JPH09215211A - 電気自動車用充電システム - Google Patents

電気自動車用充電システム

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JPH09215211A
JPH09215211A JP8017486A JP1748696A JPH09215211A JP H09215211 A JPH09215211 A JP H09215211A JP 8017486 A JP8017486 A JP 8017486A JP 1748696 A JP1748696 A JP 1748696A JP H09215211 A JPH09215211 A JP H09215211A
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収一 金川
Tsutomu Tanaka
努 田中
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正 宮崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に電気自動車の充電をすることができる
電気自動車用充電システムを提供する。 【解決手段】 電気自動車Ｅの車体底部にはバッテリ２
１と連なる二次コイル２０が設けられている。一方、駐
車場の床面には、凹所Ａが形成され、その内部には一次
コイル１０を移動可能に支持するコイル移動装置３０が
設けられている。このコイル移動装置３０のボディ４０
には、三つの磁気センサ５０が備えられている。また、
上記一次コイル１０、磁気センサ５０、コイル移動装置
３０は駐車場の奥手側の外部電源装置１１内の各電源１
３ａ〜１３ｅ及び主制御装置１２にて電力供給及び制御
される。バッテリ２１を充電するには、凹所Ａを跨ぐよ
うに電気自動車Ｅを駐車し、二次コイル２０を励磁す
る。すると、上記磁気センサ５０が二次コイル２０の位
置を検出して主制御装置１２がコイル移動装置３０を駆
動し、両コイルが電磁的に結合する位置に一次コイル１
０を案内する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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２８に示すようである。電気自動
車１の車体には動力用バッテリー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を通して動
力用バッテリー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】上述の充電システムで
は、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
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
があり、さらには、雨水等の水滴による電流リークの防
止機能を施さなければならないという問題があった。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目
的は、簡単に電気自動車の充電をすることができる電気
自動車の充電システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
＜請求項１の発明＞上記目的を達成するため、請求項１
に係る発明は、外部電源に連なる一次コイルを、電気自
動車の動力用蓄電装置に連なる二次コイルに電磁結合さ
せてこの動力用蓄電装置を充電するシステムであって、
一次コイルと二次コイルとの位置関係を検出するコイル
位置検出手段と、駆動部を具備し、一次コイル及び二次
コイルの両コイルのうちの少なくとも一方のコイルを任
意の位置に移動するコイル移動手段と、コイル位置検出
手段の検出結果に基づいて上記コイル移動手段の駆動部
を制御して上記両コイルを磁気的に結合する位置に案内
する制御手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】かかる構成とすると、コイルの位置を検出
しつつ、コイルを電磁結合位置に案内するので、コイル
同士がズレた状態で電磁結合されることがない。よっ
て、エネルギ伝達効率がよい充電作業を行える。 ＜請求項２の発明＞請求項２に係る発明は、上記請求項
１に記載の電気自動車用充電システムにおいて、コイル
位置検出手段は、一次、二次の両コイルのうちの一方を
励磁して形成される磁界に基づき両コイルの位置関係を
検出する構成とするところに特徴を有する。このような
構成とすると、本来、電力伝送用として設けられている
一次及び二次のコイルを利用して両コイルの位置関係を
検出することができるから、部品数を削減してコストを
下げることができる。
【０００７】なお、一方のコイルが形成する磁界に基づ
き両コイルの位置関係を検出するには、後述の請求項３
の発明のように一次コイル側に磁気センサを設けて二次
コイルを励磁する構成と、磁気センサは設けることなく
単に一次コイルを励磁する構成とが可能である。後者の
構成では、一次コイルを励磁すると、二次コイルとの間
の磁気的結合度に応じて一次コイルに流れる電流位相が
相違するから、励磁電圧と励磁電流との位相差を測定す
ることで一次及び二次の各コイルの距離を検出すること
ができる。 ＜請求項３の発明＞請求項３に係る発明では、上記請求
項２に記載の電気自動車用充電システムにおいて、コイ
ル位置検出手段として複数の磁気センサを互いの位置を
隔てて一次コイル側に設け、その磁気センサにより検出
した磁界強度の比較結果に基づき二次コイルの位置を検
出する構成とするところに特徴を有する。
【０００８】このような構成では、複数の磁気センサが
距離を隔てて設けられているので、各磁気センサにより
検出される磁界強度の検出結果は両コイル間の距離や方
向に応じて異なることとなる。従って、この異なった検
出結果と磁気センサ同士の位置関係とから、演算により
二次コイルとの間の位置関係を検出することができる。
＜請求項４の発明＞請求項４に係る発明は、上記請求項
１ないし請求項３に記載の電気自動車用充電システムに
おいて、コイル移動手段が、駐車床面に設置されて一次
コイルを支持するボディと、ボディを所定の方向に直線
移動させるＸ軸駆動手段と、ボディをＸ軸駆動手段と直
交する方向に直線移動させるＹ軸駆動手段とを備えたと
ころに特徴を有する。
【０００９】上記請求項４の構成とすると、２種類の駆
動手段によって一次コイルを所要箇所に自由に移動させ
ることができ、さらに直交座標形を構成するので、これ
らの駆動手段の制御手段における演算処理が容易であ
る。 ＜請求項５の発明＞請求項５に係る発明は、上記請求項
１ないし請求項３に記載の電気自動車用充電システムに
おいて、コイル移動手段は、一次コイルを支持するボデ
ィと、このボディに設けられて同ボディを駐車床面上に
走行させる走行車輪と、制御手段によって制御され上記
走行車輪を駆動する駆動機構とを備えたところに特徴を
有する。
【００１０】さらに、請求項５の構成とすると、一次コ
イルを備えたボディが駐車床面上を二次コイルに向かっ
て走行する。従って、既設の駐車施設に大掛かりな改造
することなく採用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞以下、図１ないし図１４を参照して本
発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明にかか
る充電システムを備えた駐車場に、電気自動車Ｅを進入
させるところを示したものである。この電気自動車Ｅ
は、動力用蓄電装置であるバッテリ２１を主電力供給源
とし、これから電力を供給されて走行用モータや各種電
気機器が機能する。このバッテリ２１には充電用回路２
２を介して二次コイル２０が接続されており、その二次
コイル２０に誘導された交流を整流に変換して充電され
るようになっている。
【００１２】二次コイル２０は、例えばフェライト製の
磁芯に電線を巻回してなる偏平な円盤板状に形成され、
例えば合成樹材料製の保護ケース内に収容されており、
図２に示すように、磁芯の軸方向を垂直方向に向けて車
体底部において地面に面するように取り付けてある。ま
た、この二次コイル２０は、電気自動車Ｅに備えた操作
部の操作に基づき所定の周波数で励磁されて位置検出用
の交番磁界を形成するようになっている。一方、駐車場
の床面には、凹所Ａが形成され、その内部には一次コイ
ル１０を移動可能に支持するコイル移動装置３０（コイ
ル移動手段）が設けられている。この凹所Ａは、幅にお
いては、上記電気自動車Ｅの左右両輪が跨ぐ程度の大き
さで、長さにおいては、電気自動車Ｅの概ね半分ぐらい
となっている。
【００１３】同凹所Ａ内のコイル移動装置３０は、図３
に示すように、偏平箱状のボディ４０を駆動する方向が
直交する二つのスライド駆動ユニット３１にて移動させ
るいわゆるＸ−Ｙテーブルを構成している。以下、符号
（３１ないし３７）にｘ，ｙを添えることにより、上記
二つのスライド駆動ユニットを区別し、ｘ，ｙを添えな
い場合には両者を総称するものとしてその構成について
説明をする。スライド駆動ユニット３１は、平行となる
ように支持された一対のレール３２と、それぞれのレー
ル３２上で低摩擦で直線移動するスライダ３３とを具備
している。一対のレール３２の間には、それと平行とな
るようにボールネジ機構が設けられ、その雌ねじ部３４
を上記スライダ３３にて支持された対象物に取付けると
ともに、雄ねじ部３５をモータ３６の回転軸に連結させ
てある。また、モータ３６のハウジングは上記レール３
２を支持する側に固定してあり、その駆動力は、上記ス
ライダ３３に支持された対象物をレール３２に沿ってス
ライド移動させるように作用する。
【００１４】前記コイル移動装置３０においては、一つ
のスライド駆動ユニットのレール３２ｘを凹所Ａ内の底
面に固定してＸ軸駆動ユニット３１ｘとし、それと直交
するようにもう一つのスライド駆動ユニットのレール３
２ｙを上記Ｘ軸駆動ユニット３１ｘのスライダ３３ｘに
支持してＹ軸駆動ユニット３１ｙとしてある。このＹ軸
駆動ユニット３１ｙのスライダ３３ｙには薄箱状ボディ
４０が支持されており、両駆動ユニット３１ｘ，３１ｙ
を動かすことによって同ボディ４０を駐車場の床面に対
して任意の位置に移動できるようになっている。なお、
このＸ軸駆動ユニット３１ｘの駆動方向は、図１に示す
ように、駐車場においては、電気自動車Ｅが進入する方
向となっている（ここにおいて、便宜上、各駆動ユニッ
トの方向を単にＸ方向、Ｙ方向と呼ぶこととする）。
【００１５】このボディ４０は、図４に示すように、上
面に円形開口４１を備えてその内側には一次コイル１０
を設け、周縁には三つの磁気センサ５０（コイル位置検
出手段）を配設してある。また、ボディ４０の内部には
図５に示したモータ４２の駆動により伸縮可能なパンタ
グラフ４３が備えられ、その一端をボディ４０の底面
に、他端を一次コイル１０の下面に取付け、図６に示す
ように、一次コイル１０を上下に移動可能としている。
一次コイル１０は、例えばフェライト製の磁芯に電線を
巻回してなる偏平板状に形成され、例えば合成樹材料製
の円形の保護ケース内に収容されている。この保護ケー
スの外径は、上記開口４１内に若干の隙間を設けて丁度
収まる程度の大きさとなっている。すなわち、一次コイ
ル１０と開口４１及び磁気センサを配設してある円は同
心円となっている。また、後述詳細の三つの磁気センサ
５０を結ぶ円（図３、図５中のＬ１）も開口４１と同心
円を三等分するように配設してある。
【００１６】前記パンタグラフ４３は、ギヤ４４，４５
を一部に設けて左右対称に動くようにすることで、上下
方向に伸縮可能とし、モータ４２をギヤの一つ連結させ
てその駆動力を伝える構成となっている。このモータ４
２には、減速機４２ａが備えられていて適度な駆動力を
発生できるようになっている。なお、本実施形態では、
一次コイル１０の上下移動にパンタグラフ４３を用いた
が、ボールネジを用いたものや、エアー駆動シリンダで
あってもよい。前記三つの磁気センサ５０は、例えば、
電線を巻回した小型コイルを合成樹脂材料でモールドし
てなり、同小型コイルに誘導される起電力により磁界強
さを検出できる。磁気センサ５０の一つは、一次コイル
１０の中心を通るＹ方向の線（図３，図５中のＬ２）上
に設けるようにして上述の通り、開口４１の周縁に三等
分に配設してある。（以下、線Ｌ２上に位置するものを
磁気センサ５０ａ、同磁気センサ５０ａから時計回りに
残りの二つを磁気センサ５０ｂ，５０ｃと呼ぶこととす
る。） このコイル位置検出の基本原理は以下のようである。
【００１７】図７の模式図に示すように、電気自動車Ｅ
を駐車場に止め、その二次コイル２０を励磁して磁界を
発生させると、二次コイル２０からの距離（図示Ｒ１，
Ｒ２）が異なる磁気センサ（図示Ｓ１，Ｓ２）の間では
検出する磁界強度が異なる。強く磁界強度を検出した磁
気センサＳ１の方向にボディ４０を移動していくと、図
８に示すように、各磁気センサＳ１，Ｓ２が二次コイル
２０から均等距離（Ｒ１＝Ｒ２）の位置にし、検出する
磁界強度が一致する。これを、本実施形態の三つの磁気
センサ５０ａ，５０ｂ，５０ｃの間に適用すると、各セ
ンサの磁界強度が一致したとき、同三つの磁気センサを
結ぶ円と同心円の一次コイル１０と二次コイル２０とが
正対することとなる。
【００１８】なお、磁気センサとしては上述したコイル
形のものに限らず、ホール素子、磁気抵抗素子等を利用
することもできる。以上説明してきた一次コイル１０、
三つの磁気センサ５０及び各部位のモータ（３６ｘ，３
６ｙ，４２）の信号線または動力線は、図９のブロック
図に示すように、前記外部電源装置１１内の主制御装置
１２（制御手段）又は電源１３ａ〜１３ｅに連なってお
り（磁気センサはアンプ１４を介している）、磁気セン
サ５０が検出した信号を主制御装置１２で処理して各部
位を動作せる。この主制御装置１２内におけるデータ処
理のアルゴリズムを本実施形態の充電手順と併せて以下
説明する。
【００１９】電気自動車Ｅを駐車場に進入させ（図
１）、凹所Ａを左右の車輪で跨ぐようにして駐車し（図
１０）、電気自動車Ｅの操作部にて二次コイル２０を充
電準備状態に切り替える。すると、二次コイル２０が励
磁されて駐車場内に所定の交番磁界が形成される。ここ
で、二次コイル２０と一次コイル１０とが正確に対面し
ていなければ、三つの磁気センサ５０ａ，５０ｂ，５０
ｃから二次コイル２０までの距離Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが異
なり、磁気センサ５０が検知する磁界強度も異なること
となる。この異なった検出結果は、主制御装置１２内で
次のように比較され、その比較結果に基づきコイル移動
装置３０が駆動される。まず両コイルのＸ方向のズレを
是正すべく、Ｘ方向に並んだ磁気センサ５０ｂ，５０ｃ
間の比較がなされる。両磁気センサのうち、磁界強度を
強く検出した磁気センサ５０ｃの方向に、その検出結果
の差が無くなるまで一次コイル１０をＸ軸駆動ユニット
３１ｘにて動かす。すると、図１１に示すように、一次
コイル１０と二次コイル２０とが同じＹ方向に線上に位
置したとき、すなわちＸ方向にズレがなくなったとき、
両磁気センサ５０ｂ，５０ｃは二次コイル２０から同じ
距離（Ｒｂ＝Ｒｃ）となり、Ｘ軸駆動ユニット３１ｘが
停止する。
【００２０】次に、Ｙ方向のズレを是正すべく、上記磁
気センサ５０ｂ（５０ｃでもよい）と磁気センサ５０ａ
との検出結果を比較し、上記方法と同様にしてＹ軸駆動
ユニット３１ｙを駆動する。すると、図１２に示すよう
に、一次コイル１０と二次コイル２０とが対面した位置
で両磁気センサと二次コイル２０との距離が等しくな
り、Ｙ軸駆動ユニット３１ｙが停止する。この位置で、
三つのセンサの検出結果が等しいことを主制御装置が確
認したら（等しくない場合は再度位置合わせする）、図
１３及び図１４に示すように、モータ４２を駆動してパ
ンタグラフ４３を上方に延ばし、両コイルの保護ケース
同士を当接させる。この際、モータ４２の電流値を主制
御装置１２にフィードバックすることで、コイル同士の
無理な押しつけがなされないようにする。また、この電
流値のフィードバックにより、コイル同士の当接を認識
したら一次コイル１０を励磁させる。電気自動車Ｅ側で
は一次コイル１０の磁界により二次コイル２０に発生し
た電圧から、充電準備が完了したことを充電用回路２２
にて認識し、二次コイル２０の励磁を止めてバッテリ２
１への充電がなされる。
【００２１】バッテリ２１の充電が終了したら、再度二
次コイル２０を励磁して磁界を発生させる。一次コイル
１０側ではそれによる磁界の変化を上記センサ５０で感
知し、励磁を終了すると共に一次コイル１０を下げ、以
上をもって一台の電気自動車Ｅの充電作業を終了する。
続いて、他の電気自動車が駐車場に止められたら、同じ
ようにして一次コイル１０と二次コイル２０とを電磁結
合させて充電する。この際、磁気センサ５０が二次コイ
ル２０の場所を検出するので、人手を介さず、あらゆる
電気自動車に対応することができるため、例えば、充電
用の駐車場を無人で運営することもできる。
【００２２】＜第２実施形態＞この実施形態は、コイル
移動手段として一次コイルを搭載した自走車６０を用
い、同一次コイルを二次コイルと電磁的に結合する位置
に案内するシステムである。以下、その内容を図１５な
いし図２５を参照して説明する。図１５は、上記システ
ムを備えた駐車場に電気自動車Ｅを進入させるところを
示した示したものである。上記駐車場の床面には、外部
電源装置１１に連なる自走車６０が待機している。同自
走車６０は、偏平箱形のカーボディ６１の下面側に、四
つの車輪を設けて駐車床面上を走行できるようにしたも
のである。この四つの車輪は、図１６、図１７に示すよ
うに、大きめの前輪６２，６２と小さめの後輪６３，６
３とからなり、前輪６２，６２においては、図１８に示
すように、それぞれ別々に駆動できるようにモータ６
４，６４が減速器６４ａ，６４ａを介して連結され、後
輪６３，６３においては、自由に方向を変えられるよう
に、キャスタが用いられている。従って、左右の前輪６
２，６２を同じように駆動すれば自走車６０は直進し、
違うように駆動すれば自走車６０は向きを変えることが
できる。
【００２３】カーボディ６１上面には、図１９に示すよ
うに、開口６５が形成され、その中には一次コイル１０
が、その周縁には三つの磁気センサ５０が三等分に配設
されている。この一次コイル１０と磁気センサ５０の配
置は、図１７に示すように、前記車輪の幅方向に中心線
上（図示Ｍ）に対して左右対称に配置しており、三つの
磁気センサ５０のうちの一つ（磁気センサ５０ａ）はそ
の中心線上におけるカーボディ６１前方に位置してい
る。また、カーボディ６１内には、第１実施形態と同様
にパンタグラフ４３及びその駆動モータ４２が備えら
れ、一次コイル１０を上下に移動できるようになってい
る。
【００２４】以上述べた、走行用モータ６４，６４、パ
ンタグラフ４３の駆動用モータ４２及び一次コイル１０
の動力線又は信号線は、カーボディ６１の背面から一束
にまとめられて前記外部電源装置１１まで延びている。
なお、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
た説明は省略し、続いて上記充電システムの動作を説明
する。電気自動車Ｅを駐車場に進入させ、その奥の駐車
床面に待機させてある自走車６０の手前当たりの適当な
位置に駐車する（図２０，図２３）。そして、電気自動
車Ｅの操作部にて二次コイル２０を充電準備状態に切り
替えて位置検出用の交番磁界を形成させる。
【００２５】すると、自走車６０に備えた三つの磁気セ
ンサ５０にも磁界が及び、それぞれが磁界の強度を検出
する。この検出結果を主制御装置１２内で次のように比
較し、その結果に基づきコイル移動装置３０が駆動す
る。まず自走車６０を前進させる方向を決めるべく、カ
ーボディ６１後方に並んだ二つの磁気センサ５０ｂ，５
０ｃ（磁気センサ５０ａから時計回りに磁気センサ５０
ｂ，５０ｃとする）の検出結果が比較される。そして、
両センサのうち磁界強度を弱く検出した磁気センサ５０
ｂの方の駆動輪である前輪６４をその強度差が無くなる
まで前転させる。すると、図２１に示すように、自走車
６０が二次コイル２０の方向に向いて止まる。
【００２６】次に、磁気センサ５０ａとカーボディ６１
後方の磁気センサ５０ｂ（５０ｃでもよい）との検出結
果を比較し、両者の検出結果に差がなくなるまで左右の
駆動輪を前転させて自走車６０を前進させる。すると、
図２２、図２４に示すように、一次コイル１０と二次コ
イル２０とが対面する位置で止まる。この位置で、パン
タグラフ４３を上方に延ばして両コイルの保護ケース同
士を当接させ（図２５）、以下前述した充電作業を行
う。充電作業を終了したら、上述の逆順序をたどって駆
動モータ６４，６４を動かし、自走車６０を元の場所に
待機させる。続いて、他の電気自動車が駐車場に止めら
れたら、同じようにして一次コイルと二次コイルとを電
磁結合させて充電する。
【００２７】このように、本実施形態では、電気自動車
Ｅを自走車６０の手前当たりに止めればよく、駐車する
際の制約が少ないため、駐車が容易となる。また、充電
作業をしないときは、自走車６０を待機位置に下げるこ
とができ、充電設備にスペースを取られることがない。
さらに、既設の駐車施設に大掛かりな改造することなく
採用することができる。 ＜他の実施形態＞本発明は、前記両実施形態に限定され
るものではなく、例えば、以下に説明するような実施形
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。 （１）コイル位置検出手段 上述したコイル位置検出手段は、磁気センサを用いてコ
イルの位置を検出しているが、例えば、二次コイル側に
光源を設けると共に、一次コイル側には複数の光センサ
を設けて二次コイルの位置を検出するものであってもよ
い。あるいは、二次コイル側に電波の発信源を設けてそ
れに基づいてコイルの位置を検出するものでもよい。但
し、磁界を用いたものであれば、充電用のコイルを利用
して位置検出用の磁界を形成することができるので、新
たに光源や電波の発信源等を設けずに済み、コストの削
減ができる。
【００２８】また、次に説明するように、磁気センサは
複数に限らず、１個のみでも一次コイルを二次コイルと
の結合位置に案内することができる。すなわち、磁気セ
ンサにより検出される磁界強度は二次コイルとの距離に
反比例する。そこで、一次コイルを予め定めた方向に試
験的に所定距離移動させ、その結果、磁気センサにより
検出される磁界強度が弱くなれば１８０度反転させた方
向に移動させ、強くなればその方向に移動させることで
常に磁界強度が強くなる方向に移動させる。次に、９０
度向きを変えた方向に試験的に移動させて上述のように
磁界強度が強くなる方向を見つけてその方向に移動させ
ることを繰り返せば、一次コイルはジグザグ状に二次コ
イルに接近して行き、ついには二次コイルとの結合位置
に到達する。
【００２９】さらに、次のようにすれば、一次コイルを
位置検出用の磁気センサとして利用することも可能であ
る。すなわち、電気自動車が駐車したところで、二次コ
イルを所定周波数で励磁して位置検出用の交番磁界を発
生させる。この磁界が一次コイルに及ぶことにより、一
次コイルには同一周波数の起電力が誘導され、その強さ
は二次コイルの一次コイルからの距離に反比例する。従
って、一次コイルに誘導される誘導起電力を測定するこ
とにより二次コイルが形成する磁界強度を測定すること
ができ、ひいては二次コイルからの距離を測定すること
ができる。また、次のようにすれば、二次コイルによっ
て位置検出用の交番磁界を発生させることを省略するこ
ともできる。電気自動車が駐車したところで、一次コイ
ルを所定周波数で励磁する。すると、一次コイルからの
磁束が二次コイルに鎖交するから、二次コイルに誘導起
電力を発生させる。このとき二次コイルに適当な負荷が
接続してあれば、二次コイルに負荷電流が流れ、それに
応じて相互誘導作用によって一次コイルにも負荷電流が
流れる。この一次側負荷電流と励磁電圧との位相差は両
コイルの結合度、すなわち両コイル間の距離によって異
なり、両コイル間の距離が近くなるほど磁気結合度が高
くなるから、一次側負荷電流と一次コイルの励磁電圧と
の位相差は少なくなる。従って、上記位相差を測定する
ことにより両コイル間の距離が測定できるのである。 （２）コイル移動手段 上述したコイル移動手段の他に、例えば図２６に示すよ
うに、マニピュレータ７０を用い、その先端に一次コイ
ル１０および磁気センサ５０等を設けてもよい。このよ
うなものであれば、電気自動車Ｅ側の二次コイルが車体
の側面や天井面に設けられているものでも、マニピュレ
ータの取付け位置を変えて対応することができる。又、
マニピュレータ自体の駆動軸数を増やせば、取付け位置
を変えずに対応することもできる。
【００３０】また、コイル移動手段では必ずしも一次コ
イル側のみを移動する構成でなくてもよい。例えば、図
２７に示すように、電気自動車Ｅ側の二次コイル２０に
もコイル移動手段である回動レバー８０を設けて、同二
次コイル２０を移動させつつ、かつ、一次コイル１０も
移動する用にしてもよい。さらに、大きな位置ズレは電
気自動車Ｅ側のコイル移動手段にて行い、微妙な位置合
わせは駐車場側のコイル移動手段で行うようなものなど
も考えられる。 （３）制御手段 上述した制御手段は、三つのセンサを二つづつ比較し
て、二段階（第１実施形態ではＸ，Ｙの二方向のズレ、
第２実施形態では向きと距離）に分けて上記コイル移動
手段を制御しているが、例えば、二段階に分けずに三つ
のセンサを一度に比較して連続的に制御したり、センサ
の移動とともに変化する検出結果に基づき、目的位置へ
の最短経路を演算して位置決めするようなものであって
もよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】電気自動車における二次コイルの取付状態を示
す一部破断側面図である。
【図３】第１実施形態のコイル移動手段を示す斜視図で
ある。
【図４】図３の IV-IV断面における断面図である。
【図５】図４の V-V断面における断面図である。
【図６】パンタグラフを延ばして一次コイルを上昇させ
た状態を示す斜視図である。
【図７】異なる距離に磁気センサａ，ｂが位置した状態
を示す模式図である。
【図８】同じ距離に磁気センサａ，ｂが位置した状態を
示す模式図である。
【図９】第１実施形態のシステム構成を示すブロック図
である。
【図１０】コイル移動手段の一次コイルと電気自動車の
二次コイルとが離れた状態を示す平面図である。
【図１１】同一次コイルと二次コイルとのＸ方向にズレ
を無くした状態を示す平面図である。
【図１２】同一次コイルと二次コイルとのＹ方向にズレ
を無くした状態を示す平面図である。
【図１３】同一次コイルと二次コイルとを当接させた状
態を示す斜視図である。
【図１４】同一次コイルと二次コイルとを当接させた状
態を示す側面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図１６】コイル移動手段である自走車を示す側面図で
ある。
【図１７】同自走車を示す平面図である。
【図１８】図１６における XVIII-XVIII断面図である。
【図１９】図１６における XVIIII-XVIIII断面図であ
る。
【図２０】自走車の一次コイルと電気自動車の二次コイ
ルとが離れた状態を示す平面図である。
【図２１】自走車の向きを二次コイル側に向けた状態を
示す平面図である。
【図２２】自走車を前進させて二次コイルの下方に一次
コイルを移動した状態を示す平面図である。
【図２３】自走車の一次コイルと電気自動車の二次コイ
ルとが離れた状態を示す側面図である。
【図２４】自走車を前進させて二次コイルの下方に一次
コイルを移動した状態を示す側面図である。
【図２５】一次コイルと二次コイルとを当接させた状態
を示す側面図である。
【図２６】他の実施形態としてコイル移動手段の第１変
形例を示す斜視図である。
【図２７】他の実施形態としてコイル移動手段の第２変
形例を示す斜視図である。
【図２８】従来の充電システムを示す側面図である。
【符号の説明】
１０…一次コイル １１…外部電源装置 １２…主制御装置 ２０…二次コイル ２１…バッテリ ３０…コイル移動装置 ３１ｘ…Ｘ軸駆動ユニット ３１ｙ…Ｙ軸駆動ユニット ４０…ボディ ５０…磁気センサ ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…磁気センサ ６０…自走車 ６１…カーボディ ６２…前輪 ６３…後輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部電源に連なる一次コイルを、電気自
    動車の動力用蓄電装置に連なる二次コイルに電磁結合さ
    せてこの動力用蓄電装置を充電するシステムであって、 一次コイルと二次コイルとの位置関係を検出するコイル
    位置検出手段と、 駆動部を具備し、前記一次コイル及び二次コイルの両コ
    イルのうちの少なくとも一方のコイルを任意の位置に移
    動するコイル移動手段と、 前記コイル位置検出手段の検出結果に基づいて上記コイ
    ル移動手段の駆動部を制御して上記両コイルを磁気的に
    結合する位置に案内する制御手段とを備えたことを特徴
    とする電気自動車用充電システム。
  2. 【請求項２】 コイル位置検出手段は、一次、二次の両
    コイルのうちの一方を励磁して形成される磁界に基づき
    両コイルの位置関係を検出する構成であることを特徴と
    する請求項１に記載の電気自動車用充電システム。
  3. 【請求項３】 コイル位置検出手段は、複数の磁気セン
    サを互いの位置を隔てて一次コイル側に設け、上記磁気
    センサより検出した磁界強度の比較結果に基づき二次コ
    イルの位置を検出する構成であることを特徴とする請求
    項２に記載の電気自動車用充電システム。
  4. 【請求項４】 上記請求項１ないし請求項３に記載の電
    気自動車用充電システムにおいて、 前記コイル移動手段は、駐車床面に設置されて一次コイ
    ルを支持するボディと、 同ボディを所定の方向に直線移動させるＸ軸駆動手段
    と、 同ボディを前記Ｘ軸駆動手段と直交する方向に直線移動
    させるＹ軸駆動手段とを備えたことを特徴とする電気自
    動車用充電システム。
  5. 【請求項５】 上記請求項１ないし請求項３に記載の電
    気自動車用充電システムにおいて、 コイル移動手段は、一次コイルを支持するボディと、 このボディに設けられて同ボディを駐車床面上に走行さ
    せる走行車輪と、 前記制御手段によって制御され上記走行車輪を駆動する
    駆動機構とを備えたことを特徴とする電気自動車用充電
    システム。
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