JP3772997B2 - Electric vehicle charging system and electromagnetic coupling device for electric vehicle charging - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気自動車に充電するための充電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の充電システムとして実用化されている構成は図19に示すようである。電気自動車1の車体には蓄電装置に接続された車両側コネクタ2が設けられ、ここに車外から給電コネクタ3が接続される。その給電コネクタ3は車両外に設置された充電用電源4からのケーブル5先端に設けられており、充電用電源4からの電力は両コネクタ2,3を通して蓄電装置に供給されて充電が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気自動車の充電は、車両所有者の家庭の駐車場にそれぞれ充電設備を設け、この充電設備にて駐車中の電気自動車の充電を行うことが考えられている。
【0004】
しかしながら、上述の充電システムでは、運転者が電気自動車1を駐車場に入れ、車から降りて充電設備がある箇所まで歩いて行き、ここで給電コネクタ3を充電設備から取り出し、これをケーブル5を引き出しながら自動車1側まで運び、そして車体のコネクタ蓋1aを開けて車両側コネクタ2に接続し、しかる後に充電スイッチをオン操作するという作業が必要で、相当に面倒である。しかも、従来の充電コネクタは端子を相互に嵌合接触させて通電路を確立する構成であるから、その嵌合操作の抵抗が大きく、比較的大きな力でコネクタの嵌合操作を行う必要があるという問題があった。
【0005】
本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目的は、できるだけ簡単に電気自動車の充電ができ、家庭等における電気自動車の充電にも適合する充電システムを提供するところにあり、また、他の目的は、電磁誘導装置の結合により電気自動車側に電力を供給するに際し、その電磁結合を確実に行わせることができる電気自動車充電用電磁結合装置を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
<電気自動車充電システム>
請求項1の発明に係る電気自動車用充電システムは、電気自動車の駐車場側に設備され充電用電源に連なる一次コイルと、電気自動車に設けられ蓄電装置への充電回路に連なる二次コイルと、両コイルが磁気的に結合可能な位置にあることを検出する自動車位置検出手段と、この自動車位置検出手段により電気自動車が所定位置にあることを検出したことを条件に充電用電源により一次コイルを励磁する充電制御回路とを備え、電気自動車に識別符号の発信手段を搭載し、充電制御回路は所定の識別符号を受けたことを条件に一次コイルを励磁する構成としている。
【0007】
これによれば、電気自動車を所定位置に駐車させるだけで、自動的に蓄電装置の充電を行うことができる。また、所定の識別符号を発信する電気自動車が駐車した場合に限り充電が開始されるようになり、不用意に他の自動車に充電したり、他人の自動車が駐車場に侵入して無許可で充電を受けるようなことを確実に防止することができる。
【0008】
また、上記請求項1の発明において、充電制御回路には蓄電装置の充電容量を検出する充電容量検出手段を設け、この充電容量検出手段にて検出された充電容量が所定値以下であることを条件に一次コイルが励磁されるようにしてもよい(請求項2の発明)。
このようにすると、蓄電装置の充電容量が少ないときには充電が行われ、多いときには充電が行われず、蓄電容量が過不足なく充電されることになるから、残容量を気にする必要もなくなる。
さらに、上記請求項1又は2の発明において、更に、充電制御回路に蓄電装置の充電容量を検出する充電容量検出手段を設け、駐車場側にその充電容量に応じた充電状態を表示する表示手段を設けてもよい(請求項3の発明)。このようにすると、蓄電装置の充電状態を車外から確認することができて便利である。
【0009】
<電気自動車充電用電磁結合装置>
請求項4の発明は、電気自動車の蓄電装置を充電するためにその電気自動車の駐車場側に設けられる電磁結合装置であって、電気自動車の前部に設けられた二次コイルに対向可能な一次コイルが駐車場の壁面に支持して一次コイルユニットとして設けられ、その一次コイルユニットが二次コイルの駐車場の床面からの高さ位置に応じて上下に変位可能とされているところに特徴を有する。
この構成とすれば、電気自動車を駐車場の壁面に向けて進め、壁面側の一次コイルと電気自動車側の二次コイルとを対向状態とすればよく、電気自動車の駐車という通常の行為によって電気自動車の充電準備が可能になる。この場合、例えば電気自動車の積載荷重の大小等によって車体のサスペンションバネの圧縮度が相違するから、車体に取り付けた二次コイルの上下方向位置が積載荷重の多少によって変動することが予想されるが、これは一次コイルが上下に変位することにより吸収でき、両コイルは常に良好な対抗状態が得られる。
【0010】
請求項5の電磁結合装置は、充電用電源に接続される一次コイルを備えた一次コイルユニットが駐車場の壁面から突出するように設けられるとともに、その一次コイルユニットは、電気自動車の駐車場壁面側への接近に伴い電気自動車の前面に設けられた受容ケース内に挿入される構成としたところに特徴を有する。
この構成によれば、電気自動車を駐車場の壁面に向けて進めることにより、壁面側の一次コイルユニットを電気自動車側の二次コイルユニットの受容ケース内に進入させるようにすればよく、また、二次コイルは電気自動車の前部内に受容ケースとともに配置できるから、電気自動車の走行時に泥等が二次コイルに付着することを防止でき、ひいては両コイルの結合時においてエアギャップの増加を防止して電力伝達効率の低下を防ぐことができる。
【0011】
また、上記電磁結合装置にあって、一次コイルユニットを、支持基部を有する保護ケースに一次コイルを収容して構成し、その支持基部を駐車場の壁面に設けたホルダに弾性体を介して支持させることにより保護ケースの先端側を変位可能としてもよい(請求項6の発明)。
このようにすれば、一次コイルユニットの先端側が、二次コイルユニットの受容ケースの前面開口の位置に追従して変位するから、電気自動車を多少ずれたところに駐車しても一次コイルユニットがこれに追従して二次コイルユニット内に進入するようになる。
【0012】
また、上記請求項4または請求項5の発明において、一次コイルユニットを、支持基部を有する保護ケースに一次コイルを収容して構成され、その支持基部を駐車場の壁面に設けたホルダに支軸を介して回動可能に設け、支軸の前後にホルダの内面との間に弾性体を配置する構成としても、保護ケースの先端側を変位可能とすることができる(請求項7の発明)。
この構成でも、一次コイルユニットの先端側が、二次コイルユニットの受容ケースの前面開口の位置に追従して変位し、一次コイルユニットが二次コイルユニット内に確実に進入するようになる。しかも、支軸を介して一次コイルユニットがホルダに支持されているから、弾性体のみで支持する場合に比べて一次コイルユニットの位置が安定し、耐久性もよくなる。
【0013】
さらに、上記請求項7の発明において、支軸を受ける軸受孔を支軸よりも大きく形成して支軸をがたつき状態で収容することにより保護ケースの先端側を変位可能とすることもできる(請求項8の発明)。
このようにすれば、一次コイルユニットは支軸を中心とした首振り運動だけでなく、支軸を含む面内の首振り運動が可能になり、支軸によって一次コイルユニットを安定して支持できながら、一次コイルユニットは上下左右への全方向への変位が可能になり、両コイルの結合がより確実になる。
【0014】
加えて、一次コイルユニットを先細にしたり(請求項9の発明)、二次コイルユニットの受容ケースの前面開口に案内斜面を形成したり(請求項10の発明)すれば、両コイルユニットの結合がいっそう確実に行われるようになるという効果が得られる。
【0015】
さらに、上記請求項11の電磁結合装置は、充電用電源に接続される一次コイルを備えた一次コイルユニットが駐車場の壁面に支持機構を介して電気自動車の前部に設けられた二次コイルに対面するように設けられ、支持機構は、電気自動車の前部が一次コイルユニットに当接することにより一次コイルの電磁結合面が二次コイルの電磁結合面と平行に対面するように傾動させるところに特徴を有する。
これによると、仮に、電気自動車が駐車場の壁面に対して直角からずれた方向に沿って前進してきた場合でも、電気自動車の前部が一次コイルユニットに当接して一次コイルの電磁結合面が二次コイルの電磁結合面と平行に対面するように傾動する。従って、電気自動車の運転者は壁面に対する角度をさほど気にすることなく、壁面に向かって運転すればよく、運転操作が簡単になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。
図1は駐車場内に電気自動車Eを進入させた状態を示す。駐車場の壁面Wには、電磁誘導装置の一方を構成する一次コイルユニット30が前方に突出して設けられている。これは図2及び図3に示すように、例えばフェライト製の磁芯32に電線を巻回してなる偏平板状の一次コイル31を、例えば合成樹脂材料製の保護ケース33内に収納されている。保護ケース33の一端部には支持基部34が一体に設けられ、ここから横方向に一対の支軸35が突設されるとともに、保護ケース33の先端は弧状の斜面33aが形成されて先細形状となっている。
【0019】
一方、駐車場の壁面Wにはホルダ36が埋設され、ここに保護ケース33の支持基部34が挿入されている。ホルダ36の内側壁には前記支軸35を受ける軸受孔36aが形成され、保護ケース33がその支軸35を中心に上下(図3の矢印A方向)に沿って回動可能に支持されている。また、上記軸受孔36aは支軸35に比べて十分に大きく、比較的大きな空隙を余して支持されており、これにより保護ケース33が図2の矢印B方向にも水平方向の首振り運動ができるようになっている。
そして、図2に示すように、支持基部34の左右両側部とホルダ36の左右内側壁との間には支軸35の前後に位置して計4本の弾性体に相当する圧縮スプリング37が配置されており、これにて保護ケース33を水平方向に弾性支持し、常時は図2に実線で示すように保護ケース33が壁面Wに対して垂直に突出する形態とするとともに、その状態から保護ケース33の先端側が横方向に力を受けると、それに応じて保護ケース33ひいては一次コイルユニット30を首振り運動させることができる。さらに、図3に示すように、支持基部34の上下両面とホルダ36の上下内側壁との間にはやはり支軸35の前後に位置して計4本の圧縮スプリング38が配置されており、これにて保護ケース33を上下方向に弾性支持しており、常時は図3に示すように保護ケース33が壁面Wに対して垂直に突出する形態とするとともに、その状態から保護ケース33の先端側が上下方向に力を受けると、それに応じて保護ケース33ひいては一次コイルユニット30を支軸35を中心に上下に回動させるようになっている。
【0020】
一方、電気自動車Eの前下部には、二次コイルユニット10が設けられている。これは前記一次コイルユニット30を収容するための受容ケース11の上面にやはり例えばフェライト製の磁芯13に巻回されて偏平な板状をなす二次コイル14が配置されており、一次コイル31の保護ケース33が受容ケース11内に完全に収容されると、電磁誘導装置を構成する一次及び二次の両コイル31,14が磁芯13,32を同軸上に位置させた磁気的結合状態にされる。受容ケース11は、例えば合成樹脂製であって、車両の前面側を開放して一次コイルユニット30の保護ケース33を収容可能な偏平箱形をなし、前面開口部には、前方ほど開口面積を大きくする案内斜面11aが形成されていて保護ケース33の先端を案内できるようになっている。
【0021】
なお、駐車場の壁面Wには上記一次コイルユニット30の周囲部に位置して緩衝材39が配置してあり、ここに電気自動車EのバンパーBが当接するときの衝撃を吸収できるようにしている。また、緩衝材39内には圧力スイッチ40が埋め込まれ、電気自動車Eが一次コイルユニット30の保護ケース33が受容ケース11内に完全に収容される位置まで前進してバンパーBが緩衝材39に衝突すると、その圧力スイッチ40が作動するようになっており、従って、この圧力スイッチ40が自動車位置検出手段として機能するようになっている。そして、駐車場の壁面Wの上部には停止ランプ41が取り付けられ、上記圧力スイッチ40が作動したときに点灯される。また、駐車場の壁面Wには一次コイルユニット30の下方に位置して赤外線通信素子42が取り付けられ、電気自動車Eが所定の位置に駐車すると、電気自動車Eの前部バンパーBの下部に設けた赤外線通信素子15と対向するようになっている。
【0022】
さて、電気的構成は図5に示す通りである。一次コイル31には駐車場側に設置した電源回路44が接続されている。この電源回路44は、商用電源45をいったん整流してスイッチングすることにより例えば40kHZ の高周波電流を一次コイル31に流すことができる。また、自動車位置検出回路46は、圧力スイッチ40からの信号を受けて、電気自動車Eが所定位置に駐車したことを検出し、これに基づき停止ランプ41を点灯させるとともに、充電制御回路47に車両検出信号Sevを出力する。充電制御回路47では、上記自動車位置検出回路46から車両検出信号Sevを受け、かつ、通信制御回路48を介して容量不足信号Scgを受けたことを条件に電線回路44を動作させて一次コイル31を励磁するようになっている。上記通信制御回路48は、前記赤外線通信素子42に接続されており、車両側の赤外線通信素子15及び通信制御回路16を介して充電容量検出回路17から充電に関する情報を受信する。
【0023】
一方、電気自動車E側では、二次コイル14に充電回路18が接続され、これにて蓄電装置19の充電を行う。この充電回路18は、二次コイル14に誘導される交流電圧を整流して蓄電装置19の充電に必要な直流電圧を発生する。蓄電装置19にはメインスイッチ20を介してモータ駆動回路21が接続され、これにて電気自動車Eの動力モータ22が駆動される。また、前記充電容量検出回路17は、蓄電装置19の出力ラインからその残容量に関する情報を受けるようになっており、例えば出力ラインに流れた電流に基づき消費電力を積算することで蓄電装置19の残容量を推定し、これが所定値に満たないときには容量不足信号Scgを出力する。また、充電回路18からは蓄電装置19に流れ込んだ充電電流に関する情報を受け、これに基づき充電により増大する残容量を推定し、これが所定の定格値に達したときに容量不足信号Scgの出力を遮断するようになっている。
【0024】
次に、この実施形態において電気自動車Eの充電手順について説明する。電気自動車Eを駐車場に入れ、壁面Wに向かってゆっくりと前進させる。電気自動車Eの先端部を壁面Wの緩衝材39に当てるようにすることで、壁面Wから突出する一次コイルユニット30を電気自動車Eの前部にある受容ケース11内に嵌入させる。そして、一次コイルユニット30が完全に受容ケース11内に挿入される位置まで進出すると、電気自動車Eの前部バンパーBが緩衝材39内の圧力スイッチ40を作動させるため、自動車位置検出回路46からの信号に基づき停止ランプ41が点灯する。そこで、電気自動車Eを停止させれば、図4に示すように、一次コイル31は受容ケース11内で二次コイル14と同軸状に位置して対向状態となり、磁気的に結合可能となる。
【0025】
また、これと同時に自動車位置検出回路46から充電制御回路47に車両検出信号Sevが出力される。また、このとき蓄電装置19の残容量が所定値以下であれば、充電容量検出回路17から赤外線通信素子15,42を介して容量不足信号Scgが充電制御回路47に与えられるから、電源回路44が動作して一次コイル31が励磁される。これにより、二次コイル14に電磁誘導現象によって電圧が発生し、これに基づき充電回路18により電気自動車の蓄電装置19が充電される。蓄電装置19の充電によりその残容量が所定値に達すると、容量不足信号Scgの出力が断たれるから、充電回路18による一次コイル31の励磁が停止されて充電動作が終了する。
【0026】
従って、この実施形態によれば、電気自動車Eを駐車場に入れて所定の箇所に駐車させるという通常の行為によって一次及び二次の両コイル31,14が結合されて駐車場側の商用電源45から電気自動車E内の充電回路18に電力が供給されて蓄電装置19が充電されるから、従来のようなコネクタの嵌合操作が全く不要になり、極めて簡単に充電を行うことができ、家庭での使用に極めて好適する。
<第2実施形態>
この実施形態は、駐車場側に蓄電装置19の残容量に応じた充電状態を表示する表示手段を追加したところが相違し、その他は前記第1実施形態と同様である。そこで、同一部分に同一符号を付して重複説明を省略し、図6を参照して相違するところを説明する。
【0027】
駐車場の壁面Wの上部には表示ユニット60が設けられ、これが表示制御回路61にて点灯制御される。表示ユニット60には、停止ランプ41と、例えば複数個のLEDを縦一列に並べてなる容量表示部62とが設けられている。
また、電気自動車E側の充電容量検出回路63は、充電中における蓄電装置19の残容量を常時検出し、そのデータを赤外線通信素子15,42を介して常に表示制御回路61に与えており、これにて容量表示部62にて残容量に応じた表示を行う。すなわち、この実施形態では、満充電状態で容量表示部62の全てのLEDを点灯し、1/2充電状態で半数のLEDを点灯させるという残容量に比例した表示を行うようにしており、これにて充電中の蓄電装置19の残容量がどの程度あるかを一見して判断することができて便利となる。
【0028】
<第3実施形態>
この実施形態は、車両の識別符号が一致した場合にのみ充電を行うようにしたところが相違し、その他は前記第1実施形態と同様である。そこで、同一部分に同一符号を付して重複説明を省略し、図7を参照して相違するところを説明する。
電気自動車Eには識別符号発信回路70が設けられ、これが通信制御回路16と接続され、駐車場側には識別符号検査回路71が設けられて通信制御回路49及び充電制御回路47に接続されている。識別符号検査回路71は自動車位置検出回路46から車両検出信号Sevを受けると、赤外線通信素子15,42を介して電気自動車E側の識別符号発信回路70に信号を送り、ここにその電気自動車E特有の識別符号を赤外線通信素子15,42を介して応答させる。この識別符号が識別符号検査回路71に記憶されているものと一致する場合には、識別符号検査回路71から充電制御回路47に一致信号Ssmを出力する。そして、この実施形態の場合には、充電制御回路47は車両検出信号Sev、容量不足信号Scg及び一致信号Ssmの全てが揃ったことを条件に一次コイル31の励磁を行わせるようにされている。
【0029】
このように構成すれば、識別符号検査回路71に予め記憶させた識別符号と一致する識別符号を電気自動車Eから与えられない限り、充電が開始されないから、駐車場に進入した他人の電気自動車に対して充電を行ってしまったり、他人の自動車が駐車場に侵入して無許可で充電を受けるようなことを確実に防止することができる。
<参考例>
この参考例は、駐車場に電気自動車Eを駐車してから、一次コイル31を二次コイル14と電磁結合可能な位置に位置あわせする点で上記第1乃至第3実施形態とは異なる。以下、図8乃至図11に基づいて説明する。
【0030】
駐車場の壁面Wには、図8に示すように、コイル位置決め装置50が備えられ、一次コイル31がその電磁結合面を前面に向けて支持されている。一方、電気自動車Eの前面には、図10に示すように、二次コイル14がその電磁結合面を前面に向けて取り付けられている。
上記コイル位置決め装置50は、いわゆるボールネジ機構によって一次コイル31を水平方向に移動し、センサ43で両コイルの位置関係を検出することにより、両コイルが電磁結合可能な位置に位置決めをする。
同コイル位置決め装置50のボールネジ機構は、水平方向に延びる支持レール51と、この支持レール51に沿って設けられたボールネジ55とを備え、支持レール51によって移動可能に支持された支持部材52をボールネジ55に螺合させてある。
【0031】
支持レール51は、板状部材の中心に水平方向に延びるスリット51aを設けることにより、そのスリット51aの上下の部分が一対のレールをなすように形成されている。また、このスリット51aは、図9に示すように、上記一対のレールの間が前面側に段付き状に広くなるように形成されいる。
上記支持部材52は、一次コイル31を収容可能な偏平皿状に形成され、その裏面側に角柱部52aを備えてその先端に上記ボールネジ55と螺合する円筒状の雌ネジ56が設けられている。この偏平皿状部分から角柱部52aにかけての縦断面形状は、上記支持レール51の前面側が段付き状に広くなったスリット51a内に嵌り込むようになっている。すなわち、同支持部材52を支持レール51に組み付けると、一次コイル31の電磁結合面を前面に向けた姿勢で上記支持レール51に支持され、雌ネジ56のみが背面側に突出することとなる。
【0032】
上記ボールネジ55は、上記支持レール51の背面側でスリット51aに対面するよう設けられ、同背面側に突出する上記雌ネジ56に螺合する。また、このボールネジ55の両端部は、上記支持レール51の両端部から背面側に突出させた軸受け部51b,51bにそれぞれ回動可能に支持され、その一方端には、例えば、上記支持レール51に固定されたモータ57の駆動シャフトが連結されている。
上記センサ43は、図10に示すように、一次コイル31を間に挟むように、上記支持部材52の偏平皿状部分の両側に埋め込まれている。このセンサ43は、発光素子の光を検知したとき作動するもので、同発光素子は上記センサ43,43と対面するように前記電気自動車Eの二次コイル14の両側に設けられている(図10中、43a,43a)。すなわち、二つのセンサ43,43が発光素子と対面して作動したとき、一次コイル31と二次コイル14とが互いの電磁結合面を対面させることとなる。
【0033】
尚、電気自動車Eの発光素子は、駐車位置に停車したときに、例えば、タイマで一定時間発光するようになっている。
このセンサ43とボールネジ機構によって両コイルの位置合わせするには、初期状態で支持部材52を支持レール51の一方端側に位置させておき、電気自動車Eを充電位置に停車した際に、同移動ケースを他方端側に向かって移動する。そして、その途中で上記センサ43,43が二つとも作動した場合には、モータ57を停止する。すると、両コイル31,14が電磁結合面を対面させた状態で保持される。また、例えば、電気自動車Eが斜めに駐車されて両コイルが電磁結合不能な位置関係となり、途中で上記センサ43,43が二つとも作動しなかった場合には、電磁結合不能である旨を、例えば、駐車場に備えたブザーを鳴らしたり、停止ランプの色を変えたりして運転者に知らせる。
【0034】
尚、後者の場合には、運転者は、再度、電気自動車Eを駐車し直せばよい。
このように構成されたコイル位置決め装置50は、緩衝材39を介して駐車場の壁面Wに据え付けられ、同壁面Wから支持レール51が若干突出するようにしてある。据え付ける高さにおいては、一次コイル31が前記電気自動車Eの二次コイル14と同じ高さとなるようにしてある。また、上記緩衝材39には、圧力スイッチ40が内蔵されており、上記支持レール51が電気自動車Eによって押されたことを検出しできる。また、この検出信号により、上記第1実施形態と同様に停止ランプ41を点灯させ、さらに、コイル位置決め装置50が起動するようになっている。
【0035】
その他の構造に関しては、第1実施形態と同様であり、同一部位については同一符号を付すことで重複した説明は省略する。
次に、この参考例において電気自動車Eの充電手順について説明する。電気自動車Eを駐車場に入れ、壁面Wから突出する支持レール51にバンパーBが当接するまでゆっくり前進させる。バンパーBが支持レール51に当接すると緩衝材39内の圧力スイッチ40が作動し、停止ランプ41を点灯させる。これを合図に、運転者は電気自動車Eを停止させる(図10)。すると、電気自動車Eの二次コイル14がコイル位置決め装置50の一次コイル31の移動経路に隣接した状態となる。
【0036】
また、このときコイル位置決め装置50も圧力スイッチ40の作動により起動し始める。すなわち、モータ57が駆動することにより、支持レール51の一方端のあった一次コイル31が他方端に向かって移動する。そして、一次コイル31と二次コイル14とが電磁結合位置となったとき、二つのセンサ43,43が作動した場合には、モータ57の駆動を停止して一次コイル31と二次コイル14とが電磁結合位置となって保持される(図11)。
また、センサ43、43が作動しなかった場合には、駐車位置が正しくない旨を運転者に知らせるので、運転者はセンサ43,43が作動して充電可能である旨を知らせるように再度駐車し直せばよい。
【0037】
あとは、第1実施形態と同様にして、蓄電装置19が充電される。
従って、この参考例によれば、電気自動車Eを駐車場に入れる際に、バンパーBをコイル位置決め装置50に当接するという作業のみで、後は同コイル位置決め装置50が両コイルを電磁結合位置の位置合わせするので、運転者の運転技術に左右されず、極めて簡単に充電を行うことができる。
なお、本参考例では、一次コイル31を駆動する手段としてボールネジ機構を用いたが、例えば、図12に示すようなタイミングベルト58により移動してもよい。また、同一次コイル31を支持する手段は、本参考例の支持レール51の他に、例えば、図13に示すような一本のレール59aのスライダ59bを備えたものであってもよい。さらに、本参考例では、二次コイルの位置を検出する位置検出手段としてセンサ43を用いて両コイルが電磁結合可能な位置にあるときだけ検知しているが、例えば、両コイルの位置ズレ量を検出するものであってもよい。その場合は、そのズレ量分を一次コイルを移動させることにより、両コイルを対面状態にすればよい。
【0038】
<第4実施形態>
本実施形態は、上記参考例において壁面Wに固定されていたコイル位置決め装置80を、弾性支持機構90を介して同壁面Wに対して水平面内での傾動可能に支持したものであり、両コイルの横方向の自動位置合わせに加えて対向角度をも自動的に平行となるよう合わせることができるようにしたものである。以下、図14乃至図18に基づいて説明する。
コイル位置決め装置80は、図14または図15に示すように、横長のハウジング81を備え、そのハウジング81に支持レール51、ボールネジ55等を設けて参考例で説明したコイル位置決め装置50と同じ機能を持たせてある。
【0039】
尚、上記ハウジング81の内部には、図示しない感圧スイッチ40を設けて前面側の支持レール51が加圧されたことを検知できるようになっており、更に、ハウジング81の下端部には赤外線通信素子(図示せず)を備えて電気自動車Eの充電量等の情報を得ることができるようになっている。
ハウジング81は駐車場の壁面Wに弾性支持機構90を介して取り付けられている。この弾性支持機構90は、上記ハウジング81の背面側に立設する支持ブラケット91と、駐車場の壁面Wから支持ブラケット91同じ間隔で水平方向に並んで立設する支柱92とを備える。
【0040】
支柱92は、図18に示すように、先端が「コ」字状に形成されて上下に二つに分かれており、その間に介在させた支持ブラケット91とともに上下方向にシャフト94を貫通させてある。このシャフト94を通す貫通孔は、支柱92においては、同じ径に形成され、支持ブラケット91においては、シャフト94に対して前後に移動可能となるように長孔となっている。従って、支持ブラケット91は、シャフト94を介して支柱92先端に連結され、回動、及びスライド移動可能となり、更に、長孔内でシャフト94を斜めにすることもできるので傾動も可能となる。
【0041】
尚、図に示すように、シャフト94の両端部は、例えば、クリップやナット等で抜け止め措置が施されている。
このように連結された支柱92と支持ブラケット91は、圧縮コイルバネ93内に通されて押し出す方向に付勢されている。これにより、支持ブラケット91は、前方にスライド移動可能なストロークを保ってガタつかずに保持されるとともに、以下のように作用する。例えば、電気自動車Eが斜めに駐車された場合、バンパーBの一方端がコイル位置決め装置80の一方端に当接することとなるので、そのバンパーBに押された側の弾性支持機構90のみがスライド移動し、他方が回動して、図16に示すように、電気自動車EのバンパーBと同コイル位置決め装置80とが平行して向かい合うように水平方向に傾く。また、電気自動車Eを真っ直ぐ駐車した場合には、バンパーBによってコイル位置決め装置80が均等に押されるので、両弾性支持機構90,90ともスライド移動し、押されたショックを圧縮コイルバネ93で吸収することもできる。更に、この弾性支持機構90は前後にも傾動するため、コイル位置決め装置80とバンパーBと前後の傾きをも吸収して両者を密着させることができる。
【0042】
一方、電気自動車Eは、その前面側に二次コイル14を備え、その電磁結合面の向きは、バンパーBの上記コイル位置決め装置80との当接面の向きに合わせてある。従って、上記にようにコイル位置決め装置80とバンパーBとが平行して向かい合えば、両コイル同士の電磁結合面は、互いに平行な対面状態となる。また、上述した通り、コイル位置決め装置80は前後にも傾動するので、バンパーBの当接面を斜めにして、それに合わせて二次コイルの電磁結合面を斜めにすることもできる。
その他の構造に関しては、参考例と同様であり、同一部位については同一符号を付すことで重複した説明は省略する。
【0043】
次に、この実施形態において電気自動車Eの充電手順について説明する。電気自動車Eを駐車場に入れ、壁面Wから突出するコイル位置決め装置80にバンパーBを当接させ、感圧スイッチ40の作動により、停止ランプ41が点灯したら電気自動車Eを停車する。この際、例え電気自動車Eがコイル位置決め装置80に対して斜めに当接しても、弾性支持機構90によってその斜めとなった分を吸収し、電気自動車EのバンパーBとコイル位置決め装置80とを正対させることができるので、運転者はコイル位置決め装置80に対して駐車角度を気にしなくてもよい。
【0044】
また、上記感圧スイッチ40の作動によりコイル位置決め装置80も起動し、上述した参考例と同様に一次コイル31を二次コイル14と電磁結合可能な位置に案内して充電がなされる。この際、電気自動車EのバンパーBとコイル位置決め装置80とを正対しているので、コイル同士も常に正規に電気結合位置に位置決め可能となり、充電効率が良い状態で充電できる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【0045】
(1)上述の第1乃至第3実施形態では、一次コイルユニット30を駐車場の壁面Wに設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、電気自動車の底面に設けた二次コイルに対して一次コイルが駐車場の床面から突出して磁気的に結合する構成としてもよく、また、二次コイルは電気自動車の天井面、ボンネット或いはトランクリッドに設け、一次コイルは駐車場の天井部から吊り下げる形態で下降して前記二次コイルと結合するようにしてもよい。さらには、一次コイルを駐車場の壁面に設ける場合でも、上述の各実施例のように壁面Wから予め突出する形態に設けるに限らず、電気自動車が所定位置に駐車したら壁面の内部から突出して電気自動車内の二次コイルと結合する構成としてもよく、また、横軸形の回動軸を中心にして壁面に旋回可能に取り付けておき、電気自動車が所定位置に駐車したことを検出して下から水平方向に旋回することにより電気自動車の前部底面に設けた二次コイルと結合する位置に至る構成としてもよい。
【0046】
(2)前記各実施形態では充電容量検出手段を設けて蓄電装置19の残容量が少ない場合には自動的に充電がされるようにしたが、本発明はこれに限らず、充電容量検出手段を省略して例えば車内のインストルメントパネルに充電スイッチを設け、運転者が電気自動車を所定位置に駐車して車内の充電スイッチを操作したことを条件に充電を開始する構成してもよい。
(3)自動車位置検出手段としては、上記各実施形態のように緩衝材39中に圧力スイッチを設けるものに限らず、次のような各種の位置検出手段に置き換えることができる。緩衝材の表面に歪ゲージを取り付けて電気自動車が接触したときの緩衝材の変形を歪検出する。緩衝材を導電性ゴムにて形成し、導電性ゴムの導電率を測定して電気自動車の接触による圧縮を検出する。駐車場の壁面側に、超音波、磁気、光等を利用した近接スイッチを設け、車体の接近を検出する。駐車場の所定位置に複数対の投受光素子からなる遮光形光電スイッチを設置しておき、電気自動車が所定位置に駐車したときに投受光素子の光路が遮られることによりそれを検出する。電気自動車の所定位置に超音波、光等の発信素子を設けるとともに、駐車場の壁面等にその検出素子を設ける。一次コイルに検出用の交流電流を流しておき、その電圧・電流の位相差を測定することにより、電気自動車が所定位置に駐車して一次及び二次の両コイルが磁気的に結合したときの電圧・電流の位相差の変化に基づき、電気自動車を検出する。
【0047】
(4)上記各実施形態では、電気自動車と駐車場側との間を赤外線通信素子15,42を利用して通信するようにしたが、本発明はこれに限らず、電波、超音波、可視光線等を利用して両者間の通信を行うようにしてもよい。
(5)また、電気自動車を駐車場の所定位置に駐車するために、駐車場の床面等に電気自動車のタイヤが嵌り合う車両ガイドを設けるようにしてもよい。
(6)上記実施形態では、圧縮スプリング38にて一次コイルユニット30の支持基部34を支えるようにしたが、これに限らず、ゴムや板バネ等の他の弾性体にて支持基部を支える構造としても良い。
【0048】
(7)一次コイルを駐車場の壁面に支持する支持機構としては、第4実施形態に示す弾性支持機構90の他に、次の構成が考えられる。
(i)一次コイルを備えたコイル位置決め装置を、その横方向の中間において駐車場の壁面Wに対し一箇所で傾動可能に支持してシーソー構造とし、コイルバネ等によってシーソーが平衡状態となるように付勢しておく。このようにしても、電気自動車が壁面に対して直角とは異なる傾斜方向から進入した場合に、電気自動車の前部がコイル位置決め装置に当接することで一次コイルが傾動して二次コイルと平行な対面状態とすることができる。この場合、支持構造が簡単に構成できるという利点がある。但し、上述した第4実施形態では、支持部である両方の支柱92が延び縮みの差により回動するので、電気自動車Eの駐車位置の前後の動きも吸収しつつ回動でき、より一層、電気自動車Eの駐車角度に追従し易くなる。
【0049】
(ii)また、上記第4実施形態における支柱92、または、上記シーソーの傾動支持部に、例えば、スライダや平行リンク等を設けて一次コイルを駐車場の壁面Wに対して上下に平行移動可能に支持してもよく、また、支柱92の基端側を水平方向に延びる支軸によって回動可能に支持することにより、先端側が上下方向に傾動するように支持してもよい。このように構成すれば、例えば電気自動車の積載荷重の大小等によって車体のサスペンションバネの圧縮度が相違するために、車体に取り付けた二次コイルの上下方向位置が積載荷重の多少によって変動するという事情のもとでも、その変動は一次コイル側が上下に変位することにより吸収でき、両コイルは常に良好な対抗状態が得られる。
(iii)更に、一次コイルを弾性支柱によって支持する構成としても良い。例えば、一次コイルを壁面から突出させたコイルバネやゴム製支柱の先端に保持し、一次コイルを上下左右のいずれの方向にも自由に変位できる構成としてもよい。この場合は、容易かつ安価に傾動機構を実現することができる。
【0050】
(8)また、前記参考例では、一次コイルを左右方向(水平方向)に駆動できるように構成したが、これに限らず、次のように構成することもできる。 (i)例えば横方向に延びる支持レールによって一次コイルを水平方向に単に移動自由に支持しておくのである。このように構成すれば、充電時に一次コイルを励磁すると、二次コイルとの間に鎖交する磁束によって両コイル間には互いの磁気中心を一致させようとする力が作用するから、その力により一次コイルが自然に二次コイルと磁気中心を一致させる方向に移動して磁気結合度が高くなる。
【0051】
▲2▼また、例えば、一次コイルを全く移動しないで支持機構に固定されているものでもよい。このような構成の場合は、例えば駐車場の床面に電気自動車のタイヤをガイドする機構を設けることで両コイルが正規の磁気結合位置に至るように案内することができるから、コンパクトかつ低コストで電気自動車充電用電磁結合装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す駐車場の内部構造図
【図2】同じく一次コイルを示す横断面図
【図3】同じく一次コイルを示す縦断面図
【図4】同じく一次コイル及び二次コイルの結合状態を示す縦断面図
【図5】同じく充電システムのブロック図
【図6】本発明の第2実施形態を示すブロック図
【図7】本発明の第3実施形態を示すブロック図
【図8】 参考例を示す駐車場の斜視図
【図9】同じく一次コイルを示す縦断面図
【図10】同じく駐車場に電気自動車を駐車した状態を示す平面図
【図11】同じく一次コイルを駆動して二次コイルとの電磁結合位置に移動させた状態を示す平面図
【図12】 一次コイルの駆動手段の他の例を示す斜視図
【図13】 一次コイルの支持手段の他の例を示す斜視図
【図14】 本発明の第4実施形態を示す駐車場の斜視図
【図15】同じく駐車場に電気自動車を駐車した状態を示す平面図
【図16】同じく駐車場に電気自動車を斜めに駐車した状態を示す平面図
【図17】同じく電磁結合状態を示す平面図
【図18】同じく電磁結合状態を示す側面図
【図19】従来の充電システムを示す側面図
【符号の説明】
B…バンパー
E…電気自動車
W…壁面
14…二次コイル
15,42…赤外線通信素子
17…充電容量検出回路
18…充電回路
30…一次コイルユニット
31…一次コイル
39…緩衝材
40…圧力スイッチ
41…停止ランプ
44…電源回路
43…センサ
46…自動車位置検出回路
47…充電制御回路
50…コイル位置決め装置
51…支持レール
52…支持部材
55…ボールネジ
57…モータ
70…識別符号発信回路
71…識別符号検査回路
90…弾性支持機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charging system for charging an electric vehicle.
[0002]
[Prior art]
A configuration that has been put to practical use as a charging system of this type is as shown in FIG. A vehicle-side connector 2 connected to the power storage device is provided on the vehicle body of the electric vehicle 1, and a power supply connector 3 is connected to the vehicle from outside the vehicle. The power supply connector 3 is provided at the tip of a cable 5 from a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is considered to charge the electric vehicle by providing a charging facility in the parking lot of the vehicle owner's home and charging the electric vehicle being parked by the charging facility.
[0004]
However, in the charging system described above, the driver puts the electric vehicle 1 into the parking lot, walks out of the car and walks to the place where the charging facility is located, where the power supply connector 3 is taken out of the charging facility, and the cable 5 is Carrying it to the automobile 1 side while pulling it out, opening the
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a charging system that can charge an electric vehicle as easily as possible and that is suitable for charging an electric vehicle at home and the like. An object of the present invention is to provide an electromagnetic coupling device for charging an electric vehicle capable of reliably performing the electromagnetic coupling when supplying electric power to the electric vehicle side by coupling of the electromagnetic induction device.
[0006]
[Means for solving the problems and actions / effects]
<Electric vehicle charging system>
An electric vehicle charging system according to the invention of claim 1The primary coil installed on the parking lot side of the electric vehicle and connected to the power source for charging, the secondary coil provided in the electric vehicle and connected to the charging circuit for the power storage device, and the coils are in positions where they can be magnetically coupled. An electric vehicle position detecting means, and a charge control circuit for exciting a primary coil by a charging power source on the condition that the electric vehicle is detected at a predetermined position by the vehicle position detecting means. A code transmitting means is mounted, and the charge control circuit excites the primary coil on condition that a predetermined identification code is received.
[0007]
According to this, the electric storage device can be automatically charged only by parking the electric vehicle at a predetermined position. In addition, charging starts only when an electric vehicle that transmits a predetermined identification code is parked, and other vehicles are inadvertently charged or another person's vehicle enters the parking lot without permission. It is possible to reliably prevent charging.
[0008]
Also, aboveClaim 1In the invention, the charge control circuit is provided with charge capacity detection means for detecting the charge capacity of the power storage device, and the primary coil is excited on condition that the charge capacity detected by the charge capacity detection means is less than a predetermined value. You may make it (Claim 2Invention).
In this way, charging is performed when the charging capacity of the power storage device is small, charging is not performed when the charging capacity is large, and the power storage capacity is charged without excess or deficiency, so there is no need to worry about the remaining capacity.
Furthermore, the claim1 or 2In the invention, the charge control circuit may further include a charge capacity detection unit that detects a charge capacity of the power storage device, and a display unit that displays a charge state corresponding to the charge capacity on the parking lot side.Claim 3Invention). This is convenient because the state of charge of the power storage device can be confirmed from outside the vehicle.
[0009]
<Electromagnetic coupling device for charging electric vehicles>
Claim 4The present invention is an electromagnetic coupling device provided on a parking lot side of an electric vehicle for charging a power storage device of the electric vehicle, wherein a primary coil that can be opposed to a secondary coil provided at a front portion of the electric vehicle is provided. It is provided as a primary coil unit supported on the wall surface of the parking lot, and the primary coil unit is characterized in that it can be displaced up and down according to the height position of the secondary coil from the floor of the parking lot. .
With this configuration, the electric vehicle is advanced toward the wall surface of the parking lot, and the primary coil on the wall surface and the secondary coil on the electric vehicle side are opposed to each other. The car can be prepared for charging. In this case, for example, the compression degree of the suspension spring of the vehicle body differs depending on the load load of the electric vehicle, for example. Therefore, the vertical position of the secondary coil attached to the vehicle body is expected to vary depending on the load load. This can be absorbed by the primary coil moving up and down, and both coils are always in good opposition.
[0010]
Claim 5The electromagnetic coupling device is provided such that a primary coil unit having a primary coil connected to a charging power source protrudes from the wall surface of the parking lot, and the primary coil unit is connected to the parking lot wall surface side of the electric vehicle. It is characterized in that it is configured to be inserted into a receiving case provided on the front surface of the electric vehicle as it approaches.
According to this configuration, by moving the electric vehicle toward the wall surface of the parking lot, the wall surface side primary coil unit may enter the receiving case of the electric vehicle side secondary coil unit, Since the secondary coil can be arranged in the front part of the electric vehicle together with the receiving case, mud etc. can be prevented from adhering to the secondary coil during the running of the electric vehicle, and thus the air gap can be prevented from increasing when the two coils are coupled. Therefore, it is possible to prevent a decrease in power transmission efficiency.
[0011]
Further, in the above electromagnetic coupling device, the primary coil unit is configured by housing the primary coil in a protective case having a support base, and the support base is supported by an elastic body on a holder provided on the wall surface of the parking lot. It is possible to displace the front end side of the protective case byClaim 6Invention).
In this way, the front end side of the primary coil unit is displaced following the position of the front opening of the receiving case of the secondary coil unit. To enter the secondary coil unit.
[0012]
Also, aboveClaim 4 or claim 5In this invention, the primary coil unit is configured by housing the primary coil in a protective case having a support base, and the support base is provided on a holder provided on the wall surface of the parking lot so as to be rotatable via a support shaft. Even if the elastic body is disposed between the front and back of the shaft and the inner surface of the holder, the front end side of the protective case can be displaced (Claim 7Invention).
Even in this configuration, the distal end side of the primary coil unit is displaced following the position of the front opening of the receiving case of the secondary coil unit, so that the primary coil unit surely enters the secondary coil unit. Moreover, since the primary coil unit is supported by the holder via the support shaft, the position of the primary coil unit is stabilized and durability is improved as compared with the case where the primary coil unit is supported only by the elastic body.
[0013]
In addition, the aboveClaim 7In this invention, the front end side of the protective case can be displaced by forming a bearing hole for receiving the support shaft larger than the support shaft and accommodating the support shaft in a rattling state (Claim 8Invention).
In this way, the primary coil unit can swing in the plane including the support shaft as well as swinging around the support shaft, and the primary coil unit can be stably supported by the support shaft. However, the primary coil unit can be displaced in all directions up, down, left and right, and the coupling of both coils is more reliable.
[0014]
In addition, the primary coil unit is tapered (Claim 9Invention), forming a guide slope on the front opening of the receiving case of the secondary coil unit (Claim 10In other words, it is possible to obtain an effect that the coupling of the two coil units is more reliably performed.
[0015]
In addition, the aboveClaim 11The electromagnetic coupling device is provided so that a primary coil unit having a primary coil connected to a charging power source faces a secondary coil provided at the front of an electric vehicle via a support mechanism on a wall surface of a parking lot. The support mechanism is characterized in that the front part of the electric vehicle is brought into contact with the primary coil unit and tilted so that the electromagnetic coupling surface of the primary coil faces in parallel with the electromagnetic coupling surface of the secondary coil.
According to this, even if the electric vehicle moves forward along the direction deviated from the right angle with respect to the wall surface of the parking lot, the front portion of the electric vehicle contacts the primary coil unit and the electromagnetic coupling surface of the primary coil becomes Tilts so as to face parallel to the electromagnetic coupling surface of the secondary coil. Therefore, the driver of the electric vehicle only needs to drive toward the wall without worrying about the angle with respect to the wall.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a state where an electric vehicle E has entered the parking lot. A
[0019]
On the other hand, a
As shown in FIG. 2, compression springs 37 corresponding to a total of four elastic bodies are located between the left and right side portions of the
[0020]
On the other hand, a
[0021]
In addition, a
[0022]
The electrical configuration is as shown in FIG. A
[0023]
On the other hand, on the electric vehicle E side, a charging
[0024]
Next, the charging procedure of the electric vehicle E in this embodiment will be described. The electric vehicle E is put in the parking lot and slowly moved toward the wall surface W. The
[0025]
At the same time, a vehicle detection signal Sev is output from the vehicle
[0026]
Therefore, according to this embodiment, both the primary and
Second Embodiment
This embodiment is different from the first embodiment except that a display means for displaying the state of charge according to the remaining capacity of the
[0027]
A
Further, the charge
[0028]
<Third Embodiment>
This embodiment is different from the first embodiment except that charging is performed only when the vehicle identification codes match. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description is omitted, and the differences are described with reference to FIG.
The electric vehicle E is provided with an identification
[0029]
With this configuration, charging is not started unless the identification code that matches the identification code stored in advance in the identification code inspection circuit 71 is given from the electric vehicle E. On the other hand, it is possible to reliably prevent charging or unauthorized entry of another person's automobile into the parking lot.
<Reference example>
This reference example isAfter the electric vehicle E is parked in the parking lot, the
[0030]
As shown in FIG. 8, a
The
The ball screw mechanism of the
[0031]
The
The
[0032]
The ball screw 55 is provided on the back side of the
As shown in FIG. 10, the
[0033]
Note that the light emitting element of the electric vehicle E emits light for a certain period of time, for example, with a timer when the vehicle stops at the parking position.
In order to align both coils by the
[0034]
In the latter case, the driver may park the electric vehicle E again.
The
[0035]
Other structures are the same as those in the first embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
next,This reference exampleThe charging procedure of the electric vehicle E will be described. The electric vehicle E is put in the parking lot and slowly advanced until the bumper B comes into contact with the
[0036]
At this time, the
Further, when the
[0037]
After that, the
Therefore,This reference exampleTherefore, when the electric vehicle E is put in the parking lot, only the work of contacting the bumper B with the
In addition,Reference exampleIn this case, a ball screw mechanism is used as means for driving the
[0038]
<Fourth embodiment>
This embodiment, Above reference exampleThe
As shown in FIG. 14 or 15, the
[0039]
A pressure-sensitive switch 40 (not shown) is provided inside the
The
[0040]
As shown in FIG. 18, the
[0041]
As shown in the drawing, both end portions of the
The
[0042]
On the other hand, the electric vehicle E includes the
For other structures,Reference exampleThe same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0043]
Next, the charging procedure of the electric vehicle E in this embodiment will be described. The electric vehicle E is put in the parking lot, the bumper B is brought into contact with the
[0044]
Also, the
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, other than the following, do not depart from the gist. Various modifications can be made within the range.
[0045]
(1) The first to the aboveThirdIn the embodiment, the
[0046]
(2) In each of the above embodiments, the charging capacity detection means is provided so that the battery is automatically charged when the remaining capacity of the
(3) The vehicle position detection means is not limited to the one provided with a pressure switch in the
[0047]
(4) In each of the above embodiments, communication is performed between the electric vehicle and the parking lot side using the
(5) Moreover, in order to park an electric vehicle in the predetermined position of a parking lot, you may make it provide the vehicle guide which the tire of an electric vehicle fits in the floor surface etc. of a parking lot.
(6) In the above embodiment, the
[0048]
(7) As a support mechanism for supporting the primary coil on the wall surface of the parking lot,Fourth embodimentIn addition to the
(I) A coil positioning device provided with a primary coil is supported in such a manner that it can be tilted in one place with respect to the wall surface W of the parking lot in the middle in the lateral direction to form a seesaw structure so that the seesaw is balanced by a coil spring or the like. Energize. Even if it does in this way, when an electric vehicle enters from the inclination direction different from a right angle with respect to a wall surface, a primary coil tilts by the front part of an electric vehicle contacting a coil positioning device, and it is parallel to a secondary coil. It is possible to achieve a face-to-face state. In this case, there is an advantage that the support structure can be easily configured. However, as mentioned aboveFourth embodimentThen, since both
[0049]
(ii) The aboveFourth embodimentFor example, a slider or a parallel link or the like may be provided on the
(iii) Further, the primary coil may be supported by elastic struts. For example, it is good also as a structure which hold | maintains at the front-end | tip of the coil spring or rubber | gum support | pillar which made the primary coil protruded from the wall surface, and can displace a primary coil freely in any direction of up-down, left-right. In this case, the tilting mechanism can be realized easily and inexpensively.
[0050]
(8) Also,Reference exampleThen, although it comprised so that a primary coil could be driven in the left-right direction (horizontal direction), not only this but it can also comprise as follows. (I) For example, the primary coil is simply supported in the horizontal direction so as to be freely movable by a support rail extending in the horizontal direction. According to this configuration, when the primary coil is excited during charging, a force is generated between the coils to cause the magnetic centers to coincide with each other due to the magnetic flux linked to the secondary coil. As a result, the primary coil naturally moves in a direction in which the secondary coil and the magnetic center coincide with each other, and the degree of magnetic coupling increases.
[0051]
(2) For example, the primary coil may be fixed to the support mechanism without moving at all. In the case of such a configuration, for example, by providing a mechanism for guiding the tires of the electric vehicle on the floor surface of the parking lot, it is possible to guide both the coils to reach the normal magnetic coupling position. Thus, an electromagnetic coupling device for charging an electric vehicle can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an internal structural view of a parking lot showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the primary coil.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the primary coil.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the combined state of the primary coil and the secondary coil.
FIG. 5 is a block diagram of the charging system.
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
[Fig. 8]Reference examplesPerspective view of parking lot showing
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the primary coil.
FIG. 10 is a plan view showing a state where an electric vehicle is also parked in the parking lot.
FIG. 11 is a plan view showing a state in which the primary coil is driven and moved to the electromagnetic coupling position with the secondary coil.
FIG. 12 shows the driving means of the primary coilOther examplesA perspective view showing
FIG. 13 shows the primary coil support means.Other examplesA perspective view showing
FIG. 14 shows the present invention.Fourth embodimentPerspective view of a parking lot showing
FIG. 15 is a plan view showing a state where an electric vehicle is also parked in the parking lot.
FIG. 16 is a plan view showing a state where an electric vehicle is also parked obliquely in the parking lot.
FIG. 17 is a plan view showing the electromagnetic coupling state in the same manner.
FIG. 18 is a side view showing the electromagnetic coupling state.
FIG. 19 is a side view showing a conventional charging system.
[Explanation of symbols]
B ... Bumper
E ... Electric car
W ... Wall
14 ... Secondary coil
15, 42 ... Infrared communication element
17 ... Charge capacity detection circuit
18 ... Charging circuit
30 ... Primary coil unit
31 ... Primary coil
39 ... cushioning material
40 ... Pressure switch
41 ... Stop lamp
44 ... Power supply circuit
43 ... Sensor
46 ... Automobile position detection circuit
47. Charge control circuit
50. Coil positioning device
51 ... Support rail
52. Support member
55 ... Ball screw
57 ... Motor
70. Identification code transmission circuit
71 ... Identification code inspection circuit
90 ... Elastic support mechanism
Claims (11)
電気自動車には識別符号の発信手段が搭載されるとともに、駐車場側には電気自動車側から受信した識別符号を予め記憶したものと比較する識別符号検査手段が設けられ、前記充電制御回路は、前記識別符号検査手段にて前記両者が一致したことを条件に前記一次コイルを励磁する構成とされていることを特徴とする電気自動車用充電システム。 The electric vehicle is provided with an identification code transmitting means, and the parking lot side is provided with an identification code inspection means for comparing the identification code received from the electric vehicle side with a pre-stored one. A charging system for an electric vehicle, characterized in that the primary coil is excited on the condition that the identification code inspection means matches the two.
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