JP5966407B2 - Mobile vehicle and non-contact power transmission device - Google Patents

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Description

本発明は、モータの動力によって移動可能な移動車両、及び該移動車両に対して電力を非接触で伝送可能な非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a moving vehicle that can move by the power of a motor, and a non-contact power transmission device that can transmit electric power to the moving vehicle in a non-contact manner.

近年、低炭素社会を実現すべく、動力発生源としてエンジンに代えて又はエンジンとともにモータを備える移動車両が多くなっている。エンジンに代えてモータを備える代表的な移動車両としては電気自動車(EV:Electric Vehicle)が挙げられ、エンジンとともにモータを備える移動車両としてはハイブリッド自動車(HV:Hybrid Vehicle)が挙げられる。このような移動車両は、モータを駆動する電力を供給する再充電が可能な蓄電池(例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池)を備えており、外部の電源装置から供給される電力によって蓄電池の充電が可能に構成されている。   In recent years, in order to realize a low-carbon society, more and more mobile vehicles are equipped with motors as power generation sources instead of engines or together with engines. A typical moving vehicle including a motor instead of the engine includes an electric vehicle (EV), and a moving vehicle including a motor together with the engine includes a hybrid vehicle (HV). Such a moving vehicle includes a rechargeable storage battery (for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery) that supplies electric power for driving a motor, and is supplied from an external power supply device. The storage battery can be charged with electric power.

現在実用化されつつある電気自動車やハイブリッド自動車(正確には、プラグイン・ハイブリッド自動車)において、蓄電池を充電するための電力は、電源装置と移動車両とを接続するケーブルを介して伝送されるのが殆どである。これに対し、近年においては、蓄電池を充電するための電力を非接触で移動車両に伝送する方法が提案されている。電力を非接触で効率的に伝送するには、電源装置に設けられる給電コイル(一次側コイル)と移動車両に設けられる受電コイル(二次側コイル)との相対的な位置関係を適切にする必要がある。   In electric vehicles and hybrid vehicles (more precisely, plug-in hybrid vehicles) that are currently being put into practical use, power for charging storage batteries is transmitted via a cable connecting the power supply device and the moving vehicle. Is most. On the other hand, in recent years, a method for transmitting electric power for charging a storage battery to a moving vehicle in a non-contact manner has been proposed. In order to efficiently transmit electric power in a non-contact manner, the relative positional relationship between a power feeding coil (primary coil) provided in the power supply device and a power receiving coil (secondary coil) provided in the moving vehicle is made appropriate. There is a need.

以下の特許文献1〜6には、非接触での電力伝送を効率的に行うために、一次側コイルと二次側コイルとの相対的な位置関係を調整する様々な方法が開示されている。具体的に、以下の特許文献1には、地上に敷設された一次側コイルの位置を検出する磁気センサの検出結果に応じて、二次側コイルの位置を調整する技術が開示されている。以下の特許文献2,3には、二次側コイルの位置に応じて一次側コイルの位置を調整する技術が開示されている。   The following Patent Documents 1 to 6 disclose various methods for adjusting the relative positional relationship between the primary coil and the secondary coil in order to efficiently perform non-contact power transmission. . Specifically, the following Patent Document 1 discloses a technique for adjusting the position of the secondary side coil in accordance with the detection result of the magnetic sensor that detects the position of the primary side coil laid on the ground. The following Patent Documents 2 and 3 disclose techniques for adjusting the position of the primary side coil in accordance with the position of the secondary side coil.

また、以下の特許文献4には、駐車スペースに車両を駐車する際に、車両に設けられたカメラで撮像された位置決めマーカの画像を運転室内の表示装置に表示することによって、二次側コイルが設けられた車両を最適位置に誘導する技術が開示されている。以下の特許文献5には、無人搬送車に設けられた被当接部材が、給電装置に設けられた当接部材に当接することによって、一次側コイルと二次側コイルとの位置合わせを行う技術が開示されている。以下の特許文献6には、充電用の二次側コイルに加えてセンサ用の二次側コイルを設け、これら二次側コイルによって得られる電力の強度の検出結果に基づいて充電用の一次側コイルと充電用の二次側コイルとの位置合わせを行う技術が開示されている。   Further, in the following Patent Document 4, when a vehicle is parked in a parking space, a secondary coil is displayed by displaying an image of a positioning marker imaged by a camera provided in the vehicle on a display device in the cab. A technique for guiding a vehicle provided with a vehicle to an optimal position is disclosed. In Patent Document 5 below, the contacted member provided in the automatic guided vehicle is brought into contact with the contact member provided in the power feeding device, thereby aligning the primary side coil and the secondary side coil. Technology is disclosed. In Patent Document 6 below, a secondary coil for a sensor is provided in addition to a secondary coil for charging, and the primary side for charging is based on the detection result of the power intensity obtained by these secondary coils. A technique for performing alignment between a coil and a secondary coil for charging is disclosed.

特開平8−33112号公報JP-A-8-33112 特開2006−345588号公報JP 2006-345588 A 特開2011−205829号公報JP 2011-205829 A 特開2010−226945号公報JP 2010-226945 A 特開2010−259136号公報JP 2010-259136 A 特開2011−160515号公報JP 2011-160515 A

ところで、上述した特許文献1〜3に開示された技術では、一次側コイルの位置に応じて二次側コイルの位置を調整し、或いは、二次側コイルの位置に応じて一次側コイルの位置を調整している。このため、一次側コイル又は二次側コイルの位置を調整するためのモータと駆動機構とが必要になり、大型化するとともにコストが上昇してしまうという問題があった。   By the way, in the technique disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above, the position of the secondary coil is adjusted according to the position of the primary coil, or the position of the primary coil according to the position of the secondary coil. Is adjusted. For this reason, the motor and drive mechanism for adjusting the position of a primary side coil or a secondary side coil are needed, and there existed a problem that cost increased while it enlarged.

上述した特許文献4に開示された技術では、位置合わせマーカの撮像画像を表示して車両を最適位置に誘導しており、上述した特許文献5に開示された技術では、無人搬送車を給電装置に当接させることによって位置合わせを行っている。このため、これらの技術において、大きさや二次側コイルの取り付け位置が異なる様々な車両や無人搬送車に対応するためには、車両や無人搬送車の種類毎に最適な位置合わせマーカや当接部材を用意しておき、車両や無人搬送車の種類に応じて位置合わせマーカや当接部材を選択する必要があり、現実的ではないという問題があった。上述した特許文献6に開示された技術では、車両に設けられる二次側コイル及び回路の構成が複雑化するという問題があった。   In the technique disclosed in Patent Document 4 described above, the captured image of the alignment marker is displayed to guide the vehicle to the optimum position. In the technique disclosed in Patent Document 5 described above, the automatic guided vehicle is used as a power feeding device. Positioning is performed by bringing them into contact with each other. Therefore, in these technologies, in order to cope with various vehicles and automatic guided vehicles having different sizes and attachment positions of the secondary side coils, the optimum alignment marker and contact for each type of automatic vehicle and automatic guided vehicle. There is a problem that it is not realistic to prepare a member and select an alignment marker or a contact member according to the type of the vehicle or the automatic guided vehicle. The technique disclosed in Patent Document 6 described above has a problem that the configuration of the secondary coil and the circuit provided in the vehicle is complicated.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大型化、複雑化、及びコスト上昇を招くことなく、大きさやコイルの取り付け位置が異なっていても非接触での電力伝送を効率的に行うことができる移動車両及び非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can efficiently perform non-contact power transmission even if the size and the mounting position of the coil are different without causing an increase in size, complexity, and cost. An object of the present invention is to provide a mobile vehicle and a non-contact power transmission device that can be performed.

上記目的を達成するために、本発明では、移動車両に係る第1の解決手段として、移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池とを備える移動車両において、外部の一次側コイルから非接触で給電される電力を受電する二次側コイルと、前記二次側コイルが受電した電力を消費する負荷装置と、前記二次側コイルが受電した電力の供給先を前記負荷装置あるいは前記蓄電池の何れかに設定する電力供給先設定手段と、前記二次側コイルが受電した電力の供給先が前記電力供給先設定手段によって前記負荷装置に設定された状態において前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量を求める演算部と、前記演算部で求められた受電量に基づいて移動すべき方向を示す信号を提示する信号提示部とを備える、という手段を採用する。   In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solution means for a moving vehicle, in a moving vehicle comprising a motor that generates power for movement and a storage battery that supplies electric power for driving the motor. A secondary coil that receives electric power fed in a non-contact manner from an external primary coil; a load device that consumes electric power received by the secondary coil; and supply of electric power received by the secondary coil In a state where the power supply destination setting means for setting the destination to either the load device or the storage battery and the power supply destination received by the secondary coil are set to the load device by the power supply destination setting means A calculation unit for obtaining a received power amount indicating the amount of power received by the secondary coil, and a signal presenting unit for presenting a signal indicating a direction to move based on the received power amount obtained by the calculation unit It comprises, employing a means of.

本発明では、移動車両に係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記一次側コイルが前記二次側コイルに給電する電力の電力量を示す給電量が外部から入力される入力部を備え、前記演算部は、前記受電量と前記給電量とに基づいて前記一次側コイルから前記二次側コイルへの電力伝送効率を求め、前記信号提示部は、前記受電量に代えて前記電力伝送効率に基づいて移動すべき方向を示す信号を提示する、という手段を採用する。   In the present invention, as a second solving means relating to a moving vehicle, in the first solving means, a power supply amount indicating an amount of power supplied from the primary coil to the secondary coil is input from the outside. An input unit; and the calculation unit obtains power transmission efficiency from the primary side coil to the secondary side coil based on the received power amount and the supplied power amount, and the signal presenting unit replaces the received power amount. Then, a means for presenting a signal indicating a direction to move based on the power transmission efficiency is employed.

本発明では、移動車両に係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記信号提示部は、前記移動すべき方向を示す信号を光又は音により提示する、という手段を採用する。   In the present invention, as a third solving means relating to a moving vehicle, in the first or second solving means, the signal presentation unit presents the signal indicating the direction to be moved by light or sound. Is adopted.

本発明では、移動車両に係る第4の解決手段として、上記第1〜第3のいずれか1つの解決手段において、前記二次側コイルの位置調整が完了したことを示す位置調整完了通知を外部に出力する出力部を備える、という手段を採用する。   In the present invention, as a fourth solving means relating to the moving vehicle, in any one of the first to third solving means, a position adjustment completion notification indicating that the position adjustment of the secondary coil has been completed is externally issued. A means is provided that includes an output section that outputs to

また、本発明では、非接触電力伝送装置に係る第1の解決手段として、上記第2または第3の解決手段に係る移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求める給電量演算部と、前記給電量演算部で求められた前記給電量を前記移動車両に出力する第2の出力部とを備える、という手段を採用する。   Further, in the present invention, as the first solving means related to the non-contact power transmission device, non-contact power is transmitted in a non-contact manner using the primary coil to the moving vehicle according to the second or third solving means. A power transmission device, wherein a power supply amount calculation unit that calculates a power supply amount indicating the amount of power supplied from the primary coil, and the power supply amount determined by the power supply amount calculation unit is output to the mobile vehicle The second output unit is used.

本発明では、非接触電力伝送装置に係る第2の解決手段として、上記第4の解決手段に係る移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求める給電量演算部と、前記給電量演算部で求められた前記給電量を前記移動車両に出力する第2の出力部と、前記位置調整完了通知が入力される第2の入力部とを備え、前記第2の入力部に前記位置調整完了通知が入力されると、前記一次側コイルから前記二次側コイルに給電する電力量を増大させる、という手段を採用する。   In the present invention, as a second solving means related to the non-contact power transmission device, a non-contact power transmission device that transmits power in a non-contact manner to the moving vehicle according to the fourth solving means using the primary side coil. A power supply amount calculation unit that calculates a power supply amount indicating the amount of power supplied from the primary coil, and a second output unit that outputs the power supply amount determined by the power supply amount calculation unit to the mobile vehicle. And a second input unit to which the position adjustment completion notification is input. When the position adjustment completion notification is input to the second input unit, power is supplied from the primary coil to the secondary coil. The means of increasing the amount of power to be used is adopted.

また、本発明では、移動車両に係る第5の解決手段として、移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池とを備える移動車両において、外部の一次側コイルから非接触で給電される電力を受電する二次側コイルと、前記二次側コイルが受電した電力を消費する負荷装置と、前記二次側コイルが受電した電力の供給先を前記負荷装置あるいは前記蓄電池の何れかに設定する電力供給先設定手段と、前記二次側コイルが受電した電力の供給先が前記電力供給先設定手段によって前記負荷装置に設定された状態において前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量を求める受電量演算部と、前記受電量演算部で求められた前記受電量を外部に出力する出力部とを備える、という手段を採用する。   Further, in the present invention, as a fifth solving means relating to the moving vehicle, in a moving vehicle comprising a motor that generates power for movement and a storage battery that supplies electric power for driving the motor, an external primary coil A secondary coil that receives power supplied in a non-contact manner, a load device that consumes the power received by the secondary coil, and a supply destination of the power received by the secondary coil as the load device or In the state where the power supply destination setting means to be set in any of the storage batteries and the supply destination of the power received by the secondary coil are set in the load device by the power supply destination setting means, the secondary side coil A means is provided that includes a received power amount calculation unit that obtains a received power amount indicating the amount of received power, and an output unit that outputs the received power amount obtained by the received power amount calculation unit to the outside.

また、本発明では、非接触電力伝送装置に係る第3の解決手段として、上記第5の解決手段に係る移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量が入力される入力部と、前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求め、前記受電量と前記給電量とに基づいて前記一次側コイルから前記二次側コイルへの電力伝送効率を求める演算部と、前記演算部で求められた電力伝送効率に基づいて移動すべき方向を示す信号を提示する信号提示部とを備える、という手段を採用する。   Moreover, in this invention, the non-contact electric power transmission apparatus which transmits electric power non-contact using the said primary side coil to the mobile vehicle which concerns on the said 5th solving means as a 3rd solving means which concerns on a non-contact electric power transmission apparatus. An input unit that receives a power reception amount indicating the amount of power received by the secondary side coil; and a power supply amount that indicates a power amount of power supplied from the primary side coil; A calculation unit for obtaining power transmission efficiency from the primary coil to the secondary coil based on the amount and the power supply amount, and a signal indicating a direction to move based on the power transmission efficiency obtained by the calculation unit The signal presentation part which presents is provided.

本発明では、非接触電力伝送装置に係る第4の解決手段として、前記信号提示部は、前記移動すべき方向を示す信号を光又は音により提示する、という手段を採用する。   In the present invention, as a fourth solving means relating to the non-contact power transmission device, the signal presenting unit employs a means for presenting the signal indicating the direction to be moved by light or sound.

本発明によれば、非接触電力伝送装置から移動車両への受電量を求め、この電力伝送効率に応じて、移動車両の移動すべき方向を示す信号を提示するようにしている。このため、大きさや二次側コイルの取り付け位置が異なる移動車両であっても、運転者の運転によって一次側コイルに対する二次側の位置を正確に調整することができ、効率的に電力を伝送することができるという効果がある。また、一次側コイルや二次側コイルを単独で移動させる機構やセンサ用の二次側コイル等が不要であるため、大型化、複雑化、及びコスト上昇を招くこともないという効果がある。また、本発明によれば、一次側コイルと二次側コイルとの位置調整を行う際に、一次側コイルから給電される電力ではなく、蓄電池の電力を用いてモータを駆動制御する。これによって、位置調整時において、一次側コイルからは、位置調整に必要な最低限の電力を出力すればよいので、一次側コイルから出力された電力の内の二次側コイルに受電されない電力損失を小さくすることができる。   According to the present invention, the amount of power received from the non-contact power transmission device to the moving vehicle is obtained, and a signal indicating the direction in which the moving vehicle should move is presented according to the power transmission efficiency. For this reason, even for mobile vehicles with different sizes and secondary coil attachment positions, the position of the secondary side relative to the primary coil can be accurately adjusted by the driver's operation, and power can be transmitted efficiently There is an effect that can be done. In addition, since a mechanism for moving the primary side coil and the secondary side coil, a secondary side coil for sensors, and the like are unnecessary, there is an effect that the size, the complexity, and the cost increase are not caused. Further, according to the present invention, when adjusting the positions of the primary side coil and the secondary side coil, the motor is driven and controlled using the power of the storage battery instead of the power supplied from the primary side coil. As a result, at the time of position adjustment, it is only necessary to output the minimum power necessary for position adjustment from the primary side coil, so that the power loss that is not received by the secondary side coil among the power output from the primary side coil. Can be reduced.

本発明の第1実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the moving vehicle and non-contact electric power transmission apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の電気的構成を詳細に示す図である。It is a figure which shows the electrical structure of the moving vehicle and non-contact electric power transmission apparatus by 1st Embodiment of this invention in detail. 本発明の第2実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the moving vehicle and non-contact electric power transmission apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の電気的構成を詳細に示す図である。It is a figure which shows the electrical structure of the moving vehicle and non-contact electric power transmission apparatus by 2nd Embodiment of this invention in detail. 本発明の実施形態による非接触電力伝送装置に用いて好適な給電コイルの設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the suitable feeding coil used for the non-contact electric power transmission apparatus by embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置について詳細に説明する。尚、以下では、移動車両が動力発生源としてモータのみを用いる電気自動車である場合を例に挙げて説明する。   Hereinafter, a mobile vehicle and a non-contact power transmission device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a case where the moving vehicle is an electric vehicle using only a motor as a power generation source will be described as an example.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の非接触電力伝送装置1は、地表面に設置されており、地上を走行する移動車両としての電気自動車2が、予め定められた位置関係(後述する電磁気結合回路が形成される位置関係)で停車しているときに、電気自動車2に対して電力(蓄電池24を充電するための電力)を非接触で伝送可能である。この非接触電力伝送装置1は、外部電源11、整流回路12、給電回路13、及び給電コイル14(一次側コイル)等を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a mobile vehicle and a non-contact power transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the non-contact power transmission device 1 of the present embodiment is installed on the ground surface, and an electric vehicle 2 as a moving vehicle traveling on the ground has a predetermined positional relationship (electromagnetic coupling described later). When the vehicle is stopped at a positional relationship where a circuit is formed, electric power (electric power for charging the storage battery 24) can be transmitted to the electric vehicle 2 in a non-contact manner. The non-contact power transmission device 1 includes an external power source 11, a rectifier circuit 12, a power feeding circuit 13, a power feeding coil 14 (primary side coil), and the like.

外部電源11は、電気自動車2に伝送すべき電力を生成するために必要となる電力を供給する電源であり、例えば電圧が200[V]である三相交流電力を供給する電源である。尚、この外部電源11は、三相交流電源に限られることはなく、商用交流電源のような単相交流電力を供給する電源であっても良い。整流回路12は、外部電源11から供給される交流電力を整流して直流電力に変換する回路である。   The external power source 11 is a power source that supplies power necessary to generate power to be transmitted to the electric vehicle 2, and is a power source that supplies, for example, three-phase AC power having a voltage of 200 [V]. The external power source 11 is not limited to a three-phase AC power source, and may be a power source that supplies single-phase AC power such as a commercial AC power source. The rectifier circuit 12 is a circuit that rectifies AC power supplied from the external power supply 11 and converts it into DC power.

外部電源11として燃料電池や太陽電池など直流電源を利用することも可能である。この場合、整流回路12は省略可能である。   A DC power source such as a fuel cell or a solar cell can be used as the external power source 11. In this case, the rectifier circuit 12 can be omitted.

給電回路13は、整流回路12から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を給電コイル14と電気自動車2に設けられる受電コイル25とによって形成される電磁気結合回路を介して非接触で電気自動車2に供給する。具体的に、給電回路13は、整流回路12からの直流電力を交流電力に変換して給電コイル14に与えることにより、電気自動車2に対する非接触給電を実現する。   The power feeding circuit 13 converts the DC power supplied from the rectifier circuit 12 into AC power, and the AC power is not transmitted through an electromagnetic coupling circuit formed by the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 provided in the electric vehicle 2. The electric vehicle 2 is supplied by contact. Specifically, the power supply circuit 13 realizes non-contact power supply to the electric vehicle 2 by converting the DC power from the rectifier circuit 12 into AC power and supplying the AC power to the power supply coil 14.

給電コイル14は、地表面に設置されており、給電回路13から供給される交流電力を非接触で電気自動車2に給電するためのコイルである。この給電コイル14と電気自動車2に設けられた受電コイル25とが近接した状態に配置されることで、上記の電磁気結合回路が形成される。この電磁気結合回路は、給電コイル14と受電コイル25とが電磁気的に結合して給電コイル14から受電コイル25への非接触の給電が行われる回路を意味し、「電磁誘導方式」で給電を行う回路と、「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路との何れの回路であっても良い。   The power feeding coil 14 is installed on the ground surface and is a coil for feeding AC power supplied from the power feeding circuit 13 to the electric vehicle 2 in a non-contact manner. The power supply coil 14 and the power receiving coil 25 provided in the electric vehicle 2 are arranged in proximity to each other, thereby forming the electromagnetic coupling circuit. This electromagnetic coupling circuit means a circuit in which the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 are electromagnetically coupled and non-contact power feeding from the power feeding coil 14 to the power receiving coil 25 is performed. Either a circuit that performs power supply or a circuit that performs power feeding by an “electromagnetic resonance method” may be used.

図1に示す通り、移動車両としての電気自動車2は、モータ21、インバータ22、コンタクタ23、蓄電池24、受電コイル25(二次側コイル)、受電回路26、充電装置27、負荷装置28、及び信号提示器D1(信号提示部)等を備え、運転者による上記非接触電力伝送装置1の給電コイル14に対する受電コイル25の位置の調整を補助する機能を有している。ここで、上記構成要素のうちインバータ22、蓄電池24及び充電装置27は、直流バスB1に接続されており、コンタクタ23、受電回路26及び充電装置27は、直流バスB2に接続されている。また、コンタクタ23及び充電装置27は、本実施形態における電力供給先設定手段を構成するものである。   As shown in FIG. 1, an electric vehicle 2 as a moving vehicle includes a motor 21, an inverter 22, a contactor 23, a storage battery 24, a power receiving coil 25 (secondary coil), a power receiving circuit 26, a charging device 27, a load device 28, and A signal presenter D1 (signal presenter) is provided, and has a function of assisting the driver to adjust the position of the power receiving coil 25 with respect to the power feeding coil 14 of the non-contact power transmission device 1. Here, among the above components, the inverter 22, the storage battery 24, and the charging device 27 are connected to the DC bus B1, and the contactor 23, the power receiving circuit 26, and the charging device 27 are connected to the DC bus B2. Further, the contactor 23 and the charging device 27 constitute power supply destination setting means in the present embodiment.

モータ21は、電気自動車2を移動させるための動力を発生する動力発生源として電気自動車2に搭載されており、インバータ22の駆動に応じた動力を発生する。このモータ21としては、永久磁石型同期モータ、誘導モータ等のモータを用いることができる。インバータ22は、制御器34(図1では図示省略、図2参照)の制御の下で、蓄電池24から供給される電力を用いてモータ21を駆動する。   The motor 21 is mounted on the electric vehicle 2 as a power generation source that generates power for moving the electric vehicle 2, and generates power according to the drive of the inverter 22. As the motor 21, a motor such as a permanent magnet type synchronous motor or an induction motor can be used. The inverter 22 drives the motor 21 using the power supplied from the storage battery 24 under the control of the controller 34 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 2).

コンタクタ23は、負荷装置28と直流バスB2との間、つまり受電回路26と負荷装置28との間に設けられ、制御器34の制御の下で、受電回路26と負荷装置28との接続状態と切断状態とを切り替える。具体的に、コンタクタ23は、非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率(詳細は後述する)の上昇時、つまり給電コイル14に対する受電コイル25の位置調整時には、受電回路26と負荷装置28とを接続するために閉状態となり、電力伝送効率が上昇から一定あるいは下降に転じる、つまり位置調整完了後には、受電回路26と負荷装置28とを切断するために開状態となる。   The contactor 23 is provided between the load device 28 and the DC bus B2, that is, between the power reception circuit 26 and the load device 28, and is connected to the power reception circuit 26 and the load device 28 under the control of the controller 34. And switch between disconnected states. Specifically, the contactor 23 is connected to the power receiving circuit 26 when the power transmission efficiency from the contactless power transmission device 1 to the electric vehicle 2 is increased, that is, when the position of the power receiving coil 25 with respect to the power feeding coil 14 is adjusted. In order to connect the load device 28, the closed state is established, and the power transmission efficiency changes from increasing to constant or decreasing. That is, after the position adjustment is completed, the power receiving circuit 26 and the load device 28 are disconnected.

蓄電池24は、電気自動車2に搭載された再充電が可能な電池(例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池)であり、モータ21を駆動するための電力を供給する。受電コイル25は、電気自動車2の底部に設けられており、非接触電力伝送装置1に設けられた給電コイル14から供給される電力(交流電力)を非接触で受電するためのコイルである。この受電コイル25が非接触電力伝送装置1の給電コイル14に近接することによって、前述した電磁気結合回路が形成される。   The storage battery 24 is a rechargeable battery (for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery) mounted on the electric vehicle 2 and supplies electric power for driving the motor 21. The power receiving coil 25 is provided at the bottom of the electric vehicle 2 and is a coil for receiving power (AC power) supplied from the power supply coil 14 provided in the non-contact power transmission device 1 in a non-contact manner. When the power receiving coil 25 comes close to the power feeding coil 14 of the non-contact power transmission device 1, the above-described electromagnetic coupling circuit is formed.

受電回路26は、非接触電力伝送装置1の給電コイル14と受電コイル25とによって形成される電磁気結合回路を介して非接触で供給されてくる電力(交流電力)を受電し、受電した電力を直流電力に変換して直流バスB2に供給する。充電装置27は、受電回路26から直流バスB2を介して供給される電力(直流電力)を用いて蓄電池24の充電を行う装置である。負荷装置28は、コンタクタ23を介して直流バスB2に接続されている。このような負荷装置28は、例えば所定の抵抗値を有する抵抗器であり、コンタクタ23によって受電回路26と接続状態である場合には、受電回路26から供給される直流電力を消費する。   The power receiving circuit 26 receives electric power (AC power) supplied in a non-contact manner through an electromagnetic coupling circuit formed by the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 of the non-contact power transmission device 1 and receives the received power. It is converted into DC power and supplied to the DC bus B2. The charging device 27 is a device that charges the storage battery 24 using electric power (DC power) supplied from the power receiving circuit 26 via the DC bus B2. The load device 28 is connected to the DC bus B2 via the contactor 23. Such a load device 28 is, for example, a resistor having a predetermined resistance value, and consumes DC power supplied from the power receiving circuit 26 when being connected to the power receiving circuit 26 by the contactor 23.

尚、上述した給電回路13、給電コイル14、受電コイル25、及び受電回路26の構成と動作の詳細は、例えば特開2009−225551号公報(「電力伝送システム」)或いは特開2008−236916号公報(「非接触電力伝送装置」)に開示されている。   Note that details of the configuration and operation of the power feeding circuit 13, the power feeding coil 14, the power receiving coil 25, and the power receiving circuit 26 described above are disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-225551 ("Power Transmission System") or Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-236916. This is disclosed in a gazette (“contactless power transmission device”).

信号提示器D1は、非接触電力伝送装置1からの電力を用いて電気自動車2に搭載された蓄電池24を充電する際に、非接触電力伝送装置1の給電コイル14と電気自動車2の受電コイル25との位置調整のために、運転者に対して電気自動車2の移動すべき方向を示す信号を提示する。具体的に、信号提示器D1は、緑色ランプd1と赤色ランプd2とを備えており、非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率(詳細は後述する)に応じて、緑色ランプd1又は赤色ランプd2を点灯させることによって電気自動車2の移動すべき方向を示す信号を提示する。   When the signal presenter D1 charges the storage battery 24 mounted on the electric vehicle 2 using the power from the non-contact power transmission device 1, the power supply coil 14 of the non-contact power transmission device 1 and the power receiving coil of the electric vehicle 2 For the position adjustment with 25, a signal indicating the direction in which the electric vehicle 2 should move is presented to the driver. Specifically, the signal presenter D1 includes a green lamp d1 and a red lamp d2, and the green lamp is selected according to the power transmission efficiency (details will be described later) from the non-contact power transmission device 1 to the electric vehicle 2. The signal indicating the direction in which the electric vehicle 2 should move is presented by turning on d1 or the red lamp d2.

例えば、信号提示器D1は、電力伝送効率が上昇する方向に電気自動車2が移動している場合には緑色ランプd1を点灯させ、電力伝送効率が下降する方向に電気自動車2が移動している場合には赤色ランプd2を点灯させる。尚、信号提示器D1は、電気自動車2の移動すべき方向を示す信号を光により提示しても良く、或いは音(例えば、短い音の繰り返し)により提示しても良い。   For example, the signal presenter D1 turns on the green lamp d1 when the electric vehicle 2 is moving in the direction in which the power transmission efficiency increases, and the electric vehicle 2 is moving in the direction in which the power transmission efficiency decreases. In this case, the red lamp d2 is turned on. The signal presenter D1 may present a signal indicating the direction in which the electric vehicle 2 should move with light, or may present with sound (for example, repetition of short sounds).

図2は、本発明の第1実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の電気的構成を詳細に示す図である。尚、図2において、図1に示す構成と同じ構成については同一の符号を付している。図2に示す通り、上述した非接触電力伝送装置1の整流回路12は、三相全波整流回路(ブリッジ整流回路)で実現されている。また、非接触電力伝送装置1の給電回路13は、スイッチングレッグL1,L2(直列接続された2つのトランジスタと、これら2つのトランジスタにそれぞれ並列接続されたダイオードとからなる回路)が並列接続された回路(インバータ)で実現されている。なお、トランジスタとしては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)などを使用することができる。   FIG. 2 is a diagram showing in detail the electrical configuration of the mobile vehicle and the non-contact power transmission device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. As shown in FIG. 2, the rectifier circuit 12 of the contactless power transmission device 1 described above is realized by a three-phase full-wave rectifier circuit (bridge rectifier circuit). In addition, the power feeding circuit 13 of the non-contact power transmission apparatus 1 has switching legs L1 and L2 (a circuit composed of two transistors connected in series and a diode connected in parallel to each of these two transistors) connected in parallel. It is realized by a circuit (inverter). As the transistor, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), or the like can be used.

尚、給電回路13と給電コイル14との間には2つのコンデンサ14aが設けられている。このコンデンサ14aは、給電コイル14とともに直列共振回路を形成する。給電コイル14の一端は、一方のコンデンサ14aを介して給電回路13のスイッチングレッグL1に接続されており、給電コイル14の他端は、他方のコンデンサ14aを介して給電回路13のスイッチングレッグL2に接続されている。   Two capacitors 14 a are provided between the power feeding circuit 13 and the power feeding coil 14. This capacitor 14 a forms a series resonance circuit together with the feeding coil 14. One end of the feeding coil 14 is connected to the switching leg L1 of the feeding circuit 13 via one capacitor 14a, and the other end of the feeding coil 14 is connected to the switching leg L2 of the feeding circuit 13 via the other capacitor 14a. It is connected.

非接触電力伝送装置1は、上記の外部電源11〜給電コイル14に加えて、電圧測定器15、電流測定器16、電力量演算器17(給電量演算部)、及び無線通信装置18(第2の入力部、第2の出力部)及び制御部19を備える。上記電圧測定器15及び電流測定器16は、整流回路12と給電回路13との間に設けられており、給電回路13の入力電圧V1(t)及び入力電流I1(t)をそれぞれ測定する。   The non-contact power transmission device 1 includes a voltage measuring device 15, a current measuring device 16, a power amount calculator 17 (power supply amount calculation unit), and a wireless communication device 18 (first unit) in addition to the external power source 11 to the power supply coil 14. 2 input units, a second output unit) and a control unit 19. The voltage measuring device 15 and the current measuring device 16 are provided between the rectifier circuit 12 and the power feeding circuit 13 and measure the input voltage V1 (t) and the input current I1 (t) of the power feeding circuit 13, respectively.

電力量演算器17は、電圧測定器15で測定された入力電圧V1(t)と電流測定器16で測定された入力電流I1(t)とを用いて給電回路13に供給される電力の電力量P1を求める。具体的には、V1(t)とI1(t)を乗じて電力量P1を算出する。尚、給電回路13及び給電コイル14の損失が零であれば、給電回路13に供給される電力の電力量P1は、給電コイル14から給電される電力の電力量(給電量)と等しくなる。   The power amount calculator 17 uses the input voltage V1 (t) measured by the voltage measuring device 15 and the input current I1 (t) measured by the current measuring device 16 to supply power to the power feeding circuit 13. The amount P1 is obtained. Specifically, the electric energy P1 is calculated by multiplying V1 (t) and I1 (t). If the loss of the power supply circuit 13 and the power supply coil 14 is zero, the power amount P1 of power supplied to the power supply circuit 13 is equal to the power amount of power supplied from the power supply coil 14 (power supply amount).

無線通信装置18は、電気自動車2に設けられた無線通信装置32と各種情報の無線通信が可能であり、例えば電力量演算器17で求められた電力量P1を示す情報を無線通信装置32に送信し、制御器34が出力する位置調整完了通知N(後述)を受信する。尚、無線通信装置18は、その設置位置を中心として半径が数メートル程度のエリア内に電気自動車2の無線通信装置32が位置する場合に無線通信装置32との通信が可能である。   The wireless communication device 18 can wirelessly communicate various information with the wireless communication device 32 provided in the electric vehicle 2. For example, information indicating the power amount P <b> 1 obtained by the power amount calculator 17 is stored in the wireless communication device 32. The position adjustment completion notification N (described later) output from the controller 34 is transmitted. The wireless communication device 18 can communicate with the wireless communication device 32 when the wireless communication device 32 of the electric vehicle 2 is located in an area having a radius of about several meters centered on the installation position.

制御部19は、無線通信装置18と無線通信装置32との通信に応じて給電回路13を制御する。すなわち、この制御部19は、無線通信装置18が無線通信装置32から受信する信号(後述する位置調整完了通知N)に応じて、給電回路13が給電コイル14に出力する電力を微小電力と大電力とに切り換えさせる。   The control unit 19 controls the power feeding circuit 13 in accordance with communication between the wireless communication device 18 and the wireless communication device 32. That is, the control unit 19 increases the power output from the power feeding circuit 13 to the power feeding coil 14 to a very small power according to a signal (position adjustment completion notification N described later) received by the wireless communication device 18 from the wireless communication device 32. Switch to power.

また、図2に示す通り、電気自動車2の受電回路26は、4つのダイオードからなるブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の出力端に並列接続されたコンデンサとによって実現されている。尚、受電コイル25と受電回路26との間にはコンデンサ25aが並列接続されており、モータ21にはモータ21の回転角を検出するレゾルバやエンコーダ等の回転角検出器21aが取り付けられている。   As shown in FIG. 2, the power receiving circuit 26 of the electric vehicle 2 is realized by a bridge rectifier circuit including four diodes and a capacitor connected in parallel to the output terminal of the bridge rectifier circuit. A capacitor 25 a is connected in parallel between the power receiving coil 25 and the power receiving circuit 26, and a rotation angle detector 21 a such as a resolver or encoder that detects the rotation angle of the motor 21 is attached to the motor 21. .

電気自動車2は、上記のモータ21〜負荷装置28及び信号提示器D1に加えて、電圧測定器29、電流測定器30、電力量演算器31、無線通信装置32(入力部、出力部)、効率計算器33、及び制御器34を備える。電圧測定器29及び電流測定器30は、受電回路26と負荷装置28との間に設けられており、負荷装置28の入力電圧V2(t)及び入力電流I2(t)をそれぞれ測定する。なお、電気自動車2において、電力量演算器31及び効率計算器33は、本実施形態における演算部を構成する。   In addition to the motor 21 to the load device 28 and the signal presenter D1, the electric vehicle 2 includes a voltage measuring device 29, a current measuring device 30, an electric energy calculator 31, a wireless communication device 32 (input unit, output unit), An efficiency calculator 33 and a controller 34 are provided. The voltage measuring device 29 and the current measuring device 30 are provided between the power receiving circuit 26 and the load device 28, and measure the input voltage V2 (t) and the input current I2 (t) of the load device 28, respectively. In the electric vehicle 2, the electric energy calculator 31 and the efficiency calculator 33 constitute an arithmetic unit in the present embodiment.

電力量演算器31は、電圧測定器29で測定された入力電圧V2(t)と電流測定器30で測定された入力電流I2(t)とを用いて受電回路26で受電された電力の電力量P2を求める。具体的には、V2(t)とI2(t)を乗じて電力量P2を算出する。尚、受電コイル25及び受電回路26の損失が零であれば、受電回路26で受電された電力の電力量P2は、受電コイル25で受電される電力の電力量(受電量)と等しくなる。   The power amount calculator 31 uses the input voltage V <b> 2 (t) measured by the voltage measuring device 29 and the input current I <b> 2 (t) measured by the current measuring device 30 to obtain the power of the power received by the power receiving circuit 26. The amount P2 is obtained. Specifically, the electric energy P2 is calculated by multiplying V2 (t) and I2 (t). If the losses of the power receiving coil 25 and the power receiving circuit 26 are zero, the power amount P2 of the power received by the power receiving circuit 26 is equal to the power amount (power received amount) of the power received by the power receiving coil 25.

無線通信装置32は、非接触電力伝送装置1に設けられた無線通信装置18と各種情報の無線通信が可能であり、例えば無線通信装置18から送信されてくる電力量P1を示す情報を受信し、制御器34が出力する位置調整完了通知N(後述)を送信する。尚、無線通信装置32は、自身を中心として半径が数メートル程度のエリア内に非接触電力伝送装置1の無線通信装置18が位置する場合に無線通信装置18との通信が可能である。   The wireless communication device 32 is capable of wireless communication of various types of information with the wireless communication device 18 provided in the non-contact power transmission device 1. For example, the wireless communication device 32 receives information indicating the power amount P1 transmitted from the wireless communication device 18. , A position adjustment completion notification N (described later) output from the controller 34 is transmitted. Note that the wireless communication device 32 can communicate with the wireless communication device 18 when the wireless communication device 18 of the non-contact power transmission device 1 is located in an area having a radius of about several meters centered on itself.

効率計算器33は、電力量演算器31で求められた電力量P2と無線通信装置32で受信された電力量P1を示す情報とに基づいて、非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率εを算出する。具体的には、電力量P2を電力量P1で除算することによって電力伝送効率εを算出する。
制御器34は、図示しない操作装置が受け付ける運転者のオペレーション(運転操作)に応じたモータ21の回転角指令値に基づいて、回転角検出器21aの検出結果をモニタしつつ、インバータ22に対してトルク指令値を出力する。また、制御器34は、上記操作装置から運転者の操作によって充電指示が入力された場合には、コンタクタ23を制御して受電回路26と負荷装置28とを接続状態にする。さらに、制御器34は、効率計算器33で算出された電力伝送効率εが上昇から一定あるいは下降に転じるタイミングでコンタクタ23を制御して受電回路26と負荷装置28とを切断状態にすると共に位置調整完了通知Nを無線通信装置32に出力する。
Based on the power amount P2 obtained by the power amount calculator 31 and the information indicating the power amount P1 received by the wireless communication device 32, the efficiency calculator 33 transmits information from the non-contact power transmission device 1 to the electric vehicle 2. The power transmission efficiency ε is calculated. Specifically, the power transmission efficiency ε is calculated by dividing the power amount P2 by the power amount P1.
The controller 34 monitors the detection result of the rotation angle detector 21a based on the rotation angle command value of the motor 21 according to the driver's operation (driving operation) received by an operating device (not shown), and Output the torque command value. Further, the controller 34 controls the contactor 23 to bring the power receiving circuit 26 and the load device 28 into a connected state when a charging instruction is input from the operation device by a driver's operation. Further, the controller 34 controls the contactor 23 at a timing when the power transmission efficiency ε calculated by the efficiency calculator 33 changes from increasing to constant or decreasing, thereby disconnecting the power receiving circuit 26 and the load device 28 from each other. An adjustment completion notification N is output to the wireless communication device 32.

ここで、モータ21は、減速比が既知の減速機(図示省略)を介して半径が既知のタイヤを回転させるため、モータ21の回転角と電気自動車2の移動量は一定の関係にある。
具体的には、タイヤの半径をr、減速機の減速比をnとすると、モータが1回転したときに電気自動車2は距離(2πr/n)だけ移動する。このため、モータ21の回転角を制御することにより、電気自動車2の移動量を制御することができる。
Here, since the motor 21 rotates a tire with a known radius via a speed reducer (not shown) with a known reduction ratio, the rotation angle of the motor 21 and the amount of movement of the electric vehicle 2 are in a fixed relationship.
Specifically, assuming that the tire radius is r and the reduction gear reduction ratio is n, the electric vehicle 2 moves by a distance (2πr / n) when the motor makes one revolution. For this reason, the movement amount of the electric vehicle 2 can be controlled by controlling the rotation angle of the motor 21.

次に、上記構成における非接触電力伝送装置1及び電気自動車2の動作について説明する。尚、以下では、主に電気自動車2に搭載された蓄電池24を、非接触電力伝送装置1から供給される電力を用いて充電する場合の動作について説明する。   Next, the operation of the non-contact power transmission device 1 and the electric vehicle 2 in the above configuration will be described. In the following, the operation when the storage battery 24 mounted mainly on the electric vehicle 2 is charged using the power supplied from the non-contact power transmission device 1 will be described.

まず、運転者が電気自動車2を運転して、電気自動車2を非接触電力伝送装置1の設置場所又はその近くに移動させて停車させる。すると、非接触電力伝送装置1の制御部19は、電気自動車2が電力伝送可能エリア内にいるか否かを判断する。例えば、制御部19は、無線通信装置18が、電気自動車2の無線通信装置32と無線通信が可能であるか否かによって、電気自動車2が電力伝送可能エリア内にいるか否かを判断する。   First, the driver drives the electric vehicle 2 and moves the electric vehicle 2 to or near the place where the non-contact power transmission device 1 is installed. Then, the control unit 19 of the non-contact power transmission device 1 determines whether or not the electric vehicle 2 is in the power transmission possible area. For example, the control unit 19 determines whether or not the electric vehicle 2 is in the power transferable area depending on whether or not the wireless communication device 18 can wirelessly communicate with the wireless communication device 32 of the electric vehicle 2.

制御部19は、電気自動車2が電力伝送可能エリア内にいると判断した場合には、給電回路13を動作させて微小電力の伝送を開始させる。尚、電気自動車2が電力伝送可能エリア内にいる場合には、非接触電力伝送装置1の給電コイル14と電気自動車2の受電コイル25とによって電磁気結合回路が形成される。   When the control unit 19 determines that the electric vehicle 2 is in the power transmission possible area, the control unit 19 operates the power feeding circuit 13 to start transmission of minute power. In addition, when the electric vehicle 2 is in an area where electric power can be transmitted, an electromagnetic coupling circuit is formed by the feeding coil 14 of the non-contact power transmission device 1 and the receiving coil 25 of the electric vehicle 2.

運転者は、電気自動車2を非接触電力伝送装置1の設置場所又はその近くに移動させて停車させた後に、電気自動車2の図示しない操作装置に対して充電指示を行う。すると、電気自動車2の制御器34は、コンタクタ23を閉状態にして受電回路26と負荷装置28とを接続状態にし、受電回路26を制御して受電動作を開始させる一方で充電装置27を制御して動作を停止させる。   The driver moves the electric vehicle 2 to or near the place where the non-contact power transmission device 1 is installed and stops the vehicle, and then instructs the operation device (not shown) of the electric vehicle 2 to charge. Then, the controller 34 of the electric vehicle 2 closes the contactor 23 to connect the power receiving circuit 26 and the load device 28, and controls the power receiving circuit 26 to start the power receiving operation while controlling the charging device 27. To stop the operation.

すなわち、制御器34は、給電コイル14に対する受電コイル25の位置調整の開始とともに、受電回路26の電力供給先を充電装置27から負荷装置28に切り換える。なお、負荷装置28は受電回路26に対する負荷として充電装置27よりも大幅に軽いので、制御部19は、上記動作において、受電回路26の電力供給先が充電装置27に設定された状態よりも大幅に小さい微小電力を電気自動車2に給電するように給電回路13を動作させる。   That is, the controller 34 switches the power supply destination of the power receiving circuit 26 from the charging device 27 to the load device 28 with the start of position adjustment of the power receiving coil 25 with respect to the power feeding coil 14. Since the load device 28 is significantly lighter than the charging device 27 as a load on the power receiving circuit 26, the control unit 19 is significantly larger than the state in which the power supply destination of the power receiving circuit 26 is set to the charging device 27 in the above operation. The power supply circuit 13 is operated so as to supply a very small electric power to the electric vehicle 2.

そして、電気自動車2において、非接触電力伝送装置1からの電力伝送がなされていない場合には、電流測定器30で出力電流I2(t)が測定されず、電力量演算器31で求められる電力量P2が零である。このため、効率計算器33で算出される電力伝送効率εも零になり、信号提示器D1に設けられた緑色ランプd1及び赤色ランプd2は、何れも点灯されない。   In the electric vehicle 2, when the electric power transmission from the non-contact power transmission device 1 is not performed, the output current I 2 (t) is not measured by the current measuring device 30, and the electric power calculated by the electric energy calculator 31. The quantity P2 is zero. For this reason, the power transmission efficiency ε calculated by the efficiency calculator 33 is also zero, and neither the green lamp d1 nor the red lamp d2 provided in the signal presenter D1 is lit.

これに対し、非接触電力伝送装置1からの電力伝送がなされると、電流測定器30で出力電流I2(t)が測定され、測定された出力電流I2(t)に応じた電力量P2が電力量演算器31で求められる。尚、非接触電力伝送装置1が電力の伝送を行っている間は、給電回路13に供給される電力の電力量P1が電力量演算器17で常時求められ、その電力量P1を示す情報が無線通信装置18から送信されている。   On the other hand, when power is transmitted from the non-contact power transmission device 1, the output current I2 (t) is measured by the current measuring device 30, and the amount of power P2 corresponding to the measured output current I2 (t) is obtained. It is obtained by the electric energy calculator 31. While the non-contact power transmission device 1 is transmitting power, the power amount P1 of power supplied to the power feeding circuit 13 is always obtained by the power amount calculator 17, and information indicating the power amount P1 is obtained. It is transmitted from the wireless communication device 18.

電力量演算器31で求められた電力量P2と無線通信装置32で受信された電力量P1を示す情報は効率計算器33に入力され、効率計算器33は、これら電力量P1,P2を用いて非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率εを算出する。効率計算器33で算出された電力伝送効率εは信号提示器D1に入力され、信号提示器D1は一定の時間間隔(例えば1/10秒)毎に電力伝送効率εが上昇しているか否かを判断する。   Information indicating the power amount P2 obtained by the power amount calculator 31 and the power amount P1 received by the wireless communication device 32 is input to the efficiency calculator 33, and the efficiency calculator 33 uses these power amounts P1 and P2. Then, the power transmission efficiency ε from the non-contact power transmission device 1 to the electric vehicle 2 is calculated. The power transmission efficiency ε calculated by the efficiency calculator 33 is input to the signal presenter D1, and the signal presenter D1 determines whether or not the power transmission efficiency ε increases every certain time interval (for example, 1/10 second). Judging.

ここで、運転者がセレクターをDレンジに設定してアクセルを操作すると、制御器34は、インバータ22を制御してモータ21を駆動させる。このとき、インバータ22は、蓄電池24から供給される電力に基づいてモータ21を駆動する。これによって、電気自動車2がゆっくりと前進する。電気自動車2の前進によって電力伝送効率εが上昇したと判断した場合には、信号提示器D1は緑色ランプd1を点灯し、電気自動車2の運転者に対して移動(前進)の継続を促す。   Here, when the driver sets the selector to the D range and operates the accelerator, the controller 34 controls the inverter 22 to drive the motor 21. At this time, the inverter 22 drives the motor 21 based on the electric power supplied from the storage battery 24. Thereby, the electric vehicle 2 moves forward slowly. When it is determined that the power transmission efficiency ε has increased due to the forward movement of the electric vehicle 2, the signal presenter D1 lights up the green lamp d1, and prompts the driver of the electric vehicle 2 to continue moving (forward).

これに対し、電気自動車2の前進によって電力伝送効率εが一定であるか或いは下降したと判断した場合には、信号提示器D1は赤色ランプd2を点灯し、電気自動車2の運転者に対して停止或いは移動方向の変更(後進)を促す。電力伝送効率εは、信号提示器D1の緑色ランプd1が一旦点灯した後に、赤色ランプd2の点灯に切り替わった時点で最大になるため、運転者はこの時点で電気自動車2を停車させる。   On the other hand, when it is determined that the power transmission efficiency ε is constant or has decreased due to the forward movement of the electric vehicle 2, the signal presenter D1 lights up the red lamp d2 to the driver of the electric vehicle 2. Prompt to stop or change the direction of movement (backward). Since the power transmission efficiency ε is maximized when the green lamp d1 of the signal presenter D1 is once turned on and then switched to the lighting of the red lamp d2, the driver stops the electric vehicle 2 at this time.

一方、制御器34は、電力伝送効率εが上昇から一定あるいは下降に転じると、コンタクタ23を開状態にして受電回路26と負荷装置28とを切断状態にし、さらに位置調整が完了して電気自動車2が停止しかつコンタクタ23を切断状態(開状態)にしたことを通知する位置調整完了通知を無線通信装置32に送信させる。すなわち、制御器34は、受電回路26の電力供給先を負荷装置28から充電装置27に切り換える。   On the other hand, when the power transmission efficiency ε changes from increasing to constant or decreasing, the controller 34 opens the contactor 23 to disconnect the power receiving circuit 26 and the load device 28, and the position adjustment is completed and the electric vehicle is completed. 2, the wireless communication device 32 is caused to transmit a position adjustment completion notification that notifies that the contactor 23 has been stopped and the contactor 23 has been disconnected (opened). That is, the controller 34 switches the power supply destination of the power receiving circuit 26 from the load device 28 to the charging device 27.

制御器34は、電気自動車2が停止すると、充電装置27を制御して動作を開始させる一方でインバータ22を制御して動作を停止させて、蓄電池24の充電を開始させる。具体的に、非接触電力伝送装置1からの交流電力は、給電コイル14と受電コイル25とによって形成される電磁気結合回路を介して電気自動車2に非接触で伝送されて受電回路26で受電される。受電回路26で受電された交流電力は直流電力に変換され、この変換された直流電力が充電装置27に供給される。そして、この直流電流を用いた蓄電池24の充電が充電装置27によって行われる。制御器34は、充電装置27による充電によって蓄電池24が満状態になると、充電装置27を停止させて蓄電池24の充電を停止させる。   When the electric vehicle 2 stops, the controller 34 controls the charging device 27 to start operation, while controlling the inverter 22 to stop the operation and start charging the storage battery 24. Specifically, AC power from the contactless power transmission device 1 is transmitted to the electric vehicle 2 in a contactless manner through an electromagnetic coupling circuit formed by the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 and is received by the power receiving circuit 26. The The AC power received by the power receiving circuit 26 is converted into DC power, and the converted DC power is supplied to the charging device 27. The charging device 27 charges the storage battery 24 using the direct current. When the storage battery 24 becomes full due to charging by the charging device 27, the controller 34 stops the charging device 27 and stops charging the storage battery 24.

一方、非接触電力伝送装置1の制御部19は、微小電力の伝送を開始した後に、無線通信装置32によって受信された位置調整完了通知Nが入力されると、給電回路13を制御して給電コイル14から充電用に増大した電力(蓄電池24を充電する大電力)の伝送を開始する。つまり、制御部19は、給電コイル14から伝送する電力を微小電力から充電用の大電力に切り替える。   On the other hand, when the position adjustment completion notification N received by the wireless communication device 32 is input after the control unit 19 of the non-contact power transmission device 1 starts transmission of minute power, the control unit 19 controls the power supply circuit 13 to supply power. Transmission of increased power for charging (large power for charging the storage battery 24) from the coil 14 is started. That is, the control unit 19 switches the power transmitted from the power feeding coil 14 from a minute power to a large power for charging.

制御部19は、充電用に増大した電力の伝送を開始した後に、電気自動車2に搭載された蓄電池24の充電が完了したか否かを判断する。例えば、制御部19は、電気自動車2の無線通信装置32から蓄電池24の充電完了を示す信号が送信されてきたか否かを判断する。制御部19は、充電が完了したと判断した場合には、給電回路13を停止させて電力伝送を停止する。   The control unit 19 determines whether or not charging of the storage battery 24 mounted on the electric vehicle 2 is completed after starting transmission of the increased power for charging. For example, the control unit 19 determines whether a signal indicating completion of charging of the storage battery 24 has been transmitted from the wireless communication device 32 of the electric vehicle 2. When the control unit 19 determines that the charging is completed, the control unit 19 stops the power feeding circuit 13 to stop power transmission.

以上の通り、本実施形態では、非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率εを求め、この電力伝送効率εに応じて電気自動車2が移動すべき方向を示す信号を信号提示器D1により運転者に提示している。このため、大きさや受電コイル25の取り付け位置が異なる電気自動車2であっても運転者の運転によって正確に位置を調整することができ、効率的に電力を伝送することができる。また、給電コイル14や受電コイル25を単独で移動させる機構やセンサ用の二次側コイル等が不要であるため、大型化、複雑化、及びコスト上昇を招くこともない。   As described above, in the present embodiment, the power transmission efficiency ε from the non-contact power transmission device 1 to the electric vehicle 2 is obtained, and a signal indicating the direction in which the electric vehicle 2 should move according to the power transmission efficiency ε is presented as a signal. Presented to the driver by the device D1. For this reason, even if it is the electric vehicle 2 from which a magnitude | size and the attachment position of the receiving coil 25 differ, a position can be adjusted correctly by a driver | operator's driving | operation and electric power can be transmitted efficiently. In addition, since a mechanism for moving the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 alone, a secondary coil for sensors, and the like are unnecessary, there is no increase in size, complexity, and cost.

また、本実施形態では、非接触電力伝送装置1の給電回路13に供給される電力の電力量P1と、電気自動車2の受電回路26で受電された電力の電力量P2とに基づいて、非接触電力伝送装置1から電気自動車2への電力伝送効率εを求めている。この電力伝送効率εは、給電コイル14と受電コイル25との間の電力伝送効率だけではなく、給電回路13と受電回路26とを含めた電力伝送効率であり、実際の電力伝送効率とほぼ同じである。このため、実際の電力伝送効率が最大となるように、非接触電力伝送装置1の給電コイル14と電気自動車2の受電コイル25との位置をより適切な位置に調整することができる。   Further, in the present embodiment, based on the power amount P1 of the power supplied to the power feeding circuit 13 of the contactless power transmission device 1 and the power amount P2 of the power received by the power receiving circuit 26 of the electric vehicle 2, The power transmission efficiency ε from the contact power transmission device 1 to the electric vehicle 2 is obtained. The power transmission efficiency ε is not only the power transmission efficiency between the feeding coil 14 and the power receiving coil 25 but also the power transmission efficiency including the power feeding circuit 13 and the power receiving circuit 26, and is substantially the same as the actual power transmission efficiency. It is. For this reason, the position of the power feeding coil 14 of the non-contact power transmission device 1 and the power receiving coil 25 of the electric vehicle 2 can be adjusted to a more appropriate position so that the actual power transmission efficiency is maximized.

また、本実施形態では、給電コイル14と受電コイル25との位置調整を行う際に、蓄電池24の電力を用いてモータ21を駆動制御する、つまり給電コイル14から給電される電力を用いずに位置調整を行う。これによって、位置調整時において、給電コイル14からは、位置調整に必要な最低限の微小電力を出力すればよいので、給電コイル14から出力された電力の内の受電コイル25に受電されない電力損失を小さくすることができる。   In the present embodiment, when the position of the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 is adjusted, the motor 21 is driven and controlled using the power of the storage battery 24, that is, without using the power fed from the power feeding coil 14. Adjust the position. As a result, at the time of position adjustment, the power supply coil 14 only needs to output the minimum amount of power necessary for position adjustment, and therefore the power loss that is not received by the power reception coil 25 out of the power output from the power supply coil 14. Can be reduced.

〔第2実施形態〕
図3は、本発明の第2実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の要部構成を示すブロック図である。また、図4は、本発明の第2実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置の電気的構成を詳細に示す図である。上述した第1実施形態では、電気自動車の移動すべき方向を示す信号を提示する信号提示器が電気自動車側に設けられていたが、本実施形態では、その信号提示器が電気自動車の外部(非接触電力伝送装置)に設けられている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the mobile vehicle and the non-contact power transmission device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing in detail the electrical configuration of the mobile vehicle and the non-contact power transmission device according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the signal presenter that presents a signal indicating the direction in which the electric vehicle should move is provided on the electric vehicle side. However, in this embodiment, the signal presenter is provided outside the electric vehicle ( Non-contact power transmission device).

つまり、図3,図4に示す通り、本実施形態の非接触電力伝送装置3は、図1,図2に示す非接触電力伝送装置1が備える外部電源11〜制御部19に効率計算器20及び信号提示器D2(信号提示部)を加えた構成である。なお、非接触電力伝送装置3において、電力量演算器17及び効率計算器20は、本実施形態における演算部を構成する。   That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the non-contact power transmission device 3 of the present embodiment includes an efficiency calculator 20 in the external power source 11 to the control unit 19 included in the non-contact power transmission device 1 shown in FIGS. 1 and 2. And the signal presentation device D2 (signal presentation part) is added. In the non-contact power transmission device 3, the power amount calculator 17 and the efficiency calculator 20 constitute a calculation unit in the present embodiment.

一方、本実施形態の電気自動車4は、図1,図2に示す電気自動車2が備える効率計算器33及び信号提示器D1を省略した構成である。尚、非接触電力伝送装置3の無線通信装置18(入力部)は、電気自動車4の電力量演算器31(受電量演算部)で求められて無線通信装置32(出力部)から送信されてくる電力量P2を示す情報を受信し、電気自動車4の無線通信装置32は、電力量P2を示す情報を送信する。   On the other hand, the electric vehicle 4 of the present embodiment has a configuration in which the efficiency calculator 33 and the signal presenter D1 included in the electric vehicle 2 shown in FIGS. 1 and 2 are omitted. The wireless communication device 18 (input unit) of the non-contact power transmission device 3 is obtained by the power amount calculator 31 (power reception amount calculation unit) of the electric vehicle 4 and transmitted from the wireless communication device 32 (output unit). The wireless communication device 32 of the electric vehicle 4 receives the information indicating the coming electric energy P2, and transmits the information indicating the electric energy P2.

効率計算器20は、電力量演算器17で求められた電力量P1と無線通信装置18で受信された電力量P2を示す情報とに基づいて、非接触電力伝送装置3から電気自動車4への電力伝送効率εを算出する。具体的には、電力量P2を電力量P1で除算することによって電力伝送効率εを算出する。信号提示器D2は、信号提示器D1と同様のものであるが、防水処理等が施されて例えばポール40上に設置される。   The efficiency calculator 20 sends the information from the non-contact power transmission device 3 to the electric vehicle 4 based on the power amount P1 obtained by the power amount calculator 17 and the information indicating the power amount P2 received by the wireless communication device 18. The power transmission efficiency ε is calculated. Specifically, the power transmission efficiency ε is calculated by dividing the power amount P2 by the power amount P1. The signal presenter D2 is the same as the signal presenter D1, but is installed on the pole 40, for example, after being waterproofed.

上記構成における非接触電力伝送装置3及び電気自動車4では、非接触電力伝送装置3において、非接触電力伝送装置3から電気自動車4への電力伝送効率εが算出され、その電力伝送効率εの算出結果に応じて信号提示器D2に設けられた緑色ランプd1又は赤色ランプd2の点灯がなされる。また、制御部19は、効率計算器20から入力される電力伝送効率εに基づいて給電コイル14から伝送する電力を微小電力から充電用の大電力に切り替える。さらに、制御部19は、電力伝送効率εを無線通信装置18に送信させる。   In the non-contact power transmission device 3 and the electric vehicle 4 having the above-described configuration, the power transmission efficiency ε from the non-contact power transmission device 3 to the electric vehicle 4 is calculated in the non-contact power transmission device 3 and the power transmission efficiency ε is calculated. Depending on the result, the green lamp d1 or the red lamp d2 provided in the signal presenter D2 is turned on. In addition, the control unit 19 switches the power transmitted from the feeding coil 14 from a minute power to a large power for charging based on the power transmission efficiency ε input from the efficiency calculator 20. Further, the control unit 19 causes the wireless communication device 18 to transmit the power transmission efficiency ε.

一方、電気自動車4の制御器34は、無線通信装置32によって受信された電力伝送効率εに基づいてインバータ22、コンタクタ23及び充電装置27の制御を前述した第1実施形態と同様に制御する。なお、電気自動車4に搭載された蓄電池24の充電時の動作は、前述した第1実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。   On the other hand, the controller 34 of the electric vehicle 4 controls the inverter 22, the contactor 23, and the charging device 27 in the same manner as in the first embodiment described above based on the power transmission efficiency ε received by the wireless communication device 32. In addition, since the operation | movement at the time of charge of the storage battery 24 mounted in the electric vehicle 4 is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

以上の通り、本実施形態では、非接触電力伝送装置3から電気自動車4への電力伝送効率εを求め、この電力伝送効率εに応じて電気自動車4が移動すべき方向を示す信号を信号提示器D2により運転者に提示している。このため、大きさや受電コイル25の取り付け位置が異なる電気自動車4であっても運転者の運転によって正確に位置を調整することができ、効率的に電力を伝送することができる。また、給電コイル14や受電コイル25を単独で移動させる機構やセンサ用の二次側コイル等が不要であるため、大型化、複雑化、及びコスト上昇を招くこともない。   As described above, in the present embodiment, the power transmission efficiency ε from the non-contact power transmission device 3 to the electric vehicle 4 is obtained, and a signal indicating the direction in which the electric vehicle 4 should move according to the power transmission efficiency ε is presented as a signal. Presented to the driver by the device D2. For this reason, even if it is the electric vehicle 4 from which a magnitude | size and the attachment position of the receiving coil 25 differ, a position can be adjusted correctly by a driver | operator's driving | operation and electric power can be transmitted efficiently. In addition, since a mechanism for moving the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 alone, a secondary coil for sensors, and the like are unnecessary, there is no increase in size, complexity, and cost.

また、本実施形態においても、非接触電力伝送装置3の給電回路13に供給される電力の電力量P1と、電気自動車4の受電回路26で受電された電力の電力量P2とに基づいて、非接触電力伝送装置3から電気自動車4への電力伝送効率εを求めている。この電力伝送効率εは、給電コイル14と受電コイル25との間の電力伝送効率だけではなく、給電回路13と受電回路26とを含めた電力伝送効率であり、実際の電力伝送効率とほぼ同じである。このため、実際の電力伝送効率が最大となるように、非接触電力伝送装置3の給電コイル14と電気自動車4の受電コイル25との位置をより適切な位置に調整することができる。   Also in the present embodiment, based on the power amount P1 of power supplied to the power feeding circuit 13 of the contactless power transmission device 3 and the power amount P2 of power received by the power receiving circuit 26 of the electric vehicle 4, The power transmission efficiency ε from the non-contact power transmission device 3 to the electric vehicle 4 is obtained. The power transmission efficiency ε is not only the power transmission efficiency between the feeding coil 14 and the power receiving coil 25 but also the power transmission efficiency including the power feeding circuit 13 and the power receiving circuit 26, and is substantially the same as the actual power transmission efficiency. It is. For this reason, the position of the power feeding coil 14 of the non-contact power transmission device 3 and the power receiving coil 25 of the electric vehicle 4 can be adjusted to a more appropriate position so that the actual power transmission efficiency is maximized.

また、本実施形態では、給電コイル14と受電コイル25との位置調整を行う際に、蓄電池24の電力を用いてモータ21を駆動制御する、つまり給電コイル14から給電される電力を用いずに位置調整を行う。これによって、位置調整時において、給電コイル14からは、位置調整に必要な最低限の微小電力を供給すればよいので、給電コイル14から出力された電力の内の受電コイル25に受電されない電力損失を小さくすることができる。   In the present embodiment, when the position of the power feeding coil 14 and the power receiving coil 25 is adjusted, the motor 21 is driven and controlled using the power of the storage battery 24, that is, without using the power fed from the power feeding coil 14. Adjust the position. As a result, at the time of position adjustment, the power supply coil 14 only needs to supply a minimum amount of power necessary for position adjustment. Therefore, the power loss that is not received by the power reception coil 25 out of the power output from the power supply coil 14. Can be reduced.

以上、本発明の実施形態による移動車両及び非接触電力伝送装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、非接触電力伝送装置1,3から電気自動車2,4への電力伝送効率εに応じて移動すべき方向を示す信号を提示していたが、電力伝送効率εに代えて電力量演算器31で求められた電力量P2(受電回路26で受電された電力)に応じて移動すべき方向を示す信号を提示しても良い。   As mentioned above, although the mobile vehicle and non-contact electric power transmission apparatus by embodiment of this invention were demonstrated, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, It can change freely within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the signal indicating the direction to move in accordance with the power transmission efficiency ε from the contactless power transmission devices 1 and 3 to the electric vehicles 2 and 4 is presented. Thus, a signal indicating the direction of movement may be presented according to the amount of power P2 obtained by the amount-of-power calculator 31 (power received by the power receiving circuit 26).

非接触電力伝送装置1,3及び給電コイル14は、厳密に地表面に一致して設置されていなくてもよい。例えば、非接触電力伝送の効率を著しく低下させない範囲で埋め込んで地表面より低く設置してもよいし、電気自動車2,4の走行に著しく支障しない範囲で突出させて地表面より高く設置してもよい。   The non-contact power transmission devices 1 and 3 and the feeding coil 14 do not have to be installed in exact agreement with the ground surface. For example, it may be installed lower than the ground surface by embedding within a range that does not significantly reduce the efficiency of non-contact power transmission, or may be installed higher than the ground surface by projecting within a range that does not significantly interfere with the running of the electric vehicles 2 and 4 Also good.

また、上述した実施形態では、電気自動車2を前後に移動させて位置調整を行う場合を例に挙げて説明したが、左右方向に直線的に移動可能な移動車両であれば、左右方向に移動させて位置調整を行うことができる。ここで、移動車両は、ステアリングを操作しなければ前後にのみ移動可能であり、左右方向に直線的に移動することはできないものが殆どである。このため、左右方向の位置ずれが生じても伝送効率の大幅な低下を招くことのない給電コイルを用いるのが望ましい。   In the above-described embodiment, the case where the position adjustment is performed by moving the electric vehicle 2 back and forth has been described as an example. However, in the case of a moving vehicle that can move linearly in the left-right direction, the vehicle moves in the left-right direction. To adjust the position. Here, most of the moving vehicles can move only forward and backward unless the steering is operated, and cannot move linearly in the left-right direction. For this reason, it is desirable to use a power feeding coil that does not cause a significant decrease in transmission efficiency even when a lateral displacement occurs.

図5は、本発明の実施形態による非接触電力伝送装置に用いて好適な給電コイルの設置例を示す図である。図5に示す通り、非接触電力伝送装置1,3の給電コイル14は、平面視形状が長方形状のコイルであって、例えば駐車場において、その長手方向が区画線Wに直交し、車止めSTから1メートル程度離間するように区画線Wの間に設置される。
このように設置された給電コイル14の電力伝送可能エリアは、区画線Wに直交する方向に長いため、区画線Wの間における電気自動車2,4の左右方向の多少のずれが生じたとしても伝送効率の大幅な低下を招くことはない。
FIG. 5 is a diagram illustrating an installation example of a feeding coil suitable for use in the non-contact power transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the feeding coil 14 of the non-contact power transmission apparatuses 1 and 3 is a coil having a rectangular shape in plan view. For example, in a parking lot, the longitudinal direction thereof is perpendicular to the lane marking W, and the vehicle stop ST It is installed between the lane markings W so as to be about 1 meter apart.
Since the power transmission area of the feeding coil 14 installed in this way is long in the direction orthogonal to the lane marking W, even if there is a slight shift in the left-right direction of the electric vehicles 2 and 4 between the lane markings W, There is no significant decrease in transmission efficiency.

尚、電気自動車2,4の移動方向が一方向に制限される場所(例えば、前進のみに制限される場所)に非接触電力伝送装置1,3が設置されている場合には、電気自動車2,4が電力伝送可能エリアに進入した直後に電気自動車2,4を停車させれば良い。つまり、受電コイル25が電力伝送可能エリアの外縁の近くに配置されるように電気自動車2を停車させれば良い。これにより、電気自動車2,4を前進させれば電力伝送効率εが上昇することになるため、電気自動車2,4が後進するのを防止することができる。   In the case where the non-contact power transmission devices 1 and 3 are installed in a place where the moving direction of the electric vehicles 2 and 4 is restricted to one direction (for example, a place restricted to forward movement only), the electric vehicle 2 , 4 may be stopped immediately after entering the area where electric power can be transmitted. That is, the electric vehicle 2 may be stopped so that the power receiving coil 25 is disposed near the outer edge of the power transferable area. As a result, if the electric vehicles 2 and 4 are moved forward, the power transmission efficiency ε increases, so that the electric vehicles 2 and 4 can be prevented from moving backward.

また、位置調整を行っている最中に電力伝送効率εが著しく低下した場合には、第1実施形態であれば信号提示器D1の赤色ランプd2を点灯して運転者に停止を促し、無線通信装置32,18を介して電力伝送効率εが著しく低下した旨を非接触電力伝送装置1に通知して、電力の伝送を停止させるのが望ましい。また、第2実施形態であれば信号提示器D2の赤色ランプd2を点灯して運転者に停止を促し、非接触電力伝送装置3に電力の伝送を停止させるのが望ましい。これにより、位置調整を行っている最中に生ずる想定外の異常を防止することができる。   In addition, when the power transmission efficiency ε is significantly reduced during the position adjustment, the red lamp d2 of the signal presenter D1 is turned on in the first embodiment to prompt the driver to stop the wireless transmission. It is desirable to notify the non-contact power transmission device 1 that the power transmission efficiency ε has significantly decreased via the communication devices 32 and 18 and stop the transmission of power. In the second embodiment, it is desirable that the red lamp d2 of the signal presenter D2 is lit to prompt the driver to stop and the non-contact power transmission device 3 stops power transmission. Thereby, it is possible to prevent an unexpected abnormality that occurs during the position adjustment.

また、信号提示器D1,D2を複数箇所に設け、同一の信号を提示するようにしても良い。例えば、第2実施形態では、電気自動車4が停車すべき位置の前後に同一の信号を提示する信号提示器D2を設けることにより、運転者が認知しやすくなる。また、上記実施形態では、給電対象が蓄電池を搭載した電気自動車である場合を例に挙げて説明したが、本発明はプラグイン・ハイブリッド自動車に適用することもでき、搬送車にも適用することができる。更には、無人式移動車両にも適用することができる。   Moreover, the signal presenters D1 and D2 may be provided at a plurality of locations to present the same signal. For example, in the second embodiment, by providing the signal presenter D2 that presents the same signal before and after the position where the electric vehicle 4 should stop, the driver can easily recognize. In the above-described embodiment, the case where the power supply target is an electric vehicle equipped with a storage battery has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a plug-in hybrid vehicle and can also be applied to a transport vehicle. Can do. Furthermore, the present invention can be applied to an unmanned mobile vehicle.

また、上記実施形態では、電力の供給路を切り替える手段としてコンタクタ23を用いたが、コンタクタ23の代わりにリレーやFET(Field Effect Transistor)等の電子スイッチを用いてもよい。
また、上記実施形態では、抵抗器を負荷装置28として用いたが、微小電力(数W程度)を消費できる負荷装置28であれば、電子負荷装置を用いてもよい。例えば、微小電力の一部をコンバータで電圧変換し、電気自動車2内部の各種機器(電子負荷装置)の制御電源の補助として使用してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the contactor 23 was used as a means to switch an electric power supply path, instead of the contactor 23, you may use electronic switches, such as a relay and FET (Field Effect Transistor).
Moreover, in the said embodiment, although the resistor was used as the load apparatus 28, if it is the load apparatus 28 which can consume micro electric power (about several watts), you may use an electronic load apparatus. For example, a part of minute electric power may be converted into a voltage by a converter and used as an auxiliary to a control power source of various devices (electronic load devices) inside the electric vehicle 2.

また、上記実施形態では、位置調整時に、コンタクタ23を接続状態(閉状態)にすると共に充電装置27を停止し、また位置調整完了時には、コンタクタ23を切断状態(開状態)すると共に充電装置27に充電動作を開始させることによって受電コイル25が受電した電力の供給先を負荷装置28あるいは蓄電池24(充電装置27)に切り替えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、コンタクタ23の代わりに負荷装置28と直流バスB2との接続点に受電回路26の接続先を充電装置27あるいは負荷装置28に切り替えるスイッチ回路を設けるようにしてもよい。つまり、スイッチ回路が受電回路26の接続先を充電装置27あるいは負荷装置28に切り替えることにより受電コイル25が受電した電力の供給先を負荷装置28あるいは蓄電池24(充電装置27)に切り替えるようにする。この結果、位置調整時には、受電回路26と充電装置27とが切断状態になるので、充電装置27を停止させる必要がなくなる。   In the above embodiment, the contactor 23 is connected (closed) during position adjustment and the charging device 27 is stopped. When the position adjustment is completed, the contactor 23 is disconnected (opened) and the charging device 27 is closed. However, the present invention is not limited to this, although the supply destination of the electric power received by the power receiving coil 25 is switched to the load device 28 or the storage battery 24 (charging device 27). For example, instead of the contactor 23, a switch circuit for switching the connection destination of the power receiving circuit 26 to the charging device 27 or the load device 28 may be provided at the connection point between the load device 28 and the DC bus B2. In other words, the switch circuit switches the connection destination of the power receiving circuit 26 to the charging device 27 or the load device 28 so that the power supply destination received by the power receiving coil 25 is switched to the load device 28 or the storage battery 24 (charging device 27). . As a result, at the time of position adjustment, the power receiving circuit 26 and the charging device 27 are disconnected, so that it is not necessary to stop the charging device 27.

また、上記実施形態において、非接触電力伝送装置1、3は、電気自動車2、4の位置調整時と充電時とで給電コイル14から伝送する電力を微小電力あるいは充電用の大電力に切り替えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、非接触電力伝送装置1、3は、位置調整時と充電時とで給電コイル14から伝送する電力を切り替えず、給電コイル14から一定の充電用大電力を伝送し続けてもよい。ただし、その際には、電気自動車2、4の負荷装置28を充電用大電力を消費できる負荷にしなければならない。また、電気自動車2、4は、位置調整完了通知を非接触電力伝送装置1、3に送信しなくてもよくなる。   Moreover, in the said embodiment, the non-contact electric power transmission apparatuses 1 and 3 switched the electric power transmitted from the electric power feeding coil 14 at the time of the position adjustment of the electric vehicles 2 and 4 and the charge at the time of charge to the minute electric power or the large electric power for charge However, the present invention is not limited to this. For example, the non-contact power transmission devices 1 and 3 may continue to transmit a large amount of charging power from the power supply coil 14 without switching the power transmitted from the power supply coil 14 during position adjustment and charging. However, in that case, it is necessary to make the load device 28 of the electric vehicles 2 and 4 a load capable of consuming large power for charging. Moreover, the electric vehicles 2 and 4 do not need to transmit the position adjustment completion notification to the non-contact power transmission apparatuses 1 and 3.

1,3 非接触電力伝送装置
2,4 電気自動車
14 給電コイル
17 電力量演算器
18 無線通信装置
19 制御部
20 効率計算器
21 モータ
23 コンタクタ
24 蓄電池
25 受電コイル
27 充電装置
28 負荷装置
31 電力量演算器
32 無線通信装置
33 効率計算器
34 制御器
D1,D2信号提示器

1,3 Contactless power transmission device 2,4 Electric vehicle 14 Feed coil
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Electric energy calculator 18 Wireless communication apparatus 19 Control part 20 Efficiency calculator 21 Motor 23 Contactor 24 Storage battery 25 Power receiving coil 27 Charging device 28 Load apparatus 31 Electric energy calculator 32 Wireless communication apparatus 33 Efficiency calculator 34 Controller D1, D2 Signal presenter

Claims (8)

移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池とを備える移動車両において、
外部の一次側コイルから非接触で給電される電力を受電する二次側コイルと、
前記二次側コイルが受電した電力を消費する負荷装置と、
前記二次側コイルが受電した電力の供給先を前記負荷装置あるいは前記蓄電池の何れかに設定する電力供給先設定手段と、
前記二次側コイルが受電した電力の供給先が前記電力供給先設定手段によって前記負荷装置に設定された状態において前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量を求める演算部と、
前記演算部で求められた受電量が上昇しているか否かを示す信号を提示する信号提示部と
を備えることを特徴とする移動車両。
In a mobile vehicle comprising a motor that generates power for movement and a storage battery that supplies electric power for driving the motor,
A secondary coil that receives electric power fed in a non-contact manner from an external primary coil;
A load device that consumes the power received by the secondary coil;
Power supply destination setting means for setting a supply destination of power received by the secondary coil to either the load device or the storage battery;
A calculation unit for obtaining a received power amount indicating the amount of power received by the secondary side coil in a state where the supply destination of the power received by the secondary side coil is set in the load device by the power supply destination setting unit. When,
A moving vehicle comprising: a signal presenting unit that presents a signal indicating whether or not the amount of power received obtained by the computing unit is increasing .
前記一次側コイルが前記二次側コイルに給電する電力の電力量を示す給電量が外部から入力される入力部を備え、
前記演算部は、前記受電量と前記給電量とに基づいて前記一次側コイルから前記二次側コイルへの電力伝送効率を求め、
前記信号提示部は、前記受電量に代えて前記電力伝送効率が上昇しているか否かを示す信号を提示することを特徴とする請求項1記載の移動車両。
A power supply amount indicating a power amount of power supplied from the primary coil to the secondary coil;
The calculation unit obtains power transmission efficiency from the primary side coil to the secondary side coil based on the power reception amount and the power supply amount,
The mobile vehicle according to claim 1, wherein the signal presentation unit presents a signal indicating whether or not the power transmission efficiency is increased instead of the amount of received power.
前記信号提示部は、前記信号を光又は音により提示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移動車両。 The mobile vehicle according to claim 1, wherein the signal presentation unit presents the signal by light or sound. 前記二次側コイルの位置調整が完了したことを示す位置調整完了通知を外部に出力する出力部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の移動車両。   The mobile vehicle according to any one of claims 1 to 3, further comprising an output unit that outputs a position adjustment completion notification indicating that the position adjustment of the secondary coil has been completed to the outside. 請求項2または請求項3に記載の移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、
前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求める給電量演算部と、
前記給電量演算部で求められた前記給電量を前記移動車両に出力する第2の出力部と
を備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。
A non-contact power transmission device that transmits power to the mobile vehicle according to claim 2 or 3 in a non-contact manner using the primary side coil,
A power supply amount calculation unit for obtaining a power supply amount indicating the amount of power supplied from the primary coil;
A non-contact power transmission apparatus comprising: a second output unit that outputs the power supply amount obtained by the power supply amount calculation unit to the mobile vehicle.
請求項4に記載の移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、
前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求める給電量演算部と、
前記給電量演算部で求められた前記給電量を前記移動車両に出力する第2の出力部と、
前記位置調整完了通知が入力される第2の入力部とを備え、
前記第2の入力部に前記位置調整完了通知が入力されると、前記一次側コイルから前記二次側コイルに給電する電力量を増大させること特徴とする非接触電力伝送装置。
A non-contact power transmission device that transmits power to the mobile vehicle according to claim 4 in a non-contact manner using the primary side coil,
A power supply amount calculation unit for obtaining a power supply amount indicating the amount of power supplied from the primary coil;
A second output unit that outputs the power supply amount obtained by the power supply amount calculation unit to the mobile vehicle;
A second input unit to which the position adjustment completion notification is input,
When the position adjustment completion notification is input to the second input unit, the non-contact power transmission apparatus increases the amount of power supplied from the primary coil to the secondary coil.
移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池とを備える移動車両において、
外部の一次側コイルから非接触で給電される電力を受電する二次側コイルと、
前記二次側コイルが受電した電力を消費する負荷装置と、
前記二次側コイルが受電した電力の供給先を前記負荷装置あるいは前記蓄電池の何れかに設定する電力供給先設定手段と、
前記二次側コイルが受電した電力の供給先が前記電力供給先設定手段によって前記負荷装置に設定された状態において前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量を求める受電量演算部と、
前記受電量演算部で求められた前記受電量を外部に出力する出力部と
を備える移動車両に前記一次側コイルを用いて電力を非接触で伝送する非接触電力伝送装置であって、
前記二次側コイルで受電された電力の電力量を示す受電量が入力される入力部と、
前記一次側コイルから給電される電力の電力量を示す給電量を求め、前記受電量と前記給電量とに基づいて前記一次側コイルから前記二次側コイルへの電力伝送効率を求める演算部と、
前記演算部で求められた電力伝送効率が上昇しているか否かを示す信号を提示する信号提示部とを備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。
In a mobile vehicle comprising a motor that generates power for movement and a storage battery that supplies electric power for driving the motor,
A secondary coil that receives electric power fed in a non-contact manner from an external primary coil;
A load device that consumes the power received by the secondary coil;
Power supply destination setting means for setting a supply destination of power received by the secondary coil to either the load device or the storage battery;
A received power amount for obtaining a received power amount indicating a power amount of power received by the secondary side coil in a state where a supply destination of the power received by the secondary side coil is set in the load device by the power supply destination setting means. An arithmetic unit;
An output unit for outputting the received power amount obtained by the received power amount calculation unit to the outside ;
A non-contact power transmission device for non-contact transmission of power using the primary side coil to a moving vehicle comprising:
An input unit to which an amount of received power indicating an amount of electric power received by the secondary coil is input;
A calculation unit that calculates a power supply amount indicating the amount of power supplied from the primary side coil, and calculates power transmission efficiency from the primary side coil to the secondary side coil based on the power reception amount and the power supply amount; ,
A non-contact power transmission apparatus comprising: a signal presentation unit that presents a signal indicating whether or not the power transmission efficiency obtained by the arithmetic unit is increased.
前記信号提示部は、前記移動すべき方向を示す信号を光又は音により提示することを特徴とする請求項7に記載の非接触電力伝送装置。
The contactless power transmission device according to claim 7, wherein the signal presentation unit presents a signal indicating the direction to be moved by light or sound .
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