JP2010226946A - Power supply system for moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体への電力供給を非接触で行う電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system that performs non-contact power supply to a moving body.
一般的に、移動体の代表例としての電気自動車は、当該電気自動車に備えられたバッテリに対する充電を行う際に、充電器が備えられている施設において、充電器のケーブルのコネクタを電気自動車に備えられているコネクタに差込んで充電する必要があり、そのための手間が面倒であった。 In general, an electric vehicle as a representative example of a moving body is configured such that when charging a battery provided in the electric vehicle, the connector of the charger cable is connected to the electric vehicle in a facility provided with the charger. It was necessary to insert the battery into the connector provided for charging, and the trouble for that was troublesome.
そこで従来では、自動車を駐車可能な車両台に一次コイルを設け、自動車側に、一次コイルから電磁誘導作用により電力供給を受ける二次コイルと、二次コイルによる受電電力でバッテリを充電する充電手段とを設け、自動車が車両台に駐車された際に、バッテリへの充電を自動的に開始するよう構成された非接触型の電力供給システムが提案されている(例えば、特許文献1等参照)。 Therefore, conventionally, a primary coil is provided on a vehicle base that can park an automobile, and a secondary coil that receives power from the primary coil by electromagnetic induction on the automobile side, and a charging means that charges the battery with the received power from the secondary coil. And a non-contact type power supply system configured to automatically start charging the battery when the automobile is parked on the vehicle stand has been proposed (see, for example, Patent Document 1). .
この提案の電力供給システムによれば、例えば、パーキング等、車両の駐車スペースに、給電用の一次コイルを設置しておき、この駐車スペースに自動車を駐車するようにすれば、自動車に搭載されたバッテリへの充電を自動で実施することができるようになるため、その充電にかかる準備等の必要がなく、その利便性は良い。 According to this proposed power supply system, for example, if a primary coil for power feeding is installed in a parking space of a vehicle, such as parking, and the vehicle is parked in this parking space, it is mounted on the vehicle. Since the battery can be charged automatically, there is no need for preparation for the charging, and the convenience is good.
ところが、上記提案の電力供給システムは、例えば、パーキングのような、常時は人気がない場所に構築され、しかも、充電は自動的に行われ、人が常に監視する必要がないことから、次のような問題が考えられる。 However, the proposed power supply system is constructed in a place that is not popular at all times, such as parking, for example, and charging is performed automatically and there is no need for a person to constantly monitor. Such a problem can be considered.
つまり、上記提案の電力供給システムでは、一次コイルが設けられるパーキング等の路面と二次コイルが設けられる自動車の底面との間に空間ができ、しかも、その空間を遮るものがないので、給電開始時や給電中に、小動物などの異物が空間内に進入する可能性がある。 In other words, in the proposed power supply system, there is a space between the road surface of the parking etc. where the primary coil is provided and the bottom surface of the automobile where the secondary coil is provided, and there is nothing to block the space, so power supply starts. There is a possibility that foreign objects such as small animals may enter the space at times or during power feeding.
そして、このように空間内に異物が侵入しても、給電は継続されることから、給電効率の低下を招いたり、酷いときにはシステムエラーを招いたりして、システムの安定した運用ができないという問題が考えられる。 In addition, even if a foreign object enters the space in this way, power supply continues, causing problems such as a decrease in power supply efficiency or a system error in severe cases, preventing stable operation of the system. Can be considered.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、移動体への電力供給を非接触で行う電力供給システムにおいて、一次コイル等からなる給電手段と二次コイル等からなる受電手段との間に生じる空間内に異物を侵入させることなく、給電を安全且つ効率よく実施できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in a power supply system that performs non-contact power supply to a moving body, between a power feeding unit including a primary coil and a power receiving unit including a secondary coil. It is an object of the present invention to allow power supply to be performed safely and efficiently without causing foreign matter to enter the generated space.
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、
移動体を載置可能な載置台に設けられ、当該載置台に載置された移動体に対し非接触で電力供給を行う給電手段、を備えた電力給電装置と、
前記載置台に載置可能な移動体に設けられ、当該移動体に搭載された蓄電手段への充電を行う充電手段、及び、当該移動体が前記載置台に載置されているとき、前記給電手段から非接触で電力供給を受けて、その受電電力を前記充電手段に供給する受電手段、を備えた電力受電装置と、
からなる移動体の電力供給システムにおいて、
前記給電手段と前記受電手段とが対向配置されたときにそれぞれの投影面がなす空間を包囲できるように、絶縁体にて筒状に形成され、しかも、筒の中心軸方向の高さが、前記載置台と前記移動体の底面とがなす間隔より僅かに小さい所定寸法となるよう形成されることにより、前記給電手段と前記受電手段との間の空間内に異物が侵入するのを防止する遮断手段、
を設けたことを特徴とする。
The invention according to claim 1, which has been made to achieve the object,
A power feeding device provided with a power feeding means that is provided on a mounting table on which the moving body can be mounted and that supplies power to the moving body mounted on the mounting table in a contactless manner;
Provided in the movable body that can be placed on the mounting table, charging means for charging the power storage means mounted on the moving body, and when the moving body is placed on the mounting table, the power supply A power receiving device comprising: a power receiving means for receiving power from the means in a non-contact manner and supplying the received power to the charging means;
In a mobile power supply system comprising:
The power supply means and the power reception means are formed in a cylindrical shape with an insulator so as to surround the space formed by the respective projection surfaces when the power supply means and the power reception means are opposed to each other, and the height in the central axis direction of the cylinder is By being formed to have a predetermined dimension slightly smaller than the interval between the mounting table and the bottom surface of the moving body, foreign matter can be prevented from entering the space between the power supply unit and the power reception unit. Blocking means,
Is provided.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力受電装置は、
前記電力給電装置との間で無線通信を行うための受電側通信手段と、
前記蓄電手段への充電が必要であるとき、前記受電側通信手段から充電希望信号を送信させる受電側制御手段と、
を備え、
前記電力給電装置は、
前記電力受電装置との間で無線通信を行うための給電側通信手段と、
前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、前記給電手段から前記受電手段への電力供給を開始させる給電側制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
The invention described in
The power receiving device is:
Power-receiving-side communication means for performing wireless communication with the power supply device;
When charging to the power storage means is necessary, a power receiving side control means for transmitting a charge request signal from the power receiving side communication means;
With
The power feeding device is:
Power supply side communication means for performing wireless communication with the power receiving device;
When the charging request signal is received by the power supply side communication means, power supply side control means for starting power supply from the power supply means to the power reception means;
It is provided with.
また次に、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力給電装置側には、
前記遮断手段を、前記載置台に収納された第1位置と、前記載置台から突出されて前記空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置と、の間で移動させる給電側可動手段が備えられ、
前記給電側制御手段は、前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、前記給電側可動手段を介して、前記遮断手段を、前記第1位置から前記第2位置へと移動させることを特徴とする。
Next, the invention according to
On the power feeding device side,
Feeding-side movable means for moving the blocking means between a first position housed in the mounting table and a second position that protrudes from the mounting table and prevents foreign matter from entering the space. Is provided,
The power supply side control means moves the blocking means from the first position to the second position via the power supply side movable means when the charge request signal is received by the power supply side communication means. It is characterized by making it.
また請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力受電装置側には、
前記遮断手段を、前記移動体に収納された第1位置と、前記移動体から突出されて前記当該空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置と、の間で移動させる受電側可動手段が備えられ、
前記給電側制御手段は、前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、当該充電希望信号に応じた応答信号を前記受電側通信手段から送信させるように構成されており、
前記受電側制御手段は、前記受電側通信手段にて前記応答信号が受信されると、前記受電側可動手段を介して、前記遮断手段を、前記第1位置から前記第2位置へと移動させることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the mobile power supply system according to the second aspect,
On the power receiving device side,
The power-receiving-side movable that moves the blocking means between a first position housed in the moving body and a second position that protrudes from the moving body and prevents foreign matter from entering the space. Means are provided,
The power supply side control unit is configured to transmit a response signal corresponding to the charge request signal from the power reception side communication unit when the charge request signal is received by the power supply side communication unit.
When the response signal is received by the power receiving side communication means, the power receiving side control means moves the blocking means from the first position to the second position via the power receiving side movable means. It is characterized by that.
また更に、請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の移動体の電力供給システムにおいて、前記給電側可動手段は、前記遮断手段と前記給電手段とを、前記載置台に収納された第1位置と、前記載置台から突出される第2位置と、の間で移動させるように構成されていることを特徴とする。
Still further, the invention according to claim 5 is the power supply system for the mobile body according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の移動体の電力供給システムにおいて、前記受電側可動手段は、前記遮断手段と前記前記受電手段とを、前記移動体に収納された第1位置と、前記移動体から突出される第2位置と、の間で移動させるように構成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the power supply system for a mobile body according to the fourth aspect, the power receiving side movable means stores the blocking means and the power receiving means in the mobile body. It is configured to move between a first position and a second position protruding from the moving body.
また次に、請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力受電装置は、前記受電手段から前記充電手段に出力される受電電力の大きさを検出する受電電力検出手段を備え、
前記受電側制御手段は、前記充電希望信号に加えて、前記受電電力検出手段による受電電力の検出結果についても、前記受電側通信手段を介して送信するよう構成され、
前記給電側可動手段は、前記遮断手段及び前記給電手段を、前記受電手段との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成され、
前記給電側制御手段は、前記給電手段から前記受電手段への給電を開始させると、前記可動手段を介して前記遮断手段及び前記給電手段を前記面方向に移動させつつ、前記給電側通信手段にて受信される受電電力の検出結果に基づき受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、前記遮断手段及び前記給電手段の移動を停止させることを特徴とする。
Next, an invention according to
The power receiving device includes a received power detection unit that detects a magnitude of received power output from the power receiving unit to the charging unit,
The power reception side control means is configured to transmit the detection result of the received power by the received power detection means in addition to the charge request signal via the power reception side communication means,
The power feeding side movable means is configured to be able to move the blocking means and the power feeding means in a surface direction along a surface facing the power receiving means,
When the power feeding side control means starts feeding power from the power feeding means to the power receiving means, the power feeding side control means moves the blocking means and the power feeding means in the surface direction via the movable means, The position where the received power becomes maximum is detected based on the received power detection result, and the movement of the blocking means and the power feeding means is stopped at the detected position.
また請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力受電装置は、前記受電手段から前記充電手段に出力される受電電力の大きさを検出する受電電力検出手段を備え、
前記受電側可動手段は、前記遮断手段と前記受電手段とを、前記給電手段との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成されており、
前記受電側制御手段は、前記受電側可動手段を介して前記遮断手段及び前記受電手段を前記第1位置から第2位置に移動させると、その後、前記受電側可動手段を介して前記遮断手段及び前記受電手段を前記面方向に移動させつつ、前記受電電力検出手段にて検出される受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、前記遮断手段及び前記受電手段の移動を停止させることを特徴とする。
The invention according to
The power receiving device includes a received power detection unit that detects a magnitude of received power output from the power receiving unit to the charging unit,
The power-receiving-side movable unit is configured to be able to move the blocking unit and the power receiving unit also in a surface direction along a surface facing the power feeding unit.
The power receiving side control means moves the blocking means and the power receiving means from the first position to the second position via the power receiving side movable means, and thereafter, the power receiving side movable means via the power receiving side movable means and While moving the power receiving means in the surface direction, the position where the received power detected by the received power detecting means becomes maximum is detected, and the movement of the blocking means and the power receiving means is stopped at the detected position. It is characterized by making it.
一方、請求項9に記載の発明は、請求項2〜請求項8の何れか1項に記載の移動体の電力供給システムにおいて、
前記電力受電装置には、移動体の移動停止状態を検出する停止状態検出手段が備えられており、
前記受電側通信手段は、前記停止状態検出手段にて移動体の移動停止状態が検出されているときに、前記受電側制御手段から出力された充電希望信号を送信し、前記停止状態検出手段にて移動体の停止状態が検出されていないときには、前記充電希望信号の送信を中止することを特徴とする。
On the other hand, the invention according to
The power receiving device is provided with a stop state detecting means for detecting a stop state of movement of the moving body,
The power reception side communication means transmits a charge request signal output from the power reception side control means when the movement stop state of the moving body is detected by the stop state detection means, and sends the charge request signal to the stop state detection means. When the stop state of the moving body is not detected, transmission of the charge request signal is stopped.
請求項1に記載の電力供給システムによれば、前記給電手段と前記受電手段とが対向配置されたときにそれぞれの投影面がなす空間を包囲できるように、絶縁体にて筒状に形成され、しかも、筒の中心軸方向の高さが、前記載置台と前記移動体の底面とがなす間隔より僅かに小さい所定寸法となるよう形成された遮断手段が設けられている。 According to the power supply system of claim 1, the power supply unit and the power reception unit are formed in a cylindrical shape with an insulator so as to surround a space formed by each projection surface when the power supply unit and the power reception unit are arranged to face each other. In addition, there is provided blocking means formed so that the height in the central axis direction of the cylinder has a predetermined dimension slightly smaller than the interval between the mounting table and the bottom surface of the movable body.
このため、給電手段から受電手段への電力供給時には、この遮断手段を給電手段と受電手段との間の空間に配置することで、その空間内に、猫等の小動物や、他の異物が侵入するのを防止することができる。よって、本発明によれば、上記空間内に異物が侵入することによって、給電効率の低下を招いたり、システムエラーを招いたりするのを防止でき、電力供給システムを安全にしかも効率よく運用することが可能となる。 For this reason, when power is supplied from the power supply means to the power reception means, this blocking means is arranged in the space between the power supply means and the power reception means, so that small animals such as cats and other foreign objects enter the space. Can be prevented. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent a reduction in power supply efficiency or a system error due to the entry of foreign matter into the space, and to operate the power supply system safely and efficiently. Is possible.
ところで、給電手段から受電手段への電力供給の開始は、例えば、載置台側(換言すれば電力給電装置側)に、電力供給の開始を指示するための操作スイッチを設けておき、移動体の運転者が、移動体を載置台に止めた後、その操作スイッチを操作することにより、給電手段から受電手段への電力供給が開始されるようにしてもよい。 By the way, for the start of power supply from the power supply means to the power reception means, for example, an operation switch for instructing the start of power supply is provided on the mounting table side (in other words, the power supply device side). The driver may stop the moving body on the mounting table, and then operate the operation switch to start the power supply from the power supply means to the power reception means.
しかし、これでは、運転者が移動体に乗った状態で蓄電手段への充電を開始させることができず、使い勝手が悪い。
このため、請求項2に記載のように、移動体側の電力受電装置に、受電側通信手段と受電側制御手段を設け、載置台側の電力給電装置に、給電側通信手段と給電側制御手段を設けるようにするとよい。
However, this makes it impossible to start charging the power storage means while the driver is on the moving body, which is inconvenient.
Therefore, as described in
つまり、請求項2に記載の電力供給システムにおいては、電力受電装置側で、蓄電手段への充電が必要であるときに、受電側制御手段が、受電側通信手段から充電希望信号を送信させ、電力給電装置側では、給電側通信手段にて充電希望信号が受信されると、給電側制御手段が、給電手段から受電手段への電力供給を開始させる。
That is, in the power supply system according to
従って、請求項2に記載の電力供給システムによれば、移動体が載置台に載置されて、給電側通信手段が受電側通信手段からの受電希望信号を受信すると、給電手段から受電手段への電力供給が自動で開始されることになり、移動体の運転者は、移動体を載置台上に移動させるだけで、蓄電手段への充電を実施させることができる。 Therefore, according to the power supply system of the second aspect, when the moving body is mounted on the mounting table and the power supply side communication means receives the power reception request signal from the power reception side communication means, the power supply means to the power reception means. Therefore, the driver of the moving body can charge the power storage means only by moving the moving body onto the mounting table.
また、遮断手段については、例えば、載置台上に予め設置しておくようにしてもよいが、このようにすると、移動体を載置台上に移動させる際に、遮断手段が邪魔になり、電力供給システムの使い勝手が悪くなる。 In addition, the blocking means may be installed in advance on the mounting table, for example. However, when the moving body is moved onto the mounting table, the blocking means becomes an obstacle and moves the power. The usability of the supply system becomes poor.
このため、請求項3に記載のように、電力給電装置側に、遮断手段を、載置台に収納された第1位置と、前記載置台から突出されて前記空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置と、の間で移動させる給電側可動手段を設け、給電側通信手段にて充電希望信号が受信されて、給電側制御手段が、給電手段からの電力供給を開始させる際に、給電側可動手段を介して、遮断手段を第1位置から第2位置へ移動させるようにするとよい。
For this reason, as described in
また、請求項4に記載のように、電力受電装置側に、遮断手段を、移動体に収納された第1位置と、移動体から突出されて前記当該空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置との間で移動させる受電側可動手段を設けてもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, the blocking means is provided on the power receiving device side, the first position accommodated in the moving body, and the foreign object is prevented from entering the space protruding from the moving body. You may provide the receiving side movable means to move between the 2nd positions to perform.
請求項4に記載の電力供給システムにおいては、給電側通信手段にて充電希望信号が受信されて、給電側制御手段が、給電手段からの電力供給を開始させる際には、その充電希望信号に応じた応答信号を受電側通信手段から送信させる。また、受電側制御手段は、受電側通信手段にてその応答信号が受信されると、受電側可動手段を介して、遮断手段を第1位置から第2位置へと移動させる。 In the power supply system according to claim 4, when the charge request signal is received by the power supply side communication means and the power supply side control means starts the power supply from the power supply means, A corresponding response signal is transmitted from the power receiving side communication means. Further, when the response signal is received by the power receiving side communication means, the power receiving side control means moves the blocking means from the first position to the second position via the power receiving side movable means.
従って、請求項3又は請求項4に記載の電力供給システムによれば、給電側制御手段が給電手段からの電力供給を開始させるときに、遮断手段を、自動で、第1位置から第2位置へと移動させることが可能となり、移動体への給電のために移動体を載置台上に移動させる際には、遮断手段が邪魔にならないように、遮断手段を第1位置に待避させておくことができる。
Therefore, according to the power supply system of
ところで、本発明(請求項1〜4)の電力給電システムによれば、遮断手段を介して、給電手段と受電手段との間の空間内に異物が侵入するのを防止することはできるが、給電手段と受電手段との間の空間を狭くすることはできないことから、その空間により、電力供給の効率が低下することがある。 By the way, according to the power supply system of the present invention (claims 1 to 4), it is possible to prevent foreign matter from entering the space between the power supply unit and the power reception unit via the blocking unit, Since the space between the power feeding means and the power receiving means cannot be narrowed, the efficiency of power supply may be reduced depending on the space.
このため、給電手段から受電手段へ電力を供給する際には、これらの間隔を狭くすることが望ましく、そのためには、請求項5に記載の電力供給システムのように、給電側可動手段を、遮断手段だけでなく、給電手段についても、載置台に収納された第1位置と載置台から突出される第2位置との間で移動させるように構成するとよい。 For this reason, when supplying electric power from the power supply means to the power reception means, it is desirable to narrow these intervals. For this purpose, as in the power supply system according to claim 5, the power supply side movable means is Not only the blocking means but also the power supply means may be configured to move between a first position stored on the mounting table and a second position protruding from the mounting table.
そして、このようにすれば、給電側制御手段は、給電側通信手段にて充電希望信号が受信されると、給電側可動手段を介して、遮断手段と給電手段とを、第1位置から第2位置に移動させることになるので、給電手段から受電手段への給電時には、給電手段が移動体側に移動されて、給電手段と受電手段との間隔が狭くなり、給電効率を向上することができる。 According to this configuration, when the charge request signal is received by the power supply side communication unit, the power supply side control unit moves the blocking unit and the power supply unit from the first position via the power supply side movable unit. Since it is moved to two positions, when the power is fed from the power feeding means to the power receiving means, the power feeding means is moved to the moving body side, the interval between the power feeding means and the power receiving means is narrowed, and the power feeding efficiency can be improved. .
また、請求項6に記載の電力供給システムのように、受電側可動手段を、遮断手段だけでなく、受電手段についても、移動体に収納された第1位置と、移動体から突出される第2位置との間で移動させるように構成しても、請求項5と同様の効果を得ることができる。 Further, as in the power supply system according to the sixth aspect, the power receiving side movable means includes not only the blocking means but also the power receiving means in the first position housed in the moving body and the first position protruding from the moving body. Even if it is configured to move between the two positions, the same effect as in the fifth aspect can be obtained.
つまり、請求項6に記載の電力供給システムにおいては、受電側制御手段が、充電希望信号を送信させる際に、受電側可動手段を介して、遮断手段と受電手段とを第1位置から第2位置に移動させることから、給電時には、受電手段が載置台側に移動されて、給電手段と受電手段との間隔が狭くなり、給電効率を向上することができる。 That is, in the power supply system according to claim 6, when the power receiving side control means transmits the charge request signal, the blocking means and the power receiving means are moved from the first position to the second position via the power receiving side movable means. Since the power receiving unit is moved to the position, the power receiving unit is moved to the mounting table side during power feeding, and the interval between the power feeding unit and the power receiving unit is narrowed, so that power feeding efficiency can be improved.
また次に、請求項5若しくは請求項6に記載のように、給電手段から受電手段への電力供給時に、遮断手段に加えて、給電手段若しくは受電手段についても、第1位置から第2位置に移動させることで、給電手段と受電手段との間隔を狭くするようにしても、給電手段と受電手段とが最も効率よく電力供給を行うことができる最適位置にて対向するとは限らず、その対向位置は、移動体の停止位置や給電手段若しくは受電手段の設置位置のバラツキにより、最適位置からずれることが考えられる。 Next, as described in claim 5 or claim 6, when power is supplied from the power supply means to the power reception means, the power supply means or the power reception means is changed from the first position to the second position in addition to the interruption means. Even if the interval between the power feeding means and the power receiving means is reduced by moving the power feeding means and the power receiving means, the power feeding means and the power receiving means are not necessarily opposed to each other at the optimum position where power can be supplied most efficiently. It is conceivable that the position deviates from the optimum position due to variations in the stop position of the moving body and the installation position of the power feeding means or the power receiving means.
そこで、給電手段と受電手段とを給電効率が最大となる最適位置で正対させるには、請求項5若しくは請求項6に記載の電力供給システムを、更に、請求項7若しくは請求項8に記載のように構成するとよい。
Therefore, in order to make the power feeding means and the power receiving means face each other at the optimum position where the power feeding efficiency is maximized, the power supply system according to claim 5 or 6, and further according to
すなわち、請求項7に記載の電力供給システムにおいては、電力受電装置に、受電手段から充電手段に出力される受電電力の大きさを検出する受電電力検出手段が設けられており、受電側制御手段は、充電希望信号に加えて、受電電力検出手段による受電電力の検出結果についても、受電側通信手段を介して送信するよう構成される。
That is, in the power supply system according to
また、電力給電装置に設けられた給電側可動手段は、遮断手段と給電手段とを、受電手段との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成される。
そして、給電側制御手段は、給電手段から受電手段への給電を開始させると、可動手段を介して遮断手段と給電手段とを面方向に移動させつつ、給電側通信手段にて受信される受電電力の検出結果に基づき受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、給電手段の移動を停止させる。
Further, the power supply side movable means provided in the power supply apparatus is configured to be able to move the blocking means and the power supply means in the surface direction along the surface facing the power reception means.
Then, when the power feeding side control means starts feeding from the power feeding means to the power receiving means, the power receiving side received by the power feeding side communication means while moving the blocking means and the power feeding means in the surface direction via the movable means. A position where the received power is maximized is detected based on the detection result of the power, and the movement of the power feeding means is stopped at the detected position.
このため、請求項7に記載の電力給電システムによれば、給電時に、給電手段を第1位置から第2位置に移動させて、受電手段との間隔を狭くすることができるだけでなく、給電手段を、受電手段との対向面に沿って移動させることで、受電手段に対し最も効率よく電力供給を行うことができる給電手段の最適位置を検知して、その最適位置に給電手段を停止させることができる。 For this reason, according to the power feeding system of the seventh aspect, not only can the power feeding means be moved from the first position to the second position at the time of power feeding to narrow the interval between the power receiving means but also the power feeding means. Is moved along the surface facing the power receiving means to detect the optimum position of the power feeding means that can supply power most efficiently to the power receiving means, and stop the power feeding means at the optimum position. Can do.
よって、請求項7に記載の電力給電システムによれば、給電手段と受電手段との相対位置を、最も効率よく電力供給を行うことができる最適位置に制御して、給電効率をより向上することができる。
Therefore, according to the power feeding system of
また、請求項8に記載の電力供給システムにおいては、請求項6に記載のものと同様、電力受電装置に、受電手段から充電手段に出力される受電電力の大きさを検出する受電電力検出手段が設けられている。
Further, in the power supply system according to
そして、受電側可動手段は、遮断手段と受電手段とを、給電手段との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成され、受電側制御手段は、その受電側可動手段を介して、遮断手段と受電手段とを第1位置から第2位置に移動させると、その後、受電側可動手段を介して遮断手段と受電手段とを上記面方向に移動させつつ、受電電力検出手段にて検出される受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、遮断手段と受電手段の移動を停止させる。 The power receiving side movable means is configured to be able to move the blocking means and the power receiving means also in the surface direction along the surface facing the power feeding means, and the power receiving side control means via the power receiving side movable means, When the blocking means and the power receiving means are moved from the first position to the second position, then the detected power is detected by the received power detecting means while moving the blocking means and the power receiving means in the plane direction via the power receiving side movable means. The position where the received power is maximized is detected, and the movement of the blocking means and the power receiving means is stopped at the detected position.
このため、請求項8に記載の電力給電システムによれば、遮断手段と受電手段とを第1位置から第2位置に移動させて、給電手段と受電手段との間隔を狭くすることができるだけでなく、遮断手段と受電手段とを、給電手段との対向面に沿って移動させることで、給電手段から最も効率よく電力供給を受けることができる受電手段の最適位置を検知して、その最適位置に受電手段を停止させることができる。
For this reason, according to the power feeding system described in
よって、請求項8に記載の電力給電システムによれば、請求項7に記載のものと同様、給電手段と受電手段との相対位置を、最も効率よく電力供給を行うことができる最適位置に制御して、給電効率をより向上することができる。 Therefore, according to the power supply system of the eighth aspect, as in the case of the seventh aspect, the relative position between the power supply unit and the power reception unit is controlled to the optimum position at which power can be supplied most efficiently. Thus, the power supply efficiency can be further improved.
また次に、電力供給を効率よく実施するには、移動体が移動しているときには電力供給を禁止することが望ましい。
このため、請求項9に記載のように、移動体側の電力受電装置には、移動体の移動停止状態を検出する停止状態検出手段を設け、受電側通信手段は、この停止状態検出手段にて移動体の移動停止状態が検出されているときに、受電側制御手段から出力された充電希望信号を送信し、停止状態検出手段にて移動体の停止状態が検出されていないときには、充電希望信号の送信を中止するように構成するとよい。
Next, in order to efficiently supply power, it is desirable to prohibit power supply when the moving body is moving.
Therefore, as described in
そして、このようにすれば、移動体が停止しているときにだけ、受電側通信手段から給電側通信手段へと受電希望信号が送信されて、給電手段が受電手段への電力供給を開始することになり、その電力供給を、より効率よく実施することができるようになる。また、請求項9に記載の電力供給システムによれば、移動体が停止しているときにだけ、給電手段から受電手段への電力供給を行うので、安全性を向上することもできる。 In this way, only when the moving body is stopped, the power receiving side signal is transmitted from the power receiving side communication unit to the power feeding side communication unit, and the power feeding unit starts supplying power to the power receiving unit. As a result, the power supply can be carried out more efficiently. According to the power supply system of the ninth aspect, since the power supply from the power supply means to the power reception means is performed only when the moving body is stopped, safety can be improved.
以下に、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
[第1実施形態]
図1に示すように、本実施形態の電力供給システムは、自動車を駐車するための駐車スペース3を載置台として使用し、その駐車スペース3に駐車された電気自動車2(以下単に車両という)に対し自動で電力供給を行うためのものであり、車両2に搭載された電力受電装置20と、駐車スペース3に設けられた電力給電装置30とから構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the power supply system of the present embodiment uses a
そして、電力受電装置20は、車両2の底面に配置された受電部21を備え、電力給電装置30は、車両2を駐車スペース3の所定位置に止めたときに、車両2の受電部21と対向するよう、駐車スペース3の路面1に埋設された給電部31を備える。
And the electric
なお、駐車スペース3は、路面1に形成された左右の仕切り線5a、5bによって、車両の運転者が識別できるようにされており、駐車スペース3の後方の路面1上には、車止め6a、6bが固定されている。
In addition, the
また、駐車スペース3には、車両2を駐車スペース上に停車させた際、受電部21と給電部31との間にできる空間内に、異物が侵入するのを防止するための隔離材11が設けられている。
Further, in the
この隔離材11は、本発明の遮断手段に相当するものであり、受電部21と給電部31とが対向配置されたときに、それぞれの投影面がなす空間を包囲できるように、絶縁体からなる4枚の隔離材11a、11b、11c、11dを使って、上下を開口した矩形の枠状(換言すれば筒状)に形成されている。
This
また、隔離材11の上下方向の長さ(換言すれば隔離材11の中心軸方向の高さ)は、駐車スペース3の路面と車両2の底面とがなす間隔より僅かに小さい所定寸法となるように形成されている。
Further, the vertical length of the separator 11 (in other words, the height of the
次に、図2を用いて、電力受電装置20及び電力給電装置30の構成を説明する。
図2に示すように、車両2に搭載された電力受電装置20は、車両2の底面に設けられた受電部21に加え、受電部21にて受電された電力にて、車両2に搭載された主バッテリ23を充電するための充電回路22を備える。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
ここで、受電部21は、金属等の導電体からなる導線を巻き回してなる二次コイル21aと、当該二次コイル21aの支持部材となる基台21bとから構成されており、基台21bを車両2の底面に固定することにより、車両2に搭載されている。なお、基台21は、絶縁部材(例えば合成樹脂)にて構成されている。
Here, the
また、主バッテリ23は、例えば、繰り返し充電可能なリチウムイオンバッテリ等にて構成されている。この主バッテリ23は、車両2の動力源となるモータ25に対し電力供給を行うためのものであり、図示しないモータ制御装置によって制御されるドライバ回路24を介して、モータ25に接続されている。
Moreover, the
また、充電回路22は、二次コイル21aから出力される交流電力を直流に変換し、その変換した交流電力を主バッテリ23に供給することで、主バッテリ23を充電するものであり、所謂AC−DCコンバータにて構成されている。
The charging
また、主バッテリ23には、電圧、電流、温度等を検出ためのセンサ(図示せず)が内蔵されている。そして、このセンサからの検出信号は、車両2各部に設けられた車両状態(図に示すパーブレーキのオン・オフ状態等)や周囲環境を検出するセンサからの検出信号と共に、処理部7に入力される。
The
処理部7は、これら各入力信号を信号処理して、受電側制御装置35bに出力するものであるが、予め設定された情報(例えば、主バッテリ23の電力容量等)については、表示用データに変換して、表示部8に出力することで、表示部8に各種データを表示させる。なお、表示部8は、液晶ディスプレイ等にて構成されており、車両2の運転席前方に設けられて、運転者に各種情報を報知するのに利用される。
The
また、パーキングブレーキのオン・オフ状態を表す検出信号は、処理部7から起動判定部26に出力され、起動判定部26にて、パーキングブレーキがオン状態で車両が停車されているか否かを判定するのに使用される。なお、起動判定部26は、本発明の停止状態検出手段に相当するものであり、車両2の停車状態を判定すると、電力受電装置20から電力給電装置30への充電希望信号の送信を許可し、車両2が停車状態でなければ、電力受電装置20から電力給電装置30への充電希望信号の送信を禁止する。
The detection signal indicating the on / off state of the parking brake is output from the
また、受電側制御装置35bは、マイクロコンピュータにて構成されており、処理部7からの入力データに基づき、受電部21から充電回路22を介して主バッテリ23を充電するための制御処理を実行する。
The power receiving
そして、この受電側制御装置35bや表示部8は、車両2の停車時等に主バッテリ23からの電源供給が遮断されても動作できるように、車両2に搭載された副バッテリ9から電源供給を受けて動作する。なお、副バッテリ9は、車両2の制動時に発生する回生電力等で適宜充電される。
The power receiving
また次に、電力受電装置20には、車両2の後方に設けられて、駐車スペース3の後方に配置された受信部38b及び送信部37bとの間で無線通信を行うための送信部27b及び受信部28bが備えられている。
Next, the
送信部27bは、通信部27aを介して、受電側制御装置35bに接続されており、受電側制御装置35bから出力され、通信部27aにて無線通信用に変調された信号を、駐車スペース3の後方に設置された受信部38bに向けて送信する。
The
また、受信部28bは、通信部28aを介して、受電側制御装置35bに接続されており、駐車スペース3の後方に設置された送信部37bからの送信信号を受信し、通信部28aに出力する。すると、通信部28aは、受信部28bからの受信信号を復調し、受電側制御装置35bに出力する。
The receiving
一方、駐車スペース3側に設けられた電力給電装置30には、上述した給電部31、受信部38b、送信部37bに加えて、給電側制御装置35a、受信部38bからの受信信号を復調して給電側制御装置35aに入力する通信部38a、給電側制御装置35aから出力された送信データを送信信号に変調して送信部37bに出力する通信部37aが設けられている。
On the other hand, the
また、給電部31は、金属等の導電体からなる導線を巻き回してなる一次コイル31aと、当該一次コイル31aの支持部材となる絶縁性の基台31bとから構成されている。そして、一次コイル31aには、ACコンセント12を介して商用電源から取り込んだ交流電力を受けて所定周期のパルス信号を発生する駆動回路32が接続されている。このため、一次コイル31aには、このパルス信号により交流電流が流れ、この交流電流によって生じる電磁誘導作用によって、車両2側の二次コイル31aに電力が供給される。
The
また、ACコンセント12と駆動回路32との間には、開閉器33が設けられており、給電側制御装置35aは、駐車スペース3に電力受電装置20が搭載された車両2が駐車され、受信部38にて、車両2側から送信された充電希望信号が受信されたときに、開閉器33を閉成して、駆動回路32を動作させる。
Further, a
なお、給電側制御装置35aは、受電側制御装置35bと同様、マイクロコンピュータにて構成されている。また、ACコンセント12には、ACコンセント12を介して入力される交流電力にて内部回路駆動用の電源電圧(直流)を生成する電源部も接続されている。
The power supply
このように構成された本実施形態の電力供給システムにおいては、車両2を駐車スペース3のような所定の場所に駐車させ、給電部31と受電部21とを対向配置させると、電力受電装置20と電力給電装置30の間で、後述する「所定の手続」が行われ、充電が可能であるかどうかが判定される。
In the power supply system of the present embodiment configured as described above, when the
ここで、充電が可能であると判定されたならば、給電部31と受電部21との間で電磁誘導を起こすことによって、給電部31から受電部21へ電力供給がなされ、受電部21での受電電力により充電回路22が主バッテリ23へ充電する。
Here, if it is determined that charging is possible, electric power is supplied from the
そして、本実施形態では、駐車スペース3に隔離材11が設けられているため、給電部31から受電部21への給電時に、給電部31と受電部21との間の空間内に異物が侵入するのを防止することができる。
In the present embodiment, since the
よって、本実施形態によれば、この異物によって、給電効率の低下を招いたり、システムエラーを招いたりすることなく、システムを安定して運用できるようになる。
なお、隔離材11は、常時駐車スペース3の路面上に設けるのではなく、駐車スペース3の近傍に設けておき、給電時に、駐車スペース3の上に配置するようにしてもよい。
[第2実施形態]
次に図3及び図4を用いて、本発明の第2実施形態について説明する。
Therefore, according to the present embodiment, the foreign matter can stably operate the system without causing a decrease in power supply efficiency or a system error.
The
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この第2実施形態と第1実施形態の違いは、隔離材11の構成にあり、第2実施形態では、隔離材11が電力給電装置30側に設けられており、その位置を、給電前と給電時とで切替えることができるように構成されている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment lies in the configuration of the
すなわち、電力給電装置30には、隔離材11を、駐車スペース3の内部に収納される第1位置(図3参照)と、駐車スペース3の上方に突出した第2位置(図4参照)との間で移動させるための可動部36が設けられている。なお、この可動部36は、本発明の給電側可動手段に相当する。
That is, the
そして、給電側制御装置35aは、受電部38bを介して充電希望信号を受信すると、「所定の手続」の手順が完了したと判断して、隔離材11を、第1位置から第2位置へと移動させ、その後、開閉器33を「閉」状態に駆動することで、給電部31から受電部21への給電を開始する。
And the electric power feeding
従って、本実施形態の電力供給システムによれば、給電部31から受電部21への給電を開始する際、隔離材11を路面上に自動で突出させて、給電部31と受電部21との間の空間を周囲から保護し、その空間内に異物が侵入するのを防止できる。
Therefore, according to the power supply system of the present embodiment, when power supply from the
ここで、電力受電装置20から充電希望信号が送信されて、給電部31から受電部21への給電を開始するまでの「所定の手順」について説明する。
第1、第2実施形態の電力供給システムは、車両2が、予め決められた所定の駐車スペース3に停まって始めてシステムの起動を行うように、言い換えれば、所定の車両2が停まらない限り、システムの起動を行わないようにするために、電力受電装置20と電力給電装置30の間で、システム起動のための前記「所定の手続」が行われるように構成されており、その為、電力受電装置20には、電力受電装置20側から電力給電装置30に対し、充電を必要とすることを示すための充電希望信号を送信することができるように、通信部27aと送信部27bとが備えられている。
Here, the “predetermined procedure” from when the charging request signal is transmitted from the
In the power supply systems of the first and second embodiments, the system is activated only when the
具体的には、「所定の手続」の開始手順として、電力受電装置20を備えた車両2を、電力給電装置30を備えた所定の駐車スペース3に停め、少なくとも車両2のパーキングブレーキを掛けて車を完全に停車させ、安全を確保した状態にしたときに、電力受電装置20側から充電希望信号を送信するように構成するため、電力受電装置20にはパーキングブレーキの操作状態を判定する起動判定部26を備えさせている。
Specifically, as a starting procedure of the “predetermined procedure”, the
この起動判定部26は、処理部7を介してパーキングブレーキの操作状態のデータを取得すると共に、車両2のパーキングブレーキの設定状態が「ON」(制動中)であるかどうかを判定し、「ON」であると判定したなら、通信部27aに対して、それに応じた信号を出力するように構成されている。そして、起動判定部26から出力された信号は、通信部27aにおいて充電希望信号に変換されると共に、当該充電希望信号が送信部27bから電力給電装置30側に送信されることによって、システムの起動のための「所定の手続」が開始される。
The
一方、電力受電装置20には、処理部7によって得られたデータから、主バッテリ23の電力容量が所定値以上あるかどうかの判定を行うと共に、当該判定結果に基づいて、電力給電装置30側に対して、満充電情報を出力するための受電側制御装置35bが備えられており、車両2を駐車スペースに駐車したときに、主バッテリ23の電力容量が所定値以上で有ったり、充電の途中に電力容量が所定値になったりしたときは、受電側制御装置35bから通信部27a、送信部27bを介して、電力給電装置30側に、満充電情報が充電完了信号として送出される。この結果、システムの終了処理が開始されシステムは待機状態となる。
On the other hand, the
また、電力給電装置30には、充電希望信号等を受信するために受信部38bと通信部38aが設けられており、車両2を所定位置に止めたときに、受電部21と給電部31との間の空間を囲うために、隔離材11と隔離材11を動かすための可動部36が備えられている。そして、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受け入れることで、「所定の手続」が完了したと判断し、その後、電力給電部30側に収納された(換言すれば第1位置にある)隔離材11を、駐車スペース3の路面より上方に向かって突出させることで、給電を開始させる。
In addition, the
なお、隔離材11は、図3に示されるように、常時は道路側に収納されており(第1位置)、「所定の手続」の手順が完了した後は、図4に示されているように、上記空間に向かって突出されるころから、隔離材11の上下方向の寸法は、少なくとも、第2位置に配置されたときに、路面3と車両2の底面との間隔より僅かに短い寸法となるよう形成されていればよい。
As shown in FIG. 3, the
そして、図3、図4に示すように、路面3と車両2の底面との間隔より僅かに長くなるように形成しておけば、隔離材11が上方に突出した時に、隔離材11の下側開口端部が路面3内部に僅かに残ることによって、隔離材11による空間の閉塞性を高めることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, if formed so as to be slightly longer than the distance between the
また、隔離材11は、上面と下面を開口した、外形が略四角形状の枠体に形成された例を示したが、特にこの形状に限定されるものではなく、給電部31等の形状に合わせて形成すればよく、例えば円形でもよい。また、下面を開口したままで上面を閉塞するようにして、給電部31を覆うことができるような箱状に形成してもよいなど、特に実施例に限定されるものではない。
In addition, the
可動部36は、隔離材11の上下方向に対する可動を行うアクチュエーターであり、充電希望信号に応じて給電側制御装置35aから出力される制御信号によって、隔離材11の位置を切り換える。そして、本実施形態の可動部36には、例えばリミットスイッチが内蔵されており、給電側制御装置35aは、このリミットスイッチを使って、隔離材11が第1位置にあり、給電前の状態の所定位置である路面3に完全に収納(図3の状態で、隔離材11の開口上端面が、駐車スペース3の路面1と略平坦であるように配設した状態)されていることを示すリミット信号と、給電時の第2位置に配設(図4の状態で、隔離材11を上昇させた状態)されていることを示すリミット信号を監視することで、隔離材11の位置を検知する。
The
具体的には、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受けていない場合、若しくは、充電完了信号を受けて、主バッテリ23の電力容量が所定値以上あると判断したときなどは、システムを待機状態にするための制御信号を、可動部36に対して出力することによって、可動部36を介して、隔離材11を第1位置に配置させる。また、給電側制御装置35aが、充電希望信号を受けている場合は、システムを駆動するための制御信号を可動部36に対して出力することによって、可動部36を介して、隔離材11を第2位置に配置させる。
Specifically, when the power supply
また給電側制御装置35aは、電力受電装置20側から充電希望信号を受けると、開閉器33の回路を導通状態とするための「閉」の駆動信号を出力する。開閉器33は、この駆動信号を受けて回路を閉じて導通状態となり、駆動回路32に交流電力を供給する。sると、一次コイル31aが駆動され、給電部31から受電部21への給電が開始される。また、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受け入れていない間、若しくは、充電完了信号を受け入れたときに、開閉器33に対して回路を遮断状態とするための「開」の駆動信号を出力することによって、開閉器33を遮断する。
In addition, when the power supply
つまり、本実施形態では、電力給電装置30に設けられた給電側制御装置35aが充電希望信号を受ける「所定の手続」を経て、隔離材11を第1位置から第2位置へ移動させる制御と、給電部31から受電部21への給電を開始する制御を行うのである。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について図5を基に説明する。
In other words, in the present embodiment, the power supply
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
尚、以下の説明において、特に明示しない限り、前記第2実施形態と同じ構成を有するものは同一符号を付与し、詳細な説明は省略する。
図5に示される第3実施形態と第2実施形態との違いは、可動部36の取り付け位置の違いである。図5に示されるように、この実施形態では、可動部36が、車両2に搭載された電力受電装置20側に備えられている。つまり、この実施形態では、車両2に設けられた可動部36が、車両2側に設けられた隔離材11を、車両2の下方に突設させる構成になっている。なお、本実施形態の可動部36は、本発明の受電側可動手段に相当する。
In the following description, unless otherwise specified, those having the same configuration as in the second embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The difference between the third embodiment and the second embodiment shown in FIG. 5 is the difference in the mounting position of the
このため、電力受電装置20に備えられた受電側制御装置35bは、第2実施形態のように、主バッテリ23の電力容量の監視を行う作業に加え、前記可動部36からのリミット信号の監視、前記可動部36に対する制御信号の出力等を行うように構成されている。
For this reason, the power receiving
具体的には、起動判定部26においてパーキングブレーキが「ON」であると判定されたなら、通信部27aに対して、それに応じた信号を出力する。すると、通信部27aから送信部27bを介して、充電希望信号が送信される。
Specifically, if the
電力給電装置30では、給電側制御装置35aがその充電希望信号を受けると、充電希望信号に対する応答信号を、通信部37aに出力することで、送信部37から応答信号を送信させる。
In the
電力受電装置20には、その応答信号を受信するための受信部28b及び通信部28aが設けられていることから、応答信号は、これら各部を介して、受電側制御装置35bに入力される。
Since the
すると、受電側制御装置35bでは、この応答信号を受けて、可動部36に対し制御信号を出力し、隔離材11を、車両2に収納された第1位置から、車両2の底面から突出した第2位置へと移動させる。
Then, the power receiving
また、受電側制御装置35bは、可動部36が隔離材11を第2位置に移動させたことを示すリミット信号を受けると、その結果を駆動許可信号として、通信部27a、送信部27bを介して、電力給電装置30側に送信する。
When the power receiving
すると、給電側制御装置35aでは、当該駆動許可信号を受けて、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力し、給電部31から受電部21への給電を開始させる。
つまり、本実施形態では、車両2側の底面に備えた隔離材11が下降する構成であるが、上述したように、電力受電装置20と電力給電装置30との間で、充電希望信号の受信、及び、それに対する応答信号の受信と言った「所定の手続」が得られない限り、隔離材11が下降することがないので、車両2側に可動式の隔離材11を備えても、自動車道等の安全運行に支障は生じないのである。
Then, in response to the drive permission signal, the power supply
That is, in the present embodiment, the
また、「所定の手続」が完了しても、隔離材11が第2位置にならないかぎり、電力受電装置20から電力給電装置30に対して、駆動許可信号が送出されず、一次コイル31aが駆動されないので、省エネ化を図ることができる。
[第4実施形態]
次に、図6および図7を用いて、本発明の第4実施形態について詳しく説明すると共に、図8を用いてこの実施形態におけるシステムの起動手順について詳しく説明する。
Even if the “predetermined procedure” is completed, unless the
[Fourth Embodiment]
Next, the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7, and the system startup procedure in this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
この第4実施形態と前記第2実施形態との違いは、隔離材11の構成の違いである。
図6、図7に示されるように、本実施形態では、隔離材11は、給電部31と一体的に形成されたり、或いは、連結されたりすることによって、隔離材11の配設位置の切替えと連動して可動するように構成されている。
The difference between the fourth embodiment and the second embodiment is the difference in the configuration of the
As shown in FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, the separating
このため、本実施形態における給電部31は、第2実施形態と異なり、路面3に支持されておらず、路面3とは独立するように一次コイル31aが基台31bと一体的に形成されている。
For this reason, unlike the second embodiment, the
つまり、この実施形態では、道路側に備えられた隔離材11と同様に、給電部31も可動部36を使って、上下に配設位置を切替えることができるようにしたことを特徴としており、給電部31が上昇することで、受電部21との離隔距離が狭まり、給電部と受電部21と間の結合が密になることによって、電磁誘導による電力供給を更に効率よく行うことができるようになるばかりでなく、隔離材11が、少なくとも、路面3と給電部31との間に形成される空間を囲うことによって、給電中のシステムの安全を確保することができるのである。
That is, this embodiment is characterized in that, similarly to the
具体的には、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受けていない場合、若しくは、充電完了信号を受けて、主バッテリ23の電力容量が所定値以上あると判断したときなどは、システムを待機状態にするための処理を行う制御信号を、可動部36に対して出力することによって、可動部36は、隔離材11と給電部31とが、駐車スペース3内の第1位置に配置される。
Specifically, when the power supply
また、給電側制御装置35aが、充電希望信号を受けている場合は、制御信号を可動部36に出力することによって、可動部36が、隔離材11と給電部31を上昇させて、第2位置に配設する。
In addition, when the power supply
つまり、本実施形態では、電力給電装置30に備えた給電側制御装置35aが、電力受電装置20側からの充電希望信号を受けるといった「所定の手続」を経て、隔離材11と給電部31を第1位置から第2位置若しくはその逆方向へ移動させる制御と、給電部31から受電部21への給電を開始する制御を行うように構成されている。
That is, in the present embodiment, the power supply
ここで図8を用いて、本実施形態におけるシステムの起動手順について具体的に説明する。この図において(a)は、給電側制御装置35aの処理を説明するフローチャートであり、(b)は給電側制御装置35aの処理に伴い行われる、一次コイル31aの駆動の手順を示す。
Here, with reference to FIG. 8, a system activation procedure in the present embodiment will be specifically described. In this figure, (a) is a flowchart for explaining the processing of the power supply
先ず、図8(a)を用いて給電側制御装置35aの処理を説明する。
本発明の実施形態では、給電側制御装置35aが、充電希望信号を受けたとき(S10:Yes)は、給電側制御装置35aから可動部36に対し、可動部36を起動するための制御信号を出力(「ON」信号)することによって(S12)、隔離材11と給電部31を路面1より上昇した第2位置に配置する。
First, the process of the electric power feeding
In the embodiment of the present invention, when the power supply
また、給電側制御装置35aは、可動部36(若しくは隔離材11または給電部31)の配設状態を監視し、隔離材11と給電部31が第2位置に配設されたことによって、可動部36からリミット信号を取得したなら(S14:Yes)、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力(「ON」信号)することによって(S16)、給電部31を駆動し、給電部31から受電部21への電力供給を開始する。
Further, the power supply
そして、給電側制御装置35aは「閉」の駆動信号を出力したなら次のステップである、主バッテリ23の電力容量の判定に移行する(S18)。また、隔離材11と給電部31が「第2の位置」に配設されていない場合は(S14:No)、ステップ(S12)に戻って処理を繰り返す。
Then, if the power supply
尚、この「閉」の駆動信号を出力するタイミングは、可動部36の配設状態を監視してリミット信号を判定する方法に代えて、所定の時間(つまり、隔離材11と給電部31が上昇する間)だけ遅延させて出力するように構成しても良い。
It should be noted that the timing for outputting the “closed” driving signal is not limited to the method of determining the limit signal by monitoring the arrangement state of the
一方、給電側制御装置35aが、充電希望信号を受けていないとき(S10:No)は、給電側制御装置35aが、可動部36に対しシステムを待機状態にするための制御信号を出力(「OFF」信号)する(S20)ことによって、隔離材11と給電部31を、給電前の位置である第1位置に配設し、更に、開閉器33に対し「開」の駆動信号を出力(「OFF」信号)する(S22)ことによって、給電部31の駆動(換言すれば受電部21への給電)を停止させる。
On the other hand, when the power supply
更に、給電側制御装置35aは、主バッテリ23の電力容量を監視し(S18)、その状態に基づいて受電側制御装置35bから送られてくる信号に応じて、車両2を駐車スペースに停めたときに、主バッテリ23の電力容量が所定値より低ければ充電を開始し(S18:No)、電力容量が所定値より以上あるとき、または、充電中に所定値になったときに(S18:Yes)、受電側制御装置35bから送られてくる充電完了信号に応じて、可動部36の制御と一次コイル31aの駆動をやめ(S20、S22)、隔離材11と給電部31は、デフォルトである第1位置に戻される。
Furthermore, the power supply
次に、図4(b)に基づき一次コイル31aの駆動の手順を説明する。この手順は、給電側制御装置35aの処理とりアルタイムで行われる。隔離材11と一次コイル31aが第2位置になったときに、給電側制御装置35aから出力される駆動信号をうけて(S26)、開閉器33が導通状態となることによって(S28)、駆動回路32に交流電力が供給され(S30)、一次コイル31aと二次コイル21aの間で給電が始まるように構成されている(S32)。
Next, the procedure for driving the
尚、本実施形態では、受電希望信号を受けたなら、給電側制御装置35aから出力される制御信号によって可動部36を動かして、隔離材11と給電部31の位置を切り替えた後に、給電側制御装置35aから出力される駆動信号でもって開閉器34を閉じて、給電部31から受電部21への給電を開始する構成となっているが、隔離材11と給電部31を動かすタイミングと給電を開始するタイミングをほぼ同時に行うように構成してもよい。
In this embodiment, when a power reception request signal is received, the
また、充電が完了した場合や、充電の途中で充電を止める場合における、システムの終了手順は、先ず、隔離材11と給電部31を第1位置に配置する手順を行ってから給電の停止の手順を行うようにしても良いし、隔離材11と給電部31を第1位置に配置する手順と、給電を停止する手順を同時に行っても良い。
In addition, when the charging is completed or when the charging is stopped in the middle of charging, the system ending procedure is to first stop the power supply after performing the procedure of placing the
更に、主バッテリ23が満受電でない状態で充電を止めるような場合、隔離材11と給電部31を第1位置に戻すまで、モータ25の制御ができないような構成にしておくことはいうまでも無い。
Further, in the case where charging is stopped when the
具体的には、給電側制御装置35aは、隔離材11と給電部31が第1位置にあることを示すリミット信号を常時監視することによって、給電側制御装置35aが、第1位置のリミット信号を検出しない限り、モータ25の制御ができないように構成すればよい。
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態について図9を基に説明する。
Specifically, the power supply
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図9に示される第5実施形態と、すでに説明した第4実施形態との違いは、可動部36の取り付け位置の違いである。
図9に示されるように、この異なる実施形態では、可動部36は、車両2側に搭載された電力受電装置20側の受電部21に備えられている。
The difference between the fifth embodiment shown in FIG. 9 and the fourth embodiment already described is the difference in the mounting position of the
As shown in FIG. 9, in this different embodiment, the
つまり、この第5実施形態では、一次コイル31aが路面1側に固定されるようにして給電部31が構成されており、車両2には、隔離材11と、二次コイル21aが車体とは別体に備えられた支持部材である基台21bと一体となるように構成された受電部21が備えられており、しかも、隔離材11は、受電部21と、一体的に、或いは、連結するように構成されていることによって、隔離材11と受電部21が、可動部36によって、その配設位置を変えることができるように構成されているのである。
That is, in the fifth embodiment, the
換言すれば、この第5実施形態は、図5で示される第3実施形態における隔離材11と受電部21を一体的に、或いは、連結したものであり、第3の実施形態の説明における、受電側制御装置36bの制御信号による可動部36の制御対象を、「隔離材11」から「隔離材11と受電部21」と読み替えればよく、詳しい説明は省略する。
In other words, in the fifth embodiment, the
このように本実施形態によれば、第3実施形態の効果に加え、電力受電装置20を搭載した車両2が駐車スペース3に駐車したあとは、一次コイル31aが上昇することによって、二次コイル21aの電磁結合が密になり、二次コイル21a側に効率よく電力を誘起でき、主バッテリ23に対する充電時間等の短縮が図れる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, after the
また、一次コイル31aと二次コイル21aの変換効率が良くなるので、コイルの大きさを小さくでき、車両2への搭載や、駐車スペース3への設置を、より簡単に行うことができるようになる。
[第6実施形態]
次に本発明の第6実施形態について図10から図12を参照して説明する。
In addition, since the conversion efficiency of the
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態と第4実施形態の主たる違いは、可動部36の動きの違いにある。
第4実施形態における可動部36は、隔離材11と連動するように、一次次コイル31aと二次コイル21aの離隔距離を替えるように基台31bを動かせばよいため、可動部36は、一方向(本発明では上下であり、以下の説明ではZ軸と記載する。)に伸縮するものであればよいが、本実施形態における可動部36は、Z軸方向の伸縮に加え、隔離材11と給電部31を、Z軸方向に直交する方向(即ち、水平方向であり、以下の説明ではX軸、Y軸で規定される座標で記載する。)へ可動できるように構成されている。
The main difference between the present embodiment and the fourth embodiment is in the movement of the
Since the
つまり、本実施形態では、隔離材11と連動するように、一次コイル31aと二次コイル21aの離隔距離を、基準点である第1位置の配設状態から、Z軸方向に移動した第2位置の配設状態に替えることができるばかりでなく、更に、一次コイル31aと二次コイル21aの間隔を保った状態のままで、水平方向の相対位置を、第2位置からX軸、Y軸方向における所定の範囲内の、任意の座標である第3位置の配設状態の何れかに替えることができるようになっている。
That is, in the present embodiment, the second coil is moved in the Z-axis direction from the first position as the reference point so that the separation distance between the
図10を用いて本実施形態について詳しく説明する。
なお、図10には、隔離材11と給電部31が給電状態である第2位置にあって、しかも、隔離材11と給電部31が図の左右に位置を替える様子が示されている。
This embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 10 shows a state in which the separating
この実施形態における電力給電装置30も、車両2に備えた電力受電装置20側からの充電希望信号に応じて、当該装置30を構成する給電側制御装置35aから可動部36に対して制御信号が出力される構成となっているのであるが、この実施形態における可動部36は、給電側制御装置35aからの制御信号によって、まず隔離材11と給電部31を第1位置から第2位置へと上昇させ、一次コイル31aと二次コイル21aの上下の間隔を所定の寸法にすると共に、隔離材11でもって、少なくとも、路面3と車両2の底面の間に形成される空間を囲うようにする。
The
次に、この第2位置を原点として、隔離材11と給電部31を、給電部31がなす平面に平行な方向の所定の範囲内において、特に給電部31における所定地点が、予め設定された複数の任意の座標を有した第3位置に位置するように、給電部31は予め定められた順序で順次移動させるように構成されている。
Next, with the second position as the origin, the
一方、給電側制御装置35aは、隔離材11と給電部31が第2位置に配置されたことを示すリミット信号を受けて、開閉器33に対する駆動信号を出力し、開閉器33を導通状態にすることによって、駆動回路32の駆動が始まり、一次コイル31から二次コイル21aの給電が行われる。更に、本実施形態では、給電側制御装置35aから出力された制御信号が、通信部37a、送信部37bを介して、電力受電装置20側にも送信される。
On the other hand, the power supply
一方、電力受電装置20側では、受信部28b及び通信部28aを介して制御信号が受信されると、受電側制御装置35bが、その制御信号から給電部31の所定地点における位置データを取得する。
On the other hand, on the
この位置データは、給電部31が、第2位置である原点から、予め定められた所定の範囲内において、予め定められた順序に基づいて順次第3位置に移動させたときの、それぞれの座標に対応する給電部31の所定地点における位置データであり、受電側制御装置35bは、この位置データを受けて、給電部31の座標を記憶する。
This position data is obtained when each of the coordinates when the
また、受電側制御装置35bは、位置データを受け入れる毎に(言い換えれば、給電部31が制御信号に応じて座標を順次移動していく毎に)、処理部7を介して得られるテーブル(例えば、二次コイル21に誘起される交流電力の大きさの電力データを充電回路22から収集し、その電力データと位置データとを対応させたテーブル)を作成する。
Each time the power receiving
また更に、受電側制御装置35bは、隔離材11と給電部31の可動範囲における全ての座標において電力データの取得が終わったなら、得られた電力データの中から、最も二次コイル21に誘起される交流電力が大きくなる座標データを最適位置情報として出力する。なお、受電側制御装置35bは、主バッテリ23の電力容量を常時監視して得られる処理部7からのデータに基づいて、主バッテリ23の電力容量が所定値以上有れば、満充電情報を出力する。
Furthermore, the power receiving-
そして、この最適位置情報及び満充電情報は、通寝具27a及び送信部27bを介して、最適位置制御信号及び充電完了信号として電力給電装置30側に送信される。電力給電装置30側では、これら各信号が受信部38b及び通信部38aを介して受信される。煤路、給電側制御装置35aは、その受信された最適位置情報に基づいた制御信号を可動部36に対して出力し、給電部31は、隔離材11と共に、可動部36によって、最も二次コイル21に誘起される交流電力が大きくなる位置である第3位置に配設される。
And this optimal position information and full charge information are transmitted to the
また、給電側制御装置35aが、充電完了信号を受けたなら、可動部35に対する制御信号と、開閉器33に対する駆動信号の出力を止めて、システムを待機状態となるように終了処理する。
Further, when the power supply
ここで、図11及び図12を用いて隔離材11と給電部31の動作の具体的な例を示すと共に、システムの処理手順について詳しく説明する。
なお、この実施形態にかかる以下の説明では、説明を明確に行うため、特に明記しない限り、給電部31の動きにだけ着目してその説明を行うが、隔離材11は、給電部31と一体的、或いは、連結されていることから、給電部31と連動して動いていることは言うまでもない。
Here, a specific example of the operation of the
Note that, in the following description according to this embodiment, for the sake of clarity, the description will be given focusing only on the movement of the
図11は、給電部31に着目した図であって、第3実施形態における給電部31が、基準点である「第1の配置」から、「第3の配置」の原点としての「第2の配置」へ上昇し、更に、水平方向に任意の座標を有した「第3の配置」となる動きを模式的に示した図である。
FIG. 11 is a diagram focusing on the
この図11において、Cは給電部31を構成する一次コイル31aの略中心を示しており、この中心点Cが給電部31の所定地点である。また、図11中央に示される{「第2の配置」における給電部31の配置図及び「第3の配置」における可動範囲}の図の、給電部31の外側に画かれた破線で示す範囲が、給電部31が水平方向に移動可能な範囲を示すものであり、請求項に記載の所定の範囲である。
In FIG. 11, C indicates the approximate center of the
また、この配置図に画かれた給電部31の中央部に示される、グリッドで仕切られた部分は、給電部31が所定の範囲を動いたときにおける、一次コイル31aの中心点Cの動く範囲を示しており、この範囲内の任意の座標に中心点Cが移動したときに、給電部31は「第3の配置」に配設されたことになる。
In addition, the portion partitioned by the grid shown in the central portion of the
なお、この図11の上側に画かれた図は、中心点Cが動く座標と、その動きの順序を分かり易く説明するため、グリッド部分を取り出して拡大した図である。また、図12は第3実施形態におけるシステムの処理手順を示すものであり、(a)は電力給電装置30に備えた給電側制御装置35aのフローチャート、(b)は給電側制御装置35aの処理に伴い行われる、一次コイル31aの駆動手順、(c)は電力受電装置20に備えた受電側制御装置35bのフローチャートである。
In addition, the figure drawn on the upper side of FIG. 11 is an enlarged view of the grid portion extracted for easy understanding of the coordinates of the movement of the center point C and the order of the movement. FIG. 12 shows a processing procedure of the system in the third embodiment. (A) is a flowchart of the power supply
この図11及び図12によれば、隔離材11と給電部31が給電前の状態である第1位置にあるときの、一次コイル31aの略中心点Cの座標(X、Y、Z)を、基準点(0、0、0)とすると、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受けて(S100:Yesの場合)、可動部36に対して制御信号を出力することによって(S102)、可動部36が、給電部31を上方に向かってαだけ押し上げられた第2位置に配設し、一次コイル31aの略中心点Cの座標は、Z軸方向にαだけ上昇した(0、0、α)となる。
According to FIGS. 11 and 12, the coordinates (X, Y, Z) of the approximate center point C of the
この中心点Cの座標は、第3位置における座標P(13)と同じであり、第3位置の原点である。そして、給電部31が第2位置に配設されたなら、この配設状態を示すリミット信号を受けて(S104:Yes)、給電側制御装置35aは、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力し(S106)、次のステップに移行する(S108)。なお、第2位置でないならば(S104:No)、ステップ(S102)に戻って処理を繰り返す。
The coordinates of the center point C are the same as the coordinates P (13) at the third position, and are the origin of the third position. And if the electric
ここで、ステップ(S106)において出力された駆動信号を受けて行われる、一次コイル31aの駆動手順(図8(b)で示されるS206〜S212)は、第4実施形態の手順(S26〜S32)と同じであるので、詳細な説明は省略する。
Here, the driving procedure of the
一方、給電側制御装置35aが、充電希望信号を受けていないときは(S100:No)、給電側制御装置35aが、可動部36に対しシステムを待機状態にするための制御信号を出力(「OFF」信号)することによって(S118)、給電部31は、給電部31の上面を路面1とフラットな状態となるように収納した、給電前の位置である第1位置に配設されると共に、開閉器33に対し「開」の駆動信号を出力(「OFF」信号)する)ことによって(S120)、給電部31から受電部21に対する電力の供給は行われず、システムは待機状態となる。
On the other hand, when the power supply
更に、給電側制御装置35aは、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力したなら(S106)、主バッテリ23の電力容量を常時監視して得られる処理部7からのデータに基づいて、車両2を駐車スペース3に停めたときに、主バッテリ23の電力容量が所定値より低ければ(S108:No)充電を開始して次のステップ(S110)へ移行し処理を行う。
Further, if the power supply
一方、主バッテリ23の電力容量が所定値より以上あるとき、つまり、充電完了信号を受けたときは(S108:Yes)、可動部36に対する制御信号と閉回路33に対する駆動信号の出力をやめる(S118、S120)ように構成されている。
On the other hand, when the power capacity of the
また、バッテリ23の電力容量が所定値より低い場合(S108:No)、給電側制御装置35aは、給電部31に対して、給電部31の高さαを維持したまま、水平方向の所定範囲内における、座標P(13)とは異なる任意の座標を有した「第3の配置」に移動するよう、可動部36に対して制御信号を出力する。
When the power capacity of the
具体的には、給電側制御装置35aは、予め定められた順序で出力される「第3の配置」用の制御信号に基づいて、一次コイル31aの中心点Cを、先ず、一つ目の第3位置における中心点Cのポイントである座標P(1)(2、2、α)に配設するための制御信号を出力する(S110)ことによって、一次コイル31aを座標P(1)に移動させる。
Specifically, the power supply
一方、給電側制御装置35aから出力された、座標P(1)に配設するための制御信号は、座標P(1)の位置データとして出力され(S112)、通信部37a及び送信部37bを介して電力受電装置20側に送信される。
On the other hand, the control signal output from the power supply
更に、給電側制御装置35aは、予め記憶された座標P(n)の数n(本発明の実施形態ではn=1、2・・・25)に基づいて、座標P(25)の位置データが出力されるまで(S114 Noの場合)、可動部36に対して順次座標P(n)の制御信号を出力して給電部31の配設位置を移動させつつ、当該座標P(n)の位置データを、電力受電装置20側に順次送出する処理を繰り返し行う(S106〜S114)。そして、座標P(25)の位置データが出力されたなら(S114 Yesの場合)、電力受電装置20に備えた受電側制御装置35bから送られる、最適位置制御信号を取得する次のステップに移行する(S122)。
Further, the power supply
一方、電力受電装置20側に備えた受電側制御装置35bは、図12(c)に示されるように、給電側制御装置35aのステップ(S112)において出力された座標P(1)の位置データを取得し、座標P(1)の位置データとして記憶する(S312)と共に、受電側制御装置35bは、給電部31が座標P(1)にある時の、例えば、二次コイル21aに誘起される交流電力のデータを、処理部7を介して取得する(S314)。
On the other hand, the power receiving
そして、両方のデータを取得したなら、座標P(1)の位置データと電力データとを対応させたテーブルを作成する(S316)。同様にして、座標がP(2)(1、2、α)、P(3)(0、2、α)・・・、P(25)(−2、−2、α)と順次移動するのに伴い、これらの座標P(2)、P(3)・・・、P(25)の位置データと、ぞれぞれの座標において二次コイル21aに誘起される交流電力の大きさのデータを対比させたテーブルを作成していく(S312〜S318 Noの場合)。
And if both data are acquired, the table which matched the position data of coordinate P (1) and electric power data will be created (S316). Similarly, the coordinates sequentially move as P (2) (1, 2, α), P (3) (0, 2, α)..., P (25) (−2, −2, α). Accordingly, the position data of these coordinates P (2), P (3)..., P (25) and the magnitude of the AC power induced in the
また、受電側制御装置35bは、すべての座標におけるテーブルが完成したなら(S318:Yes)、テーブルの中から、誘起される交流電力の大きさが一番大きい(PW max)の座標P(m)を抽出し(S320)、その座標P(m)の位置データを最適位置制御信号として、電力給電装置30に備えた給電側制御装置35aにフィードバックする(S322)。
In addition, when the table at all coordinates is completed (S318: Yes), the power receiving
更に、給電側制御装置35aでは、座標P(25)の位置データが受電側制御装置35bに送出したなら(S114:Yes)、受電側制御装置35bより送られた最適位置制御信号を取得して、座標P(m)の位置データを抽出し(S122)、この位置データに応じた制御信号を可動部36に対して出力する(S124)。可動部36は、この制御信号を基に、最も二次コイル21に誘起される交流電力が大きくなる位置である第3位置の座標P(m)に給電部31を配設するのである。
Further, in the power supply
そして、給電側制御装置35aは、主バッテリ23の電力容量を常時監視して得られる処理部7からのデータに基づいて、主バッテリ23の電力容量が所定値より低ければ(S126:No)、充電を継続する。
If the power capacity of the
また、主バッテリ23の電力容量が所定値より高くなれば(S126:Yes)、可動部36に対する制御信号と閉回路33に対する駆動信号の出力をやめ(S118、S120)、システム待機に至る終了の処理を行う。
If the power capacity of the
尚、この実施形態に示すグリッドの区切り方と、給電部31の移動の順番は一例を示すものであり、実施例に限定されるものではない。
[第7実施形態]
次に、図13を用いて本発明の第7実施形態について説明する。
Note that the grid division method and the order of movement of the
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施形態は第6実施形態の異なる実施例であり、その違いは、可動部36の取り付け位置の違いである。
図13に示すように、本実施形態では、可動部36が、車両2側に搭載された電力受電装置側20の二次コイル21a側に備えられている。
This embodiment is a different example of the sixth embodiment, and the difference is the difference in the attachment position of the
As shown in FIG. 13, in this embodiment, the
つまり、この実施形態では、一次コイル31aが路面1側に固定されるようにして給電部31が構成されており、車両2には、隔離材11と受電部21が備えられており、当該受電部21は、二次コイル21aが、車体とは別体に備えられた支持部材である基台21bと一体となるように構成されており、しかも、隔離材11は、受電部21と、一体的に、或いは、連結するように構成されていることによって、隔離材11と受電部21が、可動部36によって、その配設位置を第1位置から第2位置を経て、第3位置に切り替えることができるように構成されている。
That is, in this embodiment, the
そして、給電側制御装置35aは、充電希望信号を受けると、受電側制御装置35bに対して、可動部36を制御する許可を与える応答信号を出力すると共に、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力する。また、受電側制御装置35bは、この応答信号を受けると、可動部36に対して受電部21を制御するための制御信号を出力する。
When the power supply
このように構成された本実施形態を具体的に説明する。
起動判定部26においてパーキングブレーキが「ON」であると判定されたなら、充電希望信号を電力給電装置30側に送出する。そして、その充電希望信号を受けた電力給電装置30では、充電希望信号を受けて、電力給電装置30に備えた給電側制御装置35aから、電力受電装置20に備えた受電側制御装置35bに対して、可動部36の駆動を許可するための応答信号を、電力受電装置20側に送信する。
The present embodiment configured as described above will be specifically described.
If the
一方、電力受電装置20側では、応答信号が受信されると、受電側制御装置35bが可動部36に対して制御信号を送出することにより、受電部21が、給電部3との間隔を狭めるように第2位置まで下降され、隔離材11が、受電部21と車両2の底面との間に形成される空間を囲うようになる。そして、その後、隔離材11と受電部21は、予め定められたポイントと順序に基づいて第3位置の座標に順次移動される。
On the other hand, when a response signal is received on the
加えて、受電側制御装置35bは、可動部36が隔離材11と受電部21を第2位置に配置したことを示すリミット信号を検出すると、その結果を駆動許可信号として、給電側制御装置35aに向けて送信させる。
In addition, when the power receiving
給電側制御装置35aは、この駆動許可信号を受けると、開閉器33に対して「閉」の駆動信号を出力する。そして、この「閉」の駆動信号に基づいて、開閉器33が導通状態となり、駆動回路32に交流電力が供給され、一次コイル31aが駆動される。
Upon receiving this drive permission signal, the power supply
つまり、本実施形態では、車両2側の底面に備えた隔離材11と受電部21が下降する構成であるが、上述したように、電力受電部20と電力給電装置30との間で、充電希望信号の受信、及び、それに対する応答信号の受信と言った「所定の手続」が得られない限り、隔離材11と受電部21が下降することがないので、車両2側に可動式の隔離材11と受電部21を備えても、自動車道等の安全運行に支障は生じない。また、電力受電装置20から電力給電装置30に対して、駆動許可信号が送出されない限り、一次コイル31aが駆動されないので、省エネルギーが実現できる。
That is, in the present embodiment, the
そして、受電側制御装置35bにおいて座標データとその座標に対応する電力データのテーブルを作成すると共に、電力データが最大となる座標データを抽出することによって、当該受電側制御装置35bは、受電部21を最も効率の良い位置の第3位置に配設することができる。
Then, the power receiving
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、電力受電装置20には、受電側通信手段として、通信部27a、28a、送信部27b及び受信部28bが設けられるものとして説明したが、これらは、一つの通信部として一体に構成してもよい。同様に、電力供給装置30には、給電側通信手段として、通信部37a、38a、送信部37b及び受信部38bが設けられるものとして説明したが、これらは、一つの通信部として一体に構成してもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various aspect can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、電力供給装置30側の送信部37b及び受信部38bは、駐車スペース3の後方に配置し、電力受電装置20側の送信部27b及び受信部28bは、車両2の後部に配置するものとして説明したが、電力供給装置30側の送信部37b及び受信部38bは、駐車スペース3の路面に配置し、電力受電装置20側の送信部27b及び受信部28bは、車両2の底面で、車両2が最適位置で停止された際に電力供給装置30側の受信部38b及び送信部37bと対向する位置に設けるようにしてもよい。またこれら各部は、光信号を送受信するように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また更に、上記実施形態では、給電部31と受電部21は、金属線を巻き回してなるコイル(一次コイル31a、二次コイル21a)にて構成されるものとして説明したが、これら各部は、非接触で電力の供給が行えるものであればよく、例えば、マイクロ波を使った無線電力伝送方式を利用してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
そして、この場合、給電部31としては、導波管スロットアンテナを用い、受電部21としては、マイクロストリップラインからなるマイクロ波アンテナを用いるようにするとよい。なお、この場合の給電部31の駆動回路32はマイクロ波源であり、受電部21の充電回路はマイクロ波を検波するダイオード等から構成すればよい。
In this case, a waveguide slot antenna may be used as the
また、電力給電装置30の給電部31は、駐車スペース3の路面に沿って配置し、電力受電装置20の受電部21は、車両2の底面に設けるものとして説明したが、給電部31と受電部21とは車両2を駐車スペース3に停車させた際に、互いに対向するように配置できればよく、必ずしも、上記実施形態のように配置する必要はない。
Moreover, although the electric
また、上記実施形態では、移動体として、車両2、すなわち電気自動車を使った電力供給システムについて説明したが、移動体は、自動二輪等であってもよい。また、移動体を載置する載置台は、路面1を使用した駐車スペース3であるものとして説明したが、路面1に代えて、移動体全体を載置できるように構成されたリフト式パーキングの車両台や、自走式のパーキングの床面であってもよい。
Moreover, although the electric power supply system which used the
また更に、第4実施形態から第7実施形態では、隔離材11と給電部31、若しくは、隔離材11と受電部21を、一体的、或いは、連結するように構成することによって、一つの可動部36でもって、両手段が同時に配設位置の切替えを行うことができるように構成した例を示したが、それぞれ別体で構成して、それぞれの手段に可動部を備えるように構成しても良い。
Still further, in the fourth to seventh embodiments, the
なお、上記各実施形態において、受電部21は、本発明の受電手段に相当し、給電部31は本発明の給電手段に相当し、受電側制御装置35bは、本発明の受電側制御手段に相当し、給電側制御装置35aは、本発明の給電側制御手段に相当する。また、車両2に搭載された通信部27a、28a、送信部27b、及び受信部28bは、本発明の受電側通信手段に相当し、駐車スペース3側に設置された通信部37a、38a、送信部37b、受信部38bは、本発明の給電側通信手段に相当する。
In each of the above embodiments, the
1…路面、2…車両、3…駐車スペース、5a,5b…仕切り線、6a,6b…車止め、7…処理部、8…表示部、9…副バッテリ、11…隔離材、12…ACコンセント、20…電力受電装置、21…給電部、21a…二次コイル、21b…基台、22…充電回路、23…主バッテリ、24…ドライバ、25…モータ、26…起動判定部、27a…通信部、27b…送信部、28a…通信部、28b…受信部、30…電力給電装置、31…給電部、31a…一次コイル、31b…基台、32…駆動回路、33…開閉器、35a…給電側制御装置、35b…受電側制御装置、36…可動部、37a…通信部、37b…送信部、38a…通信部、38b…受信部、C…一次コイルの中心点。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Road surface, 2 ... Vehicle, 3 ... Parking space, 5a, 5b ... Partition line, 6a, 6b ... Car stop, 7 ... Processing part, 8 ... Display part, 9 ... Secondary battery, 11 ... Isolation material, 12 ... AC outlet , 20 ... Power receiving device, 21 ... Power feeding unit, 21a ... Secondary coil, 21b ... Base, 22 ... Charging circuit, 23 ... Main battery, 24 ... Driver, 25 ... Motor, 26 ... Startup determination unit, 27a ... Communication , 27b ... transmission unit, 28a ... communication unit, 28b ... reception unit, 30 ... power feeding device, 31 ... power feeding unit, 31a ... primary coil, 31b ... base, 32 ... drive circuit, 33 ... switch, 35a ... Power supply side control device, 35b ... Power reception side control device, 36 ... Movable portion, 37a ... Communication portion, 37b ... Transmission portion, 38a ... Communication portion, 38b ... Reception portion, C ... Center point of primary coil.
Claims (9)
前記載置台に載置可能な移動体に設けられ、当該移動体に搭載された主バッテリへの充電を行う充電手段、及び、当該移動体が前記載置台に載置されているとき、前記給電部から非接触で電力供給を受けて、その受電電力を前記充電手段に供給する受電部、を備えた電力受電装置と、
からなる移動体の電力供給システムにおいて、
前記給電部と前記受電部とが対向配置されたときにそれぞれの投影面がなす空間を包囲できるように、絶縁体にて筒状に形成され、しかも、筒の中心軸方向の高さが、前記載置台と前記移動体の底面とがなす間隔より僅かに小さい所定寸法となるよう形成されることにより、前記給電部と前記受電部との間の空間内に異物が侵入するのを防止する隔離材、
を設けたことを特徴とする移動体の電力供給システム。 A power supply device provided with a power supply unit that is provided on a mounting table on which the mobile body can be mounted and that supplies power to the mobile body mounted on the mounting table in a contactless manner;
Provided in the movable body that can be placed on the mounting table, charging means for charging a main battery mounted on the moving body, and when the moving body is mounted on the mounting table, the power supply A power receiving device including a power receiving unit that receives power from the unit in a non-contact manner and supplies the received power to the charging unit;
In a mobile power supply system comprising:
It is formed in a cylindrical shape with an insulator so as to surround the space formed by each projection surface when the power feeding unit and the power receiving unit are arranged to face each other, and the height in the central axis direction of the cylinder is It is formed so as to have a predetermined dimension slightly smaller than an interval between the mounting table and the bottom surface of the moving body, thereby preventing foreign matter from entering the space between the power feeding unit and the power receiving unit. Isolation material,
A power supply system for a moving body, characterized in that
前記電力給電装置との間で無線通信を行うための受電側通信手段と、
前記主バッテリへの充電が必要であるとき、前記受電側通信手段から充電希望信号を送信させる受電側制御装置と、
を備え、
前記電力給電装置は、
前記電力受電装置との間で無線通信を行うための給電側通信手段と、
前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、前記給電部から前記受電部への電力供給を開始させる給電側制御装置と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の移動体の電力供給システム。 The power receiving device is:
Power-receiving-side communication means for performing wireless communication with the power supply device;
When charging to the main battery is necessary, a power receiving side control device that transmits a charge request signal from the power receiving side communication means;
With
The power feeding device is:
Power supply side communication means for performing wireless communication with the power receiving device;
When the charging request signal is received by the power supply side communication unit, a power supply side control device that starts power supply from the power supply unit to the power reception unit;
The power supply system for a mobile body according to claim 1, comprising:
前記隔離材を、前記載置台に収納された第1位置と、前記載置台から突出されて前記空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置と、の間で移動させる給電側可動部が備えられ、
前記給電側制御装置は、前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、前記給電側可動部を介して、前記隔離材を、前記第1位置から前記第2位置へと移動させることを特徴とする請求項2に記載の移動体の電力供給システム。 On the power feeding device side,
A power feeding side movable part that moves the separator between a first position stored in the mounting table and a second position that protrudes from the mounting table and prevents foreign matter from entering the space. Is provided,
The power supply side control device moves the separator from the first position to the second position via the power supply side movable portion when the charge request signal is received by the power supply side communication means. The power supply system for a mobile body according to claim 2, wherein
前記隔離材を、前記移動体に収納された第1位置と、前記移動体から突出されて前記当該空間内に異物が侵入するのを防止する第2位置と、の間で移動させる受電側可動部が備えられ、
前記給電側制御装置は、前記給電側通信手段にて前記充電希望信号が受信されると、当該充電希望信号に応じた応答信号を前記受電側通信手段から送信させるように構成されており、
前記受電側制御装置は、前記受電側通信手段にて前記応答信号が受信されると、前記受電側可動部を介して、前記隔離材を、前記第1位置から前記第2位置へと移動させることを特徴とする請求項2に記載の移動体の電力供給システム。 On the power receiving device side,
The power-receiving-side movable that moves the separator between a first position stored in the moving body and a second position that protrudes from the moving body and prevents foreign matter from entering the space. Part is provided,
The power supply side control device is configured to transmit a response signal corresponding to the charge request signal from the power reception side communication unit when the charge request signal is received by the power supply side communication unit,
When the response signal is received by the power receiving side communication unit, the power receiving side control device moves the separator from the first position to the second position via the power receiving side movable portion. The power supply system for a moving body according to claim 2.
前記受電側制御装置は、前記充電希望信号に加えて、前記受電電力検出手段による受電電力の検出結果についても、前記受電側通信手段を介して送信するよう構成され、
前記給電側可動部は、前記隔離材及び前記給電部を、前記受電部との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成され、
前記給電側制御装置は、前記給電部から前記受電部への給電を開始させると、前記可動部を介して前記隔離材及び前記給電部を前記面方向に移動させつつ、前記給電側通信手段にて受信される受電電力の検出結果に基づき受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、前記隔離材及び前記給電部の移動を停止させることを特徴とする請求項5に記載の移動体の電力供給システム。 The power receiving device includes received power detection means for detecting the magnitude of received power output from the power receiving unit to the charging means,
The power receiving side control device is configured to transmit the detection result of the received power by the received power detection means in addition to the charge request signal via the power receiving side communication means,
The power feeding side movable portion is configured to be able to move the separator and the power feeding portion also in a surface direction along a surface facing the power receiving portion,
When the power feeding side control device starts power feeding from the power feeding unit to the power receiving unit, the power feeding side control unit moves the isolating material and the power feeding unit in the surface direction via the movable unit, and 6. The position at which the received power is maximized is detected based on the received power detection result, and the movement of the isolation member and the power feeding unit is stopped at the detected position. Mobile power supply system.
前記受電側可動部は、前記隔離材と前記受電部とを、前記給電部との対向面に沿った面方向にも移動可能に構成されており、
前記受電側制御装置は、前記受電側可動部を介して前記隔離材及び前記受電部を前記第1位置から第2位置に移動させると、その後、前記受電側可動部を介して前記隔離材及び前記受電部を前記面方向に移動させつつ、前記受電電力検出手段にて検出される受電電力が最大となる位置を検知し、その検知位置にて、前記隔離材及び前記受電部の移動を停止させることを特徴とする請求項6に記載の移動体の電力供給システム。 The power receiving device includes received power detection means for detecting the magnitude of received power output from the power receiving unit to the charging means,
The power-receiving-side movable unit is configured to be able to move the isolation member and the power receiving unit also in a surface direction along a surface facing the power feeding unit,
When the power receiving side control device moves the isolating material and the power receiving unit from the first position to the second position via the power receiving side movable unit, then the power receiving side movable unit is configured to move the isolating material and the power receiving unit via the power receiving side movable unit. While moving the power receiving unit in the surface direction, the position where the received power detected by the received power detection means becomes maximum is detected, and the movement of the separator and the power receiving unit is stopped at the detected position. The power supply system for a mobile body according to claim 6, wherein
前記受電側通信手段は、前記停止状態検出手段にて移動体の移動停止状態が検出されているときに、前記受電側制御装置から出力された充電希望信号を送信し、前記停止状態検出手段にて移動体の停止状態が検出されていないときには、前記充電希望信号の送信を中止することを特徴とする請求項2〜請求項8の何れか1項に記載の移動体の電力供給システム。 The power receiving device is provided with a stop state detecting means for detecting a stop state of movement of the moving body,
The power receiving side communication means transmits a charge request signal output from the power receiving side control device when the movement stop state of the moving body is detected by the stop state detecting means, and the stop state detecting means The mobile power supply system according to any one of claims 2 to 8, wherein transmission of the charge request signal is stopped when a stop state of the mobile body is not detected.
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