特許 5903993 通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5903993

(24)【登録日】2016年3月25日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】通信システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20160331BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20160331BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 P

   H02J7/00 301B

   H01M10/44 Q

   B60L11/18 CZHV

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-84954(P2012-84954)

(22)【出願日】2012年4月3日

(65)【公開番号】特開2013-215059(P2013-215059A)

(43)【公開日】2013年10月17日

【審査請求日】2014年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】岡田 遼

(72)【発明者】

【氏名】萩原 剛志

(72)【発明者】

【氏名】泉 達也

(72)【発明者】

【氏名】二井 和彦

(72)【発明者】

【氏名】高田 陽介

【審査官】 横田 有光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３４４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE，米国，SAE，１９９６年１０月，ＵＲＬ，http://www.evenergystations.com/j1772.pdf

【文献】 ノイズ対策ノウハウ集，日本，村田製作所，２００１年 ７月，P.26-30，ＵＲＬ，http://www.murata.co.jp/products/emc/knowhow/pdf/26to30.pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４− ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／４８

Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００−１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００−１５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電対象に対する充電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線と、基準電位に接続
する基準電位線とを媒体として、前記制御信号と異なる通信信号を伝送することにより通
信する通信システムにおいて、
前記制御用線及び基準電位線に接続され、前記制御信号により、充電を制御する充電制
御装置と、
前記制御用線及び基準電位線から夫々分岐する２本の分岐線に接続され、前記通信信号
による通信を行う通信装置と、
前記制御用線及び基準電位線に介装された一対の誘導素子と
を備えることを特徴とする通信システム。

【請求項2】

前記一対の誘導素子は、前記充電制御装置と、前記２本の分岐線の分岐部との間に位置
することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記一対の誘導素子は、コモンモードチョークコイルであることを特徴とする請求項１
又は２に記載の通信システム。

【請求項4】

前記充電対象である蓄電池、並びに前記充電制御装置、前記通信装置及び前記一対の誘
導素子を車両内に配設したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信シス
テム。

【請求項5】

前記車両は、外部の配線を、前記制御用線及び基準電位線に接続させるためのコネクタ
を備え、
前記一対の誘導素子は、前記コネクタ内に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の通信システム。

【請求項6】

前記充電制御装置、前記通信装置及び前記一対の誘導素子を、前記充電対象に対して電
力を供給する給電装置内に配設したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、充電対象に対する充電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線と、基準電
位に接続する基準電位線とを媒体として、前記制御信号と異なる通信信号を伝送すること
により通信する通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からの給電によりバッテリに対する充電を行う。また、ハイブリッド自動車であっても、外部の給電装置からバッテリへの充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車が実用化されている。なお、外部の給電装置とは、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置である。給電装置から車両への給電に際しては、給電装置に接続されている充電ケーブルの先端のプラグを、受電コネクタとして車両に配設された給電口に接続する。そして、充電ケーブルに内包された給電線を介して給電装置から車両への給電が行われ、バッテリが充電される。

【0003】

なお、充電ケーブルには、給電線だけでなく、接地線、制御用線等の他の配線も内包されている。制御用線とは、蓄電装置の給電制御に用いるコントロールパイロット信号等の制御信号の伝送に用いられる配線である。制御用線を介して、給電装置及び車両間で制御信号を送受信することにより、充電ケーブルの接続状態、充電可否の状態、充電の状態等の様々な状態を検知し、検知した状態に応じた充電制御が行われる。

【0004】

さらに、電気自動車、ハイブリッド自動車等の外部からの給電を要する自動車の実用化に際しては、給電制御のための情報、及び、給電量又は課金の管理等を行うための通信情報を、車両及び給電装置の間で送受信する通信機能が求められる。

【0005】

そこで、制御信号に通信信号を重畳して、車両及び給電装置間で送受信するinband通信等の通信の規格化が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。

【0006】

図６は、規格化が進められているシステムの構成例を示す説明図である。図６中１０００は、車両であり、車両１０００は、給電装置２０００から給電を行う場合に、充電ケーブル３０００にて給電装置２０００と接続される。充電ケーブル３０００は、電力供給線として用いられる一対の給電線３００１、３００２、接地用の導線である接地線３００３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３００４を内包している。

【0007】

充電ケーブル３０００の一端は、給電装置２０００側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３００５を車両１０００側の給電口に接続部として配設されている受電コネクタ１００１に接続することにより、給電が可能となる。

【0008】

給電装置２０００は、交流電力を供給する電力供給装置２００１と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置２００２と、通信信号の送受信を行う通信装置２００３と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器２００４とを備えている。

【0009】

充電制御装置２００２は、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２等の各種素子、発振回路Ｏ等の各種回路を備え、コンデンサＣ２及び発振回路Ｏは、接地電位に接続されている。

【0010】

重畳分離器２００４は、接地線３００３及び制御用線３００４に両端を接続する一次コイル２００４ａと、通信装置１００５に両端を接続する二次コイル２００４ｂとを備え、一次コイル２００４ａ及び二次コイル２００４ｂは、電磁的に結合する。

【0011】

そして、重畳分離器２００４は、接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器２００４が、通信装置２００３から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置２００３に入力することで、通信装置２００３の通信が行われる。

【0012】

車両１０００は、受電コネクタ１００１と、バッテリ１００２と、バッテリ１００２に対する充電を行う充電装置１００３と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１００４と、通信信号の送受信を行う通信装置１００５と、接地線３００３及び制御用線３００４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１００６とを備えている。

【0013】

充電制御装置１００４は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、ダイオードＶｄ等の各種素子を備え、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ２は、接地電位に接続されている。

【0014】

重畳分離器１００６は、接地線３００３及び制御用線３００４に両端を接続する一次コイル１００６ａと、通信装置１００５に両端を接続する二次コイル１００６ｂとを備え、一次コイル１００６ａ及び二次コイル１００６ｂは、電磁的に結合する。

【0015】

そして、重畳分離器１００６は接地線３００３及び制御用線３００４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１００６が、通信装置１００５から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１００５に入力することで、通信装置１００５の通信が行われる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0016】

【非特許文献1】「ＳＵＲＦＡＣＥ ＶＥＨＩＣＬＥ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＥＤ ＰＲＡＣＴＩＣＥ」、Ｊ１７７２ ＪＡＮ２０１０、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ・インク（Society of Automotive Engineers, Inc. ）,１９９６年１０月（２０１０年１月改訂）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

しかしながら、図６に例示した従来のシステムでは、接地線３００３及び制御用線３００４上に発生したコモンモードノイズが、通信装置１００５又は通信装置２００３に流入し、誤動作等の異常を引き起こす事があるという問題がある。

【0018】

図７は、コモンモードノイズの模擬実験の一例を示す回路図である。図７は、図６に示したシステムの車両１０００側において、コモンモードノイズに対する評価試験として実施されるＢＣＩ試験の等価回路を示している。ＢＣＩ試験等の評価試験においては、接地線３００３及び制御用線３００４に対し、ノイズ発生源となるプローブからコモンモードノイズが印加される。図７中４０００は、プローブを用いたノイズ発生源の等価回路となる模擬ノイズ源であり、模擬ノイズ源４０００は、接地線３００３及び制御用線３００４に対し同相のコモンモードノイズを印加する。

【0019】

模擬ノイズ源４０００からコモンモードノイズとして接地線３００３及び制御用線３００４に印加される電圧Ｖgnd 及びＶcpltは、本来、振幅が等しい同相の信号であるため、重畳分離器１００６の一次コイル１００６ａで打ち消しあい、通信装置１００５へ流入することはない。

【0020】

ところが、充電制御装置１００４内では、接地（ＧＮＤ）経由で流れ出るノイズに起因して、接地線３００３側の電圧Ｖgnd 及び制御用線３００４側の電圧Ｖcpltに差異が生じて非平衡な状態となる。また、充電制御装置１００４内の回路構成に基づく接地線３００３側と制御用線３００４側との非平衡な状態は、線路インピーダンスの差異にも繋がる。その結果、接地線３００３及び制御用線３００４に印加されたコモンモードノイズは、ノーマルモードノイズに変化することになり、重畳分離器１００６の一次コイル１００６ａで打ち消し合わず、通信装置１００５へ流入し、誤動作等の異常を引き起こす事がある。同様の状況は、給電装置２０００側の通信装置２００３でも生じ得る。

【0021】

本発明は斯かる事情に鑑みて成されたものであり、制御用線及び接地線に一対の誘導素
子を介装することにより、コモンモードノイズを抑制する通信システムの提供を主たる目的とする。

【0022】

さらに、本発明は、一対の誘導素子を、充電制御装置の手前に配置することにより、コ
モンモードノイズがノーマルモードノイズに変化することを防止して、通信装置等への影
響を排除する通信システムの提供を他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0023】

本発明に係る通信システムは、充電対象に対する充電の制御に用いる制御信号を伝送する制御用線と、基準電位に接続する基準電位線とを媒体として、前記制御信号と異なる通信信号を伝送することにより通信する通信システムにおいて、前記制御用線及び基準電位線に接続され、前記制御信号により、充電を制御する充電制御装置と、前記制御用線及び基準電位線から夫々分岐する２本の分岐線に接続され、前記通信信号による通信を行う通信装置と、前記制御用線及び基準電位線に介装された一対の誘導素子とを備えることを特徴とする。

【0024】

本発明に係る通信システムは、前記一対の誘導素子は、前記充電制御装置と、前記２本の分岐線の分岐部との間に位置することを特徴とする。

【0025】

本発明に係る通信システムは、前記一対の誘導素子は、コモンモードチョークコイルであることを特徴とする。

【0026】

本発明に係る通信システムは、前記充電対象である蓄電池、並びに前記充電制御装置、前記通信装置及び前記一対の誘導素子を車両内に配設したことを特徴とする。

【0027】

本発明に係る通信システムは、前記車両は、外部の配線を、前記制御用線及び基準電位線に接続させるためのコネクタを備え、前記一対の誘導素子は、前記コネクタ内に設けられていることを特徴とする。

【0028】

本発明に係る通信システムは、前記充電制御装置、前記通信装置及び前記一対の誘導素子を、前記充電対象に対して電力を供給する給電装置内に配設したことを特徴とする。

【0030】

本発明では、コモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなる一対の誘導素子を配置することにより、コモンモードノイズを抑制する。

【0031】

特に前記充電制御装置と、前記２本の分岐線の分岐部との間に一対の誘導素子を配置した場合に、充電制御装置等の装置の影響でコモンモードノイズがノーマルモードノイズに変化することを防止する。

【発明の効果】

【0032】

本発明では、一対の誘導素子が、コモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなるため、コモンモードノイズの進入を防止するので、コモンモードノイズを抑制することが可能である等の優れた効果を奏する。

【0033】

さらに、本発明では、一対の誘導素子が、コモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなるため、接地線に印加される電圧及び制御用線に印加される電圧が平衡となる。このため、コモンモードノイズがノーマルモードノイズに変化することはなく、コイルの両端にコモンモードノイズとして印加された信号の電圧は互いに打ち消し合う。従って、ノイズが通信装置内へ流入することを防止することが可能である等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す説明図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられるコモンモードチョークコイル及びローパスフィルタの一例を示す回路図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係る通信システムにおけるコモンモードノイズの模擬実験の一例を示す回路図である。

【図4】本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す説明図である。

【図5】本発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示す説明図である。

【図6】規格化が進められているシステムの構成例を示す説明図である。

【図7】コモンモードノイズの模擬実験の一例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

【0036】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す説明図である。図１は、本発明の通信システムを、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備えるバッテリ（蓄電装置）１０に対し、充電スタンド等の給電装置２から給電する形態に適用する例を示している。

【0037】

車両１及び給電装置２の間は、充電ケーブル３により接続することが可能である。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる一対の給電線３１、３２、接地電位等の基準電位に接続する接地線（基準電位線）３３、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３４を内包している。充電ケーブル３の一端は、給電装置２側に接続されており、他端側に設けられたプラグ３０を車両１側の接続部位となる車載給電口として配設されている受電コネクタ１１に接続することができる。充電ケーブル３の他端のプラグ３０を受電コネクタ１１に接続することにより、充電ケーブル３内の給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４の端部に設けられた接続端子が、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子と接触し、図１に例示する回路構成となる。

【0038】

給電線３１、３２は、交流電圧が印加されるＡＣ線である。制御用線３４は、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信する信号線であり、給電装置２及び充電制御装置１３間が接続された場合に送受信される制御信号に基づいて充電制御が行われる。また、接地線３３及び制御用線３４は、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を伝送する媒体として用いることも可能である。即ち、車両１及び給電装置２は、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を重畳及び分離することにより通信を行うことが可能である。

【0039】

給電装置２は、交流電力を供給する電力供給装置２０と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置２１と、通信信号を送受信する通信装置２２と、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳及び分離する重畳分離器２３と、一対の誘導素子を用いたコモンモードチョークコイル２４と、通信信号を遮断するローパスフィルタ２５をとを備えている。

【0040】

電力供給装置２０には、給電線３１、３２の一端及び接地線３３が接続されている。充電制御装置２１には、制御用線３４の一端及び接地線３３が接続されている。給電装置２内の配線は、給電装置２外部の充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続された延長線として機能する内部導線ということになるが、以降の説明では、便宜上、内部導線として配設された延長線部分も含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。

【0041】

充電制御装置２１は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した出力側の回路であり、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通電開始等の様々な状態における充電制御を行う。

【0042】

充電制御装置２１は、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２等の各種素子、発振回路Ｏ等の各種回路を備えている。コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２等の各種素子のパラメータは、送受信される制御信号に係る帯域等を考慮して適宜設計される。例えば、１ｋＨｚの矩形波によるコントロールパイロット信号を制御信号として用いる場合には、２．２ｎＦのコンデンサＣ２及び１．０ｋΩの抵抗Ｒ２が用いられる。

【0043】

通信装置２２は、接地線３３から分岐した分岐線及び制御用線３４から分岐した分岐線に、重畳分離器２３を介して接続されており、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を送受信する。

【0044】

重畳分離器２３は、接地線３３から分岐した分岐線及び制御用線３４から分岐した分岐線にカップリングコンデンサを介して接続されている。カップリングコンデンサは、制御信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングコンデンサとしては、例えば、静電容量が１ｎＦのコンデンサが用いられる。

【0045】

重畳分離器２３は、各分岐線を介して接地線３３及び制御用線３４に両端が接続される一次コイル２３１と、一次コイル２３１に電磁的に結合される二次コイル２３２とを備えるカップリングトランス（電磁誘導式の信号変換器）等の回路である。そして、二次コイル２３２は、通信装置２２に接続されている。

【0046】

重畳分離器２３は、接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器２３が、通信装置２２から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置２２に入力することで、通信装置２２の通信が行われる。

【0047】

通信信号は搬送波（サブキャリア）に重畳した電磁波として送受信される。通信信号に係る搬送波に用いられる周波数の帯域としては、数１０ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ、例えば３０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの帯域が低速通信用の帯域として用いられる。また、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ、例えば２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの帯域が高速通信用の帯域として用いられる。なお、制御信号は、１ｋＨｚの発振器から出力されるので、通信信号より低周波の信号となる。

【0048】

コモンモードチョークコイル２４は、接地線３３及び制御用線３４に介装され、充電制御装置２１と、重畳分離器２３を介して通信装置２２に接続する２本の分岐線の分岐部との間に位置する。コモンモードチョークコイル２４は、接地線３３及び制御用線３４上に発生するコモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなる。

【0049】

ローパスフィルタ２５は、制御用線３４に介装されている。そして、ローパスフィルタ２５は、所定の周波数より低周波数の帯域、例えば、制御信号に用いられる帯域の信号を透過し、高周波数の通信信号を遮断する遮断部として機能する。

【0050】

図１では、ローパスフィルタ２５が、充電制御装置２１とコモンモードチョークコイル２４との間に位置する形態を示しているが、充電制御装置２１と、ローパスフィルタ２５との間にコモンモードチョークコイル２４が位置するように配置しても良い。

【0051】

また、図１では、充電制御装置２１と、コモンモードチョークコイル２４及びローパスフィルタ２５を夫々異なる構成として示しているが、充電制御装置２１がコモンモードチョークコイル２４及びローパスフィルタ２５を備えるようにしても良い。例えば、充電制御装置２１の内部又は外部に、コモンモードチョークコイル２４及びローパスフィルタ２５を一体化する等の構成とすることができる。

【0052】

車両１は、バッテリ１０及び受電コネクタ１１の他、バッテリに対する充電を行う充電装置１２と、充電制御に係る通信を行う充電制御装置１３と、通信信号を送受信する通信装置１４と、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号の重畳及び分離を行う重畳分離器１５と、一対の誘導素子を用いたコモンモードチョークコイル１６と、通信信号を遮断するローパスフィルタ１７とを備えている。

【0053】

車両１の受電コネクタ１１に充電ケーブル３のプラグを接続することにより、充電ケーブル３に内包された給電線３１、３２の他端、接地線３３の他端及び制御用線３４の他端に夫々設けられた接続端子が、受電コネクタ１１内に設けられた接続端子と接続される。

【0054】

受電コネクタ１１は、接続端子を介して給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４に接続される内部配線を備えている。給電線３１、３２に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部に配設されたＡＣ線を介して充電装置１２に接続されており、充電装置１２によりバッテリ１０に対する充電が行われる。接地線３３に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部配線又は車体接地（body earth）を介して充電装置１２及び充電制御装置１３、更にはバッテリ１０に接続されている。制御用線３４に接続された内部配線の他端は、車両１内の内部配線として配設された延長線を介して充電制御装置１３に接続されている。なお、以降の説明では、各内部配線、ＡＣ線、延長線をも含めて、給電線３１、３２、接地線３３及び制御用線３４として説明する。

【0055】

充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠した入力側の回路であり、給電装置２の充電制御装置２１と通信可能となった場合に、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信することにより、接続確認、通信開始等の様々な状態における充電制御を行う。

【0056】

充電制御装置１３は、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、ダイオードＶｄ等の各種素子を備えている。コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１等の各種素子のパラメータは、送受信される制御信号に係る帯域等を考慮して適宜設計される。例えば、１ｋＨｚの矩形波によるコントロールパイロット信号を制御信号として用いる場合には、１．８ｎＦのコンデンサＣ２及び２．７４ｋΩの抵抗Ｒ２が用いられる。

【0057】

通信装置１４は、接地線３３から分岐した分岐線及び制御用線３４から分岐した分岐線に、重畳分離器１５を介して接続されており、接地線３３及び制御用線３４を媒体として通信信号を送受信する。

【0058】

重畳分離器１５は、接地線３３から分岐した分岐線及び制御用線３４から分岐した分岐線にカップリングコンデンサを介して接続されている。カップリングコンデンサは、制御信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、通信信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングコンデンサとしては、例えば、静電容量が１ｎＦのコンデンサが用いられる。

【0059】

重畳分離器１５は、各分岐線を介して接地線３３及び制御用線３４に両端が接続される一次コイル１５１と、一次コイル１５１に電磁的に結合される二次コイル１５２とを備えるカップリングトランス等の回路である。そして、二次コイル１５２は、通信装置１４に接続されている。

【0060】

重畳分離器１５は、接地線３３及び制御用線３４に対して各種通信信号を重畳し、また、重畳された各種通信信号を分離する。重畳分離器１５が、通信装置１４から出力される各種通信信号を重畳し、また、分離した各種通信信号を通信装置１４に入力することで、通信装置１４の通信が行われる。

【0061】

コモンモードチョークコイル１６は、接地線３３及び制御用線３４に介装され、充電制御装置１３と、重畳分離器１６を介して通信装置１４に接続する２本の分岐線の分岐部との間に位置する。コモンモードチョークコイル１６は、接地線３３及び制御用線３４上に発生するコモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなる。

【0062】

ローパスフィルタ１７は、制御用線３４に介装されている。そして、ローパスフィルタ１７は、所定の周波数より低周波数の帯域、例えば、制御信号に用いられる帯域の信号を透過し、高周波数の通信信号を遮断する遮断部として機能する。

【0063】

図１では、ローパスフィルタ１７が、充電制御装置１３とコモンモードチョークコイル１６との間に位置する形態を示しているが、充電制御装置１３と、ローパスフィルタ１７との間にコモンモードチョークコイル１６が位置するように配置しても良い。

【0064】

また、図１では、充電制御装置１３と、コモンモードチョークコイル１６及びローパスフィルタ１７を夫々異なる構成として示しているが、充電制御装置１３がコモンモードチョークコイル１６及びローパスフィルタ１７を備えるようにしても良い。例えば、充電制御装置１３の内部又は外部に、コモンモードチョークコイル１６及びローパスフィルタ１７を一体化する等の構成とすることができる。

【0065】

図１に示すように本発明の通信システムを構成することで、重畳分離器１５、接地線３３、制御用線３４、重畳分離器２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信装置２２間で、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳するinband通信を実現することが可能となる。

【0066】

図２は、本発明の実施の形態１に係る通信システムにて用いられるコモンモードチョークコイル１６、２４及びローパスフィルタ１７、２５の一例を示す回路図である。図２は、図１に示した車両１が備えるコモンモードチョークコイル１６及びローパスフィルタ１７並びに充電制御装置１３を示している。なお、給電装置２が備えるコモンモードチョークコイル２４及びローパスフィルタ２５並びに充電制御装置２１も同様の配置となるので、図２では、それらの符号を併記し、併せて説明する。

【0067】

コモンモードチョークコイル１６、２４は、一対の誘導素子又はその等価回路を用いて構成され、コモンモードノイズに対してはハイインピーダンスとなるが、通信信号、制御信号等の信号に対してはローインピーダンスとなる。

【0068】

ローパスフィルタ１７、２５は、図２に示すように、例えば、インダクタンスが１．５ｍＨであるコイル及び１．０ｋΩの抵抗を並列に配置した回路、又はその等価回路として構成される。なお、同様の特性を得ることができるのであれば、他の回路を用いて構成しても良い。また、ローパスフィルタに用いる素子の値は一例であり、他の値の素子を用いても良い。

【0069】

図３は、本発明の実施の形態１に係る通信システムにおけるコモンモードノイズの模擬実験の一例を示す回路図である。図３は、図１に示した通信システムの車両１側において、コモンモードノイズに対する評価試験として実施されるＢＣＩ試験の等価回路を示している。ＢＣＩ試験等の評価試験においては、接地線３３及び制御用線３４に対し、ノイズ発生源となるプローブからコモンモードノイズが印加される。図３中４は、プローブを用いたノイズ発生源の等価回路となる模擬ノイズ源であり、模擬ノイズ源４は、接地線３３及び制御用線３４に対し同相のコモンモードノイズを印加する。

【0070】

模擬ノイズ源４からコモンモードノイズとして接地線３３及び制御用線３４に印加される電圧Ｖgnd 及びＶcpltは、振幅が等しい同相の信号である。コモンモードノイズに対してコモンモードチョークコイル１６はハイインピーダンスとなるため、接地線３３及び制御用線３４に印加される電圧Ｖgnd 及びＶcpltは、充電制御装置１３内の回路による線路インピーダンスの影響を受け難くなる。そして、コモンモードノイズは、充電制御装置１３内に流れることなく、振幅が略等しい同相の信号として、重畳分離器１５へ一次コイル１５１の両端から流入する。即ち、コモンモードノイズは、ノーマルモードノイズに変化することなく重畳分離器１５に印加される。一次コイル１５１の両端から流入したコモンモードノイズは、振幅が略等しい同相の信号であるため、一次コイル１５１内で打ち消し合い、通信装置１４へ流入することはない。従って、通信装置１４へのノイズの流入による誤動作等の異常が発生することを防止することができる。

【0071】

同様の状況は、給電装置２側でも同様であり、通信装置２２へのノイズの流入による誤動作等の異常が発生することを防止することができる。

【0072】

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、更に受電コネクタにもコモンモードチョークコイルを追加する形態である。なお、以降の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。

【0073】

図４は、本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成例を示す説明図である。図４は、図１に示した実施の形態１に係る通信システムにおいて、コモンモードチョークコイル１８を更に追加した構成である。図４に示す構成例において、受電コネクタ１１の筐体内には、一対の誘導素子を用いたコモンモードチョークコイル１８が組み込まれている。コモンモードチョークコイル１８は、受電コネクタ１１内において、接地線３３及び制御用線３４に接続される内部配線に介装されている。

【0074】

受電コネクタ１１内に組み込まれたコモンモードチョークコイル１８は、接地線３３及び制御用線３４上に発生するコモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなるため、実施の形態１より、コモンモードノイズに対する耐性を向上させることができる。なお、コモンモードチョークコイル１８は、受電コネクタ１１と一体化したものであれば、筐体外に配設しても良い。

【0075】

図４に示すように本発明の通信システムを構成することで、重畳分離器１５、接地線３３、制御用線３４、重畳分離器２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信装置２２間で、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳するinband通信を実現することが可能となる。

【0076】

実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態２から、充電制御装置と重畳分離器を介して通信装置に接続する２本の分岐線の分岐部との間に位置するコモンモードチョークコイルを省いた構成である。なお、以降の説明において、実施の形態１又は２と同様の構成については、実施の形態１又は２を参照するものとし、その説明を省略する。

【0077】

図５は、本発明の実施の形態３に係る通信システムの構成例を示す説明図である。図５は、図４に示した実施の形態２に係る通信システムにおいて、コモンモードチョークコイル１６を省いた構成である。図５に示す構成例において、受電コネクタ１１の筐体内には、一対の誘導素子を用いたコモンモードチョークコイル１８が組み込まれており、コモンモードチョークコイル１８は、受電コネクタ１１内において、接地線３３及び制御用線３４に接続される内部配線に介装されている。

【0078】

受電コネクタ１１内に組み込まれたコモンモードチョークコイル１８は、接地線３３及び制御用線３４上に発生するコモンモードノイズに対してハイインピーダンスとなるため、車両１内に流入するコモンモードノイズを抑制する。また、車両１内の装置にて生じたコモンモードノイズが車両１外へ流出することを防止する。コモンモードチョークコイル１８は、受電コネクタ１１と一体化したものであれば、筐体外に配設しても良い。

【0079】

図５に示すように本発明の通信システムを構成することで、重畳分離器１５、接地線３３、制御用線３４、重畳分離器２３及びその他の配線、素子、回路により通信信号を伝送するループ回路が形成される。これにより、車両１内の通信装置１４及び給電装置２の通信装置２２間で、接地線３３及び制御用線３４に対して通信信号を重畳するinband通信を実現することが可能となる。

【0080】

前記実施の形態１乃至３は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。例えば、前述の形態では、制御用線及び接地線から分岐した分岐線に重畳分離器を介して通信装置を接続する形態を示したが、制御用線等に重畳分離器等を介装し、介装した重畳分離器等に通信装置等を接続する形態であっても良い。

【0081】

また、車両が備えるバッテリ以外の充電対象に対する充電に係るシステムに適用することも可能である等、様々な形態に展開することが可能である。

【符号の説明】

【0082】

１ 車両
１０ バッテリ（蓄電装置）
１１ 受電コネクタ
１２ 充電装置
１３ 充電制御装置
１４ 通信装置
１５ 重畳分離器
１５１ 一次コイル
１５２ 二次コイル
１６ コモンモードチョークコイル（一対の誘電素子）
１７ ローパスフィルタ
１８ コモンモードチョークコイル（一対の誘導素子）
２ 給電装置
２０ 電力供給装置
２１ 充電制御装置
２２ 通信装置
２３ 重畳分離器
２４ コモンモードチョークコイル（一対の誘電素子）
２５ ローパスフィルタ
３ 充電ケーブル
３１、３２ 給電線
３３ 接地線
３４ 制御用線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】