JP2023165500A - 非接触給電システムおよび非接触給電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送電コイルへ流れこんでいる待機電流を低減する。【解決手段】非接触給電システム10は、受電コイル211に送電するための電力を生成する電力変換ユニット120と、2以上の送電ユニット110により構成される送電ユニット群であって、送電ユニットそれぞれは送電コイル111を含む送電回路を有する、送電ユニット群G1と、電力変換ユニットから送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部130と、移動体の位置を検出する位置検出部80と、を備える。制御部は、位置検出部により検出された移動体の位置を示す位置情報に基づいて、移動体の受電コイルに対する送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させ、送電条件を満たさない送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させない。【選択図】図2
Description
本開示は、非接触給電システムおよび非接触給電装置に関する。
特許文献1には、移動体に搭載された受電コイルに、送電コイルから給電を行う非接触給電装置に関する技術が記載されている。特許文献1に記載された技術においては、送電コイルが受電コイルに対向していない状態において、送電コイルを有する送電共振回路の入力インピーダンスが小さくなるように設定され、送電コイルが受電コイルに対向している状態において、送電共振回路の入力インピーダンスが大きく設定される。これにより、送電コイルが受電コイルに対向していない状態においては、送電コイルから給電コイルへ給電が行われない。
特許文献1に記載された技術においては、送電コイルと受電コイルとが対向していない状態において、送電コイルから受電コイルへの給電が抑制されるものの、送電回路から送電コイルへの電流の供給が完全に停止されているわけではない。言い換えると、特許文献1に記載された技術においては、送電コイルが受電コイルに対向していない状態においても、各送電コイルへ常時流れこんでいる待機電流が存在する。そのような待機電流は、送電コイルの数が増えるほど増大する。
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、非接触給電システムが提供される。この非接触給電システム(10)は、受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する。この非接触給電システムは、受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、1つ以上の送電ユニット群であって、送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、送電ユニットそれぞれは電力変換ユニットから電力の供給を受けて送電コイルから受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、電力変換ユニットから送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、を備える。制御部は、位置検出部により検出された移動体の位置を示す位置情報に基づいて、移動体の受電コイルに対する送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させ、送電条件を満たさない送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させない。
このような態様によれば、受電コイルに対する送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たすか否かに応じて、電力変換ユニットからの電力の供給または停止を制御するので、送電用の共振回路の入力インピーダンスを制御する態様に比べて、送電コイルへ常時流れこんでいる待機電流を低減できる。
本開示の他の形態によれば、非接触給電装置が提供される。この非接触給電装置は、受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する。この非接触給電装置は、受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、1つ以上の送電ユニット群であって、送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、送電ユニットそれぞれは電力変換ユニットから電力の供給を受けて送電コイルから受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、電力変換ユニットから送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、を備える。制御部は、位置検出部により検出された移動体の位置を示す位置情報に基づいて、移動体の受電コイルに対する送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させ、送電条件を満たさない送電ユニット群へ電力変換ユニットから電力を供給させない。
このような態様によれば、受電コイルに対する送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たすか否かに応じて、電力変換ユニットからの電力の供給または停止を制御するので、送電用の共振回路の入力インピーダンスを制御する態様に比べて、送電コイルへ常時流れこんでいる待機電流を低減できる。
A1.実施形態1
図1に示すように、給電システム10は、移動体である小型モビリティ200へワイヤレスで送電する。小型モビリティ200は、例えば、工場において、部品を運搬する運搬装置である。給電システム10を非接触給電システムともよぶ。給電システム10は、給電装置100と、伝送線路50と、線路60と、電源70と、センサ80とを備える。
図1に示すように、給電システム10は、移動体である小型モビリティ200へワイヤレスで送電する。小型モビリティ200は、例えば、工場において、部品を運搬する運搬装置である。給電システム10を非接触給電システムともよぶ。給電システム10は、給電装置100と、伝送線路50と、線路60と、電源70と、センサ80とを備える。
図2に示すように、給電装置100は、複数の送電コイルユニット110と、複数の電力変換ユニット120と、制御部130とを備える。給電装置100を非接触給電装置ともよぶ。
送電コイルユニット110は、電力変換ユニット120から供給された電力を、小型モビリティ200が備える受電コイルユニット210に供給する。送電コイルユニット110を送電ユニットともよぶ。図1に示すように、実施形態1においては、小型モビリティ200の移動範囲の一部において、給電装置100が有する複数の送電コイルユニット110が床面に埋設または敷設されている。実施形態においては、床面は、水平面に平行な面、あるいは、水平面に対して+-10度以内にある面であるとする。以下、複数の送電コイルユニット110をひとまとめにして送電ユニット群G1とよぶことがある。図1に示す例では、4行5列に配置された20個の送電コイルユニット110を1つの送電ユニット群G1とし、2つの送電ユニット群G1が図示されている。送電ユニット群G1それぞれは、伝送線路50を介して電力変換ユニット120に並列に接続されている。
図2に示すように、送電コイルユニット110それぞれは、直列に接続された送電コイル111およびコンデンサ112を含む。送電コイル111は、コンデンサ112とともに送電共振回路を構成する。送電共振回路を送電回路ともよぶ。
電力変換ユニット120は、受電コイルユニット210に送電するための電力を生成する。電力変換ユニット120は、力率改善回路121と、インバータ回路122と、フィルタ123とを備える。力率改善回路121は、電源70から供給される交流電力を整流して昇圧し、直流電力に変換するとともに、負荷としての給電装置100の力率を改善する。インバータ回路122は、力率改善回路121によって生成された直流電力を、所望の周波数の交流電力に変換し、交流電力を送電コイルユニット110に供給する。インバータ回路122は、例えば、4つのスイッチングトランジスタから構成されるフルブリッジ回路を含む。制御部130の制御に従って、インバータ回路122に含まれる4つのスイッチングトランジスタがオンまたはオフされることにより、交流電力の送電コイルユニット110への供給または供給停止が切り替えられる。フィルタ123は、インバータ回路122から入力される交流電力のうち、あらかじめ決められた周波数帯域の交流電力のみを通過させる。フィルタ123は、コイル31とコンデンサ32とからそれぞれ構成される4次フィルタを備える。
制御部130は、送電コイルユニット110に所望の周波数の交流電力が供給されるように、電力変換ユニット120のインバータ回路122を制御する。また、制御部130は、送電コイルユニット110への交流電力の供給を停止するよう、電力変換ユニット120のインバータ回路122を制御する。制御部130の機能は、例えば、プロセッサ、メモリ等を備えるマイクロコンピュータにより実現される。制御部130が、インバータ回路122を制御することにより、送電コイルユニット110へ電力を供給させる条件については後述する。
図1に示す伝送線路50は、電力変換ユニット120と送電ユニット群G1とを接続する線路である。線路60は、電源70と給電装置100とを接続する線路である。電源70は、電力変換ユニット120に交流電力を供給する交流電源である。
センサ80は、制御部130が小型モビリティ200の位置を検出するために使用される位置検出器である。センサ80は、例えば、送電コイルユニット110が設置されているエリアの近傍に配置されたカメラである。センサ80は、例えば、決められた時間ごとに送電コイルユニット110を撮影し、撮影した画像データを通信により制御部130に送信する。センサ80を位置検出部ともよぶ。
小型モビリティ200は、受電コイルユニット210と、電力変換ユニット220と、バッテリ230と、制御部240とを備える。小型モビリティ200は、バッテリ230に充電された電力により駆動されるモータを動力源として走行する。
受電コイルユニット210は、送電コイルユニット110から電力の供給を受ける。受電コイルユニット210は、直列に接続された受電コイル211およびコンデンサ212を含む。受電コイルユニット210を受電ユニットともよぶ。受電コイル211は、コンデンサ212とともに受電共振回路を構成する。図1に示すように、小型モビリティ200が、送電コイルユニット110上において停止しているとき、受電コイルユニット210の受電コイル211は、送電コイルユニット110の送電コイル111と対向するように配置されている。
図2に示すように、受電コイル211と、送電コイルユニット110の送電コイル111とが対向する状態で、送電コイル111に交流電圧が印加され、送電コイル111に交流電流が流れると、送電コイル111に磁束が誘起される。この誘起された磁束が、受電コイル211に鎖交することにより、受電コイル211は送電コイル111から受電する。受電コイルユニット210には、電力変換ユニット220が接続されている。
電力変換ユニット220は、受電コイル211に誘起された起電力を整流し、直流電力を生成する。生成された直流電力は、バッテリ230に供給される。バッテリ230は、給電装置100から供給された直流電力を蓄える。制御部240は、小型モビリティ200の各部を制御する。例えば、制御部240は、電力の供給を受ける場合、電力変換ユニット220を制御することにより、受電を実行する。
以下、制御部130が、電力変換ユニット120に、送電コイルユニット110へ電力を供給させる条件を説明する。この条件を送電条件ともよぶ。実施形態1において、送電条件は、受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であること、とする。制御部130は、送電条件を満たす送電コイル111を含む送電ユニット群G1へ、電力変換ユニット120のインバータ回路122を制御することにより、電力を供給させる。
一方、制御部130は、送電ユニット群G1に含まれるいずれの送電コイル111についても、送電条件が満たされていないときは、送電ユニット群G1に電力を供給しないように電力変換ユニット120のインバータ回路122を制御する。
ここで、図3に示すように、送電コイル111と受電コイル211とが対向している状態である「対向状態」には、「正対状態」と、「部分重複状態」とがある。コイル面は、X軸およびY軸に平行である。コイル面に垂直な方向をZ軸とする。なお、コイル面とは、ループ状の配線によって囲まれ、ループ状のコイルとして機能する面である。
「正対状態」は、送電コイル111のコイル面の中心と受電コイル211のコイル面の中心とが一致している状態であり、送電コイル111のコイル面と受電コイル211のコイル面のいずれか一方が他方に全体的に重なっている状態をいう。送電コイル111のコイル面は、受電コイル211のコイル面より大きいものとする。「部分重複状態」は、送電コイル111のコイル面に対して受電コイル211のコイル面が部分的に重なっている状態である。「部分重複状態」においては、送電コイル111のコイル面と受電コイル211のコイル面とが重なっている面積は、正対状態における送電コイル111のコイル面と受電コイル211のコイル面とが重なっている面積に比べて小さい。
また、送電コイル111に対して受電コイル211が対向していない状態である「非対向状態」には「境界状態」と「分離状態」と「隔離状態」とがある。「境界状態」は、送電コイル111のコイル面に対して受電コイル211のコイル面が重なっておらず、送電コイル111のコイル面の端縁と受電コイル211のコイル面の端縁とが重なっている状態である。図示するように、送電コイル111のコイル面の片方の端縁と受電コイル211のコイル面の片方の端縁とは、X軸方向において同じ位置にある。「境界状態」においては、送電コイル111のコイル面と受電コイル211のコイル面とが対向する面積はゼロに等しい。
「分離状態」は、送電コイル111のコイル面に対して受電コイル211のコイル面が重なっておらず、さらに、送電コイル111のコイル面の端縁と受電コイル211のコイル面の端縁とが重なっていない状態である。図示するように、送電コイル111のコイル面の端縁と受電コイル211のコイル面の端縁とは、X軸方向において異なる位置にある。「分離状態」においては、送電コイル111のコイル面と受電コイル211のコイル面とが完全に分離されている。「隔離状態」は、送電コイル111と受電コイル211とが対向状態であるが、送電コイル111と受電コイル211とが電磁気的に結合されない距離以上に、送電コイル111と受電コイル211とが隔離された状態である。
実施形態1においては、送電コイル111と受電コイル211とが対向しているとは、送電コイル111と受電コイル211とが、「正対状態」であるとき、あるいは、送電コイル111と受電コイル211とが、「部分重複状態」であるときを、指すものとする。送電コイル111と受電コイル211とが対向しているとき、送電コイル111と受電コイル211との相対的な距離は、送電コイル111と受電コイル211とが電磁気的に結合できる距離であるとする。
小型モビリティ200が、いずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲に進入して、小型モビリティ200の受電コイル211と、その送電ユニット群G1に含まれるいずれかの送電コイル111との距離があらかじめ決められた閾値以下となる場合がある。この場合、送電条件が満たされることになる。また、受電コイル211といずれかの送電コイル111とは、必ずしも対向していなくてよい。小型モビリティ200の移動速度が速い場合、小型モビリティ200がいずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲に進入してから、制御部130の制御により送電ユニット群G1への電力の供給を開始させたのでは、小型モビリティ200への給電開始のタイミングが遅れることがある。このような場合、小型モビリティ200が、送電ユニット群G1が設置された範囲に進入する前に、制御部130の制御により送電ユニット群G1への電力の供給を開始させることが望ましい。この場合、小型モビリティ200が、いずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲に進入する前に、小型モビリティ200の受電コイル211と、いずれかの送電コイル111との距離があらかじめ決められた閾値以下となり、送電条件が満たされることがある。あらかじめ決められた閾値は、給電システム10と小型モビリティ200との運用を考慮して決定される。
制御部130は、例えば、センサ80から画像データを受信するたびに、受信した画像データから小型モビリティ200の位置を判別する。具体的には、制御部130は、センサ80から受信した画像データから、いずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲内に小型モビリティ200がいるか否かを判別する。制御部130は、いずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲内に小型モビリティ200がいる場合、小型モビリティ200がいる送電ユニット群G1を特定する。制御部130は、小型モビリティ200がいずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲内にいるとき、その送電ユニット群G1に対応する電力変換ユニット120を制御して、送電ユニット群G1への電力の供給を開始させる。
また、送電コイル111と受電コイル211との相対的な距離が閾値を超えている場合には、送電条件が満たされてない。送電条件が満たされないのは、例えば、小型モビリティ200が、いずれかの送電ユニット群G1が設置された範囲内にいない場合である。
例えば、制御部130は、送電ユニット群G1に電力の供給を開始した後、センサ80から受信した画像データから、その送電ユニット群G1が設置された範囲内に小型モビリティ200がいなくなったと判別すると、その送電ユニット群G1に対応する電力変換ユニット120を制御して、送電ユニット群G1への電力の供給を停止させる。
実施形態1においては、制御部130は、センサ80から取得した情報から、受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離があらかじめ決められた閾値かであることを含む送電条件を満たすか否かを判定する。制御部130は、判定した結果に応じて、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1への電力の供給または供給停止を切り替える。よって、特許文献1に記載された技術のように、送電用の共振回路の入力インピーダンスを制御する態様に比べて、送電コイル111へ常時流れ込んでいる待機電流を低減できる。
A2.実施形態2
実施形態1においては、電力変換ユニット120から送電コイルユニット110への電力の供給または電力の供給の停止が、送電ユニット群G1ごとに制御されていた。よって、電力変換ユニット120から電力が供給されている送電ユニット群G1のうちには、受電コイル211に対向する送電コイル111を含む送電コイルユニット110と、受電コイル211に対向しない送電コイル111を含む送電コイルユニット110と、が含まれる。
実施形態1においては、電力変換ユニット120から送電コイルユニット110への電力の供給または電力の供給の停止が、送電ユニット群G1ごとに制御されていた。よって、電力変換ユニット120から電力が供給されている送電ユニット群G1のうちには、受電コイル211に対向する送電コイル111を含む送電コイルユニット110と、受電コイル211に対向しない送電コイル111を含む送電コイルユニット110と、が含まれる。
実施形態2においては、実施形態1において説明した構成に加えて、以下の構成を備えることにより、送電コイルユニット110毎に送電の実施の有無が制御される。なお、以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。以下の説明において特に言及しない構成については、実施形態1と同様である。
図4に示すように、制御部130は、受電コイル211と対向していない送電コイル111を含む送電共振回路の入力インピーダンスが、受電コイル211と対向している送電コイル111を含む送電共振回路の入力インピーダンスより大きくなるように、送電共振回路それぞれについての入力インピーダンスを制御する。入力インピーダンスを、インピーダンスともよぶ。
具体的には、制御部130は、受電コイル211と対向している送電コイル111を含む送電共振回路について、共振周波数frtが交流電力の基本周波数fswに一致するように、送電コイル111のインダクタンスLg1およびコンデンサ112のキャパシタンスCg1の少なくとも一方を設定する。共振周波数frtが交流電力の基本周波数fswに一致すると、送電共振回路の共振条件が成立する。よって、受電コイル211と対向している送電コイル111を含む送電共振回路については、共振状態となる。なお、交流電力の基本周波数fswは、電力変換ユニット120から、送電コイルユニット110に供給湯される交流電力の基本周波数である。
また、制御部130は、受電コイル211と対向していない送電コイル111を含む送電共振回路について、共振周波数frtが交流電力の基本周波数fswに一致しないように、送電コイル111のインダクタンスLg1およびコンデンサ112のキャパシタンスCg1の少なくとも一方を設定する。共振周波数frtが交流電力の基本周波数fswに一致していないとき、送電共振回路の共振条件は成立しない。この場合、受電コイル211と対向していない送電コイル111を含む送電共振回路については、非共振状態である。受電コイル211のインダクタンスLvおよびコンデンサ212のキャパシタンスCvについては、受電共振回路の共振条件が成立し、共振周波数frrが交流電力の基本周波数fswに一致するように、設定されているものとする。
共振状態のとき、送電共振回路の入力インピーダンスの虚部は0近傍の値を取る。一方、非共振状態のとき、送電共振回路の入力インピーダンスの虚部は、0近傍の値を取らない。言い換えると、共振状態の送電共振回路の入力インピーダンスは、非共振状態の送電共振回路の入力インピーダンスより小さくなる。このため、非共振状態の送電共振回路においては、共振状態の送電共振回路にくらべて、電流の流入が抑制される。
受電コイル211と非対向状態である送電コイル111を含む送電共振回路については、共振条件を満たさないように入力インピーダンスが設定されるので、送電コイルユニット110から受電コイルユニット210への送電を抑制できる。一方、受電コイル211と対向状態である送電コイル111を含む送電共振回路については、共振条件を満たすように入力インピーダンスが設定されるので、送電コイルユニット110から受電コイルユニット210への送電については抑制されない。
図4に示す例においては、コンデンサ112として、キャパシタンスCg1を変更できる可変コンデンサが使用されている。よって、制御部130は、コンデンサ112のキャパシタンスCg1を変更することにより、送電共振回路の入力インピーダンスを制御する。あるいは、送電コイル111として、インダクタンスLg1を変更できる可変コイルを使用してもよい。対向状態においては、制御部130の制御により、送電コイル111のインダクタンスLg1が、共振条件を満たす値となるように設定される。非対向状態においては、制御部130の制御により、送電コイル111のインダクタンスLg1が、共振条件を満たさない値となるように設定される。
また、あるいは、コンデンサ112として、可変コンデンサを使用する構成と、送電コイル111として、可変コイルを使用する構成とを併用してもよい。非対向状態において、送電コイル111のインダクタンスLg1を小さくするとともに、コンデンサ112のキャパシタンスCg1を小さくすることができる。よって、送電コイル111のインダクタンスLg1およびコンデンサ112のキャパシタンスCg1のいずれか一方を設定する場合に比べて、入力インピーダンスをより大きくできる。
あるいは、送電共振回路が可変抵抗を備える構成とし、可変抵抗の抵抗値を制御することで、送電共振回路の入力インピーダンスを制御してもよい。
このように、実施形態2においては、電力変換ユニット120から電力が供給されている送電ユニット群G1に含まれる複数の送電コイルユニット110のうち、非対向状態の送電コイル111から受電コイル211への送電が抑制される。一方、対向状態の送電コイル111から受電コイル211への送電は抑制されない。このように、送電コイルユニット110毎に受電コイルユニット210への送電の実施を制御できる。送電を行う必要が送電コイルユニット110については不必要に送電を行うことがないので、電力の供給を効率よく行うことができる。
A3.実施形態3
また、電力変換ユニット120は、受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下である送電コイルユニット110だけでなく、隣接する送電コイルユニット110にも電力を供給してもよい。
また、電力変換ユニット120は、受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下である送電コイルユニット110だけでなく、隣接する送電コイルユニット110にも電力を供給してもよい。
具体的には、送電条件を、
(i)小型モビリティ200が備える受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下であること、
または、
(ii)小型モビリティ200の受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下であることを満たす送電ユニット群G1に隣接する他の送電ユニット群G1であること、を含む、
こととしてもよい。
(i)小型モビリティ200が備える受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下であること、
または、
(ii)小型モビリティ200の受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下であることを満たす送電ユニット群G1に隣接する他の送電ユニット群G1であること、を含む、
こととしてもよい。
上記の(ii)に該当する送電ユニット群G1については、小型モビリティ200の受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値以下となる場合と、小型モビリティ200の受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離が閾値を超えている場合と、が想定される。実施形態3においては、(ii)に該当する送電ユニット群G1は、(i)に該当する送電ユニット群G1に隣接していればよい。(ii)に該当する送電ユニット群G1については、小型モビリティ200の受電コイル211に対する送電コイル111の相対的な距離については問わないものとする。例えば、(i)に該当する送電ユニット群G1が設置された領域の境界の少なくとも一部と、他の送電ユニット群G1が設置された領域の境界の少なくとも一部とが重なっているときに、他の送電ユニット群G1が、(i)に該当する送電ユニット群G1に隣接していると判断されてもよい。
また、あるいは、(i)に該当する送電ユニット群G1が設置された領域の境界と、他の送電ユニット群G1が設置された領域の境界と、の間の水平面内における距離が、あらかじめ設定された距離より小さい場合に、他の送電ユニット群G1が、(i)に該当する送電ユニット群G1に隣接していると判断されてもよい。この場合、送電ユニット群G1の境界と、他の送電ユニット群G1の境界と、の距離は、小型モビリティ200がまたげる程度の距離であることが好ましい。小型モビリティ200への給電を継続するためである。
例えば、図5に示すように、複数の送電ユニット群G1が、小型モビリティ200が走行する通路に設置されているものとする。図5においては、電源70、センサ80、制御部130等の図示を省略している。複数の送電ユニット群G1のうち、送電ユニット群G112が設置されているエリアに、小型モビリティ200がいる。この場合、制御部130は、送電ユニット群G112の周囲に配置されている、送電ユニット群G111、送電ユニット群G113、送電ユニット群G121、送電ユニット群G122、を、送電ユニット群G112に隣接する送電ユニット群であると判別する。制御部130は、隣接する送電ユニット群に電力が供給されるように、電力変換ユニット120を制御する。
例えば、小型モビリティ200が、現在いる送電ユニット群G1から移動する場合に、小型モビリティ200の進入に先立って、隣接する他の送電ユニット群G1に電力変換ユニット220から電力の供給が開始される。よって、小型モビリティ200が移動している場合であっても、小型モビリティ200への給電を継続して行うことができる。また、送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入したことを検出してから、送電ユニット群G1に電流を流入させる場合に比べて、送電コイル221への電流の流入までの時間を短縮できる。
また、小型モビリティ200が複数の送電ユニット群G1に進入する方向が一定であるとする。図5に示す例において、送電ユニット群G111、G121、G131、G141が設置されている列から、この列に交差する方向に、小型モビリティ200が進入するとする。この場合、送電ユニット群G111、G121、G131、G141については、制御部130は、常時電力が供給されるように、電力変換ユニット120を制御してもよい。あるいは、制御部130は、例えば、センサ80であるカメラが取得した画像データから、小型モビリティ200の向きと、小型モビリティ200の現在位置とに基づいて、小型モビリティ200の移動方向を推定してもよい。この場合、制御部130は小型モビリティ200の移動方向を推定したとする。制御部130は、推定した移動方向に配置されている1または複数の送電ユニット群G1へ電力変換ユニット220から電力を供給させてもよい。
また、送電ユニット群G1それぞれに電力を供給する電力変換ユニット120の出力電圧は位相同期されていることが好ましい。小型モビリティ200が、複数の送電ユニット群G1をまたがって移動している間に、小型モビリティ200への給電を継続するためである。
A4.実施形態4
実施形態1においては、センサ80が、カメラである例を説明した。センサ80は、カメラに限られない。センサ80として、床に設置されている重量センサまたは荷重スイッチが使用されてもよい。重量センサまたは荷重スイッチは、荷重を受けたときに、無線通信により制御部130に検出信号を送信する。例えば、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界に、複数の重量センサまたは荷重スイッチを設置してもよい。小型モビリティ200が、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界を通過する際に、重量センサまたは荷重スイッチは、荷重を受けたことを示す検出信号を制御部130に送信する。なお、制御部130は、重量センサまたは荷重スイッチそれぞれが配置されている位置を示す情報をあらかじめメモリに記憶しているものとする。制御部130は、検出信号の送信元である重量センサまたは荷重スイッチの配置位置から、小型モビリティ200がどの送電ユニット群G1に進入したかを判別できる。
実施形態1においては、センサ80が、カメラである例を説明した。センサ80は、カメラに限られない。センサ80として、床に設置されている重量センサまたは荷重スイッチが使用されてもよい。重量センサまたは荷重スイッチは、荷重を受けたときに、無線通信により制御部130に検出信号を送信する。例えば、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界に、複数の重量センサまたは荷重スイッチを設置してもよい。小型モビリティ200が、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界を通過する際に、重量センサまたは荷重スイッチは、荷重を受けたことを示す検出信号を制御部130に送信する。なお、制御部130は、重量センサまたは荷重スイッチそれぞれが配置されている位置を示す情報をあらかじめメモリに記憶しているものとする。制御部130は、検出信号の送信元である重量センサまたは荷重スイッチの配置位置から、小型モビリティ200がどの送電ユニット群G1に進入したかを判別できる。
あるいは、センサ80としてレーザセンサが使用されてもよい。例えば、1つ以上のレーザセンサが、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界を通過する物体を検出可能な位置に配置されていてもよい。小型モビリティ200が、送電ユニット群G1が設置されているエリアの境界を通過すると、レーザセンサは、通過を検出したことを示す検出信号を制御部130に送信する。なお、制御部130は、レーザセンサそれぞれが配置されている位置を示す情報をあらかじめメモリに記憶しているものとする。制御部130は、レーザセンサから受信した検出信号に基づいて、小型モビリティ200がどの送電ユニット群G1に進入したかを判別できる。
また、例えば、送電ユニット群G1が設置されたエリアに進入する通路に、小型モビリティ200を検知すると自動で開閉するゲートが設置されているとする。この場合、制御部130は、ゲートを開けたことを示す検出信号をゲートから受信すると、送電ユニット群G1が設置された領域に小型モビリティ200が進入したと判別してもよい。
A5.実施形態5
実施形態1および3においては、センサ80として、小型モビリティ200の外部に設けられた位置検出器を使用する例を説明した。あるいは、小型モビリティ200が備える位置検出器がセンサ80として使用されてもよい。例えば、小型モビリティ200はアンテナおよびGPS(Global Positioning System)受信機を備えていてもよい。小型モビリティ200は、GPS受信機が受信した位置情報と自機を識別する情報とを、決められた時間ごとに、制御部130に送信してもよい。制御部130は、小型モビリティ200から受信した位置情報から、小型モビリティ200がどの送電ユニット群G1に進入したかを判別する。制御部130は、小型モビリティ200それぞれに設けられている位置検出器により、小型モビリティ200の位置を個別に検出できる。小型モビリティ200が備える位置検出器を第1位置検出器ともよぶ。固定して設置されている位置検出器を第2位置検出器ともよぶ。また、センサ80として、小型モビリティ200の外部において、設置されている位置検出器と、小型モビリティ200に装備された位置検出器とが併用されてもよい。また、あるいは、センサ80として、小型モビリティ200の外部において設置されている位置検出器が使用されず、小型モビリティ200に装備された位置検出器のみが使用されてもよい。
実施形態1および3においては、センサ80として、小型モビリティ200の外部に設けられた位置検出器を使用する例を説明した。あるいは、小型モビリティ200が備える位置検出器がセンサ80として使用されてもよい。例えば、小型モビリティ200はアンテナおよびGPS(Global Positioning System)受信機を備えていてもよい。小型モビリティ200は、GPS受信機が受信した位置情報と自機を識別する情報とを、決められた時間ごとに、制御部130に送信してもよい。制御部130は、小型モビリティ200から受信した位置情報から、小型モビリティ200がどの送電ユニット群G1に進入したかを判別する。制御部130は、小型モビリティ200それぞれに設けられている位置検出器により、小型モビリティ200の位置を個別に検出できる。小型モビリティ200が備える位置検出器を第1位置検出器ともよぶ。固定して設置されている位置検出器を第2位置検出器ともよぶ。また、センサ80として、小型モビリティ200の外部において、設置されている位置検出器と、小型モビリティ200に装備された位置検出器とが併用されてもよい。また、あるいは、センサ80として、小型モビリティ200の外部において設置されている位置検出器が使用されず、小型モビリティ200に装備された位置検出器のみが使用されてもよい。
A6.実施形態6
小型モビリティ200は、自ら電力の供給を受けないことを選択する機能を備えてもよい。例えば、小型モビリティ200が電力の供給を受けることができる受電条件が、バッテリ230に蓄えられている電力が基準値以下であることと設定されているとする。この場合、小型モビリティ200の制御部240は、バッテリ230に蓄えられている電力が基準値を上回る場合に、電力の供給が不要であると判別して、電力の供給を受けないことを選択する。制御部240を選択部ともよぶ。
小型モビリティ200は、自ら電力の供給を受けないことを選択する機能を備えてもよい。例えば、小型モビリティ200が電力の供給を受けることができる受電条件が、バッテリ230に蓄えられている電力が基準値以下であることと設定されているとする。この場合、小型モビリティ200の制御部240は、バッテリ230に蓄えられている電力が基準値を上回る場合に、電力の供給が不要であると判別して、電力の供給を受けないことを選択する。制御部240を選択部ともよぶ。
制御部240は、電力の供給を受けないことを選択した場合、電力変換ユニット220を制御することにより、受電コイル211に誘起された起電力から直流電力を生成させない。このように、小型モビリティ200は、受電条件が満たされているときには、受電を受け付け、受電条件が満たされていないときには、受電を受け付けないように、受電の可否を選択する。よって、小型モビリティ200の状況に応じた適切なタイミングで、電力の供給を行うことができる。
また、あるいは、送電を禁止することを表す禁止信号を出力する発信機が、小型モビリティ200に備えられていてもよい。例えば、小型モビリティ200の制御部240は、受電条件を満たさない間、発信機から禁止信号を継続的に出力させることができる。発信機を機器ともよぶ。制御部130は、送電ユニット群G1の設置されたエリアにおいて、禁止信号を出力している小型モビリティ200がいるか否かを監視する。例えば、禁止信号を出力している小型モビリティ200が、電力が供給されている送電ユニット群G1に進入することがある。この場合、制御部130は、その送電ユニット群G1への電力の供給を停止させるよう、電力変換ユニット120を制御する。また、例えば、電力が供給されていない送電ユニット群G1に、禁止信号を出力している小型モビリティ200と、禁止信号を出力していない他の小型モビリティ200とが進入することがある。この場合、制御部130は、その送電ユニット群G1へ電力を供給させないよう、電力変換ユニット120を制御する。
また、小型モビリティ200が送電ユニット群G1をメンテナンスする目的を遂行するために走行しているとする。この場合には、小型モビリティ200は受電条件にかかわらず、禁止信号を継続的に出力してもよい。例えば、小型モビリティ200が、送電ユニット群G1が設置されたエリア内にいる場合であっても、小型モビリティ200が禁止信号を出力しているときには、制御部130は、対応する電力変換ユニット120から送電ユニット群G1に電力を供給させない。このように、小型モビリティ200の状態に応じた適切なタイミングで、電力の供給を行うことができる。
また、禁止信号を出力する発信機は、人により携帯されてもよい。例えば、送電ユニット群G1上あるいは送電ユニット群G1近傍で作業を行う作業者が発信機を携帯することができる。制御部130は、送電ユニット群G1からあらかじめ設定された範囲内において、禁止信号の出力を検出した場合、その送電ユニット群G1に対応する電力変換ユニット120から電力を供給させない。
禁止信号を出力する発信機は、小型モビリティ200にのみ備えられ、人は発信機を携帯していなくてもよい。あるいは、人のみが禁止信号を出力する発信機を携帯し、小型モビリティ200に発信機が備えられていなくてもよい。また、あるいは、小型モビリティ200に発信機が備えられ、さらに、人も発信機を携帯していてもよい。
A7.実施形態7
実施形態1において、制御部130は、小型モビリティ200がいる位置を検出し、その位置に配置されている送電ユニット群G1へ電力を供給した。
実施形態1において、制御部130は、小型モビリティ200がいる位置を検出し、その位置に配置されている送電ユニット群G1へ電力を供給した。
図6に示すように、部品を組み立てるため、ロボットR11、R12、R13、R14、R15が稼働する工場内で、小型モビリティ200が走行する例を説明する。図6においては、電源70、制御部130等の図示を省略している。小型モビリティ200は、5つの小型モビリティ200a~200gを含む。以下、小型モビリティ200a~200dをひとまとめにして小型モビリティ200とよぶことがある。工場内では、部品を組み立てるため、ロボットR11、R12、R13、R14、R15が稼働する。ロボットR11、R12、R13、R14、R15をひとまとめにしてロボットR1とよぶことがある。小型モビリティ200は、ロボットR1からワークを受け取り、ワークを他のロボットR1に搬送するため、工場内を自律走行する。小型モビリティ200は、いわゆる無人搬送車(Automated Guided Vehicle :AGV)として機能する。
図6に示す例においては、小型モビリティ200a~200eが、搬送作業を実施している。小型モビリティ200f~200gは、メンテナンスあるいは故障のため、小型モビリティ200a~200eが搬送作業を行うことができないときに備えて、走行ルートの外で待機している。小型モビリティ200は、プロセッサとメモリとを備えているものとする。小型モビリティ200が備えるメモリには、あらかじめ決められた走行ルートを、決められた速度で周回するよう小型モビリティ200を制御する走行プログラムが格納されている。小型モビリティ200が備えるプロセッサが走行プログラムを実行することにより、小型モビリティ200の自律運転機能が実現される。
図6に示す例では、工場内の床には、小型モビリティ200の走行ルートを示す磁気テープM1が張られている。小型モビリティ200は磁気誘導式のセンサを備えているものとする。小型モビリティ200は、磁気テープM1が示す走行ルートに沿って走行する。また、走行ルートにおけるコーナーには、コーナーの位置を示す磁気マーカが設けられている。小型モビリティ200が直線ルートを走行するときの速度と、小型モビリティ200がコーナーを曲がるときの速度とは、あらかじめ決められている。コーナーを曲がるときの速度は、直線ルートを走行するときの速度より遅く設定されている。小型モビリティ200は、コーナーの位置を示す磁気マーカから、コーナーを通過することを判別する。よって、小型モビリティ200は、コーナーを曲がるときに、減速し、コーナーを曲がり終えた後、元の速度まで加速する。
小型モビリティ200a、200bは、ロボットR13からワークWK1を受け取り、ワークWK1をロボットR15に搬送する。小型モビリティ200a、200bには、あらかじめ、曲がるべきコーナーの位置を示す情報が設定されている。さらに、小型モビリティ200a、200bには、いずれのロボットR1の近傍で停止すべきかを示す情報が設定されている。このようにして、小型モビリティ200a、200bは、同じルートを走行できる。
小型モビリティ200c、200d、200eは、ロボットR12またはR11からワークWK2を受け取り、ワークWK2をロボットR14に搬送する。小型モビリティ200c、200d、200eには、あらかじめ、曲がるべきコーナーの位置を示す情報が設定されている。さらに、小型モビリティ200c、200d、200eには、いずれのロボットR1の近傍で停止すべきかを示す情報が設定されている。よって、小型モビリティ200c、200d、200eは、同じルートを走行できる。
また、複数の送電ユニット群G1が、小型モビリティ200が走行する通路に設置されているものとする。小型モビリティ200は、走行しながら電力の供給を受けることができる。
実施形態7において、制御部130は、小型モビリティ200の移動先を推定する。上述のように、小型モビリティ200の直線ルートでの走行速度と、コーナーでの走行速度とはあらかじめ設定されている。よって、制御部130は、小型モビリティ200が走行を開始した時刻と、小型モビリティ200の走行ルートと、走行速度の設定値とに基づいて、小型モビリティ200の現在位置を推定することができる。この場合、制御部130は小型モビリティ200から位置情報を受信しなくてもよい。また、制御部130は、小型モビリティ200の現在位置の推定結果から、小型モビリティ200が進入する移動先の送電ユニット群G1を推定できる。制御部130は、推定した移動先の送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入するのに先立って、移動先の送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。
よって、複数の送電ユニット群G1をまたがって走行している小型モビリティ200への給電を継続して行うことができる。また、送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入したことを検出してから、送電ユニット群G1に電流を流入させる場合に比べて、送電コイル221への電流の流入までの時間を短縮できる。
また、図6に示すように、組み立て工程に応じて、小型モビリティ200が、組み立て工場内でワークWK1、WK2を搬送する場合、小型モビリティ200が走行するルートと、小型モビリティ200が搬送するワークの個数とを含む走行計画があらかじめ決められる。制御部130が備えるメモリには、走行計画を示す走行計画情報があらかじめ記憶されているものとする。制御部130が備えるメモリを第1記憶部ともよぶ。制御部130は、走行計画と、1個のワークの重量とから、小型モビリティ200が消費するエネルギー量をあらかじめ算出し、小型モビリティ200が充電を必要とするタイミングと、充電に必要な電力とを推定してもよい。制御部130は、小型モビリティ200が充電を必要とするタイミングとなると、推定した移動先の送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入するのに先立って、走行ルートに設置されている送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御してもよい。
また、あらかじめ決められた時間、継続して搬送作業を行った小型モビリティ200に、メンテナンスを行うものとする。例えば、小型モビリティ200は、走行開始時刻からの経過時間をカウントするものとする。小型モビリティ200は、経過時間があらかじめ決められた時間となったときに、走行ルート外へ移動するように、走行プログラムにより制御されるとする。小型モビリティ200が走行ルートを外れたタイミングで、小型モビリティ200に給電が行われてもよい。このような場合、走行ルート外に設置された送電ユニット群G1によりに、送電ユニット群G1に給電が行われる。
このように、小型モビリティ200が走行開始時刻から決められた時間継続して搬送作業を行った後に、小型モビリティ200に計画的に給電を行うことを、給電計画という。制御部130が備えるメモリには、給電計画を示す給電計画情報として、走行開始時刻からの経過時間としてあらかじめ決められた時間が記憶されている。制御部130が備えるメモリを第2記憶部ともよぶ。制御部130は、走行ルートを外れた小型モビリティ200が進入するのに先立って、走行ルート外に設置された送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。小型モビリティ200に、走行ルート外に設置された送電ユニット群G1から給電を行う場合、走行ルートに、送電ユニット群G1を設けなくてもよい。
あるいは、制御部130は、走行ルートを外れる予定の小型モビリティ200が、走行ルート外へ移動するまでに走行する通路に設置された送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御してもよい。
また、いずれかの小型モビリティ200が、走行ルート外へ移動した場合、待機している小型モビリティ200f、200gのいずれかが、走行ルート内へ移動し、搬送作業を実施してもよい。
A8.実施形態8
あるいは、制御部130は、速度センサあるいは加速度センサにより検出された検出データを、小型モビリティ200から通信により取得してもよい。この場合、小型モビリティ200は速度センサあるいは加速度センサを備えているものとする。検出データには、速度を示す速度情報あるいは加速度を示す加速度情報が含まれている。制御部130は、小型モビリティ200が走行を開始した時刻と、小型モビリティ200の走行ルートと、速度あるいは加速度とに基づいて、小型モビリティ200の現在位置を推定することができる。制御部130は、小型モビリティ200の現在位置の推定結果から、小型モビリティ200が進入する移動先の送電ユニット群G1を推定できる。制御部130は、推定した移動先の送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入するのに先立って、移動先の送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。このようにして、小型モビリティ200の移動先を精度よく推定できる。
あるいは、制御部130は、速度センサあるいは加速度センサにより検出された検出データを、小型モビリティ200から通信により取得してもよい。この場合、小型モビリティ200は速度センサあるいは加速度センサを備えているものとする。検出データには、速度を示す速度情報あるいは加速度を示す加速度情報が含まれている。制御部130は、小型モビリティ200が走行を開始した時刻と、小型モビリティ200の走行ルートと、速度あるいは加速度とに基づいて、小型モビリティ200の現在位置を推定することができる。制御部130は、小型モビリティ200の現在位置の推定結果から、小型モビリティ200が進入する移動先の送電ユニット群G1を推定できる。制御部130は、推定した移動先の送電ユニット群G1に小型モビリティ200が進入するのに先立って、移動先の送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。このようにして、小型モビリティ200の移動先を精度よく推定できる。
A9.実施形態9
実施形態7では、制御部130が、走行計画または給電計画から、小型モビリティ200の移動先を推定する例を説明した。あるいは、制御部130は、以下のように小型モビリティ200に給電が必要であるか否かを判別してもよい。
実施形態7では、制御部130が、走行計画または給電計画から、小型モビリティ200の移動先を推定する例を説明した。あるいは、制御部130は、以下のように小型モビリティ200に給電が必要であるか否かを判別してもよい。
小型モビリティ200は、バッテリ230の充電状態(State of Charge :SOC)を監視する機能を備えるものとする。小型モビリティ200は、バッテリ230のセルの電圧、バッテリ230のセルの温度から、バッテリ230に充電されている電力の残量を求める。例えば、小型モビリティ200は、バッテリ230に充電されている電力の残量が、一定値を下回ったときに、走行ルート外へ移動するように、走行プログラムにより制御されるとする。
この場合、制御部130は、小型モビリティ200が備えるバッテリ230の充電状態を示す充電情報を、小型モビリティ200から取得してもよい。バッテリ230の充電状態を示す充電情報とは、例えば、バッテリ230に現在貯められている電力量が、バッテリ230に貯めることができる全容量に対する比率を示す情報である。制御部130は、充電情報が示すバッテリ230に現在貯められている容量が、あらかじめ決められた基準値を下回る場合に、小型モビリティ200のバッテリ230に受電が必要であると判別してもよい。例えば、制御部130は、走行ルートを外れた小型モビリティ200が進入するのに先立って、走行ルート外に設置された送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。このような場合、制御部130は、走行計画、給電計画によらず、小型モビリティ200の移動先を予測することができる。
また、制御部130は、小型モビリティ200のバッテリ230に直前に充電が行われた充電時刻を示す時刻情報と、その時刻から現在までの間に小型モビリティ200が走行した距離を示す距離情報とを、通信により小型モビリティ200から取得してもよい。直前に行われた充電とは、その充電の後、バッテリ230に行われた充電がないことを意味する。制御部130は、バッテリ230に直前に充電が行われた充電時刻から小型モビリティ200が走行した距離に応じて、小型モビリティ200のバッテリ230に充電が必要か否かを判別できる。
さらに、制御部130は、バッテリ230に充電が必要な状態である場合、例えば、制御部130は、走行ルートを外れた小型モビリティ200が進入するのに先立って、走行ルート外に設置された送電ユニット群G1に電流が流入するように、対応する電力変換ユニット220を制御する。あるいは、制御部130は、小型モビリティ200が現在位置から近い送電ユニット群G1に移動すると推定してもよい。制御部130は、受電が必要な移動体の移動先を推定し、小型モビリティ200の移動先の推定結果から、特定した送電ユニット群G1へ、対応する電力変換ユニット220から電力を供給する。このように、移動先を推定する際に充電情報を使用することにより、小型モビリティ200の移動先を精度よく推定できる。
また、制御部130は、バッテリ230に直前に充電が行われた充電時刻を示す時刻情報を小型モビリティ200から取得しなくてもよい。例えば、制御部130は、センサ80のカメラが撮影した画像データから判別された、小型モビリティ200に給電が行われた時刻を、充電時刻としてメモリに記憶しておいてもよい。制御部130は、メモリに記憶されている充電時刻と、小型モビリティ200から取得した、充電時刻から小型モビリティ200が走行した距離を示す距離情報と、から、小型モビリティ200のバッテリ230に充電が必要か否かを判別できる。
A10.実施形態10
また、小型モビリティ200が決められたルートを周回しない場合に、以下のようなす走行計画があらかじめ決められている場合がある。このような場合、制御部130は、小型モビリティ200の走行計画を示す走行計画情報から小型モビリティ200の移動先を推定してもよい。制御部130が備えるメモリには、走行計画情報があらかじめ記憶されているものとする。走行計画は、例えば、小型モビリティ200が設定された時刻に、設定された地点に移動することを示すものである。走行計画情報は、例えば、移動地点を示す情報が、移動時刻に対応付けられた情報である。よって、制御部130は、走行計画情報に基づいて小型モビリティ200の移動先を効率よく推定できる。
また、小型モビリティ200が決められたルートを周回しない場合に、以下のようなす走行計画があらかじめ決められている場合がある。このような場合、制御部130は、小型モビリティ200の走行計画を示す走行計画情報から小型モビリティ200の移動先を推定してもよい。制御部130が備えるメモリには、走行計画情報があらかじめ記憶されているものとする。走行計画は、例えば、小型モビリティ200が設定された時刻に、設定された地点に移動することを示すものである。走行計画情報は、例えば、移動地点を示す情報が、移動時刻に対応付けられた情報である。よって、制御部130は、走行計画情報に基づいて小型モビリティ200の移動先を効率よく推定できる。
また、小型モビリティ200が決められたルートを周回しない場合に、以下のような給電計画があらかじめ決められている場合がある。このような場合、制御部130は、小型モビリティ200の給電計画を示す給電計画情報から小型モビリティ200の移動先を推定してもよい。制御部130が備えるメモリには、給電計画情報があらかじめ記憶されているものとする。給電計画は、例えば、小型モビリティ200が設定された時刻に給電する予定であることを示すものである。給電計画情報は、小型モビリティ200への給電が予定されている給電予定時刻を示す情報を含む。例えば、現在時刻から5分経過するまでの時刻の間に、給電が予定されている小型モビリティ200があるとする。制御部130は、その小型モビリティ200が現在位置から近い送電ユニット群G1に移動すると推定してもよい。よって、制御部130は、給電計画情報に基づいて小型モビリティ200の移動先を効率よく推定できる。
また、複数の小型モビリティ200が工場内を走行している場合、小型モビリティ200は、例えば、他の小型モビリティ200と通信を行い、衝突を回避するため、互いの走行を妨げないように走行する機能を備えていることがある。このような場合、制御部130は、ある小型モビリティ200の現在位置を含む決められた範囲には、あらかじめ決められた期間、他の小型モビリティ200が進入しないことを前提として、小型モビリティ200の移動先を推定してもよい。よって、小型モビリティ200の移動先を効率よく推定できる。
A11.実施形態11
また、制御部130は、小型モビリティ200の位置を以下のように判別してもよい。制御部130は、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へ電流量の変化に基づいて、送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを判別してもよい。例えば、電力変換ユニット120から流出する電流量を検出する電流センサが、電力変換ユニット120と送電ユニット群G1との間に設けられている。なお、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へは、送電ユニット群G1上に小型モビリティ200がいるか否かによらず、一定量の電流が流されているものとする。また、以下の説明においては、実施形態2で説明した、送電コイルユニット110の送電共振回路の入力インピーダンスについての制御が行われていないものとする。
また、制御部130は、小型モビリティ200の位置を以下のように判別してもよい。制御部130は、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へ電流量の変化に基づいて、送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを判別してもよい。例えば、電力変換ユニット120から流出する電流量を検出する電流センサが、電力変換ユニット120と送電ユニット群G1との間に設けられている。なお、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へは、送電ユニット群G1上に小型モビリティ200がいるか否かによらず、一定量の電流が流されているものとする。また、以下の説明においては、実施形態2で説明した、送電コイルユニット110の送電共振回路の入力インピーダンスについての制御が行われていないものとする。
例えば、小型モビリティ200が、送電ユニット群G1へ進入して、送電ユニット群G1に含まれるいずれかの送電コイル111と、小型モビリティ200の受電コイル211とが対向し、送電コイル111を含む送電共振回路と、受電コイル211を含む受電共振回路とが、共振状態となったとする。この場合、送電共振回路の入力インピーダンスが低くなるため、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へ流れる電流が増える。制御部130は、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へ電流量があらかじめ決められた基準値以上に増加した場合に、送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在すると判別してもよい。このようにして、センサ80、小型モビリティ200から取得する充電に関する情報等を使用せず、簡易な構成で、小型モビリティ200の位置を検出できる。
また、あるいは、送電コイル111それぞれには、送電コイル111に流れ込む電流量を検出する電流センサまたは送電コイル111にかかる電圧を検出する電圧センサが設けられていてもよい。上述のように、送電コイル111と受電コイル211とが対向し、送電コイル111を含む送電共振回路と受電コイル211を含む受電共振回路とが共振状態となると、電力変換ユニット120から送電ユニット群G1へ流れる電流が増える。制御部130は、電流センサまたは電圧センサの検出値から、送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを判別できる。さらに、制御部130は、小型モビリティ200の受電コイル211が対向している送電コイル111を特定することができる。
A12.実施形態12
例えば、工場内に、給電システム10Aおよび10Bが設けられている例を想定する。給電システム10Aおよび10Bは、それぞれ、図1に示す給電システム10と同様の構成を備えるものとする。この場合、給電システム10Aの制御部130は、制御対象である送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを示す情報を、給電システム10Bが備える制御部130に送信してもよい。給電システム10Aの制御部130の制御対象である送電ユニット群G1は、給電システム10Aが備える送電ユニット群G1である。また、給電システム10Aの制御部130は、給電システム10Bの制御部130から、給電システム10Bが備える送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを示す情報を受信してもよい。
例えば、工場内に、給電システム10Aおよび10Bが設けられている例を想定する。給電システム10Aおよび10Bは、それぞれ、図1に示す給電システム10と同様の構成を備えるものとする。この場合、給電システム10Aの制御部130は、制御対象である送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを示す情報を、給電システム10Bが備える制御部130に送信してもよい。給電システム10Aの制御部130の制御対象である送電ユニット群G1は、給電システム10Aが備える送電ユニット群G1である。また、給電システム10Aの制御部130は、給電システム10Bの制御部130から、給電システム10Bが備える送電ユニット群G1が設置されているエリアに小型モビリティ200が存在するか否かを示す情報を受信してもよい。
例えば、給電システム10Aが備える送電ユニット群G1においては、小型モビリティ200が少なく、他の給電システム10が備える送電ユニット群G1においては、小型モビリティ200が多いとする。このような場合には、給電システム10Bの制御部130が、送電ユニット群G1が設置されているエリアにいる小型モビリティ200に対して、給電システム10Aへ移動するよう、通信により通知できる。よって、給電システム10Bの稼働率が、給電システム10Bの給電能力を上回ってしまうことを回避できる。複数の制御部130が連携することにより、小型モビリティ200への給電を効率的に行うことができる。
A13.実施形態13
制御部130は、決められた期間において、複数の送電ユニット群G1へ供給される電力を監視してもよい。制御部130は、例えば、単位時間あたりに複数の送電ユニット群G1へ供給される電力の総和があらかじめ設定された基準値を超えた場合、一部の送電ユニット群G1への電力の供給を制限させるように、一部の送電ユニット群G1へ電力の供給を行う電力変換ユニット120それぞれを制御してもよい。
制御部130は、決められた期間において、複数の送電ユニット群G1へ供給される電力を監視してもよい。制御部130は、例えば、単位時間あたりに複数の送電ユニット群G1へ供給される電力の総和があらかじめ設定された基準値を超えた場合、一部の送電ユニット群G1への電力の供給を制限させるように、一部の送電ユニット群G1へ電力の供給を行う電力変換ユニット120それぞれを制御してもよい。
例えば、送電ユニット群への電力の供給量が、電源70から供給可能な電力量を越える場合には、一部の送電ユニット群G1への電力の供給を停止することで、給電システム10における電源障害の発生を回避することができる。
また、制御部130は、小型モビリティ200の位置から離れた位置に配置されている送電ユニット群G1を、電力の供給の制限の対象としてもよい。小型モビリティ200の位置から離れた位置に配置されている送電ユニット群G1とは、例えば、小型モビリティ200との距離があらかじめ決められた距離以上である送電ユニット群G1のことである。小型モビリティ200へ継続して給電できないといった状況を回避することができる。
制御部130は、電力の供給の制限を開始してからも、決められた期間において、複数の送電ユニット群G1へ供給される電力を監視する。制御部130は、決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値以下となるまで、一部の送電ユニット群G1への電力の供給の制限を継続する。また、制御部130は、決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値以下となるまで、電力の供給の制限の対象となる送電ユニット群G1の数を増やしつづけてもよい。
制御部130は、決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値以下となった場合、一部の送電ユニット群G1への電力の供給の制御を解除する。また、制御部130は、決められた期間における電力の総和が、基準値以下となると、電力の供給の制限の対象となる送電ユニット群G1の数を増加させることを止めてもよい。さらに、制御部130は、決められた期間における電力の総和に応じて、制限対象となっている送電ユニット群G1の数を徐々に減らしてもよい。
B.他の実施形態
実施形態1においては、1つの電力変換ユニット120が、ひとつの送電ユニット群G1への電力の供給を制御する例を説明した。しかしながら、1つの電力変換ユニット120が、2つ以上の送電ユニット群G1への電力の供給を制御してもよい。
実施形態1においては、1つの電力変換ユニット120が、ひとつの送電ユニット群G1への電力の供給を制御する例を説明した。しかしながら、1つの電力変換ユニット120が、2つ以上の送電ユニット群G1への電力の供給を制御してもよい。
実施形態1においては、給電装置100が複数の電力変換ユニット120を備える例を説明したが、給電装置100は、1つの電力変換ユニット120を備えてもよい。
実施形態1においては、制御部130は、センサ80から受信した画像データから、小型モビリティ200がいる送電ユニット群G1を特定したが、制御部130は、センサ80から受信した画像データから、小型モビリティ200がいる送電ユニット群G1内の位置を特定してもよい。
実施形態1においては、送電コイル111のコイル面は、受電コイル211のコイル面より大きい例を説明したが、送電コイル111のコイル面は、受電コイル211のコイル面と同じ大きさであってもよいし、受電コイル211のコイル面の大きさより小さくてもよい。
図1に示す例では、送電ユニット群G1に含まれる複数の送電コイルユニット110がマトリクス状に配置されていたが、送電コイルユニット110は、直線状に配置されてもよい。
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本開示の特徴を以下の通り示す。
[形態1]
受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電システム(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。
[形態2]
形態1に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、小さくなるように制御することにより、前記受電ユニットへ電力が供給されるようにし、
前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、大きくなるように制御することにより、前記受電ユニットへの電力の供給が停止されるようにする、
非接触給電システム。
[形態3]
形態1または形態2に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体に設けられている、前記移動体の前記位置を検出する第1位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第1位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第1位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態4]
形態1から形態3のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態5]
形態1から形態4のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態6]
形態1から形態5のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、前記移動体が走行する通路に設置されている複数の前記送電ユニット群であり、
前記電力変換ユニットは、前記送電ユニット群ごとに電力の供給または停止を行うように設定されており、
前記制御部は、
前記移動体の移動先を推定し、
前記移動先に設置されている前記送電ユニット群を特定し、
特定した前記送電ユニット群が設置されたエリアに前記移動体が進入する前に、特定した前記送電ユニット群へ電流を流入させるように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態7]
形態6に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体の速度または加速度を示す速度情報または加速度情報を前記移動体から取得し、前記速度情報または前記加速度情報が示す前記速度または前記加速度から前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態8]
形態6または形態7に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の走行計画情報を記憶する第1記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記走行計画情報に基づいて前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態9]
形態6から形態8のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の給電計画情報を記憶する第2記憶部をさらに備え
前記制御部は、前記給電計画情報に基づいて前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態10]
形態6から形態9のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体が走行する前記通路には、複数の前記移動体が走行しており、
前記制御部は、一の前記移動体の現在位置を含む決められた範囲には、あらかじめ決められた期間、他の前記移動体が進入しないことを前提として、前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態11]
形態1から形態10のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリに直前に充電が行われた充電時刻と、前記充電時刻から前記移動体が走行した距離の情報とに基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。
[形態12]
形態1から形態11のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリの充電状態を示す充電情報を前記移動体から取得し、前記充電情報に基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。
[形態13]
形態1から形態12のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体は、前記受電ユニットの電力の受電の可否を選択する選択部をさらに備え、
前記選択部は、前記移動体の状態があらかじめ設定された受電条件を満たさない場合に、前記受電ユニットに電力の受電をさせない
非接触給電システム。
[形態14]
形態1から形態13のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記送電条件は、
(i)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であること、または、
(ii)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であることを満たす前記送電ユニット群に隣接する他の前記送電ユニット群であること、を含む、
非接触給電システム。
[形態15]
形態1から形態14のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群へ流れる電流量の変化に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。
[形態16]
形態15に記載の非接触給電システムであって、
前記送電コイルそれぞれには、前記送電コイルに流れ込む電流量を検出する電流センサまたは前記送電コイルにかかる電圧を検出する電圧センサが設けられており、
前記制御部は、前記電流センサまたは前記電圧センサの検出値に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。
[形態17]
形態1から形態16のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、制御対象である前記送電ユニット群が設置されているエリアに前記移動体が存在するか否かを示す情報を、他の非接触給電システムが備える前記制御部に送信する、
非接触給電システム。
[形態18]
形態1から形態17のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記送電ユニット群からあらかじめ設定された範囲内において、送電を禁止することを表す禁止信号を出力する機器が存在することを検出した場合、前記送電ユニット群へ、前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。
[形態19]
形態1から形態18のいずれか1項に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、複数の前記送電ユニット群であって、
前記制御部は、決められた期間において前記電力変換ユニットから複数の前記送電ユニット群へ供給される電力を監視し、前記決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値を超えた場合、複数の前記送電ユニット群のうちの一部の前記送電ユニット群への電力の供給を制限させるように、前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態20]
形態19に記載の非接触給電システムであって、
電力の供給が制限される前記一部の前記送電ユニット群は、前記移動体との距離があらかじめ決められた距離以上である前記送電ユニット群である、
非接触給電システム。
[形態21]
形態19または形態20に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、前記送電ユニット群への電力の供給を停止するように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態22]
形態19から形態21のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増やし続ける、
前記電力の総和が、前記基準値以下となると、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増加させることをやめる、
非接触給電システム。
[形態23]
受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電装置(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電装置。
[形態1]
受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電システム(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。
[形態2]
形態1に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、小さくなるように制御することにより、前記受電ユニットへ電力が供給されるようにし、
前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、大きくなるように制御することにより、前記受電ユニットへの電力の供給が停止されるようにする、
非接触給電システム。
[形態3]
形態1または形態2に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体に設けられている、前記移動体の前記位置を検出する第1位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第1位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第1位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態4]
形態1から形態3のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態5]
形態1から形態4のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。
[形態6]
形態1から形態5のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、前記移動体が走行する通路に設置されている複数の前記送電ユニット群であり、
前記電力変換ユニットは、前記送電ユニット群ごとに電力の供給または停止を行うように設定されており、
前記制御部は、
前記移動体の移動先を推定し、
前記移動先に設置されている前記送電ユニット群を特定し、
特定した前記送電ユニット群が設置されたエリアに前記移動体が進入する前に、特定した前記送電ユニット群へ電流を流入させるように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態7]
形態6に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体の速度または加速度を示す速度情報または加速度情報を前記移動体から取得し、前記速度情報または前記加速度情報が示す前記速度または前記加速度から前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態8]
形態6または形態7に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の走行計画情報を記憶する第1記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記走行計画情報に基づいて前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態9]
形態6から形態8のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の給電計画情報を記憶する第2記憶部をさらに備え
前記制御部は、前記給電計画情報に基づいて前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態10]
形態6から形態9のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体が走行する前記通路には、複数の前記移動体が走行しており、
前記制御部は、一の前記移動体の現在位置を含む決められた範囲には、あらかじめ決められた期間、他の前記移動体が進入しないことを前提として、前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。
[形態11]
形態1から形態10のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリに直前に充電が行われた充電時刻と、前記充電時刻から前記移動体が走行した距離の情報とに基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。
[形態12]
形態1から形態11のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリの充電状態を示す充電情報を前記移動体から取得し、前記充電情報に基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。
[形態13]
形態1から形態12のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体は、前記受電ユニットの電力の受電の可否を選択する選択部をさらに備え、
前記選択部は、前記移動体の状態があらかじめ設定された受電条件を満たさない場合に、前記受電ユニットに電力の受電をさせない
非接触給電システム。
[形態14]
形態1から形態13のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記送電条件は、
(i)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であること、または、
(ii)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であることを満たす前記送電ユニット群に隣接する他の前記送電ユニット群であること、を含む、
非接触給電システム。
[形態15]
形態1から形態14のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群へ流れる電流量の変化に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。
[形態16]
形態15に記載の非接触給電システムであって、
前記送電コイルそれぞれには、前記送電コイルに流れ込む電流量を検出する電流センサまたは前記送電コイルにかかる電圧を検出する電圧センサが設けられており、
前記制御部は、前記電流センサまたは前記電圧センサの検出値に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。
[形態17]
形態1から形態16のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、制御対象である前記送電ユニット群が設置されているエリアに前記移動体が存在するか否かを示す情報を、他の非接触給電システムが備える前記制御部に送信する、
非接触給電システム。
[形態18]
形態1から形態17のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記送電ユニット群からあらかじめ設定された範囲内において、送電を禁止することを表す禁止信号を出力する機器が存在することを検出した場合、前記送電ユニット群へ、前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。
[形態19]
形態1から形態18のいずれか1項に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、複数の前記送電ユニット群であって、
前記制御部は、決められた期間において前記電力変換ユニットから複数の前記送電ユニット群へ供給される電力を監視し、前記決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値を超えた場合、複数の前記送電ユニット群のうちの一部の前記送電ユニット群への電力の供給を制限させるように、前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態20]
形態19に記載の非接触給電システムであって、
電力の供給が制限される前記一部の前記送電ユニット群は、前記移動体との距離があらかじめ決められた距離以上である前記送電ユニット群である、
非接触給電システム。
[形態21]
形態19または形態20に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、前記送電ユニット群への電力の供給を停止するように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。
[形態22]
形態19から形態21のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増やし続ける、
前記電力の総和が、前記基準値以下となると、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増加させることをやめる、
非接触給電システム。
[形態23]
受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電装置(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電装置。
10…給電システム、80…センサ、100…給電装置、110…送電コイルユニット、111…送電コイル、120…電力変換ユニット、130…制御部、200…小型モビリティ、210…受電コイルユニット、211…受電コイル、220…電力変換ユニット、G1…送電ユニット群
Claims (23)
- 受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電システム(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。 - 請求項1に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、小さくなるように制御することにより、前記受電ユニットへ電力が供給されるようにし、
前記受電コイルに対向していない前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスが、前記受電コイルに対向している前記送電コイルを有する前記送電回路のインピーダンスより、大きくなるように制御することにより、前記受電ユニットへの電力の供給が停止されるようにする、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体に設けられている、前記移動体の前記位置を検出する第1位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第1位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第1位置検出器から取得する、
非接触給電システム。 - 請求項3に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記位置検出部は、前記移動体の外部に設けられた前記移動体の前記位置を検出する第2位置検出器を含み、
前記制御部は、前記第2位置検出器により検出された前記移動体の前記位置を示す情報を前記位置情報として前記第2位置検出器から取得する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、前記移動体が走行する通路に設置されている複数の前記送電ユニット群であり、
前記電力変換ユニットは、前記送電ユニット群ごとに電力の供給または停止を行うように設定されており、
前記制御部は、
前記移動体の移動先を推定し、
前記移動先に設置されている前記送電ユニット群を特定し、
特定した前記送電ユニット群が設置されたエリアに前記移動体が進入する前に、特定した前記送電ユニット群へ電流を流入させるように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。 - 請求項6に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体の速度または加速度を示す速度情報または加速度情報を前記移動体から取得し、前記速度情報または前記加速度情報が示す前記速度または前記加速度から前記移動先を推定する、
非接触給電システム。 - 請求項6に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の走行計画情報を記憶する第1記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記走行計画情報に基づいて前記移動先を推定する、
非接触給電システム。 - 請求項6に記載の非接触給電システムであって、
あらかじめ決められている前記移動体の給電計画情報を記憶する第2記憶部をさらに備え
前記制御部は、前記給電計画情報に基づいて前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。 - 請求項6に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体が走行する前記通路には、複数の前記移動体が走行しており、
前記制御部は、一の前記移動体の現在位置を含む決められた範囲には、あらかじめ決められた期間、他の前記移動体が進入しないことを前提として、前記移動体の前記移動先を推定する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリに直前に充電が行われた充電時刻と、前記充電時刻から前記移動体が走行した距離の情報とに基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記移動体が備えるバッテリの充電状態を示す充電情報を前記移動体から取得し、前記充電情報に基づいて、前記移動体の前記バッテリに充電が必要か否かを判別する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記移動体は、前記受電ユニットの電力の受電の可否を選択する選択部をさらに備え、
前記選択部は、前記移動体の状態があらかじめ設定された受電条件を満たさない場合に、前記受電ユニットに電力の受電をさせない
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記送電条件は、
(i)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であること、または、
(ii)前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの前記相対的な距離が前記閾値以下であることを満たす前記送電ユニット群に隣接する他の前記送電ユニット群であること、を含む、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群へ流れる電流量の変化に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記送電コイルそれぞれには、前記送電コイルに流れ込む電流量を検出する電流センサまたは前記送電コイルにかかる電圧を検出する電圧センサが設けられており、
前記制御部は、前記電流センサまたは前記電圧センサの検出値に基づいて前記移動体の前記位置を判別する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、制御対象である前記送電ユニット群が設置されているエリアに前記移動体が存在するか否かを示す情報を、他の非接触給電システムが備える前記制御部に送信する、
非接触給電システム。 - 請求項1または2に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記送電ユニット群からあらかじめ設定された範囲内において、送電を禁止することを表す禁止信号を出力する機器が存在することを検出した場合、前記送電ユニット群へ、前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電システム。 - 請求項1に記載の非接触給電システムであって、
前記1つ以上の送電ユニット群は、複数の前記送電ユニット群であって、
前記制御部は、決められた期間において前記電力変換ユニットから複数の前記送電ユニット群へ供給される電力を監視し、前記決められた期間における電力の総和が、あらかじめ設定された基準値を超えた場合、複数の前記送電ユニット群のうちの一部の前記送電ユニット群への電力の供給を制限させるように、前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。 - 請求項19に記載の非接触給電システムであって、
電力の供給が制限される前記一部の前記送電ユニット群は、前記移動体との距離があらかじめ決められた距離以上である前記送電ユニット群である、
非接触給電システム。 - 請求項19または20に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、前記送電ユニット群への電力の供給を停止するように前記電力変換ユニットを制御する、
非接触給電システム。 - 請求項21に記載の非接触給電システムであって、
前記制御部は、
前記電力の総和が、前記基準値以下となるまでの間、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増やし続ける、
前記電力の総和が、前記基準値以下となると、電力の供給の制限の対象となる前記送電ユニット群の数を増加させることをやめる、
非接触給電システム。 - 受電コイル(211)を有する受電ユニット(210)を備えた移動体(200)に給電する非接触給電装置(10)であって、
前記受電コイルに送電するための電力を生成する電力変換ユニット(120)と、
1つ以上の送電ユニット群であって、前記送電ユニット群のそれぞれは2以上の送電ユニット(110)により構成され、前記送電ユニットそれぞれは送電コイル(111)を含む送電回路を有し、前記送電ユニットそれぞれは前記電力変換ユニットから電力の供給を受けて前記送電コイルから前記受電コイルへ送電する、送電ユニット群(G1)と、
前記電力変換ユニットから前記送電ユニット群への電力の供給を制御する制御部(130)と、
前記移動体の位置を検出する少なくとも1つの位置検出部(80)と、
を備え、
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記移動体の前記位置を示す位置情報に基づいて、
前記移動体の前記受電コイルに対する前記送電コイルの相対的な距離があらかじめ決められた閾値以下であることを含む送電条件を満たす前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させ、
前記送電条件を満たさない前記送電ユニット群へ前記電力変換ユニットから電力を供給させない、
非接触給電装置。
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