JP2013233037A5

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Publication number: JP2013233037A5
Application number: JP2012103557A
Authority: JP
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2032-04-27

Description

この発明に係る電動車両の接触充電方法は、電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、該架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定されている給電装置を設け、前記電動車両の前記側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、前記給電装置の前記正極架線と前記充電アームの前記正極受電部及び前記給電装置の前記負極架線と前記充電アームの前記負極受電部を同時に接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電することを特徴とする。

この発明に係る電動車両の接触充電システムは、給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、前記給電装置は、前記電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、前記架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定された構成とされ、前記電動車両は、前記電動車両の前記側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の前記正極架線と前記充電アームの前記正極受電部及び前記給電装置の前記負極架線と前記充電アームの前記負極受電部が同時に接触されて、前記蓄電装置が充電されることを特徴とする。

電動車両１０は、車両推進用の電動機１１０（図１Ａのみに図示）と、この電動機１１０の駆動用の蓄電装置１００（図１Ａのみに図示）を搭載する車両であって、例えば、電気自動車、内燃機関を搭載するハイブリッド自動車、及び燃料電池を搭載する燃料電池自動車等が該当する。

この接触充電システム１２は、基本的には、絶縁材料の架線保持部１４を備えた給電装置２６と、車体１１の側部１０ｓに充電アーム１８を備えた電動車両１０とから構成される。充電アーム１８は、電動車両１０の両側部に設けてもよい。

電動車両１０は、給電装置２６が設置された走行路７０上を給電装置２６に沿って走行し、走行しながら給電装置２６から充電アーム１８を介して前記蓄電装置１００を充電する。

充電ヘッド３４は、ブラケット５３の一端部に取り付け部材５４（図３参照）を介してヘッド本体４１に取り付けられる。ヘッド本体４１は、絶縁材料のケース３５により受電部３６の電気的接触部分を除いて概ね覆われている。

誘導凹部６０は、底部６０ｄの他、ガイド部６０ａ、６０ｂ、６０ｃにより構成される。底部６０ｄの上下端から走行路７０（道路）側に向かって水平方向に上下のガイド部６０ｃが延びている。この上下のガイド部６０ｃの上下間隔は、充電ヘッド３４のケース３５（図６参照）の外径に対し冗長を持った間隔となっている。上下のガイド部６０ｃは、さらに水平方向に延びる上下のガイド部６０ｂに連なる。上下のガイド部６０ｂの上下間隔は、充電ヘッド３４のケース３５の外形より小さく絞られている。上下のガイド部６０ｂは、さらに、上下方向ＵＬに拡開する上下のガイド部６０ａに連なる。ガイド部６０ａの開放端の間隔は、充電アーム１８の延出時に充電ヘッド３４が上下方向ＵＬに揺動しても誘導凹部６０内に充電ヘッド３４が案内される間隔に設定されている。

架線保持部１４の表面側は、電動車両１０の側部１０ｓの上下方向ＵＬに開口するとともに、電動車両１０の走行方向ＲＤに延びて形成されたＶ字溝２３が設けられている。

受電部３６は、ヘッド本体４１の軸受部４０、４２（図３参照）に係合されている。ヘッド本体４１の後端には、それぞれスプリング４４による車幅方向ＷＤのサスペンション４８と、スプリング４６ａ、４６ｂによる上下方向ＵＬのサスペンション５０が設けられている。

基本的には、以上のように構成される第１実施例に係る充電アーム１８と、第１実施例に係る給電装置２６と、を備える第１実施形態に係る接触充電システム１２は、走行中の電動車両１０が、給電装置２６の近傍の位置に至ると、充電アーム１８が車幅方向ＷＤの外方向に付勢され、充電ヘッド３４が誘導凹部６０を通じて架線２４まで案内され、図１Ｃ、図５、及び図６に示すように、充電アーム１８と給電装置２６とが電気的に接触状態となり接続される。

このように、先端の上下に正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎとが設けられた充電アーム１８を車体１１の側方に延出させ、走行路７０の走行方向に沿って設けられた架線２４に接触させることで電動車両１０に搭載されている駆動用の蓄電装置１００を走行中に充電することができる。

つまり、電動車両１０の側部１０ｓに対向して電動車両１０の上下方向ＵＬに開口し電動車両１０の走行方向ＲＤに延びて形成されたＶ字溝２３の一方の内面に正極架線２４ｐ、他方の内面に負極架線２４ｎが固定されている給電装置２６の正極架線２４ｐと充電アーム１８の正極受電部３６ｐ、給電装置２６の負極架線２４ｎと充電アーム１８の負極受電部３６ｎを同時に接触させて、電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００を充電するように構成したので、走行路７０の路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アーム１８が上下方向ＵＬに揺動しても、サスペンション５０等の作用下にＶ字溝２３内に充電アーム１８の先端部である充電ヘッド３４が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。

なお、充電アーム１８は、図１Ｂに示す、ピン３２（軸）にも、上下方向ＵＬにスプリングが介装され、上下方向ＵＬのサスペンションとして機能している。

充電ヘッド１３４の先端部には、軸受７２に転動輪７４が取り付けられ、転動輪７４は、Ｖ字溝１２３の溝底部がＵ字溝にされた架線保持部１１４の表面を走行方向ＲＤに転がるようになっている。

架線保持部１１４は、Ｖ字溝１２３の一方の内面に、断面ひょうたん型（概ね楕円型の中央部分がくびれた形状）の正極架線１２４ｐの裏面側の突起部が嵌合され、他方の内面に負極架線１２４ｎの裏面側の突起部が嵌合されている。正極架線１２４ｐと負極架線１２４ｎの表面側は半円状に形成され（走行方向ＲＤに対して丸棒状に形成され）ている。

Ｖ字溝１２３の溝底部のＵ字溝を充電アーム１１８の転動輪７４が転がりながら、架線保持部１１４の正極架線１２４ｐと充電ヘッド１３４の正極受電部１３６ｐとが点接触により摺接すると共に、架線保持部１１４の負極架線１２４ｎと充電ヘッド１３４の負極受電部１３６ｎとが点接触により摺接することで、給電装置１２６から架線１２４及び充電アーム１１８を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００が充電される。

[第３実施形態]
図９、図１０は、第３実施形態に係る接触充電システム２１２を構成する第１実施例に係る架線保持部１４に保持された架線２４と、第３実施例に係る充電アーム２１８を構成する第３実施例に係る充電ヘッド２３４の係合状態（接触状態）を示している。充電ヘッド２３４の先端部が逆Ｖ字状に開拡され、逆Ｖ字状の保持部２３８ａ、２３８ｂに円筒状の転動輪である正極受電部２３６ｐと負極受電部２３６ｎとからなる受電部２３６が取り付けられている。正極受電部２３６ｐと負極受電部２３６ｎが、それぞれ正極架線２４ｐと負極架線２４ｎ上を転がりながら線接触で摺接することで、給電装置２６から充電ヘッド２３４を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００が充電される。

図１１、図１２は、第３実施形態の変形例に係る接触充電システム２１２´を構成する第１実施例に係る架線保持部１４に保持された架線２４と、第３実施例の変形例に係る充電ヘッド２３４´の接触状態を示している。この充電ヘッド２３４′は、逆Ｖ字状で且つ上下の保持部２３８ａ′、２３８ｂ′が走行方向ＲＤに対してオフセットされている。

このオフセットされた上下の保持部２３８ａ′、２３８ｂ′に円筒状の転動輪である正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′とからなる受電部２３６′が取り付けられている。正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′が、それぞれ正極架線２４ｐと負極架線２４ｎ上を転がりながら線接触で摺接することで、給電装置２６から充電ヘッド２３４′を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００が充電される。

正極受電部２３６ｐ′と負極受電部２３６ｎ′とが走行方向ＲＤの前後方向にオフセットされて取り付けられているので、図９例、図１０例の充電ヘッド２３４と比較して、充電ヘッド２３４´の移動方向（電動車両１０の走行方向ＲＤ）における充電ヘッド２３４´のピッチングの挙動が安定する。

この第４実施例に係る充電ヘッド３３４は、転動輪３５２が、溝底部がＵ字溝にされたＶ字溝１２３の前記Ｕ字溝を転動しながら、正極架線１２４ｐに対して正極受電部３３６ｐがスプリング３５６の圧縮力により接触するとともに、負極架線１２４ｎに対して負極受電部３３６ｎがスプリング３５６の圧縮力により接触することで、給電装置１２６から充電ヘッド３３４を通じて電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００が充電される。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、上述した実施形態によれば、例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図６に示したように、電動車両１０の側部１０ｓに対向し、電動車両１０の上下方向ＵＬに開口して電動車両１０の走行方向ＲＤに延びて形成されたＶ字溝２３が設けられた架線保持部１４を有し、該架線保持部１４を構成するＶ字溝２３の一方の内面に正極架線２４ｐ、他方の内面に負極架線２４ｎが、それぞれ前記走行方向ＲＤに沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に架線保持部１４に固定されている給電装置２６を設け、電動車両１０の側部１０ｓに収納され、先端に設けられ互いに給電装置２６の対応する正極架線２４ｐと前記負極架線２４ｎに対向するように設けられる正極受電部３６ｐと負極受電部３６ｎを有する充電アーム１８を車幅方向ＷＤの外方に延出し、給電装置２６の正極架線２４ｐと充電アーム１８の正極受電部３６ｐ及び給電装置２６の負極架線２４ｎと充電アーム１８の負極受電部３６ｎを同時に接触させて、電動車両１０の駆動用の蓄電装置１００を充電するように構成したので、路面の状況あるいはブレーキ操作等により充電アーム１８が上下方向ＵＬに揺動しても、Ｖ字溝２３内に充電アーム１８の先端部である充電ヘッド３４が保持されることとなり、接触が確保されなくなることが抑制される。

Claims

電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、該架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定されている給電装置を設け、
前記電動車両の前記側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有する充電アームを車幅方向に延出し、前記給電装置の前記正極架線と前記充電アームの前記正極受電部及び前記給電装置の前記負極架線と前記充電アームの前記負極受電部を同時に接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する
ことを特徴とする電動車両の接触充電方法。
給電装置と、該給電装置から電力が供給される駆動用の蓄電装置を備える電動車両とから構成される前記電動車両の接触充電システムであって、
前記給電装置は、
前記電動車両の側部に対向し、前記電動車両の上下方向に開口して前記電動車両の走行方向に延びて形成されたＶ字溝が設けられた架線保持部を有し、前記架線保持部を構成する前記Ｖ字溝の一方の内面に正極架線、他方の内面に負極架線が、それぞれ前記走行方向に沿って、且つ互いに絶縁距離を保つ位置に前記架線保持部に固定された構成とされ、
前記電動車両は、前記電動車両の前記側部に収納され、先端に設けられ互いに前記給電装置の対応する前記正極架線と前記負極架線に対向するように設けられる正極受電部と負極受電部を有し、車幅方向に延出する充電アームを備えた構成とされ、給電時に、前記充電アームが前記車幅方向に延出され、前記給電装置の前記正極架線と前記充電アームの前記正極受電部及び前記給電装置の前記負極架線と前記充電アームの前記負極受電部が同時に接触されて、前記蓄電装置が充電される
ことを特徴とする電動車両の接触充電システム。
請求項２に記載の電動車両の接触充電システムの前記給電装置。
請求項２に記載の電動車両の接触充電システムの前記充電アーム。