作を停止すると、車両１００からの供給電圧ＶＡＣはＨレベルからＬレベルに立ち下がる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４８１を用いて電圧ＶＡＣの立ち下がりを検出したときに、発電動作の終了を検知する。
【０１４９】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは、Ｖ３からＶ４に増加する。ＥＣＵ３００は、この接続信号ＰＩＳＷの電位変化に基づいて、通常モードに戻されたことを認識する。
【０１５０】
図９は、本実施の形態２に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１５１】
図９を参照して、給電ケーブル４００Ａにおいて、ステップＳ２１によって切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定され、ステップＳ２２，Ｓ３１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ３２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ３３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ３４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、車両１００における発電動作を開始する。
【０１５２】
さらに、ステップＳ３５では、非常用発電開始ボタン４１７に対する操作が解除されたことに応答して、ＥＣＵ３００は発電動作を終了する。
【０１５３】
給電ケーブル４００Ａにおいては、ステップＳ２３において、ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４８１により検出される車両１００からの供給電圧ＶＡＣを取得する。ＣＣＩＤ制御部４６０は、ステップＳ２４において、供給電圧ＶＡＣがＬレベルからＨレベルに立ち上がったか否かを判定する。供給電圧ＶＡＣがＬレベルからＨレベルに立ち上がったと判定されると（ステップＳ２４のＹＥＳ判定時）、ＣＣＩＤ制御部４６０は、車両１００における発電動作が開始されたと判断する。そして、ステップＳ２５に進み、供給電圧ＶＡＣがＨレベルからＬレベルに立ち下がったか否かを判定する。供給電圧ＶＡＣがＨレベルからＬレベルに立ち下がったと判定されると（ステップＳ２５のＹＥＳ判定時）、ＣＣＩＤ制御部４６０は、車両１００における発電動作が終了したと判断する。
【０１５４】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ２６に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１５５】
以上説明したように、この発明の実施の形態２によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、車両からの供給電圧の立ち下がりを検出したときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行可能となる。
【０１５６】
また、この発明の実施の形態２では、給電コネクタを車両のインレットから取り外す操作が行なわれなくても、発電動作の終了を検知することができる。したがって、発電動作を終了した後に給電ケーブルがインレットに接続された状態で放置されているような場合であっても自動的に通常モードに戻されるため、給電コネクタを抜き差しすることなく、インレットに接続したままの状態で、充電動作に移行することができる。
【０１５７】
なお、上述の本実施の形態２では、車両１００からの供給電圧ＶＡＣの立下りを検出することで発電動作の終了を検知する構成について例示したが、これ以外にも、たとえば、電圧センサ４７３により検出される接続信号ＰＩＳＷの電位変化に基づいて、発電動作の終了を検知してもよい。この接続信号ＰＩＳＷの電位は、図５で説明したように、非常用発電開始ボタン４１７の操作状態に応じて変化する。したがって、ＣＣＩＤ制御部４６０は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、非常用発電開始ボタン４１７に対する操作が解除されたことを検出したときに、発電動作の終了を検知することも可能である。
【０１５８】
［実施の形態３］
上述のように、非常用発電モードは、外部電源５００の停電時に、車両１００を外部電源５００の非常用電源として用いて発電動作を行なうモードである。この発明の実施の形態３では、外部電源の復旧が検出されたときに発電動作の終了を検知する構成について説明する。
【０１５９】
図１０は、本実施の形態３に従う給電ケーブル４００Ｂを用いた電力供給システムの構成を示す図である。本実施の形態３では、給電ケーブル４００Ｂは、通常モードと非常用発電モードとの切換えを、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を用いて行なうように構成される。
【０１６０】
図１０を参照して、給電ケーブル４００Ｂにおいては、給電ケーブル４００は図６における給電ケーブル４００Ａと同様であり、それに加えて、ＰＬＣユニット１９０を備える。ＰＬＣユニット１９０は、車両１００側の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とプラグ４２０との間に接続される電力線４４０に結合される。ＰＬＣユニット１９０は、車両１００に設けられるＰＬＣユニット（図示せず）およびＨＥＭＳ（Home Energy Management System）８３０に設けられたＰＬＣユニット８６０との間で電力線を介して情報の伝達を行なう。
【０１６１】
ＨＥＭＳ８３０は、家屋８００の内部（または外部）に設けられる。ＨＥＭＳ８００は、給電線を介して外部電源５００および給電ケーブル４００Ｂと電気的に接続される。ＨＥＭＳ８６０は、ＰＬＣユニット８６０と、ＣＰＵ８４０と、切換スイッチ８５０とを含む。
【０１６２】
切換スイッチ８５０は、図１および図６においてそれぞれ説明した切換スイッチ４１６，４１６Ａと同様であり、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチである。ＣＰＵ８４０は、切換スイッチ８５０の状態（「通常」に設定されているか「非常時」に設定されているか）を示す信号を、ＰＬＣユニット１９０に送信する。
【０１６３】
給電ケーブル４００Ｂにおいて、ＰＬＣユニット１９０は、接続信号線Ｌ３に結合され、合成抵抗で分圧された車両１００側の電源ノード３５０からの電圧が電源電圧として供給される。このような構成とすることにより、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されると、ＰＬＣユニット１９０が起動され、車両１００に発電動作または充電動作を行なわせるための信号が車両１００のＰＬＣユニットへ送信される。車両１００側のＰＬＣユニットは、受信したこれらの信号をＣＰＵ３１０（図示せず）へ出力する。
【０１６４】
ＰＬＣユニット１９０は、ＰＬＣユニット８６０から切換スイッチ８５０の状態を示す信号を受信すると、この受信した信号に基づいて、スイッチＳＷ３０の接点を制御する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、切換スイッチ８５０が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、図１０に示すように、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。一方、切換スイッチ８５０が「非常時」に設定されている場合には、ＰＬＣユニット１９０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１２側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１６５】
そして、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作を行なうと、スイッチＳＷ４０の接点が開放される。このときの接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、車両１００のＥＣＵ３００（図示せず）は、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。これにより、車両１００に発電動作を行なわせることができる。
【０１６６】
本実施の形態３では、ＰＬＣユニット１９０は、外部電源５００の復旧が検出されたときに、発電動作の終了を検知する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、ＨＥＭＳ８３０内のＰＬＣユニット８６０から外部電源５００が復旧したことを示す信号を受信することにより、外部電源５００の復旧を検出する。そして、外部電源５００の復旧を検出したときに、ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知する。
【０１６７】
ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知すると、切換スイッチ８５０の状態にかかわらず、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させるための制御を実行する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１６８】
このような構成とすることにより、非常用発電モード時において外部電源５００が復旧した後は、給電コネクタ４１０は、発電動作を行なうための構成から、充電動作を行なうための構成に戻される。したがって、このような状態で一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００Ｂに接続された場合であっても、当該車両のＥＣＵが接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。その結果、当該車両は充電動作を行なうことが可能となる。
【０１６９】
図１１は、この発明の実施の形態３に従う給電ケーブル４００Ｂを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１７０】
図１１を参照して、給電ケーブル４００Ｂにおいて、ステップＳ４１によって切換スイッチ８５０が「非常時」に設定され、ステップＳ４２，Ｓ５１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ５２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ５３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ５４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、車両１００における発電動作を開始する。
【０１７１】
給電ケーブル４００Ｂにおいては、ステップＳ４３による発電動作が開始されると、ＰＬＣユニット１９０は、ステップＳ４４において、ＨＥＭＳ８３０内のＰＬＣユニット８６０から送信される信号に基づいて、外部電源５００が復旧したか否かを検出する。ＰＬＣユニット１９０は、外部電源５００の復旧を検出すると、車両１００における発電動作が終了したと判断する。
【０１７２】
ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ４５に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０を、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１７３】
以上説明したように、この発明の実施の形態３によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、外部電源の復旧を検出したときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行可能となる。
【０１７４】
なお、図１０においては、給電ケーブル４００ＢとＨＥＭＳ８３０との間の通信にＰＬＣを用いる構成としているが、ＰＬＣに限らず、他の通信手段（無線または有線）を用いることが可能である、
上記の実施の形態１〜３においては、車両１００が「車両」に相当し、給電ケーブル４００，４００Ａ，４００Ｂが「給電装置」に相当する。また、切換スイッチ４１６，４１６Ａ，８５０が「操作部」に相当し、給電コネクタ４１０が「信号出力部」に相当し、ＣＣＩＤ４３０またはＰＬＣユニット１９０が「制御部」に相当する。
【０１７５】
なお、上記の実施の形態１〜３では、給電装置の一例として、給電ケーブルを例示したが、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、外部電源または負荷との間で電力を伝達可能に構成されていれば、本発明を適用することが可能である。たとえば、給電ケーブルを介して車両と外部電源または負荷との間で電力を伝達するための充電スタンドについても本発明が適用可能である。
【０１７６】
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。
【符号の説明】
【０１７７】
１００ 車両、１０５ 動力出力装置、１１０ 蓄電装置、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギヤ、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１９０ ＰＬＣユニット、２００ 電力変換装置、２１０ 充電リレー、２２０ インレット、３２０ 抵抗回路、３４０ 入力バッファ、３５０ 電源ノード、３６０ 車両アース、４００，４００Ａ，４００Ｂ 給電ケーブル、４１０ 給電コネクタ、４１１，４１２ 接続検知回路、４１５ 操作部、４１６，４１６Ａ，８５０ 切換スイッチ、４１７ 非常用発電開始ボタン、４２０ プラグ、４４０ 電力線、４５０ ＣＣＩＤリレー、４６０ ＣＣＩＤ制御部、４７０ コントロールパイロット信号、４７１ 電磁コイル、４７２ 発振回路、４７３ 電圧センサ、４８０ 漏電検出器、４８１ 電圧センサ、４８２ 電流センサ、５００ 外部電源、５１０ コンセント、７００ 電気機器、７１０ 電源プラグ、８００ 家屋、８１０ コンセント、８６０ ＰＬＣユニット、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力供給システムおよび給電装置に関し、より特定的には、車両からの電力を車両外部の負荷へ供給するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機によって車両駆動力を発生可能に構成された、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料電池自動車等の車両では、当該電動機を駆動するための電力を蓄積する蓄電装置が搭載されている。このような車両では、発進時や加速時などに蓄電装置から電動機に電力を供給して車両駆動力を発生する一方で、降坂走行時や減速時などに電動機の回生制動により発生した電力を蓄電装置に供給する。
【０００３】
このような車両において、商用系統電源などの車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する）と電気的に接続されて蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する）が可能な構成が提案されている。たとえば、家屋に設けられた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の充電が可能な、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることができる。
【０００４】
このような外部充電が可能な車両においては、スマートグリッドなどに見られるように、車両を電力供給源として考え、車両外部の負荷に対して車両から電力を供給する構想が検討されている。
【０００５】
たとえば特開２００１−８３８０号公報（特許文献１）は、電気自動車と住宅との間で相互に電力伝達可能な電力マネジメントシステムを開示する。この特許文献１では、充放電器の充電パドルが電気自動車のインレットに接続されると、現在の時刻、系統電力の状態、バッテリの状態および住宅側蓄電池の状態に基づいて、系統電力からバッテリへの充電、バッテリから住宅の家庭内負荷への電力供給、系統電力から住宅用蓄電池への充電、住宅用蓄電池から家庭内負荷への電力供給、および住宅用蓄電池からバッテリへの充電の間で電力の供給方向を切換える。あるいは、システムの全体制御を行なうメインコントローラに接続されたインターフェイスを介してユーザが入力操作を行なうことにより、強制的に充電モードと放電モードとを切換えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１では、系統電力が正常でない、すなわち停電の場合には、系統電力が正常になるまで、電気自動車のバッテリから住宅の家庭内負荷への電力供給（放電動作）が継続的に行なわれる。一方、系統電力が正常であるときには、バッテリの確保電力量および余力電力量ならびに時間帯に応じて充電あるいは放電が制御される。このように系統電力の状態に応じて、充放電の制御を切換えることにより、電気自動車の利用可能性を確保しつつ、電力需要の平準化を図っている。
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１において、たとえば系統電力の停電時に、ユーザの入力操作により放電動作を行なうように制御を切換えた場合に、系統電力が正常に復帰した後にユーザが正常時の制御に戻すための入力操作をし忘れると、システムが放電モードに維持されてしまう。そのため、系統電力が正常であるにもかかわらず、系統電力からバッテリへの充電を行なうことができない事態が生じる虞がある。
【０００９】
それゆえ、この発明は、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、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された電力供給システムにおいて、充電動作と発電動作との切換えを確実に実行することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従えば、電力供給システムは、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、車両と外部電源または負荷との間で電力を伝達するための給電装置と備える。給電装置は、車両に充電動作を実行させる第１のモードと、車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、給電装置が車両に設けられた接続部に接続されると、操作部の状態に応じて、第１のモードを実行するための第１の信号と、第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて車両に対して出力する信号出力部と、信号出力部から出力される第２の信号に従って第２のモードに設定されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号出力部に第１の信号を出力させるための制御部とを含む。
【００１１】
好ましくは、制御部は、信号出力部が接続部から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１２】
好ましくは、制御部は、車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、外部電源の停電の復旧が検出されたときに、発電動作の終了を検知する。
【００１４】
好ましくは、給電装置は、接続部に接続されるコネクタをさらに含む。信号出力部は、車両に対して、コネクタが接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、第１の抵抗器と、第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、操作部の状態に応じて、第１の抵抗器および第２の抵抗器を選択的に信号線に結合するための切換部とを含む。信号出力部は、切換部により信号線に第１の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第１の信号を出力する一方で、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第２の信号を出力するように構成される。制御部は、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号線に第１の抵抗器が結合されるように切換部を制御する。
【００１５】
好ましくは、車両は、エンジンと、エンジンにより駆動された発電を行なう回転電機と、信号出力部から第１の信号を受信したときに充電動作を制御する一方で、信号出力部から第２の信号を受信したときに発電動作を制御するための制御装置とを含む。制御装置は、第２のモードの実行中は、蓄電装置からの電力および回転電機により発電された電力の少なくとも一方を負荷に供給するように、発電動作を制御する。
【００１６】
この発明の別の局面に従えば、給電装置は、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、外部電源または負荷との間で電力を伝達する。給電装置は、車両に充電動作を実行させる第１のモードと、車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、給電装置が車両に設けられた接続部に接続されると、操作部の状態に応じて、第１のモードを実行するための第１の信号と、第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて車両に対して出力する信号出力部と、信号出力部から出力される第２の信号に従って第２のモードに設定されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号出力部に第１の信号を出力させるための制御部とを備える。
【００１７】
好ましくは、給電装置は、接続部に接続されるコネクタをさらに備える。信号出力部は、車両に対して、コネクタが接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、第１の抵抗器と、第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、操作部の状態に応じて、第１の抵抗器および第２の抵抗器を選択的に信号線に結合するための切換部とを含む。信号出力部は、切換部により信号線に第１の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第１の信号を出力する一方で、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されたときに信号線を介して第２の信号を出力するように構成される。制御部は、切換部により信号線に第２の抵抗器が結合されている場合に、発電動作の終了が検知されたときには、操作部の状態にかかわらず、信号線に第１の抵抗器が結合されるように切換部を制御する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、信号出力部が接続部から取り外されたときに、給電動作の終了を検知する。
【００１９】
好ましくは、制御部は、車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、給電動作の終了を検知する。
【００２０】
好ましくは、制御部は、外部電源の停電の復旧が検出されたときに、給電動作の終了を検知する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された電力供給システムにおいて、充電動作と発電動作との切換えを確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う電力供給システムにおける充電動作および給電動作の概要を説明する図である。
【図２】図１の電力供給システムにおける充電動作を説明するためのブロック図である。
【図３】図２の給電ケーブルの詳細な構成を示す回路図である。
【図４】図１の電力供給システムにおける発電動作を説明するためのブロック図である。
【図５】接続信号ＰＩＳＷの電位レベルとそれに対応した判定基準とを説明する図である。
【図６】本実施の形態１に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのブロック図である。
【図７】本実施の形態１に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施の形態２に従う電力供給システムにおける発電動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】本実施の形態２に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本実施の形態３に従う給電ケーブルを用いた電力供給システムの構成を示す図である。
【図１１】本実施の形態３に従う給電ケーブルを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に従う電力供給システムにおける充電動作および給電動作の概要を説明する図である。
【００２５】
図１を参照して、電力供給システムは、車両１００と、車両１００と車両外部との間で電力を伝達するための給電装置である給電ケーブル４００とを備える。
【００２６】
車両１００は、蓄電装置１１０と、動力出力装置１０５と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを含む。蓄電装置１１０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００２７】
動力出力装置１０５は、蓄電装置１１０に蓄えられた電力を用いて車両１００の駆動力を発生する。具体的には、動力出力装置１０５は、ＥＣＵ３００からの駆動指令に基づいて車両１００の駆動力を発生し、その発生した駆動力を車両１００の駆動輪へ出力する。なお、駆動指令は、車両１００の走行中において、要求された車両駆動力あるいは車両制動力に基づいて生成される制御指令である。具体的には、ＥＣＵ３００は、車両１００の車両状態やドライバ操作（アクセルペダルの踏込み量、シフトレバーのポジション、ブレーキペダルの踏込み量など）に応じて、車両１００全体で必要な車両駆動力および車両制動力を算出する。そして、ＥＣＵ３００は、要求された車両駆動力または車両制動力を実現するように、動力出力装置１０５の駆動指令を生成する。
【００２８】
また、動力出力装置１０５は、ＥＣＵ３００から発電指令を受けると、車両外部の電気機器７００へ供給するための電力を発生し、その発生した電力を電力変換装置２００へ出力する。なお、発電指令は、後述する非常用発電モードにおいて、電気機器７００へ供給する電力の発生を指示するための制御指令である。
【００２９】
車両１００は、外部電源５００によって車載蓄電装置１１０を充電可能な、いわゆる、プラグインタイプの電動車両である。なお、電動車両の構成は、車載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。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。
【００３０】
さらに本発明の実施の形態による電力供給システムは、スマートグリッドなどに見られるように、車両１００を電力供給源として考え、車両外部の電気機器７００に対して車両１００が発電した電力を供給可能に構成される。すなわち、車両１００は、車載蓄電装置１１０を外部電源５００により充電する充電動作が可能であるとともに、車両１００が発電した電力を車両外部の電気機器７００へ供給する発電動作が可能に構成される。
【００３１】
車両１００は、このような充電動作と発電動作とを切換えて実行するための構成として、電力変換装置２００と、接続部であるインレット２２０とを含む。
【００３２】
インレット２２０には、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０が接続される。そして、充電動作時には、外部電源５００からの電力が、給電ケーブル４００を介して車両１００に伝達される。
【００３３】
給電ケーブル４００は、給電コネクタ４１０に加えて、外部電源５００のコンセント５１０、外部の電気機器７００の電源プラグ７１０および家屋８００のコンセント８１０のいずれかに選択的に接続するためのプラグ４２０と、給電コネクタ４１０およびプラグ４２０とを接続する電力線４４０とを含む。電力線４４０には、外部電源５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（以下、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）とも称する。）４３０が介挿される。
【００３４】
給電コネクタ４１０には、操作部４１５と、切換スイッチ４１６と、非常用発電開始ボタン４１７とが設けられる。操作部４１５は、給電コネクタ４１０をインレット２２０から取り外す際にユーザによって操作される。具体的には、ユーザが操作部４１５を押下することによって、給電コネクタ４１０の嵌合部（図示せず）とインレット２２０との嵌合状態が解除される。
【００３５】
切換スイッチ４１６は、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチであり、切換スイッチ４１６が「非常時」に切換えられることによって、車両１００は、エンジンの駆動による発電動作を行ないつつ、車両外部への給電を行なう。これにより、外部電源５００の停電時には、外部電源５００に代えて車両１００を電力供給源として、車両１００から電気機器７００に電力を供給することができる。以下の説明では、車両１００を外部電源５００の非常用電源として用いて発電動作を行なうモードを「非常用発電モード」と称する。これに対して、外部電源５００の正常時において車載蓄電装置１１０の充電動作を行なうモードを「通常モード」と称する。
【００３６】
切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、車両１００のＥＣＵ３００は、後述する方法によって非常用発電モードに設定されたことを認識すると、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジンを駆動して発電動作を実行する。これにより、非常用発電モードの実行時には、蓄電装置１１０に蓄えられた電力に加えて、エンジンの駆動による発電電力を供給することができるため、車両外部への長時間の給電が可能となる。
【００３７】
これに対して、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、車両１００のＥＣＵ１３０は、通常モードに設定されたことを認識すると、電力変換装置２００を充電動作させるように制御する。なお、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、エンジンの駆動を伴なわない発電動作を行なうことができる構成とすることも可能である。この場合には、たとえば、追加的なスイッチをコネクタに設けたり、車両１００側の操作パネル等によって設定したりすることによって、エンジンの駆動を伴なわない発電動作と充電動作とを切換えるようにすることができる。
【００３８】
非常用発電開始ボタン４１７は、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合、すなわち、非常用発電モードに設定されている場合に、車両１００における発電動作の実行および停止を制御するためのボタンである。非常用発電開始ボタン４１７は、たとえばモーメンタリスイッチである。ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をしたときに、給電コネクタ４１０は、車両１００のＥＣＵ３００に対して、発電動作の実行を指示する指令を出力する。一方、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除したり、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けないときには、給電コネクタ４１０は、ＥＣＵ３００に対して、発電動作の停止を指示する指令を出力する。
【００３９】
電力変換装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、インレット２２０に接続される。また、電力変換装置２００は、図示しない充電リレーを介して蓄電装置１１０に接続される。
【００４０】
ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。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、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４１】
ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧および電流の検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を演算する。
【００４２】
ＥＣＵ３００は、給電ケーブル４００の接続状態を示す信号ＰＩＳＷを給電コネクタ４１０から受ける。また、ＥＣＵ３００は、給電ケーブル４００のＣＣＩＤ４３０からパイロット信号ＣＰＬＴを受ける。ＥＣＵ３００は、図２で後述するように、これらの信号に基づいて充電動作および発電動作を実行する。
【００４３】
なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、動力出力装置１０５用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
【００４４】
また、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成としてもよい。
【００４５】
図２は、図１の電力供給システムにおける充電動作を説明するためのブロック図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００４６】
図２を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、動力出力装置１０５と、ＥＣＵ３００と、電力変換装置２００と、充電リレー２１０と、インレット２２０とを含む。
【００４７】
動力出力装置１０５は、システムメインリレー（System Main Relay）１１５と、電力変換ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギヤ１４０と、エンジン１６０と、駆動輪１５０とを含む。
【００４８】
蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００４９】
蓄電装置１１０は、いずれも図示しないが電圧センサおよび電流センサを含み、これらのセンサによって検出された、蓄電装置１１０の電圧および電流をＥＣＵ３００へ出力する。
【００５０】
ＳＭＲ１１５に含まれるリレーの一方は、蓄電装置１１０の正極線およびＰＣＵ１２０に接続される電力線ＰＬ１に接続され、他方のリレーは蓄電装置１１０の負極線およびＰＣＵ１２０に接続される接地線ＮＬ１に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００５１】
ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００５２】
コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１と間で電圧変換を行なう。
【００５３】
インバータ１２２，１２３は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１に並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。
【００５４】
コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１およびＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間の電圧変動を減少させる。
【００５５】
モータジェネレータ１３０，１３５は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００５６】
モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。
【００５７】
また、モータジェネレータ１３０，１３５は、動力伝達ギヤ１４０を介してエンジン１６０とも結合される。そして、ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１６０が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１３０，１３５は、エンジン１６０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０により駆動される発電機として用いるものとする。
【００５８】
なお、図２においては、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態においては、車両１００は、上述のように、ハイブリッド自動車を例として説明するが、車両１００の構成が、エンジン１６０により駆動される発電機からの発電電力、および／または、蓄電装置１１０からの電力を用いて車両外部の電気機器７００へ電力の供給が可能な車両であればその構成は限定されない。すなわち、車両１００は、図２のようなエンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車のほかに、車両駆動力は発生しないがエンジンにより発電を行なう発電機が設けられる車両、エンジンを搭載しない電気自動車あるいは燃料電池自動車などを含む。
【００６０】
給電ケーブル４００は、給電コネクタ４１０と、プラグ４２０と、電力線４４０と、ＣＣＩＤ４３０とを含む。
【００６１】
充電動作を行なう際には、図２に示すように、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されるとともに、給電ケーブル４００のプラグ４２０が外部電源５００のコンセント５１０に接続される。これにより、車両１００の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と外部電源５００とが給電ケーブル４００を介して電気的に接続される。
【００６２】
図３は、図２の給電ケーブル４００の詳細な構成を示す回路図である。
図２および図３を参照して、ＣＣＩＤ４３０は、ＣＣＩＤリレー４５０と、ＣＣＩＤ制御部４６０と、コントロールパイロット回路４７０と、電磁コイル４７１と、漏電検出器４８０と、電圧センサ４８１と、電流センサ４８２とを含む。また、コントロールパイロット回路４７０は、発振回路４７２と、抵抗Ｒ２０と、電圧センサ４７３とを含む。
【００６３】
ＣＣＩＤリレー４５０は、給電ケーブル４００の電力線４４０に介挿される。ＣＣＩＤリレー４５０は、コントロールパイロット回路４７０によって制御される。ＣＣＩＤリレー４５０が開放されているときには、給電ケーブル４００内で電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー４５０が閉成されると、外部電源５００から車両１００へ電力が供給される。
【００６４】
コントロールパイロット回路４７０は、給電コネクタ４１０およびインレット２２０を介してＥＣＵ３００へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路４７０からＥＣＵ３００へ給電ケーブル４００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、ＥＣＵ３００によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、ＥＣＵ３００からＣＣＩＤリレー４５０を遠隔操作するための信号としても使用される。コントロールパイロット回路４７０は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー４５０を制御する。
【００６５】
上述のパイロット信号ＣＰＬＴおよび接続信号ＰＩＳＷ、ならびに、インレット２２０および給電コネクタ４１０の形状、端子配置などの構成は、たとえば、米国のＳＡＥ（Society of Automotive Engineers）や日本電動車両協会等において規格化されている。
【００６６】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサおよびコントロールパイロット回路４７０の信号の入出力を行なうとともに、給電ケーブル４００の充電動作を制御する。
【００６７】
発振回路４７２は、電圧センサ４７３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（たとえば、１２Ｖ）のときは非発振の信号を出力し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したとき（たとえば、９Ｖ）は、ＣＣＩＤ制御部４６０により制御されて、規定の周波数（たとえば、１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。
【００６８】
なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、ＥＣＵ３００によって操作される。また、デューティサイクルは、外部電源５００から給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。
【００６９】
パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振する。ここで、外部電源５００から給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流に基づいてパイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅が設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路４７０から車両１００のＥＣＵ３００へ定格電流が通知される。
【００７０】
なお、定格電流は、給電ケーブルごとに定められており、給電ケーブル４００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、給電ケーブル４００ごとにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。
【００７１】
ＥＣＵ３００は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、給電ケーブル４００を介して車両１００へ供給可能な定格電流を検知することができる。
【００７２】
ＥＣＵ３００によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると（たとえば、６Ｖ）、コントロールパイロット回路４７０は、電磁コイル４７１へ電流を供給する。電磁コイル４７１は、コントロールパイロット回路４７０から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー４５０の接点を閉じて導通状態にする。
【００７３】
漏電検出器４８０は、ＣＣＩＤ４３０内部において給電ケーブル４００の電力線４４０の途中に設けられ、漏電を検出する。具体的には、漏電検出器４８０は、対となる電力線４４０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出する。なお、図示しないが、漏電検出器４８０により漏電が検出されると、電磁コイル４７１への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー４５０の接点が開放されて非導通状態となる。
【００７４】
電圧センサ４８１は、給電ケーブル４００のプラグ４２０がコンセント５１０に差し込まれると、外部電源５００から伝達される電源電圧を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。また、電流センサ４８２は、電力線４４０に流れる充電電流を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。
【００７５】
給電コネクタ４１０は、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６およびスイッチＳＷ２０を含む接続検知回路４１１と、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６およびスイッチＳＷ２２を含む接続検知回路４１２と、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２とを含む。
【００７６】
抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。スイッチＳＷ２０は、抵抗Ｒ２５に並列に接続される。
【００７７】
抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。スイッチＳＷ２２は、抵抗Ｒ３５に並列に接続される。
【００７８】
スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２は、たとえばリミットスイッチであり、給電コネクタ４１０がインレット２２０に確実に嵌合された状態で接点が閉じられる。給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態、および給電コネクタ４１０とインレット２２０との嵌合状態が不確実な場合には、スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２の接点が開放される。また、スイッチＳＷ２０，ＳＷ２２は、給電コネクタ４１０に設けられて給電コネクタ４１０をインレット２２０から取り外す際にユーザによって操作される操作部４１５が操作されることによっても接点が開放される。
【００７９】
スイッチＳＷ３０は、接続検知回路４１１および接続検知回路４１２と接地線Ｌ２との間に接続される。スイッチＳＷ３２は、コントロールパイロット線Ｌ１および接続信号線Ｌ３とＣＣＩＤ４３０との間に接続される。スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２は、たとえば、機械的な自己保持機能を有する、いわゆるオルタネイト型スイッチである。スイッチＳＷ３０，３２は、給電コネクタ４１０に設けられた、充電動作と発電動作とを切換える際にユーザによって操作される切換スイッチ４１６と連動しており、切換スイッチ４１６が操作されることによって接点が切換えられる。
【００８０】
具体的には、スイッチＳＷ３０は、切換スイッチ４１６の状態に応じて、接地線Ｌ２の接続先を、接続検知回路４１１および接続検知回路４１２の一方に制御する。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点は接続検知回路４１１側に制御される。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。一方、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点は接続検知回路４１２側に制御される。これにより、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【００８１】
スイッチＳＷ３２は、切換スイッチ４１６の状態に応じて、ＣＣＩＤ４３０の接続先を、コントロールパイロット線Ｌ１および接続信号線Ｌ３の一方に制御する。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３２の接点はコントロールパイロット線Ｌ１側に制御される。これにより、コントロールパイロット線Ｌ１がＣＣＩＤ４３０内部のコントロールパイロット回路４７０と接続される。切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、コントロールパイロット回路４７０は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー４５０を制御する。
【００８２】
一方、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３２の接点は接続信号線Ｌ３側に制御される。これにより、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、コントロールパイロット回路４７０は、非常用発電開始ボタン４１７の操作による接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、発電動作の実行および停止を検出する。
【００８３】
以上のような構成とすることにより、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合には、図２に示すように、接続信号線Ｌ３および接地線Ｌ２の間に接続検知回路４１１が接続されるとともに、コントロールパイロット線Ｌ１がコントロールパイロット回路４７０に接続される。このような場合において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態では、スイッチＳＷ２０の接点が開放されるため、ＥＣＵ３００に含まれる電源ノード３５０の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０、ならびにインレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５によって定まる電圧信号が接続信号ＰＩＳＷとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態では、嵌合状態および操作部４１５の操作状態などに対応して、抵抗Ｒ１５，Ｒ２５，Ｒ２６の組み合わせによる合成抵抗に応じた電圧信号が接続信号線Ｌ３に発生する。ＥＣＵ３００は、接続信号線Ｌ３の電位（すなわち、接続信号ＰＩＳＷの電位）を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を判定することができる。
【００８４】
車両１００においては、ＥＣＵ３００は、上記の電源ノード３５０およびプルアップ抵抗Ｒ１５に加えて、ＣＰＵ３１０と、抵抗回路３２０と、入力バッファ３４０とをさらに含む。
【００８５】
抵抗回路３２０は、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース３６０との間に接続される。抵抗回路３２０は、ＣＰＵ３１０からの制御信号に従って車両１００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。
【００８６】
入力バッファ３４０は、給電コネクタ４１０の接続検知回路４１１，４１２に接続される接続信号線Ｌ３から接続信号ＰＩＳＷを受け、その受けた接続信号ＰＩＳＷをＣＰＵ３１０へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３には上記で説明したようにＥＣＵ３００から電圧がかけられており、給電コネクタ４１０のインレット２２０への接続によって、接続信号ＰＩＳＷの電位が変化する。ＣＰＵ３１０は、この接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を検出する。
【００８７】
また、ＣＰＵ３１０は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検出することによって、給電ケーブル４００の定格電流を検出する。
【００８８】
そして、ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態にもとづいて、抵抗回路３２０を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ３１０は、ＣＣＩＤリレー４５０を遠隔操作することができる。そして、給電ケーブル４００を介して外部電源５００から車両１００へ電力が伝達される。
【００８９】
図２および図３を参照して、ＣＣＩＤリレー４５０の接点が閉じられると、電力変換装置２００に外部電源５００からの交流電力が与えられ、外部電源５００から蓄電装置１１０への充電準備が完了する。ＣＰＵ３１０は、電力変換装置２００に対して制御信号ＰＷＤを出力することによって、外部電源５００からの交流電力を蓄電装置１１０が充電可能な直流電力に変換する。そして、ＣＰＵ３１０は、制御信号ＳＥ２を出力してＣＨＲ２１０の接点を閉じることにより、蓄電装置１１０への充電を実行する。
【００９０】
図４は、図１の電力供給システムにおける発電動作を説明するためのブロック図である。なお、図４において、図２および図３と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【００９１】
図４を参照して、発電動作を行なう際には、給電ケーブル４００の給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されるとともに、給電ケーブル４００のプラグ４２０が外部の電気機器７００の電源プラグ７１０に接続される。これにより、車両１００の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と電気機器７００とが給電ケーブル４００を介して電気的に接続される。
【００９２】
なお、図４では、プラグ４２０を外部の電気機器７００の電源プラグ７１０に接続する構成について説明するが、図１に示されるように、プラグ４２０を家屋８００のコンセント８１０に接続することによって、車両１００から家屋８００内の電気機器に電力を供給することも可能である。
【００９３】
車両１００のＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６が「非常時」に切換えられることによって非常用発電モードに設定されたことを認識する。車両１００は、エンジン１６０の駆動による発電動作を行ないつつ、車両外部への給電動作を行なう。
【００９４】
ここで、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、図４に示すように、接続信号線Ｌ３および接地線Ｌ２の間に接続検知回路４１２が接続されるとともに、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。このような場合において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された状態では、スイッチＳＷ２２の接点が開放されるため、ＥＣＵ３００に含まれる電源ノード３５０の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０、ならびにインレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５によって定まる電圧信号が接続信号ＰＩＳＷとして接続信号線Ｌ３に発生する。
【００９５】
また、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続された状態では、嵌合状態および操作部４１５の操作状態などに対応して、抵抗Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせによる合成抵抗に応じた電圧信号が接続信号線Ｌ３に発生する。ＥＣＵ３００は、接続信号線Ｌ３の電位（すなわち、接続信号ＰＩＳＷの電位）を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を判定することができる。
【００９６】
給電コネクタ４１０は、接続検知回路４１２に含まれるスイッチＳＷ４０と、接続信号線Ｌ３に介挿接続されたスイッチＳＷ４２とをさらに含む。スイッチＳＷ４０は、抵抗Ｒ３５に並列に接続され、かつ、スイッチＳＷ２２に直列に接続される。スイッチＳＷ４０，ＳＷ４２は、たとえばモーメンタリスイッチである。スイッチＳＷ４０，ＳＷ４２は、非常用発電モード時に、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７がユーザにより押下されることによって、導通または非導通に制御される。
【００９７】
具体的には、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けないときには、図４に示されるように、スイッチＳＷ４０の接点が閉じられる一方で、スイッチＳＷ４２の接点が開放される。このスイッチＳＷ４０の接点が閉じられている状態では、上記のように、給電コネクタ４１０およびインレット２２０の接続状態および嵌合状態、ならびに操作部４１５の操作状態などに応じて、接続信号ＰＩＳＷの電位が変化する。ＣＰＵ１３０は、この接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を検出する。
【００９８】
なお、接続検知回路４１２に含まれる抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続検知回路４１１に含まれる抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値と異なる抵抗値とされる。たとえば、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６の抵抗値の和を、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値の和よりも大きい抵抗値とするとともに、抵抗Ｒ３６を抵抗Ｒ２６よりも大きい抵抗値とするように設定する。
【００９９】
このような構成とすることにより、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位が、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位と異なる値となる。したがって、ＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されているのか、「非常時」に設定されているのかを識別することができる。
【０１００】
そして、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている、すなわち非常用発電モードに設定されていることを認識すると、さらに接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。
【０１０１】
具体的には、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をしたときには、スイッチＳＷ４０の接点が開放される一方で、スイッチＳＷ４２の接点が閉じられる。このスイッチＳＷ４２が閉じられている状態では、ＣＣＩＤ４３０内部のコントロールパイロット回路４７０は、接続信号線Ｌ３から接続信号ＰＩＳＷを受ける。コントロールパイロット回路４７０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、非常用発電開始ボタン４１７が押下されていること、すなわち、発電動作の実行が指示されていることを検出することができる。
【０１０２】
このとき、車両１００においては、ＣＰＵ３１０が入力バッファ３４０から接続信号ＰＩＳＷを受ける。ＣＰＵ３１０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されているか、あるいは、発電動作の停止が指示されているかを識別する。そして、給電ケーブル４００において発電動作が指示されているときには、ＣＰＵ３１０は、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジン１６０を駆動して発電動作を実行する。
【０１０３】
このように、接続検知回路４１２の抵抗値を、接続検知回路４１１の抵抗値と異なる抵抗値に設定することによって、ＥＣＵ３００に、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されていること、すなわち、非常用発電モードに設定されていることを認識させることができる。これにより、車両１００に対して、エンジン１６０を駆動した発電動作を行ないつつ、車両外部への電力供給を行なわせることができる。これによって、車両外部への長時間の給電が可能となる。
【０１０４】
また、給電ケーブル４００においては、非常用発電モード時には接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続されるため、コントロールパイロット回路４７０は、接続信号ＰＩＳＷの電位を検出することによって、車両１００における発電動作の実行および停止を検知することができる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態においては、接続信号ＰＩＳＷの電位を変化させることによって、車両１００のＥＣＵ３００に、給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「通常」および「非常時」のいずれに設定されているか、すなわち、通常モードおよび非常用発電モードのいずれに設定されているかを認識させる。また、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合および切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合の各々において、ＥＣＵ３００に、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識させる。さらに、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されている場合には、非常用発電開始ボタン４１７の操作状態、すなわち、発電動作の実行または停止が指示されたことをＥＣＵ３００に認識させる。
【０１０６】
図５は、これらの各状態を判定するための接続信号ＰＩＳＷの電位レベルＶｐと、それに対応した判定基準をまとめたものである。
【０１０７】
図５を参照して、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されていない場合には、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは、インレット２２０に設けられた抵抗Ｒ１５の抵抗値によって定まる電位範囲（Ｖ５≦Ｖｐ＜Ｖ７）となる。
【０１０８】
給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「通常」の場合、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されているが完全には嵌合していない半嵌合状態のときには、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ２５，Ｒ２６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ４≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。
【０１０９】
そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合した状態では、スイッチＳＷ２０が閉成されて抵抗Ｒ２５の両端が短絡される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ２６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ４よりも低くなる。この状態においては、充電動作が実行される。あるいは、給電ケーブル４００において発電動作が指示されているときには、エンジン１６０を停止した状態で蓄電装置１１０からの電力を用いて外部への電力供給が行なわれる。
【０１１０】
一方、給電ケーブル４００において切換スイッチ４１６が「非常時」の場合、給電コネクタ４１０が半嵌合状態のときには、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ３５，Ｒ３６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ３≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。
【０１１１】
そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合した状態では、スイッチＳＷ２２が閉成されて抵抗Ｒ３５の両端が短絡される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ３６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３よりも低くなる。この状態においては、給電ケーブル４００を用いて、エンジン１６０の駆動を伴なった発電動作が可能とされる。
【０１１２】
さらに、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作をした場合には、ＳＷ４０が開放される一方で、スイッチＳＷ４２が閉成される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５に並列に、直列接続された抵抗Ｒ３５，Ｒ３６が接続される。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは，Ｖ３≦Ｖｐ＜Ｖ５の範囲となる。この状態においては、給電ケーブル４００からＥＣＵ３００に対して、エンジン１６０の駆動を伴なった発電動作の実行が指示される。
【０１１３】
一方、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除したり、非常用発電開始ボタン４１７がユーザからの操作を受け付けない場合には、スイッチＳＷ４０が閉成される一方で、スイッチＳＷ４２が開放される。これにより、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３との間には、抵抗Ｒ１５および抵抗Ｒ３６が並列に接続されることになり、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３よりも低くなる。この状態においては、給電ケーブル４００からＥＣＵ３００に対して、発電動作の停止が指示される。
【０１１４】
なお、Ｖｐ≧Ｖ７の場合には、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３とが断線している状態である可能性が高いと判定される。また、Ｖｐ＜Ｖ１の場合には、接地線Ｌ２と接続信号線Ｌ３とが短絡している地絡状態である可能性が高いと判定される。これらの場合には、充電動作および発電動作のいずれも実行されない。
【０１１５】
なお、抵抗Ｒ１５，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ３５，Ｒ３６の抵抗値については、図５に示す電位レベルの関係が満たされるように適宜設定される。
【０１１６】
［実施の形態１］
以上説明したように、本実施の形態による電力供給システムにおいては、給電ケーブル４００に設けられた切換スイッチ４１６を「非常時」に設定することにより、通常モードから非常用発電モードに切換えることができる。そして、非常用発電モード時には、給電ケーブル４００に設けられた非常用発電開始ボタン４１７の操作状態に応じて、車両１００における発電動作の実行および停止を制御することができる。
【０１１７】
また、非常用発電モード時において発電動作が終了すると、ユーザが切換スイッチ４１６を「非常時」から「通常」に切換えることによって、再び通常モードに戻すことができる。また、このように切換スイッチ４１６を「通常」に切換えることによって、車両１００では、通常モードに復帰されたことが認識され、充電動作が実行される。
【０１１８】
このとき、充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００とは異なり、充電動作のみが可能な車両（一般的なプラグインタイプの車両）が新たに給電ケーブル４００に接続された場合であっても、この車両のＥＣＵは、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。上述のように、接続信号ＰＩＳＷの仕様は米国のＳＡＥなどで規格化されているためである。これにより、外部電源５００からの電力によって車載蓄電装置を充電することができる。
【０１１９】
その一方で、発電動作を終了した後において、車両１００を給電ケーブル４００から切り離す際に、ユーザが切換スイッチ４１６を「通常」に戻し忘れた場合には、切換スイッチ４１６は「非常時」に設定されたままとなる。切換スイッチ４１６が「非常時」に設定された状態では、上記のように、給電コネクタ４１０においてスイッチＳＷ３０の接点が接続検知回路４１２側に制御される。そのため、接続信号ＰＩＳＷの電位は、切換スイッチ４１６が「通常」に設定されている場合の接続信号ＰＩＳＷの電位と異なる値となる。したがって、一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００に接続されると、当該車両のＥＣＵは、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができない。その結果、当該車両は、充電動作を実行することができないという問題が生じてしまう。
【０１２０】
また、図１〜図４で説明した充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００においても、発電動作の終了後に切換スイッチ４１６の戻し忘れが生じると、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいてＥＣＵ３００は非常用発電モードに設定されていると認識したままであるため、上記した問題と同様の問題、すなわち充電動作を実行できないという問題が生じる。
【０１２１】
そこで、本実施の形態１に従う電力供給システムにおいては、給電ケーブル４００Ａは、切換スイッチ４１６が「非常時」に設定されることによって非常用発電モードに設定されている場合には、発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了が検知されたときには、給電ケーブル４００Ａは、切換スイッチ４１６の操作状態にかかわらず、強制的に通常モードに復帰させる。
【０１２２】
図６は、本実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのブロック図である。なお、図６において、図１〜４と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返さない。
【０１２３】
図６を参照して、給電ケーブル４００Ａは、図１〜４で説明した給電ケーブル４００と比較して、機械的な自己保持機能を有するオルタネイト型スイッチである切換スイッチ４１６に代えて、電気的スイッチである切換スイッチ４１６Ａを含むように構成される。
【０１２４】
切換スイッチ４１６Ａは、ＣＣＩＤ４３０のＣＣＩＤ制御部４６０に電気的に接続される。切換スイッチ４１６Ａは、切換スイッチ４１６と同様に、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチであり、ユーザによる「非常時」または「通常」の選択を実現するものである。切換スイッチ４１６Ａの操作状態によって、ＣＣＩＤ制御部４６０には「通常」または「非常時」が選択指示される。ＣＣＩＤ４３０は、切換スイッチ４１６を操作することによって生じる選択指令に応答して、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２の接点を切換えるための制御信号を生成する。
【０１２５】
すなわち、上記の図２〜図４においては、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２を、切換スイッチ４１６と連動して接点が機械的に切換えられる構成としたが、図６では、スイッチＳＷ３０，ＳＷ３２は、ＣＣＩＤ制御部４６０から出力される制御信号によって接点が切換え可能に構成される。なお、切換スイッチ４１６Ａは、ＣＣＩＤ４３０に設けてもよく、給電コネクタ４１０に設けてもよい。
【０１２６】
切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定されたときには、非常用発電モードを選択するための選択指令が切換スイッチ４１６からＣＣＩＤ制御部４６０に与えられる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、非常用発電モードの選択指令を受けると、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１２側に制御するための制御信号を生成する。これにより、図６に示すように、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１２７】
さらに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３２の接点を接続信号線Ｌ３側に制御するための制御信号を生成する。これにより、接続信号線Ｌ３がコントロールパイロット回路４７０に接続される。コントロールパイロット回路４７０は、電圧センサ４７３によって接続信号ＰＩＳＷの電位を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０へ出力する。
【０１２８】
そして、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作を行なうと、図４で説明したように、スイッチＳＷ４０の接点が開放される一方で、スイッチＳＷ４２の接点が閉じられる。車両１００のＥＣＵ３００は、このときの接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。これにより、車両１００に発電動作を行なわせることができる。
【０１２９】
本実施の形態１では、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４７３によって検出される接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたか否かを検出する。そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたことを検出したときに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知する。
【０１３０】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、切換スイッチ４１６Ａからの選択指令にかかわらず、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させるための制御を実行する。
【０１３１】
具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。さらに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、スイッチＳＷ３２の接点をコントロールパイロット線Ｌ１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、コントロールパイロット線Ｌ１がコントロールパイロット回路４７０に接続される。コントロールパイロット回路４７０は、電圧センサ４７３によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０へ出力する。
【０１３２】
このような構成とすることにより、非常用発電モード時において給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外された後は、給電コネクタ４１０は、発電動作を行なうための構成から、図３で説明した充電動作を行なうための構成に戻される。したがって、このような状態で一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００Ａに接続された場合であっても、当該車両のＥＣＵが接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。その結果、当該車両は充電動作を行なうことが可能となる。
【０１３３】
また、充電動作と発電動作とを切換え可能な車両１００が新たに給電ケーブル４００Ａに接続された場合には、ＥＣＵ３００は接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、通常モードに設定されていることを認識する。したがって、車両１００は充電動作を実行することができる。
【０１３４】
図７は、本実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１３５】
図７を参照して、給電ケーブル４００Ａにおいて、ステップＳ０１によって切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定され、ステップＳ０２，Ｓ１１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ１２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ１３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ１４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、発電動作を実行する。具体的には、ＥＣＵ３００は、電力変換装置２００を給電動作させるように制御するとともに、必要に応じてエンジン１６０を駆動して発電動作を実行する。
【０１３６】
給電ケーブル４００Ａでは、ステップＳ０３による発電動作が終了した後に、ステップＳ０４，Ｓ１５において、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外される。給電コネクタ４１０がインレット２２０から切り離された状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が開成状態）となると、ＣＣＩＤ４３０内部では、コントロールパイロット回路４７０への接続信号ＰＩＳＷの入力が遮断される。ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４７３によって検出される接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたか否かを検出する。そして、給電コネクタ４１０がインレット２２０から取り外されたことを検出したときに、ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知する。
【０１３７】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ０５に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１３８】
以上説明したように、この発明の実施の形態１によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、車両のインレットから給電コネクタが取り外されたときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行することができる。
【０１３９】
［実施の形態２］
上述のこの発明の実施の形態１に従う給電ケーブル４００Ａでは、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０から取り外されたときに、発電動作の終了を検知する構成について説明したが、発電動作により車両１００から給電ケーブル４００Ａに供給される発電電圧に基づいて、発電動作の終了を検知してもよい。この発明の実施の形態２では、発電電圧に基づいて発電動作の終了を検知する構成について説明する。
【０１４０】
なお、この発明の実施の形態２に従う給電ケーブルおよび電力供給システムの構成は、図６と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１４１】
図８は、本実施の形態２に従う電力供給システムにおける発電動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０１４２】
図８を参照して、時刻ｔ１において、給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ７からＶ５に低下する。なお、この時刻ｔ１では、切換スイッチ４１６Ａは「通常」に設定されているものとする。
【０１４３】
さらに、時刻ｔ２において、給電コネクタ４１０がインレット２２０に完全に嵌合されると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ５からＶ４に低下する。車両１００においては、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位がＶ４に低下したことにより、切換スイッチ４１６Ａが「通常」に設定されていること、すなわち通常モードに設定されていることを認識する。
【０１４４】
ここで、時刻ｔ３において、切換スイッチ４１６Ａが「通常」から「非常時」に切換えられると、接続信号ＰＩＳＷの電位はＶ４からＶ３に低下する。接続信号ＰＩＳＷがＶ３に低下したことにより、ＥＣＵ３００は、切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に切換えられたこと、すなわち非常用発電モードに切換えられたことを認識する。
【０１４５】
続いて時刻ｔ４において、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作が行なうと、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ３からＶ５に増加する。ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位変化に応じて給電ケーブル４００Ａから出力される発電動作の実行を指示する指令を受けると、発電動作を開始する。
【０１４６】
車両１００が発電動作を開始したことによって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、車両１００から給電ケーブル４００Ａへ電力が供給される。電圧センサ４８１は、車両１００から供給される電圧ＶＡＣを検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部４６０に通知する。電圧ＶＡＣは、発電動作を開始した時刻ｔ４においてＬ（論理ロー）レベルからＨ（論理ハイ）レベルに立ち上がる。
【０１４７】
その後、時刻ｔ５において、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７に対する操作を解除すると、接続信号ＰＩＳＷの電位ＶｐはＶ５からＶ３に低下する。ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位変化に応じて出力される発電動作の停止を指示する指令を受けると、発電動作を停止する。
【０１４８】
時刻ｔ５において車両１００が発電動作を停止すると、車両１００からの供給電圧ＶＡＣはＨレベルからＬレベルに立ち下がる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４８１を用いて電圧ＶＡＣの立ち下がりを検出したときに、発電動作の終了を検知する。
【０１４９】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐは、Ｖ３からＶ４に増加する。ＥＣＵ３００は、この接続信号ＰＩＳＷの電位変化に基づいて、通常モードに戻されたことを認識する。
【０１５０】
図９は、本実施の形態２に従う給電ケーブル４００Ａを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１５１】
図９を参照して、給電ケーブル４００Ａにおいて、ステップＳ２１によって切換スイッチ４１６Ａが「非常時」に設定され、ステップＳ２２，Ｓ３１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ３２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ３３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ３４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、車両１００における発電動作を開始する。
【０１５２】
さらに、ステップＳ３５では、非常用発電開始ボタン４１７に対する操作が解除されたことに応答して、ＥＣＵ３００は発電動作を終了する。
【０１５３】
給電ケーブル４００Ａにおいては、ステップＳ２３において、ＣＣＩＤ制御部４６０は、電圧センサ４８１により検出される車両１００からの供給電圧ＶＡＣを取得する。ＣＣＩＤ制御部４６０は、ステップＳ２４において、供給電圧ＶＡＣがＬレベルからＨレベルに立ち上がったか否かを判定する。供給電圧ＶＡＣがＬレベルからＨレベルに立ち上がったと判定されると（ステップＳ２４のＹＥＳ判定時）、ＣＣＩＤ制御部４６０は、車両１００における発電動作が開始されたと判断する。そして、ステップＳ２５に進み、供給電圧ＶＡＣがＨレベルからＬレベルに立ち下がったか否かを判定する。供給電圧ＶＡＣがＨレベルからＬレベルに立ち下がったと判定されると（ステップＳ２５のＹＥＳ判定時）、ＣＣＩＤ制御部４６０は、車両１００における発電動作が終了したと判断する。
【０１５４】
ＣＣＩＤ制御部４６０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ２６に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＣＣＩＤ制御部４６０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０，ＳＷ３２をそれぞれ、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１５５】
以上説明したように、この発明の実施の形態２によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、車両からの供給電圧の立ち下がりを検出したときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行可能となる。
【０１５６】
また、この発明の実施の形態２では、給電コネクタを車両のインレットから取り外す操作が行なわれなくても、発電動作の終了を検知することができる。したがって、発電動作を終了した後に給電ケーブルがインレットに接続された状態で放置されているような場合であっても自動的に通常モードに戻されるため、給電コネクタを抜き差しすることなく、インレットに接続したままの状態で、充電動作に移行することができる。
【０１５７】
なお、上述の本実施の形態２では、車両１００からの供給電圧ＶＡＣの立下りを検出することで発電動作の終了を検知する構成について例示したが、これ以外にも、たとえば、電圧センサ４７３により検出される接続信号ＰＩＳＷの電位変化に基づいて、発電動作の終了を検知してもよい。この接続信号ＰＩＳＷの電位は、図５で説明したように、非常用発電開始ボタン４１７の操作状態に応じて変化する。したがって、ＣＣＩＤ制御部４６０は、接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、非常用発電開始ボタン４１７に対する操作が解除されたことを検出したときに、発電動作の終了を検知することも可能である。
【０１５８】
［実施の形態３］
上述のように、非常用発電モードは、外部電源５００の停電時に、車両１００を外部電源５００の非常用電源として用いて発電動作を行なうモードである。この発明の実施の形態３では、外部電源の復旧が検出されたときに発電動作の終了を検知する構成について説明する。
【０１５９】
図１０は、本実施の形態３に従う給電ケーブル４００Ｂを用いた電力供給システムの構成を示す図である。本実施の形態３では、給電ケーブル４００Ｂは、通常モードと非常用発電モードとの切換えを、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を用いて行なうように構成される。
【０１６０】
図１０を参照して、給電ケーブル４００Ｂにおいては、給電ケーブル４００は図６における給電ケーブル４００Ａと同様であり、それに加えて、ＰＬＣユニット１９０を備える。ＰＬＣユニット１９０は、車両１００側の電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２とプラグ４２０との間に接続される電力線４４０に結合される。ＰＬＣユニット１９０は、車両１００に設けられるＰＬＣユニット（図示せず）およびＨＥＭＳ（Home Energy Management System）８３０に設けられたＰＬＣユニット８６０との間で電力線を介して情報の伝達を行なう。
【０１６１】
ＨＥＭＳ８３０は、家屋８００の内部（または外部）に設けられる。ＨＥＭＳ８００は、給電線を介して外部電源５００および給電ケーブル４００Ｂと電気的に接続される。ＨＥＭＳ８６０は、ＰＬＣユニット８６０と、ＣＰＵ８４０と、切換スイッチ８５０とを含む。
【０１６２】
切換スイッチ８５０は、図１および図６においてそれぞれ説明した切換スイッチ４１６，４１６Ａと同様であり、充電動作と発電動作とを切換えるためのスイッチである。ＣＰＵ８４０は、切換スイッチ８５０の状態（「通常」に設定されているか「非常時」に設定されているか）を示す信号を、ＰＬＣユニット１９０に送信する。
【０１６３】
給電ケーブル４００Ｂにおいて、ＰＬＣユニット１９０は、接続信号線Ｌ３に結合され、合成抵抗で分圧された車両１００側の電源ノード３５０からの電圧が電源電圧として供給される。このような構成とすることにより、給電コネクタ４１０が車両１００のインレット２２０に接続されると、ＰＬＣユニット１９０が起動され、車両１００に発電動作または充電動作を行なわせるための信号が車両１００のＰＬＣユニットへ送信される。車両１００側のＰＬＣユニットは、受信したこれらの信号をＣＰＵ３１０（図示せず）へ出力する。
【０１６４】
ＰＬＣユニット１９０は、ＰＬＣユニット８６０から切換スイッチ８５０の状態を示す信号を受信すると、この受信した信号に基づいて、スイッチＳＷ３０の接点を制御する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、切換スイッチ８５０が「通常」に設定されている場合には、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、図１０に示すように、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。一方、切換スイッチ８５０が「非常時」に設定されている場合には、ＰＬＣユニット１９０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１２側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ３５，Ｒ３６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１６５】
そして、ユーザが非常用発電開始ボタン４１７を押下する操作を行なうと、スイッチＳＷ４０の接点が開放される。このときの接続信号ＰＩＳＷの電位変化を検出することによって、車両１００のＥＣＵ３００（図示せず）は、給電ケーブル４００において発電動作の実行が指示されていることを認識する。これにより、車両１００に発電動作を行なわせることができる。
【０１６６】
本実施の形態３では、ＰＬＣユニット１９０は、外部電源５００の復旧が検出されたときに、発電動作の終了を検知する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、ＨＥＭＳ８３０内のＰＬＣユニット８６０から外部電源５００が復旧したことを示す信号を受信することにより、外部電源５００の復旧を検出する。そして、外部電源５００の復旧を検出したときに、ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知する。
【０１６７】
ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知すると、切換スイッチ８５０の状態にかかわらず、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させるための制御を実行する。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、スイッチＳＷ３０の接点を接続検知回路４１１側に制御するための制御信号を生成する。これにより、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６は、接続信号線Ｌ３と接地線Ｌ２との間に直列に接続される。
【０１６８】
このような構成とすることにより、非常用発電モード時において外部電源５００が復旧した後は、給電コネクタ４１０は、発電動作を行なうための構成から、充電動作を行なうための構成に戻される。したがって、このような状態で一般的なプラグインタイプの車両が新たに給電ケーブル４００Ｂに接続された場合であっても、当該車両のＥＣＵが接続信号ＰＩＳＷの電位に基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態を認識することができる。その結果、当該車両は充電動作を行なうことが可能となる。
【０１６９】
図１１は、この発明の実施の形態３に従う給電ケーブル４００Ｂを用いた発電動作を説明するためのフローチャートである。
【０１７０】
図１１を参照して、給電ケーブル４００Ｂにおいて、ステップＳ４１によって切換スイッチ８５０が「非常時」に設定され、ステップＳ４２，Ｓ５１によって給電コネクタ４１０がインレット２２０に接続されると、車両１００においては、ステップＳ５２により、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５，Ｒ３５，Ｒ３６の組み合わせで定まる合成抵抗により変化する接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐを取得すると、この電位Ｖｐに基づいて、給電コネクタ４１０の接続状態および嵌合状態（すなわち、スイッチＳＷ２２が閉成状態）が認識される。ステップＳ５３では、ＥＣＵ３００は、接続信号ＰＩＳＷの電位Ｖｐに基づいて、非常用発電モードに設定されたことを認識すると、ステップＳ５４では、給電コネクタ４１０に設けられた非常用発電開始ボタン４１７が押下されたことに応答して、車両１００における発電動作を開始する。
【０１７１】
給電ケーブル４００Ｂにおいては、ステップＳ４３による発電動作が開始されると、ＰＬＣユニット１９０は、ステップＳ４４において、ＨＥＭＳ８３０内のＰＬＣユニット８６０から送信される信号に基づいて、外部電源５００が復旧したか否かを検出する。ＰＬＣユニット１９０は、外部電源５００の復旧を検出すると、車両１００における発電動作が終了したと判断する。
【０１７２】
ＰＬＣユニット１９０は、発電動作の終了を検知すると、ステップＳ４５に進み、非常用発電モードから通常モードに強制的に復帰させる。具体的には、ＰＬＣユニット１９０は、給電コネクタ４１０に含まれるスイッチＳＷ３０を、その接点が通常モード時の状態となるように制御する。これにより、新たに車両のインレットに給電コネクタが接続された場合には、当該車両は、通常モードであると判断して、充電動作が実行される。
【０１７３】
以上説明したように、この発明の実施の形態３によれば、給電ケーブルは、非常用発電モード時には、外部電源の復旧を検出したときに発電動作の終了を検知する。そして、発電動作の終了を検知すると、給電ケーブルは、切換スイッチの操作状態にかかわらず、通常モードに強制的に復帰させる。これにより、発電動作の終了後にユーザが切換スイッチの設定を「通常」に戻し忘れた場合においても、新たに給電ケーブルに接続された車両に対して充電動作を実行可能となる。
【０１７４】
なお、図１０においては、給電ケーブル４００ＢとＨＥＭＳ８３０との間の通信にＰＬＣを用いる構成としているが、ＰＬＣに限らず、他の通信手段（無線または有線）を用いることが可能である、
上記の実施の形態１〜３においては、車両１００が「車両」に相当し、給電ケーブル４００，４００Ａ，４００Ｂが「給電装置」に相当する。また、切換スイッチ４１６，４１６Ａ，８５０が「操作部」に相当し、給電コネクタ４１０が「信号出力部」に相当し、ＣＣＩＤ４３０またはＰＬＣユニット１９０が「制御部」に相当する。
【０１７５】
なお、上記の実施の形態１〜３では、給電装置の一例として、給電ケーブルを例示したが、外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、外部電源または負荷との間で電力を伝達可能に構成されていれば、本発明を適用することが可能である。たとえば、給電ケーブルを介して車両と外部電源または負荷との間で電力を伝達するための充電スタンドについても本発明が適用可能である。
【０１７６】
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。
【符号の説明】
【０１７７】
１００ 車両、１０５ 動力出力装置、１１０ 蓄電装置、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０，１３５ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギヤ、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１９０ ＰＬＣユニット、２００ 電力変換装置、２１０ 充電リレー、２２０ インレット、３２０ 抵抗回路、３４０ 入力バッファ、３５０ 電源ノード、３６０ 車両アース、４００，４００Ａ，４００Ｂ 給電ケーブル、４１０ 給電コネクタ、４１１，４１２ 接続検知回路、４１５ 操作部、４１６，４１６Ａ，８５０ 切換スイッチ、４１７ 非常用発電開始ボタン、４２０ プラグ、４４０ 電力線、４５０ ＣＣＩＤリレー、４６０ ＣＣＩＤ制御部、４７０ コントロールパイロット信号、４７１ 電磁コイル、４７２ 発振回路、４７３ 電圧センサ、４８０ 漏電検出器、４８１ 電圧センサ、４８２ 電流センサ、５００ 外部電源、５１０ コンセント、７００ 電気機器、７１０ 電源プラグ、８００ 家屋、８１０ コンセント、８６０ ＰＬＣユニット、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線、Ｌ１ コントロールパイロット線、Ｌ２ 接地線、Ｌ３ 接続信号線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、
前記車両と前記外部電源または前記負荷との間で電力を伝達するための給電装置と備え、
前記給電装置は、
前記車両に充電動作を実行させる第１のモードと、前記車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、
前記給電装置が前記車両に設けられた接続部に接続されると、前記操作部の状態に応じて、前記第１のモードを実行するための第１の信号と、前記第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて前記車両に対して出力する信号出力部と、
前記信号出力部から出力される前記第２の信号に従って前記第２のモードに設定されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号出力部に前記第１の信号を出力させるための制御部とを含む、電力供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記信号出力部が前記接続部から取り外されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記外部電源の停電の復旧が検出されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記給電装置は、前記接続部に接続されるコネクタをさらに含み、
前記信号出力部は、
前記車両に対して、前記コネクタが前記接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、
第１の抵抗器と、
前記第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、
前記操作部の状態に応じて、前記第１の抵抗器および前記第２の抵抗器を選択的に前記信号線に結合するための切換部とを含み、
前記信号出力部は、前記切換部により前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第１の信号を出力する一方で、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第２の信号を出力するように構成され、
前記制御部は、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されるように前記切換部を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記車両は、
エンジンと、
前記エンジンにより駆動された発電を行なう回転電機と、
前記信号出力部から前記第１の信号を受信したときに前記充電動作を制御する一方で、前記信号出力部から前記第２の信号を受信したときに前記発電動作を制御するための制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記第２のモードの実行中は、前記蓄電装置からの電力および前記回転電機により発電された電力の少なくとも一方を前記負荷に供給するように、前記発電動作を制御する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項７】
外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、前記外部電源または前記負荷との間で電力を伝達するための給電装置であって、
前記車両に充電動作を実行させる第１のモードと、前記車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、
前記給電装置が前記車両に設けられた接続部に接続されると、前記操作部の状態に応じて、前記第１のモードを実行するための第１の信号と、前記第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて前記車両に対して出力する信号出力部と、
前記信号出力部から出力される前記第２の信号に従って前記第２のモードに設定されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号出力部に前記第１の信号を出力させるための制御部とを備える、給電装置。
【請求項８】
前記接続部に接続されるコネクタをさらに備え、
前記信号出力部は、
前記車両に対して、前記コネクタが前記接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、
第１の抵抗器と、
前記第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、
前記操作部の状態に応じて、前記第１の抵抗器および前記第２の抵抗器を選択的に前記信号線に結合するための切換部とを含み、
前記信号出力部は、前記切換部により前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第１の信号を出力する一方で、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第２の信号を出力するように構成され、
前記制御部は、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されるように前記切換部を制御する、請求項７に記載の給電装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記信号出力部が前記接続部から取り外されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記外部電源の停電の復旧が検出されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【請求項１】
外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、
前記車両と前記外部電源または前記負荷との間で電力を伝達するための給電装置と備え、
前記給電装置は、
前記車両に充電動作を実行させる第１のモードと、前記車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、
前記給電装置が前記車両に設けられた接続部に接続されると、前記操作部の状態に応じて、前記第１のモードを実行するための第１の信号と、前記第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて前記車両に対して出力する信号出力部と、
前記信号出力部から出力される前記第２の信号に従って前記第２のモードに設定されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号出力部に前記第１の信号を出力させるための制御部とを含む、電力供給システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記信号出力部が前記接続部から取り外されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記外部電源の停電の復旧が検出されたときに、前記発電動作の終了を検知する、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記給電装置は、前記接続部に接続されるコネクタをさらに含み、
前記信号出力部は、
前記車両に対して、前記コネクタが前記接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、
第１の抵抗器と、
前記第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、
前記操作部の状態に応じて、前記第１の抵抗器および前記第２の抵抗器を選択的に前記信号線に結合するための切換部とを含み、
前記信号出力部は、前記切換部により前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第１の信号を出力する一方で、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第２の信号を出力するように構成され、
前記制御部は、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されるように前記切換部を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記車両は、
エンジンと、
前記エンジンにより駆動された発電を行なう回転電機と、
前記信号出力部から前記第１の信号を受信したときに前記充電動作を制御する一方で、前記信号出力部から前記第２の信号を受信したときに前記発電動作を制御するための制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記第２のモードの実行中は、前記蓄電装置からの電力および前記回転電機により発電された電力の少なくとも一方を前記負荷に供給するように、前記発電動作を制御する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項７】
外部電源からの電力により車載の蓄電装置を充電する充電動作と、車両が発電した電力を車両外部の負荷に供給する発電動作とを実行可能に構成された車両と、前記外部電源または前記負荷との間で電力を伝達するための給電装置であって、
前記車両に充電動作を実行させる第１のモードと、前記車両に発電動作を実行させる第２のモードとを切換えるために、ユーザにより操作される操作部と、
前記給電装置が前記車両に設けられた接続部に接続されると、前記操作部の状態に応じて、前記第１のモードを実行するための第１の信号と、前記第２のモードを実行するための第２の信号とを切換えて前記車両に対して出力する信号出力部と、
前記信号出力部から出力される前記第２の信号に従って前記第２のモードに設定されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号出力部に前記第１の信号を出力させるための制御部とを備える、給電装置。
【請求項８】
前記接続部に接続されるコネクタをさらに備え、
前記信号出力部は、
前記車両に対して、前記コネクタが前記接続部に接続されたことを示す信号を出力するための信号線と、
第１の抵抗器と、
前記第１の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第２の抵抗器と、
前記操作部の状態に応じて、前記第１の抵抗器および前記第２の抵抗器を選択的に前記信号線に結合するための切換部とを含み、
前記信号出力部は、前記切換部により前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第１の信号を出力する一方で、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されたときに前記信号線を介して前記第２の信号を出力するように構成され、
前記制御部は、前記切換部により前記信号線に前記第２の抵抗器が結合されている場合に、前記発電動作の終了が検知されたときには、前記操作部の状態にかかわらず、前記信号線に前記第１の抵抗器が結合されるように前記切換部を制御する、請求項７に記載の給電装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記信号出力部が前記接続部から取り外されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記車両からの供給電圧の立下りが検出されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記外部電源の停電の復旧が検出されたときに、前記給電動作の終了を検知する、請求項７または８に記載の給電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−９９０３５（Ｐ２０１３−９９０３５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７５３４（Ｐ２０１１−２３７５３４）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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