JP2014124079A - 送電機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】送電ユニットが邪魔になることを抑制しつつ、容易に設置することができる送電機器を提供すること。
【解決手段】送電機器11は、高周波電力を出力する高周波電源12と、1次側コイル13aを有する送電ユニット13と、送電ユニット13に接続されている長尺部材92とを備えている。ここで、送電機器11は、回転可能な一対のローラ81,82を有する第1回転機構80を備えており、一対のローラ81,82が回転することにより、長尺部材92がその長手方向に移動して、送電ユニット13が直動する。
【選択図】図3
【解決手段】送電機器11は、高周波電力を出力する高周波電源12と、1次側コイル13aを有する送電ユニット13と、送電ユニット13に接続されている長尺部材92とを備えている。ここで、送電機器11は、回転可能な一対のローラ81,82を有する第1回転機構80を備えており、一対のローラ81,82が回転することにより、長尺部材92がその長手方向に移動して、送電ユニット13が直動する。
【選択図】図3
Description
本発明は送電機器に関する。
従来から、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で電力を送電可能な送電機器として、交流電源と、交流電源から交流電力が入力される1次側コイルとを備えているものが知られている(例えば特許文献1参照)。また、特許文献2,3には、2次側コイルとの位置合わせを行うべく、1次側コイルを移動させる移動装置について記載されている。
ここで、例えば、図11(a)に示すように、2次側コイルを有する受電ユニットXが搭載された車両Cへの電力伝送を行うべく、1次側コイルを有する送電ユニット301と、送電ユニット301及び交流電源302を接続するケーブル303とを地上に配置する場合がある。この場合、送電ユニット301及びケーブル303を容易に設置することができる一方、送電ユニット301等が邪魔になり易い。特に、上記のように送電ユニット301を移動させようとすると、送電ユニット301が大型になり、上記の不都合が発生し易い。
一方、図11(b)に示すように、送電ユニット301及びケーブル303を地中に埋め込むと、送電ユニット301等が邪魔になりにくい一方、設置が煩雑なものとなり易く、送電ユニット301等の検査や交換が煩雑なものとなり易い。特に、上記のように送電ユニット301を移動させようとすると、送電ユニット301が大型になることに起因して設置が煩雑なものとなり易い。また、送電ユニット301の移動スペースを確保することに起因して空洞が形成されると、地面が陥没し易くなることが想定される。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、送電ユニットが邪魔になることを抑制しつつ、容易に設置することができる送電機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成する送電機器は、交流電力を出力する交流電源と、1次側コイルを有する送電ユニットと、を備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電するものであって、回転可能なローラと、前記送電ユニットに接続されている長尺部材と、を備え、前記送電ユニットは、前記ローラの回転に伴って前記長尺部材が移動することにより、直動することを特徴とする。
かかる構成によれば、ローラが回転することにより、長尺部材が移動し、それに伴い送電ユニットが直動する。これにより、例えば送電を行う場合には送電ユニットを直動させて、電力伝送可能な位置に送電ユニットを配置することを通じて、1次側コイルと2次側コイルとの位置合わせの容易化を図ることができる。一方、送電を行わない場合には、送電ユニットを邪魔になりにくい位置、例えばローラ寄りに配置することにより、送電ユニットが邪魔になりにくい。よって、送電ユニットを地中に埋め込むことなく、送電ユニットが邪魔になることを抑制することができる。したがって、送電ユニットが邪魔になることを抑制しつつ、送電機器を容易に設置することができる。
上記送電機器について、前記長尺部材は、前記ローラの外周面と当接しており、前記ローラとの摩擦によって移動するものであるとよい。かかる構成によれば、ローラとの摩擦によって長尺部材が移動する。これにより、送電ユニットを直動させることができる。
上記送電機器について、前記ローラはピニオンを有し、前記長尺部材は、前記ピニオンと噛み合うものであって前記長尺部材の長手方向に沿って延びたラックを有しているとよい。かかる構成によれば、ラックとピニオンとが噛み合うことにより長尺部材がその長手方向に移動する。これにより、送電ユニットを直動させることができる。
上記送電機器について、前記長尺部材は、前記送電ユニットが接続されている一端部側が、前記送電ユニットが設置される設置面に沿って延びているとともに、前記一端部側から他端部側に向かうに従って、前記設置面に沿う方向から前記設置面と交差する方向に湾曲している湾曲部分を有しているとよい。かかる構成によれば、設置面に沿う方向に直動可能な状態で、長尺部材の一部を設置面と交差する方向に延びるよう配置することができ、それを通じて設置面に沿う方向に占める長尺部材のスペースを低減することができる。
上記送電機器について、前記送電ユニットは車輪を備えているとよい。かかる構成によれば、送電ユニットと設置面との摩擦を軽減することができる。
上記送電機器について、前記送電ユニットが設置される設置面に直交する方向を軸線方向として回転する回転部を備え、前記回転部が回転することによって前記設置面における前記送電ユニットの直動方向が変更されるとよい。かかる構成によれば、設置面における送電ユニットの直動方向を変更することができるため、送電ユニットに対する2次側コイルの回転方向の位置ずれが発生した場合であっても、送電ユニットを、2次側コイルと対向する位置に配置させることができる。
上記送電機器について、前記送電ユニットが設置される設置面に直交する方向を軸線方向として回転する回転部を備え、前記回転部が回転することによって前記設置面における前記送電ユニットの直動方向が変更されるとよい。かかる構成によれば、設置面における送電ユニットの直動方向を変更することができるため、送電ユニットに対する2次側コイルの回転方向の位置ずれが発生した場合であっても、送電ユニットを、2次側コイルと対向する位置に配置させることができる。
上記送電機器について、前記交流電源と前記送電ユニットとに接続されているとともに、前記交流電力が伝送されるケーブルを備え、前記長尺部材は、前記ケーブルを保持するとよい。かかる構成によれば、長尺部材の移動に伴ってケーブルが一体的に移動する。これにより、ケーブルが邪魔になることを抑制することができるとともに、送電ユニットが直動する際にケーブルに付与される力を軽減することができる。
前記長尺部材は、前記ケーブルを収容しているとよい。かかる構成によれば、長尺部材にケーブルが収容されているため、ケーブルに過度な荷重が付与される等といった不都合を回避することができる。
上記目的を達成する送電機器は、交流電力を出力する交流電源と、1次側コイルを有する送電ユニットと、を備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電するものであって、回転可能なローラと、前記ローラが回転可能な状態で取り付けられる取付部と、延設方向一端部が前記送電ユニットに接合され、前記ローラが回転することにより延設方向に移動する長尺部材と、を備え、前記長尺部材は、前記延設方向一端部側が水平方向に延びているとともに、前記延設方向一端部側から延設方向他端部側に向かうに従って水平方向から鉛直方向上方に向けて湾曲した湾曲部分を有し、前記湾曲部分の少なくとも一部は、前記取付部の直下に位置することを特徴とする。
かかる構成によれば、ローラが回転することにより、長尺部材が延設方向に移動し、長尺部材に接合された送電ユニットが直動する。これにより、必要に応じて、所定の位置に送電ユニットを配置させることができる。
また、湾曲部分の少なくとも一部が取付部の直下に位置しているため、取付部の直下のスペースが、湾曲部分の設置スペースとして機能する。よって、送電機器の小型化を図ることができる。
上記送電機器について、前記送電ユニットが設置される設置面に対して浮いた位置に設けられ、前記取付部が設置されている台座部材と、鉛直方向を軸線方向として前記台座部材を回転させることにより、前記送電ユニットの直動方向を変更させる回転機構と、を備え、前記回転機構の少なくとも一部は、前記設置面との間に前記送電ユニットが配置可能なスペースが形成された状態で、前記台座部材の鉛直方向下方に配置されているとよい。かかる構成によれば、台座部材を回転させることにより、送電ユニットの直動方向が変更される。よって、2次側コイルに対する送電ユニットの位置合わせを好適に行うことができる。
かかる構成において、回転機構の少なくとも一部は、設置面との間に送電ユニットが配置可能なスペースを形成した状態で、台座部材の鉛直方向下方に配置されている。これにより、上記スペースに送電ユニットを配置することを通じて、送電機器の更なる小型化を図ることができる。
上記送電機器について、前記回転機構は、前記台座部材を回転させるのに用いられる回転モータを備え、前記回転モータは、鉛直方向上方から見て、前記台座部材に対してずれた位置に配置されており、且つ、前記台座部材よりも鉛直方向上方に突出しているとよい。かかる構成によれば、鉛直方向上方から見て、回転モータが、台座部材に対してずれた位置にあり、台座部材よりも鉛直方向上方に突出しているため、回転モータが鉛直方向下方に突出することを抑制できる。これにより、送電ユニット等が回転モータと干渉することを回避できる。
この発明によれば、送電ユニットが邪魔になることを抑制しつつ、容易に設置することができる。
(第1実施形態)
以下、送電機器の第1実施形態について、非接触電力伝送装置(非接触電力伝送システム)の概要を示しつつ説明する。
以下、送電機器の第1実施形態について、非接触電力伝送装置(非接触電力伝送システム)の概要を示しつつ説明する。
図1に示すように、非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送装置10は、地上に設置された送電機器11(地上側機器)と、車両Cに搭載された受電機器21(車両側機器)とを備えている。
送電機器11は、所定の周波数の高周波電力(交流電力)を出力可能な高周波電源12(交流電源)を備えている。高周波電源12は、インフラとしての系統電源から供給される系統電力を高周波電力に変換し、その変換された高周波電力を出力可能に構成されている。
高周波電源12から出力された高周波電力は、非接触で受電機器21に伝送され、受電機器21に設けられた車両用バッテリ22に入力されるようになっている。具体的には、送電機器11は、高周波電源12から高周波電力が入力される1次側コイル13aを有する送電ユニット13(送電器)を備えている。受電機器21は、1次側コイル13aから非接触で高周波電力を受電可能な2次側コイル23aを有する受電ユニット23(受電器)を備えている。
送電ユニット13及び受電ユニット23は磁場共鳴可能に構成されている。例えば、送電ユニット13は、1次側コイル13aと、その1次側コイル13aに直列又は並列に接続された1次側コンデンサ(図示略)とからなる共振回路を有している。受電機器21は、2次側コイル23aと、その2次側コイル23aに直列又は並列に接続された2次側コンデンサ(図示略)とからなる共振回路を有している。そして、両者の共振周波数は同一に設定されている。
かかる構成によれば、送電ユニット13及び受電ユニット23が磁場共鳴可能な位置に配置されている状況において高周波電力が送電ユニット13(1次側コイル13a)に入力された場合、送電ユニット13の共振回路と受電ユニット23の共振回路とが磁場共鳴する。これにより、受電ユニット23は、送電ユニット13から高周波電力を受電する。
ちなみに、受電ユニット23は、車両Cの底部、詳細には地面と対向する部位に配置されている。また、各コイル13a,23aの軸線方向は、車高方向(鉛直方向)と一致していている。
受電ユニット23にて受電された高周波電力は、受電機器21に設けられた整流器24によって整流されて、車両用バッテリ22に入力される。これにより、車両用バッテリ22が充電される。
送電機器11は、高周波電源12の制御等を行う電源側コントローラ14を備えている。また、受電機器21は、電源側コントローラ14と無線通信可能な車両側コントローラ25を備えている。非接触電力伝送装置10は、各コントローラ14,25間で情報のやり取りを行いながら、車両用バッテリ22の充電の開始又は終了等を行う。
ここで、送電機器11は、車両Cが電力伝送可能な位置に配置されているか否かを把握可能に構成されている。また、送電機器11は、車両Cが電力伝送可能な位置に配置されている場合には、受電ユニット23の位置を把握可能に構成されている。
次に、送電機器11の詳細な構成について説明する。
図2に示すように、送電機器11は、その外形を構成する筐体30を備えている。筐体30は地上に固定されており、送電機器11の送電ユニット13等の各種部品を収容している。詳細には、筐体30は、鉛直方向に延びた直方体形状の本体部31と、本体部31の地上側の部位から突出した突出収容部32とを備えている。このため、筐体30は、側方から見てL字状となっている。
図2に示すように、送電機器11は、その外形を構成する筐体30を備えている。筐体30は地上に固定されており、送電機器11の送電ユニット13等の各種部品を収容している。詳細には、筐体30は、鉛直方向に延びた直方体形状の本体部31と、本体部31の地上側の部位から突出した突出収容部32とを備えている。このため、筐体30は、側方から見てL字状となっている。
突出収容部32は送電ユニット13を収容可能な大きさに形成されている。突出収容部32は、鉛直方向上方から見て扇形状となっており、その鉛直方向に延びる側部にはカーテン32aが設けられている。送電ユニット13は、突出収容部32に収容された状態で地面(設置面)に設置されており、カーテン32aを通過可能となっている。
ここで、送電機器11は、本体部31に収容されるものであって、地面に沿って送電ユニット13を直動させるための機構を備えている。当該機構について、送電機器11の構造を示しつつ説明する。
図3に示すように、送電機器11は、四隅に設けられた脚41によって支持された枠状の下フレーム40を備えている。下フレーム40は、端部に脚41が設けられ、互いに対向する一対の対向フレーム42,43と、一対の対向フレーム42,43と直交する方向に延び、一対の対向フレーム42,43を連結する2つの連結フレーム44,45とから構成されている。一方の連結フレーム44は、一対の対向フレーム42,43の端部を連結しており、他方の連結フレーム45は、一対の対向フレーム42,43の途中位置を連結している。
なお、説明の便宜上、以降の説明において、一対の対向フレーム42,43の延びる方向をY方向とし、地面に沿う方向であってY方向に直交する方向をX方向とも言う。
送電機器11は、第2回転機構として、下フレーム40に対して回転可能な状態で固定された回転テーブル51と、回転テーブル51に取り付けられた回転モータ52とを備えている。回転テーブル51は、2つの連結フレーム44,45の間に配置されており、地面に直交する方向である鉛直方向を軸線方向として回転可能に構成されている。回転モータ52は例えば歯車等を用いて回転テーブル51を回転させる。なお、鉛直方向上方から見て、回転テーブル51、他方の連結フレーム45及び送電ユニット13がY方向に並んでいる。
送電機器11は、第2回転機構として、下フレーム40に対して回転可能な状態で固定された回転テーブル51と、回転テーブル51に取り付けられた回転モータ52とを備えている。回転テーブル51は、2つの連結フレーム44,45の間に配置されており、地面に直交する方向である鉛直方向を軸線方向として回転可能に構成されている。回転モータ52は例えば歯車等を用いて回転テーブル51を回転させる。なお、鉛直方向上方から見て、回転テーブル51、他方の連結フレーム45及び送電ユニット13がY方向に並んでいる。
送電機器11は、回転テーブル51の回転に伴って回転する台座部材60を備えている。台座部材60は、回転テーブル51の上面よりも大きい一枚の矩形板を折り曲げて構成されており、地面と平行に配置された状態で回転テーブル51の上面に固定された矩形状のベース部61と、当該ベース部61の送電ユニット13側の端部から鉛直方向下方に向けて延出した延出部62と、を有している。なお、延出部62は、鉛直方向上方から見て、回転テーブル51と送電ユニット13との間であって、他方の連結フレーム45よりも送電ユニット13側に配置されている。回転テーブル51及び台座部材60が回転部に対応する。
また、送電機器11は、ベース部61の上面に固定された上フレーム70を備えている。上フレーム70は、ベース部61の上面の端に沿って形成された四角枠状のベースフレーム71を備えている。また、上フレーム70は、ベースフレーム71における送電ユニット13側の辺部から起立して設けられ、鉛直方向上方に延びた2本の鉛直フレーム72と、その鉛直フレーム72を支持する支持フレーム73を備えている。支持フレーム73は、ベースフレーム71における送電ユニット13側とは反対側の辺部から起立して設けられ、2本の鉛直フレーム72それぞれと対向する2本の対向フレーム73aを有している。鉛直フレーム72の高さと対向フレーム73aの高さとは同一に設定されている。そして、支持フレーム73は、鉛直フレーム72同士、対向フレーム73a同士及び対向フレーム73aと鉛直フレーム72とを連結する連結フレーム73bを有している。連結フレーム73bは四角枠状であり、対向フレーム73aの上端部及び鉛直フレーム72の上端部に対して固定されている。
図3に示すように、送電機器11は、回転可能な一対のローラ81,82を有する第1回転機構80を備えている。一対のローラ81,82は、互いに回転可能な状態で鉛直フレーム72の途中位置に固定されており、両者はY方向に対向している。
送電機器11は、高周波電源12と送電ユニット13(1次側コイル13a)とを電気的に接続するものであって高周波電力が伝送されるケーブル91と、送電ユニット13と接続された長尺部材92とを備えている。詳細には、図3に示すように、長尺部材92の長手方向(延設方向)の一端部92aは送電ユニット13に接続(接合)されている。
長尺部材92はケーブル91を保持している。詳細には、長尺部材92は、例えば全体として断面が四角形の筒状に形成されており、その内部にケーブル91を収容している。なお、ケーブル91と長尺部材92との相対位置は固定されている。
長尺部材92は、その長手方向の力によって縮むことないように剛性を有しており、長尺部材92は、その長手方向に力が付与された場合に、長手方向に沿って移動するようになっている。また、長尺部材92は、一方向に湾曲可能となっている。換言すれば、長尺部材92は一方向に可撓性を有している。
長尺部材92は、湾曲可能な方向がY方向と一致し、且つ、一対のローラ81,82に挟まれた状態で配置されている。この場合、一対のローラ81,82の外周面81a,82aと長尺部材92とは当接しており、一対のローラ81,82の回転に連動して、長尺部材92に対して当該長尺部材92の長手方向の力が付与されるようになっている。
長尺部材92は、一対のローラ81,82にて挟まれている位置においては鉛直方向に延びており、それよりも一端部92a側(地面に近接した位置)にて湾曲している。そして、長尺部材92において湾曲部分92cよりも送電ユニット13が接続されている一端部92a側は水平方向に延びている。すなわち、長尺部材92は、一対のローラ81,82にて挟まれている位置から送電ユニット13が接続されている一端部92a側に向かうに従って、鉛直方向から水平方向に湾曲した湾曲部分92cを有している。換言すれば、長尺部材92は、送電ユニット13が接続されている一端部92a側から一対のローラ81,82に挟まれている位置(長尺部材92の他端部92b側)に向かうに従って、水平方向から鉛直方向上方に湾曲した湾曲部分92cを有している。この場合、長尺部材92は、送電ユニット13が直動する水平方向には剛性を有し屈曲しにくく、鉛直方向に屈曲可能であるとも言える。なお、水平方向とは地面(設置面)に沿う方向である。
図4に示すように、台座部材60の延出部62には、長尺部材92を湾曲させた状態で保持する第1のガイドローラユニット101が固定されている。第1のガイドローラユニット101は、延出部62に固定された一対の対向板102を備えている。一対の対向板102は、長尺部材92の湾曲可能な方向とは直交する方向(X方向)から長尺部材92を挟んでいる。また、第1のガイドローラユニット101は、一対の対向板102に設けられた複数のガイドローラ103を備えている。ガイドローラ103は、長尺部材92の湾曲に沿って複数配置されている。
また、図5に示すように、一対のローラ81,82の鉛直方向上方には、長尺部材92を湾曲させた状態で保持する第2のガイドローラユニット111が設けられている。第2のガイドローラユニット111は、一方のローラ81の鉛直方向上方に設けられ、鉛直フレーム72に固定されたガイド台112と、他方のローラ82の鉛直方向上方に設けられ、Y方向にガイド台112と対向するガイドローラ113とを備えている。
ガイドローラ113は自由回転可能となっており、その径は、他方のローラ82の径よりも大きく設定されている。長尺部材92は、ガイドローラ113の外周面113aに沿って半円弧状に湾曲している。すなわち、長尺部材92は、ガイドローラ113を基点として折り返されている。
ガイド台112は、鉛直フレーム72と長尺部材92との間に配置されており、鉛直方向に延びている。ガイド台112の鉛直方向上方側の部位は、長尺部材92の湾曲に沿って円弧状となっている。そして、ガイド台112とガイドローラ113との間隔は、長尺部材92の厚さよりも若干広く設定されている。なお、長尺部材92の厚さとは、例えばガイド台112とガイドローラ113との対向方向における長尺部材92の長さである。
ここで、ガイド台112の上端部と、連結フレーム73bの上端部とは同一平面上にあり、ガイドローラ113は、上記各上端部によって形成される平面よりも若干(例えば長尺部材92の厚さ分だけ)鉛直方向下方に配置されている。つまり、ガイド台112及び長尺部材92が鉛直フレーム72よりも鉛直方向上方に突出しないようになっている。換言すれば、長尺部材92は、上フレーム70の高さ範囲内に収まるように湾曲している。
かかる構成によれば、図5に示すAの方向に一対のローラ81,82が回転すると、一対のローラ81,82と長尺部材92との摩擦によって、長尺部材92の一対のローラ81,82が当接している箇所に対して鉛直方向下方の力が付与される。すると、長尺部材92はその長手方向に沿って移動しようとして、送電ユニット13をY方向に押し出す。これにより、図5の2点鎖線に示すように、送電ユニット13がY方向に直動する。一方、図5におけるBの方向に一対のローラ81,82が回転すると、長尺部材92の上記当接箇所に対して鉛直方向上方の力が付与され、送電ユニット13が引き戻される。この場合、一対のローラ81,82の回転量(回転数及び回転角)が送電ユニット13の直動距離を規定する。なお、以降の説明において、図5のAの方向を押し出し方向といい、図5のBの方向を引き戻し方向という。
ここで、長尺部材92とケーブル91との相対位置は固定されているため、長尺部材92の長手方向の移動に伴ってケーブル91が移動する。この点に着目すれば、第1回転機構80は、一対のローラ81,82が回転することによってケーブル91が移動するものであると言え、送電ユニット13は、ケーブル91の移動に伴って直動するとも言える。
なお、送電ユニット13の直動方向と、長尺部材92の湾曲可能な方向との関係に着目すれば、送電ユニット13の直動方向は長尺部材92の湾曲可能方向であるとも言える。
ちなみに、図5に示すように、送電ユニット13の底面には、車輪121が設けられている。車輪121は、例えば自在輪やオムニホイール等で構成されている。
ちなみに、図5に示すように、送電ユニット13の底面には、車輪121が設けられている。車輪121は、例えば自在輪やオムニホイール等で構成されている。
また、図5に示すように、送電ユニット13が第1のガイドローラユニット101と近接している位置を送電ユニット13の初期位置とする。送電ユニット13は、初期位置に配置されている場合、筐体30、詳細には突出収容部32内に収容されている。なお、送電ユニット13が初期位置にある場合、送電ユニット13の直動方向はY方向と一致している。
一方、送電ユニット13は、一対のローラ81,82が回転することによって、突出収容部32外に直動可能となっている。すなわち、送電ユニット13は、突出収容部32内の初期位置(第1位置)と、突出収容部32外の位置(第2位置)との間を直動可能となっている。
なお、鉛直方向上方から見た場合の一対のローラ81,82(第1回転機構80)との位置関係に着目すれば、送電ユニット13は、一対のローラ81,82に対して近い初期位置(第1位置)と、初期位置よりも一対のローラ81,82から離間した位置(第2位置)との間を直動可能となっているとも言える。
次に第2回転機構について説明すると、既に説明した通り、回転テーブル51と、鉛直フレーム72が固定された台座部材60とは固定されている。このため、回転モータ52によって回転テーブル51が回転すると、それに伴って台座部材60が回転する。すると、台座部材60に固定されている各種パーツ、詳細には鉛直フレーム72、その鉛直フレーム72に固定されている一対のローラ81,82、各ガイドローラユニット101,111が回転する。これにより、長尺部材92及び送電ユニット13も鉛直方向を軸線方向として回転する。よって、送電ユニット13の直動方向が変更される。すなわち、第1回転機構80は、送電ユニット13の径方向の移動を実現するものであり、第2回転機構としての回転テーブル51及び回転モータ52は、回転テーブル51を中心とし、鉛直方向を軸線方向とする送電ユニット13の回転方向の移動を実現するものである。
なお、図5に示すように、鉛直フレーム72には、一対のローラ81,82を制御する直動制御ユニット131と、回転モータ52を制御する回転制御ユニット132とが取り付けられている。これら各制御ユニット131,132は、電源側コントローラ14からの動作指令に基づいて、一対のローラ81,82及び回転モータ52を制御することで、送電ユニット13の直動距離及び直動方向を制御する。
ちなみに、図6に示すように、カーテン32aは、回転テーブル51の回転可能な範囲よりも広く形成されている。このため、送電ユニット13がどの方向に向いている状況であっても、送電ユニット13はカーテン32aを介して筐体30外に直動可能となっている。
次に、本実施形態の作用として、送電機器11の一連の動作を説明する。
図6(a)に示すように、送電機器11の近くに受電ユニット23を有する車両Cが配置された場合、送電機器11の電源側コントローラ14(図1参照)は、車両Cに搭載されている受電ユニット23の位置を把握する。受電ユニット23の位置としては、例えば送電ユニット13の回転中心を原点とした場合の原点と受電ユニット23の中心との距離、及び、原点を通り且つY方向に延びる直線と、原点と受電ユニット23の中心とを通り且つ水平方向に延びる直線とのなす角度がある。
図6(a)に示すように、送電機器11の近くに受電ユニット23を有する車両Cが配置された場合、送電機器11の電源側コントローラ14(図1参照)は、車両Cに搭載されている受電ユニット23の位置を把握する。受電ユニット23の位置としては、例えば送電ユニット13の回転中心を原点とした場合の原点と受電ユニット23の中心との距離、及び、原点を通り且つY方向に延びる直線と、原点と受電ユニット23の中心とを通り且つ水平方向に延びる直線とのなす角度がある。
その後、電源側コントローラ14は、上記角度に関する情報が設定された動作指令を回転制御ユニット132に送信する。回転制御ユニット132は、その動作指令を受信した場合、回転モータ52を制御して、送電ユニット13の直動方向が、原点と受電ユニット23の中心とを通る直線と一致するように回転テーブル51を回転させる。これにより、図6(b)に示すように、送電ユニット13の直動方向が変更される。
続いて、電源側コントローラ14は、上記原点と受電ユニット23の中心との距離に関する情報が設定された動作指令を直動制御ユニット131に送信する。直動制御ユニット131は、その動作指令を受信した場合、上記距離から、送電ユニット13が受電ユニット23の直下に位置するための目標距離を算出する。そして、直動制御ユニット131は、その目標距離だけ送電ユニット13を直動させるのに必要な回転量を算出し、その算出された回転量だけ一対のローラ81,82を押し出し方向に回転させる。
以上の通り、送電ユニット13の回転と直動が行われることにより、送電ユニット13は受電ユニット23の直下に配置される。その後、図1に示すように、電源側コントローラ14は、高周波電源12から高周波電力が出力されるように高周波電源12を制御する。これにより、送電機器11及び受電機器21間にて電力伝送が行われ、車両用バッテリ22が充電される。
なお、Y方向に送電ユニット13の中心と受電ユニット23の中心とが並んでいる場合には、電源側コントローラ14は、回転テーブル51を回転させることなく、送電ユニット13を直動させるよう直動制御ユニット131に動作指令を送信する。
車両用バッテリ22の充電が終了した後は、電源側コントローラ14は、高周波電源12からの高周波電力の出力が停止するよう高周波電源12を制御する。そして、電源側コントローラ14は、送電ユニット13が初期位置に戻るように各制御ユニット131,132に対して動作指令を送信する。各制御ユニット131,132は、上記動作指令を受信したことに基づいて、送電ユニット13が初期位置に配置されるように一対のローラ81,82を引き戻し方向に回転させるとともに、回転モータ52を駆動制御する。
以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
(1)送電ユニット13に接続されている長尺部材92を設けるとともに、回転可能な一対のローラ81,82を設けた。そして、一対のローラ81,82が回転することにより長尺部材92が移動し、その長尺部材92の移動に伴って送電ユニット13が直動するように構成した。具体的には、一対のローラ81,82は、回転することによって長尺部材92をその長手方向に押し出す又は引き戻すことにより、送電ユニット13を直動させる。これにより、必要な場合には送電ユニット13を直動させることで、非接触での電力伝送を実現しつつ、不要な場合には送電ユニット13を一対のローラ81,82等が配置されている側にある初期位置に配置することにより、送電ユニット13及びケーブル91が邪魔になりにくい。よって、送電ユニット13及びケーブル91の設置の容易化及び送電ユニット13及びケーブル91の検査の容易化等を図りつつ、送電ユニット13及びケーブル91が邪魔になることを抑制することができる。
(1)送電ユニット13に接続されている長尺部材92を設けるとともに、回転可能な一対のローラ81,82を設けた。そして、一対のローラ81,82が回転することにより長尺部材92が移動し、その長尺部材92の移動に伴って送電ユニット13が直動するように構成した。具体的には、一対のローラ81,82は、回転することによって長尺部材92をその長手方向に押し出す又は引き戻すことにより、送電ユニット13を直動させる。これにより、必要な場合には送電ユニット13を直動させることで、非接触での電力伝送を実現しつつ、不要な場合には送電ユニット13を一対のローラ81,82等が配置されている側にある初期位置に配置することにより、送電ユニット13及びケーブル91が邪魔になりにくい。よって、送電ユニット13及びケーブル91の設置の容易化及び送電ユニット13及びケーブル91の検査の容易化等を図りつつ、送電ユニット13及びケーブル91が邪魔になることを抑制することができる。
特に、送電ユニット13を直動させることにより、1次側コイル13aと2次側コイル23aとの位置合わせの容易化を図ることができる。また、送電ユニット13を直動させる構成として、一対のローラ81,82の回転に伴い長尺部材92が移動する第1回転機構80を採用したことにより、比較的簡素な構成で送電ユニット13を直動させることができる。さらに、長尺部材92を湾曲した状態で保持することができるため、鉛直方向のスペースを低減することができる。そして、一対のローラ81,82の回転量を制御することにより、送電ユニット13の直動距離を制御することができる。
さらに、本実施形態によれば、送電ユニット13に直動させるための機構を設ける必要がない。これにより、送電ユニット13の小型化を図ることができる。また、送電ユニット13の軽量化を図ることができるため、送電ユニット13を直動させるために必要な駆動力を小さくすることができる。
(2)長尺部材92は、送電ユニット13が接続されている一端部92a側が水平方向に沿って延びているとともに、前記一端部92a側から他端部92b側に向かうに従って、水平方向から鉛直方向に湾曲している湾曲部分92cを有している。これにより、長尺部材92全体が水平方向に沿って延びている構成と比較して、送電機器11が水平方向に占めるスペースを低減することができる。
(3)長尺部材92を湾曲させた状態で保持する第1のガイドローラユニット101を設けた。これにより、湾曲部分92cにて長尺部材92の直動に支障が生じることを回避することができる。
特に、第1のガイドローラユニット101は、長尺部材92の湾曲可能な方向(Y方向)とは直交する方向(X方向)から長尺部材92を挟む一対の対向板102を備えている。これにより、長尺部材92のねじれを回避することができる。よって、送電ユニット13の直動方向がずれてしまったり、長尺部材92の移動に支障が生じたりすることを回避することができる。
(4)長尺部材92は、ケーブル91を保持する構成とした。これにより、長尺部材92とケーブル91とが一体的に移動する。よって、ケーブル91が邪魔になることを抑制することができるとともに、送電ユニット13の直動に伴ってケーブル91に付与される力を軽減することができる。
(5)特に、長尺部材92は、ケーブル91を収容している。これにより、ケーブル91に過度な荷重が付与されたり、送電ユニット13が直動する際にケーブル91が地面に擦れたりする等といった不都合を回避することができる。
(6)送電ユニット13に車輪121を設けた。これにより、地面(設置面)と送電ユニット13との摩擦を軽減することができ、送電ユニット13をスムーズに直動させることができる。
(7)長尺部材92を半円弧状に湾曲させた状態で保持する第2のガイドローラユニット111を設けた。これにより、鉛直方向における長尺部材92の占めるスペースを低減することができる。よって、鉛直方向に突出した部分が形成されないようにすることができるため、本体部31をコンパクトにすることができる。
(8)鉛直方向(設置面に直交する方向)を軸線方向として回転する回転テーブル51を設け、回転テーブル51の回転に伴って地面における送電ユニット13の直動方向が変更される構成とした。これにより、送電ユニット13に対する受電ユニット23(車両C)の回転方向の位置ずれが発生した場合であっても、送電ユニット13を受電ユニット23の直下に配置させることができる。
特に、回転テーブル51の回転に伴って各ガイドローラユニット101,111も回転するように構成した。これにより、長尺部材92のねじれを抑制することができる。
(9)初期位置に配置されている状況における送電ユニット13を収容する突出収容部32を設けた。これにより、送電ユニット13が初期位置に配置されている状況においては、日光、雨、粉塵等に曝されにくいため、これらの要因による送電ユニット13の異常を回避することができる。
(9)初期位置に配置されている状況における送電ユニット13を収容する突出収容部32を設けた。これにより、送電ユニット13が初期位置に配置されている状況においては、日光、雨、粉塵等に曝されにくいため、これらの要因による送電ユニット13の異常を回避することができる。
一方、突出収容部32の側部に、送電ユニット13が通過可能なカーテン32aを設けることにより、突出収容部32によって送電ユニット13の直動が阻害されることを抑制することができる。
(第2実施形態)
本実施形態では、送電機器11の各種部品の配置関係が異なっている。この点について以下詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、各制御ユニット131,132は省略されており、電源側コントローラ14が各種制御を行うものとする。
本実施形態では、送電機器11の各種部品の配置関係が異なっている。この点について以下詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、各制御ユニット131,132は省略されており、電源側コントローラ14が各種制御を行うものとする。
図7及び図8に示すように、本実施形態の下フレーム200は、地面に対して鉛直方向に起立した複数の脚フレーム201と、脚フレーム201に支持され、且つ、脚フレーム201と接合されるベースフレーム202とを備えている。
ベースフレーム202は、互いに対向する一対の第1対向フレーム211,212と、第1対向フレーム211,212の間に配置され、互いに対向する第2対向フレーム213,214を備えている。各対向フレーム211〜214は同一方向に延びており、その延びる方向と直交する方向に並んで配置されている。第1対向フレーム211,212の延設方向一端部及び延設方向両端部間の位置にそれぞれ、脚フレーム201が接合されている。なお、第1実施形態と同様に、説明の便宜上、各対向フレーム211〜214が延びる方向をY方向とし、地面に沿う方向であってY方向に直交する方向をX方向とする。
ベースフレーム202は、各対向フレーム211〜214に連結された連結フレーム221〜223を備えている。各連結フレーム221〜223はX方向に延びており、各対向フレーム211〜214と同一高さ位置にある。各連結フレーム221〜223のうち第1連結フレーム221は、延設方向両端部がそれぞれ第1対向フレーム211,212の延設方向両端部間の位置に接合されているとともに、延設方向両端部間の位置に第2対向フレーム213,214の延設方向一端部が接合されている。第2連結フレーム222及び第3連結フレーム223は、第1連結フレーム221に対してY方向に対向した位置に配置されている。各連結フレーム222,223は、X方向に所定の間隔を隔てた位置に配置されており、連結プレート224を介して互いに連結されている。第2連結フレーム222は、延設方向一端部に脚フレーム201が接合され、延設方向他端部に第2対向フレーム213の延設方向他端部が接合されている。また、第2連結フレーム222の延設方向両端部間の位置に第1対向フレーム211の延設方向他端部が接合されている。第3連結フレーム223は、延設方向一端部に脚フレーム201が接合され、延設方向他端部に第2対向フレーム214の延設方向他端部が接合されている。また、第3連結フレーム223の延設方向両端部間の位置に第1対向フレーム212の延設方向他端部が接合されている。
なお、下フレーム200は、各連結フレーム222,223の延設方向に延び、延設方向両端部が、各連結フレーム222,223に接合されている脚フレーム201の延設方向両端部間の位置にそれぞれに接合される第4連結フレーム225を備えている。そして、第4連結フレーム225には、Y方向に延びたカバー部材226が取り付けられている。これにより、送電ユニット13が雨や日光に曝されにくい。
下フレーム200は、第2連結フレーム222と第4連結フレーム225との間に設けられた第5連結フレーム227を備えている。第5連結フレーム227は、鉛直方向に延設されている。第5連結フレーム227の延設方向一端部は、第2連結フレーム222の延設方向他端部に接合されており、第5連結フレーム227の延設方向他端部は第4連結フレーム225の延設方向両端部間の位置に接合されている。
下フレーム200は、第3連結フレーム223と第4連結フレーム225との間に設けられた第6連結フレーム228を備えている。第6連結フレーム228は、鉛直方向に延設されている。第6連結フレーム228の延設方向一端部は、第3連結フレーム223の延設方向他端部に接合されており、第6連結フレーム228の延設方向他端部は第4連結フレーム225の延設方向両端部間の位置に接合されている。
図8及び図9に示すように、本実施形態の台座部材230は、鉛直方向上方から見て一対の第2対向フレーム213,214の間であってベースフレーム202よりも若干高い位置に配置されている。台座部材230は、一枚の矩形板を折り曲げて構成されており、地面と平行のベース部231と、ベース部231における送電ユニット13側にある第1端部231aとは反対側の第2端部231bから鉛直方向下方に向けて延出した延出部232と、を有している。なお、Y方向において送電対象物の車両Cに近づく向きを前方とし、Y方向において車両Cに遠ざかる向きを後方とすると、第1端部231aは、ベース部231の前端部であり、第2端部231bは、ベース部231の後端部である。図8に示すように、延出部232は、第1連結フレーム221よりも後方に配置されており、ガイドローラユニット101と連結されている。
図8及び図9に示すように、送電機器11は、地面と直交する方向である鉛直方向を軸線方向として台座部材230を回転させることにより、送電ユニット13の直動方向を変更させる第2回転機構240を備えている。第2回転機構240が「回転機構」に対応する。第2回転機構240は、ベースフレーム202に固定された固定ユニット241と、当該固定ユニット241に対して回転可能な状態で支持されている回転シャフト242とを備えている。固定ユニット241は、台座部材230の鉛直方向下方に配置されており、ベースフレーム202の一対の第2対向フレーム213,214及び第1連結フレーム221の底面にて固定されている。回転シャフト242は、固定ユニット241を鉛直方向に貫通しており、鉛直方向を軸線方向として回転可能となっている。
図8に示すように、台座部材230は回転シャフト242に固定されている。詳細には、回転シャフト242は、当該回転シャフト242の上端面に設けられた突出部242aを備えている。台座部材230のベース部231には、突出部242aが嵌合可能な貫通孔231cが形成されている。貫通孔231cは、台座部材230のベース部231において第1端部231a側に偏倚した位置に配置されている。台座部材230は、突出部242aが貫通孔231cに嵌め込まれた状態で、ビス等によって回転シャフト242に固定されている。これにより、台座部材230は、回転シャフト242によって、地面に対して浮いた状態で支持されている。そして、台座部材230は、回転シャフト242の回転に伴って、鉛直方向を軸線方向として回転する。この場合、回転シャフト242の軸線が台座部材230の回転中心線Pとなる。
なお、回転シャフト242が固定ユニット241に支持されている点、固定ユニット241が下フレーム200に固定されている点に着目すれば、回転シャフト242、固定ユニット241及び下フレーム200が台座部材230を支持するものであるとも言える。
図8及び図9に示すように、第2回転機構240は、固定ユニット241に設けられ、回転シャフト242を回転させる回転モータ243を備えている。回転モータ243は、固定ユニット241の側方部位に一体的に設けられている。回転モータ243は、鉛直方向上方から見て、台座部材230に対してずれた位置に配置されており、且つ、台座部材230よりも鉛直方向上方に向けて突出している。詳細には、図8に示すように、回転モータ243は、一対の第2対向フレーム213,214、台座部材230及び連結プレート224によって区画された開口部を介して、鉛直方向上方に突出している。
特に、回転モータ243は、台座部材230のベース部231の第2端部231bに対して回転中心線Pを介して反対側の位置にある。つまり、回転モータ243は、台座部材230に対して前方にずれている。このため、回転モータ243が台座部材230に対してX方向にずれた位置に配置されている場合と比較して、台座部材230が回転した場合に、ベース部231の第2端部231b側の部位と回転モータ243とが干渉しにくくなっている。
ここで、図9に示すように、回転モータ243が鉛直方向上方に向けて突出している関係上、第2回転機構240のうち地面に対して最も近く配置されている部品は固定ユニット241及び回転シャフト242である。そして、その固定ユニット241等と地面との間、すなわち台座部材230の鉛直方向下方にはスペースSが形成されている。スペースSの高さ寸法は、送電ユニット13の高さ寸法よりも高く設定されている。このため、スペースSは、送電ユニット13の少なくとも一部が配置可能となっている。すなわち、固定ユニット241及び回転シャフト242は、地面との間に送電ユニット13が配置可能なスペースSが形成された状態で、台座部材230の鉛直方向下方に配置されている。
なお、スペースSの高さ寸法は脚フレーム201の高さ寸法によって規定されていることに着目すれば、脚フレーム201の高さ寸法は、送電ユニット13の高さ寸法よりも高い寸法のスペースSが形成されるよう、固定ユニット241の高さ寸法に対応させて設定されているとも言える。
図9に示すように、送電ユニット13の初期位置は、送電ユニット13の一部がスペースS内に収容される位置となっている。つまり、送電ユニット13が初期位置に配置されている状態において、送電ユニット13の一部は、台座部材230(固定ユニット241)の鉛直方向下方に配置されている。
第1実施形態と同様に、台座部材230には、鉛直方向に延びた鉛直フレーム72が設置されている。鉛直フレーム72は、ベース部231において、回転シャフト242が取り付けられている第1端部231a側とは反対側、つまり延出部232が設けられている第2端部231b側に固定されている。
ここで、第1実施形態では説明を省略したが、図7及び図9に示すように、第1回転機構80は、一対のローラ81,82が回転可能な状態で一対のローラ81,82の軸線方向の両端部を支持する支持アーム250を備えている。一対のローラ81,82及び支持アーム250はユニット化されている。そして、支持アーム250が鉛直フレーム72に対して固定されることにより、一対のローラ81,82が鉛直フレーム72に回転可能な状態で固定されている。つまり、鉛直フレーム72は、一対のローラ81,82が回転可能な状態で取り付けられる取付部である。なお、第1実施形態についても同様に、支持アーム250が存在するが、図面の見易さ等の観点から、図2〜図5等においては、支持アーム250を省略して示す。
図9に示すように、Y方向において、一対のローラ81,82は、鉛直フレーム72に対して送電ユニット13側とは反対側に配置されている。つまり、鉛直フレーム72の前方に送電ユニット13が配置され、鉛直フレーム72の後方に一対のローラ81,82が配置されている。
これに対応させて、一対のローラ81,82間に挟まれている長尺部材92は、鉛直フレーム72に対して、送電ユニット13側とは反対側(後方)に配置されている。そして、長尺部材92は、ガイドローラユニット101によって湾曲された状態で、台座部材230の鉛直方向下方を通って送電ユニット13に接合されている。なお、「台座部材230の鉛直方向下方を通って送電ユニット13に接合されている」とは、長尺部材92が、台座部材230の鉛直方向下方のスペースS内にて送電ユニット13と接合されている態様や、スペースS外にて送電ユニット13と接合されている態様を含む。
ここで、既に説明した通り、長尺部材92は、送電ユニット13が接合されている延設方向一端部92a側が水平方向に延びており、当該延設方向一端部92a側から延設方向他端部92b側に向かうに従って水平方向から鉛直方向上方に向けて湾曲した湾曲部分92cを有している。そして、湾曲部分92cの一部は、鉛直フレーム72の直下(鉛直方向下方)に位置している。
第2回転機構240によって台座部材230が回転した場合、鉛直フレーム72、鉛直フレーム72に固定された支持アーム250及びガイドローラユニット101は、下フレーム200に対する相対位置が変更される。これにより、ローラ81,82及び長尺部材92は、下フレーム200に対する相対位置が変更される。よって、送電ユニット13は台座部材230の回転中心線Pを中心として回転して、送電ユニット13の直動方向が変更される。この場合、ローラ81,82、鉛直フレーム72及び送電ユニット13が一体的に回転する関係上、送電ユニット13の直動方向の変動に関わらず、ローラ81,82、鉛直フレーム72及び送電ユニット13の位置関係は変わらない。つまり、送電ユニット13の直動方向において、鉛直フレーム72の一方側(前方)に送電ユニット13があり、他方側(後方)にローラ81,82がある。そして、送電ユニット13の直動方向において、台座部材230の回転中心線Pは、鉛直フレーム72に対して送電ユニット13側に配置されている。
次に本実施形態の作用について説明する。
湾曲部分92cの一部が鉛直フレーム72の直下に位置している。これにより、鉛直フレーム72の直下のスペースが湾曲部分92cの配置スペースとして機能する。よって、第1実施形態(図5参照)のように、湾曲部分92cの一部が鉛直フレーム72の直下に位置していない場合と比較して、Y方向に占める送電機器11のスペースが小さい。
湾曲部分92cの一部が鉛直フレーム72の直下に位置している。これにより、鉛直フレーム72の直下のスペースが湾曲部分92cの配置スペースとして機能する。よって、第1実施形態(図5参照)のように、湾曲部分92cの一部が鉛直フレーム72の直下に位置していない場合と比較して、Y方向に占める送電機器11のスペースが小さい。
以上詳述した本実施形態によれば、(1)〜(9)の効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。
(10)長尺部材92の湾曲部分92cの一部が、一対のローラ81,82が取り付けられる鉛直フレーム72の直下に位置している。これにより、鉛直フレーム72の直下のスペースを有効利用することを通じて、送電機器11の小型化を図ることができる。
(10)長尺部材92の湾曲部分92cの一部が、一対のローラ81,82が取り付けられる鉛直フレーム72の直下に位置している。これにより、鉛直フレーム72の直下のスペースを有効利用することを通じて、送電機器11の小型化を図ることができる。
特に、長尺部材92が湾曲している構成においては、湾曲部分92cの設置スペースが要求される。この場合、上記設置スペースを低減させるべく、長尺部材92の湾曲部分92cの曲率を高くすると、長尺部材92の円滑な移動が困難となる。
これに対して、本実施形態によれば、第1実施形態ではデッドスペースであった鉛直フレーム72の直下のスペースを、湾曲部分92cの配置スペースとして利用することができるため、長尺部材92が湾曲するためのスペースを確保しつつ、送電機器11の小型化を図ることができる。
(11)送電機器11は、地面に対して浮いた位置に設けられ、鉛直フレーム72が設置されている台座部材230と、鉛直方向を軸線方向として台座部材230を回転させることにより、送電ユニット13の直動方向を変更させる第2回転機構240とを備えている。これにより、地面における送電ユニット13の直動方向を変更できる。
かかる構成において、第2回転機構240の一部、詳細には固定ユニット241(及び回転シャフト242)は、地面との間に送電ユニット13が配置可能なスペースSが形成された状態で、台座部材230の鉛直方向下方に配置されている。これにより、スペースSに送電ユニット13を配置することを通じて送電機器11の更なる小型化を図ることができる。
(12)特に、送電ユニット13の直動方向において、台座部材230(送電ユニット13)の回転中心線Pは、鉛直フレーム72に対して送電ユニット13側に配置されている。これにより、回転中心線Pと送電ユニット13とが近づいている。よって、所望の直動方向となるのに要する送電ユニット13の回転距離を短くできる。したがって、送電ユニット13の直動方向を変更するためのスペースを削減することができ、送電ユニット13の直動方向において送電機器11の更なる小型化を図ることができる。
また、車両Cが送電ユニット13に対してY方向に近づくほど、車両Cの受電ユニット23と対向するための直動方向の変更角度(目標角度)が大きくなり易い。すると、目標角度となるのに要する送電ユニット13の回転距離が長くなり易く、送電ユニット13と車両Cが干渉し易い。この点、本実施形態では、所望の直動方向となるのに要する送電ユニット13の回転距離を短くできるため、車両Cが送電ユニット13に近づいて駐車されている場合であっても、各ユニット13,23の位置合わせを好適に行うことができる。
(13)第2回転機構240は、台座部材230に固定された回転シャフト242と、回転シャフト242を回転させる回転モータ243とを備えている。回転モータ243は、鉛直方向上方から見て、台座部材230に対してずれた位置に配置されており、且つ、台座部材230よりも鉛直方向上方に突出している。これにより、回転モータ243が鉛直方向下方に突出することを抑制できる。よって、送電ユニット13や長尺部材92と、回転モータ243とが干渉することを回避できる。
(14)回転シャフト242は、ベース部231の前端部である第1端部231a側にて台座部材230を支持している。これにより、回転シャフト242を用いて台座部材230を支持しつつ、回転中心線Pを送電ユニット13側に配置することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態では、一対のローラ81,82と長尺部材92との摩擦によって長尺部材92が移動する構成であったが、これに限られない。例えば、図10に示すように、一対のローラ81,82はラック141を有し、長尺部材92は、ラック141と噛み合うとともに長尺部材92の長手方向に延びたピニオン142を有している構成としてもよい。この場合、一対のローラ81,82の回転に対して長尺部材92が滑ることに起因する送電ユニット13の直動距離のずれを回避することができる。
○ 各実施形態では、一対のローラ81,82と長尺部材92との摩擦によって長尺部材92が移動する構成であったが、これに限られない。例えば、図10に示すように、一対のローラ81,82はラック141を有し、長尺部材92は、ラック141と噛み合うとともに長尺部材92の長手方向に延びたピニオン142を有している構成としてもよい。この場合、一対のローラ81,82の回転に対して長尺部材92が滑ることに起因する送電ユニット13の直動距離のずれを回避することができる。
○ 各実施形態では、ケーブル91は長尺部材92によって保持(収容)されている構成であったが、これに限られず、例えばケーブル91が長尺部材92に保持されていない構成であってもよい。
○ 各実施形態では、長尺部材92はケーブル91を収容する筒状であったが、これに限られない。例えば、板状のパーツを複数連結することにより全体として長尺形状の長尺部材を採用し、その長尺部材にケーブル91を固定する構成としてもよい。要は、長尺部材は、一対のローラ81,82の回転に伴って移動するものであれば、その具体的な形状は任意である。
○ 各実施形態では、長尺部材92の内部にケーブル91が収容されていたが、これに限られず、長尺部材92の外側にケーブル91を固定してもよい。
○ 各実施形態では、一対のローラ81,82が設けられていたが、これに限られず、いずれか一方を省略してもよい。また、3つ以上のローラを用いて長尺部材92を移動させる構成であってもよい。要は、長尺部材92を移動させるローラの数は任意である。
○ 各実施形態では、一対のローラ81,82が設けられていたが、これに限られず、いずれか一方を省略してもよい。また、3つ以上のローラを用いて長尺部材92を移動させる構成であってもよい。要は、長尺部材92を移動させるローラの数は任意である。
○ 各実施形態では、長尺部材92は、ガイドローラ113の外周面113aに沿って半円弧状に湾曲していたが、これに限られず、例えば四半円弧状に湾曲している構成であってもよい。すなわち、長尺部材92は、地面から鉛直方向上方に向かうに従って、鉛直方向から当該鉛直方向と交差する方向(水平方向)に湾曲した部分を有していればよい。
○ 各実施形態では、長尺部材92は一方向に湾曲可能であったが、これに限られず、湾曲できないものであってもよい。但し、水平方向のスペース低減に着目すれば、長尺部材92は湾曲可能である方が好ましい。
○ 受電ユニット23の鉛直方向下方に配置されるように送電ユニット13の直動が行われた状況(例えば充電中)において、定期的又は車両Cの位置変動等に基づいて送電ユニット13の位置の微調整を行う構成としてもよい。この場合、例えば伝送効率等を算出し、その伝送効率が高くなるよう距離及び角度の微調整を行う構成としてもよい。
○ 各コントローラ14,25が情報のやり取りを行うことが可能な位置であり、且つ、送電ユニット13の移動可能な範囲内に受電ユニット23が配置されていない場合には、電源側コントローラ14は、送電ユニット13の移動可能な範囲内に受電ユニット23が配置されていない旨の報知を行う構成としてもよい。これにより、送電ユニット13の移動可能な範囲内に車両Cを移動するよう促すことができる。
○ 各実施形態では、長尺部材92は、送電ユニット13が接続されている一端部92aから一対のローラ81,82に挟まれている位置に向かうに従って、水平方向から鉛直方向に湾曲していたが、これに限られず、例えば水平方向から地面に対して交差する方向に湾曲していればよい。
上記別例の一態様として、例えば、長尺部材92が延びる方向を鉛直方向に対してY方向に傾斜させてもよい。この場合、長尺部材92の地面付近の湾曲部分92cの曲率を小さくすることができる。
○ 各実施形態では、長尺部材92の長手方向の一端部92aが送電ユニット13に接続されていたが、これに限られず、例えば長尺部材92の長手方向の途中位置にて送電ユニット13と接続されていてもよい。
○ 第1実施形態では、第2回転機構として回転テーブル51及び回転モータ52を設けたが、これに限られず、これらを省略してもよい。
○ 台座部材60を2つの連結フレーム44,45に沿ってスライド移動させるスライド移動機構を設けてもよい。
○ 台座部材60を2つの連結フレーム44,45に沿ってスライド移動させるスライド移動機構を設けてもよい。
○ 各コイル13a,23aの軸線方向は、水平方向に一致していてもよい。この場合、受電ユニット23の直下に送電ユニット13が配置された状況において両者が平行となるように各コイル13a,23aの軸線方向を設定してもよい。
○ 送電機器11は地上に設置されていたが、これに限られない。要は、送電対象物(車両C)が設置される箇所に設置されていれば、送電機器11の設置箇所は任意である。
○ 第1実施形態では、各制御ユニット131,132が別体で設けられていたが、一体であってもよいし、電源側コントローラ14が直接一対のローラ81,82及び回転モータ52を制御する構成であってもよい。
○ 第1実施形態では、各制御ユニット131,132が別体で設けられていたが、一体であってもよいし、電源側コントローラ14が直接一対のローラ81,82及び回転モータ52を制御する構成であってもよい。
○ 一対のローラ81,82及び回転モータ52の制御主体は任意である。例えば、車両側コントローラ25が各制御ユニット131,132に対して動作指令を送信することで、これら各制御ユニット131,132を制御する構成であってもよい。
○ 各実施形態では、突出収容部32の側部にはカーテン32aが設けられていたが、これに限られず、シャッター等であってもよい。また、側部が常時開口している構成であってもよい。
○ 第2実施形態では、送電ユニット13が初期位置に配置されている場合、スペースS内に送電ユニット13の一部が配置されていたが、全部が配置されていてもよい。また、送電ユニット13がスペースSよりも前方に配置されていてもよい。
○ 固定ユニット241の底部に回転モータ243を配置してもよい。要は、第2回転機構240の少なくとも一部が台座部材230の鉛直方向下方に配置されているとよい。
○ 第2実施形態において、第2回転機構240の固定ユニット241は、台座部材230の鉛直方向上方にあってもよい。また、固定ユニット241を、台座部材230の側方又は後方に配置してもよい。但し、送電ユニット13の直動方向において回転中心線Pと送電ユニット13とを近づけること、及び、送電機器11の小型化に着目すれば、固定ユニット241は台座部材230の鉛直方向上方又は鉛直方向下方に配置されている方が好ましい。
○ 第2実施形態において、第2回転機構240の固定ユニット241は、台座部材230の鉛直方向上方にあってもよい。また、固定ユニット241を、台座部材230の側方又は後方に配置してもよい。但し、送電ユニット13の直動方向において回転中心線Pと送電ユニット13とを近づけること、及び、送電機器11の小型化に着目すれば、固定ユニット241は台座部材230の鉛直方向上方又は鉛直方向下方に配置されている方が好ましい。
○ 第2実施形態において、第1実施形態のように回転モータ243を鉛直方向下方に突出させるようにしてもよい。この場合、回転モータ243の底面と地面との間にスペースSが形成されるよう脚フレーム201の長さを調整するとよい。
○ 回転中心線Pの位置(回転シャフト242の位置)は、台座部材230の第1端部231a側であったが、これに限られず、任意である。例えば台座部材230の第2端部231b側としてもよい。この場合、回転シャフト242が、鉛直フレーム72からの荷重を好適に受けることができる。
○ 回転モータ243と台座部材230とが、鉛直方向上方から見てX方向にずれて配置されていてもよい。
○ 台座部材230を回転させる構成、及び、台座部材230を浮いた状態で支持する具体的な構成については、各実施形態で示したものに限られず任意である。
○ 台座部材230を回転させる構成、及び、台座部材230を浮いた状態で支持する具体的な構成については、各実施形態で示したものに限られず任意である。
○ 第2実施形態では、鉛直フレーム72の直下に位置していたのは、湾曲部分92cの一部であったが、湾曲部分92cの全部が位置していてもよい。要は、湾曲部分92cの少なくとも一部が鉛直フレーム72(取付部)の直下に位置しているとよい。
○ 各実施形態では、送電ユニット13に1次側コンデンサが設けられており、受電ユニット23に2次側コンデンサが設けられていたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
○ 各実施形態では、送電ユニット13の共振回路の共振周波数と受電ユニット23の共振回路の共振周波数とは同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 各実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 送電ユニット13は、1次側コイル13a及び1次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルとを有する構成であってもよい。この場合、上記共振回路は、上記1次側結合コイルから電磁誘導によって高周波電力を受ける構成とする。同様に、受電ユニット23は、2次側コイル23a及び2次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルとを有し、2次側結合コイルを用いて受電ユニット23の共振回路から高周波電力を取り出してもよい。
○ 送電ユニット13は、1次側コイル13a及び1次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルとを有する構成であってもよい。この場合、上記共振回路は、上記1次側結合コイルから電磁誘導によって高周波電力を受ける構成とする。同様に、受電ユニット23は、2次側コイル23a及び2次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルとを有し、2次側結合コイルを用いて受電ユニット23の共振回路から高周波電力を取り出してもよい。
○ 各実施形態では、送電機器11は、車両Cに搭載された車両用バッテリ22を充電するのに適用されていたが、これに限られず、他の機器に適用してもよい。例えば、携帯電話のバッテリを充電するのに適用してもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)前記送電ユニットは、第1位置と、前記第1位置よりも前記ローラに対して離間した第2位置との間を直動するものであり、前記第1位置に配置されている前記送電ユニットを収容する収容部を備えている請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の送電機器。
(イ)前記送電ユニットは、第1位置と、前記第1位置よりも前記ローラに対して離間した第2位置との間を直動するものであり、前記第1位置に配置されている前記送電ユニットを収容する収容部を備えている請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の送電機器。
(ロ)前記送電ユニットの直動方向において、前記取付部の一方側に前記送電ユニットがあり、前記取付部の他方側に前記ローラがあり、前記送電ユニットの直動方向において、前記台座部材の回転中心線は、前記取付部に対して前記送電ユニット側に配置されている請求項10又は請求項11に記載の送電機器。
(ハ)前記ローラが回転可能な状態で取り付けられる取付部を備え、前記長尺部材は、前記送電ユニットに接続された延設方向一端部側が水平方向に延びているとともに、前記延設方向一端部側から延設方向他端部側に向かうに従って水平方向から鉛直方向上方に向けて湾曲した湾曲部分を有し、前記送電ユニットは、前記ローラの回転に伴って水平方向に直動するものであり、前記送電ユニットの直動方向において、前記取付部の一方側に前記送電ユニットがあり、前記取付部の他方側に前記ローラがあり、前記湾曲部分の少なくとも一部は前記取付部の鉛直方向下方に配置されている請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の送電機器。
10…非接触電力伝送装置、11…送電機器、12…高周波電源、13…送電ユニット、13a…1次側コイル、14…電源側コントローラ、21…受電機器、23…受電ユニット、23a…2次側コイル、51…回転テーブル、72…鉛直フレーム(取付部)、81,82…ローラ、91…ケーブル、92…長尺部材、92c…湾曲部分、101…第1のガイドローラユニット、111…第2のガイドローラユニット、121…車輪、230…第2実施形態の台座部材、240…第2実施形態の第2回転機構(回転機構)、243…回転モータ、S…スペース。
Claims (11)
- 交流電力を出力する交流電源と、
1次側コイルを有する送電ユニットと、
を備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電する送電機器において、
回転可能なローラと、
前記送電ユニットに接続されている長尺部材と、
を備え、
前記送電ユニットは、前記ローラの回転に伴って前記長尺部材が移動することにより、直動することを特徴とする送電機器。 - 前記長尺部材は、前記ローラの外周面と当接しており、前記ローラとの摩擦によって移動するものである請求項1に記載の送電機器。
- 前記ローラはピニオンを有し、
前記長尺部材は、前記ピニオンと噛み合うものであって前記長尺部材の長手方向に沿って延びたラックを有している請求項1に記載の送電機器。 - 前記長尺部材は、前記送電ユニットが接続されている一端部側が、前記送電ユニットが設置される設置面に沿って延びているとともに、前記一端部側から他端部側に向かうに従って、前記設置面に沿う方向から前記設置面と交差する方向に湾曲している湾曲部分を有している請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の送電機器。
- 前記送電ユニットは車輪を備えている請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の送電機器。
- 前記送電ユニットが設置される設置面に直交する方向を軸線方向として回転する回転部を備え、
前記回転部が回転することによって前記設置面における前記送電ユニットの直動方向が変更される請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の送電機器。 - 前記交流電源と前記送電ユニットとに接続されているとともに、前記交流電力が伝送されるケーブルを備え、
前記長尺部材は、前記ケーブルを保持する請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の送電機器。 - 前記長尺部材は、前記ケーブルを収容している請求項7に記載の送電機器。
- 交流電力を出力する交流電源と、
1次側コイルを有する送電ユニットと、
を備え、2次側コイルを有する受電機器に対して非接触で前記交流電力を送電する送電機器において、
回転可能なローラと、
前記ローラが回転可能な状態で取り付けられる取付部と、
延設方向一端部が前記送電ユニットに接合され、前記ローラが回転することにより延設方向に移動する長尺部材と、
を備え、
前記長尺部材は、前記延設方向一端部側が水平方向に延びているとともに、前記延設方向一端部側から延設方向他端部側に向かうに従って水平方向から鉛直方向上方に向けて湾曲した湾曲部分を有し、
前記湾曲部分の少なくとも一部は、前記取付部の直下に位置することを特徴とする送電機器。 - 前記送電ユニットが設置される設置面に対して浮いた位置に設けられ、前記取付部が設置されている台座部材と、
鉛直方向を軸線方向として前記台座部材を回転させることにより、前記送電ユニットの直動方向を変更させる回転機構と、
を備え、
前記回転機構の少なくとも一部は、前記設置面との間に前記送電ユニットが配置可能なスペースが形成された状態で、前記台座部材の鉛直方向下方に配置されている請求項9に記載の送電機器。 - 前記回転機構は、前記台座部材を回転させるのに用いられる回転モータを備え、
前記回転モータは、鉛直方向上方から見て、前記台座部材に対してずれた位置に配置されており、且つ、前記台座部材よりも鉛直方向上方に突出している請求項10に記載の送電機器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013172406A JP2014124079A (ja) | 2012-11-20 | 2013-08-22 | 送電機器 |
PCT/JP2013/081247 WO2014080928A1 (ja) | 2012-11-20 | 2013-11-20 | 送電機器 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP2012254071 | 2012-11-20 | ||
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JP2014124079A true JP2014124079A (ja) | 2014-07-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013172406A Pending JP2014124079A (ja) | 2012-11-20 | 2013-08-22 | 送電機器 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014124079A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104943559A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-09-30 | 苏州市邦成电子科技有限公司 | 一种自动定位电动汽车充电装置 |
JP2016119784A (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 株式会社ダイヘン | 非接触送電装置、および、非接触給電システム |
CN109228901A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-18 | 合肥工业大学 | 一种电动汽车动态无线充电循环接收装置 |
CN111055708A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-24 | 苏州奇才电子科技股份有限公司 | 一种便于移动的充电桩及充电桩系统 |
-
2013
- 2013-08-22 JP JP2013172406A patent/JP2014124079A/ja active Pending
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