JP2013133600A - 車両保管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通電不良対策や振動対策が不要な車両保管装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両保管装置３０１は、車両を搭載する可動なパレット１０と、パレット１０の特定の位置である受電ポイントに配置された受電コイル１２と、パレット１０の移動可能な領域内に予め設定された給電位置にパレット１０があるときに、受電コイル１２に向けて電力を非接触で給電可能な位置である送電ポイントに固定された送電コイル１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に充電可能な立体駐車場や立体駐輪場である車両保管装置に関する。

近年、ハイブリッドカーを含む電気自動車、電動バイク、及び電動アシスト自転車が普及しつつある。これらの車両は駐車中にバッテリーに充電しておくことが望ましい。このため、駐車中の車に充電可能な立体駐車場も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この立体駐車場はタワー型であり、車両を載せるパレットに車側コネクタと給電ケーブルが備えられている。そして、パレットの所定の位置にパレット用コネクタが配置され、立体駐車場の柱などに給電側コネクタが配置されている。車を搭載したパレットが所定の位置へ移動すると、パレット用コネクタと給電側コネクタとが接続して通電する仕組みである。

特開平１０−３０３５４号公報

立体駐車場は、特許文献１に記載されるようなタワー型だけではなく、マンションなどの集合住宅の敷地内に配置される小型で簡易な立体駐車場もある。このような立体駐車場は屋外にあることが多く、風雨にさらされるため、特許文献１のようなパレット用コネクタと給電側コネクタを使用すれば、ゴミ付着や水分による通電不良対策を施す必要があった。さらに、小型で簡易な立体駐車場は、タワー型立体駐車場に比べ強度的に弱く、車の出し入れや隣接する立体駐車場の動作でパレットが振動することもある。特許文献１のようなパレット用コネクタと給電側コネクタを使用するならば、振動による破損や接触不良を防止する振動対策も必要である。特許文献１のようなパレット用コネクタと給電側コネクタにこのような対策を施せば、立体駐車場のコストが上昇するという課題があった。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明は、通電不良対策や振動対策が不要な車両保管装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明は、非接触給電手段でパレットに電力を供給することとした。

具体的には、本発明に係る車両保管装置は、車両を搭載する可動なパレットと、前記パレットの特定の位置である受電ポイントに配置された受電コイルと、前記パレットの移動可能な領域内に予め設定された給電位置に前記パレットがあるときに、前記受電コイルに向けて電力を非接触で給電可能な位置である送電ポイントに配置された送電コイルと、を備える。

本車両保管装置は、地面に固定され動かない壁など（送電ポイント）に送電コイル、可動なパレットの所定位置（受電ポイント）に受電コイルを備えている。このため、パレットが所定位置（給電位置）に移動してきたとき、送電コイルから受電コイルへ電磁誘導又は電磁界共鳴を利用して非接触で電力を伝送することができる。すなわち、本車両保管装置は、ゴミ付着や水分があっても通電可能であり、非接触であるから破損や接触不良を防止する振動対策も不要である。従って、本発明は、通電不良対策や振動対策が不要な車両保管装置を提供することができる。

本発明に係る車両保管装置は、前記受電コイルと前記送電コイルとの間隔を調整する間隔調整機構をさらに備えることを特徴とする。パレット移動時には間隔を広げて受電コイルと送電コイルとの衝突を防止し、給電時には間隔を狭めて送電コイルから受電コイルへ電力伝送の効率を高めることができる。

本発明に係る車両保管装置の前記パレット、前記送電コイル、及び前記給電位置は複数あり、前記パレット毎に前記給電位置が定められており、前記パレットが定められた前記給電位置にあるときに給電可能なように前記受電ポイント及び前記送電ポイントが設定されていることを特徴とする。パレットは移動して所定以外の位置に止まることもある。このような状態ではパレット側へ給電できないようにしておく。本車両保管装置は正確な課金が可能になる。

本発明に係る車両保管装置の前記パレット、前記送電コイル、及び前記給電位置は複数あり、前記パレットがいずれの前記給電位置にあっても給電可能なように前記受電ポイント及び前記送電ポイントが設定されていることを特徴とする。パレットがいずれの位置にあっても給電可能としておくことで、車両に充電できない時間を短くし、車両の満充電までの時間を短くすることができる。

また、前記送電コイルがいずれの前記パレットの前記受電コイルに送電しているかを管理する管理回路をさらに備えることが好ましい。パレットがどのように位置を変更しても正確な課金が可能になる。

本発明に係る車両保管装置の前記送電コイル及び前記受電コイルの一方の大きさが他方より大きいことを特徴とする。パレットが振動したときでも給電し続けることができ、車両の満充電までの時間を短くすることができる。

本発明に係る車両保管装置の前記送電コイルは、前記パレットの移動に伴う前記受電ポイントの軌跡に沿う形状であり、前記給電位置が連続していることを特徴とする。パレットの振動中も給電し続けることができ、車両の満充電までの時間を短くすることができる。

本発明に係る車両保管装置は、前記送電コイルに電力を供給するバッテリーをさらに備えることを特徴とする。バッテリーをバッファとすることで、多くの車両への充電が開始したとしても周辺の電力系統への影響を低減することができる。

本発明は、通電不良対策や振動対策が不要な車両保管装置を提供することができる。

本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。（ａ）はコイル間隔が広いときであり、（ｂ）はコイル間隔が狭いときである。 送電コイル及び受電コイルを説明する図である。 送電コイル及び受電コイルを説明する上面図及び断面図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置を説明する図である。 本発明に係る車両保管装置の他の実施形態であるエレベータを説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

以下の実施形態で説明する車両保管装置は、例えば、パレット上の車両に給電可能な立体駐車場や立体駐輪場である。

（実施形態１）
図１及び図２は、本実施形態の車両保管装置３０１を説明する概略図である。車両保管装置３０１は、車両を搭載する可動なパレット１０と、パレット１０の特定の位置である受電ポイントに配置された受電コイル１２と、パレット１０の移動可能な領域内に予め設定された給電位置にパレット１０があるときに、受電コイル１２に向けて電力を非接触で給電可能な位置である送電ポイントに配置された送電コイル１３と、を備える。

また、パレット１０、送電コイル１３、及び給電位置は複数あり、パレット１０毎に給電位置が定められており、パレット１０が定められた給電位置にあるときに給電可能なように受電ポイント及び送電ポイントが設定されている。

図１及び図２の車両保管装置３０１は、パレット１０を３つ（Ａパレット、Ｂパレット、Ｃパレット）備える。なお、車両保管装置はパレット３つに限定されない。例えば、車両保管装置３０１は全てのパレット１０が連結されており、同時に上下に移動するタイプである。図１はパレット１０が最も下がった状態であり、Ａパレットのみ地表にあり、Ｂパレット及びＣパレットは地中に設けられた格納スペースに存在する。この状態ではＡパレットのみ車両を入出庫できる。図２はパレットが上昇して中間位置に止まった状態である。Ａパレットは地表より上にあり、Ｂパレットは地表にあり、Ｃパレットは格納スペースにある。この状態ではＢパレットのみ車両を入出庫できる。Ｃパレットの車両を入出庫するためにはさらにパレット１０を上昇させてＣパレットを地表に出す。この状態ではＡパレット及びＢパレットは地表より上にある。

受電コイル１２はそれぞれのパレット１０の壁１１側に配置される。パレット毎に搭載された受電コイルを区別するため、受電コイル（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と記載している。受電コイル（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が配置される位置（受電ポイント）は、パレット１０毎に異なる。例えば、受電コイル１２ａはパレット１０の壁１１に面した縁の左寄りに、受電コイル１２ｂはパレット１０の壁１１に面した縁の中央に、受電コイル１２ｃはパレット１０の壁１１に面した縁の右寄りに配置される。

送電コイル１３は外部の電源（不図示）と接続している。また、それぞれの送電コイル１３は、パレット１０が最も下がった状態（図１）で各受電コイル１２へ給電できる壁１１の位置（送電ポイント）に配置される。すなわち、各パレット１０にとって図１の状態が予め設定された給電位置であり、外部の電源から送電コイル１３及び受電コイル１２を介してパレット１０にある車両へ給電が可能となる。図２のような状態になると、各パレット１０が給電位置にないのでパレット１０にある車両へ給電はできない。

図８及び図９は、送電コイル１３及び受電コイル１２の構造を説明する図である。図８の送電コイル１３及び受電コイル１２は、金属線を渦巻状に形成したコイルである。図９の送電コイル１３及び受電コイル１２はフェライトコアを持つコイルでもよい。図９は、フェライトコアの構造の一例であり、上面図と上面図のＡ−Ａ’で切断したときの断面図を示している。図９のフェライト２１の形状は、円筒状であり、一方の底面に円形の溝２３が形成されている。図９の送電コイル１３及び受電コイル１２は、溝２３の内側部分の周りに金属線２２を巻き付けて形成したコイルである。例えば、外部電源から送電コイル１３へ交流を供給すれば、電磁誘導により受電コイル１２に起電力が発生する。また、送電コイル１３と図示しないコンデンサと、受電コイル１２と図示しないコンデンサと、の間の共振で外部電源の電力を受電コイル１２へ伝達することもできる。本方式は電磁界共鳴方式とも呼ばれる。電磁誘導方式、電磁界共鳴方式とも送電コイル１３と受電コイル１２の相対するコイル面の面積で伝達できる電力が決まる。

ここで、送電コイル１３及び受電コイル１２の一方の大きさを他方より大きくしておく。図６は、送電コイル１３と受電コイル１２の付近を説明する図である。図６では送電コイル１３の大きさを受電コイル１２より大きくしている。このようにしておくことで、パレット１０の振動により受電コイル１２が振動したとしても電磁誘導が可能であり送電コイル１３から電力を受けることができる。

また、車両保管装置３０１は、受電コイル１２と送電コイル１３との間隔を調整する間隔調整機構１５をさらに備えてもよい。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、送電コイル１３と受電コイル１２の付近を説明する図である。受電コイル１２とパレット１０との間に間隔調整機構１５が備わる。パレット１０の移動時には、間隔調整機構１５は図７（ａ）のように受電コイル１２と送電コイル１３との間隔を広げ、移動時の振動で受電コイル１２と送電コイル１３とが衝突しないようにする。また、送電コイル１３から受電コイル１２へ給電中には、間隔調整機構１５は図７（ｂ）のように受電コイル１２と送電コイル１３との間隔を狭め、非接触給電の効率を高めるようにする。なお、本実施例では受電コイル１２側に間隔調整機構１５を設けているが、送電コイル１３側に間隔調整機構１５を設けてもよいし、双方に間隔調整機構１５を設けてもよい。

車両保管装置３０１は、送電コイル１３に電力を供給するバッテリー（不図示）をさらに備える。車両保管装置３０１が商用電力系統から電力を供給されるタイプである場合、電力系統と送電コイル１３との間にバッテリーを配置しておく。全てのパレット１０の車両への充電が同時に開始され、多くの電力が必要となる場合でも、バッテリーからも電力が供給され電力系統の電力低下を防ぐことができる。

以上説明した車両保管装置３０１は、ゴミ付着や水分があっても通電可能であり、非接触であるから破損や接触不良を防止する振動対策も不要である。従って、電気自動車や電動アシスト自転車用の車両保管装置のコスト上昇を抑えることができる。

（実施形態２）
図３は、本実施形態の車両保管装置３０２を説明する概略図である。車両保管装置３０２は、パレット１０、送電コイル１３、及び給電位置が複数あり、パレット１０がいずれの給電位置にあっても給電可能なように受電ポイント及び送電ポイントが設定されている。

図３の車両保管装置３０２は、パレット１０を８つ（Ａパレット〜Ｈパレット）備える。なお、車両保管装置はパレット８つに限定されない。例えば、車両保管装置３０２は３行３列で９つ分のパレットのスペースを有しており、１つのスペースが空状態となっている。全てのパレット１０はこの空スペースを利用して玉突き的に上下左右に移動する。図３は壁１１から見て左下のスペースが空いている状態である。この空スペース部分を車両入出庫部分としてもよいし、上段の一列を地表として上段の３スペースから車両を入出庫してもよい。

例えば、図３の下段右のスペースが車両入出庫箇所とし、Ｅパレットの車両を取り出したいとする。まず、車両保管装置３０２は、Ｈパレットを下段右（車両入出庫箇所）へスライドさせる。そうすると、Ｈパレットがあった下段中央が空スペースとなるので、Ｅパレットを下段中央へ下げる。そして、Ｅパレットがあった中段中央が空スペースとなるので、Ｆパレットを中段中央へスライドさせる。さらに、Ｆパレットがあった中段右が空スペースとなるので、現在車両入出庫箇所にあるＨパレットを中段右へ上げる。これにより車両入出庫箇所が空となるので、下段中央にあるＥパレットを車両入出庫箇所へスライドさせることで、Ｅパレットの車両を取り出すことができる。

受電コイル１２はそれぞれのパレット１０の壁１１側に配置される。パレット毎に搭載された受電コイルを区別するため、受電コイル（１２ａ〜１２ｈ）と記載している。受電コイル（１２ａ〜１２ｈ）が配置される位置（受電ポイント）は、全てのパレット１０で同一箇所である。

送電コイル１３は外部の電源（不図示）と接続している。また、それぞれの送電コイル１３は、各パレット１０が図３のように３行３列に並んだときに各受電コイル１２へ給電できる壁１１の位置（送電ポイント）に配置される。すなわち、各パレット１０にとって図３の状態が予め設定された給電位置であり、外部の電源から送電コイル１３及び受電コイル１２を介してパレット１０にある車両へ給電が可能となる。いずれのパレット１０も受電ポイントが同じであるから、車両入出庫のために各パレットが移動して図３と異なる位置（例えば、Ａパレットが中段中央にある場合やＧパレットが上段右にある場合）でもパレット１０にある車両へ給電が可能となる。

ここで、送電コイル１３がいずれのパレット１０の受電コイル１２に送電しているかを管理する管理回路（不図示）をさらに備えてもよい。管理回路は、パレット１０毎に給電した電力量をカウントすることができ、パレット使用者への課金が容易になる。また、管理回路は、特定のパレットへの給電を停止することもできる。これにより、料金未納である使用者への電力を停止することができる。

（実施形態３）
図４及び図５は、本実施形態の車両保管装置３０３を説明する概略図である。車両保管装置３０３と図１及び図２の車両保管装置３０１との違いは、送電コイル１３の形状である。すなわち、送電コイル１３は、パレット１０の移動に伴う受電ポイントの軌跡に沿う形状であり、給電位置が連続している。

送電コイル１３は外部の電源（不図示）と接続している。また、それぞれの送電コイル１３は、パレット１０がいずれの位置であっても各受電コイル１２へ給電できる壁１１の位置（送電ポイント）に配置される。具体的には、送電コイル１３が楕円状であり、その長軸が受電コイル１２の軌跡に沿うように配置されている。すなわち、各パレット１０にとって図４の状態、図５の状態、さらに図４から図５の状態へパレットが移動している状態でも給電可能である。さらに、図５の状態からパレットがさらに上昇しても給電可能である。

以上説明した車両保管装置３０３は、実施形態１で説明した車両保管装置３０１に加えて、車両に充電できない時間を短くし、車両の満充電までの時間を短くすることができる効果がある。

（実施形態４）
図１０及び図１１は、本実施形態の車両保管装置３０４を説明する概略図である。車両保管装置３０４と図１及び図２の車両保管装置３０１との違いは、送電コイル１３の数と受電コイル１２の位置である。各パレット１０は同じ位置に受電コイル１２を備えている。また、送電コイル１３は、壁１１に一つあり、パレット１０の移動に伴う全てのパレット１０の受電ポイントの軌跡に沿う形状であり、給電位置が連続している。

送電コイル１３は外部の電源（不図示）と接続している。また、送電コイル１３は、パレット１０がいずれの位置であっても各受電コイル１２へ給電できる壁１１の位置（送電ポイント）に配置される。具体的には、送電コイル１３が楕円状であり、その長軸が受電コイル１２の軌跡に沿うように配置されている。すなわち、各パレット１０にとって図１０の状態、図１１の状態、さらに図１０から図１１の状態へパレットが移動している状態でも給電可能である。さらに、図１１の状態からパレットがさらに上昇しても給電可能である。

以上説明した車両保管装置３０４は、実施形態１で説明した車両保管装置３０１に加えて、車両に充電できない時間を短くし、車両の満充電までの時間を短くすることができる効果がある。

（実施形態５）
図１２は、本発明の車両保管装置を応用したエレベータ３０５を説明する概略図である。籠１７は所定の位置に受電コイル１２を備えている。また、送電コイル１３は、壁１１に一つあり、籠１７の移動に伴う受電ポイントの軌跡に沿う形状であり、給電位置が連続している。

送電コイル１３は外部の電源（不図示）と接続している。また、送電コイル１３は、籠１７がいずれの位置であっても受電コイル１２へ給電できる壁１１の位置（送電ポイント）に配置される。具体的には、送電コイル１３は図１０及び図１１で説明した送電コイル１３と同様である。

従来のエレベータには、移動する籠へ給電する給電ケーブルを接続する必要があった。エレベータ３０５は、非接触で給電できるため、籠１７への配電ケーブルを廃することができ、配電ケーブルの点検を省略できるとともに、配電ケーブルの切断による事故を回避することができる。

１０：パレット
１１：壁
１２、１２ａ、１２ｂ、・・・、１２ｈ：受電コイル
１３、１３ａ、１３ｂ、・・・、１３ｈ、１３ｘ：送電コイル
１５：間隔調整機構
１７：籠
２１：フェライト
２２：金属線
２３：溝
３０１〜３０４：車両保管装置
３０５：エレベータ

Claims (8)

1. 車両を搭載する可動なパレットと、
   前記パレットの特定の位置である受電ポイントに配置された受電コイルと、
   前記パレットの移動可能な領域内に予め設定された給電位置に前記パレットがあるときに、前記受電コイルに向けて電力を非接触で給電可能な位置である送電ポイントに配置された送電コイルと、
   を備える車両保管装置。
2. 前記受電コイルと前記送電コイルとの間隔を調整する間隔調整機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両保管装置。
3. 前記パレット、前記送電コイル、及び前記給電位置は複数あり、
   前記パレット毎に前記給電位置が定められており、前記パレットが定められた前記給電位置にあるときに給電可能なように前記受電ポイント及び前記送電ポイントが設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両保管装置。
4. 前記パレット、前記送電コイル、及び前記給電位置は複数あり、
   前記パレットがいずれの前記給電位置にあっても給電可能なように前記受電ポイント及び前記送電ポイントが設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両保管装置。
5. 前記送電コイルがいずれの前記パレットの前記受電コイルに送電しているかを管理する管理回路をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の車両保管装置。
6. 前記送電コイル及び前記受電コイルの一方の大きさが他方より大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両保管装置。
7. 前記送電コイルは、前記パレットの移動に伴う前記受電ポイントの軌跡に沿う形状であり、前記給電位置が連続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両保管装置。
8. 前記送電コイルに電力を供給するバッテリーをさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両保管装置。

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