JP6155033B2 - 車両用ワイヤレス給電装置 - Google Patents
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Description
ことを特徴とする。
本発明の第1の実施形態に係る車両用ワイヤレス給電装置を、図1を用いて説明する。図1(a)は、第1実施形態の車両用ワイヤレス給電装置100の全体構成を示すブロック図であり、同図(b)は車両用ワイヤレス給電装置100が備える送電カプラー112及び受電カプラー122の斜視図である。
図9に示す一例を用いて説明したように、停車位置に車両止め12が設置されていないと、送電カプラー112と受電カプラー122とを対向させて垂直方向の重なりをできるだけ大きくするように停車させるのが容易でない。このような車両進行方向の位置ずれによる伝送効率の低下を改善することが可能な本発明の第2の実施形態に係る車両用ワイヤレス給電装置を、図10を用いて説明する。図10は、第2実施形態の車両用ワイヤレス給電装置200が備える送電カプラー212の構成を示す斜視図である。
第1実施形態のワイヤレス給電装置100あるいは第2実施形態のワイヤレス給電装置200において、送電カプラー112(または212)あるいは受電カプラー122に金属地板が近接すると、カプラー間のワイヤレス電力伝送の特性が劣化するおそれがある。一例として、外形寸法250mm×250mmの第1実施形態の送電カプラー112及び受電カプラー122のそれぞれと同一平面上に、それぞれのカプラーを取り囲むように金属地板31、32が配置された状態の斜視図を図13(a)に示す。ここで、金属地板31、32の外形寸法を1000mm×1000mmとし、カプラーが配置される切り抜き部の寸法を450mm(電界の向きと平行な方向)×350mm(電界の向きと直交する方向)とする。
第1実施形態のワイヤレス給電装置100等では、送電カプラー112と受電カプラー122との間のカプラー間距離を一定としていた。しかし、受電カプラー122を搭載する車両20は、車種等によって車底部の地面10からの高さが異なっている。そのため、送電カプラー112と受電カプラー122との間のカプラー間距離が車種等によって異なってしまう。カプラー間距離が適正値から変化すると、インピーダンスが不整合となって伝送効率が低下すると言った問題が生じる。
本発明の第5の実施形態に係る車両用ワイヤレス給電装置を、図21を用いて説明する。図21は、第5実施形態の車両用ワイヤレス給電装置が備える送電カプラー512の構成を示す斜視図である。図21(a)に再掲する第1実施形態の送電カプラー112では、2枚の平板電極113(113a、113b)の間隔を34.4mmとし、電界の向きと平行な方向(Y方向)の幅を250mmとしていた。これに対し、図21(b)に示す本実施形態では、2枚の平板電極113の間隔を158mmとし、電界の向きと平行な方向(Y方向)の幅を350mmとしている。
11 補助ライン
12 車両止め
20 自動車
31、32、33、34 金属地板
100、200、400 車両用ワイヤレス給電装置
110、210、410 送電部
111、411 送電回路
112、212、412 送電カプラー
113、123、213 平板電極
114、124 コイル
115、125 給電点
120、420 受電部
121、421 受電回路
122、422 受電カプラー
130 位置センサ
140 表示部
341、342 金属遮蔽ボックス
441 送電側中継カプラー
442 受電側中継カプラー
451、452 駆動部
Claims (7)
- 所定の場所に停車した自動車にワイヤレスで給電する車両用ワイヤレス給電装置であって、
外部電源から受電して所定の周波数の電力を出力する送電回路と、前記送電回路から前記所定の周波数の電力を入力してワイヤレスで送電する送電カプラーとを有する送電部と、
前記車両の底部の幅方向中央において前記送電カプラーと対向するように配され、前記送電カプラーから前記所定の周波数の電力をワイヤレスで受電する受電カプラーと、
前記受電カプラーから前記所定の周波数の電力を入力して負荷に給電する受電回路とを有する受電部と、を備え、
前記送電カプラーと前記受電カプラーの共振周波数が前記所定の周波数に等しく設定されており、
前記送電カプラー及び前記受電カプラーはそれぞれ、所定の間隔を設けて配置された2つの板状電極と、前記2つの板状電極に直列に接続されたコイルと、を有し、
前記送電カプラー及び前記受電カプラーがそれぞれ地面及び車両の底部において、前記共振周波数においてそれぞれに形成される電流経路の両端を結んだ向きが前記車両の進行方向と直交するように設置され、
前記送電カプラーと前記受電カプラーのいずれか一方は、前記車両の進行方向の寸法が他方より長く、かつ前記送電カプラーの前記車両の進行方向の寸法は、前記車両の進行方向の長さより短くなるように形成されており、
前記車両が停止して前記送電カプラーと前記受電カプラーとが対向するときに前記送電カプラーから前記受電カプラーに電界共鳴によりワイヤレスで電力伝送される
ことを特徴とする車両用ワイヤレス給電装置。 - 所定の場所に停車した自動車にワイヤレスで給電する車両用ワイヤレス給電装置であって、
外部電源から受電して所定の周波数の電力を出力する送電回路と、前記送電回路から前記所定の周波数の電力を入力してワイヤレスで送電する送電カプラーとを有する送電部と、
前記車両の底部の幅方向中央において前記送電カプラーと対向するように配され、前記送電カプラーから前記所定の周波数の電力をワイヤレスで受電する受電カプラーと、
前記受電カプラーから前記所定の周波数の電力を入力して負荷に給電する受電回路とを有する受電部と、を備え、
前記送電カプラーと前記受電カプラーの共振周波数が前記所定の周波数に等しく設定されており、
前記送電カプラー及び前記受電カプラーはそれぞれ、所定の間隔を設けて配置された2つの板状電極と、前記2つの板状電極に直列に接続されたコイルと、を有し、
前記送電カプラーの二つの板状電極の間隔と、前記受電カプラーの二つの板状電極の間隔とは異なっており、
前記送電カプラー及び前記受電カプラーがそれぞれ地面及び車両の底部に設置され、
前記車両が停止して前記送電カプラーと前記受電カプラーとが対向するときに前記送電カプラーから前記受電カプラーに電界共鳴によりワイヤレスで電力伝送される
ことを特徴とする車両用ワイヤレス給電装置。 - 外部電源から受電して所定の周波数の電力を出力する送電回路と、前記送電回路から前記所定の周波数の電力を入力してワイヤレスで送電する送電カプラーとを有する送電部と、
前記送電カプラーから前記所定の周波数の電力をワイヤレスで受電する受電カプラーと、前記受電カプラーから前記所定の周波数の電力を入力して負荷に給電する受電回路とを有する受電部と、を備え、
前記送電カプラーと前記受電カプラーの共振周波数が前記所定の周波数に等しく設定されており、
前記送電カプラー及び前記受電カプラーがそれぞれ地面及び車両の底部に設置され、
前記車両が停止して前記送電カプラーと前記受電カプラーとが対向するときに前記送電カプラーから前記受電カプラーに電界共鳴によりワイヤレスで電力伝送されるとともに、
前記送電部は、前記送電カプラーより前記車両側に位置する前記地面に設けられた送電側中継カプラーと、前記送電側中継カプラーに対し前記送電カプラーを相対的に移動させる駆動部と、を備え、
前記受電部は、前記受電カプラーより前記地面側に位置する前記車両に設けられた受電側中継カプラーと、前記受電側中継カプラーに対し前記受電カプラーを相対的に移動させる別の駆動部と、を備え、
前記送電側中継カプラーと前記受電側中継カプラーとの間の距離の変化に対応させて、前記駆動部により前記送電側中継カプラーと前記送電カプラーとの間の距離を調整し、かつ前記別の駆動部により前記受電側中継カプラーと前記受電カプラーとの間の距離を調整することで、前記送電カプラーと前記受電カプラーのインピーダンスを整合させる
ことを特徴とする車両用ワイヤレス給電装置。 - 前記送電カプラーは、前記車両の幅方向のずれを目視で低減するために前記地面上に設けられた左右の補助ラインの間の所定の位置に設置されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両用ワイヤレス給電装置。 - 前記送電カプラーは、前記車両を停止させるための車両止めから所定の距離の位置に設置されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用ワイヤレス給電装置。 - 前記受電部は、
前記送電カプラーに対する前記受電カプラーの相対的な位置を検知するための位置センサを備え、
前記位置センサで検知された前記受電カプラーの相対的な位置が不適切であると判定すると、前記車両の運転者に移動を促す情報を出力する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両用ワイヤレス給電装置。 - 前記送電カプラー及び前記受電カプラーは、それぞれ金属製の遮蔽ボックス内に収納されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両用ワイヤレス給電装置。
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