JP2018186630A - 車両用非接触充電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】充電区間の終了位置では充電池の充電率を所定値以上とし、使用性の優れた電動車両にする。【解決手段】バッテリ8から供給された電力により電気モータ6を駆動して走行駆動する車両2に設けられた受電部3と、車両2の外部の所定の充電区間に設けられた給電部5と、を備え、給電部5から受電部3へ非接触充電を行う車両用非接触充電システムであって、非接触充電コントロールユニット20は、非接触充電エリア進入時に、車両走行中において非接触充電を実行した際のバッテリ8の充電率の増加率を演算し、走行経路における非接触充電エリアの終了位置においてバッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上にするための非接触充電の最終開始時期を演算し、この最終開始時期から終了位置まで非接触充電を行うよう開閉器12を制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、電動車両に搭載される充電池を充電する車両用非接触充電システムに関する。
電気自動車等の電動車両における充電池を充電するシステムとして、電動車両に設けた受電装置と、車外に設けた給電装置とを対向させ、受電装置と給電装置とを非接触状態で給電装置から受電装置に電力を供給する非接触充電システムが提案されている。
例えば、特許文献1には、荷物を運搬する電動車両に対し走行経路に配置された給電装置から非接触状態で電力を供給し、電動車両の充電池を充電させるシステムが開示されている。特許文献1における非接触充電システムでは、給電装置が走行経路に配置され、電動車両の停止時だけでなく走行中においても充電可能となっている。
例えば、特許文献1には、荷物を運搬する電動車両に対し走行経路に配置された給電装置から非接触状態で電力を供給し、電動車両の充電池を充電させるシステムが開示されている。特許文献1における非接触充電システムでは、給電装置が走行経路に配置され、電動車両の停止時だけでなく走行中においても充電可能となっている。
近年では、上記のような給電装置を道路に設置して走行中の電動車両を充電させるシステムが検討されてきている。更には、給電装置を例えば高速道路のような長い区間に配置して、当該給電装置を備えた区間(以降、充電区間という)のうち少なくとも一部の区間を走行することで充電可能とし、充電機会を増加させる提案がされている。
このように比較的長い充電区間を走行しながら充電させると、当該充電区間の走行中に満充電となり、満充電で走行する状態が発生する場合がある。
このように比較的長い充電区間を走行しながら充電させると、当該充電区間の走行中に満充電となり、満充電で走行する状態が発生する場合がある。
ところで、電動車両においては、充電池の電力消費を抑えるために、回生発電を可能としたものが多い。したがって、満充電で走行する状態では、回生発電による制動(回生ブレーキ)が不能となるので、電動車両の制動性能が低下する可能性がある。
これに対し、充電区間において満充電より低い充電率まで充電を行うようにすれば回生ブレーキは可能であるが、充電区間の通過後の走行可能距離が低下するといった問題点がある。
これに対し、充電区間において満充電より低い充電率まで充電を行うようにすれば回生ブレーキは可能であるが、充電区間の通過後の走行可能距離が低下するといった問題点がある。
そこで、本発明の目的は、充電区間通過後の電動車両の走行可能距離を増加させ、使用性の優れた電動車両にするための車両用非接触充電システムを提供することにある。
本発明の車両用非接触充電システムは、充電池から供給された電力により電気モータを駆動して走行駆動する電動車両に設けられた受電部と、前記電動車両の外部の所定の充電区間に設けられた給電部と、を備え、前記給電部から前記受電部へ互いに非接触状態で電力を供給して前記充電池を充電する非接触充電を実行する車両用非接触充電システムであって、前記充電池の充電率を検出する充電率検出部と、前記電動車両の走行経路を設定する経路設定部と、前記電動車両の現在位置を検出するとともに前記充電区間の位置情報を取得する位置検出部と、前記充電区間における車両走行中において前記非接触充電を実行した際の前記充電池の充電率の増加率を演算する増加率演算部と、前記受電部から前記充電池への電力供給を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電動車両が前記充電区間に位置している際に、前記充電率が第1の所定値以上である場合に前記非接触充電を停止するとともに、前記充電率、前記現在位置、前記位置情報及び前記増加率に基づいて、前記走行経路における前記充電区間の終了位置において前記充電率を前記第1の所定値以上にするための前記充電区間における前記非接触充電の最終開始時期を演算し、当該最終開始時期から前記終了位置まで前記非接触充電を実行することを特徴とする。
また、好ましくは、前記増加率演算部は、前記電動車両が充電区間に進入した際に前記非接触充電を実行して検出した前記充電率の推移に基づいて、前記増加率を演算するとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記電動車両が前記充電区間に位置している際に、前記第1の所定値より低い第2の所定値以下の場合に前記非接触充電を実行するとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記電動車両が前記充電区間に位置している際に、前記第1の所定値より低い第2の所定値以下の場合に前記非接触充電を実行するとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記充電区間において、前記増加率演算部による前記増加率の演算終了から、前記非接触充電の最終開始時期まで、前記充電率が前記第1の所定値と前記第2の所定値との間の第3の所定値に維持するように前記受電部から前記充電池への電力供給を制御するとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記充電区間において、前記増加率演算部による前記増加率の演算終了から、前記非接触充電の最終開始時期まで、前記充電率が前記第2の所定値以上である場合に前記非接触充電を停止するとともに、前記充電率が前記第1の所定値と前記第2の所定値との間の第3の所定値以上である場合に前記非接触充電を実行するように前記受電部から前記充電池への電力供給を制御するとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記充電区間において、前記増加率演算部による前記増加率の演算終了から、前記非接触充電の最終開始時期まで、前記充電率が前記第2の所定値以上である場合に前記非接触充電を停止するとともに、前記充電率が前記第1の所定値と前記第2の所定値との間の第3の所定値以上である場合に前記非接触充電を実行するように前記受電部から前記充電池への電力供給を制御するとよい。
また、好ましくは、前記第1の所定値は、100%であるとよい。
本発明によれば、充電区間における非接触充電の最終開始時期を演算して、最終開始時期から終了位置まで非接触充電を実行することで、充電区間の終了位置において充電池の充電率が第1の所定値以上になるので、充電区間通過後の電動車両の走行可能距離を増加させ、使用性の優れた電動車両にすることができる。
また、充電区間においては、充電池の充電率が第1の所定値以上である場合に非接触充電を停止するので、充電率が第1の所定値以上に維持されることが抑制される。これにより、充電区間において回生ブレーキを可能にすることができる。
また、充電区間においては、充電池の充電率が第1の所定値以上である場合に非接触充電を停止するので、充電率が第1の所定値以上に維持されることが抑制される。これにより、充電区間において回生ブレーキを可能にすることができる。
以下、本発明を具体化した車両用非接触充電システムの一実施形態を説明する。
図1は本発明の第1の実施形態の車両用非接触充電システム1の構成図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態の車両用非接触充電システム1は、電動車両(以下、車両2という)に設けられた受電部3と、道路4等の地上側に設けられた給電部5とを備えている。
図1は本発明の第1の実施形態の車両用非接触充電システム1の構成図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態の車両用非接触充電システム1は、電動車両(以下、車両2という)に設けられた受電部3と、道路4等の地上側に設けられた給電部5とを備えている。
車両2は、走行駆動源として電気モータ6を備えた電気自動車である。
車両2には、バッテリ8(充電池)が搭載されており、バッテリ8から電力を供給して電気モータ6を駆動して車両2を走行駆動する。
更に、本実施形態の車両2は、減速走行中に電気モータ6を駆動して回生発電させ、この回生発電によりバッテリ8を充電することが可能である。
車両2には、バッテリ8(充電池)が搭載されており、バッテリ8から電力を供給して電気モータ6を駆動して車両2を走行駆動する。
更に、本実施形態の車両2は、減速走行中に電気モータ6を駆動して回生発電させ、この回生発電によりバッテリ8を充電することが可能である。
図1に示すように、車両2には、当該車両の総合的な制御を行うためのメインコントロールユニット10を備えている。メインコントロールユニット10は、車両2の走行速度、要求駆動トルク、走行モードの切り換えスイッチ等に基づいて、電気モータ6の作動制御を行う。
給電部5は、道路4等の上面に配置され例えば電磁コイルを備えている。給電部5は、高速道路の所定区間等のように道路4の比較的長距離の区間に設けられている。
給電部5は、道路4等の上面に配置され例えば電磁コイルを備えている。給電部5は、高速道路の所定区間等のように道路4の比較的長距離の区間に設けられている。
受電部3は、車両2の下部に設けられ、道路4に面して配置されている。受電部3は、例えば電磁コイルを備えており、車両2が給電部5を備えた所定区間(非接触充電エリア:本発明の充電区間に相当する。)に位置し、受電部3と給電部5とが対向した非接触状態で、給電部5から電力を供給される。
なお、給電部5及び受電部3については、例えば国際公開WO2015−068476号公報に記載された公知の非接触充電システムにおける給電回路及び受電回路を採用すればよく、詳細な説明は省略する。
なお、給電部5及び受電部3については、例えば国際公開WO2015−068476号公報に記載された公知の非接触充電システムにおける給電回路及び受電回路を採用すればよく、詳細な説明は省略する。
本実施形態の車両用非接触充電システム1において、車両2には、受電部3からバッテリ8に電力を供給する給電線11を開閉する電磁駆動の開閉器12を備えている。開閉器12は、非接触充電コントロールユニット20(制御部、増加率演算部)により作動制御される。
また、車両2には、バッテリ8の充電率SOCを測定する充電率測定部13(充電率検出部)と、車両用非接触充電システム1による充電指示を行う設定部14が備えられている。
また、車両2には、バッテリ8の充電率SOCを測定する充電率測定部13(充電率検出部)と、車両用非接触充電システム1による充電指示を行う設定部14が備えられている。
設定部14は、表示部及び非接触充電システム起動スイッチ、充電率設定部等の操作部を備え、車両2の運転者が視認及び操作可能な位置に配置されている。表示部は、例えば現在のバッテリ8の充電率や、非接触充電中であるか否かを表示すればよい。非接触充電システム起動スイッチは、車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電を許可するスイッチである。充電率設定部は、非接触充電による充電を停止する充電率である第1の所定値SOC1を設定する充電終了充電率設定部14bを備えている。なお、設定部14は、車両2に設けられたナビゲーションシステム15(位置検出部、経路設定部)の表示画面に表示可能にして構成してもよいし、表示部及び操作部を独立して設けてもよい。
非接触充電コントロールユニット20は、車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)及びタイマ等を含んで構成される。
非接触充電コントロールユニット20には、ナビゲーションシステム15から車両2の現在位置と給電部5の設置位置情報(非接触充電エリア位置情報)、充電率測定部13からバッテリ8の充電率SOC、設定部14から設定操作情報、メインコントロールユニット10から車両2の運転情報が入力され、設定部14への表示及び開閉器12の作動制御を行う。
非接触充電コントロールユニット20には、ナビゲーションシステム15から車両2の現在位置と給電部5の設置位置情報(非接触充電エリア位置情報)、充電率測定部13からバッテリ8の充電率SOC、設定部14から設定操作情報、メインコントロールユニット10から車両2の運転情報が入力され、設定部14への表示及び開閉器12の作動制御を行う。
図2は、第1の実施形態の非接触充電コントロールユニット20における車両用非接触充電システム1による充電制御要領を示すフローチャートである。図3は、SOC増加率計測処理サブルーチンを示すフローチャートである。図4は、SOC増加率計測処理における充電率の推移の一例を示すグラフである。図5は、非接触充電判定処理サブルーチンを示すフローチャートである。
非接触充電コントロールユニット20は、車両電源ON時に図2〜4に示す本制御を繰り返し実行する。
図2に示すように、非接触充電コントロールユニット20は、始めにステップS10では、設定部14から非接触充電システム起動スイッチがONとなっているか否かを判別する。非接触充電システム起動スイッチがONの場合には、ステップS20に進む。非接触充電システム起動スイッチがOFFの場合には、本ルーチンを終了する。
図2に示すように、非接触充電コントロールユニット20は、始めにステップS10では、設定部14から非接触充電システム起動スイッチがONとなっているか否かを判別する。非接触充電システム起動スイッチがONの場合には、ステップS20に進む。非接触充電システム起動スイッチがOFFの場合には、本ルーチンを終了する。
ステップS20では、ナビゲーションシステム15より車両位置情報と非接触充電エリアの位置情報を入力し、現在の車両2が非接触充電エリアに進入しているか否かを判別する。車両2が非接触充電エリアに進入している場合には、ステップS30に進む。非接触充電エリアに進入していない場合には、ステップS20に戻る。
ステップS30では、図3に示すSOC増加率計測サブルーチンを実行する。そして、ステップS40に進む。
ステップS30では、図3に示すSOC増加率計測サブルーチンを実行する。そして、ステップS40に進む。
ステップS40では、図5に示す非接触充電判定サブルーチンを実行する。そして、ステップS50に進む。
ステップS50では、開閉器12をONにして、車両用非接触充電システム1による充電、即ち給電部5から受電部3を経由してバッテリ8に電力を供給し、バッテリ8の充電を開始させる。そして、本ルーチンを終了する。
ステップS50では、開閉器12をONにして、車両用非接触充電システム1による充電、即ち給電部5から受電部3を経由してバッテリ8に電力を供給し、バッテリ8の充電を開始させる。そして、本ルーチンを終了する。
図3に示すように、SOC増加率計測サブルーチンは、始めにステップS110では、開閉器12をONにして、車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電を開始させる。なお、ここでタイマにより経過時間を0から計測開始する。また、充電率測定部13からバッテリ8の充電率SOCを入力し、タイマ計測開始時の充電率SOCを充電開始時充電率SOCaとして記憶装置に記憶する。そして、ステップ120に進む。
ステップS120では、充電率測定部13からバッテリ8の充電率SOCを入力し、当該充電率SOCが第1の所定値SOC1以上であるか否かを判別する。この第1の所定値SOC1は、バッテリ8の充電を終了させる値であり、上記のように充電終了充電率設定部14bにおいて設定された値を使用する。なお、第1の所定値SOC1については、100%あるいは100%に近い値に固定してもよい。充電率SOCが第1の所定値SOC1以上である場合には、ステップS130に進む。充電率SOCが第1の所定値SOC1未満である場合には、ステップS150に進む。
ステップS130では、開閉器12をOFFにして、車両用非接触充電システム1による充電、即ち非接触充電を停止させる。そして、ステップS140に進む。
ステップS140では、SOC増加率Rsocを演算する。SOC増加率Rsocは、非接触充電しながら走行した際の単位時間当たりのバッテリ8の充電率SOCの増加量である。なお、このSOC増加率Rsocは、バッテリ8の温度環境や劣化度等によって変化する。また、車両走行速度の変化等により、バッテリ8からの出力が変化することで、SOC増加率Rsocは変化する。しかし、本制御では、本ステップにおいて演算したSOC増加率Rsocを、非接触充電エリアにおける平均値として、当該非接触充電エリア全体に適用するものとする。SOC増加率Rsocは、下記式(1)に示すように、第1の所定値SOC1とステップS110において記憶した充電開始時充電率SOCaとの差をステップS110において時間計測を開始してからの経過時間taで除算して求める。
ステップS140では、SOC増加率Rsocを演算する。SOC増加率Rsocは、非接触充電しながら走行した際の単位時間当たりのバッテリ8の充電率SOCの増加量である。なお、このSOC増加率Rsocは、バッテリ8の温度環境や劣化度等によって変化する。また、車両走行速度の変化等により、バッテリ8からの出力が変化することで、SOC増加率Rsocは変化する。しかし、本制御では、本ステップにおいて演算したSOC増加率Rsocを、非接触充電エリアにおける平均値として、当該非接触充電エリア全体に適用するものとする。SOC増加率Rsocは、下記式(1)に示すように、第1の所定値SOC1とステップS110において記憶した充電開始時充電率SOCaとの差をステップS110において時間計測を開始してからの経過時間taで除算して求める。
Rsoc=(SOC1−SOCa)/ta・・・(1)
そして、このSOC増加率Rsocを記憶装置に上書きする。
なお、図4に示すように、バッテリ8からの出力を一定とすれば、本サブルーチンの実行時における充電率SOCは経過時間tの増加に伴って一定に増加する。この図4に示す直線の傾きがSOC増加率Rsocに該当する。
そして、このSOC増加率Rsocを記憶装置に上書きする。
なお、図4に示すように、バッテリ8からの出力を一定とすれば、本サブルーチンの実行時における充電率SOCは経過時間tの増加に伴って一定に増加する。この図4に示す直線の傾きがSOC増加率Rsocに該当する。
そして、本サブルーチンを終了してメインルーチンにリターンする。
ステップS150では、ナビゲーションシステム15より車両位置情報と非接触充電エリアの位置情報より、現在の車両2が非接触充電エリアの終了位置に到達したか否かを判別する。非接触充電エリアの終了位置は、ナビゲーションシステム15にて設定した走行経路において非接触充電エリアが終了する位置である。非接触充電エリアの終了位置に到達した場合には、本サブルーチン及びメインルーチンを終了する。非接触充電エリアの終了位置に到達していない場合には、ステップS120に戻る。
ステップS150では、ナビゲーションシステム15より車両位置情報と非接触充電エリアの位置情報より、現在の車両2が非接触充電エリアの終了位置に到達したか否かを判別する。非接触充電エリアの終了位置は、ナビゲーションシステム15にて設定した走行経路において非接触充電エリアが終了する位置である。非接触充電エリアの終了位置に到達した場合には、本サブルーチン及びメインルーチンを終了する。非接触充電エリアの終了位置に到達していない場合には、ステップS120に戻る。
図5に示すように、非接触充電判定サブルーチンは、始めにステップS210では、充電率測定部13から現在のバッテリ8の充電率SOCを入力する。そして、ステップS220に進む。
ステップS220では、必要充電時間thを演算する。必要充電時間thは、現在の充電率SOCから非接触充電を開始して第1の所定値SOC1に到達するまでの時間であり、例えば下記式(2)に示すように、充電終了充電率設定部14bにおいて設定されている第1の所定値SOC1からステップS210で入力した現在の充電率SOCを減算し、記憶装置に記憶しているSOC増加率Rsocを除算して求める。
ステップS220では、必要充電時間thを演算する。必要充電時間thは、現在の充電率SOCから非接触充電を開始して第1の所定値SOC1に到達するまでの時間であり、例えば下記式(2)に示すように、充電終了充電率設定部14bにおいて設定されている第1の所定値SOC1からステップS210で入力した現在の充電率SOCを減算し、記憶装置に記憶しているSOC増加率Rsocを除算して求める。
th=(SOC1−SOC)/Rsoc・・・(2)
そして、ステップS230に進む。
ステップS230では、終了位置までの到着時間teを取得する。終了位置までの到着時間teは、ナビゲーションシステム15より現在の車両位置から非接触充電エリアの終了位置までの距離を入力し、この距離を現在の車速で除算して求めればよい。あるいは、ナビゲーションシステム15において、非接触充電エリアの終了位置までの到着予想時間を演算する機能がある場合には、その到着予想時間をナビゲーションシステムから入力して到着時間teとして使用してもよい。そして、ステップS240に進む。
そして、ステップS230に進む。
ステップS230では、終了位置までの到着時間teを取得する。終了位置までの到着時間teは、ナビゲーションシステム15より現在の車両位置から非接触充電エリアの終了位置までの距離を入力し、この距離を現在の車速で除算して求めればよい。あるいは、ナビゲーションシステム15において、非接触充電エリアの終了位置までの到着予想時間を演算する機能がある場合には、その到着予想時間をナビゲーションシステムから入力して到着時間teとして使用してもよい。そして、ステップS240に進む。
ステップS240では、ステップS220で演算した必要充電時間thが、ステップS230で取得した終了位置までの到着時間te以上の場合には、本サブルーチンを終了してメインルーチンにリターンする。必要充電時間thが終了位置までの到着時間te未満の場合には、ステップS210に戻る。なお、このステップS240において必要充電時間thが終了位置までの到着時間te以上となってメインルーチンにリターンした時期が、本発明の充電区間における非接触充電の最終開始時期に該当する。
また、非接触充電コントロールユニット20は、車両電源ON時にはバッテリ8の充電率SOCを常時監視しており、車両2が非接触充電エリア内に位置する場合に、充電率SOCが第2の所定値SOC2以下となった場合には開閉器12をONにして車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電を開始し、充電率SOCが第1の所定値SOC1以上となった場合には開閉器12をOFFにして車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電を停止させる。なお、第2の所定値SOC2は、第1の所定値SOC1より低い値であり、例えば30%に設定すればよい。また、第2の所定値SOC2についても充電終了充電率設定部14bと同様に、運転者が変更できるようにしてもよい。これにより、車両2が非接触充電エリア内に位置する場合には、バッテリ8の充電率SOCは第1の所定値SOC1と第2の所定値SOC2との間に維持される。
図6は、第1の実施形態の車両用非接触充電システム1を備えた車両2における非接触充電エリア走行時での充電率SOCの推移の一例を示すグラフである。
以上のように制御することで、図6に示すように、車両用非接触充電システム1を備えた車両2は、まず非接触充電エリアに進入した際に非接触充電を行い、バッテリ8の充電率SOCが充電開始時充電率SOCaから第1の所定値SOC1まで上昇する。このとき、単位時間あたりの充電率SOCの増加量であるSOC増加率Rsocが求められる。
以上のように制御することで、図6に示すように、車両用非接触充電システム1を備えた車両2は、まず非接触充電エリアに進入した際に非接触充電を行い、バッテリ8の充電率SOCが充電開始時充電率SOCaから第1の所定値SOC1まで上昇する。このとき、単位時間あたりの充電率SOCの増加量であるSOC増加率Rsocが求められる。
このSOC増加率Rsocは、非接触充電エリアの給電能力、その他路面や外気温等の外部状況によって異なるので、非接触充電エリアに進入する毎に演算することでより正確な値を取得することができる。
そして、このSOC増加率Rsoc、バッテリ8の充電率SOC、車両2の現在位置、非接触充電エリアの位置情報に基づいて、非接触充電エリアの終了位置でバッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上になるように、非接触充電エリアでの非接触充電の最終開始時期が判定される。
そして、このSOC増加率Rsoc、バッテリ8の充電率SOC、車両2の現在位置、非接触充電エリアの位置情報に基づいて、非接触充電エリアの終了位置でバッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上になるように、非接触充電エリアでの非接触充電の最終開始時期が判定される。
なお、車両2が非接触充電エリア内に位置する場合には、バッテリ8の充電率SOCは第1の所定値SOC1と第2の所定値SOC2との間に維持されるが、上記の制御により、例えば図6内のk点(充電区間における非接触充電の最終開始時期)で示すように、充電率SOCが第2の所定値SOC2まで低下しなくとも充電を開始し、非接触充電エリアの終了位置でバッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上になる。
このように、第1の実施形態の車両2は、非接触充電エリアの終了位置で必ずバッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上になるので、非接触充電エリアの走行終了後からの電気モータ6による車両2の走行可能距離を増加させることができる。
また、非接触充電エリア内では、バッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上となった場合に非接触充電が停止されるので、電気モータ6により電力消費することで第1の所定値SOC1以上には維持されない。したがって、非接触充電エリア内での走行中に回生ブレーキが可能となり、車両2の制動性を向上させることができる。
また、非接触充電エリア内では、バッテリ8の充電率SOCが第1の所定値SOC1以上となった場合に非接触充電が停止されるので、電気モータ6により電力消費することで第1の所定値SOC1以上には維持されない。したがって、非接触充電エリア内での走行中に回生ブレーキが可能となり、車両2の制動性を向上させることができる。
図7は、第2の実施形態の車両用非接触充電システム1を備えた車両における非接触充電エリア走行時での充電率の推移の一例を示すグラフである。
上記第1の実施形態において、更に、設定部14に非接触充電エリア内充電率設定部14cを備えるとよい。非接触充電エリア内充電率設定部14cは、非接触充電エリア内での車両走行中において維持する充電率である第3の所定値SOC3を設定する。第3の所定値SOC3は、第1の所定値SOC1と第2の所定値SOC2との間の範囲で、例えば80%のように100%より低い値に設定可能にすればよい。
上記第1の実施形態において、更に、設定部14に非接触充電エリア内充電率設定部14cを備えるとよい。非接触充電エリア内充電率設定部14cは、非接触充電エリア内での車両走行中において維持する充電率である第3の所定値SOC3を設定する。第3の所定値SOC3は、第1の所定値SOC1と第2の所定値SOC2との間の範囲で、例えば80%のように100%より低い値に設定可能にすればよい。
そして、第2の実施形態の非接触充電コントロールユニット20は、車両2が非接触充電エリア内に位置する際に、充電率SOCが第3の所定値SOC3以下となった場合に車両用非接触充電システム1によるバッテリ8の充電を実行する。第2の実施形態の非接触充電コントロールユニット20においては、SOC増加率計測処理を終了してから、非接触充電判定処理を終了してステップS50で非接触充充電を開始するk点までの間では、充電率SOCが第3の所定値SOC3に維持されるように開閉器12を制御する。
このように制御すれば、非接触充電エリア内では第3の所定値SOC3に維持されるように制御され、満充電により近い範囲に維持される。したがって、非接触充電エリアの終了位置の手前で車両2が非接触充電エリアから離脱したとしても、バッテリ8の充電率は第3の所定値SOC3以上に維持されているので、以降の非接触充電エリア外での車両2の走行可能距離を増加させることができる。但し、第3の所定値SOC3は、例えば80%のように100%よりも低い値に設定されるので、非接触充電エリア内での回生発電は可能である。
図8は、第3の実施形態の車両用非接触充電システム1を備えた車両2における非接触充電エリア走行時での充電率の推移の一例を示すグラフである。
また、第3の実施形態の非接触充電コントロールユニット20は、SOC増加率計測処理を終了してから、非接触充電判定処理を終了してステップS50で非接触充充電を開始するまでの間において、充電率SOCが第3の所定値SOC3以下となった場合に非接触充電を開始し、充電率SOCが第1の所定値SOC1以上となった場合に非接触充電を停止させる。
また、第3の実施形態の非接触充電コントロールユニット20は、SOC増加率計測処理を終了してから、非接触充電判定処理を終了してステップS50で非接触充充電を開始するまでの間において、充電率SOCが第3の所定値SOC3以下となった場合に非接触充電を開始し、充電率SOCが第1の所定値SOC1以上となった場合に非接触充電を停止させる。
このように制御すれば、図8に示すように、非接触充電エリア内では第2の所定値SOC2と第3の所定値SOC3との間に維持されるように制御され、より満充電に近い範囲に維持される。また、非接触充電エリア内では、少なくとも第1の所定値SOC1以上には、即ち満充電には維持されないので、回生発電は可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、非接触充電エリア進入時にSOC増加率計測処理を行うが、SOC増加率計測処理終了以降に充電率SOCが第1の所定値SOC1以下となって非接触充電を開始した場合には、このときに再度SOC増加率計測処理を行ってもよい。このようにして同一の非接触充電エリア内で複数のSOC増加率Rsocが得られた場合には、都度書き換えて最新のSOC増加率Rsocを用いてもよいし、複数のSOC増加率Rsocの平均値を非接触充電判定処理に使用してもよい。
また、上記実施形態では、電気自動車に本発明を採用しているが、エンジンを有するハイブリッド車においても本発明を適用することができる。本発明は、電動車両の走行中に充電可能な非接触充電システムに広く適用することができる。
1 車両用非接触充電システム
2 車両
3 受電部
5 給電部
8 バッテリ(充電池)
10 メインコントロールユニット
12 開閉器
13 充電率測定部(充電率検出部)
15 ナビゲーションシステム(位置検出部、経路設定部)
20 非接触充電コントロールユニット(制御部、増加率演算部)
2 車両
3 受電部
5 給電部
8 バッテリ(充電池)
10 メインコントロールユニット
12 開閉器
13 充電率測定部(充電率検出部)
15 ナビゲーションシステム(位置検出部、経路設定部)
20 非接触充電コントロールユニット(制御部、増加率演算部)
Claims (6)
- 充電池から供給された電力により電気モータを駆動して走行駆動する電動車両に設けられた受電部と、前記電動車両の外部の所定の充電区間に設けられた給電部と、を備え、前記給電部から前記受電部へ互いに非接触状態で電力を供給して前記充電池を充電する非接触充電を実行する車両用非接触充電システムであって、
前記充電池の充電率を検出する充電率検出部と、
前記電動車両の走行経路を設定する経路設定部と、
前記電動車両の現在位置を検出するとともに前記充電区間の位置情報を取得する位置検出部と、
前記充電区間における車両走行中において前記非接触充電を実行した際の前記充電池の充電率の増加率を演算する増加率演算部と、
前記受電部から前記充電池への電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電動車両が前記充電区間に位置している際に、前記充電率が第1の所定値以上である場合に前記非接触充電を停止するとともに、前記充電率、前記現在位置、前記位置情報及び前記増加率に基づいて、前記走行経路における前記充電区間の終了位置において前記充電率を前記第1の所定値以上にするための前記充電区間における前記非接触充電の最終開始時期を演算し、当該最終開始時期から前記終了位置まで前記非接触充電を実行することを特徴とする車両用非接触充電システム。 - 前記増加率演算部は、前記電動車両が充電区間に進入した際に前記非接触充電を実行して検出した前記充電率の推移に基づいて、前記増加率を演算することを特徴とする請求項1に記載の車両用非接触充電システム。
- 前記制御部は、前記電動車両が前記充電区間に位置している際に、前記充電率が前記第1の所定値より低い第2の所定値以下の場合に前記非接触充電を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用非接触充電システム。
- 前記制御部は、前記充電区間において、前記増加率演算部による前記増加率の演算終了から、前記非接触充電の最終開始時期まで、前記充電率が前記第1の所定値と前記第2の所定値との間の第3の所定値に維持するように前記受電部から前記充電池への電力供給を制御することを特徴とする請求項3に記載の車両用非接触充電システム。
- 前記制御部は、前記充電区間において、前記増加率演算部による前記充電率の増加率の演算終了から、前記非接触充電の最終開始時期まで、前記充電率が前記第2の所定値以上である場合に前記非接触充電を停止するとともに、前記充電率が前記第1の所定値と前記第2の所定値との間の第3の所定値以上である場合に前記非接触充電を実行するように前記受電部から前記充電池への電力供給を制御することを特徴とする請求項3に記載の車両用非接触充電システム。
- 前記第1の所定値は、100%であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の車両用非接触充電システム。
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JP2017086428A JP2018186630A (ja) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | 車両用非接触充電システム |
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ID=64355217
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JP2017086428A Pending JP2018186630A (ja) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | 車両用非接触充電システム |
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---|---|---|---|---|
JP2019170024A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
-
2017
- 2017-04-25 JP JP2017086428A patent/JP2018186630A/ja active Pending
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JP7035681B2 (ja) | 2018-03-22 | 2022-03-15 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
US11964575B2 (en) | 2018-03-22 | 2024-04-23 | Denso Corporation | Control apparatus |
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