JP2017135840A - Non-contact power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触給電システムに関する。 The present invention relates to a non-contact power feeding system.
従来、非接触で電力の伝送を行う非接触電力伝送装置が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の非接触電力伝送装置は、異物検出装置(検出部)と、送電部(給電コイル)と、電力制御部(制御部)とを備えている。送電部は、受電部(受電コイル)に対して非接触で電力を送電する。受電部は、例えば車両に搭載される。受電部で受電された電力は、例えばバッテリの充電に用いられる。異物検出装置は、送電部から受電部への電力伝送経路またはその近傍に位置する異物を検出する。電力制御部は、異物検出装置により異物が検出されたか否かに応じて、送電部から送電する電力を制御する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a non-contact power transmission device that performs non-contact power transmission is known (see, for example, Patent Document 1). The non-contact power transmission device described in
上述の特許文献1に記載の非接触電力伝送装置では、車両のタイヤが接触する車止めに異物検出装置が取り付けられているため、車両のタイヤを車止めに接触させた際に異物検出装置が故障する可能性があった。
In the non-contact power transmission device described in
本発明は上記課題に鑑みてなされており、検知部を故障しにくくした非接触給電システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and aims at providing the non-contact electric power feeding system which made the detection part hard to break down.
本発明の非接触給電システムは、給電コイルを含み、前記給電コイルに電磁結合される受電コイルへ前記給電コイルから電力を供給するコイルユニットと、前記コイルユニットの少なくとも一部を含む検知領域からの光を検知する検知部と、少なくとも前記コイルユニットと前記検知部とが収納される筐体と、前記コイルユニットに電力を供給する給電部と、前記給電部を制御する制御部と、前記検知部が前記筐体に収まる第1位置と、前記検知部の少なくとも一部が前記筐体から突出する第2位置との間で前記検知部を移動させる移動機構とを備え、前記検知部は、前記第2位置に位置している状態において前記検知領域からの光を検知し、前記制御部は、給電の開始を要求する指令が外部から入力されると、前記検知部が前記第1位置から前記第2位置へ移動するように前記移動機構を制御することを特徴とする。 The contactless power supply system of the present invention includes a coil unit that includes a power supply coil, supplies power from the power supply coil to a power reception coil that is electromagnetically coupled to the power supply coil, and a detection region that includes at least a part of the coil unit. A detection unit that detects light, a housing that houses at least the coil unit and the detection unit, a power supply unit that supplies power to the coil unit, a control unit that controls the power supply unit, and the detection unit Comprises a moving mechanism that moves the detection unit between a first position where the detection unit is accommodated in the housing and a second position in which at least a part of the detection unit protrudes from the housing. When the light from the detection area is detected in a state where the detection unit is located at the second position, and the command for requesting the start of power supply is input from the outside, the control unit determines whether the detection unit is at the first position. And controlling said moving mechanism to move into the second position.
本発明の非接触給電システムは、検知部が故障しにくい、という効果がある。 The non-contact power feeding system of the present invention has an effect that the detection unit is unlikely to fail.
以下の実施形態は、非接触給電システムに関し、特に給電コイルから受電コイルへ非接触で電力を供給する非接触給電システムに関する。 The following embodiments relate to a contactless power supply system, and more particularly to a contactless power supply system that supplies power from a power feeding coil to a power receiving coil in a contactless manner.
本実施形態の非接触給電システム1は、図1A〜図4に示すように、コイルユニット3と、検知部(検知ユニット)5と、筐体34(第1筐体34A)と、給電部(電力変換部)21と、制御部22と、移動機構6とを備えている。コイルユニット3は、給電コイル31を含み、給電コイル31に電磁結合される受電コイル41へ給電コイル31から電力を供給する。検知部5は、コイルユニット3の少なくとも一部を含む検知領域A1からの光を検知する。筐体34は、少なくともコイルユニット3と検知部5とが収納される。給電部21は、コイルユニット3に電力を供給する。制御部22は、給電部21を制御する。移動機構6は、検知部5が筐体34に収まる第1位置と、検知部5の少なくとも一部が筐体34から突出する第2位置との間で検知部5を移動させる。検知部5は、第2位置に位置している状態において検知領域A1からの光を検知する。制御部22は、給電の開始を要求する指令が外部から入力されると、検知部5が第1位置から第2位置へ移動するように移動機構6を制御する。
As shown in FIGS. 1A to 4, the non-contact
以下、本実施形態の非接触給電システム1について、図面を参照して具体的に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
Hereinafter, the non-contact
まず、本実施形態の非接触給電システム1の概要について図1A〜図4を参照して説明する。非接触給電システム1は、本体ユニット2と、給電コイル31を有するコイルユニット3と、受電コイル41を有する受電ユニット4と、検知ユニット(検知部)5と、移動機構6と、蓋体7とを備えている。受電ユニット4は、コイルユニット3を介して本体ユニット2から非接触で出力電力が供給されるように構成されている。出力電力は、本体ユニット2から給電コイル31に交流電圧が印加されることにより、給電コイル31から受電コイル41に非接触で供給される電力である。
First, the outline | summary of the non-contact electric
本実施形態では、受電ユニット4が車両100に搭載されている場合を例に説明する。また、車両100に搭載されている充電装置201及び蓄電池(バッテリ)202が負荷200である場合を例に説明する。ここで、車両100は、例えば蓄電池202に蓄積された電気エネルギーを用いて走行する電動車両である。本実施形態では、電動機で生じる駆動力によって走行する電気自動車を電動車両の例として説明するが、電動車両は電気自動車に限らず、例えばハイブリッド電気自動車や二輪車(電動バイク)、電動自転車などであってもよい。
In the present embodiment, a case where the power receiving
本体ユニット2は、商用電源(系統電源)や、太陽光発電設備などの発電設備から供給される電力を受けて、コイルユニット3を介して出力電力を受電ユニット4に非接触で供給する。
The
本体ユニット2は、図4に示すように、例えば商業施設や公共施設、あるいは集合住宅などの駐車場に設置される充電スタンドである。コイルユニット3は、駐車場の床あるいは地面などの設置面300に設置される。ここで、図4における一対の「301」は、それぞれ車両100の車止めである。図4における一対の「302」は、それぞれ車両100の駐車スペースを規定する白線である。また、本体ユニット2は、地中に配線されたケーブル8(図3参照)により、コイルユニット3に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, the
本体ユニット2は、コイルユニット3上に駐車された車両100の受電ユニット4に対して非接触で出力電力を供給する。このとき、受電ユニット4の受電コイル41は、給電コイル31の上方に位置することで、給電コイル31と電磁結合(電界結合と磁界結合との少なくとも一方)される。すなわち、本実施形態の非接触給電システム1では、上下方向(鉛直方向)が給電コイル31と受電コイル41との配列方向になる。なお、給電コイル31は、設置面300から露出するように設置される構成に限らず、設置面300に埋め込まれるように設置されていてもよい。つまり、コイルユニット3は、設置面300に埋め込まれるように設置されていてもよい。
The
本体ユニット2は、図2に示すように、電力変換部(給電部)21と、制御部22と、判断部23と、通信部24とを備えている。これらの電力変換部21、制御部22、判断部23及び通信部24は、筐体に収納されている。
As shown in FIG. 2, the
電力変換部21は、例えばAC/DCコンバータ回路と、インバータ回路とを備えている。電力変換部21は、商用電源10から供給される交流電力を受けて、制御部22の制御に応じて、給電コイル31に交流電圧を印加する。また、本実施形態では、AC/DCコンバータ回路は、PFC(Power Factor Correction)回路としても機能する。
The
制御部22及び判断部23は、それぞれ例えばマイコン(マイクロコンピュータ)を主構成として備えている。マイコンは、そのメモリに記録されているプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することにより、制御部22及び判断部23としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。
Each of the
制御部22は、給電コイル31に交流電圧が印加される(交流電流が流れる)ように電力変換部21を制御することで、給電コイル31から受電コイル41に非接触で給電させる。さらに、制御部22は、検知ユニット5が第1筐体34A(後述する)に収まる第1位置と、検知ユニット5の少なくとも一部が第1筐体34Aから突出する第2位置との間で検知ユニット5が移動するように移動機構6を制御する機能も有する。また、制御部22は、第1筐体34Aの上板341に設けられた挿通孔341A(後述する)を閉塞する閉位置と、挿通孔341Aを開放する開位置との間で蓋体7を移動させる機能も有する。
The
判断部23は、検知領域A1における異物の有無、及び異物の種類を判断するように構成されている。ここで、検知領域A1は、コイルユニット3の少なくとも一部を含むように設定されている。本実施形態では、検知領域A1は、コイルユニット3の第1筐体34Aの上板341の表面である。判断部23の判断処理については後述する。
The
通信部24は、例えばCAN(Controller Area Network)などの通信手段により、受電ユニット4の通信部45との間で通信を行うように構成されている。本体ユニット2の通信部24と、受電ユニット4の通信部45との間の通信は、無線通信であってもよい。
The
コイルユニット3は、本体ユニット2とは異なる筐体34に、給電コイル31と、一対のコンデンサ32,33とを収納して構成されている。筐体34は、第1筐体34Aと、第2筐体34Bとで構成されている。第1筐体34Aは、扁平な箱状に形成されており、少なくとも給電コイル31と検知ユニット(検知部)5とが収納される。第2筐体34Bは、箱状であって、第1筐体34Aと一体に形成されている。第2筐体34Bは、鉛直方向において、第1筐体34Aよりも上向きに突出している。また、第1筐体34Aの上板341の略中央には、円形の挿通孔341A(図1A参照)が設けられている。挿通孔341Aは、検知ユニット5の筐体50(後述する)の外形寸法よりもわずかに大きい外径寸法に設定されている。
The
給電コイル31は、平面視において導線が渦巻き状に巻かれたスパイラル型のコイルである。本実施形態では、給電コイル31は、平面視において外形が長方形状になるように形成されている。給電コイル31は、一対のコンデンサ32,33とともに共振回路を構成している。給電コイル31は、図3に示すように、中心軸P2の方向が給電コイル31と受電コイル41との配列方向(鉛直方向)と平行になるように配置されている。
The feeding
受電ユニット4は、給電コイル31に電磁結合される受電コイル41と、一対のコンデンサ42,43と、整流平滑回路44と、通信部45とを備えている。受電ユニット4の出力端には、負荷200(本実施形態では、充電装置201及び蓄電池202)が電気的に接続されている。
The
受電コイル41は、例えば給電コイル31と同様にスパイラル型のコイルである。受電コイル41は、一対のコンデンサ42,43とともに共振回路を構成している。整流平滑回路44は、受電コイル41の両端間に発生する交流電圧を整流・平滑する。そして、整流平滑回路44は、整流・平滑により得られる直流電圧を負荷200に出力する。
The
本実施形態の非接触給電システム1は、給電コイル31を含む共振回路と、受電コイル41を含む共振回路とを共鳴させることにより電力の伝送を行う磁界共鳴方式(磁気共鳴方式)を採用している。このため、本実施形態の非接触給電システム1は、給電コイル31と受電コイル41とが比較的離れた状態でも、本体ユニット2の出力電力を受電ユニット4に対して高効率で伝送可能である。本体ユニット2から受電ユニット4への出力電力の伝送方式は、磁界共鳴方式に限らず、例えば電磁誘導方式やマイクロ波伝送方式などであってもよい。
The non-contact
検知ユニット(検知部)5は、筐体50に、撮像装置51と、温度検知装置52とを収納して構成されている。検知ユニット5は、図1A及び図1Bに示すように、移動機構6を構成する可動軸61の一端(上端)に取り付けられている。そして、検知ユニット5は、移動機構6の移動に伴って、第1筐体34Aに収まる第1位置と、第1筐体34Aから突出する第2位置との間で移動可能に構成されている。本実施形態では、検知ユニット5全体が第1筐体34Aから突出するように構成されているが、検知領域A1を検知できるようになっていれば、検知ユニット5全体が第1筐体34Aから突出していなくてもよい。言い換えれば、検知ユニット5の少なくとも一部が第1筐体34Aから突出していればよい。
The detection unit (detection unit) 5 is configured by housing an
撮像装置51は、例えばCCD(Charge-Coupled Device)センサやCMOS(Complementary MOS)センサ等を備えて構成されている。撮像装置51は、検知領域A1からの光(可視光)を検知して画像信号を生成し、ケーブル8を通して画像信号を判断部23に送信する。判断部23は、画像信号を処理することで、検知領域A1を表す画像データを生成し、生成した画像データに基づいて異物の有無を判断する。
The
温度検知装置52は、例えば熱画像センサ(サーモグラフィ)で構成されている。温度検知装置52は、検知領域A1からの光(赤外線)を検知して熱画像信号を生成し、ケーブル8を通して熱画像信号を判断部23に送信する。判断部23は、熱画像信号を処理することで、検知領域A1の温度分布を、二次元配置された複数の画素にて表す熱画像データを生成し、生成した熱画像データに基づいて異物の種類を判断する。
The
筐体50は、例えばアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって、平面視の形状が円形である扁平な円板状に形成されている。受電コイル41と対向する筐体50の表面(上面)501は、上側に突出する曲面となっている。上述の撮像装置51及び温度検知装置52は、筐体50に収納されており、検知領域A1からの光が筐体50を透過して入射される。
The
なお、本実施形態では、撮像装置51及び温度検知装置52は、それぞれケーブル8を通して信号を判断部23に送信しているが、他の構成であってもよい。例えば、撮像装置51及び温度検知装置52は、それぞれ無線通信により信号を判断部23に送信する構成であってもよい。
In the present embodiment, the
移動機構6は、図1A及び図1Bに示すように、可動軸61と、第1歯車62と、モータ63と、第2歯車64と、保持部65とを備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the moving
可動軸61は、鉛直方向(上下方向)を長手方向とする丸棒状に形成されており、外周面には全長に亘って雄ねじ611が形成されている。可動軸61の一端(上端)には検知ユニット5が取り付けられ、可動軸61の他端(下端)には第1歯車62が取り付けられている。
The
第1歯車62は、鉛直方向を軸方向とする円筒状に形成されており、外周面には複数の歯621が全周に亘って形成されている。第2歯車64は、鉛直方向を軸方向とする扁平な円板状に形成されており、外周面には第1歯車62の歯621と噛み合う歯641が全周に亘って形成されている。第2歯車64は、モータ63の駆動軸631に取り付けられており、モータ63で発生した回転力を第1歯車62に伝達する機能を有している。すなわち、本実施形態では、モータ63で発生した回転力によって可動軸61が回転するように構成されている。
The
保持部65は、例えばねじなどの適宜の方法によって第1筐体34Aに固定されている。保持部65は、鉛直方向に貫通する貫通孔651を有し、貫通孔651の内面には、可動軸61の雄ねじ611と噛み合う雌ねじ652が形成されている。すなわち、本実施形態では、可動軸61の雄ねじ611と保持部65の雌ねじ652とが噛み合うことで、保持部65に対して可動軸61が鉛直方向に移動するように構成されている。言い換えれば、可動軸61は、回転軸P1回りで回転しながら鉛直方向に移動するように構成されている。その結果、検知ユニット5は、移動機構6の回転軸P1回りで回転しながら第1位置と第2位置との間で移動する。本実施形態では、移動機構6の回転軸P1と給電コイル31の中心軸P2とが一致している。すなわち、本実施形態では、検知ユニット5の移動方向である鉛直方向と平行な直線が回転軸P1となっている。
The holding
蓋体7は、外形寸法が挿通孔341Aの外径寸法よりもわずかに大きく形成された板状であって、制御部22からの指令に応じて、挿通孔341Aを閉塞する閉位置と挿通孔341Aを開放する開位置との間で移動するように構成されている。具体的には、蓋体7は、コイルユニット3が給電を行っていない停止期間では閉位置に位置し、コイルユニット3が給電を行っている給電期間では開位置に位置している。上述のように、停止期間では、蓋体7によって挿通孔341Aが塞がれているので、挿通孔341Aを通して異物(塵埃、水など)が第1筐体34Aに入り込むのを抑えることができる。
The
次に、検知ユニット5、移動機構6及び蓋体7の動作について図1A及び図1Bを参照して説明する。図1Aに示すように、コイルユニット3が給電を行っていない停止期間では、検知ユニット5は、第1筐体34Aに収まる第1位置に位置しており、検知動作を行っていない。このとき、第1筐体34Aの挿通孔341Aは蓋体7により塞がれている。つまり、蓋体7は閉位置に位置している。
Next, operations of the
制御部22は、例えば給電の開始を指示する指令を車両100から受け取ると、蓋体7を開位置へ移動させて第1筐体34Aの挿通孔341Aを開放する。その後、制御部22は、検知ユニット5が第1位置から第2位置へ移動するように、モータ63を第1方向に回転させる。このとき、モータ63の回転力は第1歯車62及び第2歯車64を介して可動軸61に伝達され、可動軸61は、第1方向と逆方向の第2方向に回転する。ここで、可動軸61は、自己の雄ねじ611と保持部65の雌ねじ652とが噛み合っていることから、第2方向に回転しながら上方へと移動する。検知ユニット5は、可動軸61に取り付けられているため、可動軸61とともに第2方向に回転しながら上方へと移動していき、最終的に第2位置(図1Bに示す位置)まで移動する。なお、可動軸61は、検知ユニット5が検知領域A1全体を検知できるように、回転軸P1回りに1回転以上回転するように構成されていればよい。
For example, when receiving a command for instructing start of power supply from the
制御部22は、給電期間が終了(コイルユニット3の給電が完了)すると、移動機構6を制御して検知ユニット5を第2位置から第1位置へ移動させる。このとき、制御部22は、モータ63を第2方向に回転させる。モータ63の回転力は第1歯車62及び第2歯車64を介して可動軸61に伝達され、可動軸61は、第1方向に回転しながら下方へと移動する。検知ユニット5は、可動軸61とともに第1方向に回転しながら下方へと移動していき、最終的に第1位置まで移動する。そして最後に、制御部22は、蓋体7を閉位置へ移動させて第1筐体34Aの挿通孔341Aを塞ぐ。
When the power supply period ends (power supply to the
ここで、本実施形態の検知ユニット5は、全方位レンズや全方位ミラーを備えておらず、撮像装置51及び温度検知装置52の視野角は狭くなっている。そのため、検知ユニット5が第2位置に位置している状態のみで検知動作を行っても、検知領域A1全体の異物を検知することはできない。したがって、検知領域A1全体の異物を検知できるように、検知ユニット5が第1位置から第2位置へ移動する移動期間においても検知動作を行うのが好ましい。このとき、検知ユニット5は、移動機構6の回転軸P1回りで回転するため、撮像装置51及び温度検知装置52の視野角が狭くなっていても全周に亘って検知動作を行うことができ、これにより検知領域A1全体の異物を検知することが可能になる。なお、検知ユニット5が全方位レンズや全方位ミラーを備えている場合には、検知ユニット5を回転させなくても検知領域A1全体の異物を検知できるため、検知ユニット5が第2位置に位置している状態で検知動作を行うだけでよい。
Here, the
また、コイルユニット3が給電を行っている給電期間においても、異物が検知領域A1に侵入する可能性があるため、検知ユニット5は、給電期間においても第2位置に位置し、検知動作を行うようになっているのが好ましい。これにより、給電期間において検知領域A1に異物が侵入した場合でも、給電を停止することで安全性を確保することができる。
In addition, even during the power supply period in which the
次に、判断部23の動作について図5を参照して説明する。本実施形態では、判断部23は、図5に示すように、第1判断処理と第2判断処理とを組み合わせて、検知領域A1における異物の有無、及び異物の種類を判断する。
Next, the operation of the
まず、判断部23は、検知領域A1における異物の有無を判断する第1判断処理を実行する(ステップS1)。判断部23は、第1判断処理において検知領域A1に異物が存在すると判断した場合、次に第2判断処理を実行する。また、判断部23は、第1判断処理において検知領域A1に異物が存在しないと判断した場合、制御部22に指令を与えることでコイルユニット3からの給電を開始させる(ステップS6)。
First, the
第2判断処理は、異物が生体(例えば猫や人間の子供など)であるか否かを判断する生体判断処理と、異物が金属であるか否かを判断する金属判断処理とに分けられる。つまり、第2判断処理は、異物の種類を判別する処理である。判断部23は、第2判断処理として、まず生体判断処理を実行する(ステップS2)。
The second determination process is divided into a biological determination process for determining whether or not the foreign object is a living body (for example, a cat or a human child) and a metal determination process for determining whether or not the foreign object is a metal. That is, the second determination process is a process for determining the type of foreign matter. The
判断部23は、生体判断処理において異物が生体でないと判断した場合、次に第2判断処理として金属判断処理を実行する(ステップS3)。また、判断部23は、生体判断処理において異物が生体であると判断した場合、制御部22に指令を与えることでコイルユニット3からの給電を開始させない(ステップS4)。
When determining that the foreign matter is not a living body in the living body determining process, the determining
さらに、判断部23は、金属判断処理において異物が金属でないと判断した場合、制御部22に指令を与えることでコイルユニット3からの給電を開始させる(ステップS6)。また、判断部23は、金属判断処理において異物が金属であると判断した場合、制御部22に指令を与えることでコイルユニット3からの給電を開始させない(ステップS5)。
Further, when the
判断部23は、コイルユニット3が給電を行っている給電期間において、検知領域A1への異物の侵入の有無を判断する侵入判断処理を実行する(ステップS7)。判断部23は、侵入判断処理において検知領域A1への異物の侵入があると判断した場合、制御部22に指令を与えることでコイルユニット3からの給電を停止させる(ステップS8)。その後、判断部23は、第2判断処理(生体判断処理、金属判断処理)を実行することで、侵入した異物の種類を再度判断する。判断部23は、侵入判断処理において検知領域A1への異物の侵入がないと判断した場合、コイルユニット3からの給電を継続させる。
The
ここで、第1判断処理、第2判断処理(生体判断処理、金属判断処理)、及び侵入判断処理について説明する。判断部23は、第1判断処理において、撮像装置51に検知領域A1を撮像させる。そして、判断部23は、撮像装置51で撮像された画像に基づいて異物の有無を判断する。
Here, the first determination process, the second determination process (biological determination process, metal determination process), and the intrusion determination process will be described. The
具体的には、判断部23は、検知領域A1に異物が存在しない状態で予め撮像された画像(背景画像)データと、第1判断処理において撮像した画像データとから、差分画像を生成する。判断部23は、画素ごとに差分を検出してもよいし、複数の画素で構成されるセグメントごとに差分を検出してもよい。そして、判定部23は、例えば差分画像において画素値(例えば輝度値)が閾値を超えている画素数が規定数以上であれば、検知領域A1に異物が存在すると判断する。また、判断部23は、差分画像において画素値が閾値を超えている画素数が規定数未満であれば、検知領域A1に異物が存在しないと判断する。
Specifically, the
次に、第2判断処理における生体判断処理について説明する。判断部23は、生体判断処理において、温度検知装置52に異物の温度を測定させ、測定により得られた異物の温度と閾値とを比較する。本実施形態では、第1判断処理において、異物の位置を画像によりある程度特定できる。そこで、判断部23は、画像における異物の位置を温度検知装置52で撮像された熱画像に反映し、熱画像における異物の位置での温度を異物の温度と見做して閾値と比較する。判断部23は、異物の温度が閾値と等しい場合、異物が生体であると判断し、異物の温度が閾値と等しくない場合、異物が生体ではないと判断する。ここで、生体判断処理における閾値は、生体の表面温度に相当する温度(例えば37度)である。
Next, the biometric determination process in the second determination process will be described. In the living body determination process, the
次に、第2判断処理における金属判断処理について説明する。判断部23は、金属判断処理において、温度検知装置52に異物の温度を測定させる。そして、判断部23は、測定により得られた異物の温度を初期温度としてメモリに記憶させる。次に、判断部23は、予備給電の開始を指示する指令を制御部22に与える。指令を受けた制御部22は、電力変換部21を制御することで予備給電を開始する。ここで、予備給電とは、コイルユニット3が給電する給電期間中よりも小さな電流を給電コイル31に供給することをいう。
Next, the metal determination process in the second determination process will be described. The
判断部23は、予備給電中において、温度検知装置52に異物の温度を再度測定させる。そして、判断部23は、予備給電中における異物の温度と、メモリに記憶させた初期温度とを比較する。判断部23は、初期温度に対して異物の温度が上昇している場合、異物が金属であると判断し、初期温度に対して異物の温度が上昇していない、又は殆ど上昇していない場合、異物が金属ではないと判断する。
The
次に、侵入判断処理について説明する。判断部23は、侵入判断処理において、撮像装置51に検知領域A1を撮像させる。そして、判断部23は、第1判断処理と同様に、撮像装置51で撮像された画像に基づいて異物の有無を判断する。
Next, the intrusion determination process will be described. The
なお、本実施形態では、検知ユニット(検知部)5が撮像装置51と温度検知装置52とを備えているが、撮像装置51のみを備えていてもよいし、温度検知装置52のみを備えていてもよい。また、検知ユニット5は、コイルユニット3を含む検知領域A1内の異物を検知できればよく、撮像装置51や温度検知装置52の代わりに、例えば超音波センサを備えていてもよい。
In the present embodiment, the detection unit (detection unit) 5 includes the
さらに、撮像装置51及び温度検知装置52を収納する筐体50は全方位レンズとしての機能を有していてもよい。また、筐体50とは別に、全方位レンズが設けられていてもよい。これらの場合には、全方位レンズによって検知領域A1全体を検知範囲に設定できるため、検知ユニット5が第2位置に位置している状態で検知動作を行うだけでよい。すなわち、これらの場合には、検知ユニット5が第1位置から第2位置へ移動する移動期間において検知動作を行わなくてもよい。また、全方位レンズの代わりに全方位ミラーを設けてもよい。この場合、全方位ミラーは、破損しにくいように筐体50に収納されているのが好ましい。
Further, the
さらに、移動機構6は本実施形態の構成に限らず、例えばモータ63の駆動軸631に可動軸61が取り付けられており、モータ63の駆動軸631を回転させることで可動軸61とモータ63とが一体的に鉛直方向に移動するようになっていてもよい。また、例えば保持部65の内側にローラが設けられており、ローラを回転させることで可動軸61が鉛直方向に移動するようになっていてもよい。
Furthermore, the moving
さらに、本実施形態では、給電の開始を指示する指令を車両100から受け取ると、制御部22が動作を開始するように構成したが、例えば本体ユニット2において給電の開始を指示する操作がなされたときに、制御部22が動作を開始するように構成してもよい。また、非接触給電システム1にて非接触で出力電力が供給される負荷は、電動車両に限らず、例えば、携帯電話機やスマートフォンなどの蓄電池を備えた電気機器、又は蓄電池を備えない照明器具などの電気機器であってもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態の非接触給電システム1では、給電の開始を要求する指令が制御部22に入力されるまでは検知部5が筐体34に収納されているので、タイヤ100A等で踏まれにくくなっており、検知部5が故障しにくいという利点がある。また、本実施形態の非接触給電システム1によれば、検知部5を配置する位置が限定されず、検知部5の配置の自由度が高くなるという利点もある。
As described above, in the contactless
また、本実施形態の非接触給電システム1のように、検知部5は、コイルユニット3が給電を行っている給電期間において、第2位置に位置しており、検知領域A1からの光を検知するのが好ましい。この構成によれば、給電期間においても検知部5による検知動作を継続して行うので、給電中に異物が侵入した場合でも給電を停止することができ、安全性の高い非接触給電システム1を提供することができる。ただし、この構成は非接触給電システム1の必須の構成ではなく、給電中に異物の侵入がないように構成されていれば、給電中に検知動作を行わないようになっていてもよい。
Moreover, like the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1のように、給電コイル31は、平面視において導線が渦巻き状に巻かれたスパイラル型のコイルであるのが好ましい。この場合、給電コイル31は、中心軸P2の方向が給電コイル31と受電コイル41との配列方向と平行になるように配置されるのが好ましい。そして、検知部5は、給電コイル31の中心軸P2上に位置しているのが好ましい。この構成によれば、給電コイル31の中心軸P2上に検知部5を配置することで、給電コイル31と受電コイル41との間で発生する磁界の影響を受けにくくなるという利点がある。また、検知部5が全方位レンズや全方位ミラーを備えている場合には、検知部5の視野角を広げることができ、これにより検知領域A1における異物の検知精度が向上するという利点もある。ただし、この構成は非接触給電システム1の必須の構成ではなく、例えば給電コイルがソレノイド型のコイルであってもよい。
Further, like the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1のように、移動機構6は、検知部5の移動方向と平行な直線を回転軸P1とし、回転軸P1回りに回転しながら検知部5を第1位置から第2位置に移動させるように構成されているのが好ましい。この場合、検知部5は、第1位置から第2位置へ移動する移動期間においても検知領域A1からの光を検知するのが好ましい。この構成によれば、検知部5が全方位レンズや全方位ミラーを備えておらず、視野角が狭い場合でも、検知部5を回転させることで全周に亘って検知動作を行うことができる。ただし、この構成は非接触給電システム1の必須の構成ではなく、例えば検知部5が全方位レンズや全方位ミラーを備えている場合には全周に亘って検知動作を行うことができるので、検知部5が回転しないように構成されていてもよい。
Further, as in the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1のように、筐体34は、検知部5が第1位置から第2位置へ移動する際に検知部5の少なくとも一部が挿通される挿通孔341Aを有しているのが好ましい。この場合、挿通孔341Aを開放する開位置と挿通孔341Aを閉塞する閉位置との間で移動する蓋体7をさらに備えているのが好ましい。そして、制御部22は、上記指令が入力されると、蓋体7が閉位置から開位置へ移動するように蓋体7を制御するのが好ましい。この構成によれば、検知部5が筐体34に収まっている状態、すなわち給電が停止している状態では挿通孔341Aが蓋体7で塞がれているので、挿通孔341Aを通して異物が筐体34に入り込むのを抑えることができる。ただし、この構成は非接触給電システム1の必須の構成ではなく、蓋体7を備えていなくてもよい。
Further, like the non-contact
また、本実施形態の非接触給電システム1のように、受電コイル41をさらに備えているのが好ましい。ただし、この構成は非接触給電システム1の必須の構成ではなく、受電コイル41を備えていなくてもよい。
Moreover, it is preferable to further include a
1 非接触給電システム
3 コイルユニット
5 検知ユニット(検知部)
6 移動機構
7 蓋体
21 電力変換部(給電部)
22 制御部
31 給電コイル
34 筐体
34A 第1筐体
41 受電コイル
341A 挿通孔
A1 検知領域
P1 回転軸
P2 中心軸
1 Non-contact
6 Moving
22
Claims (6)
前記コイルユニットの少なくとも一部を含む検知領域からの光を検知する検知部と、
少なくとも前記コイルユニットと前記検知部とが収納される筐体と、
前記コイルユニットに電力を供給する給電部と、
前記給電部を制御する制御部と、
前記検知部が前記筐体に収まる第1位置と、前記検知部の少なくとも一部が前記筐体から突出する第2位置との間で前記検知部を移動させる移動機構とを備え、
前記検知部は、前記第2位置に位置している状態において前記検知領域からの光を検知し、
前記制御部は、給電の開始を要求する指令が外部から入力されると、前記検知部が前記第1位置から前記第2位置へ移動するように前記移動機構を制御することを特徴とする非接触給電システム。 A coil unit that includes a power supply coil and supplies power from the power supply coil to a power reception coil that is electromagnetically coupled to the power supply coil;
A detection unit that detects light from a detection region including at least a part of the coil unit;
A housing in which at least the coil unit and the detection unit are stored;
A power feeding unit for supplying power to the coil unit;
A control unit for controlling the power feeding unit;
A moving mechanism for moving the detection unit between a first position where the detection unit is housed in the case and a second position where at least a part of the detection unit protrudes from the case;
The detection unit detects light from the detection region in a state of being located at the second position;
The control unit controls the moving mechanism so that the detection unit moves from the first position to the second position when a command requesting the start of power feeding is input from the outside. Contact power supply system.
前記給電コイルは、中心軸の方向が前記給電コイルと前記受電コイルとの配列方向と平行になるように配置されており、
前記検知部は、前記給電コイルの中心軸上に位置していることを特徴とする請求項1または2記載の非接触給電システム。 The feeding coil is a coil in which a conducting wire is wound in a spiral shape in a plan view,
The feeding coil is arranged so that the direction of the central axis is parallel to the arrangement direction of the feeding coil and the receiving coil,
The contactless power supply system according to claim 1, wherein the detection unit is located on a central axis of the power supply coil.
前記検知部は、前記第1位置から前記第2位置へ移動する移動期間においても前記検知領域からの光を検知することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の非接触給電システム。 The moving mechanism is configured to move the detection unit from the first position to the second position while rotating around the rotation axis using a straight line parallel to the moving direction of the detection unit as a rotation axis. ,
The non-contact according to claim 1, wherein the detection unit detects light from the detection region even during a movement period in which the detection unit moves from the first position to the second position. Power supply system.
前記挿通孔を開放する開位置と前記挿通孔を閉塞する閉位置との間で移動する扉体をさらに備え、
前記制御部は、前記指令が入力されると、前記扉体が前記閉位置から前記開位置へ移動するように前記扉体を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の非接触給電システム。 The housing has an insertion hole into which at least a part of the detection unit is inserted when the detection unit moves from the first position to the second position.
A door that moves between an open position for opening the insertion hole and a closed position for closing the insertion hole;
The said control part controls the said door body so that the said door body may move to the said open position from the said closed position, if the said instruction | command is input. Contactless power supply system described in 1.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019124237A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 日立金属株式会社 | Online crack detection device for roll for rolling, roll for rolling, and online crack detection method for roll for rolling |
KR20200081473A (en) * | 2017-12-21 | 2020-07-07 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | Rolling roll online crack detection device, rolling roll, and rolling roll online crack detection method |
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KR102367067B1 (en) * | 2017-12-21 | 2022-02-25 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | Online crack detection device for rolling rolls, rolling rolls, and online crack detection method for rolling rolls |
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