JP6330494B2 - Mobile power feeding system and mobile power feeding method - Google Patents
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Description
本発明は移動体給電システムおよび移動体給電方法に関する。 The present invention relates to a mobile power feeding system and a mobile power feeding method.
近年、環境保護を目的とした二酸化炭素排出量の削減のため、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入に注目が集まっている。これらの車両の普及のためには、車両に搭載される二次電池の性能向上とともに車両の給電インフラの整備が重要である。 In recent years, attention has been focused on the introduction of electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) in order to reduce carbon dioxide emissions for the purpose of environmental protection. In order to spread these vehicles, it is important to improve the performance of secondary batteries mounted on the vehicles and to improve the power supply infrastructure of the vehicles.
太陽電池がルーフ等に搭載され、太陽電池から出力される電力を二次電池に充電して駆動電力として利用する車両において、二次電池への充電を車両の走行を中断させることなく実現する従来技術としては次のものがある。 Conventionally, in a vehicle in which a solar cell is mounted on a roof or the like, and the electric power output from the solar cell is charged into the secondary battery and used as driving power, the charging of the secondary battery is realized without interrupting the traveling of the vehicle The technologies include the following.
すなわち、車両が通行する道路の上空において、車両の位置情報を受信し、当該位置情報に基づいてレーザー光の照射方向を調整して車両に搭載された太陽電池にレーザー光を照射するレーザー光給電システムを設ける。これにより、車両走行中において車両に搭載された二次電池への充電を可能にするというものがある（特許文献１）。 In other words, over the road on which the vehicle passes, the position information of the vehicle is received, the laser light irradiation direction is adjusted based on the position information, and the laser light is supplied to the solar cell mounted on the vehicle. Establish a system. As a result, there is a technique that enables charging of a secondary battery mounted on a vehicle while the vehicle is running (Patent Document 1).
また、車両が通行する道路の交差点上空において、交差点で停止した車両に設けられたコード板から車両の識別情報を読み取り、特定の識別情報であると判断した場合に、車両に搭載された太陽電池にレーザー光を照射する充電装置を設ける。これにより、交差点における車両の停止時間を利用して車両に搭載された二次電池への充電を可能にするというものがある（特許文献２）。 In addition, when the vehicle identification information is read from the code plate provided on the vehicle stopped at the intersection in the sky above the intersection of the road on which the vehicle passes, the solar cell mounted on the vehicle is determined to be the specific identification information. A charging device for irradiating a laser beam is provided. Accordingly, there is a technique that enables charging of a secondary battery mounted on a vehicle by using a stop time of the vehicle at an intersection (Patent Document 2).
しかし、車両に搭載された太陽電池に光を照射して車両への給電を行っている間に、光の照射範囲に侵入者等が侵入する場合がある。このような場合、光の照射により昇温した太陽電池に侵入者等が触ってしまう可能性があり、また、侵入者等が太陽電池上に停滞することで障害物となり、太陽電池の発電効率が低下して車両の充電に長時間を要してしまう可能性がある。特に、不可視光である赤外線の照射により車両への給電を行う場合にこのような可能性が高まる。上記従来技術は、光の照射範囲に侵入者等が侵入した場合に対する対策がなされていないため、侵入者等が侵入すると、侵入者等の安全性の確保および充電効率の維持を十分に図ることができないという問題がある。 However, there are cases where an intruder or the like enters the light irradiation range while irradiating light to the solar cell mounted on the vehicle to supply power to the vehicle. In such a case, there is a possibility that an intruder or the like may touch the solar cell heated by light irradiation, and an intruder or the like stays on the solar cell to become an obstacle, and the power generation efficiency of the solar cell May decrease, and it may take a long time to charge the vehicle. In particular, such a possibility increases when power is supplied to the vehicle by irradiation with infrared rays that are invisible light. Since the above prior art does not take measures against intruders entering the light irradiation range, if intruders invade, the safety of intruders and the like and sufficient maintenance of charging efficiency should be ensured. There is a problem that can not be.
本願発明は、上述の問題を解決するためになされたものである。すなわち、車両に搭載された太陽電池等の光電変換部への光照射範囲に侵入者等が侵入した場合に、侵入者等に光照射範囲からの退避を促すことにより、侵入者等の安全性の確保および充電効率の維持を実現する移動体充電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, when an intruder or the like enters the light irradiation range to a photoelectric conversion unit such as a solar cell mounted on the vehicle, the intruder or the like is prompted to evacuate from the light irradiation range, thereby ensuring the safety of the intruder or the like. An object of the present invention is to provide a mobile charging system that realizes ensuring and maintaining charging efficiency.
上記課題は、以下の手段により解決される。 The above problem is solved by the following means.
照射された光を電力に変換して出力する光電変換部と、光電変換部から出力された電力で充電されることにより、移動体を駆動するための電気を蓄電する蓄電部と、を備える移動体に用いられる移動体充電システムであって、第１光照射部と、第２光照射部と、電力検出部と、制御部とを有する。第１光照射部は光電変換部に光を照射する。第２光照射部は、第１光照射部により光が照射される範囲を含むあらかじめ定められた範囲の一部または全体に可視光を照射する。電力検知部は、光電変換部により出力される電力を検知する。制御部は、電力検知部により検知された電力が減少したときに、第２光照射部に可視光を照射させる。 A movement comprising: a photoelectric conversion unit that converts irradiated light into electric power and outputs the electric power; and a power storage unit that stores electricity for driving the mobile body by being charged with electric power output from the photoelectric conversion unit A mobile charging system used for a body, which includes a first light irradiation unit, a second light irradiation unit, a power detection unit, and a control unit. A 1st light irradiation part irradiates light to a photoelectric conversion part. The second light irradiation unit irradiates visible light to a part or the whole of a predetermined range including a range irradiated with light by the first light irradiation unit. The power detection unit detects the power output from the photoelectric conversion unit. A control part makes a 2nd light irradiation part irradiate visible light , when the electric power detected by the electric power detection part reduces .
車両に搭載された太陽電池等の光電変換部への光照射範囲に侵入者等が侵入したことを光電変換部から出力される電力に基づいて検知し、光照射範囲またはその周辺範囲に可視光を照射して警告することで侵入者等に光照射範囲からの退避を促す。これにより、侵入者等の安全性の確保および充電効率の維持を実現することができる。 Based on the electric power output from the photoelectric conversion unit, it is detected that an intruder has entered the light irradiation range to the photoelectric conversion unit such as a solar cell mounted on the vehicle, and visible light is visible in the light irradiation range or its peripheral range The intruder or the like is urged to evacuate from the light irradiation range. As a result, it is possible to ensure the safety of an intruder or the like and maintain the charging efficiency.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１は、本発明の実施形態に係る移動体給電システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile power feeding system according to an embodiment of the present invention.
移動体給電システム１００は、光源システム１１０と、移動体である車両１２０とを有する。移動体給電システム１００は、光源システム１１０と車両１２０の一部とを有して構成されてもよい。 The moving body power supply system 100 includes a light source system 110 and a vehicle 120 that is a moving body. The mobile power feeding system 100 may be configured to include the light source system 110 and a part of the vehicle 120.
光源システム１１０は、光源制御部１１１、光照射部１１２、および通信部１１３を有する。光源制御部１１１は制御部を構成する。 The light source system 110 includes a light source control unit 111, a light irradiation unit 112, and a communication unit 113. The light source control unit 111 constitutes a control unit.
光照射部１１２は、給電用光源１１２１および照明用光源１１２２を有する。給電用光源１１２１は第１光照射部を構成し、照明用光源１１２２は第２光照射部を構成する。 The light irradiation unit 112 includes a power supply light source 1121 and an illumination light source 1122. The power supply light source 1121 constitutes a first light irradiation unit, and the illumination light source 1122 constitutes a second light irradiation unit.
車両１２０は、光電変換部１２１、電力検知部１２２、通信部１２３、充電制御部１２４、および蓄電部１２５を有する。 The vehicle 120 includes a photoelectric conversion unit 121, a power detection unit 122, a communication unit 123, a charge control unit 124, and a power storage unit 125.
給電用光源１１２１は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）およびＬＥＤドライバーにより構成することができる。給電用光源１１２１は、車両１２０に搭載された光電変換部１２１にレーザー光１１２１Ｌを照射する。給電用光源１１２１が照射するレーザー光１１２１Ｌの波長は、光照射部１１２を構成するＬＥＤのバンドギャップにより決定され、レーザー光１１２１Ｌの光強度は、ＬＥＤに印加される電力により決定される。ＬＥＤドライバーは、光電制御部１１１による制御に従い、ＬＥＤに電力を印加する。 The power supply light source 1121 can be configured by, for example, an LED (Light Emitting Diode) and an LED driver. The power supply light source 1121 irradiates the photoelectric conversion unit 121 mounted on the vehicle 120 with the laser light 1121L. The wavelength of the laser light 1121L emitted from the power supply light source 1121 is determined by the band gap of the LEDs constituting the light irradiation unit 112, and the light intensity of the laser light 1121L is determined by the power applied to the LEDs. The LED driver applies power to the LED according to control by the photoelectric control unit 111.
給電用光源１１２１は、光電変換部１２１のバンドギャップにより決定される吸収端に近い波長のレーザー光１１２１Ｌを光電変換部１２１に照射することができる。これにより、給電用光源１１２１が光電変換部１２１に照射するレーザー光１１２１Ｌの波長と、光電変換部１２１の吸収端の波長とが整合し、光電変換部１２１の発電効率を向上させることができる。従って、例えば、光電変換部１２１が結晶系シリコン太陽電池により構成される場合は、結晶系シリコン太陽電池のバンドギャップが１．１ｅＶであり、１１００ｎｍ付近が吸収端となる。このため、光照射部１１２は波長が１１００ｎｍの不可視光である赤外線のレーザー光１１２１Ｌを照射することが望ましい。 The power source 1121 can irradiate the photoelectric converter 121 with laser light 1121L having a wavelength close to the absorption edge determined by the band gap of the photoelectric converter 121. Thereby, the wavelength of the laser beam 1121L irradiated to the photoelectric conversion unit 121 by the power supply light source 1121 matches the wavelength of the absorption edge of the photoelectric conversion unit 121, and the power generation efficiency of the photoelectric conversion unit 121 can be improved. Therefore, for example, when the photoelectric conversion unit 121 is configured by a crystalline silicon solar cell, the band gap of the crystalline silicon solar cell is 1.1 eV, and the vicinity of 1100 nm is an absorption edge. For this reason, it is desirable that the light irradiation unit 112 irradiates infrared laser light 1121L which is invisible light having a wavelength of 1100 nm.
以下の説明においては、説明を容易にするため、赤外線のレーザー光発電を実施する場合を例として説明する。 In the following description, for ease of explanation, a case where infrared laser light generation is performed will be described as an example.
照明用光源１１２２も、例えば、給電用光源１１２１と同様にＬＥＤおよびＬＥＤドライバーにより構成することができる。照明用光源１１２２は、可視光のレーザー光１１２２Ｌを、給電用光源１１２１が光電変換部１２１にレーザー光１１２１Ｌを照射する第１範囲またはその周辺範囲に照射する。具体的には、照明用光源１１２２は、当該第１範囲を含むあらかじめ定められた第２範囲の一部または全体に可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射可能に構成する。例えば、給電のための車両１２０の停車区域として設けられた光給電エリアを第２範囲としてあらかじめ定めることができる。第２範囲は、車両１２０の光電変換部１２１が搭載された上面全体であってもよい。第２範囲の一部とは、例えば、第２範囲から第１範囲が除かれることにより第１範囲を囲むように第１範囲に隣接する範囲が考えられる。図１においては、第１範囲と第２範囲とが同一範囲で、第２範囲の全体に可視光のレーザー光１１２２Ｌが照射されている場合が、例として示されている。 The illumination light source 1122 can also be configured by, for example, LEDs and LED drivers in the same manner as the power supply light source 1121. The illumination light source 1122 irradiates the visible laser beam 1122L to the first range where the power supply light source 1121 irradiates the photoelectric conversion unit 121 with the laser beam 1121L or a peripheral range thereof. Specifically, the illumination light source 1122 is configured to be able to irradiate visible laser light 1122L to a part or the whole of a predetermined second range including the first range. For example, an optical power feeding area provided as a stop area of the vehicle 120 for power feeding can be determined in advance as the second range. The second range may be the entire top surface on which the photoelectric conversion unit 121 of the vehicle 120 is mounted. The part of the second range may be, for example, a range adjacent to the first range so as to surround the first range by removing the first range from the second range. In FIG. 1, the case where the first range and the second range are the same range and the entire second range is irradiated with visible laser light 1122L is shown as an example.
図２は、赤外線のレーザー光が照射される第１範囲を含み第１範囲より広い第２範囲の全体に可視光のレーザー光が照射されている状態を示す移動体給電システムのブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram of the mobile power feeding system showing a state in which visible laser light is irradiated to the entire second range that is wider than the first range and includes the first range irradiated with infrared laser light. .
図２に示すように、可視光のレーザー光１１２２Ｌが照射される第２範囲Ａ２を、赤外線のレーザー光１１２１Ｌが照射される第１範囲Ａ１を含み第１範囲Ａ１より広い範囲とすることができる。これにより、給電中であることを人または動物等の侵入者等および周囲に、可視光により報知できるとともに、給電のための光照射範囲を適当な余裕を設けて侵入者等および周囲に認識させることができる。 As shown in FIG. 2, the second range A2 irradiated with the visible laser beam 1122L can be made wider than the first range A1 including the first range A1 irradiated with the infrared laser beam 1121L. . As a result, it is possible to notify intruders such as people or animals and their surroundings by visible light and to allow the intruders and their surroundings to recognize the light irradiation range for power supply with an appropriate margin. be able to.
なお、照明用光源１１２２は、可視光であればレーザー光以外の光を照射するようにしてもよい。また、照明用光源１１２２は可視光のレーザー光１１２２Ｌを点滅させることにより不連続的に照射してもよい。 Note that the illumination light source 1122 may emit light other than laser light as long as it is visible light. Further, the illumination light source 1122 may be irradiated discontinuously by blinking the visible laser beam 1122L.
以下の説明においては、説明を容易にするため、照明用光源１１２２は可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射する場合を例として説明する。 In the following description, for ease of description, the illumination light source 1122 will be described as an example of irradiation with visible laser light 1122L.
通信部１１３は、光源システム１１０と車両１２０との間で通信するためのインターフェースであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信インターフェースを利用することができる。通信部１１３は、車両１２０から出力電力検知部１２２により検知された光電変換部１２１から出力される電力（以下、「出力電力」と称する）の情報を受信する。さらに、通信部１１３は、車両１２０から蓄電部１２５の電池容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の情報を受信する。 The communication unit 113 is an interface for communicating between the light source system 110 and the vehicle 120, and for example, a wireless communication interface such as IEEE802.11, Bluetooth (registered trademark) can be used. The communication unit 113 receives information on the power output from the photoelectric conversion unit 121 detected by the output power detection unit 122 from the vehicle 120 (hereinafter referred to as “output power”). Further, communication unit 113 receives information on the battery capacity (SOC: State Of Charge) of power storage unit 125 from vehicle 120.
光源制御部１１１は、コンピュータの構成要素である制御装置、演算装置、記憶装置、および入出力装置を有するプロセッサーにより構成することができ、光源システム１１０の各構成要素の制御および各種の演算処理を行う。 The light source control unit 111 can be configured by a processor having a control device, a calculation device, a storage device, and an input / output device that are components of a computer, and controls each component of the light source system 110 and performs various calculation processes. Do.
光源制御部１１１は、車両１２０から通信部１１３により受信された車両１２０の蓄電部１２５の電池容量（ＳＯＣ）に基づいて、蓄電部１２５が満充電となるまで給電用光源１１２１により光電変換部１２１へ赤外線のレーザー光１１２１Ｌを照射する。 Based on the battery capacity (SOC) of the power storage unit 125 of the vehicle 120 received by the communication unit 113 from the vehicle 120, the light source control unit 111 uses the power source 1121 to supply the photoelectric conversion unit 121 until the power storage unit 125 is fully charged. Irradiate infrared laser beam 1121L.
光源制御部１１１は、車両１２０から通信部１１３により受信された光電変換部１２１の出力電力に基づいて、照明用光源１１２により、光電変換部１２１へ可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射する。具体的には、光源制御部１１１は、光電変換部１２１の出力電力が減少したときに、照明用光源１１２により、光電変換部１２１へ可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射する。 The light source control unit 111 irradiates the photoelectric conversion unit 121 with visible laser light 1122L from the illumination light source 112 based on the output power of the photoelectric conversion unit 121 received from the vehicle 120 by the communication unit 113. Specifically, the light source control unit 111 irradiates the photoelectric conversion unit 121 with visible laser light 1122L from the illumination light source 112 when the output power of the photoelectric conversion unit 121 decreases.
光源制御部１１１は、光電変換部１２１の出力電力が減少したことを次のように判断することができる。すなわち、給電用光源１１２１により赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射を開始してから電変換部１２１の出力電力をモニタリングして、出力電力の平均値と標準偏差σを算出する。そして、出力電力が、平均値に対し標準偏差の３倍（３σ）より小さくなったことにより、光電変換部１２１の出力電力が減少したと判断することができる。 The light source control unit 111 can determine that the output power of the photoelectric conversion unit 121 has decreased as follows. That is, after the irradiation of the infrared laser beam 1121L is started by the power supply light source 1121, the output power of the power conversion unit 121 is monitored, and the average value and the standard deviation σ of the output power are calculated. Then, it can be determined that the output power of the photoelectric conversion unit 121 has decreased due to the output power being smaller than three times the standard deviation (3σ) with respect to the average value.
給電用光源１１２１による光電変換部１２１への光照射範囲に、侵入者等が侵入したことは、侵入者等が障害物となり光電変換部１２１の出力電力が減少したことにより検知することができる。光源制御部１１１は、光電変換部１２１の出力電力が減少したときに、照明用光源１１２に、給電用光源１１２１による光照射範囲またはその周辺に可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射させることにより、侵入者等を警告して光照射範囲からの退避を促す。これにより、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射により昇温した光電変換部１２１に侵入者等が触ってしまうことを防止して安全性を確保することができる。さらに、光電変換部１２１への赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射の侵入者等による障害を排除することで充電効率を維持することができる。 An intruder or the like entering the light irradiation range of the power supply light source 1121 to the photoelectric conversion unit 121 can be detected by the intruder or the like becoming an obstacle and the output power of the photoelectric conversion unit 121 being reduced. When the output power of the photoelectric conversion unit 121 decreases, the light source control unit 111 causes the illumination light source 112 to enter the light irradiation range of the power supply light source 1121 or the vicinity thereof by irradiating visible light laser light 1122L. The person is warned and evacuation is promoted from the light irradiation range. Thereby, an intruder or the like can be prevented from touching the photoelectric conversion unit 121 whose temperature has been increased by irradiation with infrared laser light 1121L, and safety can be ensured. Furthermore, charging efficiency can be maintained by eliminating obstacles caused by an intruder or the like in the irradiation of infrared laser light 1121L onto the photoelectric conversion unit 121.
例えば、光電変換部１２１を構成する太陽電池の大きさを０．５[ｍ２]、障害物となっている侵入物である猫の大きさを０．１[ｍ２]とすると、障害物である猫を退避させることにより２０％の充電効率の低下を抑制することができる。 For example, if the size of the solar cell constituting the photoelectric conversion unit 121 is 0.5 [m 2 ] and the size of the cat that is an obstacle is 0.1 [m 2 ], the obstacle By retracting the cat which is, it is possible to suppress a decrease in charging efficiency of 20%.
なお、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射により光電変換部１２１が昇温するのは、光電変換部１２１に照射された赤外線のレーザー光１１２１Ｌのエネルギーのうち発電に寄与しない熱損失に相当するエネルギーが昇温に寄与するからである。 Note that the temperature of the photoelectric conversion unit 121 is increased by the irradiation of the infrared laser beam 1121L because the energy corresponding to the heat loss that does not contribute to power generation out of the energy of the infrared laser beam 1121L irradiated to the photoelectric conversion unit 121 increases. This is because it contributes to temperature.
光源制御部１１１は、照明用光源１１２に可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射させるとともに、給電用光源１１２１に照射させる赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱め、または給電用光源１１２１に赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射を停止させる。これにより、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射により昇温した光電変換部１２１の温度を下げてさらに安全性を向上することができる。 The light source control unit 111 irradiates the illumination light source 112 with visible laser light 1122L, weakens the light intensity of the infrared laser light 1121L to be applied to the power supply light source 1121, or applies infrared laser light to the power supply light source 1121. The irradiation of 1121L is stopped. Thereby, the temperature of the photoelectric conversion part 121 heated by irradiation with infrared laser light 1121L can be lowered to further improve safety.
光電変換部１２１は、給電用光源１１２１により照射された赤外線のレーザー光１１２１Ｌを電力に変換することにより発電し、発電した電力を出力する。光電変換部１２１は、結晶系シリコン太陽電池により構成することができる。光電変換部１２１は、ＣＩＳ系太陽電池により構成してもよい。 The photoelectric conversion unit 121 generates power by converting the infrared laser light 1121L irradiated by the power source 1121 to electric power, and outputs the generated electric power. The photoelectric conversion unit 121 can be configured by a crystalline silicon solar cell. The photoelectric conversion unit 121 may be configured by a CIS solar cell.
電力検知部１２２は、光電変換部１２１により出力される出力電力を検知する。電力検知部１２２は、電流計および電流計を有して構成され、光電変換部１２１から出力される出力電流と出力電圧とをそれぞれ電流計と電圧計とにより測定し、出力電流と出力電圧の積を演算することにより出力電力を検知してもよい。 The power detection unit 122 detects the output power output from the photoelectric conversion unit 121. The power detection unit 122 includes an ammeter and an ammeter, and measures an output current and an output voltage output from the photoelectric conversion unit 121 using an ammeter and a voltmeter, respectively. The output power may be detected by calculating the product.
通信部１２３は、車両１２０と光源システム１１０との間で通信するためのインターフェースであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信インターフェースを利用することができる。通信部１２３は、電力検知部１２２により検知された光電変換部１２１からの出力電力の情報を光源システム１１０に送信する。さらに、通信部１２３は、蓄電部１２５の電池容量（ＳＯＣ）の情報を光源システム１１０に送信する。 The communication unit 123 is an interface for communicating between the vehicle 120 and the light source system 110, and for example, a wireless communication interface such as IEEE802.11, Bluetooth (registered trademark) can be used. The communication unit 123 transmits information on the output power from the photoelectric conversion unit 121 detected by the power detection unit 122 to the light source system 110. Further, the communication unit 123 transmits information on the battery capacity (SOC) of the power storage unit 125 to the light source system 110.
蓄電部１２５は、光電変換部１２１から出力され充電制御部１２４により昇圧された電力で充電されることにより、光電変換部１２１の出力電力を、車両１２０を駆動するための電力として蓄電する。蓄電池１２５は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成することができる。 The power storage unit 125 stores the output power of the photoelectric conversion unit 121 as power for driving the vehicle 120 by being charged with power output from the photoelectric conversion unit 121 and boosted by the charge control unit 124. The storage battery 125 can be composed of, for example, a lithium ion secondary battery.
充電制御部１２４は、コンピュータの構成要素である制御装置、演算装置、記憶装置、および入出力装置を有するプロセッサーにより構成することができ、車両１２０の各構成要素の制御や各種の演算処理を行う。さらに、充電制御部１２４は昇圧器を有し、光電変換部１２１により出力された電力を昇圧器により昇圧して蓄電池１２５を充電するための電力として出力する。 The charging control unit 124 can be configured by a processor having a control device, a calculation device, a storage device, and an input / output device, which are components of a computer, and controls each component of the vehicle 120 and performs various calculation processes. . Furthermore, the charging control unit 124 includes a booster, and boosts the power output from the photoelectric conversion unit 121 by the booster and outputs it as power for charging the storage battery 125.
充電制御部１２４は、電力検知部１２２により検知された光電変換部１２１の出力電力を通信部１２３により光源システム１１０へ送信させる。なお、電力検知部１２２が、検知した光電変換部１２１の出力電力を、直接、通信部１２３により光源システム１１０へ送信させてもよい。 The charging control unit 124 causes the communication unit 123 to transmit the output power of the photoelectric conversion unit 121 detected by the power detection unit 122 to the light source system 110. Note that the power detection unit 122 may cause the communication unit 123 to directly transmit the detected output power of the photoelectric conversion unit 121 to the light source system 110.
充電制御部１２４は、蓄電部１２５の電池容量（ＳＯＣ）を算出し、通信部１２３により光源システム１１０へ送信させる。 The charging control unit 124 calculates the battery capacity (SOC) of the power storage unit 125 and causes the communication unit 123 to transmit it to the light source system 110.
移動体給電システム１００の動作について説明する。 An operation of the mobile power feeding system 100 will be described.
図３は、移動体給電システムの動作を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the mobile power feeding system.
光源制御部１１１は、光照射部１１２に、車両１２０に搭載された光電変換部１２１への給電用光源１１２１による赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射を開始させる（Ｓ３０１）。 The light source control unit 111 causes the light irradiation unit 112 to start irradiation of the infrared laser beam 1121L by the power supply light source 1121 to the photoelectric conversion unit 121 mounted on the vehicle 120 (S301).
電力検知部１２２は、継続的に光電変換部１２１の出力電力を検知するモニタリングを開始する（Ｓ３０２）。通信部１２３は、電力検知部１２２によりモニタリングされている光電変換部１２１の出力電力を光源システム１１０に送信する。 The power detection unit 122 starts monitoring for continuously detecting the output power of the photoelectric conversion unit 121 (S302). The communication unit 123 transmits the output power of the photoelectric conversion unit 121 monitored by the power detection unit 122 to the light source system 110.
光源制御部１１１は、車両１２０から受信された光電変換部１２１による出力電力の平均値および標準偏差σの計算を開始する（Ｓ３０３）。 The light source control unit 111 starts calculating the average value and standard deviation σ of output power by the photoelectric conversion unit 121 received from the vehicle 120 (S303).
光電制御部１１１は、光電変換部１２１による出力電力が、出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍（３σ）より小さくなっていない場合は（Ｓ３０４：ＮＯ）、光電変換部１２１への赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射を継続する。 When the output power from the photoelectric conversion unit 121 is not smaller than three times the standard deviation (3σ) with respect to the average value of the output power (S304: NO), the photoelectric control unit 111 receives infrared rays to the photoelectric conversion unit 121. The laser beam 1121L is continuously irradiated.
光電制御部１１１は、光電変換部１２１による出力電力が、出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍より小さくなっている場合は（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、光電変換部１２１に照射する赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱める（Ｓ３０５）。このような光電変換部１２１の出力電力の減少により、光電制御部１１１は、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光照射範囲である第１範囲に侵入者等が侵入したことを検知する。なお、ステップＳ３０５においては、レーザー光１１２１Ｌの光強度を弱める代わりに、光電変換部１２１への赤外線のレーザー光１１２１Ｌの照射を一時的に停止してもよい。 When the output power from the photoelectric conversion unit 121 is smaller than three times the standard deviation with respect to the average value of the output power (S304: YES), the photoelectric control unit 111 irradiates the photoelectric conversion unit 121 with an infrared laser. The light intensity of the light 1121L is weakened (S305). Due to such a decrease in the output power of the photoelectric conversion unit 121, the photoelectric control unit 111 detects that an intruder or the like has entered the first range that is the light irradiation range of the infrared laser light 1121L. In step S305, instead of weakening the light intensity of the laser beam 1121L, irradiation of the infrared laser beam 1121L to the photoelectric conversion unit 121 may be temporarily stopped.
光電制御部１１１は、例えば、給電用光源１１２１が光電変換部１２１に赤外線のレーザー光１１２１Ｌを照射する第１範囲を含み第１範囲より広い第２範囲の全体に、照明用光源１１２２により可視光のレーザー光１１２２Ｌを照射する（Ｓ３０６）。これにより、侵入者等を警告して、赤外線のレーザー光１１２１Ｌが照射されている第１範囲を含む可視光のレーザー光１１２２Ｌが照射されている範囲からの退避を促す。 For example, the photoelectric control unit 111 includes a first range in which the power supply light source 1121 irradiates the photoelectric conversion unit 121 with the infrared laser light 1121L, and the illumination light source 1122 applies visible light to the entire second range wider than the first range. The laser beam 1122L is irradiated (S306). Accordingly, an intruder or the like is warned and evacuation from the range irradiated with the visible laser beam 1122L including the first range irradiated with the infrared laser beam 1121L is urged.
光電制御部１１１は、光電変換部１２１の出力電力が、光電変換部１２１に照射する赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱めている間の出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍より大きくなっているかどうか判断する（Ｓ３０７）。ステップＳ３０６における警告により侵入者等が第１範囲から退避したときは、障害物がなくなることにより光電変換部１２１による出力電力が増加する。光電制御部１１１は、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱めている間の光電変換部１２１による出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍より出力電力が大きくなったことにより、出力電力が増加したと判断する。 The photoelectric control unit 111 is configured such that the output power of the photoelectric conversion unit 121 is greater than three times the standard deviation with respect to the average value of the output power while the light intensity of the infrared laser light 1121L applied to the photoelectric conversion unit 121 is weakened. It is determined whether or not (S307). When an intruder or the like evacuates from the first range due to the warning in step S306, the output power from the photoelectric conversion unit 121 increases due to the absence of the obstacle. The photoelectric control unit 111 has an output power larger than three times the standard deviation with respect to the average value of the output power by the photoelectric conversion unit 121 while the light intensity of the infrared laser beam 1121L is weakened. Judge that it has increased.
光電制御部１１１は、出力電力が、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱めている間の出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍より大きくなっていない場合は（Ｓ３０７：ＮＯ）、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱めた給電を継続する。 When the output power is not greater than three times the standard deviation with respect to the average value of the output power while the light intensity of the infrared laser beam 1121L is weakened (S307: NO), the photoelectric control unit 111 The power supply in which the light intensity of the laser beam 1121L is weakened is continued.
光電制御部１１１は、出力電力が、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を弱めている間の出力電力の平均値に対し標準偏差の３倍より大きくなった場合は（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、赤外線のレーザー光１１２１Ｌの光強度を当初の光強度にまで強める（Ｓ３０８）。 If the output power becomes larger than three times the standard deviation with respect to the average value of the output power while the light intensity of the infrared laser beam 1121L is weakened (S307: YES), the photoelectric control unit 111 The light intensity of the laser light 1121L is increased to the original light intensity (S308).
本実施形態は以下の効果を奏する。 This embodiment has the following effects.
車両に搭載された光電変換部への光照射範囲に侵入者等が侵入したことを光電変換部からの出力電力に基づいて検知し、光照射範囲またはその周辺範囲に可視光を照射して警告することで侵入者等に光照射範囲からの退避を促す。これにより、侵入者等による侵入を電気的手段により迅速に検知できるとともに、侵入者等の安全性の確保および充電効率の維持を実現することができる。 Detects that an intruder has entered the light irradiation range to the photoelectric conversion unit mounted on the vehicle based on the output power from the photoelectric conversion unit, and irradiates visible light to the light irradiation range or its peripheral range to warn By doing so, an intruder or the like is urged to evacuate from the light irradiation range. Thereby, intrusion by an intruder or the like can be quickly detected by electric means, and safety of the intruder or the like can be ensured and charging efficiency can be maintained.
さらに、光電変換部への光照射範囲に侵入者等が侵入したことを光電変換部からの出力電力に基づいて検知した際、給電のために光電変換部に照射させている光を弱め、または停止させる。これにより、光照射範囲に侵入者等が侵入した場合に、昇温した光電変換部の温度を下げてさらに安全性を向上することができる。 Furthermore, when detecting that an intruder or the like has entered the light irradiation range to the photoelectric conversion unit based on the output power from the photoelectric conversion unit, weaken the light irradiated to the photoelectric conversion unit for power supply, or Stop. Thereby, when an intruder etc. penetrate | invade into a light irradiation range, the temperature of the photoelectric conversion part which heated up can be lowered | hung and safety | security can be improved further.
さらに、給電のために光電変換部に照射させている光を弱め、または停止させている間に光電変換部からの出力電力が増加した場合、給電のために光電変換部に照射する光を強め、または停止させている光の照射を再開させる。これにより、発電効率の低下を防止することができる。 Furthermore, if the output power from the photoelectric conversion unit increases while the light applied to the photoelectric conversion unit for power supply is weakened or stopped, the light applied to the photoelectric conversion unit for power supply is increased. , Or resume the irradiation of the light that has been stopped. Thereby, the fall of power generation efficiency can be prevented.
さらに、可視光を照射する範囲を、給電のための光照射範囲を含み当該光照射範囲より広い範囲とする。これにより、給電のための光照射範囲を適当な余裕を設けて侵入者等および周囲に報知することができるため、侵入者等が光照射範囲に近づくことを防止し、侵入者等の安全性の確保および充電効率の維持をより確実に実現することができる。 Furthermore, the range in which visible light is irradiated is set to a range wider than the light irradiation range including the light irradiation range for power feeding. As a result, the light irradiation range for power supply can be notified to the intruder and the surrounding area with an appropriate margin, so that the intruder and the like can be prevented from approaching the light irradiation range, and the safety of the intruder, etc. And maintaining the charging efficiency can be realized more reliably.
本発明に係る移動体給電システムおよび移動体給電方法は上述した実施形態に限定されない。 The mobile power feeding system and the mobile power feeding method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments.
例えば、上述した実施形態においては、光電変換部の出力電圧が減少したことにより侵入物等を検知した際に、可視光を照射させるとともに給電のために照射している赤外線のレーザー光を弱め、または照射を停止している。しかし、可視光の照射はせずに、赤外線のレーザー光を弱め、または照射を停止してもよい。光電変換部による出力電圧が減少したことで侵入物等を検知した際に赤外線のレーザー光を弱め、または照射を停止することにより、光照射範囲に侵入者等が侵入した場合に、昇温した光電変換部の温度を下げて安全性を向上することができる。 For example, in the above-described embodiment, when an intruder or the like is detected due to a decrease in the output voltage of the photoelectric conversion unit, the visible laser beam is irradiated and the infrared laser beam irradiated for power supply is weakened. Or irradiation is stopped. However, infrared laser light may be weakened or irradiation may be stopped without irradiation with visible light. When an intruder or the like enters the light irradiation range by weakening the infrared laser beam or stopping the irradiation when an intruder or the like is detected due to a decrease in the output voltage by the photoelectric conversion unit, the temperature is increased. Safety can be improved by lowering the temperature of the photoelectric conversion unit.
また、上述した実施形態においては、可視光を照射させて警告することで侵入者等に光照射範囲からの退避を促している。しかし、侵入者等に風を吹きつける、車両を揺らす、光電変換部を発光させる、臭気を放出する、擬音を発する、超音波を発する、クラクションを鳴らす等、により警告することで侵入者等に光照射範囲からの退避を促してもよい。 In the above-described embodiment, the intruder or the like is urged to evacuate from the light irradiation range by giving a warning by irradiating visible light. However, the intruders can be alerted by blowing wind on the intruder, shaking the vehicle, causing the photoelectric conversion unit to emit light, emitting odors, generating imitations, emitting ultrasonic waves, sounding horns, etc. You may prompt the evacuation from the light irradiation range.
１００ 移動体給電システム、
１１０ 光源システム、
１１１ 光源制御部、
１１２ 光照射部、
１１２１ 給電用光源、
１１２２ 照明用光源、
１２０ 車両、
１２１ 光電変換部、
１２２ 電力検知部、
１２４ 蓄電制御部、
１２５ 蓄電部。
100 mobile power supply system,
110 light source system,
111 light source controller,
112 light irradiation part,
1121 Light source for power supply,
1122 Light source for illumination,
120 vehicles,
121 photoelectric conversion unit,
122 power detector,
124 power storage control unit,
125 Power storage unit.
Claims (8)
前記光電変換部に光を照射する第１光照射部と、
前記第１光照射部により光が照射される範囲を含むあらかじめ定められた範囲の一部または全体に可視光を照射する第２光照射部と、
前記光電変換部により出力される電力を検知する電力検知部と、
前記電力検知部により検知された電力が減少したときに、第２光照射部に可視光を照射させる制御部と、
を有する移動体給電システム。 A photoelectric conversion unit that converts irradiated light into electric power and outputs the electric power; and a power storage unit that stores electricity for driving the mobile body by being charged with the electric power output from the photoelectric conversion unit. A system for charging the power storage unit by irradiating light to the photoelectric conversion unit of the mobile body,
A first light irradiation unit for irradiating the photoelectric conversion unit with light;
A second light irradiating unit that irradiates visible light to part or all of a predetermined range including a range irradiated with light by the first light irradiating unit;
A power detection unit that detects power output by the photoelectric conversion unit;
A control unit that irradiates the second light irradiation unit with visible light when the power detected by the power detection unit decreases ; and
A mobile power feeding system.
前記光電変換部に光を照射する段階（ａ）と、
前記光電変換部により出力される電力を検知する段階（ｂ）と、
前記段階（ｂ）において検知された電力が減少したときに、前記段階（ａ）において光が照射される範囲を含むあらかじめ定められた範囲の一部または全体に可視光を照射する段階（ｃ）と、
を有する移動体給電方法。 A photoelectric conversion unit that converts irradiated light into electric power and outputs the electric power; and a power storage unit that stores electricity for driving the mobile body by being charged with the electric power output from the photoelectric conversion unit. A method for charging the power storage unit by irradiating light to the photoelectric conversion unit of the mobile body,
Irradiating the photoelectric conversion part with light (a);
Detecting the power output by the photoelectric converter ( b );
(C) irradiating a part or the whole of a predetermined range including the range irradiated with light in the step (a) when the electric power detected in the step ( b ) decreases. When,
A mobile power feeding method comprising:
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