JP6457892B2 - 非接触給電式電動車両及び非接触給電方法 - Google Patents
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Description
蓄電装置と、
前記蓄電装置を充電する電力を外部給電装置から非接触状態で受電する受電部と、
非接触給電時の充電周波数を調整する周波数調整部と、
前記非接触給電を制御する給電制御部と、
ラジオと、
前記ラジオの動作状態を判定するラジオ状態判定部と
を備え、
前記周波数調整部は、非接触給電の開始要求時に、前記充電周波数又はその高調波成分とラジオ周波数との干渉が生じると判定したとき、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更し、
前記給電制御部は、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数が変更されたことを条件に非接触給電の開始を許可し、
前記周波数調整部は、前記ラジオの受信機によるラジオ電波の受信強度が所定の閾値よりも高い場合にのみ、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更する
ことを特徴とする。
また、本発明によれば、前記周波数調整部は、前記ラジオの受信機によるラジオ電波の受信強度が所定の閾値よりも高い場合にのみ、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更する。これにより、周波数の数値上は、充電周波数又はその高調波成分とラジオ周波数とが干渉を起こす場合であっても、ラジオ電波の受信強度が低ければ、その充電周波数を利用することが可能となる。このため、充電周波数の変更を必要時のみ行うことで、演算負荷を低減すると共に、充電周波数の選択の幅を広げることで、充電効率の向上を図ることが可能となる。
前記電動車両の走行中を含む非接触給電の未実施時に受信する前記ラジオ周波数が、前記充電周波数が変化する帯域内か否かを判定し、
前記ラジオ周波数が前記帯域内であると判定すると、前記ラジオ周波数と前記現在位置とを含む記憶情報を記憶部に記憶させると共に、非接触給電の開始要求時に、前記記憶情報があるときは前記記憶情報に基づいて前記充電周波数を設定してもよい。
非接触給電の開始要求時に、前記電動車両又は前記外部装置は、充電周波数又はその高調波成分とラジオ周波数とが互いに干渉を生じるか否かを、前記充電周波数及び前記ラジオ周波数に基づいて判定し、
前記干渉が生じると判定したとき、前記電動車両又は前記外部装置は、前記干渉を回避する周波数に前記充電周波数を変更し、
前記干渉を回避する周波数に前記充電周波数が変更されたことを条件に、前記電動車両又は前記外部装置は、非接触給電の開始し、
前記電動車両又は前記外部装置は、前記ラジオの受信機によるラジオ電波の受信強度が所定の閾値よりも高い場合にのみ、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更する
ことを特徴とする。
[A1.構成]
[A1−1.全体的な構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る電動車両14を含む非接触送電システム10(以下「システム10」ともいう。)の概略構成図である。図1に示すように、システム10は、電動車両14(以下「車両14」ともいう。)に加え、外部給電装置12(以下「給電装置12」ともいう。)を有する。
給電装置12は、車両14に対して電力を供給する外部装置であり、例えば、駐車場に配置される。図1に示すように、給電装置12は、直流電源20と、送電用インバータ22(以下「インバータ22」ともいう。)と、給電回路24と、通信装置26(以下「送電側通信装置26」ともいう。)と、給電制御装置28(以下「制御装置28」ともいう。)とを有する。直流電源20及びインバータ22の代わりに、交流電源を用いてもよい。
(A1−3−1.全体構成)
車両14は、駆動源として走行モータ40(以下「モータ40」ともいう。)を有するいわゆる電気自動車である。後述するように、車両14は、モータ40に加えてエンジンを有するハイブリッド車両等の電動車両であってもよい。
本実施形態のモータ40は、3相交流ブラシレス式である。モータ40は、バッテリ44から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション(図示せず)を通じて車輪(図示せず)を回転させる。また、モータ40は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリ44等に出力する。
バッテリ44は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えば、リチウムイオン2次電池、ニッケル水素2次電池等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。
受電回路52(受電部)は、給電装置12からの電力を受けてバッテリ44に充電させる。受電回路52の具体的構成としては、例えば、WO 2015/068476 A1の図3に示すものを用いることができる。
通信装置54は、給電装置12との無線通信に用いられる。
充電開始スイッチ56(以下「開始スイッチ56」ともいう。)は、ECU58に対して給電装置12から車両14への給電を指令するユーザの入力を受け付ける。
ECU58は、信号線70(図1)を介して、モータ40、インバータ42、バッテリ44及び受電回路52を制御する。また、ECU58は、通信装置54を介して給電装置12と通信して給電装置12からの送電(電力供給)を制御する。その際、ECU58は、電圧センサ46、電流センサ48、SOCセンサ50等の各種センサの検出値を用いる。
車速センサ60は、車両14の車速V[km/h]を検出する。GPSセンサ62(現在位置検出部)は、車両14の現在位置Pcを検出する。ここでは、車速センサ60及びGPSセンサ62は、車両14に搭載(又は常時固定)されているものを想定しているが、スマートフォンのように車両14の外部へ持ち運び可能なものから構成されるものであってもよい。
本実施形態のラジオ64は、受信機100を介してAM放送及びFM放送を受信可能である。ここでは、ラジオ64は、車両14に搭載(又は常時固定)されているものを想定しているが、スマートフォンのように車両14の外部へ持ち運び可能なものから構成されるものであってもよい。
[A2−1.概要]
次に本実施形態の車両14のECU58が実行する充電準備・実行制御について説明する。充電準備・実行制御は、給電装置12からの充電の準備(後述するS2等)及び充電の実行(後述するS4)を含む。
図3及び図4は、本実施形態における干渉可能性の判定の第1・第2フローチャート(図2のS2の詳細)である。図3及び図4の処理は、所定周期毎に行われる。ここでの所定周期は、例えば、車両14の走行距離又は時間により設定することができる。また、図3及び図4の各ステップのうち、ステップS11、S14〜S23は、周波数調整部92が実行し、ステップS12、S13は、ラジオ状態判定部90及び周波数調整部92が実行する。
図5は、本実施形態における充電制御のフローチャート(図2のS4の詳細)である。図5の処理は、所定周期毎(例えば、数msec〜数sec毎)に行われる。また、図5の各ステップのうち、ステップS31、S33は、ラジオ状態判定部90が実行し、ステップS32、S34〜S42は、周波数調整部92が実行し、ステップS43、S44は、給電制御部94が実行する。
以上説明したように、本実施形態によれば、周波数調整部92は、充電周波数fchgの高調波成分とAM周波数fam(ラジオ周波数)との干渉を回避可能な周波数に充電周波数fchgを調整する(図4のS17〜S21、S23、図5のS32〜S41)。このため、電動車両14又はラジオ64のユーザが充電周波数fchgを調整する必要がなくなり、操作の煩わしさを低減することが可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
上記実施形態では、非接触送電システム10を電気自動車である車両14の給電(充電)用に用いたが(図1)、その他の電動車両(ハイブリッド車両、燃料電池車両等)に用いてもよい。或いは、システム10は、車両14に限らず、給電を要するその他の移動体(船舶や航空機等)に用いることもできる。或いは、システム10を、給電を要する電動設備又は電動装置(ロボット、家電製品等)に適用してもよい。
上記実施形態では、蓄電装置としてバッテリ44を用いたが(図1)、その他の蓄電装置(例えば、キャパシタ)を用いてもよい。
上記実施形態では、履歴データDhの蓄積(図4のS19、S23)を、車両14の走行時(図2のS1:YES)にのみ行った。しかしながら、例えば、車両14の現在位置Pcにおけるラジオ周波数(AM周波数fam等)の受信感度Srを利用する観点からすれば、これに限らず、車両14の駐車中に(例えば、図示しない起動スイッチによりアクセサリ(ACC)又はオンが選択されたタイミングで)履歴データDhを蓄積してもよい。
上記実施形態では、車両14が走行中でない場合(図2のS1:NO)にのみ、給電可能とした(図2)。しかしながら、例えば、充電周波数fchg又はその高調波成分とラジオ周波数(AM周波数fam)との干渉を防止する観点からすれば、これに限らず、車両14が走行中に外部給電装置12から車両14への給電を行うことも可能である。その場合、外部給電装置12は、車両14の走行路に沿って給電回路24を備え、車両14が所定区間を走行中に給電することができる。
上記実施形態では、履歴データDhの蓄積(図3及び図4)並びに充電制御(図5)を行う主体は、車両14のECU58であった。しかしながら、例えば、充電周波数fchg又はその高調波成分と、ラジオ周波数(AM周波数fam)との干渉を防止するように充電周波数fchgを設定する観点からすれば、これに限らない。
44…バッテリ(蓄電装置) 52…受電回路(受電部)
62…GPSセンサ(現在位置検出部) 64…ラジオ
84…記憶部 90…ラジオ状態判定部
92…周波数調整部 94…給電制御部
Dh…履歴データ(記憶情報) fam…AM周波数(ラジオ周波数)
fchg…充電周波数 Pc…現在位置
Sr…受信感度(ラジオ電波の受信強度)
Claims (4)
- 蓄電装置と、
前記蓄電装置を充電する電力を外部給電装置から非接触状態で受電する受電部と、
非接触給電時の充電周波数を調整する周波数調整部と、
前記非接触給電を制御する給電制御部と、
ラジオと、
前記ラジオの動作状態を判定するラジオ状態判定部と
を備え、
前記周波数調整部は、非接触給電の開始要求時に、前記充電周波数又はその高調波成分とラジオ周波数との干渉が生じると判定したとき、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更し、
前記給電制御部は、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数が変更されたことを条件に非接触給電の開始を許可し、
前記周波数調整部は、前記ラジオの受信機によるラジオ電波の受信強度が所定の閾値よりも高い場合にのみ、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更する
ことを特徴とする非接触給電式の電動車両。 - 請求項1に記載の電動車両において、
前記電動車両は、前記電動車両の現在位置を検出する現在位置検出部を備え、
前記周波数調整部は、
前記電動車両の走行中を含む非接触給電の未実施時に受信する前記ラジオ周波数が、前記充電周波数が変化する帯域内か否かを判定し、
前記ラジオ周波数が前記帯域内であると判定すると、前記ラジオ周波数と前記現在位置とを含む記憶情報を記憶部に記憶させると共に、非接触給電の開始要求時に、前記記憶情報があるときは前記記憶情報に基づいて前記充電周波数を設定する
ことを特徴とする電動車両。 - 請求項1又は2に記載の電動車両において、
前記周波数調整部は、前記ラジオがオン状態にあり且つ前記充電周波数又はその高調波成分と前記ラジオ周波数との干渉が生じると判定されたときにのみ、前記充電周波数を変更する
ことを特徴とする電動車両。 - ラジオを有する電動車両と外部装置との間で非接触給電を行う非接触給電方法であって、
非接触給電の開始要求時に、前記電動車両又は前記外部装置は、充電周波数又はその高調波成分とラジオ周波数とが互いに干渉を生じるか否かを、前記充電周波数及び前記ラジオ周波数に基づいて判定し、
前記干渉が生じると判定したとき、前記電動車両又は前記外部装置は、前記干渉を回避する周波数に前記充電周波数を変更し、
前記干渉を回避する周波数に前記充電周波数が変更されたことを条件に、前記電動車両又は前記外部装置は、非接触給電の開始し、
前記電動車両又は前記外部装置は、前記ラジオの受信機によるラジオ電波の受信強度が所定の閾値よりも高い場合にのみ、前記干渉を回避可能な周波数に前記充電周波数を変更する
ことを特徴とする非接触給電方法。
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