JP2018057073A - 車両用受電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が走行中に給電レーンを外れることがある場合に、バッテリが充電不足状態となるのを防止した車両用受電装置を提供する。【解決手段】車両１が走行する給電レーンＬＳに設置され当該車両１に電力を供給する給電ユニットＦから電力を受電する受電ユニット１１と、車両１が、給電ユニットＦが設置されていない非給電レーンＬＮを走行する間における、車両１に搭載されたバッテリ２０の消費電力量Ｗを検出する消費電力量検出手段１２と、消費電力量検出手段１２によって検出された検出結果に基づいて、車両１が非給電レーンＬＮから給電レーンＬＳに戻った際に受電ユニット１１で受電するときの受電条件を決定する受電条件決定手段１３と、を備えた車両用受電装置１０を構成する。【選択図】図１

Description

この発明は、車両の外部に設けられた給電ユニットから、走行用の電力を受電するために車両側に設けられる車両用受電装置に関する。

近年、車両の外部（路面上や側壁など）に設けられた給電ユニットから電力を受電して、この電力で車両を走行する技術の開発が進められている。例えば、特許文献１に示す車両には、路面側に二次自己共振コイルが設けられており、路面には、二次自己共振コイルと対向する一次自己共振コイルが設けられている。車両が、前記一次自己共振コイルが設けられた給電区間を走行すると、両共振コイルが電磁場を介して共鳴し、給電装置から車両側に電力が供給される。供給された電力は、蓄電装置に蓄えられる。車両の走行時は、蓄電装置から出力された電力と、給電装置から供給された電力とによってモータが駆動される（本文献の図１、段落００２０〜００２６など参照）。

特許第５１４１７７０号公報

特許文献１に示す構成においては、給電区間においては、車両が走行するすべての走行レーンで給電が行なわれることを前提として、車両が走行するレーンの指示や、目標車速の算出が行なわれる（特許文献１の図４、段落００４６など参照）。しかしながら、実際には、本願の図面の図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、複数のレーンのうち一部のレーン（図２（ａ）〜（ｃ）では最も左側のレーン）にしか給電ユニットが設けられていないことがある。例えば、車両の追い越しなどで、給電ユニットが設けられた給電レーンから、給電ユニットが設けられていない非給電レーンにレーン移動することが多い場合や、一旦非給電レーンに車線変更したものの、給電レーンに渋滞が生じて当該給電レーンに戻れなくなった場合など、給電ユニットからの給電量が、車両の駆動電力量を下回って、バッテリの充電量が次第に低下する虞がある。

そこで、この発明は、車両が走行中に給電レーンを外れることがある場合に、バッテリが充電不足状態となるのを防止することを課題とする。

上記課題を解決するために、この発明においては、車両が走行する給電レーンに設置され当該車両に電力を供給する給電ユニットから電力を受電する受電ユニットと、当該車両が、前記給電ユニットが設置されていない非給電レーンを走行する間における、当該車両に搭載されたバッテリの消費電力量を検出する消費電力量検出手段と、前記消費電力量検出手段によって検出された検出結果に基づいて、車両が前記非給電レーンから給電レーンに戻った際に前記受電ユニットで受電するときの受電条件を決定する受電条件決定手段と、を備えた車両用受電装置を構成した。

前記構成においては、前記受電条件決定手段が、前記車両が継続して前記給電レーンを走行し前記給電ユニットへ要求電力を発して電力を要求する際に、走行中の各時点でのバッテリ充電状態に基づいて決定される通常要求電力に対し増減補正された補正要求電力を算出するための補正係数を決定する構成とすることができる。

前記構成においては、前記消費電力量が大きいほど、前記補正係数の値が大きくなるように決定される構成とすることができる。

前記補正係数は、前記補正係数が、前記非給電レーンから前記給電レーンにレーン移動した際における、直前の前記非給電レーンにおける前記消費電力量のみに基づいて決定されるようにしてもよいし、前記非給電レーンと前記給電レーンとの間で複数回レーン変更したときにおける、前記非給電レーンへの初回のレーン変更時と、前記給電レーンへの最後のレーン変更時との間の前記消費電力量に基づいて決定されるようにしてもよい。

前記各構成においては、前記受電条件決定手段が、前記補正要求電力による給電を終了して、前記通常要求電力による給電を開始する判断を行う構成とすることができる。

前記判断は、前記通常要求電力に基づいて給電したときの前記バッテリへの給電量に対する、前記補正要求電力に基づいて給電したときの前記バッテリへの給電量の加算量が、前記給電レーンにおける給電開始時点での前記バッテリの充電率に基づいて予め決定された判定差分量以上となったときになされるようにすることができる。

前記各構成においては、前記補正要求電力が、前記給電ユニットの最大供給電力を超えるときに、前記補正要求電力が前記最大供給電力以下となるように、前記受電条件決定手段が前記補正係数を減少させる構成とすることができる。

この発明に係る車両用受電装置によると、車両が非給電レーンを走行したことに伴う消費電力量を検出し、この検出結果に基づいて、給電ユニットに対する要求給電量を増加させるなどの補正を行うことができる。このため、車両が給電レーンを外れたことに起因して受電不足状態となるのを防止することができる。

この発明に係る車両用受電装置を備えた車両の一例を示す概略図 給電ユニットから車両への給電の態様を示す概略図であり、（ａ）（ｂ）は無線方式、（ｃ）は有線方式 （ａ）は車両が給電レーンを継続して走行する走行パターンを示す図、（ｂ）は車両が給電レーンから外れて走行するパターンを示す図 車両走行中のバッテリ充電率の変化を示す図（補正を行なわなかった場合） 車両走行中のバッテリ充電率の変化を示す図（バッテリ充電率低下に基づく補正を行った場合） 補正要求電力（補正係数）の決定フローの第一例を示すフローチャート 補正要求電力（補正係数）の決定フローの第二例を示すフローチャート 車両走行中のバッテリ充電率の変化を示す図（補正を行った場合） 補正要求電力に基づく給電を制御する制御フローの一例を示すフローチャート 直前の消費電力量のみに基づいて補正係数を決定する場合のバッテリ充電率の変化を示す図 初期からの消費電力量に基づいて補正係数を決定する場合のバッテリ充電率の変化を示す図

この発明に係る車両用受電装置１０（以下において、受電装置１０と略称する。）を備えた車両１の概略図を図１に示す。ここでは、車両１として電気自動車を例示して説明するが、この受電装置１０は、プラグインハイブリッド車のように、車両１の外部に設けられた給電ユニットＦ（図２（ａ）〜（ｃ）参照）から供給される電力や、バッテリ２０に充電された電力でモータ２１を駆動するタイプの車両１に幅広く適用することができる。この車両１には、受電装置１０の他、バッテリ２０、モータ２１、車輪２２、交流／直流コンバータ２３、直流／直流コンバータ２４、インバータ２５が設けられている。この車両１においては、車両１の前後輪側それぞれにモータ２１などを設けた構成としたが、単独のモータ２１で全ての車輪２２を駆動する構成とすることもできる。

バッテリ２０は、給電ユニットＦから供給される電力とともに、モータ２１を駆動する駆動電源の一つとして機能する。バッテリ２０からの電力は、直流／直流コンバータ２４およびインバータ２５を介してモータ２１に送られる。この直流／直流コンバータ２４は、省略できる場合がある。

給電ユニットＦから受電装置１０に供給された電力は、交流／直流コンバータ２３、直流／直流コンバータ２４、および、インバータ２５を介してモータ２１に送られる。

受電装置１０とバッテリ２０との間に、交流／直流コンバータ２３を設けることにより、交流電流として給電ユニットＦから受電装置１０に供給された電力を直流電流に変換して、バッテリ２０に充電することができる。なお、給電ユニットＦと受電装置１０が送電アームＬ（図２（ｃ）参照）によって直接接続され、直流電流が受電装置１０に供給される場合は、この交流／直流コンバータ２３を省略できる場合がある。

図２（ａ）〜（ｃ）に示す道路においては、給電ユニットＦは、複数のレーンのうち、車両１の走行方向に向かって最も左側のレーンにのみ設けられており、右側２本のレーンには設けられていない。以下において、給電ユニットＦが設置されたレーンを給電レーンＬＳと称し、給電ユニットＦが設置されていないレーンを非給電レーンＬＮと称する。

受電装置１０は、受電ユニット１１、消費電力量検出手段１２、および、受電条件決定手段１３を主要な構成要素としている（図１参照）。

受電ユニット１１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示す給電レーンＬＳに設置された給電ユニットＦから電力を受電する機能を有している。図１に示した車両１の受電ユニット１１には、コイル式の受信アンテナ（図示せず）が搭載されている。図２（ａ）（ｂ）に示す無線方式の給電ユニットＦにおいては、車両用受電装置１０と対向するように、コイル状の送信アンテナＡ１、Ａ２が設置されている。車両１が給電ユニットＦの傍を通過すると、車両用受電装置１０内の受電ユニット１１（受信アンテナ）側に誘導電流が生じ、給電ユニットＦから車両用受電装置１０に電力が送られる。

上記のように、給電ユニットＦと車両用受電装置１０との間の電力のやり取りを無線で行う代わりに、図２（ｃ）に示す有線方式とすることもできる。この有線方式においては、給電ユニットＦと車両用受電装置１０との間に、導体からなる送電アームＬや送電線が設けられており、この送電アームＬなどを介して、給電ユニットＦから車両用受電装置１０に電力が送られる。

なお、図１および図２（ａ）〜（ｃ）に記載した車両１内における車両用受電装置１０の位置は例示であって、給電ユニットＦに設けられた送信アンテナＡ１、Ａ２や送電アームＬなどの位置に対応して、適宜変更することができる。

消費電力量検出手段１２は、車両１が、給電ユニットＦが設置されていない非給電レーンＬＮを走行する間における、当該車両１に搭載されたバッテリ２０の消費電力量Ｗ（充電率の低下量Δｓ）を検出する機能を有している。具体的には、給電レーンＬＳを走行する車両１（図３（ａ）参照）が、先行車１’を追い越すために非給電レーンＬＮに一旦レーン移動し、さらに、給電レーンＬＳに再度レーン移動するときにおいて（図３（ｂ）参照）、当該車両１が非給電レーンＬＮを走行している間の消費電力量Ｗが検出される。この消費電力量検出手段１２として、例えば、電圧センサを採用することができる。なお、この消費電力量検出手段１２の機能は、車両１全体を制御する電子制御ユニット（図示せず）の機能の一部として構成することもできる。

受電条件決定手段１３は、消費電力量検出手段１２によって検出された消費電力量Ｗに基づいて、車両１が給電レーンＬＳに戻った際に受電ユニット１１で受電するときの受電条件を決定する機能を有している。この実施形態においては、受電条件として、通常要求電力Ｐｏから補正要求電力Ｐｒを算出するため補正係数Ｙを採用している（Ｐｒ＝Ｐｏ×Ｙ）。

ここでいう、通常要求電力Ｐｏは、当該車両１が継続して給電レーンＬＳを走行する際に、走行中の各時点でのバッテリ充電状態（バッテリ充電率）に基づいて決定される電力である。例えば、バッテリ充電率が５０％以上のとき（バッテリ充電状態が良好なとき）は、運転者によるアクセル踏み込み量、車速、車輪への負荷などによって決まるモータ２１の駆動トルクに基づいて、電子制御ユニットによって算出される駆動電力を、そのまま通常要求電力Ｐｏとする。これに対して、バッテリ充電率が５０％未満のとき（バッテリ充電状態が良好でないとき）は、前記駆動電力に所定の電力を上乗せした電力を通常要求電力Ｐｏとする。この上乗せされた電力は、バッテリ充電状態の改善に用いられる。

車両１が非給電レーンＬＮを走行する際には、バッテリ２０からの電力のみによってモータ２１への電力供給がなされる。このため、図４に示すように、当該車両１が非給電レーンＬＮから給電レーンＬＳにレーン移動し、給電ユニットＦからの給電が再開したとしても、非給電レーンＬＮの走行中にバッテリ充電率が大きく低下したことに起因して、上記の通常要求電力Ｐｏによる給電では、非給電レーンＬＮの走行前に給電レーンＬＳを走行していたときのバッテリ充電率を回復できない場合がある（図４中のΔｃ１参照）。

これに対し、当該車両１が非給電レーンＬＮから給電レーンＬＳにレーン移動した際に、補正要求電力Ｐｒに基づいて給電を行うことにより、図５に示すように、非給電レーンＬＮを走行した後の給電レーンＬＳの走行によって、非給電レーンＬＮの走行前に給電レーンＬＳを走行していたときとほぼ同程度の充電状態まで回復することができる（図５中のΔｃ２参照）。この補正要求電力Ｐｒは、通常要求電力Ｐｏに補正係数Ｙを乗じることによって算出される。

補正係数Ｙは、例えば、図６に示す決定フロー（第一例）に従って、受電条件決定手段１３によって決定される。この決定フローでは、消費電力量Ｗに基づいて、補正係数Ｙの決定がなされる。以下において、図１および図２中の符号を参照しつつ、この決定フローについて説明する。

この決定フローにおいては、まず、車両１が給電レーンＬＳから外れているか否かが判断される（図６中のステップＳ１０）。当該判断は、車両１側と給電ユニットＦ側にそれぞれ設けられた通信手段間の通信結果や、車両１と給電ユニットＦ間で実際に電力のやり取りが行なわれているか否かを検知する検知器の検知結果に基づいて行われる。

車両１が給電レーンＬＳから外れていない場合は（ステップＳ１０のＮＯ側）、外れているか否かの判断が継続して行われる。その一方で、車両１が給電レーンＬＳから外れている場合（非給電レーンＬＮを走行している場合）は（ステップＳ１０のＹＥＳ側）、消費電力量Ｗがカウントアップされる（図６中のステップＳ１１）。この消費電力量Ｗは、車両１が給電ユニットＦから受電することができない非給電レーンＬＮを走行している間にモータなどによって消費された電力量（バッテリ２０から持ち出された電力量）である。

車両１が、給電レーンＬＳを走行しているか否かの判断は継続して行われ（図６中のステップＳ１２）、給電レーンＬＳを走行していない場合は（ステップＳ１２のＮＯ側）、引き続いて消費電力量Ｗのカウントアップが行なわれる。その一方で、給電レーンＬＳを走行している（すなわち、非給電レーンＬＮを走行していた車両１が、給電レーンＬＳにレーン変更した）と判断された場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ側）、カウントアップされた消費電力量Ｗに対応して（図６中のステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）、当該消費電力量Ｗが大きくなるほど補正係数Ｙが大きくなるよう、当該補正係数Ｙの決定が行なわれる（図６中のステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１）。

具体的には、消費電力量Ｗが０．０５ｋＷｈ未満のときは、車両１が非給電レーンＬＮを走行したことによるバッテリ２０への影響は軽微であるため、補正係数Ｙ＝１とし、通常要求電力Ｐｏ通りの補正要求電力Ｐｒが給電ユニットＦ側に要求される（ステップＳ１３のＹＥＳ側、ステップＳ１７）。その一方で、消費電力量Ｗが０．０５ｋＷｈ以上０．１ｋＷｈ未満のときは補正係数Ｙ＝１．０５（ステップＳ１４のＹＥＳ側、ステップＳ１８）、消費電力量Ｗが０．１ｋＷｈ以上０．３ｋＷｈ未満のときは補正係数Ｙ＝１．１（ステップＳ１５のＹＥＳ側、ステップＳ１９）、消費電力量Ｗが０．３ｋＷｈ以上０．５ｋＷｈ未満のときは補正係数Ｙ＝１．１５（ステップＳ１６のＹＥＳ側、ステップＳ２０）、消費電力量Ｗが０．５ｋＷｈ以上のときは補正係数Ｙ＝１．２（ステップＳ１６のＮＯ側、ステップＳ２１）とし、消費電力量Ｗが大きくなるほど、補正係数Ｙを大きくして、非給電レーンＬＮから給電レーンＬＳに戻った際のバッテリ２０の充電量の回復が速やかになされるようにしている。

なお、途中で給電レーンＬＳが終了したときは、消費電力量Ｗのカウントアップを中断してもよい。上記の消費電力量Ｗと補正係数Ｙとの間の対応関係は例示に過ぎず、消費電力量Ｗが大きくなるほど補正係数Ｙを大きくして、車両１が給電レーンＬＳに戻った際のバッテリ２０の充電率の回復を速やかに行う、という目的に沿う限りにおいて、消費電力量Ｗと補正係数Ｙとの間の対応関係は適宜変更することができる。

また、上記のように、消費電力量Ｗの範囲を複数に区分し（図６中のステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）、この区分ごとにステップ状（Ｙ＝１、１．０５、１．１、・・・）に補正係数Ｙを変化させてもよいが（図６中のステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１）、消費電力量Ｗの連続的な変化に伴って、補正係数Ｙを連続的に変化させてもよい。このように、補正係数Ｙを連続的に変化させることにより、バッテリ２０の充電状態の制御を一層きめ細かく行うことができる。

上記のように補正係数Ｙを決定し、補正要求電力Ｐｒを算出したら、この補正要求電力Ｐｒが、給電ユニットＦの最大供給電力Ｍｓ以下か否かが判断される（図６のステップＳ２２）。補正要求電力Ｐｒが、最大供給電力Ｍｓよりも大きいときは（ステップＳ２２のＮＯ側）、給電ユニットＦから受電ユニット１１への電力供給を行うことができないため、補正要求電力Ｐｒが最大供給電力Ｍｓと等しくなるように、決定した補正係数Ｙを小さくする追加補正がなされて当該補正要求電力Ｐｒが減らされる（図６のステップＳ２３）。補正要求電力Ｐｒが最大供給電力Ｍｓ以下のときは（ステップＳ２２のＹＥＳ側）、当該補正要求電力Ｐｒがそのまま適用される。

上記の決定フローに基づいて、消費電力量Ｗに対する補正要求電力Ｐｒ（補正係数Ｙ）が決定されたら、給電ユニットＦからその補正要求電力Ｐｒで電力供給を受けつつ、リターン処理（図６のステップＳ２４）によってこの一連の決定フローから抜ける。なお、上記の決定フローにおいては、通常要求電力Ｐｏに補正係数Ｙを乗じることによって補正要求電力Ｐｒを算出したが、通常要求電力Ｐｏに補正係数Ｙ’（補正係数Ｙとは異なる）を加えることによって補正要求電力Ｐｒを算出してもよい。

なお、図６に示したフローチャートはあくまでも一例であって、消費電力量Ｗの区分や、この区分に対応して決定される補正係数Ｙの値は、車両１の種類などによって適宜変更することができる。例えば、バッテリ２０の充電率が低下してもエンジンの駆動によって充電が可能なプラグインハイブリッド車は、バッテリ２０の電力のみで駆動する電気自動車よりも、同じ消費電力量Ｗに対する補正係数Ｙを小さくしてもよい場合がある。このように、補正係数Ｙを小さくすることにより、給電ユニットＦからの電力供給が抑制され、走行コストの削減を図ることができる可能性がある。

また、例えば、運転席の近くに、通常要求電力Ｐｏまたは補正要求電力Ｐｒのいずれに基づいて給電を行うか否かを切り替えるためのスイッチを設け、運転者の選択によって、その給電ユニットＦに対する要求電力の補正の実施または不実施を切り替えることができるようにすることもできる。給電ユニットＦから給電するよりも、運転者の自宅において、深夜電力などによって充電する方が電力コストを抑制できる場合があり、運転者が給電ユニットＦからの給電を望まない場合もあるためである。

図６に示した決定フロー（第一例）においては、消費電力量Ｗに基づいて補正係数Ｙを決定したが、図７に示す決定フロー（第二例）のように、バッテリ２０の充電率の減少量Δｓに基づいて、補正係数Ｙを決定することもできる。この決定フローは、車両１が給電レーンＬＳから外れているか否かの判断（図７中のステップＳ３０）、算出された補正要求電力Ｐｒと給電ユニットＦの最大供給電力Ｍｓとの大小関係の比較（図７中のステップＳ４２）、補正要求電力Ｐｒの減少補正（図７中のステップＳ４３）、および、リターン処理（図７中のステップＳ４４）は、図６に示した決定フローと共通するため、当該決定フローと異なるステップのみについて説明する。

車両１が給電レーンＬＳから外れている場合（非給電レーンＬＮを走行している場合）は（ステップＳ３０のＹＥＳ側）、充電率減少量Δｓがカウントアップされる（図７中のステップＳ３１）。この充電率減少量Δｓは、車両１が給電ユニットＦから受電することができない非給電レーンＬＮを走行している間に、モータなどによってバッテリ２０の電力が消費されたことに起因するバッテリ２０の充電率の減少量である。

車両１が、給電レーンＬＳを走行しているか否かの判断は継続して行われ（図７中のステップＳ３２）、給電レーンＬＳを走行していない場合は（ステップＳ３２のＮＯ側）、引き続いて充電率減少量Δｓのカウントアップが行なわれる。その一方で、給電レーンＬＳを走行している（すなわち、非給電レーンＬＮを走行していた車両１が、給電レーンＬＳにレーン変更した）と判断された場合は（ステップＳ３２のＹＥＳ側）、カウントアップされた充電率減少量Δｓに対応して（図７中のステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３６）、当該充電率減少量Δｓが大きくなるほど補正係数Ｙが大きくなるよう、当該補正係数Ｙの決定が行なわれる（図７中のステップＳ３７、Ｓ３８、Ｓ３９、Ｓ４０、Ｓ４１）。

具体的には、充電率減少量Δｓが０．５％未満のときは、車両１が非給電レーンＬＮを走行したことによるバッテリ２０への影響は軽微であるため、補正係数Ｙ＝１とし、通常要求電力Ｐｏ通りの補正要求電力Ｐｒが給電ユニットＦ側に要求される（ステップＳ３３のＹＥＳ側、ステップＳ３７）。その一方で、充電率減少量Δｓが０．５％以上１％未満のときは補正係数Ｙ＝１．０５（ステップＳ３４のＹＥＳ側、ステップＳ３８）、充電率減少量Δｓが１％以上３％未満のときは補正係数Ｙ＝１．１（ステップＳ３５のＹＥＳ側、ステップＳ３９）、充電率減少量Δｓが３％以上５％未満のときは補正係数Ｙ＝１．１５（ステップＳ３６のＹＥＳ側、ステップＳ４０）、充電率減少量Δｓが５％以上のときは補正係数Ｙ＝１．２（ステップＳ３６のＮＯ側、ステップＳ４１）とし、充電率減少量Δｓが大きくなるほど、補正係数Ｙを大きくして、非給電レーンＬＮから給電レーンＬＳに戻った際のバッテリ２０の充電量の回復が速やかになされるようにしている。

充電率減少量Δｓに基づいて補正係数Ｙを決定する場合においても、上記において説明したように、充電率減少量Δｓの連続的な変化に伴って、補正係数Ｙを連続的に変化させてもよい。また、通常要求電力Ｐｏに補正係数Ｙ’（補正係数Ｙとは異なる）を加えることによって補正要求電力Ｐｒを算出してもよい。

補正要求電力Ｐｒに基づく電力供給は、図８に示すように、バッテリ２０の充電率がある程度回復した後に、通常要求電力Ｐｏに基づく電力供給に切り替えられる。この切り替えの制御は、受電条件決定手段１３によって、例えば、図９に示す制御フローに基づいて行なわれる。以下において、図１および図２中の符号を参照しつつ、この決定フローについて説明する。

この制御フローにおいては、まず、消費電力量Ｗに基づいて算出された補正要求電力Ｐｒで給電を開始する（図９中のステップＳ５０、図６）。そして、この給電の開始とともに、加算量γがカウントアップされる（図９中のステップＳ５１）。この加算量γは、通常要求電力Ｐｏに基づいて給電したときのバッテリ２０への給電量に対する、補正要求電力Ｐｒに基づいて給電したときのバッテリ２０への給電量の上乗せ量に相当する（γ＝Ｐｏ×（Ｙ−１））。

次に、この加算量γが、給電レーンＬＳにおける給電開始時点でのバッテリ２０の充電率に基づいて予め決定された判定差分量Ｄ以上となったか否かが判断される（図９のステップＳ５２）。例えば、バッテリ２０の充電率が高い場合は判定差分量Ｄを小さくし、バッテリ２０の充電率が低い場合は判定差分量Ｄを大きくするなど、バッテリ２０の充電状態に対応して、判定差分量Ｄを適宜変更可能としてもよい。また、判定差分量Ｄは、初期設定の段階で、または、運転者の操作によって、適宜変更可能としてもよい。

加算量γが判定差分量Ｄよりも小さいときは（ステップＳ５２のＮＯ側）、引き続いて加算量γがカウントアップされる。その一方で、加算量γが判定差分量Ｄ以上となったときは（ステップＳ５２のＹＥＳ側）、補正係数Ｙをリセットして（図９中のステップＳ５３）、補正要求電力Ｐｒに基づく給電から、通常要求電力Ｐｏに基づく給電に切り替えられるともに、消費電力量Ｗがリセットされ（図９中のステップＳ５４）、リターン処理（図９中のステップＳ５５）によってこの一連の制御フローから抜ける。

なお、この制御フローにおいては、加算量γが判定差分量Ｄとなるまで、車両１が給電レーンＬＳを走行することを想定しているが、加算量γが判定差分量Ｄとなる前に、車両１が非給電レーンＬＮに再びレーン変更する場合もあり得る。この場合は、例えば、判定差分量Ｄとカウントアップされた加算量γとの差に対応して、次に再び車両１が給電レーンＬＳにレーン変更した際に、判定差分量Ｄを割り増しするなどの扱いをすることもできる。

図９に示した制御フローにおいては、判定差分量Ｄを給電レーンＬＳにおける給電開始時点でのバッテリ２０の充電率に基づいて決定したが、非給電レーンＬＮの走行時間（非給電時間α）（図８参照）を車両１に設けられたタイマ（図示せず）で計測しておき、この非給電時間αに基づいて判定差分量Ｄを決定してもよい。この場合、非給電時間αが長いほど、判定差分量Ｄを大きくするのが好ましい。

あるいは、非給電時間α、または、給電レーンＬＳにおける給電開始時点でのバッテリ２０の充電率に基づいて補正終了時間を予め決定し、補正要求電力Ｐｒに基づく給電の開始とともにカウントアップされる補正継続時間β（図８参照）が、この補正終了時間以上となったときに、補正要求電力Ｐｒに基づく給電から、通常要求電力Ｐｏに基づく給電に切り替えてもよい。この場合、非給電時間αが長いほど、または、バッテリ２０の充電率が低いほど、補正終了時間を長くするのが好ましい。

なお、図９に示した制御フローにおいては、消費電力量Ｗに基づいて補正要求電力Ｐｒを算出した場合について説明したが、バッテリ２０の充電率の低下量Δｓに基づいて補正要求電力Ｐｒを算出した場合も、同様の制御フローで、補正要求電力Ｐｒに基づく電力供給を通常要求電力Ｐｏに基づく電力供給に切り替えることができる。

補正係数Ｙは、例えば、図１０に示すように、車両１が給電レーンＬＳにレーン移動する直前に走行していた非給電レーンＬＮにおける消費電力量Ｗのみに基づいて決定することができる。この場合、丸数字１を付した給電レーンＬＳにおける補正係数Ｙは、消費電力量Ｗ１のみに基づいて決定される（Ｙ＝ｆ（Ｗ１））。

このように、直前の消費電力量Ｗ１のみに基づいて補正係数Ｙを決定することにより、直前の走行状況に対応して効率良くバッテリ２０を充電することができる。

補正係数Ｙは、例えば、図１１に示すように、車両１が非給電レーンＬＮと給電レーンＬＳとの間で複数回レーン変更したときにおける、非給電レーンＬＮへの初回のレーン変更時と、給電レーンＬＳへの最後のレーン変更時との間の消費電力量ＷＮに基づいて決定してもよい。この場合、丸数字１を付した給電レーンＬＳにおける補正係数Ｙは、消費電力量Ｗ１に基づいて決定される一方で（Ｙ＝ｆ（Ｗ１））、非給電レーンＬＮと給電レーンＬＳとの間で、複数回レーン変更した後の丸数字２を付した給電レーンＬＳにおける補正係数Ｙは、消費電力量ＷＮに基づいて決定される（Ｙ＝ｆ（ＷＮ））。

このように、非給電レーンＬＮへの初回のレーン変更時と、給電レーンＬＳへの最後のレーン変更時との間の消費電力量ＷＮに基づいて補正係数Ｙを決定することにより、直前の非給電レーンＬＮにおける消費電力量が変化することによって補正係数Ｙが大きく変化して、補正要求電力Ｐｒが大きく変動するのを防止することができる。このため、安定的にバッテリ２０を充電することができる。

なお、図１０および図１１においては、消費電力量Ｗに基づいて補正係数Ｙを決定する場合について説明したが、バッテリ２０の充電率の低下量Δｓに基づいて補正係数Ｙを決定する場合においても同様である。

上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、車両１が走行中に給電レーンＬＳを外れることがある場合に、バッテリ２０が充電不足状態となるのを防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成要素の構成や配置、補正係数Ｙの決定フローなどを適宜変更することができる。

１ 車両
１０ 車両用受電装置（受電装置）
１１ 受電ユニット
１２ 消費電力量検出手段
１３ 受電条件決定手段
２０ バッテリ
Ｗ 消費電力量
γ 加算量
Ｄ 判定差分量
Ｐｏ 通常要求電力
Ｐｒ 補正要求電力
Ｍｓ 最大供給電力
Ｙ 補正係数
Ｆ 給電ユニット
ＬＳ 給電レーン
ＬＮ 非給電レーン

Claims (8)

1. 車両が走行する給電レーンに設置され当該車両に電力を供給する給電ユニットから電力を受電する受電ユニットと、
   当該車両が、前記給電ユニットが設置されていない非給電レーンを走行する間における、当該車両に搭載されたバッテリの消費電力量を検出する消費電力量検出手段と、
   前記消費電力量検出手段によって検出された検出結果に基づいて、車両が前記非給電レーンから給電レーンに戻った際に前記受電ユニットで受電するときの受電条件を決定する受電条件決定手段と、
   を備えた車両用受電装置。
2. 前記受電条件決定手段が、前記車両が継続して前記給電レーンを走行し前記給電ユニットへ要求電力を発して電力を要求する際に、走行中の各時点でのバッテリ充電状態に基づいて決定される通常要求電力に対し増減補正された補正要求電力を算出するための補正係数を決定する請求項１に記載の車両用受電装置。
3. 前記消費電力量が大きいほど、前記補正係数の値が大きくなるように決定される請求項２に記載の車両用受電装置。
4. 前記補正係数が、前記非給電レーンから前記給電レーンにレーン移動した際における、直前の前記非給電レーンにおける前記消費電力量のみに基づいて決定される請求項２または３に記載の車両用受電装置。
5. 前記補正係数が、前記非給電レーンと前記給電レーンとの間で複数回レーン変更したときにおける、前記非給電レーンへの初回のレーン変更時と、前記給電レーンへの最後のレーン変更時との間の前記消費電力量に基づいて決定される請求項２または３に記載の車両用受電装置。
6. 前記受電条件決定手段が、前記補正要求電力による給電を終了して、前記通常要求電力による給電を開始する判断を行う請求項２から５のいずれか１項に記載の車両用受電装置。
7. 前記判断が、前記通常要求電力に基づいて給電したときの前記バッテリへの給電量に対する、前記補正要求電力に基づいて給電したときの前記バッテリへの給電量の加算量が、前記給電レーンにおける給電開始時点での前記バッテリの充電率に基づいて予め決定された判定差分量以上となったときになされる請求項６に記載の車両用受電装置。
8. 前記補正要求電力が、前記給電ユニットの最大供給電力を超えるときに、前記補正要求電力が前記最大供給電力以下となるように、前記受電条件決定手段が前記補正係数を減少させる請求項２から７のいずれか１項に記載の車両用受電装置。

Images