JP2014090601A - Non-contact power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車等の車両への電力供給を非接触で行う非接触給電装置に関する。 The present invention relates to a non-contact power supply apparatus that performs non-contact power supply to a vehicle such as an electric vehicle.
特許文献1には、駐車スペースに給電部として一次コイルを設け、車両に受電部として二次コイルを設けて、一次コイルから電磁誘導作用により二次コイルに電力供給を受け、該二次コイルによる受電電力で車両に搭載したバッテリを充電するようにした技術が開示されている。
In
特許文献1の開示技術では、車両を駐車スペースに一次コイルと二次コイルとが正対する適正位置に駐車したとしても、パーキングブレーキの掛け忘れ、あるいはパーキングブレーキが不適正で給電中に車両が前後方向にずれ動いてしまうと、給電不良を誘発する可能性がある。
In the disclosed technique of
そこで、本発明は給電中に車両が駐車スペースで前後方向にずれ動いた場合に、これを速やかに検出できて警告あるいは給電停止を促すことができる非接触給電装置を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a non-contact power feeding device that can quickly detect when a vehicle moves in the front-rear direction in a parking space during power feeding, and can prompt a warning or stop power feeding.
本発明の非接触給電装置は、駐車スペースに設置した給電部と、車両に搭載した受電部との磁気的結合によって、車両に対して非接触で電力供給を行う構成を基本としている。 The non-contact power supply apparatus of the present invention is basically configured to supply power to a vehicle in a non-contact manner by magnetic coupling between a power supply unit installed in a parking space and a power receiving unit mounted on the vehicle.
そして、前記非接触給電装置は、前記駐車スペースに設けられて、該駐車スペースへの前記車両の移動を誘導して、前記給電部に対して受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制する駐車誘導規制手段と、この駐車誘導規制手段に車幅方向に対向して配設した投光器と受光器とを備えて、前記駐車スペースに駐車した前記車両の車輪がこれら投光器と受光器との間に移動して投光が遮断されることにより、車両の前後方向のずれ動きを検出する光電センサと、を備えたことを主要な特徴としている。 And the said non-contact electric power feeder is provided in the said parking space, guide | induces the movement of the said vehicle to this parking space, and regulates a parking position to the position where a power receiving part can face with respect to the said electric power feeding part. Parking guidance restricting means, and a light projector and a light receiver disposed opposite to the parking guidance restricting means in the vehicle width direction, and a wheel of the vehicle parked in the parking space is connected between the light projector and the light receiver. The main feature is that it includes a photoelectric sensor that detects the displacement movement of the vehicle in the front-rear direction by moving in between and blocking the light projection.
本発明によれば、駐車誘導規制手段により駐車スペースへの車両の移動を誘導して、駐車スペース側の給電部に対して車両側の受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制できるため、運転者の運転操作技量の如何にかかわらず車両を適正な給電ポイントに駐車させることができる。 According to the present invention, the parking position can be regulated to a position where the power receiving unit on the vehicle side can face the power feeding unit on the parking space side by guiding the movement of the vehicle to the parking space by the parking guidance regulating means. The vehicle can be parked at an appropriate power feeding point regardless of the driving skill of the driver.
そして、パーキングブレーキの掛け忘れ等、何等かの理由で給電中に車両が前後方向にずれ動いた場合には、これを光電センサにより車輪の挙動をもって速やかに検出できるため、警告あるいは給電停止を促して給電不良を誘発するのを回避することができる。 If the vehicle moves in the front-rear direction during power feeding for any reason, such as forgetting to apply the parking brake, this can be detected quickly by the behavior of the wheels by the photoelectric sensor, so a warning or stop of power feeding is prompted. Inducing power supply failure can be avoided.
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す本実施形態の非接触給電装置は、地上側ユニットである給電装置100と、車両側ユニットである受電装置200と、を備え、給電スタンド等に設置される給電装置100から、電気自動車やハイブリッド車に代表される車両1に搭載された受電装置200に非接触で電力を供給し、車載バッテリ27を充電するものである。
The non-contact power feeding device of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a
給電装置100は、給電スタンド近傍の駐車スペース2に設置した給電部12を備え、受電装置200は、車両1を駐車スペース2の所定位置に止めたときに給電部12(図2参照)に対向するように車両1の底面に配設した受電部22を備えている。
The
図2に示すように、駐車スペース2には給電部12を中央にして駐車誘導規制手段3を配設して、駐車スペース2への車両1の移動を誘導して、給電部12に対して受電部22が正対可能な位置に駐車位置を規制するようにしている。
As shown in FIG. 2, the parking space 2 is provided with parking guidance restricting means 3 with the
本実施形態では、駐車誘導規制手段3として、車両1を後退して駐車スペース2に進入させた際に、後輪(車輪)Wを車幅方向に位置規制する所要高さの一対の縁石4と、駐車スペース2の奥側に設けた車止め5と、で構成している。
In the present embodiment, as the parking guidance regulating means 3, when the
縁石4は、左右の後輪Wの離間幅よりも幾分広い離間間隔をおいて車両前後方向に延在配置して、後輪Wのみの後退移動を誘導し得る適宜の長さに設定してある。 The curbstone 4 is arranged to extend in the vehicle front-rear direction with a spacing that is slightly wider than the spacing between the left and right rear wheels W, and is set to an appropriate length that can guide the backward movement of only the rear wheels W. It is.
車止め5は、この縁石4と一体もしくは別体に設けられ、車両1を後退移動して受電部22の中心と給電部12の中心が前後方向にほぼ揃う後退位置で、後輪Wを受け止めて後退規制し得る位置に設定してある。
The car stopper 5 is provided integrally with or separately from the curbstone 4, and moves the
これにより、車両1を駐車スペース2に後退移動する際に、後輪Wを左右の縁石4に沿って後退させて車幅方向の位置規制を行い、そして、後輪Wが車止め5に当接した位置で停止することによって、車両1側の受電部22を地上側の給電部12に正対もしくはほぼ正対させることができる。
As a result, when the
従って、上述の左右一対の縁石4の車幅方向の離間幅は、後輪Wとの間隙が給電部12に対する受電部22の所要のずれ許容範囲内となるように設定される。
Therefore, the separation width in the vehicle width direction of the pair of left and right curbs 4 is set such that the gap with the rear wheel W is within a required deviation allowable range of the
そして、これら左右の縁石4に、駐車スペース2の所定位置、即ち、給電部12に対して受電部22がほぼ正対する位置に駐車した車両1の前後方向のずれ動きを検出する光電センサ6を設けてある。
And the
光電センサ6は、投光器6Aと受光器6Bとを備えて、駐車スペース2に駐車した車両1の車輪、即ち、本実施形態では後輪Wがこれら投光器6Aと受光器6Bとの間に移動して投光Lが遮断されることにより、これを電気信号に変換して検出するものである。
The
従って、本実施形態では上述の光電センサ6の投光器6Aと受光器6Bとを、左右の縁石4の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両1の駐車スペース入口側に面した後輪Wの前側近傍に投光Lが配光可能な位置に設けている。
Accordingly, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、上述の左右一対の車止め5に、投光器7Aと受光器7Bとを備
えて、これら両者間で投光Lが遮断されることにより給電部12側への異物の侵入を検出する光電センサ7を設けてある。
Further, in the present embodiment, the pair of left and right car stops 5 are provided with a
上述の光電センサ6,7としては、発光素子と赤外線センサとの組合わせ、あるいは発光素子とフォトトランジスタとの組合わせ等、公知のものを選択的に用いることが可能である。
As the
ここで、前記給電部12として導電線からなる一次コイルを主体とした送電コイルが用いられ、また、受電部22として同じく導電線からなる二次コイルを主体とした受電コイルが用いられ、両コイル間における電磁誘導作用により、給電コイル12から受電コイル22へ非接触に電力を供給可能としている。
Here, a power transmission coil mainly composed of a primary coil made of a conductive wire is used as the
地上側の給電装置100は、電力制御部11と、送電コイル12と、無線通信部13と、制御部14と、を備えている。
The ground-side
電力制御部11は、交流電源300から送電される交流電力を、高周波の交流電力に変換し、送電コイル12に送電するための回路で、整流部111と、PFC回路112と、インバータ113と、センサ114と、を備えている。整流部111は、交流電源300に電気的に接続され、交流電源300からの出力交流電力を整流する回路である。PFC回路112は、整流部111からの出力波形を整形することで力率を改善するための回路(Power Factor Correction)であり、整流部111とインバータ113との間に接続されている。
The
無線通信部13は、車両1側に設けられた無線通信部23と双方向に通信を行う。
The
制御部14は、給電装置100全体を制御する部分であり、無線通信部13,23間の通信により給電装置100からの電力供給を開始する旨の信号を車両1側に送信したり、車両1側から給電装置100からの電力を受給したい旨の信号を受信したりする。
The
制御部15は、この他に、センサ114の検出電流にもとづいてインバータ113のスイッチング制御を行い、送電コイル12から送電される電力を制御する。また、給電中に上述の光電センサ6,7からの検出信号にもとづいて、給電停止を行い、あるいは無線通信部13,23を通じて車両1側に警告信号を送信する。
In addition to this, the control unit 15 performs switching control of the
車両1側の受電装置200は、受電コイル22と、無線通信部23と、充電制御部24と、整流部25と、リレー部26と、バッテリ27と、インバータ28と、モータ30と、通知部32と、を備えている。
The
受電コイル22は、上述のように車両1の底面(シャシ)等で、左右の後輪W間に設けられ、上述のように駐車誘導規制手段3により車両1が駐車スペース2の所定位置に誘導,規制されて駐車すると、送電コイル12の直上に正対し、該送電コイル12と距離を保って位置づけられる。
The
整流部25は、受電コイル22に接続され、受電コイル22で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。
The
リレー部26は、充電制御部24の制御によりオンおよびオフが切り換わるリレースイッチを備えている。また、リレー部26は、リレースイッチをオフにすることで、バッテリ27を含む強電系と、充電の回路部となる受電コイル22および整流部25の弱電系とを切り離す。
The
バッテリ27は、複数の二次電池を接続することで構成され、車両1の電力源となる。インバータ28は、IGBT等のスイッチング素子を有したPWM制御回路等の制御回路であって、スイッチング制御信号にもとづいて、バッテリ27から出力される直流電力を交流電力にし、モータ29に供給する。モータ29は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両1を駆動させるための駆動源となる。
The
通知部30は、警告ランプ、ナビゲーションシステムのディスプレイまたはスピーカ等により構成され、充電制御部24による制御にもとづいて、ユーザに対して光、画像または音声等を出力する。
The
充電制御部24は、バッテリ27の充電を制御するためのコントローラであり、無線通信部23、通知部30、リレー部26等を制御する。充電制御部24は、充電を開始する旨の信号を、無線通信部23,13の通信により制御部14に送信する。また、充電制御部24は、車両1の全体を制御する図外のコントローラとCAN通信網で接続されている。このコントローラは、インバータ28のスイッチング制御や、バッテリ27の充電状態(SOC)を管理する。そして、充電制御部24は、このコントローラにより、バッテリ27の充電状態にもとづいて満充電に達した場合に、充電を終了する旨の信号を制御部14に送信する。
The
従って、本実施形態の非接触給電装置では、送電コイル12と受電コイル22との間で、電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力の送電および受電を行う。言い換えると、送電コイル12に電圧が加わると、送電コイル12と受電コイル22との間には磁気的な結合が生じ、送電コイル12から受電コイル22へ電力が供給される。
Therefore, in the non-contact power feeding device of the present embodiment, high-frequency power is transmitted and received between the
以上の構成からなる本実施形態の非接触給電装置によれば、駐車誘導規制手段3により駐車スペース2への車両1の移動を誘導して、駐車スペース2側の送電コイル12に対して車両1側の受電コイル22が正対可能な位置に駐車位置を規制することができる。
According to the contactless power supply device of the present embodiment having the above-described configuration, the
このため、運転者の運転操作技量の如何にかかわらず車両1を適正な給電ポイントに駐車させることができる。
For this reason, the
そして、パーキングブレーキの掛け忘れ等、何等かの理由で給電中に車両1が前後方向、例えば、駐車スペース2の入口側にずれ動いた場合には、後輪Wが光電センサ6の投光Lを遮ることで、つまり、車輪の挙動をもって速やかに検出することができる。
If the
これにより、制御部14により直ちに警告あるいは給電停止を促して給電不良を誘発するのを回避することができる。
As a result, it is possible to avoid inducing power supply failure by prompting the
ここで、本実施形態では上述の駐車誘導規制手段3として、駐車スペース2に対して進入側となる車両1の後輪Wを車幅方向に位置規制する所要高さの左右一対の縁石4と、駐車スペース3の奥側に縁石4と一体もしくは別体に設けた一対の車止め5と、で構成している。
Here, in the present embodiment, as the above-described parking guidance restriction means 3, a pair of left and right curb stones 4 of a required height for restricting the position of the rear wheel W of the
これにより、車両1を駐車スペース2へ後退移動させる際に、後輪Wが縁石4に接触することで運転者は車両1の車幅方向位置を容易に知覚できる。従って、初心者でも容易に適正な給電ポイントへと誘導して駐車規制することが可能となり、特にリヤビューモニターやアラウンドビューモニター等の撮像機器を搭載していない車両であっても容易に給電ポイントへ後退誘導させることができる。
Accordingly, when the
また、縁石4は給電コイル12と受電コイル22とが正対する給電ポイントに近い後輪Wのみの後退移動を誘導し得る前後長さとしていることからも、上述の給電ポイントへの後退移動をより容易に行うことができる。
Further, the curb 4 has a longitudinal length that can induce the backward movement of only the rear wheel W close to the feeding point where the feeding
そして、縁石4および車止め5を用いることにより、これら縁石4と車止め5および車両1のフロア下面とで給電コイル12の周辺を囲んで、給電コイル12と受電コイル22とで形成される磁場への異物の侵入を抑制することができる。
Then, by using the curb 4 and the car stopper 5, the curb 4, the car stopper 5, and the lower surface of the floor of the
特に、光電センサ6の投光器6Aと受光器6Bを、左右の縁石4の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両1の駐車スペース入口側に面した後輪Wの前側近傍に投光Lを配光可能な位置に設けることにより、該光電センサ6により駐車スペース入口側からの異物侵入の検出も行え、警告あるいは給電停止を促すことができる利点がある。
In particular, the
また、本実施形態では一対の車止め5に、投光器7Aと受光器7Bとを備えて、これら両者間で投光Lが遮断されることにより給電コイル12側への異物の侵入を検出する光電センサ7を配設してあるので、上述の磁場への異物侵入検出を徹底することができる。
In the present embodiment, the pair of car stops 5 includes a
1…車両
2…駐車スペース
3…駐車誘導規制手段
W…後輪(車輪)
4…縁石
5…車止め
6,7…光電センサ
6A,7A…投光器
6B,7B…受光器
12…給電コイル(給電部)
22…受電コイル(受電部)
DESCRIPTION OF
4 ... Curb 5 ...
22 ... Power receiving coil (power receiving unit)
Claims (3)
前記駐車スペースに設けられて、該駐車スペースへの前記車両の移動を誘導して、前記給電部に対して受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制する駐車誘導規制手段と、
前記駐車誘導規制手段に車幅方向に対向して配設した投光器と受光器とを備えて、前記駐車スペースに駐車した前記車両の車輪がこれら投光器と受光器との間に移動して投光が遮断されることにより、車両の前後方向のずれ動きを検出する光電センサと、を備えたことを特徴とする非接触給電装置。 In a non-contact power feeding device that supplies power to a vehicle in a non-contact manner by magnetic coupling between a power feeding unit installed in a parking space and a power receiving unit mounted on the vehicle,
Parking guidance regulating means provided in the parking space, guiding the movement of the vehicle to the parking space, and regulating the parking position at a position where the power receiving unit can face the power feeding unit;
A light projector and a light receiver arranged opposite to the parking guidance restricting means in the vehicle width direction, and the wheels of the vehicle parked in the parking space move between the light projector and the light receiver to project light. A non-contact power feeding device comprising: a photoelectric sensor that detects a shift movement of the vehicle in the front-rear direction when the vehicle is cut off.
前記光電センサの投光器と受光器とを、前記縁石の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両の駐車スペース入口側に面した車輪の前側近傍に投光可能な位置に設けたことを特徴とする請求項1に記載の非接触給電装置。 The parking guidance restricting means extends in the vehicle front-rear direction in the parking space, and a pair of curbs for restricting the position of the wheels of the parked vehicle in the vehicle width direction, and the pair of curbs on the back side of the parking space, It is composed of a pair of car stops provided integrally or separately,
The photoelectric sensor projector and receiver are provided at a position where light can be projected near the front side of the wheel facing the parking space entrance side of the parked vehicle at the end of the curb parking space entrance side. The contactless power feeding device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012239757A JP2014090601A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Non-contact power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=50792044
Family Applications (1)
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JP2012239757A Pending JP2014090601A (en) | 2012-10-31 | 2012-10-31 | Non-contact power supply device |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2014090601A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020018069A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社ダイヘン | Non-contact power feeding device |
US11011944B2 (en) | 2017-02-14 | 2021-05-18 | Ihi Corporation | Foreign matter detection device for non-contact power supply system |
US11584247B2 (en) | 2018-12-27 | 2023-02-21 | Subaru Corporation | Wireless power feeding control apparatus for vehicle and wireless charge system for vehicle |
-
2012
- 2012-10-31 JP JP2012239757A patent/JP2014090601A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7049206B2 (en) | 2018-07-24 | 2022-04-06 | 株式会社ダイヘン | Contactless power supply |
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