JPH10215532A - 電動車両の充電システム - Google Patents

電動車両の充電システム

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JPH10215532A
JPH10215532A JP9014207A JP1420797A JPH10215532A JP H10215532 A JPH10215532 A JP H10215532A JP 9014207 A JP9014207 A JP 9014207A JP 1420797 A JP1420797 A JP 1420797A JP H10215532 A JPH10215532 A JP H10215532A
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JP
Japan
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charging
coil
electric vehicle
coil unit
charging device
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JP9014207A
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Masahiko Hashimoto
昌彦 橋本
Masahiro Maekawa
正弘 前川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、使用者が一々電源とバッテリとの
接続作業を行うことなく、簡単、且つ効率的にバッテリ
を充電することが出来る電動自転車の充電システムを提
供することを目的とする。 【解決手段】 バッテリ４を搭載した電動自転車の支持
スタンド３の先端部に配置された第２のコイル部６を、
充電装置１内に配置された第１のコイル部５に近接配置
することにより、両コイル間に生じる電磁誘導作用を利
用して、バッテリ４を充電すると共に、前記第１のコイ
ル部５を両コイル間の磁気抵抗が最小となる位置へ移動
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動自転車等の電
動車両のバッテリに充電を行う電動車両の充電システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、人力により駆動可能な自転車機構
に電動モータを連結して、人力による駆動力を補助する
電動自転車の開発が著しく進んでいる。
【０００３】この種の電動自転車では、通常自転車に搭
載したバッテリに蓄えられた電力を利用して自転車を駆
動するように構成されており、使用に伴って前記バッテ
リを充電する必要がある。
【０００４】しかしながら、従来、バッテリを充電する
には、使用者がバッテリを自転車から取り外し、自宅等
の屋内の電源から充電器を用いて充電を行っており、非
常に手間がかかるという問題がある。
【０００５】このような問題を解決するものとして、特
開平５−３１６６０６号公報には、駐輪場に充電端末装
置を設置し、充電用コードを充電端末装置と自転車に搭
載したバッテリとに接続し、充電を行うシステムが提案
されている。
【０００６】しかしながら、この充電システムにおいて
も、充電を行う際に、使用者が一々充電用コードを端末
装置とバッテリとに接続する手間がかかるという欠点が
ある。
【０００７】また、接続用コードを収納するスペースも
必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みてなされたものであり、使用者が一々電源とバッテ
リとの接続作業を行うことなく、簡単、且つ効率的にバ
ッテリを充電することが出来る充電車両の充電システム
を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の充電システム
は、充電電流を発生する充電回路、その充電回路からの
充電電流によって磁界を発生する第１のコイル部、その
第１のコイル部を移動可能に支持する支持手段を備えた
充電装置と、第１のコイル部から発生した磁界を受けて
電磁誘導作用による起電力を生じる第２のコイル部、そ
の第２のコイル部に生じた起電力によって流れる誘導電
流をバッテリに供給する被充電回路を備えた電動車両と
から構成されている。
【００１０】このような構成とすることにより、使用者
は電動車両を充電装置の所定の位置に移動させるだけ
で、第１及び第２のコイル部間に電磁誘導作用を誘引す
ることができ、また、その電磁力により、第１及び第２
のコイル部間に生じる磁気抵抗が小さくなる方向に第１
のコイル部を自動的に移動させることができる。
【００１１】また、本発明の充電システムは、電動車両
として電動自転車を用いて、その電動自転車の支持スタ
ンドに第２のコイル部を配置し、充電装置に支持スタン
ドが嵌まり込む凹部を設けて、その凹部の近傍に第１の
コイル部を配置する構成としてもよい。
【００１２】このような構成とすることにより、支持ス
タンドを充電装置の凹部に嵌め込むだけで第１のコイル
部と第２のコイル部が磁気的に接続され、バッテリへの
充電が行われる。
【００１３】例えば、第１のコイル部を充電装置の凹部
を囲うコ字形状の鉄芯とそれに巻回される導線から構成
すれば、支持スタンドに配置される第２のコイル部の鉄
芯は直線状の簡単且つ小型形状とすることができる。
【００１４】また、充電部の凹部が、支持スタンドの回
動方向側に凹設されている場合、支持スタンドを水平状
態から直立状態へ移行する際の回動により、支持スタン
ドは自然に凹部に嵌まり込む。
【００１５】更に、支持手段として絶縁油を用いて、そ
の絶縁油中に第１のコイル部を浸す構成とすれば、第１
のコイル部と充電装置の底面との摩擦抵抗が減少するの
で、第１のコイル部が移動し易くなる。そのため、第１
のコイル部及び充電装置本体に特別な機構を設けること
なく、第１及び第２のコイル部間に生じる電磁力によ
り、第１及び第２のコイル部間の磁気抵抗が小さくなる
方向に第１のコイル部を自動的に移動させることができ
る。
【００１６】また、第１のコイル部の底面にフロート部
材を装着して、絶縁油上に浮かせて配置しても、第１の
コイル部を移動可能とすることができる。また、第１の
コイル部の底面に弾性部材やキャスター部を装着して支
持したり、上面に弾性部材を装着して釣支したりするこ
とによっても、第１のコイル部を移動可能とすることが
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しつつ本発明の実
施の形態について、以下の実施例に基づき詳細に説明す
る。
【００１８】図１は本発明の充電システムが適用される
電動自転車の構成を示す側面図である。この充電システ
ムは、商用電源に接続された後述する充電装置１に、電
動自転車の後輪２側に設けられた片脚型の支持スタンド
３を近接配置することにより、両者間に生じる電磁誘導
作用を利用して、バッテリ４の充電を行うものである。
【００１９】図２は、本発明の充電システムで使用され
る充電装置１の外観を示す斜視図であり、図３はその内
部構成を示す斜視図である。この充電装置１は、充電回
路や第１のコイル部５等がその内部に配置されている充
電部２１、電動自転車の後輪２を位置決めするための細
長の位置決め溝２２、充電部２１内の充電回路に電流を
供給するための電源コード２４、及び電動自転車の支持
スタンド３が嵌まり込む凹部２３とから構成されてい
る。
【００２０】充電部２１は、位置決め溝２２側に開口を
有するコ字型の突出部分であり、凹部２３は、その充電
部２１に囲まれた部分である。また、位置決め溝２２
は、その長手方向が凹部２３の開口方向と直交してい
る。
【００２１】充電部２１の内部には、凹部２３を囲うよ
うにコ字形状の鉄芯５ａとそれに巻回された導線５ｂと
からなる第１のコイル部５が配置されている。また、こ
の第１のコイル部５は、充電部２１内に充填された鉱
油、アルキルベンゼン、シリコン油等の絶縁油７中に浸
すことにより、第１のコイル部と充電装置の底面との摩
擦抵抗を減少させているので、移動可能となっている。
【００２２】一方、電動自転車の支持スタンド３の先端
部には棒形状の第２のコイル部６が設けられている。第
２のコイル部６は、鉄芯６ａの軸芯が電動自転車の進行
方向と平行になるように導線６ｂが巻回されている。第
２のコイル部６からの導線６ｂは、図１の破線矢印ａに
示すように支持スタンド３及びリアステー８の内部を通
ってバッテリ４側に接続されている。
【００２３】図１１は、本発明の充電システムの回路構
成を示すブロック図である。充電装置１側において、商
用電源から充電回路９を介して第１のコイル部５に高周
波電流が供給されると、第１及び第２のコイル部５、６
間に生じる電磁誘導作用により、第２のコイル部６に高
周波電流が流れる。その高周波電流は、電動自転車のバ
ッテリパック１２内において、整流回路１０で直流、一
定電流化された後、充電制御回路１１を介してバッテリ
４に供給される。
【００２４】図４は充電装置１を用いて電動自転車へ充
電を行う際の接続状態を示す上面図、図５はその側面図
である。この実施例の充電システムは、電動自転車に搭
載されたバッテリ４への充電を行う場合、電動自転車の
進行方向を位置決め溝２２の長手方向に向け、後輪２を
その位置決め溝２２上に載せ、水平状態にある片脚型の
支持スタンド３を支持状態にした後、充電部２１に設け
た凹部２３内に嵌め込む構成となっている。
【００２５】そして、商用電源から第１のコイル部５に
電流が供給されると、第１及び第２のコイル部５、６間
の電磁誘導作用に基づく電磁力により、第１のコイル部
５には、第１及び第２のコイル部５、６間の磁気抵抗値
が最小となる方向、即ち、棒形状の第２のコイル部６の
両端面が、コ字形状の第１のコイル部５の両端面に対し
平行に対峙する方向に力Ｆが働く。
【００２６】例えば、スタンド３が充電装置１の凹部２
３に対して傾いて嵌め込まれた場合、図６（ａ）に示す
ように、スタンド３に配置された第２のコイル部６が、
充電装置１に配置されたコ字形状の第１のコイル部５に
対して、傾いて配置されることになる。
【００２７】このとき、コ字形状の第１のコイル部５を
１次側コイルとし、第２のコイル部６を２次側コイルと
する高周波トランスが構成される。そして、商用電源か
ら、充電回路９を介して第１のコイル部５に高周波電流
が流れると、電磁誘導作用により第２のコイル部６に高
周波電流が流れ、バッテリパック１２内の整流回路１０
と充電制御回路１１を介してバッテリ４に供給されると
共に、第１のコイル部５に第１及び第２のコイル部５、
６間の磁気抵抗が小さくなる方向の力Ｆが働く。
【００２８】この力Ｆが働くと、第１のコイル部５は、
図６（ｂ）に示すように棒形状の第２のコイル部６の両
端面が、コ字形状の第１のコイル部５の両端面に対し平
行に対峙し、第１及び第２のコイル５、６間の磁気抵抗
が最小となる位置まで移動する。
【００２９】以上のように、本実施例の電動自転車の充
電システムにおいては、使用者が電動自転車に搭載され
ているバッテリ４に充電を行いたい場合、電動自転車の
後輪２を充電装置１の位置決め溝２２上に載せ、支持ス
タンド３を充電部２１の凹部２３に嵌め込むだけで、充
電部２１内の第１のコイル部５と、支持スタンド３に設
けた第２のコイル部６とが近接して高周波トランスを構
成し、電磁誘導作用により、充電装置１からの電流が電
動自転車側に流れ、バッテリ４への充電が行われる。
【００３０】しかも、第１のコイル部５と第２のコイル
部６との正確な位置合わせは、両コイル部間に生じる電
磁力により、自動的に行われる。尚、上記実施例では、
支持手段として絶縁油７を用いて、第１のコイル部５を
絶縁油７中に浸す構成としたが、それ以外にも、図７に
示すように第１のコイル部５の底面に発砲スチロール等
からなるフロート部材３１を装着して、絶縁油７上に浮
かべる構成としてもよい。
【００３１】また、図８に示すように第１のコイル部５
の上面４個所に支持手段として絶縁処理されたコイルば
ね３２を装着して釣持したり、図示しないが第１のコイ
ル部５の底面４個所にコイルばね３２を装着して支持し
てもよい。支持手段としては、コイルばね３２以外に
も、板ばね、ゴム等の弾性部材が使用可能である。
【００３２】また、図９に示すように第１のコイル部５
の底面４個所に支持手段としてキャスター部３３を装着
して支持してもよい。該キャスター部３３は、例えば球
体３４とその球体３４を回転可能に支持する受け台３５
とから構成することができる。
【００３３】このように構成することにより、第１のコ
イル部５を移動可能に支持することができる。また、上
記実施例では、充電部２１の開口を位置決め溝２２側の
面に設けたが、図１０に示すように支持スタンド３の回
動方向側に設けてもよい。
【００３４】また、上記実施例では片脚型の支持スタン
ド３を用いたが、それに限定されることなく両脚型スタ
ンドを使用してもよい。また、上記実施例では電動自転
車を対象としたが、それに限定されることなく、バッテ
リを搭載した電動車両に適用することも可能である。
【００３５】また、上記実施例では、第１のコイル部の
鉄芯をコ字形状としたが、第２のコイル部の鉄芯と同様
に棒形状とすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明の電動車両の充電システムによれ
ば、電動車両を充電装置の所定の位置に移動させ、支持
スタンドを支持状態にするだけで該電動車両に搭載され
たバッテリが充電装置側に電気的に接続されるので、使
用者が手間を掛けることなく容易にバッテリへの充電を
行う事が出来る。
【００３７】また、本発明の電動車両の充電システムに
よれば、バッテリへの充電の際、第１のコイル部は、電
磁誘導作用により第１及び第２のコイル部間の磁気抵抗
が最小となる位置に移動するため、漏れ磁束の増加やコ
アの部分飽和等によるエネルギー伝達効率の低下が回避
され、充電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される電動自転車の一構成例を
示す側面図である。
【図２】 本発明の充電システムに用いられる充電装置
の外観を示す斜視図である。
【図３】 本発明の充電システムに用いられる充電装置
の内部構成例を示す斜視図である。
【図４】 本発明に於ける電動自転車と充電装置の接続
状態を示す上面図である。
【図５】 本発明に於ける電動自転車と充電装置の接続
状態を示す側面図である。
【図６】 本発明の充電システムに用いられる第１のコ
イル部の移動原理を示す上面図である。
【図７】 本発明の充電システムに用いられる充電装置
の他の内部構成例を示す斜視図である。
【図８】 本発明の充電システムに用いられる充電装置
の更に他の内部構成例を示す斜視図である。
【図９】 本発明の充電システムに用いられる充電装置
の更に別の内部構成例を示す斜視図である。
【図１０】 本発明の充電システムに用いられる別の充
電装置の外観を示す斜視図である。
【図１１】 本発明の充電システムの回路構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
１ 充電装置 ２ 後輪 ３ 支持スタンド ４ バッテリ ５ 第１のコイル ６ 第２のコイル ７ 絶縁油 ８ リアステー ９ 充電回路 １０ 整流回路 １１ 充電制御回路 １２ バッテリパック ２１ 充電部 ２２ 位置決め部 ２３ 凹部 ３１ フロート部材 ３２ コイルばね ３３ キャスター部 ３４ 球体 ３５ 受け台

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充電電流を発生する充電回路と、該充電
    回路からの充電電流によって磁界を発生する第１のコイ
    ル部と、該第１のコイル部を移動可能に支持する支持手
    段を備えた充電装置と、 前記第１のコイル部から発生した磁界を受けて電磁誘導
    作用による起電力を生じる第２のコイル部と、該第２の
    コイル部に生じた起電力によって流れる誘導電流を搭載
    バッテリに供給する被充電回路を備えた電動車両と、か
    らなり、 該電動車両を前記充電装置の所定の位置に移動させるこ
    とにより前記第１及び第２のコイル部間に電磁誘導作用
    が生じ、該電磁誘導作用から生じる電磁力によって前記
    第１のコイル部が移動することを特徴とする電動車両の
    充電システム。
  2. 【請求項２】 前記電動車両は電動自転車であり、該電
    動自転車の支持スタンドに前記第２のコイル部を配置
    し、前記充電装置は前記支持スタンドが嵌まり込む凹部
    を備え、該凹部の近傍に前記第１のコイル部を配置する
    ことを特徴とする請求項１記載の電動車両の充電システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記第１のコイル部が、前記凹部を囲う
    コ字形状の鉄芯と該鉄芯に巻回される導線とからなるこ
    とを特徴とする請求項２記載の電動車両の充電システ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記支持手段が、前記充電装置に充填さ
    れた絶縁油からなり、該絶縁油中に前記第１のコイル部
    を移動可能に配置することを特徴とする請求項１、２ま
    たは３記載の電動車両の充電システム。
  5. 【請求項５】 前記支持手段が、前記第１のコイル部の
    底面に装着されるフロート部材と、前記充電装置内に充
    填された絶縁油とからなり、該絶縁油上に前記フロート
    部材が装着された第１のコイル部を浮かべて配置するこ
    とを特徴とする請求項１、２または３記載の電動車両の
    充電システム。
  6. 【請求項６】 前記支持手段が、前記第１のコイル部を
    移動可能に支持する弾性部材からなることを特徴とする
    請求項１、２または３記載の電動車両の充電システム。
  7. 【請求項７】 前記支持手段が、球体と該球体を回転可
    能に支持する受け台とから構成されるキャスター部から
    なることを特徴とする請求項１、２または３記載の電動
    車両の充電システム。
JP9014207A 1997-01-28 1997-01-28 電動車両の充電システム Pending JPH10215532A (ja)

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