JP2018157622A - 非接触充電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】特定の者に限らず第三者であっても磁界曝露の予防的措置を取り、送電部と受電部の間の障害物を取り除くことができる非接触充電システムを提供すること。
【解決手段】非接触充電システムは、輸送機器に搭載された受電部と、平面に配設され、受電部に対して非接触で送電する送電部と、送電部への電力供給を制御する電源ユニットと、を備える。電源ユニットは、送電部から受電部への非接触送電を一時停止又は再開するための操作部を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、非接触電力伝送技術を利用する非接触充電システムに関する。
特許文献１には、非接触で電力を供給するシステムにおいて、送電部と受電部の間に人や物等の障害物が存在する場合に、迅速にこれを検出して給電状態を制御する給電システムが記載されている。この給電システムでは、伝送効率検出部で検出した伝送効率が規定値未満である場合には、障害物が存在する可能性があるので送電を一時的に停止し、定期的に微小電力で送電して効率を検出する。その後、伝送効率が規定値以上となった場合に正規の電力で送電を再開する。
特許第５２５８５２１号公報
上述した特許文献１の給電システムでは、伝送効率が規定値未満に低下して、送電部と受電部の間に障害物が存在する可能性があると判断した場合には、送電を一時的に停止する。このため、送電が停止するまでの間に、障害物が磁界曝露の影響を受ける可能性がある。特に、車両への非接触給電では、送電部と受電部との間に発生する磁界が基準値を超える場合には人体の磁界曝露の予防的措置を取る規定が、例えば米自動車技術会の標準規格「SAE J2954 v.39 draft」にある。このため、当該規定に沿った磁界の人体曝露基準を満たす予防的措置を取ることのできるシステムが望まれる。
また、上記給電システムにおいて、伝送効率が規定値未満に低下しない程に小さな障害物であれば、この障害物は磁界曝露の影響を受け続けてしまうが、この障害物が金属片であると、磁界曝露による金属片の発熱のために送電部が損傷する可能性がある。このため、送電部と受電部の間の障害物は、迅速かつ確実に取り除く必要がある。
送電部と受電部の間の障害物を取り除く際、非接触送電を開始した者又は非接触送電を制御可能な者がその場にいれば、その者が非接触送電を中止すれば良い。しかし、そうではない場合、すなわち、非接触送電を開始した者又は非接触送電を制御可能な者がその場にいない場合に、その他の者（第三者）が磁界曝露の影響を受けず容易に障害物を取り除く方法はない。
本発明の目的は、特定の者に限らず第三者であっても磁界曝露の予防的措置を取り、送電部と受電部の間の障害物を取り除くことができる非接触充電システムを提供することである。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
輸送機器（例えば、後述の実施形態での電動車両ＥＶ）に搭載された受電部（例えば、後述の実施形態での受電装置１０）と、
平面に配設され、前記受電部に対して非接触で送電する送電部（例えば、後述の実施形態での送電装置２０）と、
前記送電部への電力供給を制御する電源ユニット（例えば、後述の実施形態での電源ユニット３０）と、を備え、
前記電源ユニットは、前記送電部から前記受電部への非接触送電を一時停止又は再開するための操作部（例えば、後述の実施形態でのボタン３１）を有する、非接触充電システムである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記送電部が前記非接触送電を行っている間は前記非接触送電中である旨を視覚的又は聴覚的に報知する報知部（例えば、後述の実施形態でのＬＥＤディスプレイ２５，スピーカー２７）を備える。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
少なくとも視覚的な報知を行う前記報知部は、前記送電部に設けられる。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、
前記操作部に対する操作に応じて前記非接触送電を一時停止した際に警告を発する警告部（例えば、後述の実施形態での警告部３３）を備える。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
電子的な通知を、前記輸送機器の所有者に対応する所定の宛先に送る通知部（例えば、後述の実施形態での無線部３５）を備え、
前記操作部の操作による前記非接触送電の一時停止から再開されないまま所定時間が経過すると、前記警告部は前記警告を停止し、前記通知部は、前記操作部が操作されたために前記非接触送電が一時停止した旨を示す電子的な通知を前記所定の宛先に送る。
請求項６に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、
前記操作部の操作による前記非接触送電の一時停止又は再開を含む電子的な通知を、前記輸送機器の所有者に対応する所定の宛先に送る通知部（例えば、後述の実施形態での無線部３５）を備える。
請求項１の発明によれば、非接触送電中に送電部と受電部の間に障害物が入り込んだ場合であっても、当該障害物を取り除こうとする者は、電源ユニットの操作部を操作して非接触送電を一時停止した状態で障害物を取り除くことができる。操作部は、非接触送電を開始した特定の者以外の第三者も操作可能であるため、障害物を取り除こうとする者は、磁界曝露の予防的措置を取り、送電部と受電部の間の障害物を取り除くことができる。また、障害物を取り除いた後は、再び操作部を操作することによって非接触送電を再開できるため、上記特定の者による手間を省くことができる。
請求項２の発明によれば、障害物を取り除こうとする者は、報知部による視覚的又は聴覚的な報知によって、非接触送電中であることを容易に知ることができる。
請求項３の発明によれば、障害物を取り除こうとする者は、送電部と受電部の間に入り込んだ障害物を屈みこんで見た際に、報知部による少なくとも視覚的な報知によって、非接触送電中であることを確実に知ることができる。
請求項４の発明によれば、操作部の操作により非接触送電が一時停止されると警告部が警告を発するため、障害物を取り除こうとする者は、非接触送電が一時停止した状態であることを認識できる。また、警告によって非接触送電の再開を促すことができる。さらに、いたずら等による非接触送電の一時停止の継続状態を、警告によって抑止できる。
請求項５の発明によれば、輸送機器の所有者が警告部による警告を認識できない非接触充電システムの設置場所から離れた位置にいても、当該所有者は、操作部が操作されたために非接触送電が一時停止したことを、所定の宛先に送られた電子的な通知から知ることができる。また、警告は非接触送電の一時停止から所定時間が経過すると停止されるため、警告が継続することによる煩わしさをなくすことができる。
請求項６の発明によれば、輸送機器の所有者が非接触充電システムの設置場所から離れた位置にいても、当該所有者は、操作部が操作されたために非接触送電が一時停止したこと又は再開したことを含む充電状況を、所定の宛先に送られた電子的な通知から知ることができる。
送電装置が配設された駐車位置に電動車両を駐車する途中の状態を示す上面図である。 一実施形態の送電装置が配設された駐車位置に電動車両が駐車された状態を示す側面図である。 送電装置から受電装置に非接触送電が行われている状態の拡大側面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
図１は、送電装置が配設された駐車位置に電動車両を駐車する途中の状態を示す上面図である。図２は、送電装置が配設された駐車位置に電動車両が駐車された状態を示す側面図である。図１及び図２に示すように、非接触で交流電力を受電する受電装置１０を有する電動車両ＥＶの駐車位置に配設された送電装置２０は、駐車設備を構成する路面等に配設され、電源ユニット３０を介して、商用電源等の外部の電力系統に接続されている。電動車両ＥＶの運転者は、図１に示すように、電動車両ＥＶが送電装置２０に向けて後進又は前進するよう運転して、電動車両ＥＶの受電装置１０が送電装置２０と対向する位置で停車する。
以下、図１及び図２に示した非接触充電システムが備える各構成要素について説明する。
図２に示すように、送電装置２０は、１次コイル２１及び筐体２３を有し、電動車両ＥＶの受電装置１０は２次コイル１１を有する。このため、各コイルの巻回面が対向して互いに近接した状態で、外部の電力系統から得られた交流電力によって送電装置２０の１次コイル２１が通電すると、電磁誘導の作用によって受電装置１０に誘導起電力が発生し２次コイル１１に誘導電流が流れる。この誘導電流によって、電動車両ＥＶのバッテリは整流器を介して充電（非接触充電）される。このようにして、送電装置２０から受電装置１０への非接触送電が行われる。
送電装置２０の筐体２３には、図３に示すように、送電装置２０が非接触送電を行っている間は非接触送電中である旨を視覚的に報知するＬＥＤディスプレイ２５と、聴覚的に報知するスピーカー２７とが設けられている。なお、ＬＥＤディスプレイ２５は、筐体２３の四方側面に設けられる。ＬＥＤディスプレイ２５は、非接触送電中に表示面が点灯又は点滅し、中央部には「充電中」と表示する。また、非接触送電中、スピーカー２７は、送電装置２０に近づかないと聞こえない程度の音量の騒音を出力する。
電源ユニット３０は、図示しない配電設備等を介して電力網に接続されており、送電装置２０への交流電力の供給を制御する。なお、電源ユニット３０と送電装置２０の１次コイル２１とは、路面下に埋設された電源ケーブル４０によって接続されている。電源ユニット３０は、送電装置２０から受電装置１０への非接触送電を一時停止又は再開するためのボタン３１と、ボタン３１の操作によって非接触送電が一時停止した際に警告を発する警告部３３と、電動車両ＥＶの所有者に対応する所定の宛先に無線信号を送信する無線部３５とを有する。
非接触送電を一時停止又は再開するためのボタン３１は、電動車両ＥＶの所有者以外の者（第三者）であっても操作可能であり、非接触送電中にボタン３１が押されると、電源ユニット３０は、非接触送電を一時停止するよう処理する。電源ユニット３０は、非接触送電を一時停止すると、警告部３３が警告を発するよう処理する。当該警告は、警告音及び警告表示の少なくともいずれかである。一方、非接触送電が一時停止されている間、送電装置２０に設けられたＬＥＤディスプレイ２５は消灯し、スピーカー２７の出力も停止される。なお、電源ユニット３０は、非接触送電を一時停止した際に、ボタン３１が操作されたために非接触送電が一時停止された旨を示す電子的な通知を所定の宛先に送信するよう無線部３５を制御しても良い。無線部３５が電子的な通知を送信する宛先に対応する電子機器は、電動車両ＥＶの所有者が有する携帯情報端末又は電動車両ＥＶのワイヤレスキー等である。
ボタン３１の操作による非接触送電の一時停止から再開されないまま所定時間（例えば３０秒）が経過すると、電源ユニット３０は、警告部３３が発生している警告を停止し、ボタン３１が操作されたために非接触送電が一時停止した旨を示す電子的な通知を所定の宛先に送信するよう無線部３５を制御する。非接触送電が一時停止された後、送電装置２０と受電装置１０の間の空間に入り込んだ図２に示す障害物１００が第三者等によって取り除かれ、電源ユニット３０のボタン３１が再び押されると、電源ユニット３０は、非接触送電を再開するよう処理する。このとき、電源ユニット３０は、非接触送電が再開された旨を示す電子メール等を所定の宛先に送信するよう無線部３５を制御する。
なお、電動車両ＥＶは電源ユニット３０のボタン３１の操作による非接触送電の停止及び再開を監視しており、非接触送電が一時停止した旨を示す電子的な通知及び非接触送電が再開された旨を示す電子的な通知は、電動車両ＥＶに設けられた無線部１２から送信されても良い。無線部１２には電動車両ＥＶの所有者に対応する所定の宛先が登録されており、無線部１２が送信する電子的な通知は、当該登録された所定の宛先に送信される。
以上説明したように、本実施形態によれば、非接触送電中に送電装置２０と受電装置１０の間に障害物が入り込んだ場合であっても、当該障害物を取り除こうとする者は、電源ユニット３０のボタン３１を押して非接触送電を一時停止した状態で障害物を取り除くことができる。ボタン３１は、電動車両ＥＶの所有者以外の第三者も操作可能であるため、障害物を取り除こうとする者は、磁界曝露の予防的措置を取り、送電装置２０と受電装置１０の間の障害物を取り除くことができる。また、障害物を取り除いた後は、再びボタン３１を押すことによって非接触送電を再開できるため、電動車両ＥＶの所有者による手間を省くことができる。
また、障害物を取り除こうとする者は、送電装置２０と受電装置１０の間に入り込んだ障害物を屈みこんで見た際に、送電装置２０に設けられたＬＥＤディスプレイ２５及びスピーカー２７の報知によって、非接触送電中であることを容易かつ確実に知ることができる。
また、ボタン３１の操作により非接触送電が一時停止されると電源ユニット３０の警告部３３が警告を発するため、障害物を取り除こうとする者は、非接触送電が一時停止した状態であることを認識できる。また、警告によって非接触送電の再開を促すことができる。さらに、いたずら等による非接触送電の一時停止の継続状態を、警告によって抑止できる。
また、電動車両ＥＶの所有者が警告部３３による警告を認識できない非接触充電システムの設置場所から離れた位置にいても、当該所有者は、ボタン３１が押されたために非接触送電が一時停止したことを、所定の宛先に送られた電子的な通知から知ることができる。また、警告は非接触送電の一時停止から所定時間が経過すると停止されるため、警告が継続することによる煩わしさをなくすことができる。
また、電動車両ＥＶの所有者が非接触充電システムの設置場所から離れた位置にいても、当該所有者は、ボタン３１が押されたために非接触送電が一時停止したこと又は再開したことを含む充電状況を、所定の宛先に送られた電子的な通知から知ることができる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
１０ 受電装置
１１ ２次コイル
２０ 送電装置
２１ １次コイル
２３ 筐体
２５ ＬＥＤディスプレイ
２７ スピーカー
３０ 電源ユニット
３１ ボタン
３３ 警告部
３５，１２ 無線部
４０ 電源ケーブル
ＥＶ 電動車両

Claims (6)

  1. 輸送機器に搭載された受電部と、
    平面に配設され、前記受電部に対して非接触で送電する送電部と、
    前記送電部への電力供給を制御する電源ユニットと、を備え、
    前記電源ユニットは、前記送電部から前記受電部への非接触送電を一時停止又は再開するための操作部を有する、非接触充電システム。
  2. 請求項１に記載の非接触充電システムであって、
    前記送電部が前記非接触送電を行っている間は前記非接触送電中である旨を視覚的又は聴覚的に報知する報知部を備えた、非接触充電システム。
  3. 請求項２に記載の非接触充電システムであって、
    少なくとも視覚的な報知を行う前記報知部は、前記送電部に設けられた、非接触充電システム。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触充電システムであって、
    前記操作部に対する操作に応じて前記非接触送電を一時停止した際に警告を発する警告部を備えた、非接触充電システム。
  5. 請求項４に記載の非接触充電システムであって、
    電子的な通知を、前記輸送機器の所有者に対応する所定の宛先に送る通知部を備え、
    前記操作部の操作による前記非接触送電の一時停止から再開されないまま所定時間が経過すると、前記警告部は前記警告を停止し、前記通知部は、前記操作部が操作されたために前記非接触送電が一時停止した旨を示す電子的な通知を前記所定の宛先に送る、非接触充電システム。
  6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触充電システムであって、
    前記操作部の操作による前記非接触送電の一時停止又は再開を含む電子的な通知を、前記輸送機器の所有者に対応する所定の宛先に送る通知部を備えた、非接触充電システム。
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