JP2016103938A - Vehicle power supply equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、停車中の車両へ電力を供給する車両給電設備に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply facility that supplies power to a stopped vehicle.
特開２０１３−１９８１８７号公報（特許文献１）は、車両外部の電源により車両のバッテリを充電可能な車両給電装置を開示する。この車両給電装置においては、車両の下面と地面との間に進入可能な自走ロボットに給電コイルが設けられ、地面に固設されて自走ロボットを収容可能な格納ボックスから自走ロボットの給電コイルへ電力ケーブルを介して電力が供給される。電力ケーブルは、格納ボックスに設けられるリールに巻取可能である。車両のバッテリの充電が行なわれるときは、自走ロボットを格納ボックスから車両下面に設けられる受電コイルに対向する位置まで移動させて、給電コイルから受電コイルへ給電が行なわれる。 Japanese Patent Laying-Open No. 2013-198187 (Patent Document 1) discloses a vehicle power supply device that can charge a battery of a vehicle with a power supply external to the vehicle. In this vehicle power supply device, a power supply coil is provided in a self-propelled robot that can enter between the lower surface of the vehicle and the ground, and power is supplied to the self-propelled robot from a storage box that is fixed on the ground and can accommodate the self-propelled robot. Power is supplied to the coil via a power cable. The power cable can be wound on a reel provided in the storage box. When the battery of the vehicle is charged, the self-running robot is moved from the storage box to a position facing the power receiving coil provided on the lower surface of the vehicle, and power is supplied from the power feeding coil to the power receiving coil.
この車両給電装置によれば、大きな設置スペースや既存設備の大幅な改造を必要とせずに設置可能な車両給電装置を提供することができる（特許文献１参照）。 According to this vehicle power supply device, it is possible to provide a vehicle power supply device that can be installed without requiring a large installation space or significant modification of existing facilities (see Patent Document 1).
上記のような自走ロボットを用いた給電設備において、自走ロボットの移動可能範囲に対して自走ロボットが短距離しか移動せずに給電が行なわれると、電力ケーブルの多くがリールに巻き取られている状態で電力ケーブルに通電されるために、リールにおける電力ケーブルの温度が上昇する。その結果、電力ケーブルの通電量を低下せざるを得ず、車両への給電電力が低下する。 In the power supply equipment using the self-propelled robot as described above, when power is supplied without moving the self-propelled robot only within a short distance with respect to the movable range of the self-propelled robot, most of the power cable is wound on the reel. Since the power cable is energized in the state where it is connected, the temperature of the power cable in the reel rises. As a result, the energization amount of the power cable has to be reduced, and the power supplied to the vehicle is reduced.
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、移動式の給電装置を備える車両給電設備において、電源から移動式の給電装置へ送電するための電力ケーブルの温度上昇を抑制することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to increase the temperature of a power cable for transmitting power from a power source to a mobile power supply device in a vehicle power supply facility including the mobile power supply device. It is to suppress.
この発明によれば、車両給電設備は、停車中の車両へ電力を供給する車両給電設備であって、地面に対して固設される電源部と、移動式の給電装置と、電力ケーブルと、ケーブルリールと、制御装置とを備える。給電装置は、電源部から電力を受け、車両に設けられる受電装置に近接する目標位置まで移動して受電装置へ給電するように構成される。電力ケーブルは、給電装置を電源部と電気的に接続し、電源部から給電装置へ送電するためのものである。ケーブルリールは、電力ケーブルを巻取可能に構成される。制御装置は、給電装置の移動及びその移動に伴なうケーブルリールからの電力ケーブルの排出を制御する。そして、制御装置は、給電装置が目標位置に到達した際にケーブルリールからの電力ケーブルの排出量が電力ケーブルの全長に基づく設定値となるように、給電装置の目標位置までの移動経路を決定する。 According to this invention, the vehicle power supply facility is a vehicle power supply facility that supplies power to a stopped vehicle, and includes a power supply unit fixed to the ground, a mobile power supply device, a power cable, A cable reel and a control device are provided. The power feeding device is configured to receive power from the power supply unit, move to a target position close to the power receiving device provided in the vehicle, and feed power to the power receiving device. The power cable is for electrically connecting the power supply device to the power supply unit and transmitting power from the power supply unit to the power supply device. The cable reel is configured to be able to wind up the power cable. The control device controls the movement of the power feeding device and the discharge of the power cable from the cable reel accompanying the movement. Then, the control device determines a movement path to the target position of the power supply device so that when the power supply device reaches the target position, the discharge amount of the power cable from the cable reel becomes a set value based on the total length of the power cable. To do.
このような構成とすることにより、給電装置が目標位置に到達して車両の受電装置への給電が行なわれる際に、ケーブルリールから電力ケーブルが十分に排出された状態で給電が行なわれる。これにより、電力ケーブルの放熱性が改善され、ケーブルリールにおける発熱集中が緩和される。したがって、この車両給電設備によれば、電源から移動式の給電装置へ送電するための電力ケーブルの温度上昇を抑制することができる。 With such a configuration, when the power feeding device reaches the target position and power feeding to the power receiving device of the vehicle is performed, power feeding is performed in a state where the power cable is sufficiently discharged from the cable reel. Thereby, the heat dissipation of the power cable is improved, and the heat generation concentration in the cable reel is alleviated. Therefore, according to the vehicle power supply facility, it is possible to suppress the temperature rise of the power cable for transmitting power from the power source to the mobile power supply apparatus.
好ましくは、制御装置は、電源部に近接する待機位置から目標位置まで給電装置が所定の最適経路で移動した場合の給電装置の移動距離を算出し、電力ケーブルの全長から移動距離を差引いた長さに対応する距離の回り道を最適経路に付加することによって移動経路を決定する。 Preferably, the control device calculates a moving distance of the power feeding device when the power feeding device moves along a predetermined optimum route from a standby position close to the power supply unit to a target position, and subtracts the moving distance from the total length of the power cable. A moving route is determined by adding a detour of a distance corresponding to the distance to the optimum route.
このような構成とすることにより、回り道の長さを精度よく決定することができる。したがって、この車両給電設備によれば、電力ケーブルの温度上昇を確実に抑制することができる。 With such a configuration, the length of the detour can be determined with high accuracy. Therefore, according to this vehicle electric power feeding equipment, the temperature rise of an electric power cable can be suppressed reliably.
好ましくは、給電装置から車両が受電可能な複数の駐車スペースが第１の方向に沿って並設される。制御装置は、給電対象の車両が駐車された駐車スペースへ第１の方向と異なる第２の方向から給電装置が進入するように給電装置の移動を制御する。そして、制御装置は、複数の駐車スペースに対して第２の方向に設けられるスペースにおいて回り道を付加することによって移動経路を決定する。 Preferably, a plurality of parking spaces in which the vehicle can receive power from the power feeding device are arranged in parallel along the first direction. The control device controls the movement of the power feeding device so that the power feeding device enters the parking space where the vehicle to be fed is parked from a second direction different from the first direction. And a control apparatus determines a movement path | route by adding a detour in the space provided in a 2nd direction with respect to several parking spaces.
このような構成とすることにより、回り道が付加された移動経路及びケーブルリールから排出された電力ケーブルの置場を上記のスペースに限定することができる。 By setting it as such a structure, the place of the electric power cable discharged | emitted from the moving path | route and the cable reel to which the detour was added can be limited to said space.
好ましくは、制御装置は、最適経路に沿って給電装置の移動を制御し、給電装置が目標位置に到達すると移動距離を算出し、給電装置が目標位置から待機位置へ戻った後に移動経路に従って目標位置へ移動するように給電装置の移動を制御する。 Preferably, the control device controls the movement of the power feeding device along the optimum path, calculates a moving distance when the power feeding device reaches the target position, and after the power feeding device returns from the target position to the standby position, The movement of the power feeding device is controlled to move to the position.
この車両給電設備によれば、最適経路に沿って実際に給電装置を移動させて移動距離を算出するので、回り道を付加した移動経路を精度よく決定することができる。 According to this vehicle power supply facility, since the power supply device is actually moved along the optimum route to calculate the movement distance, it is possible to accurately determine the movement route to which the detour is added.
好ましくは、制御装置は、給電対象の車両の情報に基づいて、給電装置が目標位置まで最適経路で移動した場合の移動距離を推定し、その推定された移動距離を用いて移動経路を決定する。 Preferably, the control device estimates a moving distance when the power feeding device moves on the optimum route to the target position based on information on the vehicle to be fed, and determines the moving route using the estimated moving distance. .
この車両給電設備によれば、最適経路に沿って実際に給電装置を移動させる必要がないので、給電装置から車両への給電を早期に開始することができる。 According to this vehicle power supply facility, since it is not necessary to actually move the power supply device along the optimum route, power supply from the power supply device to the vehicle can be started at an early stage.
好ましくは、ケーブルリールは、給電装置に搭載される。
このような構成により、移動式の給電装置においてケーブルリールの排出長（巻取長）を把握することができ、回り道を付加した移動経路の設計を精度よく実施し得る。
Preferably, the cable reel is mounted on the power feeding device.
With such a configuration, it is possible to grasp the discharge length (winding length) of the cable reel in the mobile power supply apparatus, and it is possible to accurately design the movement path with a detour.
また、好ましくは、ケーブルリールは、電源部に設けられる。
このような構成により、移動式の給電装置を小型化することができる。
Preferably, the cable reel is provided in the power supply unit.
With such a configuration, the mobile power feeding device can be reduced in size.
この発明によれば、移動式の給電装置を備える車両給電設備において、電源から移動式の給電装置へ送電するための電力ケーブルの温度上昇を抑制することができる。その結果、電力ケーブルの温度上昇による通電量の抑制及びそれに伴なう車両への給電電力の低下を回避することができる。 According to the present invention, in a vehicle power supply facility including a mobile power supply device, it is possible to suppress an increase in the temperature of a power cable for transmitting power from the power source to the mobile power supply device. As a result, it is possible to avoid a reduction in energization amount due to a temperature rise of the power cable and a decrease in power supply to the vehicle accompanying it.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図１は、この発明の実施の形態による車両給電システムの全体構成図である。図１を参照して、この車両給電システムは、給電設備１０と、車両２０とを備える。給電設備１０は、電源装置１００と、電力ケーブル１４０と、移動式の給電装置２８０とを備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle power feeding system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the vehicle power supply system includes a
電源装置１００は、地面に対して固設され、車両２０へ供給するための電力（交流）を生成する。電源装置１００は、生成された電力を、電力ケーブル１４０を介して給電装置２８０へ供給する。電力ケーブル１４０は、給電装置２８０を電源装置１００と電気的に接続し、電源装置１００から給電装置２８０へ送電する。電力ケーブル１４０は、電源装置１００と給電装置２８０との間で通信を行なうための信号線を含む。なお、電源装置１００と給電装置２８０との通信は、無線で行なってもよい。
The
給電装置２８０は、電源装置１００から電力ケーブル１４０を介して電力を受け、車両２０の受電部５００（後述）へ給電する。給電装置２８０には、受電部５００へ送電するための送電部１２０が搭載される。この実施の形態では、送電部１２０及び受電部５００の各々はコイルによって構成され、受電部５００に送電部１２０を近接させることで送電部１２０から受電部５００へ非接触で送電することができる。
The
給電装置２８０は、自走式のロボットによって構成され、送電部１２０は、図示されない駆動装置によって給電装置２８０上で昇降可能に構成される。給電装置２８０は、停車中の車両２０の車体下部に進入して図２に示すように受電部５００に対向する位置まで移動し、送電部１２０を上昇させて送電部１２０を受電部５００に近接させることにより送電部１２０から受電部５００へ電力を供給する。
The
給電装置２８０には、電力ケーブル１４０を巻取可能なケーブルリール（図示せず）が設けられる。電源装置１００或いはその近傍に設けられる給電装置２８０の待機位置では、電力ケーブル１４０の全てがケーブルリールに巻き取られ、待機位置からの給電装置２８０の移動に応じてケーブルリールから電力ケーブル１４０が排出される。給電装置２８０の移動に伴なう電力ケーブル１４０のスムースな排出及びストレスフリーを実現するために、給電装置２８０は、待機位置からの給電装置２８０の移動距離に電力ケーブル１４０の排出長を同期させながら移動する。
The
車両２０は、受電部５００と、整流部５２０と、蓄電装置５６０と、動力生成装置６００とを備える。受電部５００は、車両２０の車体下部に設けられる。この実施の形態では、上述のように受電部５００はコイルによって構成され、受電部５００は、同様にコイルによって構成される送電部１２０から出力される電力（交流）を磁界を介して受電し、整流部５２０へ出力する。
整流部５２０は、受電部５００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置５６０へ出力する。整流部５２０は、たとえばダイオードブリッジ回路によって構成される。蓄電装置５６０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置５６０は、給電装置２８０から供給される電力を蓄えるほか、動力生成装置６００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置５６０は、その蓄えられた電力を動力生成装置６００へ供給する。
Rectifying
動力生成装置６００は、蓄電装置５６０に蓄えられる電力を用いて車両２０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置６００は、たとえば、蓄電装置５６０から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置６００は、蓄電装置５６０を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。
図３は、図１に示した給電設備１０及び車両２０の詳細な機能ブロック図である。図３を参照して、給電設備１０において、電源装置１００は、電源部１１０と、電源ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１６０とを含む。
FIG. 3 is a detailed functional block diagram of the
電源部１１０は、商用系統電源等の外部電源４００から電力を受けて所定の伝送周波数を有する交流電力を生成し、電力ケーブル１４０を介して送電部１２０へ出力する。電源部１１０は、たとえば単相フルブリッジ回路によって構成されるインバータを含む。
The
電源ＥＣＵ１６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、送電部１２０から車両２０の受電部５００への送電を制御する。具体的には、給電装置２８０が車両２０の受電部５００に対向する位置まで移動して送電部１２０から受電部５００への送電準備が完了すると、電源ＥＣＵ１６０は、所定の伝送周波数を有する交流電力を電源部１１０が生成するように電源部１１０を制御する。
The
なお、電源ＥＣＵ１６０は、給電設備１０から車両２０への給電が実行される際に、通信装置１８０を用いて車両２０と無線通信を行ない、車両２０に関する情報（車両２０の駐車位置等）や、給電の開始／停止、車両２０の受電状況等の情報を車両２０とやり取りする。また、電源ＥＣＵ１６０は、給電装置２８０に搭載される移動ＥＣＵ２００（後述）とも通信を行ない、車両２０に関する情報や、給電装置２８０の移動に関する情報（目標位置への移動完了等）をやり取りする。なお、電源ＥＣＵ１６０と移動ＥＣＵ２００との間の情報のやり取りは、電力ケーブル１４０を介して行なわれるが、無線通信によって行なってもよい。
Note that the
給電装置２８０は、送電部１２０と、移動ＥＣＵ２００と、受光部２２０と、回転センサ２４０と、駆動装置２６０と、ケーブルリール３００とを含む。送電部１２０は、コイルによって構成され、電力ケーブル１４０を介して電源部１１０から受ける交流電力を、同様にコイルによって構成される車両２０の受電部５００へ磁界を介して送電する。
The
移動ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、給電装置２８０の移動を制御する。具体的には、移動ＥＣＵ２００は、車両２０に関する情報を電源ＥＣＵ１６０から受け、駐車位置に停車した車両２０を認識する。そして、移動ＥＣＵ２００は、送電部１２０と車両２０の受電部５００との位置合わせを行なうための受光部２２０からの検出信号に基づいて、送電部１２０と受電部５００との相対位置関係を検出し、送電部１２０が受電部５００と対向する位置に給電装置２８０が配置されるように給電装置２８０の移動を制御する。
The
また、移動ＥＣＵ２００は、給電装置２８０の移動の際、回転センサ２４０の検出信号に基づいて給電装置２８０の移動距離を算出する。そして、移動ＥＣＵ２００は、給電装置２８０の移動の際に、給電装置２８０の移動距離に応じた電力ケーブル１４０がケーブルリール３００から排出されるように、ケーブルリール３００の回転及びケーブルリール３００からの電力ケーブル１４０の排出を制御する。
Further, the
受光部２２０は、車両２０に設けられる発光部６６０（後述）から出力される光を受光ためのセンサである。受光部２２０は、たとえば、発光部６６０から出力される赤外線を検知可能な全方位カメラによって構成され、受光部２２０の検出結果に基づいて、給電装置２８０に対する発光部６６０の方向が検知される。
The
回転センサ２４０は、給電装置２８０の駆動輪の回転数を検出し、その検出値を移動ＥＣＵ２００へ出力する。この回転センサ２４０の検出値を用いて、移動ＥＣＵ２００は、給電装置２８０の移動の際に給電装置２８０の移動距離を算出する。
The
駆動装置２６０は、給電装置２８０の移動を可能とするための各種機構を含む。具体的には、駆動装置２６０は、走行ホイールと、走行ホイールを駆動するためのモータとを含む。走行ホイールには、たとえば全方向に移動可能なオムニホイール（登録商標）やメカナムホイール等を用いることができる。
The
車両２０は、図１に示した受電部５００、整流部５２０、蓄電装置５６０及び動力生成装置６００のほか、充電リレー５４０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）５８０と、車両ＥＣＵ６２０と、通信装置６４０とをさらに含む。
In addition to the
車両ＥＣＵ６２０は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両２０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ６２０は、蓄電装置５６０の充電制御や、車両２０の走行制御を実行する。
The
また、受電部５００と給電設備１０の送電部１２０との位置合わせが行なわれるとき、車両ＥＣＵ６２０は、通信装置６４０によって受信される給電設備１０からの指令に応じて発光部６６０を発光させる。発光部６６０は、受電部５００に近接して配置される。発光部６６０は、たとえば、給電設備１０の受光部２２０によって受光可能な赤外線を全方位へ向けて発光する。
Further, when positioning between
なお、送電部１２０と受電部５００との位置合わせは、赤外線を用いた上記のような方法に限られない。たとえば、放射状又は回転式のレーザー発信器を給電装置２８０に搭載し、その反射光を給電装置２８０で受信することによって送電部１２０と受電部５００との相対位置関係を検出してもよい。或いは、超音波発信器を車両２０に搭載し、発信された超音波を給電装置２８０で受信することによって送電部１２０と受電部５００との相対位置関係を検出してもよい。
In addition, alignment with the
充電リレー５４０は、給電設備１０による蓄電装置５６０の充電時に車両ＥＣＵ６２０によってオンされる。ＳＭＲ５８０は、動力生成装置６００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ６２０によってオンされる。
Charging
なお、車両ＥＣＵ６２０は、給電設備１０から車両２０への給電が実行される際に、通信装置６４０を用いて給電設備１０と通信を行ない、車両２０に関する情報（車両２０の駐車位置等）や、給電の開始／停止、車両２０の受電状況等の情報を給電設備１０とやり取りする。
The
この実施の形態においては、給電装置２８０が自走式のロボットによって構成され、所定の駐車スペースに停車中の車両２０に対して給電装置２８０が移動することにより、車両２０の受電部５００と給電装置２８０の送電部１２０との位置合わせが行なわれる。給電装置２８０と電源装置１００とは、電力ケーブル１４０によって接続され、給電装置２８０には、電力ケーブル１４０を巻取可能なケーブルリール３００が設けられる。
In this embodiment, the
図４は、給電装置２８０の概略的な平面図である。図４を参照して、送電部１２０を構成する円形状のコイルの周囲に、電力ケーブル１４０を巻取可能なケーブルリール３００が設けられる。ケーブルリール３００からの電力ケーブル１４０の排出及びケーブルリール３００への電力ケーブル１４０の巻取りは、電源装置１００或いはその近傍に設けられる給電装置２８０の待機位置からの給電装置２８０の移動距離に応じて、移動ＥＣＵ２００によって制御される。なお、送電部１２０の中央部には、受光部２２０が配置されている。
FIG. 4 is a schematic plan view of the
電力ケーブル１４０の全長によって決まる給電装置２８０の移動可能範囲に対して給電装置２８０が短距離しか移動せずに給電装置２８０から車両２０への給電が行なわれると、電力ケーブル１４０の多くがケーブルリール３００に巻き取られた状態で電力ケーブル１４０に通電される。そうすると、ケーブルリール３００における電力ケーブル１４０の温度が上昇し、その結果、電力ケーブル１４０の通電量（すなわち車両２０への給電電力）を低下せざるを得なくなる。
When the
そこで、この実施の形態に従う給電設備１０では、移動ＥＣＵ２００は、給電装置２８０の送電部１２０が車両２０の受電部５００に対向する位置（目標位置）に到達した際に、ケーブルリール３００からの電力ケーブル１４０の排出量が電力ケーブル１４０の全長に基づく設定値となるように、給電装置２８０の目標位置までの移動経路を決定する。電力ケーブル１４０の全長に基づく設定値は、基本的には電力ケーブル１４０の全長に相当するが、電力ケーブル１４０の全長に対して適度に設定されるマージン分だけ短い長さであってもよい。
Therefore, in
上記のように決定される移動経路を辿って給電装置２８０が目標位置まで移動することによって、給電装置２８０から車両２０への給電が行なわれる際に、ケーブルリール３００から電力ケーブル１４０が十分に排出された状態で給電を行なうことができる。これにより、電力ケーブル１４０の放熱性が改善され、ケーブルリール３００における発熱の集中が緩和される。その結果、電力ケーブル１４０の温度上昇を抑制することができる。以下、この給電装置２８０の移動経路の決定方法について詳しく説明する。
When the
図５は、給電装置２８０が移動可能な駐車スペースの一例を示した図である。図５を参照して、一例として、７つの駐車スペース７０１〜７０７がＸ方向に並設され、これらの駐車スペースに停車した車両２０に対して給電装置２８０から給電することができる。電源装置１００は、駐車スペース７０１〜７０７のＹ方向において固設され、給電装置２８０は、駐車スペース７０１〜７０７のＹ方向から駐車スペース７０１〜７０７へ進入する。駐車スペース７０１〜７０７と電源装置１００との間には、給電装置２８０が往来可能なスペース７１０が設けられる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a parking space in which the
この図５では、電源装置１００から最遠の駐車スペース７０１の最奥部まで、図示される最適経路（最短経路）に沿って給電装置２８０が移動した場合が示されており、電力ケーブル１４０は、この位置に到達可能なだけの長さを有している。言い換えると、給電装置２８０が上記の位置に到達した場合に電力ケーブル１４０の全てがケーブルリール３００から排出されるように（適度なマージンを残してもよい。）、電力ケーブル１４０の長さが決定されている。なお、この実施の形態において、「最適経路」とは、給電装置２８０の移動先までの直線経路ではなく、図５に示されるように、スペース７１０において、Ｘ方向に沿って移動先の駐車スペースの中央線（Ｙ方向に延びる中央線）と交わる位置まで移動し、その後Ｙ方向に沿って移動先まで移動する経路を示す。
In FIG. 5, the case where the
図６は、給電装置２８０の移動経路の一例を示した図である。図６を参照して、ここでは、電源装置１００から最遠ではない駐車スペース７０３に停車した車両２０へ給電装置２８０が移動する場合の移動経路が示されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a movement path of the
駐車スペース７０３に停車した車両２０まで給電装置２８０が最適経路で移動すると、給電装置２８０が車両２０の受電部５００に対向する目標位置に到達した際に、ケーブルリール３００に残余の電力ケーブル１４０が巻き取られている状態となる。この状態で給電装置２８０から車両２０への給電が実施されると、ケーブルリール３００における電力ケーブル１４０の温度が上昇し得る。
When the
そこで、この実施の形態では、給電装置２８０が目標位置に到達した際に電力ケーブル１４０の全て（適度なマージンを残してもよい。）がケーブルリール３００から排出されるように、スペース７１０において給電装置２８０の移動経路に回り道（枠線７１２）が付加される。
Therefore, in this embodiment, when the
給電装置２８０の待機位置（電源装置１００或いはその近傍）からの移動経路の決定方法の一例として、まず、給電装置２８０が待機位置から最適経路で目標位置まで移動し、回転センサ２４０の検出値を用いて最適経路での移動距離が算出される。そして、その最適経路での移動距離を電力ケーブル１４０の全長から差引いた長さに対応する距離の回り道を最適経路に付加することによって、目標とする移動経路が決定される。
As an example of a method of determining a movement path from the standby position (
その後、給電装置２８０は待機位置へ一旦戻る。そして、給電装置２８０は、上記において決定された移動経路に従って、スペース７１０において回り道（枠線７１２）をしながら待機位置から目標位置まで移動する。
Thereafter, the
なお、回り道は、図示される経路に限定されるものではない。たとえば、給電装置２８０が待機位置（電源装置１００或いはその近傍）からの移動開始直後に駐車スペース７０３と反対方向に一旦移動するような回り道であってもよい。また、給電装置２８０の到達目標位置と、目標位置を通り過ぎた例えば車両先端との間のスペースに回り道（点線７１４）を設定してもよい。この場合、給電装置２８０の移動を妨げないように配慮したうえで、このスペースにおいて給電装置２８０を複数回往復させてもよい。
The detour is not limited to the illustrated route. For example, the detour may be such that the
図７は、給電装置２８０の移動制御の処理手順を説明するフローチャートである。給電装置２８０により給電可能な駐車スペースに停車した車両２０への給電要求に応じて、フローチャートに示される一連の処理が開始される。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the procedure of movement control of the
図７を参照して、車両２０への給電が要求されると、移動ＥＣＵ２００（図３）は、給電対象の車両２０に関する情報（車両２０の駐車位置を含む。）に基づいて、給電装置２８０の待機位置から目標位置（給電対象の車両２０）まで最適経路での移動を開始する（ステップＳ２０）。目標位置は、詳細には、駐車スペース７０１〜７０７（図５）のいずれかに停車した車両２０の受電部５００に給電装置２８０の送電部１２０が対向する位置である。
Referring to FIG. 7, when power supply to
なお、たとえば、給電装置２８０がＹ方向（図５）に沿った移動を開始すると、車両２０の発光部６６０が発光し、給電装置２８０は、発光部６６０から出力される赤外線を受光部２２０で受光しながら目標位置へ向けて移動する。
For example, when the
給電装置２８０の移動中、移動ＥＣＵ２００は、回転センサ２４０（図３）の検出信号に基づいて給電装置２８０の移動距離を算出する（ステップＳ３０）。そして、移動ＥＣＵ２００は、受光部２２０からの検出信号に基づいて、送電部１２０と受電部５００との相対位置関係を検出し、給電装置２８０が目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ４０）。
During the movement of the
ステップＳ４０において、給電装置２８０が目標位置に到達したものと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、移動ＥＣＵ２００は、目標位置までの移動距離（最適経路での移動距離）と電力ケーブル１４０の全長（既知）とに基づいて、目標とする給電装置２８０の移動経路を決定する（ステップＳ５０）。具体的には、移動ＥＣＵ２００は、ケーブルリール３００からの電力ケーブル１４０の排出量が電力ケーブル１４０の全長に基づく設定値となるように最適経路に回り道を付加することによって、給電装置２８０の移動経路を決定する。
If it is determined in step S40 that the
詳細には、移動ＥＣＵ２００は、電力ケーブル１４０の全長（既知）から最適経路での移動距離を差引くことによって、必要な回り道の距離を算出し、算出された距離を有する回り道を目標位置までの最適経路に付加することによって、目標とする移動経路を決定する。
Specifically, the
次いで、移動ＥＣＵ２００は、給電装置２８０の待機位置まで給電装置２８０を移動させる（ステップＳ６０）。なお、この移動は、ステップＳ５０の処理と同時並行的に行なってもよい。
Next, the
給電装置２８０が待機位置に戻ると、移動ＥＣＵ２００は、ステップＳ５０において決定された、回り道が付加された移動経路に従って、給電装置２８０の目標位置への移動を開始する（ステップＳ７０）。そして、ステップＳ８０において、給電装置２８０が目標位置に到達したものと判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、移動ＥＣＵ２００は、駆動装置２６０（図３）を制御することによって送電部１２０を車両２０の受電部５００にセットする（ステップＳ９０）。送電部１２０の受電部５００へのセットが完了すると、電源ＥＣＵ１６０（図３）によって電源部１１０が駆動され、送電部１２０から受電部５００への給電が開始される（ステップＳ１００）。
When the
なお、ステップＳ６０において、給電装置２８０の待機位置まで給電装置２８０を移動させることなく、ステップＳ５０において決定された目標移動経路と最適経路との間で相違している部分の始点まで給電装置２８０を移動させ、ステップＳ７０において、その始点から、回り道が付加された目標移動経路に従って給電装置２８０を目標位置まで移動させてもよい。
In step S60, the
また、給電装置２８０の到達目標位置と、目標位置を通り過ぎた例えば車両先端との間のスペースのみに回り道が設定されている場合には、給電装置２８０が最適経路で目標位置に到達した後、移動経路を戻ることなく、回り道の走行を開始することができる。
In addition, when a detour is set only in the space between the target position of the
以上のように、この実施の形態においては、移動式の給電装置２８０が目標位置に到達して車両２０の受電部５００への給電が行なわれる際に、ケーブルリール３００から電力ケーブル１４０が十分に排出された状態で給電が行なわれる。これにより、電力ケーブル１４０の放熱性が改善され、ケーブルリール３００における発熱集中が緩和される。したがって、この実施の形態によれば、電力ケーブル１４０の温度上昇を抑制することができる。その結果、電力ケーブル１４０の温度上昇による通電量の抑制及びそれに伴なう車両２０への給電電力の低下を回避することができる。
As described above, in this embodiment, when the mobile
また、この実施の形態においては、待機位置から目標位置まで給電装置２８０が最適経路で移動した場合の給電装置２８０の移動距離が算出される。そして、その移動距離を電力ケーブル１４０の全長から差引いた長さに対応する距離の回り道を最適経路に付加することによって移動経路が決定される。したがって、この実施の形態によれば、回り道の長さを精度よく決定することができ、その結果、電力ケーブル１４０の温度上昇を確実に抑制することができる。
Further, in this embodiment, the moving distance of the
また、この実施の形態によれば、スペース７１０（図５，６）や、到達目標位置から車両先端までの車両床下スペースにおいて回り道が付加されるので、回り道が付加された移動経路及びケーブルリール３００から排出された電力ケーブル１４０の置場を、ドライバその他乗員にとって邪魔にならないスペースに限定することができる。
Further, according to this embodiment, since a detour is added in the space 710 (FIGS. 5 and 6) or in the space under the vehicle floor from the target position to the vehicle front end, the moving path and the
また、この実施の形態によれば、最適経路に沿って実際に給電装置２８０を移動させ、
その移動距離を用いて、回り道を付加した移動経路を決定するので、移動経路を精度よく決定することができる。
Further, according to this embodiment, the
Since the movement path to which the detour is added is determined using the movement distance, the movement path can be determined with high accuracy.
また、この実施の形態によれば、ケーブルリール３００は給電装置２８０に搭載されるので、給電装置２８０においてケーブルリール３００の排出長（巻取長）を把握することができ、回り道を付加した移動経路の設計を精度よく実施し得る。
Further, according to this embodiment, since the
［変形例］
上記の実施の形態では、回り道を付加した移動経路が決定される前に、給電装置２８０が最適経路で目標位置へ試行的に移動する。そこで、この試行的な移動中に、移動経路に障害物が検知された場合には、その障害物を避けるように移動経路を決定するようにしてもよい。これにより、給電装置２８０が障害物を避けたために目標位置へ到達できなくなる事態を回避することができる。
[Modification]
In the above-described embodiment, the
図８は、変形例における給電装置２８０の移動制御の処理手順を説明するフローチャートである。図８を参照して、このフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３２，３４をさらに含み、ステップＳ５０に代えてステップＳ５２を含む。すなわち、ステップＳ３０において回転センサ２４０（図３）からの信号に基づいて給電装置２８０の移動距離を算出しつつ、移動ＥＣＵ２００は、移動経路に障害物があるかどうかを検知する（ステップＳ３２）。障害物の検知には、たとえばミリ波や赤外線等を用いた公知の手法を用いることができる。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the processing procedure of the movement control of the
ステップＳ３２において障害物が検知されると（ステップＳ３２においてＹＥＳ）、移動ＥＣＵ２００は、障害物を避けるように給電装置２８０の移動を制御する（ステップＳ３４）。なお、障害物を避けて移動することにより、目標位置までの移動距離は、障害物がない場合に比べて一般的に長くなる。
When an obstacle is detected in step S32 (YES in step S32), the
そして、ステップＳ４０において給電装置２８０が目標位置に到達したものと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、移動ＥＣＵ２００は、目標位置までの移動距離（障害物を回避した上での最適移動距離）と電力ケーブル１４０の全長（既知）とに基づいて、目標とする給電装置２８０の移動経路を決定する（ステップＳ５２）。このステップＳ５２では、目標位置までの移動距離に基づく移動経路の決定に障害物の回避も考慮されるので、給電装置２８０が障害物を避けたために目標位置へ到達できなくなる事態を回避することができる。
If it is determined in step S40 that
また、上記の実施の形態及び変形例においては、最適経路で給電装置２８０が目標位置へ実際に移動することによって最適経路での移動距離を算出し、その結果を用いて移動経路を決定するものとしたが、車両２０のサイズや受電部５００の搭載位置に関する情報を給電設備１０が車両２０から入手して、最適経路で給電装置２８０を目標位置へ実際に移動させることなく最適経路での移動距離を推定してもよい。その際、たとえば、給電装置２８０の到達目標位置と、目標位置を通り過ぎた車両先端との間のスペースに、調整分として回り道を設定することによって、推定誤差を吸収することができる。
In the embodiment and the modification described above, the
図９は、その他の変形例における給電装置２８０の移動制御の処理手順を説明するフローチャートである。この変形例においても、給電装置２８０により給電可能な駐車スペースに停車した車両２０への給電要求に応じて、フローチャートに示される一連の処理が開始される。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the procedure of movement control of the
図９を参照して、このフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０〜Ｓ６０に代えてステップＳ６２〜Ｓ６６を含む。すなわち、車両２０への給電が要求されると、移動ＥＣＵ２００は、給電対象の車両２０の情報を車両２０から取得する（ステップＳ６２）。この車両２０の情報には、車両２０が停止した駐車スペースの番号、車両２０のサイズ、車両２０に搭載される受電部５００の搭載位置等の情報が含まれる。
Referring to FIG. 9, this flowchart includes steps S62 to S66 in place of steps S20 to S60 in the flowchart shown in FIG. That is, when power supply to the
なお、車両２０から移動ＥＣＵ２００への情報伝達は、通信装置６４０，１８０、電源ＥＣＵ１６０及び電力ケーブル１４０を介して行なうことができるが、車両２０の通信装置６４０から情報を直接受信するための通信装置を給電装置２８０に設けてもよい。
Information can be transmitted from the
次いで、移動ＥＣＵ２００は、ステップＳ６２において取得された車両２０の情報に基づいて、給電装置２８０の待機位置から目標位置までの最適経路での移動距離を推定する（ステップＳ６４）。上記のような車両２０の情報を用いることによって、給電装置２８０の到達目標位置（送電部１２０が車両２０の受電部５００と対向する位置）を精度よく推定することができる。
Next, the
そして、移動ＥＣＵ２００は、ステップＳ６４において推定された目標位置までの移動距離（最適経路での移動距離）と電力ケーブル１４０の全長（既知）とに基づいて、給電装置２８０の移動経路を決定する（ステップＳ６６）。詳細には、移動ＥＣＵ２００は、電力ケーブル１４０の全長（既知）から最適経路での推定移動距離を差引くことによって、必要な回り道の距離を算出し、算出された距離を有する回り道を目標位置までの最適経路に付加することによって、目標とする移動経路を決定する。
Then, the
その後、移動ＥＣＵ２００は、ステップＳ７０へ処理を進め、ステップＳ６６において決定された、回り道が付加された移動経路に従って、給電装置２８０の目標位置への移動を開始する。以降の処理は、図７に示した処理と同じである。
Thereafter, the
図９に示した変形例によれば、最適経路に沿って実際に給電装置２８０を移動させる必要がないので、給電装置２８０から車両２０への給電を早期に開始することができる。
According to the modification shown in FIG. 9, since it is not necessary to actually move the
なお、上記の実施の形態及び各変形例では、電力ケーブル１４０は、給電装置２８０のケーブルリール３００に巻き取られるものとしたが、図１０に示されるように、電源装置１００にケーブルリール３２０を設けてもよい。この場合、給電装置２８０が往来可能なスペース７１０（図５，図６）に電力ケーブル１４０を引っ掛けるための杭を適宜設ける等することによって、給電装置２８０が回り道をして目標位置に到達した際に電力ケーブル１４０の全て（適度なマージンを残してもよい。）がケーブルリール３２０から排出されるようにすることができる。そして、電源装置１００にケーブルリール３２０を設けることにより、移動体である給電装置２８０を軽量化及び小型化することができる。
In the above-described embodiment and each modification, the
なお、上記の実施の形態及び各変形例では、給電設備１０から車両２０への給電方式は、送電部１２０及び受電部５００の各々をコイルで構成することによって送電部１２０から受電部５００へ非接触で送電する非接触方式としたが、給電方式は、非接触方式に限られるものではない。送電部１２０及び受電部５００の各々を互いに嵌合可能な導体で構成することによって送電部１２０と受電部５００とを接触させて送電する接触方式を採用してもよい。
In the above-described embodiment and each modification, the power feeding method from the
また、上記の実施の形態及び各変形例では、駐車スペースの数は７つとして説明したが、駐車スペースの数はこれに限られるものではない。 In the above embodiment and each modification, the number of parking spaces has been described as seven, but the number of parking spaces is not limited to this.
なお、上記において、移動ＥＣＵ２００は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。
In the above,
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are also scheduled to be implemented in appropriate combinations. The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
１０ 給電設備、２０ 車両、１００ 電源装置、１１０ 電源部、１２０ 送電部、１４０ 電力ケーブル、１６０ 電源ＥＣＵ、１８０，６４０ 通信装置、２００ 移動ＥＣＵ、２２０ 受光部、２４０ 回転センサ、２６０ 駆動装置、２８０ 給電装置、３００，３２０ ケーブルリール、４００ 外部電源、５００ 受電部、５２０ 整流部、５４０ 充電リレー、５６０ 蓄電装置、５８０ ＳＭＲ、６００ 動力生成装置、６２０ 車両ＥＣＵ、６６０ 発光部、７０１〜７０７ 駐車スペース、７１０ スペース。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
地面に対して固設される電源部と、
前記電源部から電力を受け、前記車両に設けられる受電部に近接する目標位置まで移動して前記受電部へ給電するように構成された移動式の給電装置と、
前記給電装置を前記電源部と電気的に接続し、前記電源部から前記給電装置へ送電するための電力ケーブルと、
前記電力ケーブルを巻取可能に構成されたケーブルリールと、
前記給電装置の移動及び前記移動に伴なう前記ケーブルリールからの前記電力ケーブルの排出を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記給電装置が前記目標位置に到達した際に前記ケーブルリールからの前記電力ケーブルの排出量が前記電力ケーブルの全長に基づく設定値となるように、前記給電装置の前記目標位置までの移動経路を決定する、車両給電設備。 A vehicle power supply facility that supplies power to a stopped vehicle,
A power supply unit fixed to the ground;
A mobile power supply device configured to receive power from the power supply unit, move to a target position close to a power reception unit provided in the vehicle, and supply power to the power reception unit;
A power cable for electrically connecting the power supply device to the power supply unit and transmitting power from the power supply unit to the power supply device;
A cable reel configured to wind up the power cable;
A control device for controlling movement of the power feeding device and discharging of the power cable from the cable reel accompanying the movement;
The control device sets the target position of the power supply device such that when the power supply device reaches the target position, the discharge amount of the power cable from the cable reel becomes a set value based on the total length of the power cable. Vehicle power supply equipment that determines the travel route to
前記制御装置は、給電対象の車両が駐車された駐車スペースへ前記第１の方向と異なる第２の方向から前記給電装置が進入するように前記給電装置の移動を制御し、
前記制御装置は、前記複数の駐車スペースに対して前記第２の方向に設けられるスペースにおいて前記回り道を付加することによって前記移動経路を決定する、請求項２に記載の車両給電設備。 A plurality of parking spaces in which the vehicle can receive power from the power supply device are arranged in parallel along the first direction,
The control device controls the movement of the power feeding device so that the power feeding device enters from a second direction different from the first direction into a parking space where a vehicle to be fed is parked.
The vehicle power supply facility according to claim 2, wherein the control device determines the movement route by adding the detour in a space provided in the second direction with respect to the plurality of parking spaces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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-
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