JP2019115096A - 移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に、本発明の実施の形態1における双方向非接触電力伝送装置を備える移動体の構成を示す。ここでは、移動体1と移動体2の2台による組み合わせを示している。
移動体2も移動体1と同様に、送受電回路4、送受電コイル6、蓄電部8、移動部10、制御部12、通信部14から構成され、同様の動作をおこなう。ただし、移動体1と移動体2を組み合わせた動作で、移動体1が送電側のときには移動体2が受電側、移動体1が受電側のときは移動体2が送電側として動作するように制御を行う。
制御部11は、通信部13を使って移動体1側の充電要求度Aとして100を通信で送信する。また、移動体2側の充電要求度Bである20を通信で受信する。(ステップS102)
移動体1の要求度が移動体2側へ、移動体2の要求度が移動体1へ通信が完了しているか確認をする。通信が完了していないときはステップS102に戻り、通信が完了しているときには次のステップへ進む。一定時間以内に通信が終了しないときには終了処理などが必要となるが、ここでは省略する。(ステップS103)
制御部11は、移動体1の充電要求度Aである100と移動体2の充電要求度Bである10から、移動体間の送電方向と送電電力量を算出する。充電要求度A>充電要求度Bであるため、移動体1は受電側となる。移動体2の制御部12も同様の処理を行い、移動体2が送電側となる。移動体1と移動体2の充電要求度が一致する電力量を計算すると、図7aのように60kWhが算出され、その電力量を送電した後の移動体1と移動体2の残電力量と残走行距離と要求度は図7bのようになる。ここでは制御部11と制御部12が同様の処理を行ったが、どちらか片方が処理を行なって送電か受電かの決定と送受電する電力量を計算し、他方へ通信で伝達しても良い。ここでは説明を単純化するため、送電した電力がそのまま受電されるものとして説明したが、送電側の蓄電池から減少する蓄電量と受電側に増加する蓄電量の比率である送受電効率を考慮に入れることが望ましい。(ステップS104)
制御部11は、ステップS104の結果により移動体1が受電側となることが決まったので、受電動作ステップS109進む。(ステップS105)
制御部11は、送受電コイル5が受電コイルとして移動体2からのワイヤレス電力を受電し、送受電回路3が受電回路として受電した電力を整流と電圧の変換を行い、蓄電部7に電力が蓄電されるように制御する。(ステップS109)
制御部11は、必要な電力を受電し終わった、または送電側からの送電が終了するなどにより受電が終了するかを判定し、受電が終了しないときには受電動作を続け、受電が終了したときには受電終了動作に進む。(ステップS110)
制御部11は、送受電回路を停止する。(ステップS111)
以上の動作により、移動体1の受電動作が完了する。
制御部12は、ステップS104で算出した指定の電力量を送電したかを判断する。指定量の送電が終わっていないときには送電動作を継続し、指定量の送電が終わった時にはステップS108へ進む。(ステップS107)
制御部12は、送受電回路を制御して送電を停止する。(ステップS108)
以上の移動体1と移動体2の動作により、電池残量から充電の要求度を計算し、要求度が低い方から要求度が高い方へ、双方の要求度が一致する電力量の送電を行うことで、必要な電力量を必要な方へ送電することができる。
<実施の形態2>
図8に本発明の実施の形態2における双方向非接触電力伝送装置を備える移動体の構成を示す。図8の1〜14は実施の形態1の図1と同様であり、同じ動作をする部分は省略する。
次に制御部11は、必要走行距離と蓄電残量から移動体1の充電要求度Aを算出する。図9の記載条件では、残電力量が60kWhで走行距離1kmに必要な電力量が1kWhであるため、残走行距離が60kmである。このときの残走行距離と充電要求度の関係の一例として、図10に示す関係を使うことができる。移動体1は必要走行距離が60kmであるため、60km以下の残走行距離最大の充電要求度である100とし、60km以上を順次低減させている。移動体2についても同様に10km以下の走行距離は最大の充電要求度である100とし、10km以上を順次低減させている。この残走行距離と充電要求度の関係を使用するとき、制御部11は図11のように移動体1の充電要求度を100と算出する。同様に制御部12は図11のように移動体2の充電要求度を70と算出する。(ステップS202)
以下のステップにおいて、実施の形態1と同様の動作を行うと、図13aのように送受電方向と送受電量は移動体1が受電側となり10kWhの電力量を受電、移動体2が送電側となり10kWhの電力量を送電する。送受電後は図13bのように、移動体1の残電力量は70kWh、残走行距離は70km、充電要求度は80となり、移動体2の残電力量は30kWh、残走行距離は30km、充電要求度は80となる。
<実施の形態3>
図14は本発明の実施の形態3における制御のフローチャートである。
次に、制御部11は、通信部13を使って移動体1側の充電要求度Aとして100と、移動体1の受電対価RAとして150と、移動体1の送電対価TAとして100を通信で送信する。また、移動体2側の充電要求度Bである20と、移動体2の受電対価RBとして130と、移動体2の送電対価TBとして120を通信で受信する。(ステップS301)
実施の形態2と同様に、移動体1の要求度と受電対価と送電対価が移動体2側へ、移動体2の要求度と受電対価と送電対価が移動体1へ通信が完了しているか確認をし、通信が完了したら送電側になるか受電側になるかと、送電電力量を算出する。(ステップS103、ステップS104)
送電側の送電対価と受電側の受電対価を比較し、送電側の受電対価が受電側の受電対価以上であるときはステップS105以降の送受電動作を行う。送電側の受電対価が受電側の受電対価未満の時は、送電対価と受電対価の交渉が成立しなかったので、終了する。(ステップS302)
この例では、移動体1が受電側となり、移動体2が送電側となり、移動体1は1kWhあたり150円以下であれば受電を行い、移動体2は1kWhあたり120円以上であれば送電を行う条件であるTB(120円/kWh)≦RA(150円/kWh)が成立し、送受電動作を行う。
<実施の形態4>
図16は本発明の実施の形態4における制御のフローチャートである。
次に、制御部11は、通信部13を使って移動体1側の充電要求度Aとして100と、移動体1の受電対価RAとして150と、移動体1の送電対価TAとして100を通信で送信する。また、複数の移動体の充電要求度と、受電対価と送電対価を通信で受信する。複数の移動体との通信は異なる相手が見つからなくなるまで確認を続けても良いし、一定時間で区切っても良い。また、通信相手の上限数を設けても良い(ステップS401)
実施の形態3と同様に、移動体1の要求度と受電対価と送電対価が相手側移動体へ、複数の移動体の要求度と受電対価と送電対価が移動体1へ通信が完了しているか確認をし、通信が完了したら複数の移動体との要求度の比較を行い送電側になるか受電側になるかと、送電電力量を算出する。(ステップS103、ステップS104)
送電側は、受電側が複数の場合は受電対価が最大の移動体を選択する。受電側は、送電側が複数の場合は送電対価が最小の移動体を選択する。
移動体1は相手側として移動体3から選択され、送電側の移動体1の送電対価100≦受電側の移動体3の受電対価140であるので、次のステップS105へ進む。移動体3は相手側として移動体1から選択され、送電側の移動体1の送電対価100≦受電側の移動体3の受電対価140であるので、次のステップS105へ進む。移動体2は相手側から選択されなかったので動作を終了する。(ステップS403)
別の例として、3台の移動体間での送受電方向と受電対価と送電対価が図18の場合を想定する。
移動体1は相手側として移動体3から選択され、送電側の移動体3の送電対価100≦受電側の移動体1の受電対価150であるので、次のステップS105へ進む。移動体3は相手側として移動体1から選択され、送電側の移動体3の送電対価100≦受電側の移動体1の受電対価150であるので、次のステップS105へ進む。移動体2は相手側から選択されなかったので動作を終了する。(ステップS403)
ここでは例として移動体を3台としたが、台数が多いときには移動体間での通信によらず、サーバーコンピュータ等を用いて送受電の対象を同様の方法で求めることもできる。また、送電側が複数かつ受電側が複数で、送受電の組の成立の計算が困難なときには、先着順に決定したり、送電対価や受電対価によって優先順位を付けて決めることもできる。
もっとも高い受電対価を設定した移動体に対しその受電対価で送電を行い、
他移動体へ送電を行える移動体が複数あるときもっとも安い送電対価を設定した移動体からその送電対価で受電を行うことができる。
2 移動体2
3,4 送受電回路
5,6 送受電コイル
7,8 蓄電部
9,10 移動部
11,12 制御部
13,14 通信部
15,16 位置情報検出部
Claims (5)
- 非接触により電力の送電および電力の受電をすることが可能な非接触電力送受電手段と、
前記電力を充電する蓄電手段と、
前記蓄電手段の前記電力により移動する移動手段と、
通信を行う通信手段と、
を備えた移動体であって、
前記蓄電手段に蓄えられている電力量、又は前記電力量から求められる移動可能距離、又は前記電力量から求められる充電比率、に基づいて前記移動手段における充電要求度を算出する制御手段を有し、
複数の前記移動体の間で前記通信を行うことにより、各々の前記移動体における前記充電要求度を取得し、
複数の前記移動体の間で、前記充電要求度が等しくなるように前記電力を送電および受電することを特徴とする移動体。 - 前記移動体の現在位置を検出する位置情報検出手段を備え、
前記制御手段は、前記現在位置から商用電源に接続された定置充電器までの必要走行距離を算出し、前記移動可能距離が前記必要走行距離以下の場合は、送電を行わないように前記充電要求度を高くする請求項1に記載の移動体。 - 前記受電をする前記移動体が前記送電をする前記移動体に支払う受電対価、及び前記送電をする前記移動体が前記受電をする前記移動体に支払う送電対価を設定し、
前記送電対価が前記受電対価以下であるときに、複数の前記移動体の間で前記電力の送電および受電をする請求項1に記載の移動体。 - 前記受電をする複数の前記移動体のうち、最も高い受電対価を設定した前記移動体に対して前記電力の送電を行う請求項3に記載の移動体。
- 前記送電をする複数の前記移動体のうち、最も安い送電対価を設定した前記移動体から前記電力の受電を行う請求項3に記載の移動体。
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