JP2581640B2 - 壁または天井に設置される誘電型充電装置 - Google Patents
壁または天井に設置される誘電型充電装置Info
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- JP2581640B2 JP2581640B2 JP5009367A JP936793A JP2581640B2 JP 2581640 B2 JP2581640 B2 JP 2581640B2 JP 5009367 A JP5009367 A JP 5009367A JP 936793 A JP936793 A JP 936793A JP 2581640 B2 JP2581640 B2 JP 2581640B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ充電システ
ム、特に電気自動車のバッテリ、特に電気自動車等の駆
動用バッテリの充電に使用されるために構成されるバッ
テリ充電システムに関する。
ム、特に電気自動車のバッテリ、特に電気自動車等の駆
動用バッテリの充電に使用されるために構成されるバッ
テリ充電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】21世紀までにおける一般的な消費者の
利用のための電動自動車の開発および自動車生産の拡大
に関連して、自動車に内蔵される駆動用バッテリを容易
に充電する手段が必要とされる。通常の充電装置はこの
目的には十分に適していない。特に、通常の充電装置は
消費者が頻繁に利用するように設計されていないので、
通常の充電器を使用してバッテリを規則的に充電するこ
とは容易ではない。
利用のための電動自動車の開発および自動車生産の拡大
に関連して、自動車に内蔵される駆動用バッテリを容易
に充電する手段が必要とされる。通常の充電装置はこの
目的には十分に適していない。特に、通常の充電装置は
消費者が頻繁に利用するように設計されていないので、
通常の充電器を使用してバッテリを規則的に充電するこ
とは容易ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、自動車のバッテリ充電装置で使用するように構
成され、移動して使用するのに簡単であり、電気自動車
に使用される自動車のバッテリを有効に充電するバッテ
リ充電システムを提供することである。特に、大きさや
構造の異なる種々の電気自動車のオペレータ自身が駐車
場等における駐車時に、給電ケーブルを引き回すことな
く短い給電ケーブルを用いて安全にかつ容易にバッテリ
の充電をすることを可能にする、利用効率の良いバッテ
リ充電システムを提供することである。
目的は、自動車のバッテリ充電装置で使用するように構
成され、移動して使用するのに簡単であり、電気自動車
に使用される自動車のバッテリを有効に充電するバッテ
リ充電システムを提供することである。特に、大きさや
構造の異なる種々の電気自動車のオペレータ自身が駐車
場等における駐車時に、給電ケーブルを引き回すことな
く短い給電ケーブルを用いて安全にかつ容易にバッテリ
の充電をすることを可能にする、利用効率の良いバッテ
リ充電システムを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述および他の目的を達
成するために、本発明は電源から電気自動車に電力を伝
送する手段を設けられている壁または天井に取付けたバ
ッテリ充電システムを提供する。本発明のバッテリ充電
システムは例えば壁に配置され、あるいは天井に取付け
られた軌道に滑動できるように設置されるハウジング
と、自動車に内蔵されたレセプタクル装置と結合するよ
うに構成されるハウジングに内蔵された充電装置とを具
備する。種々の充電装置が充電システムに使用されるこ
とができる。バッテリ充電システムはまた電源と、充電
システムによって自動車に供給される電力を制御する電
源に結合された電子回路とを具備する。さらに、使用お
よび支払いのためにユーザがコードを入力する手段また
はシステムを付勢するクレジットカード型式のキーを備
えるインターフェイス回路が設けられている。ファンは
冷却のために設けられ、空気流をシステムに通過させ
る。
成するために、本発明は電源から電気自動車に電力を伝
送する手段を設けられている壁または天井に取付けたバ
ッテリ充電システムを提供する。本発明のバッテリ充電
システムは例えば壁に配置され、あるいは天井に取付け
られた軌道に滑動できるように設置されるハウジング
と、自動車に内蔵されたレセプタクル装置と結合するよ
うに構成されるハウジングに内蔵された充電装置とを具
備する。種々の充電装置が充電システムに使用されるこ
とができる。バッテリ充電システムはまた電源と、充電
システムによって自動車に供給される電力を制御する電
源に結合された電子回路とを具備する。さらに、使用お
よび支払いのためにユーザがコードを入力する手段また
はシステムを付勢するクレジットカード型式のキーを備
えるインターフェイス回路が設けられている。ファンは
冷却のために設けられ、空気流をシステムに通過させ
る。
【0005】本発明の充電システムに使用される1つの
充電装置は円筒形ハウジングを有する取外し可能な1次
コイル組立体を具備する。円筒形1次コアは1次ハウジ
ング内に配置され、ドーナツ状の1次コイル巻線は円筒
形1次コア内に配置される。1次コイル巻線に結合され
た電気ケーブルは電源からの電力を結合するように構成
されている。2次コイル組立体は自動車に内蔵されたレ
セプタクルハウジングを含み、円筒形2次コアはレセプ
タクルハウジング内に配置され、ドーナツ状の2次コイ
ル巻線は2次コア内に配置される。2次コイル巻線は自
動車のバッテリに結合される。各1次および2次コイル
巻線が結合されるとき、1次および2次コイルは変成器
を形成する。
充電装置は円筒形ハウジングを有する取外し可能な1次
コイル組立体を具備する。円筒形1次コアは1次ハウジ
ング内に配置され、ドーナツ状の1次コイル巻線は円筒
形1次コア内に配置される。1次コイル巻線に結合され
た電気ケーブルは電源からの電力を結合するように構成
されている。2次コイル組立体は自動車に内蔵されたレ
セプタクルハウジングを含み、円筒形2次コアはレセプ
タクルハウジング内に配置され、ドーナツ状の2次コイ
ル巻線は2次コア内に配置される。2次コイル巻線は自
動車のバッテリに結合される。各1次および2次コイル
巻線が結合されるとき、1次および2次コイルは変成器
を形成する。
【0006】第2の充電装置は実質上第1の充電装置と
同じであるが、2次コイル巻線組立体は円筒形2次コア
を含み、第1および第2の同軸2次コイル巻線は2次コ
ア内に配置される。第1および第2の同軸2次コイル巻
線は自動車のバッテリに結合され、それらの間にギャッ
プを有し、ギャップは円形1次コイル巻線を受け入れる
ように構成されている。各1次および2次コイル巻線が
結合されるとき、1次および2次コイルは変成器を形成
する。
同じであるが、2次コイル巻線組立体は円筒形2次コア
を含み、第1および第2の同軸2次コイル巻線は2次コ
ア内に配置される。第1および第2の同軸2次コイル巻
線は自動車のバッテリに結合され、それらの間にギャッ
プを有し、ギャップは円形1次コイル巻線を受け入れる
ように構成されている。各1次および2次コイル巻線が
結合されるとき、1次および2次コイルは変成器を形成
する。
【0007】第3の充電装置もまた第1および第2の充
電装置に類似するが、結合器はハウジングを含む取外し
可能な1次コイルと、開口を有する1次コイル巻線と、
電源からの電力を結合する1次コイル巻線に結合された
電気ケーブルとを具備する。2次コイルは第1および第
2の結合可能な磁気コア部分を含み、各コア部分はバッ
テリに結合されている2次コイル巻線を有する。第1お
よび第2の結合可能な磁気コア部分は開放および閉鎖位
置を設けるように分離可能であり、1次コイルは第1と
第2の結合可能な磁気コア部分が開放位置にあるとき、
それらの間に挿入可能である。各第1および第2の結合
可能な磁気コア部分が閉鎖位置にあるとき、1次および
2次コイルは変成器を形成する。
電装置に類似するが、結合器はハウジングを含む取外し
可能な1次コイルと、開口を有する1次コイル巻線と、
電源からの電力を結合する1次コイル巻線に結合された
電気ケーブルとを具備する。2次コイルは第1および第
2の結合可能な磁気コア部分を含み、各コア部分はバッ
テリに結合されている2次コイル巻線を有する。第1お
よび第2の結合可能な磁気コア部分は開放および閉鎖位
置を設けるように分離可能であり、1次コイルは第1と
第2の結合可能な磁気コア部分が開放位置にあるとき、
それらの間に挿入可能である。各第1および第2の結合
可能な磁気コア部分が閉鎖位置にあるとき、1次および
2次コイルは変成器を形成する。
【0008】動作中、オペレータは充電するために手持
充電装置を電気自動車内に設置し、充電装置を電気自動
車内のレセプタクル内に設置する。充電装置は電流によ
って付勢される。これは充電装置の1次および2次コア
を磁気的に結合させるので、電流が2次コイル巻線に流
れる。2次コイル巻線に流れる電流は電気自動車のバッ
テリを充電するために整流されて電気自動車のバッテリ
に送られる。充電後、充電装置は引込機構によって充電
装置に戻される。充電装置は次の充電まで開放されたま
まにされ、あるいは閉鎖されてもよい。
充電装置を電気自動車内に設置し、充電装置を電気自動
車内のレセプタクル内に設置する。充電装置は電流によ
って付勢される。これは充電装置の1次および2次コア
を磁気的に結合させるので、電流が2次コイル巻線に流
れる。2次コイル巻線に流れる電流は電気自動車のバッ
テリを充電するために整流されて電気自動車のバッテリ
に送られる。充電後、充電装置は引込機構によって充電
装置に戻される。充電装置は次の充電まで開放されたま
まにされ、あるいは閉鎖されてもよい。
【0009】本発明の充電システムの目的は電気自動車
のオペレータがバッテリを充電することを可能にするこ
とである。本発明の充電システムの利点は通常の電気プ
ラグの使用なしに電気自動車に安全に充電することがで
きることである。したがって、本発明の充電システムは
バッテリを再充電するために電源から電気自動車に電力
を結合する安全で、使いやすい、耐候性手段を提供す
る。
のオペレータがバッテリを充電することを可能にするこ
とである。本発明の充電システムの利点は通常の電気プ
ラグの使用なしに電気自動車に安全に充電することがで
きることである。したがって、本発明の充電システムは
バッテリを再充電するために電源から電気自動車に電力
を結合する安全で、使いやすい、耐候性手段を提供す
る。
【0010】
【実施例】図1は本発明の原理による天井に設置される
典型的な充電システム10を示す。充電システム10は例え
ば電気自動車11が駐車しながらバッテリ14に充電するこ
とができるサービス区域に位置されている。これは自動
車11内に設置されたレセプタクル13中に挿入される充電
装置12によって達成される。レセプタクル13は充電シス
テム10からバッテリ14に電力を結合するように協力す
る。図1に示されているように、引込み可能な充電装置
12は自動車11内のレセプタクル13と結合するように引延
ばされている(矢印19で図示)。天井に設置される充電
システム10は軌道30等によって天井31に滑動できるよう
に取付けられている。
典型的な充電システム10を示す。充電システム10は例え
ば電気自動車11が駐車しながらバッテリ14に充電するこ
とができるサービス区域に位置されている。これは自動
車11内に設置されたレセプタクル13中に挿入される充電
装置12によって達成される。レセプタクル13は充電シス
テム10からバッテリ14に電力を結合するように協力す
る。図1に示されているように、引込み可能な充電装置
12は自動車11内のレセプタクル13と結合するように引延
ばされている(矢印19で図示)。天井に設置される充電
システム10は軌道30等によって天井31に滑動できるよう
に取付けられている。
【0011】図2は本発明の原理による典型的な壁に設
置される充電システム10a を示す。このシステム10a は
図1のシステム10と実質上同じであるが、天井の代りに
壁31a に設置される。
置される充電システム10a を示す。このシステム10a は
図1のシステム10と実質上同じであるが、天井の代りに
壁31a に設置される。
【0012】図3は図1および図2の充電システム10,1
0a内の動作部分を示す。システム10(10a) は例えば軌道
30または天井31に取付けられるハウジング16を具備す
る。ハウジング16の1部分は空気がハウジング16を通っ
て流れる(矢印22で図示)ように開口17が設けられてい
る。電源23はハウジング16内に配置され、この電源23は
自動車11への電力の流れを制御し、システム10の他の素
子を制御する電子回路24(3つの印刷回路板24a,24b,24
c によって図示)に結合されている。電力はケーブル25
によって電子回路24から充電装置12に結合される。電子
回路24は例えば供給された電力線電圧をシステム10に使
用可能な電力に変換する通常の電力変換回路、並びにシ
ステム10の1部分を形成する光源およびファン等を制御
する回路を具備することができる。
0a内の動作部分を示す。システム10(10a) は例えば軌道
30または天井31に取付けられるハウジング16を具備す
る。ハウジング16の1部分は空気がハウジング16を通っ
て流れる(矢印22で図示)ように開口17が設けられてい
る。電源23はハウジング16内に配置され、この電源23は
自動車11への電力の流れを制御し、システム10の他の素
子を制御する電子回路24(3つの印刷回路板24a,24b,24
c によって図示)に結合されている。電力はケーブル25
によって電子回路24から充電装置12に結合される。電子
回路24は例えば供給された電力線電圧をシステム10に使
用可能な電力に変換する通常の電力変換回路、並びにシ
ステム10の1部分を形成する光源およびファン等を制御
する回路を具備することができる。
【0013】ハウジング16の前方部分において、ユーザ
15がシステム10をアクセスし制御するためにインターフ
ェイス印刷回路板26が設けられている。インターフェイ
ス印刷板26はケーブル27によって電子回路24に結合され
る。ハウジング16の開口17は空気流をハウジング16に通
過させることを許容し、空気流は電子回路24によって制
御されたファン28によって供給される。ハウジング16の
前方部分を構成する区域においてシステム10を照明する
ようにインターフェイス回路板24d と電子回路24によっ
て制御される光源29(照明時間機構によって示されてい
る)が設けられている。システム10はキーパッドから制
御され、ユーザはシステム10を動作することができる。
15がシステム10をアクセスし制御するためにインターフ
ェイス印刷回路板26が設けられている。インターフェイ
ス印刷板26はケーブル27によって電子回路24に結合され
る。ハウジング16の開口17は空気流をハウジング16に通
過させることを許容し、空気流は電子回路24によって制
御されたファン28によって供給される。ハウジング16の
前方部分を構成する区域においてシステム10を照明する
ようにインターフェイス回路板24d と電子回路24によっ
て制御される光源29(照明時間機構によって示されてい
る)が設けられている。システム10はキーパッドから制
御され、ユーザはシステム10を動作することができる。
【0014】動作において、図1および図2を参照する
と、ユーザはハウジングから引込み可能な充電装置12を
引出す。ユーザはバッテリ14を充電するために手持の充
電装置12を電気自動車内のレセプタクル13に設置する。
システムは充電装置12がレセプタクル13内に位置される
とき自動的に付勢される。電力はシステム10から自動車
11のバッテリ14に伝送される。充電動作が完了した後、
充電装置12は充電システム10に戻される。
と、ユーザはハウジングから引込み可能な充電装置12を
引出す。ユーザはバッテリ14を充電するために手持の充
電装置12を電気自動車内のレセプタクル13に設置する。
システムは充電装置12がレセプタクル13内に位置される
とき自動的に付勢される。電力はシステム10から自動車
11のバッテリ14に伝送される。充電動作が完了した後、
充電装置12は充電システム10に戻される。
【0015】図4は平坦な結合コアを有する第1の充電
装置12a を部分的に断面図で示したものである。第1の
充電装置12a は駆動用バッテリ14を再充電するために電
力を高周波電源23から自動車11に結合する手段を与える
ように構成されている。第1の充電装置12a は円筒形ハ
ウジング41を有する取外し可能な1次コイル組立体40を
具備する。円筒形1次コア42はハウジング41内に配置さ
れ、ドーナツ状の1次コイル巻線43は円筒形1次コア42
内に配置されている。ハウジング41の1部分はハンドル
44を形成する。同軸電気ケーブル45または他の低インダ
クタンス伝送ラインは1次コイル巻線43に結合され、電
力を外部電源23から1次コイル巻線43に結合するように
構成されている。ケーブル45は半田付けまたは溶接され
た電気リード46によって1次コイル巻線43およびハウジ
ング41に結合される。
装置12a を部分的に断面図で示したものである。第1の
充電装置12a は駆動用バッテリ14を再充電するために電
力を高周波電源23から自動車11に結合する手段を与える
ように構成されている。第1の充電装置12a は円筒形ハ
ウジング41を有する取外し可能な1次コイル組立体40を
具備する。円筒形1次コア42はハウジング41内に配置さ
れ、ドーナツ状の1次コイル巻線43は円筒形1次コア42
内に配置されている。ハウジング41の1部分はハンドル
44を形成する。同軸電気ケーブル45または他の低インダ
クタンス伝送ラインは1次コイル巻線43に結合され、電
力を外部電源23から1次コイル巻線43に結合するように
構成されている。ケーブル45は半田付けまたは溶接され
た電気リード46によって1次コイル巻線43およびハウジ
ング41に結合される。
【0016】第1の充電装置12a はまたレセプタクルハ
ウジング51を有する2次コイル組立体50を具備する。円
筒形2次コア52はレセプタクルハウジング51内に配置さ
れ、2次コイル巻線53は2次コア内に配置される。2次
コイル巻線53は導電体56によってバッテリ14に結合され
る。1次および2次コイル組立体40,50 は各1次および
2次コイル巻線43,53 が結合されるとき変成器を形成す
る。巻線43,53 は例えば銅から構成され、一方コア42,5
2 はフェライトから構成されることができる。1次およ
び2次コイル組立体40,50 が結合されるとき、第1の充
電装置12a は比較的コンパクトでありエネルギを電源23
からバッテリ14に結合する効率的な手段を設ける変成器
機構を形成することが図4から明らかである。保持クリ
ップ49または他の便利なレセプタクルのような保持手段
48は2次コイル組立体50に極めて接近して取外し可能な
1次コイル組立体40を固定して保持するために設けられ
るので、1次および2次コイル巻線43,53 およびコア4
2,52 は互いに隣接される。リップ57はレセプタクルハ
ウジング51に接触するハウジング41の端面の周縁に隣接
して形成される。リップ57は充電装置12a の動作中に保
持クリップ49に滑動し、2つのハウジング41,51 を適所
に保持するように構成されている。ゴムブーツ58はリッ
プ57の後方にハウジング41の周縁に配置され、偶然に降
下されるとき1次コイル組立体50を保護する。
ウジング51を有する2次コイル組立体50を具備する。円
筒形2次コア52はレセプタクルハウジング51内に配置さ
れ、2次コイル巻線53は2次コア内に配置される。2次
コイル巻線53は導電体56によってバッテリ14に結合され
る。1次および2次コイル組立体40,50 は各1次および
2次コイル巻線43,53 が結合されるとき変成器を形成す
る。巻線43,53 は例えば銅から構成され、一方コア42,5
2 はフェライトから構成されることができる。1次およ
び2次コイル組立体40,50 が結合されるとき、第1の充
電装置12a は比較的コンパクトでありエネルギを電源23
からバッテリ14に結合する効率的な手段を設ける変成器
機構を形成することが図4から明らかである。保持クリ
ップ49または他の便利なレセプタクルのような保持手段
48は2次コイル組立体50に極めて接近して取外し可能な
1次コイル組立体40を固定して保持するために設けられ
るので、1次および2次コイル巻線43,53 およびコア4
2,52 は互いに隣接される。リップ57はレセプタクルハ
ウジング51に接触するハウジング41の端面の周縁に隣接
して形成される。リップ57は充電装置12a の動作中に保
持クリップ49に滑動し、2つのハウジング41,51 を適所
に保持するように構成されている。ゴムブーツ58はリッ
プ57の後方にハウジング41の周縁に配置され、偶然に降
下されるとき1次コイル組立体50を保護する。
【0017】動作中、ユーザ15は1次コイル組立体40の
保護ハウジング41のハンドル44を保持し、それを保持ク
リップ49によって形成された保持手段48に挿入する。1
次コイル巻線43は電源23からの電流によって付勢され
る。これは1次コア42および2次コア52を磁気的に結合
させるので、2次コイル巻線53に電流が流れる。2次コ
イル巻線53に流れる電流は導電体56を介して自動車11の
バッテリ14を充電するために整流されてバッテリ14に結
合される。
保護ハウジング41のハンドル44を保持し、それを保持ク
リップ49によって形成された保持手段48に挿入する。1
次コイル巻線43は電源23からの電流によって付勢され
る。これは1次コア42および2次コア52を磁気的に結合
させるので、2次コイル巻線53に電流が流れる。2次コ
イル巻線53に流れる電流は導電体56を介して自動車11の
バッテリ14を充電するために整流されてバッテリ14に結
合される。
【0018】図5を参照すると、同軸巻線を有する第2
の充電装置12b の部分断面図が示されている。第2の充
電装置12b は円筒形ハウジング61を有する取外し可能な
1次コイル組立体60を具備する。円筒形1次コア62はハ
ウジング61内に配置され、円形1次コイル巻線63は円筒
形1次コア62内に配置され、そこから突出している。ハ
ウジング61の1部分はハンドル64を形成している。同軸
電気ケーブル65または他の低インダクタンス伝送ライン
は1次コイル巻線63に結合され、電力を電源23から1次
コイル巻線63に結合するように構成されている。
の充電装置12b の部分断面図が示されている。第2の充
電装置12b は円筒形ハウジング61を有する取外し可能な
1次コイル組立体60を具備する。円筒形1次コア62はハ
ウジング61内に配置され、円形1次コイル巻線63は円筒
形1次コア62内に配置され、そこから突出している。ハ
ウジング61の1部分はハンドル64を形成している。同軸
電気ケーブル65または他の低インダクタンス伝送ライン
は1次コイル巻線63に結合され、電力を電源23から1次
コイル巻線63に結合するように構成されている。
【0019】第2の充電装置12b はまたレセプタクルハ
ウジング71を有する2次コイル組立体70を具備する。円
筒形2次コア72はレセプタクルハウジング71内に配置さ
れ、第1および第2の同軸2次コイル巻線73,74 は2次
コア72内に配置されている。第1および第2の同軸2次
コイル巻線73,74 は導電体76によってバッテリ14に結合
される。第1および第2の同軸2次コイル巻線73,74 は
それらの間にギャップ75を有し、そこに円形1次コイル
巻線63を受け入れるように構成されている。巻線63,73,
74は例えば銅から構成され、一方コア62,72 は例えばフ
ェライトから構成されることができる。1次および2次
コイル組立体60,70 は各1次および2次コイル巻線63,7
3,74が結合されるとき変成器を形成する。整列ピン77は
2次コイル組立体70内の開口78と結合するように構成さ
れている。整列ピン77は例えばエポキシガラス組成物か
ら構成されることができる。
ウジング71を有する2次コイル組立体70を具備する。円
筒形2次コア72はレセプタクルハウジング71内に配置さ
れ、第1および第2の同軸2次コイル巻線73,74 は2次
コア72内に配置されている。第1および第2の同軸2次
コイル巻線73,74 は導電体76によってバッテリ14に結合
される。第1および第2の同軸2次コイル巻線73,74 は
それらの間にギャップ75を有し、そこに円形1次コイル
巻線63を受け入れるように構成されている。巻線63,73,
74は例えば銅から構成され、一方コア62,72 は例えばフ
ェライトから構成されることができる。1次および2次
コイル組立体60,70 は各1次および2次コイル巻線63,7
3,74が結合されるとき変成器を形成する。整列ピン77は
2次コイル組立体70内の開口78と結合するように構成さ
れている。整列ピン77は例えばエポキシガラス組成物か
ら構成されることができる。
【0020】図6の(a)は分離可能な誘導結合器を具
備する第3の充電装置12c の斜視図であり、一方図6の
(b)はその断面図である。図6の(a)はコア組立体
90から分離された1次コイル組立体80を有する第3の誘
導型充電装置12c を示し、図6の(b)は開放されたコ
ア組立体90の上方コア部分91と下方コア部分92の間に挿
入された1次コイル組立体80を有する第3の充電装置12
c を示す。1次コイル組立体80は比較的小さい厚さを有
する平坦な螺旋状部材に巻回された銅の1次コイル巻線
84からなる。1次コイル組立体80はそれをコア組立体90
に挿入してそこから取出すために使用されるハンドル86
を1端部に有する絶縁体ケースまたはハウジング85に収
容されている。絶縁体ケースまたはハウジング85は例え
ばフェノールプラスチックのような絶縁材料89から構成
されている。1次コイル組立体80は同軸ケーブル87また
は他の低インダクタンス伝送ラインによって高周波(電
流または電圧)電源23に接続される。1次コイル巻線84
は同軸ケーブル87のリードに半田付け或いは溶接される
(符号98で図示)。バッテリ14はそれと結合器12c(12
a,12b )の間に直列に接続された整流器99およびフィル
タ100 によって充電される。これらの素子は充電装置12
に接続される負荷101 を構成する。
備する第3の充電装置12c の斜視図であり、一方図6の
(b)はその断面図である。図6の(a)はコア組立体
90から分離された1次コイル組立体80を有する第3の誘
導型充電装置12c を示し、図6の(b)は開放されたコ
ア組立体90の上方コア部分91と下方コア部分92の間に挿
入された1次コイル組立体80を有する第3の充電装置12
c を示す。1次コイル組立体80は比較的小さい厚さを有
する平坦な螺旋状部材に巻回された銅の1次コイル巻線
84からなる。1次コイル組立体80はそれをコア組立体90
に挿入してそこから取出すために使用されるハンドル86
を1端部に有する絶縁体ケースまたはハウジング85に収
容されている。絶縁体ケースまたはハウジング85は例え
ばフェノールプラスチックのような絶縁材料89から構成
されている。1次コイル組立体80は同軸ケーブル87また
は他の低インダクタンス伝送ラインによって高周波(電
流または電圧)電源23に接続される。1次コイル巻線84
は同軸ケーブル87のリードに半田付け或いは溶接される
(符号98で図示)。バッテリ14はそれと結合器12c(12
a,12b )の間に直列に接続された整流器99およびフィル
タ100 によって充電される。これらの素子は充電装置12
に接続される負荷101 を構成する。
【0021】コア組立体90は上方および下方コア部分9
1,92 から構成される。各コア部分91,92 は各2次コイ
ル巻線93,95 [図6の(a)]が配置される溝を有する
磁気コア部材を具備する。例えば可撓性耐熱部材97は各
溝の底部の各コア部分91,92 と各2次コイル巻線93,95
の間に配置される。可撓性耐熱部材97は例えば耐熱性ゴ
ムから構成されることができる。可撓性耐熱部材97は2
次コイル巻線93,95 が共に結合されるとき1次コイル巻
線94とぴったり接触することを保証し製造許容誤差を補
償するために使用される。フェライト材料は2次コア組
立体90の上方および下方コア部分91,92 に使用されるこ
とができる。
1,92 から構成される。各コア部分91,92 は各2次コイ
ル巻線93,95 [図6の(a)]が配置される溝を有する
磁気コア部材を具備する。例えば可撓性耐熱部材97は各
溝の底部の各コア部分91,92 と各2次コイル巻線93,95
の間に配置される。可撓性耐熱部材97は例えば耐熱性ゴ
ムから構成されることができる。可撓性耐熱部材97は2
次コイル巻線93,95 が共に結合されるとき1次コイル巻
線94とぴったり接触することを保証し製造許容誤差を補
償するために使用される。フェライト材料は2次コア組
立体90の上方および下方コア部分91,92 に使用されるこ
とができる。
【0022】絶縁材料89はまた2次コイル巻線93,95 の
周囲に配置される。2つの中心磁極ト94,96 [図6の
(b)]は1次コイル組立体80がコア組立体90と結合さ
れるとき1次コイル組立体80および1次コイル巻線84中
の開口に挿入するように構成されている。2つのコア部
分91,92 の結合表面はそれら間のギャップが最小にされ
るように平滑であるべきである。これは2つのコア部分
91,92 が結合されるとき最大の結合性能を与える。ノッ
チ98は上方および下方コア部分91,92 中に形成され、コ
ア組立体90の上方および下方コア部分91,92 に関して1
次コイル組立体80を位置付けるために使用される。図6
の(a)および(b)に示された好ましい実施例におい
て、コア組立体90は1次から2次への結合効率を改良す
るために2つのコア部分91,92 に分けられる。これは漏
洩インダクタンスを減少し、近接(渦電流)効果による
銅の電力損失を減少する。1次および2次コア組立体8
0,90の個々の役割は逆転できることを理解すべきであ
る。
周囲に配置される。2つの中心磁極ト94,96 [図6の
(b)]は1次コイル組立体80がコア組立体90と結合さ
れるとき1次コイル組立体80および1次コイル巻線84中
の開口に挿入するように構成されている。2つのコア部
分91,92 の結合表面はそれら間のギャップが最小にされ
るように平滑であるべきである。これは2つのコア部分
91,92 が結合されるとき最大の結合性能を与える。ノッ
チ98は上方および下方コア部分91,92 中に形成され、コ
ア組立体90の上方および下方コア部分91,92 に関して1
次コイル組立体80を位置付けるために使用される。図6
の(a)および(b)に示された好ましい実施例におい
て、コア組立体90は1次から2次への結合効率を改良す
るために2つのコア部分91,92 に分けられる。これは漏
洩インダクタンスを減少し、近接(渦電流)効果による
銅の電力損失を減少する。1次および2次コア組立体8
0,90の個々の役割は逆転できることを理解すべきであ
る。
【0023】各巻線84,93,95は絶縁材料89中に密封さ
れ、巻線84,93,95のそれぞれの位置、1次コイル84中の
開口88、および開口88への各磁極94,96 の挿入が示され
ている。巻線84,93,95は例えば銅から構成され、一方コ
ア部分91,92 はフェライトから構成されることができ
る。1次および2次コイル組立体80,90 は各1次および
2次コイル巻線84,93,95が結合されるとき変成器を形成
する。
れ、巻線84,93,95のそれぞれの位置、1次コイル84中の
開口88、および開口88への各磁極94,96 の挿入が示され
ている。巻線84,93,95は例えば銅から構成され、一方コ
ア部分91,92 はフェライトから構成されることができ
る。1次および2次コイル組立体80,90 は各1次および
2次コイル巻線84,93,95が結合されるとき変成器を形成
する。
【0024】以上、電気自動車のバッテリ等に充電する
ように構成された新しい改良された壁または天井に設置
されるバッテリ充電システムを説明した。特に天井や壁
等の高い位置に軌道を取り付け、軌道に沿ってバッテリ
充電システムを滑動できるように構成することにより、
大きさや構造の異なる種々の電気自動車のオペレータ自
身が、駐車場等における駐車時に、給電ケーブルを引き
回すことなくできるだけ短い給電ケーブルを用いて、安
全にしかも容易にバッテリの充電をすることを可能にす
る。しかも、自動車の総ての駐車位置に夫々このバッテ
リ充電システムを設置する必要はないので、駐車場とバ
ッテリ充電システムを有効に活用することができる。上
述の実施例は本発明の原理の適用を示す多くの特定の実
施例の幾つかを単に例示したものであることを理解すべ
きである。明らかに、多くの他の装置は本発明の技術的
範囲から逸脱することなく当業者によって容易に工夫さ
れることができる。
ように構成された新しい改良された壁または天井に設置
されるバッテリ充電システムを説明した。特に天井や壁
等の高い位置に軌道を取り付け、軌道に沿ってバッテリ
充電システムを滑動できるように構成することにより、
大きさや構造の異なる種々の電気自動車のオペレータ自
身が、駐車場等における駐車時に、給電ケーブルを引き
回すことなくできるだけ短い給電ケーブルを用いて、安
全にしかも容易にバッテリの充電をすることを可能にす
る。しかも、自動車の総ての駐車位置に夫々このバッテ
リ充電システムを設置する必要はないので、駐車場とバ
ッテリ充電システムを有効に活用することができる。上
述の実施例は本発明の原理の適用を示す多くの特定の実
施例の幾つかを単に例示したものであることを理解すべ
きである。明らかに、多くの他の装置は本発明の技術的
範囲から逸脱することなく当業者によって容易に工夫さ
れることができる。
【図1】本発明の原理による典型的な天井に設置された
充電システムの概略図。
充電システムの概略図。
【図2】本発明の原理による典型的な壁に設置された充
電システムの概略図。
電システムの概略図。
【図3】図1および図2の充電システム内の動作部分の
図。
図。
【図4】図1および図2のシステムに使用可能な充電装
置の第1の実施例の部分断面図。
置の第1の実施例の部分断面図。
【図5】図1および図2の本発明のシステムに使用可能
な充電装置の第2の実施例の概略図。
な充電装置の第2の実施例の概略図。
【図6】図1および図2の本発明のシステムに使用可能
な充電装置の第3の実施例の概略図。
な充電装置の第3の実施例の概略図。
10…充電システム、12…充電装置、14…駆動用バッテ
リ、16…ハウジング、24…電子回路。
リ、16…ハウジング、24…電子回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−39428(JP,A) 特開 昭61−174607(JP,A) 特開 昭52−64642(JP,A) 特開 昭63−240331(JP,A) 実開 昭55−70785(JP,U) 実開 昭57−130502(JP,U) 実開 平3−18645(JP,U) 特表 昭60−501089(JP,A)
Claims (18)
- 【請求項1】 ハウジングと、 ハウジングを自動車の置かれる地面より高い位置に設置
する手段と、 ハウジング内に配置された電源と、 自動車のバッテリに供給される電力の量を制御するよう
に構成されているハウジング内に配置された電子回路
と、 電子回路によって電源に結合され、電気自動車内に配置
された2次コイル組立体と結合可能な1次コイル組立体
を有するハウジング内に配置された引込み可能な充電装
置と、 前記電子回路に結合され、ユーザによる入力に応答して
充電システムの動作を制御するように構成されているハ
ウジング内に配置された制御電子装置と、高い位置に取り付けられた軌道と、 ハウジングを軌道に結合しハウジングを軌道に沿って滑
動できるように適用されるハウジングに結合された取付
け手段 を具備していることを特徴とする電気自動車のバ
ッテリを充電するために使用される充電システム。 - 【請求項2】 システムから熱を除去するために空気を
システムに強制的に送る電子回路に結合されたファンを
さらに具備している請求項1記載の充電システム。 - 【請求項3】 制御電子装置はシステムを動作するため
にユーザによって挿入されたクレジットカードキーを読
取るように構成されたカード読取機を具備している請求
項1記載の充電システム。 - 【請求項4】 引込み可能な充電装置は誘導型充電器を
具備し、 この誘導型充電器は、 ハウジングと、ハウジング内に配置された1次コアと、
1次コア内に配置されたドーナツ状1次コイル巻線と、
外部電源からの電力を結合するように構成されている1
次コイル巻線に結合された電気ケーブルとを具備する取
外し可能な1次コイル組立体と、 この1次コイル組立体と結合可能なレセプタクルハウジ
ングと、レセプタクルハウジング内に配置された2次コ
アと、バッテリに結合可能な2次コア内に配置されたド
ーナツ状2次コイル巻線とを具備する2次コイル組立体
と、 1次および2次コイル巻線が互いに隣接するように取外
し可能な1次コイル組立体を2次コイル組立体に極めて
接近して固定して保持する保持手段とを具備し、 1次および2次コイル組立体は各1次および2次コイル
巻線および1次および2次コイル組立体が結合されると
き変成器を形成する請求項1記載の充電システム。 - 【請求項5】 1次および2次コアはフェライト材料か
ら構成されている請求項4記載の充電システム。 - 【請求項6】 1次および2次コイル巻線は銅から構成
されている請求項4記載の充電システム。 - 【請求項7】 引込み可能な充電装置は誘導型充電器を
具備し、 この誘導型充電器は、 ハンドルを有するハウジングと、ハウジング内に配置さ
れている開口を有する1次コイル巻線と、外部電源から
の電力を結合するように構成されている1次コイル巻線
に結合された電気ケーブルとを具備する取外し可能な1
次コイルと、 バッテリに結合可能な2次コイル巻線を有し、開放およ
び閉鎖位置をとるために分離可能にされている第1およ
び第2の結合可能な磁気コア部分を具備する2次コイル
とを具備し、1次コイルは各第1および第2の結合可能
な磁気コア部分が開放位置にあるときそれらの間に挿入
されることができ、1次および2次コイルは各第1およ
び第2の結合可能な磁気コア部分が閉鎖位置にあるとき
に変成器を形成する請求項1記載の充電システム。 - 【請求項8】 各1次および2次コイル巻線を密封する
絶縁材料をさらに具備している請求項7記載の充電シス
テム。 - 【請求項9】 絶縁材料はナイロンから構成されている
請求項8記載の充電システム。 - 【請求項10】 各コイル巻線は銅から構成されている
請求項7記載の充電システム。 - 【請求項11】 各コイル巻線は比較的平坦な螺旋状に
巻回されている請求項10記載の充電システム。 - 【請求項12】 第1および第2の結合可能な磁気コア
部分はフェライト材料から構成されている請求項7記載
の充電システム。 - 【請求項13】 結合器の第1および第2の磁気コアを
開閉する開閉手段をさらに具備している請求項7記載の
充電システム - 【請求項14】 開閉手段は、 上方コア部分に取り付けられた移動可能な部材と、 上方コア部分と下方コア部分を交互に結合し分離するた
めに移動可能な材料を下方コア部分に関して上下に移動
する手段と、 上方および下方コア部分が結合するとき、それらを共に
保持する移動可能な部材に結合された引張手段とを具備
している請求項13記載の充電システム。 - 【請求項15】 引込み可能な充電装置は誘導型充電器
を具備し、 この誘導型充電器は、 ハウジングと、ハウジング内に配置された1次コアと、
1次コアから突出している1次コイル巻線と、外部電源
からの電力を結合するように構成されている1次コイル
巻線に結合された電気ケーブルとを具備する取外し可能
な1次コイル組立体と、 取外し可能な1次コイル組立体と結合可能なレセプタク
ルハウジングと、レセプタクルハウジング内に配置され
た2次コアと、バッテリに結合可能な2次コア内に配置
された第1および第2の2次同軸コイル巻線とを具備す
る2次コイル組立体とを備え、 第1および第2の2次同軸コイル巻線はそれらの間にギ
ャップを有し、1次コイル巻線を受け入れるように構成
され、 1次および2次コイル組立体は各1次および2次コイル
巻線および1次および2次コイル組立体が結合されると
き変成器を形成する請求項1記載の充電システム。 - 【請求項16】 1次および2次コアはフェライト材料
から構成されている請求項15記載の充電システム。 - 【請求項17】 1次および2次コイル巻線は銅から構
成されている請求項15記載の充電システム。 - 【請求項18】ハウジングを壁に設置するように構成さ
れているハウジングに結合された設置手段をさらに具備
している請求項1記載の充電システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US823950 | 1992-01-22 | ||
US07/823,950 US5323099A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Wall/ceiling mounted inductive charger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0614470A JPH0614470A (ja) | 1994-01-21 |
JP2581640B2 true JP2581640B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=25240219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5009367A Expired - Fee Related JP2581640B2 (ja) | 1992-01-22 | 1993-01-22 | 壁または天井に設置される誘電型充電装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5323099A (ja) |
EP (1) | EP0552736B1 (ja) |
JP (1) | JP2581640B2 (ja) |
KR (1) | KR970008821B1 (ja) |
DE (1) | DE69313151T2 (ja) |
ES (1) | ES2106895T3 (ja) |
MX (1) | MX9300344A (ja) |
NO (1) | NO930196L (ja) |
TW (1) | TW433683U (ja) |
Families Citing this family (99)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0552737A1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-28 | Hughes Aircraft Company | Weatherized curb-side charger |
US5413493A (en) * | 1993-01-15 | 1995-05-09 | Hubbell Incorporated | Electrical connector assembly, especially for electric vehicle |
US5434493A (en) * | 1993-10-25 | 1995-07-18 | Hughes Aircraft Company | Fixed core inductive charger |
NO944266L (no) * | 1993-11-15 | 1995-05-16 | Hughes Aircraft Co | Induktivt ladesystem |
DE4414008C2 (de) * | 1994-04-22 | 1998-03-12 | Rainer Weegen | Strom-Parkplatz |
US5498948A (en) * | 1994-10-14 | 1996-03-12 | Delco Electornics | Self-aligning inductive charger |
US5568036A (en) * | 1994-12-02 | 1996-10-22 | Delco Electronics Corp. | Contactless battery charging system with high voltage cable |
US5594318A (en) * | 1995-04-10 | 1997-01-14 | Norvik Traction Inc. | Traction battery charging with inductive coupling |
US5708993A (en) * | 1995-12-01 | 1998-01-20 | Patient Easy Care Products, Inc. | Patient transporter and method of using it |
US5810104A (en) * | 1995-12-01 | 1998-09-22 | Patient Easy Care Products, Inc. | Drive wheel and tiller for a patient transporter |
US5697110A (en) * | 1995-12-01 | 1997-12-16 | Patient Easy Care Products, Inc. | Control panel for a patient transporter |
EP0788211B1 (en) * | 1996-01-30 | 2002-08-28 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | A connection system and a connection method |
US5907231A (en) * | 1996-06-27 | 1999-05-25 | Sumitomo Electriic Industries, Ltd. | Magnetic coupling device for charging an electric vehicle |
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