JP2021023021A - 充電システム - Google Patents

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敦士 中島
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Abstract

【課題】バッテリを搭載した車両を用いる作業の作業効率のさらなる向上を図ることができる充電システムを提供する。【解決手段】非接触で電力を受電可能な受電部１２と、受電部で受電された電力により充電されるバッテリ１１と、を備える車両１０のバッテリを充電するためのシステムにおいて、充電システム２０は、予め決められた経路に沿って配置され、受電部に非接触で電力を給電可能な複数の給電部２１を含む充電装置２２と、車両の現在位置を検知する検知部と、検知部により検知された車両の現在位置に基づいて、給電部から受電部に非接触で電力を給電する充電制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、充電システムに関する。
近年、空港では、車両を用いる作業（例えば、貨物の搬送作業など）の作業効率を高める技術について検討が進められている。
例えば、特許文献１には、貨物集積場と航空機の駐機場とを結んで設けられたガイド線に沿って自走し、貨物を搬送する牽引車に関する技術が開示されている。
特開２００２−３２１６９９号公報
しかし、特許文献１に記載の技術では、牽引車はエネルギーの充填中に走行を行うことができず、作業効率には改善の余地があった。
また、近年、空港では、排出する温室効果ガスの削減を目的として、空港で作業する車両を、バッテリを搭載した電気自動車に切り替える検討が進められている。
そのため、今後は、バッテリを搭載した車両を用いる作業の作業効率の向上を図ることの要求が高まると予測される。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、バッテリを搭載した車両を用いる作業の作業効率のさらなる向上を図ることができる充電システムを提供するものである。
本発明の一態様に係る充電システムは、
非接触で電力を受電可能な受電部と、前記受電部で受電された電力により充電されるバッテリと、を備える車両の前記バッテリを充電するための充電システムであって、
予め決められた経路に沿って配置され、前記受電部に非接触で電力を給電可能な複数の給電部を含む充電装置と、
前記車両の現在位置を検知する検知部と、
前記検知部により検知された前記車両の現在位置に基づいて、前記給電部から前記受電部に非接触で電力を給電する充電制御部と、
を備える。
上述した本発明の態様によれば、バッテリを搭載した車両を用いる作業の作業効率のさらなる向上を図れる充電システムを提供できる。
本実施の形態に係る充電システムの外観構成の例を示す図である。 本実施の形態に係る給電部の配置の例を示す図である。 本実施の形態に係る給電部の配置の他の例を示す図である。 本実施の形態に係る充電システムのブロック構成の例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る充電システムにおける、車両が走行中の処理の流れの例を示すフローチャートである。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る充電システム２０の外観構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る充電システム２０の外観構成の例を示す側面図であり、図２は、本実施の形態に係る給電部２１の配置の例を示す上面図である。
図１に示されるように、本実施の形態に係る充電システム２０は、車両１０のバッテリ１１を充電するためのシステムである。
車両１０は、詳細には、バッテリ１１を備える他、非接触で電力を受電可能な受電部１２を備えており、バッテリ１１は、受電部１２で受電された電力により充電される。
なお、車両１０は、バッテリ１１及び受電部１２を備える車両であれば良い。例えば、車両１０は、ＥＶ車（電気自動車）、ＰＨＶ車（プラグインハイブリッド車）、プラグインＦＣＶ車（プラグイン燃料電池車）などで良い。
本実施の形態では、車両１０は、空港で作業する作業車両であるものとする。具体的には、車両１０は、貨物を搬送するカーゴトラック、貨物等が積まれたコンテナを搬送するタグ車、貨物等が積まれたパレットを搬送するフォークリフトなどの作業車両であるが、これらには限定されない。
本実施の形態に係る充電システム２０は、複数の給電部２１を含む充電装置２２を備えている。
複数の給電部２１は、図１及び図２に示されるように、経路Ｒに沿って配置され、車両１０の受電部１２に非接触で電力を給電可能である。なお、図１は、給電部２１が地中に埋め込まれている例であるが、これには限定されない。例えば、給電部２１は、路面に設置されていても良い。
本実施の形態では、給電部２１から受電部１２へ電力を給電する給電方式は、電磁誘導方式であるものとする。電磁誘導方式の場合、給電部２１及び受電部１２をコイルで構成する。このとき、コイルの軸線方向が地面に垂直な方向と略一致するように、コイルを配置する。給電部２１を構成するコイルに電流を流すと、地面に垂直な方向に磁束が発生する。この給電部２１と重なる位置（詳細には、給電部２１で発生した磁束が、受電部１２を構成するコイルの内部を通ることが可能な位置。以下、同じ）に受電部１２が移動すると、この磁束により受電部１２を構成するコイルには誘電電流が流れる。このようにして、給電部２１から受電部１２に電力が給電される。
そのため、車両１０が経路Ｒを走行中は、受電部１２と位置が重なった給電部２１から、受電部１２に電力を給電する、という動作を繰り返す。これにより、経路Ｒを走行中の車両１０の受電部１２には電力が受電されるため、バッテリ１１が充電される。
ここで、複数の給電部２１が配置される経路Ｒの例について説明する。
空港で作業する車両１０の場合、空港での作業内容は予め決まっている。そのため、車両１０が空港での作業中に走行する経路の中には、予め決められた経路も存在する。例えば、車両１０がタグ車等であれば、貨物集積場と航空機の駐機場とを結ぶ経路は、車両１０が空港での作業中に必ず走行する、予め決められた経路となる。また、車両１０が自走可能である場合、予め決められた経路であれば、作業員が車両１０を運転しなくても、車両１０は自走可能である。
そこで、複数の給電部２１が配置される経路Ｒは、車両１０が空港での作業中に走行する、予め決められた経路とする。これにより、車両１０が空港での作業中に、バッテリ１１を充電することが可能となる。また、車両１０が自走可能である場合、経路Ｒは、車両１０が空港での作業中に自走する、予め決められた経路であっても良い。これにより、車両１０が空港で自走運転による作業中に、バッテリ１１を充電することが可能となる。
なお、図２は、経路Ｒが直線状である例であるが、これには限定されない。経路Ｒは、例えば、図３に示されるように、曲線状であっても良い。また、経路Ｒは、図２のような直線状の部分と、図３のような曲線状の部分と、が混在していても良い。
続いて、図４を参照して、本実施の形態に係る充電システム２０のブロック構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る充電システム２０のブロック構成の例を示すブロック図である。
図４に示されるように、本実施の形態に係る充電システム２０は、上述した充電装置２２を備える他、検知部２３及び充電制御部２４を備えている。
検知部２３は、車両１０の現在位置を検知する。例えば、車両１０がＧＰＳ（Global Positioning System）機能を備えている場合、検知部２３は、車両１０がＧＰＳ機能を用いて測位した車両１０の現在位置を取得しても良い。また、空港で作業する車両１０の場合、空港での作業内容や作業時間などの作業計画は予め決まっている。そのため、検知部２３は、車両１０の作業計画に基づいて、車両１０の現在位置を予測しても良い。
充電制御部２４は、検知部２３により検知された車両１０の現在位置に基づいて、給電部２１から受電部１２に非接触で電力を給電する。詳細には、充電制御部２４は、車両１０の現在位置に基づいて、複数の給電部２１のいずれかを選択し、選択した給電部２１から受電部１２に非接触で電力を給電する。例えば、充電制御部２４は、複数の給電部２１の各々が配置されている位置の位置情報を保持しておき、車両１０の現在位置から第１の所定距離内にある給電部２１を選択する。ただし、車両１０の走行方向と逆方向に位置する給電部２１は、車両１０が既に通過しているため、多くを選択する必要はない。そのため、充電制御部２４は、車両１０の位置の履歴などから車両１０の走行方向を判断し、車両１０の走行方向とは逆方向に位置する給電部２１については、現在位置から第２の所定距離（第１の所定距離＞第２の所定距離）内にある給電部２１を選択しても良い。
上述のように、電磁誘導方式の場合、受電部１２と位置が重なった給電部２１から給電された電力のみが、受電部１２で受電されることになる。言い換えれば、受電部１２と位置が重なっていない給電部２１から電力を給電しても、その電力は受電部１２では受電されず、無駄な電力が消費されてしまうことになる。
本実施の形態では、充電制御部２４は、車両１０の現在位置に基づいて選択した給電部２１からのみ、受電部１２に非接触で電力を給電する。そのため、無駄な電力消費を抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。
続いて、図５を参照して、本実施の形態に係る充電システム２０における、車両１０が走行中の処理の流れについて説明する。図５は、本実施の形態に係る充電システム２０における、車両１０が走行中の処理の流れの例を示すフローチャートである。
図５に示されるように、まず、充電制御部２４は、車両１０が経路Ｓを走行中であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。例えば、充電制御部２４は、複数の給電部２１の各々の位置情報を保持し、検知部２３が検知した車両１０の現在位置が複数の給電部２１のいずれかの位置と第３の所定距離内にあれば、車両１０が経路Ｓを走行中であると判断しても良い。又は、充電制御部２４は、空港での車両１０の作業内容や作業時間などの作業計画に基づいて、車両１０が経路Ｓを走行中であるか否かを判断しても良い。
車両１０が経路Ｓを走行中でない場合は（ステップＳ１０１のＮｏ）、処理を終了する。
一方、車両１０が経路Ｓを走行中である場合は（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、まず、検知部２３は、車両１０の現在位置を検知する（ステップＳ１０２）。続いて、充電制御部２４は、検知部２３により検知された車両１０の現在位置に基づいて、給電部２１から受電部１２に非接触で電力を給電する（ステップＳ１０３）。その後、ステップＳ１０１の処理に戻る。すなわち、車両１０が経路Ｓを走行中は、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理が繰り返し行われることになる。
続いて、本実施の形態に係る充電システム２０の効果について説明する。
本実施の形態に係る充電システム２０は、予め決められた経路Ｓに沿って複数の給電部２１を配置し、車両１０の現在位置を検知し、検知した車両１０の現在位置に基づいて、給電部２１から車両１０の受電部１２に非接触で電力を給電する。
これにより、車両１０が経路Ｓを走行中に、車両１０の受電部１２に非接触で電力を給電し、車両１０のバッテリ１１を充電することができる。したがって、車両１０は、バッテリ１１の充電中も走行できるため、車両１０を用いる作業の作業効率のさらなる向上を図ることができる。
また、充電システム２０は、車両１０の現在位置に基づいて、複数の給電部２１の中から給電部２１を選択し、選択した給電部２１から車両１０の受電部１２に非接触で電力を給電する。
これにより、受電部１２に電力を給電しても、その電力が受電部１２で受電できない給電部２１からは、電力を給電しないため、無駄な電力消費を抑制することができ、省エネルギー化を図ることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、車両１０は、空港で作業する作業車両であるものとして説明したが、作業車両には限定されない。車両１０は、予め決められた経路（上記実施の形態では、経路Ｓ）を走行する車両であれば良い。
また、上記実施の形態では、給電部２１から受電部１２へ電力を給電する給電方式が、電磁誘導方式であるものとして説明したが、これには限定されない。給電方式は、給電部２１から受電部１２へ非接触で電力を給電する方式であれば良い。
１０ 車両
１１ バッテリ
１２ 受電部
２０ 充電システム
２１ 給電部
２２ 充電装置
２３ 検知部
２４ 充電制御部

Claims (5)

  1. 非接触で電力を受電可能な受電部と、前記受電部で受電された電力により充電されるバッテリと、を備える車両の前記バッテリを充電するための充電システムであって、
    予め決められた経路に沿って配置され、前記受電部に非接触で電力を給電可能な複数の給電部を含む充電装置と、
    前記車両の現在位置を検知する検知部と、
    前記検知部により検知された前記車両の現在位置に基づいて、前記給電部から前記受電部に非接触で電力を給電する充電制御部と、
    を備える、充電システム。
  2. 前記充電制御部は、
    前記検知部により検知された前記車両の現在位置に基づいて、前記複数の給電部のいずれかを選択し、選択した前記給電部から前記受電部に非接触で電力を給電する、
    請求項１に記載の充電システム。
  3. 前記複数の給電部は、地中に埋め込まれる、
    請求項１又は２に記載の充電システム。
  4. 前記車両は、空港で作業する作業車両であり、
    前記経路は、前記作業車両が前記空港での作業中に走行する経路である、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の充電システム。
  5. 前記車両は、空港で作業し、自走可能な作業車両であり、
    前記経路は、前記作業車両が前記空港での作業中に自走する経路である、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の充電システム。
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