JP2017212799A - Non-contact power feeding system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に非接触給電システムに関し、より詳細には、給電対象に非接触で電力の伝送を行う非接触給電システムに関する。 The present invention generally relates to a contactless power supply system, and more particularly to a contactless power supply system that transmits power to a power supply target in a contactless manner.
従来、車両に搭載された蓄電池に、非接触で給電施設から充電を行えるようにするための非接触給電システムが知られており、たとえば特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の非接触給電システムは、送電コイルと、受電コイルと、蓄電装置とを備える。送電コイルは、地上側に設置されるとともに電力を送電する。受電コイルは、車両に搭載されるとともに送電コイルから送電された電力を非接触により受電する。蓄電装置には、受電された電力が給電される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a non-contact power feeding system for allowing a storage battery mounted on a vehicle to be charged from a power feeding facility in a non-contact manner is known. The non-contact power feeding system described in
そして、この非接触給電システムは、送電する電力を一定の出力に設定し、受電された電力が最大値となる位置に車両を誘導する情報を提示し、当該位置において蓄電装置に給電を行うように構成されている。 The non-contact power supply system sets power to be transmitted to a constant output, presents information for guiding the vehicle to a position where the received power reaches a maximum value, and supplies power to the power storage device at the position. It is configured.
しかしながら、上記従来例では、給電にあたり、電力の伝達効率が最大値となるように車両を誘導する情報をユーザに提示するため、ユーザがストレスを感じる可能性があった。 However, in the above-described conventional example, when power is supplied, information for guiding the vehicle is presented to the user so that the power transmission efficiency becomes the maximum value, and thus the user may feel stress.
本発明は、上記の点に鑑みてなされており、給電にあたりユーザが感じ得るストレスを低減することのできる非接触給電システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said point, and it aims at providing the non-contact electric power feeding system which can reduce the stress which a user can feel in electric power feeding.
本発明の一態様に係る非接触給電システムは、制御部と、判定部とを備える。前記制御部は、一次側に設けられた給電コイルから、二次側に設けられて前記給電コイルに電磁結合される受電コイルへの給電を制御する。前記判定部は、前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の伝達効率が給電条件を満たしているか否かを判定する。前記判定部は、前記伝達効率が前記給電条件を満たす場合は、前記制御部に前記給電を継続させるように構成されている。また、前記判定部は、前記伝達効率が前記給電条件を満たさない場合は、前記伝達効率が前記給電条件を満たしていない状態での前記給電を許容するか否かをユーザに問い合わせる質問信号を送信するように構成されている。また、前記判定部は、前記質問信号に対する応答信号を受信するように構成されている。そして、前記判定部は、前記応答信号が許容を示す内容であれば前記制御部に前記給電を継続させ、前記応答信号が拒否を示す内容であれば前記制御部に前記給電を停止させるように構成されている。 A non-contact power feeding system according to one aspect of the present invention includes a control unit and a determination unit. The control unit controls power supply from a power supply coil provided on the primary side to a power reception coil provided on the secondary side and electromagnetically coupled to the power supply coil. The determination unit determines whether power transmission efficiency from the power supply coil to the power reception coil satisfies a power supply condition. The determination unit is configured to cause the control unit to continue the power supply when the transmission efficiency satisfies the power supply condition. In addition, when the transmission efficiency does not satisfy the power supply condition, the determination unit transmits a question signal that inquires the user whether to allow the power supply in a state where the transmission efficiency does not satisfy the power supply condition. Is configured to do. The determination unit is configured to receive a response signal to the question signal. The determination unit causes the control unit to continue the power supply if the response signal indicates permission, and causes the control unit to stop the power supply if the response signal indicates rejection. It is configured.
本発明は、給電にあたりユーザが感じ得るストレスを低減することができる。 The present invention can reduce the stress that a user can feel during power feeding.
以下、本発明の実施形態に係る非接触給電システムについて説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記の構成に限定されることはなく、下記の構成以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Hereinafter, the non-contact electric power feeding system which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. However, the configuration described below is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following configuration, and deviates from the technical idea according to the present invention even if it is other than the following configuration. Various changes can be made in accordance with the design or the like as long as they are not.
本実施形態の非接触給電システム1は、図1Aに示すように、制御部22と、判定部23とを備える。制御部22は、一次側に設けられた給電コイル31から、二次側に設けられて給電コイル31に電磁結合される受電コイル41への給電を制御する。判定部23は、給電コイル31から受電コイル41への電力の伝達効率が給電条件を満たしているか否かを判定する。
As shown in FIG. 1A, the non-contact
図1Bに示すように、判定部23は、伝達効率が給電条件を満たす場合は、制御部22に給電を継続させるように構成されている。また、判定部23は、伝達効率が給電条件を満たさない場合は、伝達効率が給電条件を満たしていない状態での給電を許容するか否かをユーザに問い合わせる質問信号を送信するように構成されている。
As illustrated in FIG. 1B, the
また、判定部23は、質問信号に対する応答信号を受信するように構成されている。そして、判定部23は、応答信号が許容を示す内容であれば制御部22に給電を継続させ、応答信号が拒否を示す内容であれば制御部22に給電を停止させるように構成されている。
Moreover, the
以下、本実施形態の非接触給電システム1について図1〜図3を用いて詳細に説明する。以下の説明では、閾値との比較において、「以上」としているところは、2値が等しい場合、及び2値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、2値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、2値が等しい場合を含むか否かは、閾値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。
Hereinafter, the non-contact electric
本実施形態の非接触給電システム1は、本体ユニット2と、給電コイル31を有する給電ユニット3と、受電コイル41を有する受電ユニット4と、確認装置5とを備えている。受電ユニット4は、本体ユニット2から非接触で出力電力が供給されるように構成されている。出力電力は、本体ユニット2から給電コイル31に交流電圧が印加されることにより、給電コイル31から受電コイル41に非接触で供給される電力である。
The non-contact
本実施形態では、受電ユニット4が車両6に搭載されている場合を例に説明する。また、車両6に搭載されている充電装置61及び蓄電池(バッテリ)62が負荷である場合を例にして説明する。ここで、車両6は、たとえば蓄電池62に蓄積された電気エネルギーを用いて走行する電動車両である。なお、ここでは、電動機で生じる駆動力によって走行する電気自動車を電動車両の例として説明するが、電動車両は電気自動車に限らず、たとえばハイブリッド電気自動車や二輪車(電動バイク)、電動自転車などであってもよい。
In the present embodiment, a case where the
本体ユニット2は、商用電源(系統電源)や、太陽光発電設備などの発電設備から供給される電力を受けて、出力電力を受電ユニット4に非接触で供給する。本実施形態では、本体ユニット2に商用電源AC1から交流電力が供給される場合を例に説明する。なお、本体ユニット2には、直流電源から直流電力が供給されてもよい。
The
本体ユニット2は、たとえば商業施設や公共施設、あるいは集合住宅などの駐車場に設置される充電スタンドである。給電ユニット3は、駐車場の床あるいは地面などの設置面7に設置される。また、本体ユニット2は、地中に配線されたケーブル8により、給電ユニット3に電気的に接続されている。
The
本体ユニット2は、給電ユニット3上に駐車された車両6の受電ユニット4に対して非接触で出力電力を供給する。このとき、受電ユニット4の受電コイル41は、給電コイル31の上方に位置することで、給電コイル31と電磁結合(電界結合と磁界結合との少なくとも一方)されている。なお、給電コイル31は、設置面7から露出するように設置される構成に限らず、設置面7に埋め込まれるように設置されていてもよい。つまり、給電ユニット3は、設置面7に埋め込まれるように設置されていてもよい。
The
本体ユニット2は、図1Aに示すように、たとえば筐体に、電力変換部21と、制御部22と、判定部23と、通信部24とを収納して構成されている。
As shown in FIG. 1A, the
電力変換部21は、たとえばAC/DCコンバータ回路と、インバータ回路とを備えて構成されている。電力変換部21は、商用電源AC1から供給される交流電力を受けて、制御部22の制御に応じて、給電コイル31に交流電圧を印加する。言い換えれば、電力変換部21は、制御部22の制御に応じて、給電ユニット3(給電コイル31)に電力を供給する。また、本実施形態では、AC/DCコンバータ回路は、PFC(Power Factor Correction)回路としても機能する。
The
電力変換部21は、電力変換部21の出力端に印加される電圧と、給電コイル31を流れる電流とを計測する機能を有している。また、電力変換部21は、計測した電圧及び電流に基づいて電力を演算する機能を有している。つまり、電力変換部21は、電力変換部21の出力する電力を計測する機能を有している。言い換えれば、電力変換部21は、給電コイル31の出力する一次電力を計測する機能を有している。なお、一次電力を計測する機能は、既知の技術で実現可能であるため、ここでは説明を省略する。一次電力の計測結果は、判定部23に与えられる。
The
制御部22及び判定部23は、それぞれたとえばマイコン(マイクロコンピュータ)を主構成として備えている。マイコンは、そのメモリに記録されているプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することにより、制御部22及び判定部23としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。
Each of the
制御部22は、給電コイル31に交流電圧が印加されるように電力変換部21を制御することで、給電コイル31から受電コイル41に非接触で給電させる。つまり、制御部22は、一次側に設けられた給電コイル31から、二次側に設けられて給電コイル31に電磁結合される受電コイル41への給電を制御する。
The
判定部23は、給電コイル31から受電コイル41への電力の伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定する処理(以下、「判定処理」という)を実行するように構成されている。本実施形態では、判定部23は、給電が開始されると判定処理を実行する。ここで、伝達効率は、給電コイル31が出力する電力(一次電力)に対する受電コイル41の受ける電力(二次電力)の比である。たとえば、一次電力と二次電力とが同じ大きさであれば、伝達効率は100%である。また、二次電力の大きさが一次電力の大きさの半分であれば、伝達効率は50%である。伝達効率は、言い換えれば、受電コイル41の受ける二次電力に基づく物理量である。
The
以下、判定部23による判定処理について図1Bを用いて説明する。判定処理において、判定部23は、電力変換部21から取得する一次電力の計測結果と、後述する整流平滑回路44から取得する二次電力の計測結果とに基づいて、伝達効率を算出する。二次電力の計測結果については、判定部23は、後述する通信部45、通信部24を介して受電ユニット4から取得する。そして、判定処理において、判定部23は、算出した伝達効率と、予め設定された閾値とを比較する(ステップS101)。閾値は、たとえば40%である。もちろん、閾値は、適宜設定されてよい。判定部23は、伝達効率が閾値以上であれば、伝達効率が給電条件を満たしていると判定する。また、判定部23は、伝達効率が閾値未満であれば、伝達効率が給電条件を満たしていないと判定する。
Hereinafter, the determination process by the
判定部23は、伝達効率が給電条件を満たしていると判定した場合、蓄電池62の充電が完了するまで、制御部22に給電を継続させる(ステップS102)。一方、判定部23は、伝達効率が給電条件を満たしていないと判定した場合、通信部24、通信部45を介して確認装置5へ質問信号を送信する(ステップS103)。質問信号は、現在の伝達効率での給電(伝達効率が給電条件を満たしていない状態での給電)を許容するか否かを、ユーザに問い合わせる内容を含んでいる。つまり、判定部23は、質問信号を確認装置5に送信することにより、比較的低い伝達効率での給電を継続してよいかどうかを、ユーザに問い合わせるように構成されている。本実施形態では、ユーザは、車両6の運転者のみならず、車両6の同乗者も含んでいる。
If it is determined that the transmission efficiency satisfies the power supply condition, the
また、判定部23は、質問信号を送信した後に、通信部45、通信部24を介して確認装置5から送信される応答信号を受信する(ステップS104)。応答信号は、質問信号に対するユーザの応答を含んでいる。そして、判定部23は、応答信号が許容を示す内容であるか否かを判定する(ステップS105)。応答信号が許容を示す内容であれば、判定部23は、蓄電池62の充電が完了するまで、制御部22に給電させる(ステップS106)。一方、応答信号が拒否を示す内容であれば、判定部23は、制御部22に給電を停止させる(S107)。
Further, after transmitting the question signal, the
つまり、判定部23は、比較的低い伝達効率での給電をユーザが了承した場合は、蓄電池62の充電が完了するまで制御部22に給電させ、ユーザが拒否した場合は、制御部22に給電を停止させる。制御部22に給電を停止させた場合、判定部23は、給電が再開されると、ステップS101へと戻り、判定処理を再び実行する。
That is, when the user approves the power supply with relatively low transmission efficiency, the
通信部24は、たとえば無線LANやBluetooth(登録商標)などの通信規格を用いて、受電ユニット4の通信部45との間で無線通信を行うように構成されている。通信部24と通信部45との間の通信は、上記以外の通信規格を用いた無線通信であってもよい。
The
給電ユニット3は、図1Aに示すように、給電コイル31と、一対のコンデンサ32,33とを備えている。給電コイル31は、たとえば平面視において導線が渦巻き状に巻かれて構成される、いわゆるサーキュラー型(スパイラル型)のコイルである。給電コイル31は、一対のコンデンサ32,33と共に共振回路を構成している。
As shown in FIG. 1A, the
受電ユニット4は、図1Aに示すように、給電コイル31に電磁結合される受電コイル41と、一対のコンデンサ42,43と、整流平滑回路44と、通信部45と、計測部46とを備えている。受電ユニット4の出力端には、充電装置61及び蓄電池62が電気的に接続されている。受電コイル41は、たとえば給電コイル31と同様にサーキュラー型のコイルである。受電コイル41は、一対のコンデンサ42,43と共に共振回路を構成している。整流平滑回路44は、受電コイル41の両端間に発生する交流電圧を整流・平滑する。そして、整流平滑回路44は、整流・平滑により得られる直流電圧を充電装置61及び蓄電池62に出力する。
As shown in FIG. 1A, the
計測部46は、整流平滑回路44の入力端に印加される電圧と、受電コイル41を流れる電流とを計測する機能を有している。また、計測部46は、計測した電圧及び電流に基づいて電力を演算する機能を有している。つまり、計測部46は、整流平滑回路44に入力される電力を計測する機能を有している。言い換えれば、計測部46は、受電コイル41の受ける二次電力を計測する機能を有している。なお、二次電力を計測する機能は、既知の技術で実現可能であるため、ここでは説明を省略する。二次電力の計測結果は、通信部45、通信部24を介して本体ユニット2へ送信され、判定部23に与えられる。
The measuring
確認装置5は、本体ユニット2から通信部24、通信部45を介して送信される質問信号を受信する受信部を備えている。また、確認装置5は、質問信号に対する応答を入力するための入力受付部を備えている。さらに、確認装置5は、入力受付部で入力された応答を含む応答信号を、通信部45、通信部24を介して本体ユニット2へ送信する送信部を備えている。つまり、確認装置5は、質問信号を受信し、かつ、ユーザの操作に応じて応答信号を送信するように構成されている。
The
本実施形態では、確認装置5は、車両6に搭載されているカーナビゲーションシステムである。したがって、確認装置5の受信部及び送信部は、カーナビゲーションシステムの有する通信インタフェースで構成される。また、確認装置5の入力受付部は、たとえばカーナビゲーションシステムの有するタッチパネルディスプレイで構成される。つまり、本実施形態では、確認装置5は、車両6内に設けられている。
In this embodiment, the
本実施形態の非接触給電システム1は、給電コイル31を含む共振回路と、受電コイル41を含む共振回路とを共鳴させることにより電力の伝送を行う磁界共鳴方式(磁気共鳴方式)を採用している。このため、本実施形態の非接触給電システム1は、給電コイル31と受電コイル41が比較的離れた状態でも、本体ユニット2の出力電力を受電ユニット4に対して高効率で伝送可能である。本体ユニット2から受電ユニット4への出力電力の伝送方式は、磁界共鳴方式に限らず、たとえば電磁誘導方式、マイクロ波伝送方式などであってもよい。
The non-contact
<動作>
以下、本実施形態の非接触給電システム1の動作について図3を用いて説明する。なお、図3は、伝達効率が給電条件を満たさない場合の一例を示している。まず、本体ユニット2の制御部22は、給電の開始を指示する指令を車両6から受けたときに、給電コイル31から受電コイル41への給電を開始する(ステップS201)。制御部22は、本体ユニット2において給電の開始を指示する操作がなされたときに、給電を開始してもよい。給電コイル31から受電コイル41への給電が開始されると、本体ユニット2の判定部23が判定処理を実行する(ステップS202)。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the non-contact
判定処理において、判定部23は、伝達効率が給電条件を満たしていないと判定すると、質問信号を確認装置5に向けて送信する(ステップS203)。そして、判定部23は、質問信号を送信してから応答信号を受信するまでの間、制御部22に所定の制御を行わせる(ステップS204)。ここでは、判定部23は、制御部22に給電を継続させる。その他、ステップS204において、判定部23は、制御部22に給電を停止させてもよい。
In the determination process, when the
確認装置5は、質問信号を受信すると、質問信号の内容をディスプレイに表示する(ステップS205)。たとえば、確認装置5は、「現在の電力の伝達効率は、○○%です。給電を継続しますか?」等のメッセージと、「Yes」、「No」等の質問信号に対する応答の選択肢をディスプレイに表示する。そして、ユーザは、確認装置5を操作する等して、いずれかの選択肢を選択することにより、質問信号に対する応答を入力する。つまり、確認装置5は、ユーザからの質問信号に対する応答の入力を受け付ける(ステップS206)。たとえば確認装置5がタッチパネルディスプレイを備える場合であれば、ユーザは、ディスプレイに表示された選択肢を表すアイコンに触れることで、応答を入力する。また、応答の入力は、たとえば確認装置5が備えるスイッチであってもよい。その他、応答の入力は、たとえばユーザの発する音声であってもよい。
When the
ユーザからの質問信号に対する応答の入力を受け付けると、確認装置5は、応答信号を本体ユニット2に向けて送信する(ステップS207)。本体ユニット2の判定部23は、応答信号を受信すると、応答信号の内容に応じて、制御部22を制御する(ステップS208)。ここでは、応答信号が許容の内容を示すと仮定する。つまり、判定部23は、ユーザが現在の伝達効率での給電を了承したと判定し、蓄電池62の充電が完了するまで、制御部22に給電を継続させる。ステップS204において給電を停止している場合は、判定部23は、制御部22に給電を再開させることになる。
When receiving an input of a response to the question signal from the user, the
また、応答信号が拒否の内容を示している場合、判定部23は、ユーザが現在の伝達効率での給電を拒否したと判定し、ステップS208において制御部22に給電を停止させる。ステップS204において給電を停止している場合は、判定部23は、制御部22に給電の停止を継続させることになる。ステップS208において給電を停止した場合は、判定部23は、給電が再開されると、判定処理を再び実行する(ステップS202)。つまり、給電が再開された場合は、ステップS202以降のシーケンスを再度繰り返す。
When the response signal indicates the rejection content, the
ここで、上記従来例のような非接触給電システム(以下、「比較例の非接触給電システム」という)では、以下のような問題が生じ得る。比較例の非接触給電システムは、既に述べたように、伝達効率が最大値となるように、車両を正しい駐車位置に誘導する情報をユーザに提示する。しかしながら、全てのユーザが、最大の伝達効率での給電を望むわけではない。つまり、ユーザの中には、伝達効率が多少落ちた状態での給電を許容する人がいる。 Here, in the non-contact power feeding system as in the above-described conventional example (hereinafter referred to as “comparative example non-contact power feeding system”), the following problems may occur. As already described, the non-contact power feeding system of the comparative example presents information for guiding the vehicle to the correct parking position so that the transmission efficiency becomes the maximum value. However, not all users desire power feeding with maximum transmission efficiency. In other words, some users allow power supply in a state where transmission efficiency is somewhat reduced.
このようなユーザに対して、比較例の非接触給電システムのように、半ば強制的に正しい駐車位置に駐車させようとすると、ユーザがストレスを感じる可能性がある。たとえば、比較的低い伝達効率であっても、給電を開始してからユーザが車両に戻ってくるまでの時間が十分に長ければ、車両の蓄電池の充電を完了させることが可能である。このような場合、ユーザは、最大の伝達効率での給電を望んでいないにも関わらず正しい位置での駐車を強制されることで、ストレスを感じる可能性がある。 If such a user is forced to park at the correct parking position halfway like the non-contact power feeding system of the comparative example, the user may feel stress. For example, even if the transmission efficiency is relatively low, charging of the storage battery of the vehicle can be completed if the time from the start of power feeding until the user returns to the vehicle is sufficiently long. In such a case, the user may feel stress by being forced to park at the correct position even though he / she does not want to supply power at the maximum transmission efficiency.
また、たとえば、ユーザが意図的に位置をずらして駐車する場合(荷物の出し入れをし易いようにバックドアを開閉可能なスペースを確保する場合など)に、正しい駐車位置に誘導するような指示を受けると、ユーザがストレスを感じる可能性がある。さらに、たとえば正しい駐車位置に駐車しようとして何度も駐車し直すことも、ユーザがストレスを感じる原因となり得る。 In addition, for example, when the user intentionally shifts the position and parks the vehicle (for example, to secure a space where the back door can be opened and closed so that the user can easily take in and out the luggage), an instruction to guide the user to the correct parking position is given. If received, the user may feel stressed. Furthermore, for example, re-parking many times in an attempt to park at the correct parking position can also cause the user to feel stress.
その他、非接触給電システムとしては、自動運転制御により、車両を自動的に正しい駐車位置に移動させるシステムも考えられるが、このようなシステムでも以下のような問題が生じ得る。つまり、自動運転制御を採用したシステムでは、ユーザが急いで車両から降りたい場合でも、正しい位置に駐車できるまで車両の位置調整を繰り返し、ユーザにストレスを感じさせる可能性がある。 In addition, as a non-contact power feeding system, a system that automatically moves the vehicle to a correct parking position by automatic operation control is also conceivable, but such a system may cause the following problems. That is, in a system that employs automatic driving control, even when the user wants to get off the vehicle in a hurry, the vehicle position adjustment may be repeated until the user can park at the correct position, causing the user to feel stress.
このように、ユーザの意思を確認することなく車両を正しい駐車位置に駐車させようとすることは、ユーザにストレスを感じさせる可能性があり、好ましくない。また、過度に低い伝達効率での給電が行われることをユーザに通知しない場合も、ユーザにストレスを感じさせる可能性があるため、好ましくない。たとえば、伝達効率が低すぎるために、給電を開始してからユーザが車両に戻ってくるまでの時間では、車両の蓄電池の充電を完了できない場合を仮定する。この場合、伝達効率が低すぎることをユーザに通知しなければ、ユーザが車両に戻ってきたときに、充電が完了していないことに対してユーザがストレスを感じる可能性がある。 Thus, trying to park the vehicle at the correct parking position without confirming the user's intention is not preferable because it may cause the user to feel stress. In addition, it is not preferable not to notify the user that power supply with excessively low transmission efficiency is performed because the user may feel stress. For example, it is assumed that charging of the storage battery of the vehicle cannot be completed in the time from the start of power feeding until the user returns to the vehicle because the transmission efficiency is too low. In this case, if the user is not notified that the transmission efficiency is too low, when the user returns to the vehicle, the user may feel stress that the charging is not completed.
そこで、本実施形態の非接触給電システム1は、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定する判定部23を備えている。判定部23は、伝達効率が給電条件を満たしていない場合に、質問信号を送信することにより、現在の伝達効率での給電を許容するか否かをユーザに問い合わせる。そして、判定部23は、質問信号に対するユーザからの応答信号を受信し、ユーザが許容する場合は制御部22に現在の伝達効率での給電を継続させ、ユーザが拒否する場合は制御部22に給電を停止させる。
Therefore, the non-contact
このように、本実施形態の非接触給電システム1は、伝達効率が給電条件を満たしていない場合に、ユーザの意思を確認することができる。このため、ユーザは、現在の伝達効率での給電を継続するか、駐車をやり直して伝達効率が給電条件を満たすようにしてから給電を再開するかを、自らの意思で判断することができる。
Thus, the non-contact
たとえば、伝達効率が多少落ちた状態であっても給電を継続させたいユーザは、質問信号に対して許容の応答をすればよい。この場合、給電が継続されるので、ユーザは駐車をやり直すストレスを感じ難い。また、たとえば最大の伝達効率での給電を望むユーザは、質問信号に対して拒否の応答をすればよい。この場合、給電が停止されるので、ユーザは駐車をやり直して低い伝達効率での給電を回避することができ、ストレスを感じ難い。 For example, a user who wants to continue power supply even if the transmission efficiency is somewhat lowered may respond with an acceptable response to the question signal. In this case, since power feeding is continued, the user hardly feels the stress of re-parking. In addition, for example, a user who desires power supply with the maximum transmission efficiency may make a rejection response to the question signal. In this case, since power feeding is stopped, the user can park again to avoid power feeding with low transmission efficiency, and it is difficult to feel stress.
つまり、本実施形態の非接触給電システム1は、ユーザの意思を確認しない比較例の非接触給電システムや、自動運転制御を採用したシステムと比較して、給電にあたりユーザが感じ得るストレスを低減することができる。
That is, the non-contact
ここで、ユーザが質問信号に対して拒否の応答をした場合、つまり、ユーザが駐車のやり直しの意思を示した場合、判定部23は、制御部22に給電を停止させると共に、正しい駐車位置を表す位置情報を確認装置5へ送信するように構成されていてもよい。位置情報は、たとえば車両6の現在の位置での画像に、正しい駐車位置を表示した画像データである。判定部23は、たとえば駐車場に設置されたカメラから、車両6の現在の位置での画像を取得すればよい。この構成では、ユーザは、駐車をやり直すにあたり正しい駐車位置を把握できるので、車両6を速やかに正しい駐車位置に移動させることが可能となる。
Here, when the user makes a refusal response to the question signal, that is, when the user indicates an intention to redo parking, the
また、本実施形態の非接触給電システム1では、判定部23は、受電コイル41の受ける二次電力に基づく物理量が閾値以上であれば、伝達効率が給電条件を満たすと判定するように構成されている。このように、本実施形態の非接触給電システム1は、伝達効率と直接的に関連のある物理量を計測することで、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定するため、判定の精度を向上させることができる。
In the non-contact
特に、本実施形態の非接触給電システム1では、物理量は、給電コイル31の出力する一次電力に対する二次電力の比(伝達効率)である。つまり、本実施形態の非接触給電システム1では、判定部23は、伝達効率が閾値以上であれば、給電条件を満たすと判定するように構成されている。このため、本実施形態の非接触給電システム1は、伝達効率自体を計測することで、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定するため、判定の精度をさらに向上させることができる。
In particular, in the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1では、物理量は、受電コイル41の受ける単位時間当たりの電力であってもよい。つまり、判定部23は、受電コイル41の受ける単位時間当たりの電力が閾値以上であれば、給電条件を満たすと判定するように構成されていてもよい。この構成では、伝達効率を算出することなく、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定するため、判定処理を簡略化することができる。
In the non-contact
本実施形態の非接触給電システム1では、上述のように、判定部23は二次電力に基づく物理量に基づいて、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定しているが、他の構成であってもよい。たとえば、本実施形態の非接触給電システム1では、判定部23は、給電コイル31に対する受電コイル41の位置が規定範囲内にあれば、伝達効率が給電条件を満たすと判定するように構成されていてもよい。
In the non-contact
この構成は、たとえば給電ユニット3に撮像装置を設けることで実現可能である。撮像装置は、たとえばCCD(Charge-Coupled Device)センサやCMOS(Complementary MOS)センサ等を備えて構成される。また、撮像装置は、車両6の底部を撮像可能な位置に配置される。
This configuration can be realized by providing an imaging device in the
以下、この構成における判定部23の判定処理について簡単に説明する。以下では、車両6の底部において、受電コイル41の位置に対応する位置にマーカーが設けられていると仮定する。判定処理において、判定部23は、撮像装置に車両6の底部を撮像させる。そして、判定部23は、撮像装置の画像データを取得し、撮像画像におけるマーカーの位置と所定の位置とを比較する。所定の位置は、車両6が正しい駐車位置にある場合のマーカーの位置である。
Hereinafter, the determination process of the
判定部23は、マーカーの位置と所定の位置との間の距離が閾値未満であれば、給電コイル31に対する受電コイル41の位置ずれが大きくない、つまり、伝達効率が給電条件を満たしていると判定する。一方、判定部23は、マーカーの位置と所定の位置との間の距離が閾値以上であれば、給電コイル31に対する受電コイル41の位置ずれが大きい、つまり、伝達効率が給電条件を満たしていないと判定する。
If the distance between the marker position and the predetermined position is less than the threshold value, the
この構成では、二次電力に基づく物理量を計測しなくても、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定することが可能である。つまり、この構成では、判定部23は、給電を開始する前に、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定することが可能である。
In this configuration, it is possible to determine whether or not the transmission efficiency satisfies the power supply condition without measuring the physical quantity based on the secondary power. That is, in this configuration, the
また、本実施形態の非接触給電システム1では、判定部23は、質問信号を出力してから応答信号を受信するまでの間、制御部22に給電を停止させるように構成されていてもよい。つまり、図1Bに示す例でいえば、ステップS203とステップS204との間において、制御部22に給電を停止させるステップを判定部23に実行させてもよい。この構成では、ユーザの意思を確認するまで、伝達効率が給電条件を満たしていない状態での給電を極力抑えることができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。つまり、判定部23は、質問信号を出力してから応答信号を受信するまでの間、制御部22に給電を継続させるように構成されていてもよい。
Further, in the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1では、判定部23は、伝達効率が給電条件とは異なる停止条件を満たすと、制御部22に給電を行わせないように構成されていてもよい。ここで、停止条件は、給電条件とは異なる条件である。たとえば、伝達効率が最大の伝達効率の20%等、伝達効率が著しく低い場合に停止条件を満たす。
In the non-contact
以下、この場合の判定処理について図4を用いて説明する。判定処理において、判定部23は、伝達効率を算出し、伝達効率が停止条件を満たすか否かを判定する(ステップS301)。ここでは、判定部23は、伝達効率と、給電条件である閾値よりも更に小さい停止用閾値とを比較する。判定部23は、伝達効率が停止用閾値以上であれば、伝達効率が停止条件を満たしていないと判定する。また、判定部23は、伝達効率が停止用閾値未満であれば、伝達効率が停止条件を満たしていると判定する。
Hereinafter, the determination process in this case will be described with reference to FIG. In the determination process, the
判定部23は、伝達効率が停止条件を満たしていないと判定した場合、ステップS101(図1B参照)を実行する。つまり、判定部23は、伝達効率が停止条件を満たしていない場合は、通常通り、伝達効率が給電条件を満たすか否かを判定する。一方、判定部23は、伝達効率が停止条件を満たしていると判定した場合、制御部22に給電を停止させる(ステップS302)。そして、判定部23は、現在の伝達効率での出力では給電ができないので、駐車位置を変更するようにユーザに促す信号を確認装置5へ送信する(ステップS303)。
When determining that the transmission efficiency does not satisfy the stop condition, the determining
この構成では、給電に適さない伝達効率での給電が継続されるのを防ぐことができるので、ユーザに過度な負担(たとえば、長時間の給電によるユーザのストレス)を与えるのを未然に防ぎ易い。 In this configuration, since it is possible to prevent the power supply with a transmission efficiency unsuitable for power supply from being continued, it is easy to prevent the user from being overburdened (for example, user stress due to long-time power supply). .
また、本実施形態の非接触給電システム1では、質問信号は、給電を開始してから給電が完了するまでに要する時間情報(以下、単に「時間情報」という)を含んでいてもよい。この場合、ユーザは、現在の伝達効率での給電に要する時間を把握することができるので、現在の伝達効率での給電を継続するか否かの判断を下し易い。なお、質問信号に時間情報を含めるか否かは任意である。
In the contactless
ここで、質問信号は、非接触給電システム1が発揮し得る最大の伝達効率や、最大の伝達効率で給電した場合における時間情報を含んでいるのが好ましい。この場合、ユーザは、現在の伝達効率での出力と最大の伝達効率での出力とを比較することにより、現在の伝達効率での給電を継続するか否かの判断を下し易い。たとえば、現在の伝達効率での出力と最大の伝達効率での出力との差が、ユーザにとって大した差でなければ、ユーザは、わざわざ駐車をやり直すまでもないと判断して、現在の伝達効率での給電を継続するという判断を下し易い。
Here, the interrogation signal preferably includes the maximum transmission efficiency that the non-contact
その他、質問信号は、給電を開始してから給電が完了するまでに要する電力量に応じた電気料金の情報を含んでいてもよい。たとえば、伝達効率が給電条件を満たしていない場合、無効電力が増大することにより、伝達効率が給電条件を満たしている場合と比較して電気料金も増大することが考えられる。この構成では、ユーザは、現在の伝達効率での給電により掛かる電気料金を検討することで、現在の伝達効率での給電を継続するか否かを判断し易い。 In addition, the interrogation signal may include information on an electricity bill corresponding to the amount of power required from the start of power supply to the completion of power supply. For example, when the transmission efficiency does not satisfy the power supply condition, it is conceivable that the electric power increases as the reactive power increases and the transmission efficiency satisfies the power supply condition. In this configuration, the user can easily determine whether or not to continue the power supply with the current transmission efficiency by examining the electricity charge applied by the power supply with the current transmission efficiency.
また、本実施形態の非接触給電システム1は、質問信号を受信し、かつ、ユーザの操作に応じて応答信号を送信する確認装置5をさらに備えている。このため、本実施形態の非接触給電システム1では、ユーザは、確認装置5を介して、質問信号の内容を把握したり、自らの意思を判定部23に伝えたりすることが可能である。
The contactless
特に、本実施形態の非接触給電システム1では、確認装置5は、車両6内に設けられている。本実施形態では、既に述べたように、確認装置5は、車両6に搭載されるカーナビゲーションシステムである。このため、本実施形態の非接触給電システム1では、ユーザは、車両6から降りることなく、質問信号の内容を把握したり、質問信号に対する応答を入力したりすることが可能である。もちろん、確認装置5は、車両6内に設けられていなくてもよい。たとえば、確認装置5は、本体ユニット2に設けられていてもよい。
In particular, in the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1では、確認装置5は、携帯端末であってもよい。携帯端末は、たとえばスマートフォンであってもよいし、タブレット型の端末であってもよい。この構成では、ユーザは、車両6の内外を問わず、質問信号の内容を把握したり、質問信号に対する応答を入力したりすることが可能である。また、判定部23が電気料金の情報も確認装置5へ送信する場合、たとえば携帯端末にインストールされる支出を管理するアプリケーションに電気料金の情報を紐付けることで、ユーザによる支出管理が容易になるという効果も期待できる。
Moreover, in the non-contact electric
ところで、本実施形態の非接触給電システム1では、制御部22と判定部23とは別個のマイコンで実現されているが、1つのマイコンで実現されていてもよい。また、判定部23は、本体ユニット2ではなく受電ユニット4に設けられていてもよい。つまり、判定部23は、非接触給電システム1における地上側のユニット(たとえば、本体ユニット2)に含まれていてもよいし、車両6側のユニット(たとえば、受電ユニット4)に含まれていてもよい。判定部23が車両6側のユニットに含まれている場合、判定部23は、伝達効率を算出する際に、通信部45、通信部24を介して本体ユニット2から一次電力の計測結果を取得すればよい。
By the way, in the non-contact electric
その他、制御部22及び判定部23は、たとえばパーソナルコンピュータでプログラムを実行することにより実現されてもよい。この場合、通信部24は、パーソナルコンピュータが備える通信インタフェースで構成されるのが好ましい。
In addition, the
また、本実施形態の非接触給電システム1では、一次電力を計測する機能は、本体ユニット2の電力変換部21に設けられているが、電力変換部21とは別の回路で実現されていてもよい。同様に、二次電力を計測する機能は、受電ユニット4の整流平滑回路44に設けられているが、整流平滑回路44とは別の回路で実現されていてもよい。
In the contactless
また、本実施形態の非接触給電システム1は、制御部22と、判定部23とを備えていればよい。つまり、非接触給電システム1は、給電コイル31や受電コイル41を備えていなくてもよいし、確認装置5を備えていなくてもよい。たとえば、既存の非接触給電システム及び確認装置に、本実施形態の制御部22及び判定部23を加えることで、本実施形態の非接触給電システム1を実現することが可能である。
Moreover, the non-contact electric
1 非接触給電システム
22 制御部
23 判定部
31 給電コイル
41 受電コイル
5 確認装置
6 車両
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の伝達効率が給電条件を満たしているか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記伝達効率が前記給電条件を満たす場合は、前記制御部に前記給電を継続させ、前記伝達効率が前記給電条件を満たさない場合は、前記伝達効率が前記給電条件を満たしていない状態での前記給電を許容するか否かをユーザに問い合わせる質問信号を送信するように構成され、
前記判定部は、前記質問信号に対する応答信号を受信し、前記応答信号が許容を示す内容であれば前記制御部に前記給電を継続させ、前記応答信号が拒否を示す内容であれば前記制御部に前記給電を停止させるように構成されていることを特徴とする非接触給電システム。 A control unit for controlling power feeding from a power feeding coil provided on the primary side to a power receiving coil provided on the secondary side and electromagnetically coupled to the power feeding coil;
A determination unit that determines whether power transmission efficiency from the power supply coil to the power reception coil satisfies a power supply condition;
When the transmission efficiency satisfies the power supply condition, the determination unit causes the control unit to continue the power supply, and when the transmission efficiency does not satisfy the power supply condition, the transmission efficiency satisfies the power supply condition. Configured to transmit a question signal asking the user whether to allow the power supply in the absence of the power supply,
The determination unit receives a response signal to the interrogation signal. If the response signal indicates content, the control unit continues the power supply, and if the response signal indicates rejection, the control unit The non-contact power feeding system is configured to stop the power feeding.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012090612A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 日産自動車株式会社 | Non-contact charging device |
WO2013057786A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Power feeding device, and power feeding method |
WO2013076834A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | Power transmitting device, vehicle, and non-contact power transmitting/receiving system |
JP2013132170A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle, non-contact power reception apparatus, non-contact transmission apparatus, non-contact feeding system, and non-contact power transmission method |
WO2014157094A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 日産自動車株式会社 | Contactless electricity supply system |
-
2016
- 2016-05-24 JP JP2016103621A patent/JP2017212799A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012090612A1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 日産自動車株式会社 | Non-contact charging device |
WO2013057786A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Power feeding device, and power feeding method |
WO2013076834A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | Power transmitting device, vehicle, and non-contact power transmitting/receiving system |
JP2013132170A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle, non-contact power reception apparatus, non-contact transmission apparatus, non-contact feeding system, and non-contact power transmission method |
WO2014157094A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 日産自動車株式会社 | Contactless electricity supply system |
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