JP2018121426A

JP2018121426A - ワイヤレス給電システム、管理装置、管理方法及び管理プログラム

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Publication number: JP2018121426A
Application number: JP2017010813A
Authority: JP
Inventors: 雄也上野; Takeya Ueno
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2037-01-25
Also published as: JP6789134B2

Abstract

【課題】複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めつつ、搬送車の充電効率を高めたワイヤレス給電システム、管理装置、管理方法及び管理プログラムを提供する。【解決手段】ワイヤレス給電システム１００は、搬送車２１，２２と、搬送車２１，２２にワイヤレス給電を行う複数の給電装置３１，３２と、複数の給電装置３１，３２の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置３１，３２の稼働状況に応じて、複数の給電装置３１，３２それぞれの使用可能電力を決定する決定部を有する管理装置１０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤレス給電システム、管理装置、管理方法及び管理プログラムに関する。

従来、複数の電力負荷に供給する電力を管理装置によって管理し、総使用電力が上限電力を超えないように管理する場合があった。

例えば下記特許文献１に開示された電力管理システムは、複数の電力負荷の現在の総使用電力が、予め定められた複数の電力負荷全体の上限電力を超えないように管理するものであり、複数の電力負荷のうち大電力使用型負荷が使用できる残りの電力を当該大電力使用型負荷に随時通知するものである。

国際公開第２０１４／０３４１１４号

特許文献１に記載の電力管理システムは、例えば戸建住宅の電力管理に用いられ、大電力使用型負荷としては、例えば電気自動車の充電設備が想定されている。特許文献１に記載の電力管理システムでは、複数の電力負荷のうち大電力を使用する負荷の使用電力を管理し、現在の総使用電力が上限電力を超えないように管理している。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、一部の大電力負荷の使用電力のみを調整し、それ以外の負荷は管理されていない。そのため、工場等の施設において搬送車に給電する複数の給電装置に適用すると次のような問題が生じる。すなわち、特定の給電装置の使用電力のみを調整するため、使用電力が調整されない給電装置が存在することになり、使用電力が調整されない給電装置の使用電力が増大すると、複数の給電装置の総使用電力が施設の定格使用電力量を超えてしまう。工場等の施設では、定格使用電力量を超えて電力を使用すると割増料金を支払う電気使用契約を結んでいる場合が多く、複数の給電装置の総使用電力が施設の定格使用電力量を超えてしまうと、施設のコストパフォーマンスや生産性が低下してしまう。

そこで、特許文献１に記載の技術を工場等の施設に設置された複数の給電装置に適用する場合には、使用電力が調整されない給電装置の最大の電力使用量を推定し、使用電力が調整される特定の給電装置の使用電力の上限を低く設定することが考えられる。このような運用を行えば、複数の給電装置の総使用電力が施設の定格使用電力量を超えてしまうおそれは低減する。しかしながら、使用電力が調整されない給電装置において、電力使用量が推定された最大値に達していない場合であっても、使用電力が調整される特定の給電装置の使用電力が低く抑えられることとなり、搬送車の充電効率が低下して、給電に要する時間が長くなってしまう。そのため、搬送車による搬送のタクトタイム（積荷、移動、荷下ろし及び充電時間を含む、一連の動作に要する時間）が長くなり、搬送車の作業性が悪化して、ひいては施設の生産性が低下する。結果として、施設の生産性及び搬送車の作業性の非効率化をもたらす。

そこで、本発明は、複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めつつ、搬送車の充電効率を高めたワイヤレス給電システム、管理装置、管理方法及び管理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るワイヤレス給電システムは、搬送車と、搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置と、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部を有する管理装置と、を備える。

この態様によれば、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することで、複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めることができる。また、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することで、搬送車の充電状況に応じて使用可能電力が調整され、搬送車の充電効率を高めることができる。

上記態様において、決定部は、複数の給電装置それぞれに設定された上限電力を超えない範囲で、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定してもよい。

この態様によれば、各給電装置に設定された上限電力以上の電力で給電が行われることが防止され、給電装置の故障が防止される。

上記態様において、決定部は、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値となるように、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定してもよい。

この態様によれば、複数の給電装置の使用電力の合計値が、使用可能な最大電力となるように調整され、複数の給電装置の総使用電力について余剰が排され、搬送車の充電効率を高めることができる。

上記態様において、複数の給電装置の稼働状況は、搬送車に対し給電を行っている給電装置の数を含んでもよい。

この態様によれば、充電中の搬送車の数に応じて複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することができ、使用可能電力を動的に変更して、搬送車の充電効率を高めることができる。

上記態様において、決定部は、所定の電力値を搬送車に対し給電を行っている給電装置の数で割った値を、複数の給電装置それぞれの使用可能電力として決定してもよい。

この態様によれば、複数の搬送車を同時に充電する場合に、給電装置間での使用電力の偏りを無くすことができ、搬送車間の充電効率の偏りを無くすことができる。

上記態様において、管理装置は、複数の給電装置に対し、使用可能電力の割り当てに関する優先順位を付与する順位付与部をさらに有し、決定部は、優先順位に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定してもよい。

この態様によれば、優先順位の高い給電装置の使用可能電力を大きくして、当該給電装置による搬送車の充電を早く終わらせるようにすることができる。

上記態様において、順位付与部は、優先順位を、複数の給電装置の設置場所と搬送車の移動経路との関係に応じて、複数の給電装置に対し付与してもよい。

この態様によれば、搬送車の移動の実態に応じて複数の給電装置の使用可能電力を決定することができ、搬送車の充電効率を高めることができる。

上記態様において、順位付与部は、優先順位を、搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど高くなるように、複数の給電装置に対し付与してもよい。

この態様によれば、搬送車を充電する頻度が高いと推定される給電装置の使用可能電力が、他の給電装置の使用可能電力よりも大きくなるように決定され、搬送車の充電時間を短縮し、搬送車の充電待ち時間を減らすことができる。

上記態様において、順位付与部は、優先順位を、搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど低くなるように、複数の給電装置に対し付与してもよい。

この態様によれば、搬送車を充電する頻度が高いと推定される給電装置の使用可能電力が、他の給電装置の使用可能電力よりも小さくなるように決定され、特定の給電装置の使用電力が突出して大きくなることを防ぐことができる。

上記態様において、搬送車は、複数の給電装置により充電されるキャパシタを有し、決定部は、搬送車に給電中である給電装置の使用電力を、キャパシタの充電電圧に応じて変化するように決定してもよい。

この態様によれば、キャパシタの充電電圧に追随するように給電装置の使用可能電力を変化させることができ、キャパシタの負荷を減らした充電を行うことができる。

本発明の一態様に係る管理装置は、搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部を備える。

本発明の一態様に係る管理方法は、搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力を管理する管理装置によって、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定するステップを含む。

本発明の一態様に係る管理プログラムは、搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力を管理する管理装置に備えられたコンピュータを、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部として機能させる。

本発明によれば、複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めつつ、搬送車の充電効率を高めたワイヤレス給電システム、管理装置、管理方法及び管理プログラムを提供することができる。

本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムの概要を示す図である。本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムの機能ブロック図である。本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムにより実行される第１給電処理のフローチャートである。本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムにおける給電装置の設置場所と搬送車の移動経路の関係を示す図である。本発明の実施形態に係る管理装置により実行される使用可能電力決定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムにより実行される第２給電処理のフローチャートである。本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システムにより実行される第３給電処理のフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

図１は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００の概要を示す図である。本実施形態に係るワイヤレス給電システム１００は、第１搬送車２１及び第２搬送車２２と、第１搬送車２１及び第２搬送車２２にワイヤレス給電を行う第１給電装置３１及び第２給電装置３２と、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用電力を管理する管理装置１０と、を含む。

第１搬送車２１及び第２搬送車２２は、無人の搬送用車両であり、例えば工場等の施設内を自動走行するＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であってよく、床面に敷設された磁気テープや磁気棒等による電磁誘導を利用して移動経路が定められた搬送用車両であってよい。同図では、第１搬送車２１及び第２搬送車２２の移動経路を簡略化して図示している。第１搬送車２１及び第２搬送車２２は、自走するための電源としてキャパシタを備え、キャパシタの蓄電量が低下すると、自律的に又は管理装置１０からの指令により、第１給電装置３１及び第２給電装置３２のいずれかに接近し、ワイヤレス給電を受け、キャパシタの充電を行う。管理装置１０は、第１給電装置３１及び第２給電装置３２が第１搬送車２１及び第２搬送車２２に対して給電する場合における、第１給電装置３１及び第２給電装置３２の使用電力を管理する。なお、本実施形態では、２台の搬送車と２台の給電装置を含むワイヤレス給電システム１００について説明するが、ワイヤレス給電システム１００に含まれる搬送車の台数と給電装置の台数は任意である。

図２は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００の機能ブロック図である。管理装置１０は、要求受信部１１、決定部１２、電力設定記憶部１３、使用可能電力送信部１４、稼働状況取得部１５及び順位付与部１６を備える。第１給電装置３１及び第２給電装置３２は、それぞれワイヤレス給電部３５を備える。第１搬送車２１及び第２搬送車２２は、それぞれワイヤレス受電部２５及びキャパシタ２６を備える。なお、本例では、第１搬送車２１及び第２搬送車２２が同一のキャパシタ２６を備える場合について説明するが、キャパシタの種類や蓄電容量は、搬送車毎に異なっていてもよい。

管理装置１０の要求受信部１１は、複数の給電装置から、使用可能電力の通知の要求を受信する。複数の給電装置は、搬送車に給電する場合、給電に先立って、管理装置１０に使用可能電力の通知の要求を送信し、通知された使用可能電力に従って搬送車に給電を行う。

決定部１２は、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する。本実施形態の場合、決定部１２は、第１給電装置３１及び第２給電装置３２の使用電力の合計値が所定の電力値Ｗ以下となるように、第１給電装置３１及び第２給電装置３２の稼働状況に応じて、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用可能電力を決定する。

電力設定記憶部１３は、少なくとも複数の給電装置それぞれに設定された上限電力を記憶する。上限電力は、複数の給電装置毎に異なっていてもよい。使用可能電力送信部１４は、決定部１２によって決定された複数の給電装置それぞれの使用電力を、複数の給電装置それぞれに送信する。

稼働状況取得部１５は、複数の給電装置の稼働状況を取得する。ここで、給電装置の稼働状況は、搬送車に対し給電を行っている給電装置の数を含んでよい。搬送車に対し給電を行っている給電装置には、使用可能電力の通知の要求を発してから使用可能電力の通知を受けるまで待機している給電装置を含むものとする。また、稼働状況取得部１５は、搬送車の稼働状況を取得する。ここで、搬送車の稼働状況は、搬送車の位置と、キャパシタ２６の充電電圧とを含んでよい。

順位付与部１６は、複数の給電装置に対し、使用可能電力の割り当てに関する優先順位を付与する。この場合、決定部１２は、優先順位に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する。優先順位の付与については、後に詳細に説明する。

第１給電装置３１及び第２給電装置３２のワイヤレス給電部３５は、第１搬送車２１及び第２搬送車２２のいずれかに対して、決定部１２により決定された使用可能電力の範囲内で、電磁誘導によるワイヤレス給電を行う。第１搬送車２１及び第２搬送車２２のワイヤレス受電部２５は、第１給電装置３１及び第２給電装置３２のいずれかから、電磁誘導によるワイヤレス給電を受ける。ワイヤレス給電部３５及びワイヤレス受電部２５は、例えば磁界共鳴方式で動作する送電装置と受電装置であってよく、数ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波電力を非接触で伝送するものであってよい。

第１搬送車２１及び第２搬送車２２のキャパシタ２６は、電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタであり、第１搬送車２１及び第２搬送車２２が自動走行するための電源である。キャパシタ２６は、ワイヤレス受電部２５により受電した高周波電力を変換して得られる直流電力により充電されてよい。

図３は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００により実行される第１給電処理のフローチャートである。第１給電装置３１は、搬送車にワイヤレス給電を行うにあたって、事前に使用可能電力の通知を管理装置１０に対して要求する（Ｓ１０）。

管理装置１０は、要求受信部１１により使用可能電力の通知の要求を受信し、決定部１２により複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値Ｗ以下となるように、複数の給電装置の稼働状況に応じて、第１給電装置３１の使用可能電力を決定する。ここで、所定の電力値Ｗは、複数の給電装置の使用電力の合計値の上限であってよい。本例の場合、第１給電装置３１及び第２給電装置３２は、いずれも給電を行っていないから、第１給電装置３１の使用可能電力はＷとすることができる。ここで、決定部１２は、電力設定記憶部１３を参照し、第１給電装置３１に設定された上限電力を超えない範囲で使用可能電力を決定する。上限電力を超えない範囲で使用可能電力を決定することで、各給電装置に設定された上限電力以上の電力で給電が行われることが防止され、給電装置の故障が防止される。本例では、所定の電力値Ｗは、第１給電装置３１に設定された上限電力と第２給電装置３２に設定された上限電力のいずれも超えていないものとする。仮に、所定の電力値Ｗが給電装置に設定された上限電力Ｗｍａｘを超えている場合、決定部１２は、当該給電装置の使用可能電力を、上限電力Ｗｍａｘ以下となるように決定する。

使用可能電力送信部１４は、決定部１２により決定された使用可能電力を、使用可能電力として第１給電装置３１に通知する（Ｓ１１）。第１給電装置３１は、通知された使用可能電力の上限である給電電力Ｗで搬送車に対する給電を開始する（Ｓ１２）。

第１給電装置３１により搬送車に給電電力Ｗで給電を行っている間に、第２給電装置３２は、搬送車にワイヤレス給電を行うため、使用可能電力の通知を管理装置１０に対して要求する（Ｓ１３）。本例の場合、第１給電装置３１は給電電力Ｗで給電中であり、第２給電装置３２は、これから給電を行うため待機という稼働状況にある。そこで、決定部１２は、搬送車に対し給電を行っている給電装置（搬送車に対し給電を行うために使用可能電力の通知を待っている給電装置を含む）の数に応じて、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用可能電力を決定する。このような決定部１２の機能によって、充電中の搬送車の数に応じて複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することができ、使用可能電力を動的に変更して、搬送車の充電効率を高めることができる。

より具体的には、決定部１２は、所定の電力値Ｗを搬送車に対し給電を行っている給電装置の数で割った値を、複数の給電装置それぞれの使用可能電力として決定する。本例の場合、搬送車に対し給電を行っている給電装置の数が２であるから、決定部１２は、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用可能電力をＷ／２と決定する。このように複数の給電装置に均等に電力を割り振ることで、複数の搬送車を同時に充電する場合に、給電装置間での使用電力の偏りを無くすことができ、搬送車間の充電効率の偏りを無くすことができる。

決定部１２は、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値Ｗとなるように、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する。本例の場合、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用可能電力はＷ／２と決定され、その合計値は所定の電力値Ｗとなる。一般に、決定部１２は、第１給電装置３１の使用可能電力をＷ×ｄ（０≦ｄ≦１）と決定し、第２給電装置３２の使用可能電力をＷ×（１−ｄ）と決定してよい。このように、使用電力の合計値が所定の電力値Ｗ（使用電力の合計値の上限）と一致するようにすることで、複数の給電装置の使用電力の合計値が、使用可能な最大電力となるように調整され、複数の給電装置の総使用電力について余剰が排され、搬送車の充電効率を高めることができる。

管理装置１０は、使用可能電力送信部１４によって、決定部１２により決定された使用可能電力Ｗ／２を、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれに通知する（Ｓ１４）。この際、管理装置１０は、第１給電装置３１に対する使用可能電力の通知を先に送信し、所定時間の経過を待った後、第２給電装置３２に対する使用可能電力の通知を送信する。既に給電中の給電装置に対して使用可能電力の変更通知を先に送信することで、使用電力の合計値が所定の電力値Ｗを超えないようにすることができる。第１給電装置３１は、通知を受けて、給電電力をＷからＷ／２に変更する（Ｓ１５）。その後、第２給電装置３２は、給電電力Ｗ／２で搬送車に対する給電を開始する（Ｓ１６）。

第１給電装置３１は、搬送車の充電を終えて給電を終了し、給電終了を管理装置１０に通知する（Ｓ１７）。管理装置１０の決定部１２は、第２給電装置３２のみが給電を行っているという稼働状況に応じて、第２給電装置３２の使用可能電力をＷに決定する。使用可能電力送信部１４は、第２給電装置３２に対して、使用可能電力Ｗを通知する（Ｓ１８）。

第２給電装置３２は、通知を受けて、給電電力をＷ／２からＷに変更する（Ｓ１９）。その後、第２給電装置３２は、搬送車の充電を終えて給電を終了し、給電終了を管理装置１０に通知する（Ｓ２０）。以上により、ワイヤレス給電システム１００により実行される第１給電処理が終了する。

本実施形態に係るワイヤレス給電システム１００によれば、複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することで、複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めることができる。また、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定することで、搬送車の充電状況に応じて使用可能電力が調整され、搬送車の充電効率を高めることができる。管理装置１０は、複数の給電装置の稼働状況に応じて、複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定し、通知することで、複数の給電装置の総使用電力を一定値以内に収めつつ、各給電装置の使用可能電力を動的に変化させて、搬送車の充電効率を最適化することができる。

図４は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００における給電装置の設置場所と搬送車の移動経路の関係を示す図である。同図では、第１給電装置３１及び第２給電装置３２の設置場所と、第１搬送車２１の移動経路である第１移動経路Ｒ１と、第２搬送車２２の移動経路である第２移動経路Ｒ２と、を示している。第１移動経路Ｒ１及び第２移動経路Ｒ２は、床面に敷設された磁気テープ等によって規定されるものであってよいが、第１搬送車２１及び第２搬送車２２が自律的に走行する場合の移動経路であってもよい。

同図に示すように、第１搬送車２１は、第１移動経路Ｒ１に沿って移動する場合に、第１給電装置３１及び第２給電装置３２のいずれからも給電を受けることができる。一方、第２搬送車２２は、第２移動経路Ｒ２に沿って移動する場合に、第２給電装置３２からの給電を受けることができるが、第１給電装置３１から給電を受けることはできない。本例の第１給電装置３１は、搬送車が通過する頻度が相対的に低い場所に設置されており、第２給電装置３２は、搬送車が通過する頻度が相対的に高い場所に設置されている。

図５は、本発明の実施形態に係る管理装置１０により実行される使用可能電力決定処理を示すフローチャートである。管理装置１０は、第１給電装置３１について、搬送車が通過する頻度ｒ１を算出する（Ｓ３０）。第１給電装置３１に関する搬送車が通過する頻度は、例えば、第１搬送車２１の平均移動速度を第１移動経路Ｒ１の距離で割ることで算出してよい。また、管理装置１０は、稼働状況取得部１５により第１搬送車２１の位置を定期的に取得して、搬送車が第１給電装置３１を通過する頻度を計測してもよい。

管理装置１０は、第２給電装置３２について、搬送車が通過する頻度ｒ２を算出する（Ｓ３１）。第２給電装置３２に関する搬送車が通過する頻度は、例えば、第１搬送車２１の平均移動速度を第１移動経路Ｒ１の距離で割った値と、第２搬送車２２の平均移動速度を第２移動経路Ｒ２の距離で割った値とを足すことで算出してよい。また、管理装置１０は、稼働状況取得部１５により第１搬送車２１及び第２搬送車２２の位置を定期的に取得して、搬送車が第２給電装置３２を通過する頻度を計測してもよい。

管理装置１０の順位付与部１６は、第１給電装置３１に関する搬送車が通過する頻度ｒ１と、第２給電装置３２に関する搬送車が通過する頻度ｒ２と、に基づいて、第１給電装置３１及び第２給電装置３２に優先順位を付与する（Ｓ３２）。決定部１２は、順位付与部１６により付与された優先順位に応じて、第１給電装置３１及び第２給電装置３２それぞれの使用可能電力を決定する（Ｓ３３）。複数の給電装置に優先順位を付与し、優先順位に応じて使用可能電力を決定することで、優先順位の高い給電装置の使用可能電力を大きくして、当該給電装置による搬送車の充電を早く終わらせるようにすることができる。そのため、画一的でない使用可能電力の割り振りがなされ、搬送車の充電が柔軟に行われるようになる。

一般に、順位付与部１６は、優先順位を、複数の給電装置の設置場所と搬送車の移動経路との関係に応じて、複数の給電装置に対し付与する。給電装置の設置場所と搬送車の移動経路との関係を考慮することで、搬送車の移動の実態に応じて複数の給電装置の使用可能電力を決定することができ、搬送車の充電効率を高めることができる。

以下では、決定部１２が、第１給電装置３１の使用可能電力をＷ×ｄ（０≦ｄ≦１）と決定し、第２給電装置３２の使用可能電力をＷ×（１−ｄ）と決定する場合について説明する。順位付与部１６は、優先順位を、搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど高くなるように、複数の給電装置に対し付与してよい。例えば、第２給電装置３２に関する搬送車が通過する頻度ｒ２が、第１給電装置３１に関する搬送車が通過する頻度ｒ１より大きい場合（ｒ２＞ｒ１）、ｄ＜１／２として、第１給電装置３１の使用可能電力をＷ×ｄと決定し、第２給電装置３２の使用可能電力をＷ×（１−ｄ）と決定してよい。すなわち、決定部１２は、第２給電装置３２の使用可能電力が第１給電装置３１の使用可能電力より大きくなるように決定してよい。ここで、ｄの値は、ｄ＜１／２を満たす任意の値としてよいが、例えば、シグモイド関数Ｓ（ｔ）＝（１＋ｅｘｐ（−ｔ））^-1を用いて、ｄ＝Ｓ（１−ｒ２／ｒ１）と定めて、通過頻度の違いが大きいほど使用可能電力の偏りが大きくなるようにしてもよい。

搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど優先順位が高くなるようにすることで、搬送車を充電する頻度が高いと推定される給電装置の使用可能電力が、他の給電装置の使用可能電力よりも大きくなるように決定され、搬送車の充電時間を短縮し、搬送車の充電待ち時間を減らすことができる。

順位付与部１６は、優先順位を、搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど低くなるように、複数の給電装置に対し付与してもよい。例えば、第２給電装置３２に関する搬送車が通過する頻度ｒ２が、第１給電装置３１に関する搬送車が通過する頻度ｒ１より大きい場合（ｒ２＞ｒ１）、ｄ＞１／２として、第１給電装置３１の使用可能電力をＷ×ｄと決定し、第２給電装置３２の使用可能電力をＷ×（１−ｄ）と決定してよい。すなわち、決定部１２は、第２給電装置３２の使用可能電力が第１給電装置３１の使用可能電力より小さくなるように決定してよい。ここで、ｄの値は、ｄ＞１／２を満たす任意の値としてよいが、例えば、シグモイド関数Ｓ（ｔ）＝（１＋ｅｘｐ（−ｔ））^-1を用いて、ｄ＝Ｓ（ｒ２／ｒ１−１）と定めて、通過頻度の違いが大きいほど使用可能電力の偏りが大きくなるようにしてもよい。

搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど優先順位が低くなるようにすることで、搬送車を充電する頻度が高いと推定される給電装置の使用可能電力が、他の給電装置の使用可能電力よりも小さくなるように決定され、特定の給電装置の使用電力が突出して大きくなることを防ぐことができる。

図６は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００により実行される第２給電処理のフローチャートである。第１給電装置３１は、搬送車にワイヤレス給電を行うにあたって、事前に使用可能電力の通知を管理装置１０に対して要求する（Ｓ４０）。

管理装置１０は、要求受信部１１により使用可能電力の通知の要求を受信し、給電中の給電装置が一台も無いため、決定部１２により第１給電装置３１の使用可能電力をＷと決定し、使用可能電力送信部１４により使用可能電力Ｗを第１給電装置３１に通知する（Ｓ４１）。第１給電装置３１は、通知された使用可能電力の上限である給電電力Ｗで搬送車に対する給電を開始する（Ｓ４２）。

第１給電装置３１により搬送車に給電電力Ｗで給電を行っている間に、第２給電装置３２は、搬送車にワイヤレス給電を行うため、使用可能電力の通知を管理装置１０に対して要求する（Ｓ４３）。本例の場合、第１給電装置３１は給電電力Ｗで給電中であり、第２給電装置３２は、これから給電を行うために待機という稼働状況にある。また、第２給電装置３２は、順位付与部１６により、第１給電装置３１よりも高い優先順位を付与されている。そこで、決定部１２は、優先順位に応じて、第１給電装置３１の使用可能電力をＷ×ｄ（ｄ＜１／２）と決定し、第２給電装置３２の使用可能電力をＷ×（１−ｄ）と決定する。

管理装置１０は、使用可能電力送信部１４によって、第１給電装置３１に対して使用可能電力Ｗ×ｄを通知し（Ｓ４４）、第２給電装置３２に対して使用可能電力Ｗ×（１−ｄ）を通知する（Ｓ４５）。この際、管理装置１０は、第１給電装置３１に対する使用可能電力の通知を先に送信し、所定時間の経過を待った後、第２給電装置３２に対する使用可能電力の通知を送信する。既に給電中の給電装置に対して使用可能電力の変更通知を先に送信することで、使用電力の合計値が所定の電力値Ｗを超えないようにすることができる。第１給電装置３１は、通知を受けて、給電電力をＷからＷ×ｄに変更する（Ｓ４６）。その後、第２給電装置３２は、給電電力Ｗ×（１−ｄ）で搬送車に対する給電を開始する（Ｓ４７）。

本例では、搬送車の通過する頻度に応じて使用可能電力を決定した結果、第２給電装置３２の使用可能電力が第１給電装置３１の使用可能電力よりも大きい。そのため、本例では、第２給電装置３２が、第１給電装置３１よりも先に搬送車の充電を終えて給電を終了し、給電終了を管理装置１０に通知する（Ｓ４８）。管理装置１０の決定部１２は、第１給電装置３１のみが給電を行っているという稼働状況に応じて、第１給電装置３１の使用可能電力をＷに決定する。使用可能電力送信部１４は、第１給電装置３１に対して、使用可能電力Ｗを通知する（Ｓ４９）。

第１給電装置３１は、通知を受けて、給電電力をＷ×ｄからＷに変更する（Ｓ５０）。その後、第１給電装置３１は、搬送車の充電を終えて給電を終了し、給電終了を管理装置１０に通知する（Ｓ５１）。以上により、ワイヤレス給電システム１００により実行される第２給電処理が終了する。

図７は、本発明の実施形態に係るワイヤレス給電システム１００により実行される第３給電処理のフローチャートである。本例では、決定部１２が、搬送車に給電中である給電装置の使用可能電力を、搬送車に備えらえたキャパシタ２６の充電電圧に応じて変化するように決定する場合について説明する。

第１給電装置３１（又は第２給電装置３２）は、搬送車にワイヤレス給電を行うにあたって、事前に使用可能電力の通知を管理装置１０に対して要求する（Ｓ６０）。管理装置１０は、稼働状況取得部１５により、充電待機中の搬送車について、キャパシタ２６の充電電圧を取得する（Ｓ６１）。そして、決定部１２は、キャパシタ２６の充電電圧に応じた倍率ｖ１（０＜ｖ１≦１）を算出して、使用可能電力をＷ×ｖ１と決定し、使用可能電力送信部１４により使用可能電力Ｗ×ｖ１を第１給電装置３１に通知する（Ｓ６２）。第１給電装置３１は、通知された使用可能電力の上限である給電電力Ｗ×ｖ１で搬送車に対する給電を開始する（Ｓ６３）。

管理装置１０は、稼働状況取得部１５により、充電中の搬送車について、キャパシタ２６の充電電圧を継続的に取得する。決定部１２は、キャパシタ２６の充電電圧に応じた倍率ｖ２（０＜ｖ１≦ｖ２≦１）を算出して、使用可能電力をＷ×ｖ２と決定し、使用可能電力送信部１４により使用可能電力Ｗ×ｖ２を第１給電装置３１に通知する（Ｓ６４）。第１給電装置３１は、給電電力をＷ×ｖ１からＷ×ｖ２に変更する（Ｓ６５）。その後、第１給電装置３１は、搬送車の充電を終えて給電を終了し、給電終了を管理装置１０に通知する（Ｓ６６）。以上により、ワイヤレス給電システム１００により実行される第３給電処理が終了する。なお、本例では使用可能電力の変更を一度行う場合について説明したが、使用可能電力は、二度以上変更されてもよいし、キャパシタ２６の充電電圧に応じて連続的に変化させてもよい。

搬送車に給電中である給電装置の使用可能電力を、搬送車に備えらえたキャパシタ２６の充電電圧に応じて変化するように決定することで、キャパシタ２６の充電電圧の変化に追随するように給電装置の使用可能電力を変化させることができ、キャパシタ２６の負荷を減らした充電を行うことができる。また、キャパシタ２６の充電電圧は、キャパシタ２６に蓄電された電荷量に比例して大きくなるため、充電が進むにつれて使用可能電力を上昇させることで、一定電流でキャパシタ２６を充電することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１０…管理装置、１１…要求受信部、１２…決定部、１３…電力設定記憶部、１４…使用可能電力送信部、１５…稼働状況取得部、１６…順位付与部、２１…第１搬送車、２２…第２搬送車、２５…ワイヤレス受電部、２６…キャパシタ、３１…第１給電装置、３２…第２給電装置、３５…ワイヤレス給電部、１００…ワイヤレス給電システム、Ｒ１…第１移動経路、Ｒ２…第２移動経路。

Claims

搬送車と、
前記搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置と、
前記複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、前記複数の給電装置の稼働状況に応じて、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部を有する管理装置と、
を備えるワイヤレス給電システム。
前記決定部は、前記複数の給電装置それぞれに設定された上限電力を超えない範囲で、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する、
請求項１に記載のワイヤレス給電システム。
前記決定部は、前記複数の給電装置の使用電力の合計値が前記所定の電力値となるように、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する、
請求項１又は２に記載のワイヤレス給電システム。
前記複数の給電装置の稼働状況は、前記搬送車に対し給電を行っている給電装置の数を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤレス給電システム。
前記決定部は、前記所定の電力値を前記搬送車に対し給電を行っている給電装置の数で割った値を、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力として決定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤレス給電システム。
前記管理装置は、前記複数の給電装置に対し、使用可能電力の割り当てに関する優先順位を付与する順位付与部をさらに有し、
前記決定部は、前記優先順位に応じて、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載のワイヤレス給電システム。
前記順位付与部は、前記優先順位を、前記複数の給電装置の設置場所と前記搬送車の移動経路との関係に応じて、前記複数の給電装置に対し付与する、
請求項６に記載のワイヤレス給電システム。
前記順位付与部は、前記優先順位を、前記搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど高くなるように、前記複数の給電装置に対し付与する、
請求項６又は７に記載のワイヤレス給電システム。
前記順位付与部は、前記優先順位を、前記搬送車が通過する頻度が高い場所に設置される給電装置ほど低くなるように、前記複数の給電装置に対し付与する、
請求項６又は７に記載のワイヤレス給電システム。
前記搬送車は、前記複数の給電装置により充電されるキャパシタを有し、
前記決定部は、前記搬送車に給電中である給電装置の使用可能電力を、前記キャパシタの充電電圧に応じて変化するように決定する、
請求項１から９のいずれか１項に記載のワイヤレス給電システム。
搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、前記複数の給電装置の稼働状況に応じて、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部を備える、
管理装置。
搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力を管理する管理装置によって、前記複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、前記複数の給電装置の稼働状況に応じて、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定するステップを含む、
管理方法。
搬送車にワイヤレス給電を行う複数の給電装置の使用電力を管理する管理装置に備えられたコンピュータを、
前記複数の給電装置の使用電力の合計値が所定の電力値以下となるように、前記複数の給電装置の稼働状況に応じて、前記複数の給電装置それぞれの使用可能電力を決定する決定部として機能させる、
管理プログラム。