JP2013009491A - 給電システム、受電装置、給電装置及び給電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】給電装置から、プラグインハイブリッド自動車等の車両に搭載された受電装置へ給電する場合の利便性を向上させる給電システム、受電装置、給電装置及び給電方法を提供する。
【解決手段】受電装置１０は、自らの識別情報を、給電装置２へ送信する（ステップＳ１）。給電装置２は、識別情報を受信し（ステップＳ２）、受信した識別情報を、予め記録している識別情報と照合し（ステップＳ３）、合致すると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、受電装置１０に対する給電を許可する（ステップＳ４）。照合により、合致しないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、給電装置２は、給電の諾否を外部に対して要求する出力を行い（ステップＳ５）、出力後、「給電の許可」を示す入力を受けたと判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、給電を許可する（ステップＳ４）。
【選択図】図２

Description

本願は、給電装置から受電装置へ給電する給電システム、該給電システムにて用いられる受電装置及び給電装置、該受電装置及び給電装置を用いて行う給電方法に関する。

近年、モータ及び二次電池等の装置を搭載し、二次電池に蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車の普及が進んでいる。電気自動車は、外部の給電装置から二次電池への充電を行う必要があり、またハイブリッド自動車の中には、外部の給電装置から二次電池への充電を可能としたプラグインハイブリッド自動車がある。

このようなプラグインハイブリッド自動車等の普及を前提として、給電装置の所有者に無断で給電を行う盗電行為、給電装置そのものの盗難等の犯罪に対する対策が検討され始めている。例えば、特許文献１では、給電装置と車両との間で通信を行い、車両の認証が成功した場合にのみ給電を行うシステムが開示されている。

特開２０１０−２５９２４８号公報

しかしながら、特許文献１に示すシステムでは、予め登録されている車両のみにしか給電することができない。従って、例えば一般家庭、事業所等の駐車場に給電装置を配設した場合、予め登録している家族又は社員の車両に対して給電することは可能であるが、来客者の車両に対しては給電することができないという不便さが生じることになる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、登録されていない車両等の受電装置に対しても特に許可した場合に給電を許可することで利便性を向上させる給電システム、受電装置、給電装置及び給電方法の提供を目的とする。

本発明に係る給電システムは、互いに通信することが可能な給電装置から受電装置へ給電する給電システムにおいて、前記受電装置は、自装置を識別する識別情報を記録する記録部を備え、前記給電装置は、給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部を備え、前記受電装置は、記録している識別情報を前記給電装置へ送信する手段を備え、該給電装置は、受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る給電システムは、車両との通信が可能な給電装置から、前記車両が備える受電装置へ給電する給電システムにおいて、前記車両は、自らを識別する識別情報を記録する記録部を備え、前記給電装置は、給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部を備え、前記車両は、記録している識別情報を前記給電装置へ送信する手段を備え、該給電装置は、受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る給電システムは、前記給電装置は、前記出力手段による出力に対して、識別情報の記録を許可する入力を受けたときに、受信した識別情報を前記記録部に記録する手段と、識別情報を記録する前記受電装置に対する給電を許可する手段とを更に備えることを特徴とする。

本発明に係る給電システムは、前記給電装置と通信可能な通信装置を更に備え、前記出力手段は、給電の諾否を要求する出力として、前記通信装置へ諾否要求情報を送信するようにしてあり、前記通信装置は、受信した諾否要求情報に対する入力を受け付ける手段と、受け付けた入力に基づく入力情報を前記給電装置へ送信する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る受電装置は、前記給電システムにて用いられることを特徴とする。

本発明に係る給電装置は、他の装置へ給電する給電装置において、給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部と、他の装置から識別情報を受信する手段と、受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、識別情報の送信元の装置に対する給電を許可する手段と、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、識別情報の送信元の装置に対する給電を許可する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る給電方法は、互いに通信することが可能な給電装置から受電装置へ給電する給電方法において、前記受電装置は、予め記録してある自装置を識別する識別情報を前記給電装置へ送信し、前記給電装置は、受信した識別情報を、予め記録している識別情報と照合し、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可し、照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行い、出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可することを特徴とする。

本発明では、照合により受信した識別情報が合致しないと判定した場合であっても、給電を許可する入力に基づいて給電することができるので、登録している受電装置以外の受電装置に対しても必要に応じて給電することができる。また、必要に応じて新たに登録することも可能である。

本発明は、給電装置が、車両等の受電装置への給電に際し、予め登録されていないと判定した場合、給電の諾否を外部に要求し、給電装置の所有者等のユーザが許可を示す入力をしたときに、受電装置に対する給電を許可する。この構成により、登録している受電装置以外の受電装置に対しても必要に応じて給電することができるので、利便性を向上させる等の優れた効果を奏する。

また、ユーザが登録を許可した場合には、給電時に識別情報を記録することにより、以降の給電時においては許可無く給電することができるので、利便性を向上させる等の優れた効果を奏する。

本発明の給電システムの構成例を模式的に示す説明図である。 本発明の給電システムの給電許可処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の給電システムの構成例を模式的に示す説明図である。図中１は、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車等の車両であり、車両１は、駐車場等の駐車領域に駐車することが可能であり、駐車領域に駐車された状態で、非接触給電を受けることができる。駐車領域には、給電を行う給電装置２が配設されている。また、給電装置２の所有者等のユーザは、専用の通信機、携帯電話等の通信装置３を所持している。

車両１は、給電装置２からの給電を受ける車載装置として受電装置１０を備えている。受電装置１０は、受電コイル１１ａ及び整流器１１ｂを有する受電機構１１と、Ｌｉイオンバッテリ等の二次電池１２と、記録部１３と、通信部１４とを備えている。記録部１３には、搭載された車両１、自装置となる受電装置１０等の自らを識別する識別情報が記録された不揮発性のメモリにて構成される。通信部１４は、給電装置２と無線通信を行う通信回路であり、給電装置２へ、記録部１３に記録されている識別情報を送信する。なお、外部からの誘導起電力により識別情報を送信するＩＤタグ等の回路を用いて構成し、記録部１３及び通信部１４を一体化するようにしても良い。

給電装置２は、制御機構２０と、電源２１と、インバータ２２と、送電コイル２３とを備えている。制御機構２０は、給電装置２全体を制御する各種回路等の機構であり、ＭＰＵ等の制御部２０ａと、記録部２０ｂと、車両１と無線通信を行う第１通信部２０ｃと、通信装置３と無線通信を行う第２通信部２０ｄとを備えている。記録部２０ｂは、ハードディスク、フラッシュメモリ等の書き換え可能なメモリであり、給電を許可する相手、即ち受電装置１０等の装置を識別する一又は複数の識別情報が記録されている。第１通信部２０ｃは、例えば受電装置１０の通信部１４と通信可能な通信回路にて構成される。第２通信部２０ｄは、例えば通信装置３と通信可能な近距離無線規格、携帯電話網等の無線通信網に接続可能な無線通信規格等の規格に則した通信回路にて構成される。また、第１通信部２０ｃ及び第２通信部２０ｄを一つの回路として構成することも可能である。なお、図１に示す構成例では、車両１の下部に受電コイル１１ａを取り付け、車両１の下方に配置した送電コイル２３から給電する形態を示しているが、受電コイル１１ａ及び送電コイル２３の配置は適宜設計することが可能である。また、図１では、給電装置２が備える全ての機構を車両１の下方に記載しているが、これは図面記載上の便宜によるものである。即ち、実装に際しては、例えば制御機構２０は、駐車領域の端部、屋内等の設置場所に設置してもよく、また例えば電源２１として商用電源を用いる場合には安全性、各種法規等の様々な状況を考慮した適切な位置に設置することになる。

通信装置３は、制御部３０と、通信部３１と、入力部３２と、出力部３３とを備えている。制御部３０は、通信装置３全体を制御する各種回路等の機構である。通信部３１は、給電装置２と無線通信を行うための機構である。入力部３２は、ユーザの操作を受け付けるマンマシンインターフェースとなる各種キー等の機構である。出力部３３は、ユーザに対して情報を出力するマンマシンインターフェースとなる液晶画面、各種発光部、スピーカ等の機構である。

図１に示す車両１の下部に受電コイル１１ａを取り付けた形態では、車両１が駐車場の所定の駐車領域に駐車し、給電装置２の送電コイル２３に対向する位置に、車両１の受電コイル１１ａが位置した後、後述する条件を満たした場合に給電が開始される。

給電装置２では、電源２１から供給される交流の系統電力を、インバータ２２にて周波数変換し、周波数変換した電流を送電コイル２３に流すことにより、磁束を発生させる。送電コイル２３にて発生した磁束が、受電装置１０の受電コイル１１ａを鎖交することにより、受電コイル１１ａに誘導電流が生じる。受電コイル１１ａにて生じた誘導電流は、整流器１１ｂにて交流から直流に変換され、二次電池１２に蓄積される。このようにして、受電装置１０に対する給電が行われる。

次に、本発明の給電システムにおける給電許可処理について説明する。図２は、本発明の給電システムの給電許可処理の一例を示すフローチャートである。車両１が駐車場の所定の駐車領域に駐車し、給電可能な状態になった場合に、車両１に対する給電の諾否を決定する給電許可処理が実行される。給電許可処理は、給電装置２に対する所定の操作、給電可能な位置に駐車されたことの自動検出等の適宜設定された開始条件を契機として開始される。

受電装置１０（車両１）は、記録部１３に記録している自らの識別情報を、通信部１４から給電装置２へ送信する（ステップＳ１）。識別情報の送信は、前述の開始条件の満足を契機として受電装置１０から能動的に送信するようにしても良く、また、例えばＩＤタグを用いて構成し、給電装置２が読み取る形で受動的に送信するようにしても良い。

給電装置２の制御機構２０は、第１通信部２０ｃにより、識別情報を受信する（ステップＳ２）。制御機構２０は、受信した識別情報を、記録部２０ｂに記録している識別情報と照合する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、受信した識別情報に合致する識別情報が、給電を許可する相手として予め記録部２０ｂに記録されているか否かを判定する。即ち、受信した識別情報が、記録部２０ｂに記録されていれば、給電を許可すべき相手と判定し、記録部２０ｂに記録されていなければ、給電を許可するには許諾が必要と判定する。

ステップＳ３の照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御機構２０は、受電装置１０（車両１）に対する給電を許可する（ステップＳ４）。給電許可後、制御機構２０は、インバータ２２を駆動し、受電装置１０に対する給電を開始する。給電の開始により、給電許可処理は終了する。

ステップＳ３の照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、制御機構２０は、受電装置１０（車両１）に対する給電の諾否を外部に対して要求する出力を行う（ステップＳ５）。ステップＳ５の出力とは、第２通信部２０ｄから、通信装置３へ、給電の諾否を要求する諾否要求情報を送信する処理を示す。諾否要求情報の送信は、例えば近距離無線規格に則した通信方式による所定の信号の送信、携帯電話網を介した電子メールの送信等の適宜設定された通信方法により行われる。

通信装置３は、通信部３１にて諾否要求情報を受信し、受信した諾否要求情報に基づいて、出力部３３から、画像の表示、発光、音声の出力等の出力を行う。通信装置３を所持するユーザは、出力内容を確認し、諾否要求情報に対する入力を行う。諾否要求情報に対する入力は、「給電の許可」、「識別情報の新規登録の許可」又は「給電の不可」であり、通信装置３が備える入力部３２に対する操作として行われる。「給電の許可」とは、一回に限り入力を許可することを示す。「識別情報の新規登録の許可」とは、識別情報の登録を許可し、かつ以降の給電を許可することを示す。「給電の不可」とは給電を許可しないことを示す。

通信装置３は、入力部３２から、諾否要求情報に対する入力を受け付け、受け付けた入力に基づく入力情報を、通信部３１から給電装置２へ送信する。入力情報の送信は、例えば近距離無線規格に則した通信方式による所定の信号の送信、携帯電話網を介した送信等の適宜設定された通信方法により行われる。

給電装置２の制御機構２０は、ステップＳ５にて給電の諾否を要求する出力を行った後、出力に対する入力を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の入力の判定とは、通信装置３から送信された入力情報を、第２通信部２０ｄにて受信したか否かの判定である。

ステップＳ６において、入力を受けていないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御機構２０は、給電の諾否を要求してから３分等の所定の入力時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ７）。入力時間とは、予め設定されている所定の制限時間であり、制限時間内での入力が要求される。

ステップＳ７において、入力時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御機構２０は、ステップＳ６へ戻り、以降の処理を繰り返す。

ステップＳ７において、入力時間が経過したと判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御機構２０は、給電不可と判定し（ステップＳ８）、給電許可処理を終了する。即ち、制限時間以内に入力がない場合は、給電が行われないこととなる。このようにすることで、通信装置３を所持する正規のユーザが知らない状態で給電が行われる盗電を防止し、また、給電装置２が盗難された場合であっても、盗難された給電装置２のみでは給電をすることができないため、盗難の抑止効果が期待できる。

ステップＳ６において、入力を受け付けたと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御機構２０は、入力情報にて示される入力の内容が、「給電の不可」であるか否かを判定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９において、「給電の不可」であると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御機構２０は、ステップＳ８へ進み、給電不可と判定し（ステップＳ８）、給電許可処理を終了する。

ステップＳ９において、「給電の不可」ではないと判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、制御機構２０は、入力情報にて示される入力の内容が、「識別情報の新規登録の許可」であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、「識別情報の新規登録の許可」であると判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御機構２０は、ステップＳ２にて受信した識別情報を記録部２０ｂに記録する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、識別情報の記録を許可する入力を受けたと判定し、受信した識別情報を、給電を許可する識別情報として新たに記録部２０ｂに登録することになる。新たに識別情報を登録することにより、今後、当該車両１に対しては、自動的に給電を許可することが可能となる。このような新規登録処理は、例えば、家族が新たな車両１を購入した場合、事業所にて新たな車両１を購入した場合の新規登録の他、継続して取引を行う取引相手の車両１の登録等の処理に用いられる。

そして、制御機構２０は、ステップＳ４へ進み、受電装置１０（車両１）に対する給電を許可する（ステップＳ４）。給電許可後、制御機構２０は、インバータ２２を駆動し、受電装置１０に対する給電を開始する。給電の開始により、給電許可処理は終了する。

ステップＳ１０において、「識別情報の新規登録の許可」ではないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御機構２０は、入力情報にて示される入力の内容が、「給電の許可」であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、「給電の許可」であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御機構２０は、ステップＳ４へ進み、受電装置１０（車両１）に対する給電を許可する（ステップＳ４）。給電許可後、制御機構２０は、インバータ２２を駆動し、受電装置１０に対する給電を開始する。給電の開始により、給電許可処理は終了する。このような一時的な給電の許可は、例えば、来客に対して一回に限り、給電を許可する場合に行われる。

ステップＳ１２において、「給電の許可」ではないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御機構２０は、給電許可処理を終了する。この場合、本来の入力とは異なる不正な入力、異常な入力等の入力と判断し、必要に応じて所定のエラー発生出力をした上で、給電を許可することなく処理を終了するのである。

本発明に係る給電システムでは、このようにして給電許可処理を実行することにより、予め登録されている車両に対しては無条件で給電を許可し、かつ、登録されていない車両に対しても入力に応じて給電を許可する。これにより、給電装置の所有者に無断で給電を行う盗電行為、給電装置そのものの盗難等の犯罪に対する防犯性を維持しながらも、来客者に対して給電を許可することで利便性を向上させることが可能である。

また、必要に応じて、識別情報を新規登録させることにより、使用する車両の増加に対しても容易に対応することが可能である。

前記実施の形態は、本願の無数に存在する実施例の一部に過ぎず、給電を行う様々なシステムに適用することが可能である。

例えば、前記実施の形態では、通信装置を用いて給電の諾否の要求及び入力を行う形態を示したが本発明はこれに限るものではない。具体的には、給電装置に音声、画像、光等の出力を行う出力部を設け、音声の周力、画像の表示、発光等の出力方法により、給電の諾否を外部に要求するようにしても良い。この場合、ユーザは、給電装置を操作して給電の諾否についての入力を行うことになる。なお、入力の操作に際しては、所定のパスワードの入力等の認証操作を要求し、不正な給電を防止することが好ましい。

また、例えば、前記実施の形態では、車両に対して給電する形態を示したが、本発明はこれに限らず、給電又は充電を必要とする電化製品全般に対する給電に適用することが可能である。そして、給電方法についても、非接触給電に限らず、接触給電とすることも可能である。

さらに、例えば、前記実施の形態では、「給電の許可」をする場合、一回に限り給電を許可する形態を示したが、本発明はこれに限らず、所定回数又は所定期間給電を許可する形態に適用することも可能である。

１ 車両
１０ 受電装置
１１ 受電機構
１１ａ 受電コイル
１１ｂ 整流器
１２ 二次電池
１３ 記録部
１４ 通信部
２ 給電装置
２０ 制御機構
２０ａ 制御部
２０ｂ 記録部
２０ｃ 第１通信部
２０ｄ 第２通信部
２１ 電源
２２ インバータ
２３ 送電コイル
３ 通信装置
３０ 制御部
３１ 通信部
３２ 入力部
３３ 出力部

Claims (7)

1. 互いに通信することが可能な給電装置から受電装置へ給電する給電システムにおいて、
   前記受電装置は、
   自装置を識別する識別情報を記録する記録部を備え、
   前記給電装置は、
   給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部を備え、
   前記受電装置は、
   記録している識別情報を前記給電装置へ送信する手段を備え、
   該給電装置は、
   受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、
   該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可する手段と
   を備える
   ことを特徴とする給電システム。
2. 車両との通信が可能な給電装置から、前記車両が備える受電装置へ給電する給電システムにおいて、
   前記車両は、
   自らを識別する識別情報を記録する記録部を備え、
   前記給電装置は、
   給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部を備え、
   前記車両は、
   記録している識別情報を前記給電装置へ送信する手段を備え、
   該給電装置は、
   受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、
   該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可する手段と
   を備える
   ことを特徴とする給電システム。
3. 前記給電装置は、
   前記出力手段による出力に対して、識別情報の記録を許可する入力を受けたときに、
   受信した識別情報を前記記録部に記録する手段と、
   識別情報を記録する前記受電装置に対する給電を許可する手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電システム。
4. 前記給電装置と通信可能な通信装置を更に備え、
   前記出力手段は、給電の諾否を要求する出力として、前記通信装置へ諾否要求情報を送信するようにしてあり、
   前記通信装置は、
   受信した諾否要求情報に対する入力を受け付ける手段と、
   受け付けた入力に基づく入力情報を前記給電装置へ送信する手段と
   を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給電システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の給電システムにて用いられることを特徴とする受電装置。
6. 他の装置へ給電する給電装置において、
   給電を許可する相手の識別情報を記録する記録部と、
   他の装置から識別情報を受信する手段と、
   受信した識別情報を、記録している識別情報と照合する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、識別情報の送信元の装置に対する給電を許可する手段と、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、給電の諾否を外部に要求する出力を行う出力手段と、
   該出力手段の出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、識別情報の送信元の装置に対する給電を許可する手段と
   を備える
   ことを特徴とする給電装置。
7. 互いに通信することが可能な給電装置から受電装置へ給電する給電方法において、
   前記受電装置は、
   予め記録してある自装置を識別する識別情報を前記給電装置へ送信し、
   前記給電装置は、
   受信した識別情報を、予め記録している識別情報と照合し、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致すると判定した場合、前記受電装置に対する給電を許可し、
   照合により、受信した識別情報が、記録している識別情報と合致しないと判定した場合、前記受電装置に対する給電の諾否を外部に要求する出力を行い、
   出力に対して給電を許可する入力を受けたときに、前記受電装置に対する給電を許可する
   ことを特徴とする給電方法。

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