JP7251379B2 - 車両給電システム - Google Patents
車両給電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7251379B2 JP7251379B2 JP2019136107A JP2019136107A JP7251379B2 JP 7251379 B2 JP7251379 B2 JP 7251379B2 JP 2019136107 A JP2019136107 A JP 2019136107A JP 2019136107 A JP2019136107 A JP 2019136107A JP 7251379 B2 JP7251379 B2 JP 7251379B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- vehicle
- power
- supplied
- intersection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M7/00—Power lines or rails specially adapted for electrically-propelled vehicles of special types, e.g. suspension tramway, ropeway, underground railway
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
この形態の車両給電システムによれば、目的地に到達する前に車両が電欠となってしまう可能性を低減することができる。また、別の目的地へ向けて車両が再出発した際に、車両に対して給電可能な場所まで到達できず、車両が電欠となってしまう可能性を低減することができる。
図1に示すように、車両給電システム10は、車両走行路RSの交差点等に設置された車両信号表示装置である信号機TLの停止表示によって、停止線SLの手前側の給電可能路RCで停車した車両200に対して、給電可能路RCに設置された給電装置100から非接触で給電が可能な車両給電システムである。車両200は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。なお、信号機TLは、車両が進行可能である旨を示す進行表示(例えば青信号である)、車両が進行不可である旨を示す停止表示(例えば赤信号である)、及び進行表示から停止表示に切り替わる間の注意表示(例えば黄信号)を行なう。なお、注意表示を行なわないものであっても良い。図1において、x軸方向は車両走行路RSの車線に沿った車両200の進行方向を示し、y軸方向は車両走行路RSの幅方向を示し、z軸方向は垂直上方向を示す。後述する他の図におけるx,y,z軸の方向も、図1と同じ方向を示している。
(1回の給電機会の給電電力Pf)=(目的地までに必要な電力量Wrq)/[(給電機会の数Nc)・(停車確率ks)・(平均停車時間tm)] ・・・(1)
交差点1では、出発地から交差点1までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf1での給電(図3のステップS240)が実行される。
走行経路の情報から、出発地から交差点1までの第1消費電力量Wc1、交差点1から交差点2までの第2消費電力量Wc2、交差点2から交差点3までの第3消費電力量Wc3、及び、交差点3から目的地までの第4消費電力量Wc4を計算する。そして、出発地から目的地の手前にある最後の交差点3までの消費電力量の総量S1=(Wc1+Wc2+Wc3)を計算する。
Wrq1=S1+(WtーWs)
=(Wc1+Wc2+Wc3+Wc4)+(We-Ws)
=ΣWc+(We-Ws)
出発地から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、出発地から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc1を計算することができる。なお、本例ではNc1=3である。
交差点1における1回の給電機会の給電電力Pf1は、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。
Pf1=Wrq1/(Nc1・ks・tm)
=Wrq1/(3・ks・tm)
なお、ksは走行経路中の交差点における給電可能路に停車する確率、tmは1回の給電機会において給電可能路RCに停車している平均時間である。停車確率ksは、例えば、各交差点で停車する場合をks=1として、交通流の状態に応じて1未満の値に設定される。
交差点1の給電可能路RCでは、上記[1-3]で求められた給電電力Pf1で、停車時間t1の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf1=(Pf1・t1)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図6に示すように、バッテリのSOCが、出発地残量Wsから、交差点1の出発時残量Ws1まで増加される。なお、交差点1の出発時残量Ws1は、Ws1=(Ws-Wc1+Wf1)で表される。
交差点2では、再出発地である交差点1から交差点2までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf2での給電(図3のステップS240)が実行される。
上記[1]の交差点1における給電の場合と同様に、出発地に対応する走行再開地である交差点1から目的地までの必要電力量Wrq2を計算する。必要電力量Wrq2は、以下のように、交差点1から最後の交差点3までの消費電力の総量S2=(Wc2+Wc3)に、要求値Wtと交差点1の出発時残量Ws1の差から求められる要求増加量(Wt-Ws1)を加算した値として求めることができる。また、必要電力量Wrq2は、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算し、交差点1における1回の給電機会の給電量Wf1を減算した値として求めることもできる。さらにまた、必要電力量Wrq2は、以下のように、出発地から目的地までの必要電力量Wrq1から、給電量Wf1を減算した値として求めることもできる。
Wrq2=S2+(Wt-Ws1)
=Wc2+Wc3+(We+Wc4)-(Ws-Wc1+Pf1)
=ΣWc+(We-Ws)-Wf1
=Wrq1-Wf1
[2-2]給電機会残数(ステップS220)
交差点1から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点1から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc2を計算することができる。なお、本例ではNC2=(Nc1-1)=2である。
交差点2における1回の給電機会の給電電力Pf2は、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。
Pf2=Wrq2/(Nc2・ks・tm)
=Wrq2/(2・ks・tm)
=(Wrq1-Wf1)/(2・ks・tm)
交差点2の給電可能路RCでは、上記[2-3]で求められた1回の給電機会の給電電力Pf2で、停車時間t2の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf2=(Pf2・t2)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図6に示すように、バッテリのSOCが、交差点1の出発時残量Ws1から、交差点2の出発時残量Ws2まで増加される。なお、交差点2の出発時残量Ws2は、Ws2=(Ws1-Wc2+Wf2)、すなわち、Ws2=(Ws-Wc1-Wc2+Wf1+Wf2)で表される。
交差点3では、再出発地である交差点2から交差点3までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf3での給電(図3のステップS240)が実行される。
上記[2]の交差点2における給電の場合と同様に、走行再開地である交差点2から目的地までの必要電力量Wrq3を計算する。すなわち、必要電力量Wrq3は、以下のように、交差点2から最後の交差点3までの消費電力の総量S3=Wc3に、要求値Wtと交差点2の出発時残量Ws2の差から求められる要求増加量(Wt-Ws2)を加算した値として求めることができる。また、必要電力量Wrq3は、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算し、交差点1における1回の給電機会の給電量Wf1と交差点2における1回の給電機会の給電量Wf2の和(Wf1+Wf2)を減算した値として求めることもできる。さらにまた、必要電力量Wrq3は、以下のように、出発地から目的地までの必要電力量Wrq1から、給電量Wf1と給電量Wf2の和(Wf1+Wf2)を減算した値として求めることもできる。
Wrq3=S3+(Wt-Ws2)
=Wc3+(We+Wc4)-(Ws-Wc1-Wc2+Wf1+Wf2)
=(Wc1+Wc2+Wc3+Wc4)+(We-Ws)-(Wf1+Wf2)
=Wrq1-(Wf1+Wf2)
交差点2から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点2から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc3を計算することができる。なお、本例ではNc3=(Nc2-1)=(Nc1-2)=1である。
交差点3における1回の給電機会の給電電力Pf3は、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。
Pf3=Wrq3/(Nc3・ks・tm)
=Wrq3/((1・ks・tm)
=(Wrq1-Wf1-Wf2)/(1・ks・tm)
交差点2の給電可能路RCでは、上記[3-3]で求められた給電電力Pf3で、停車時間t3の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf3=(Pf3・t3)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図6に示すように、バッテリのSOCが、交差点2の出発時残量Ws2から、交差点3の出発時残量Ws3、すなわち、少なくとも、要求値Wtまで増加される。なお、交差点3の出発時残量Ws3、すなわち、Ws3=(Ws2-Wc3+Wf3)、すなわち、Ws3=(Ws-Wc1-Wc2-Wc3+Wf1+Wf2+Wf3)で表される。
図7に実線で示すように、交差点1を通過した場合には、交差点1では給電が行なわれないため、破線(図6の実線に対応)で示した交差点1で給電が行なわれた場合に比べて、交差点2で停車した場合のバッテリ残量が低下する。このため、第1実施形態と同様に、各交差点で停車した場合と同じ給電電力Pfで給電を実行したとすると、最後の交差点3における給電後のバッテリ残量Ws3が要求値Wt以上とならない可能性がある。そこで、この場合には、以下で説明するように、交差点2における1回の給電機会の給電電力を給電電力Pf2から給電電力Pf2bに増加させ、交差点3における給電電力を給電電力Pf3から給電電力Pf3bに増加させて、図7に実線で示すように、最後の交差点3における給電後のバッテリ残量Ws3が要求値Wt以上となるようにすることが好ましい。
交差点2では、出発地から交差点2までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf2bでの給電(図3のステップS240)が実行される。
出発地から目的地までの必要電力量Wrq2bを計算する。すなわち、必要電力量Wrq2bは、以下のように、出発地から最後の交差点3までの消費電力の総量S2b=(Wc1+Wc2+Wc3)に、要求値Wtと出発地残量Wsの差から求められる要求増加量(Wt-Ws)を加算した値として求めることができる。また、必要電力量Wrq2bは、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算した値として求めることができる。なお、この必要電力量Wrq2bは、第1実施形態の交差点1における必要電力量Wrq1と同じである。従って、必要電力量Wrq2bは、第1実施形態における必要電力量Wrq2よりも大きくなる。
Wrq2b=S2b+(Wt-Ws)
=(Wc1+Wc2+Wc3)+(We+Wc4)-Ws
=ΣWc+(We-Ws)
=Wrq1>Wrq2
交差点1の通過時には、通過した交差点1から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点1から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc2を計算することができる。なお、本例ではNc2=2である。
交差点2における1回の給電機会の給電電力Pf2bは、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。なお、上記のように、必要電力量Wrq2bは第1実施形態における必要電力量Wrq2よりも大きくなるので、給電電力Pf2bは第1実施形態における給電電力Pf2よりも大きくなる(図7の破線及び実線の傾き参照)。
Pf2b=Wrq2b/(Nc2・ks・tm)
=Wrq2b/(2・ks・tm)
=Wrq1/(2・Ks・tm)>Pf2
交差点2の給電可能路RCでは、上記[1-3]で求められた1回の給電機会の給電電力Pf2bで、停車時間t2の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf2b=(Pf2b・t2)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図7に示すように、バッテリのSOCが、出発地残量Wsから、交差点2の出発時残量Ws2bまで増加される。なお、交差点2の出発時残量Ws2bは、Ws2b=(Ws-Wc1-Wc2+Wf2b)で表される。出発時残量Ws2bは、交差点1で停車した場合の出発時残量Ws2よりも低くなっている。
交差点3では、再出発地である交差点2から交差点3までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf3bでの給電(図3のステップS240)が実行される。
上記[1]の交差点2における給電の場合と同様に、走行再開地である交差点2から目的地までの必要電力量Wrq3bを計算する。すなわち、必要電力量Wrq3bは、以下のように、交差点2から最後の交差点3までの消費電力の総量S3=Wc3に、要求値Wtと交差点2の出発時残量Ws2bの差から求められる要求増加量(Wt-Ws2)を加算した値として求めることができる。また、必要電力量Wrq3bは、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算し、交差点2における1回の給電機会の給電量Wf2bを減算した値として求めることができる。さらにまた、必要電力量Wrq3bは、以下のように、出発地から目的地までの必要電力量Wrq1から、給電量Wf2bを減算した値として求めることができる。なお、給電量Wf2bは、交差点1における給電量Wf1と交差点2いのける給電量Wf2の和(Wf1+Wf2)よりも小さいので、必要電力量Wrq3bは、第1実施形態における必要電力量Wrq3よりも大きくなる。
Wrq3b=S3+(Wt-Ws2b)
=(Wc1+Wc2+Wc3+Wc4)+(We-Ws)-Wf2b
=ΣWc+(We-Ws)-Wf2b
=Wrq1-Wf2b>Wrq3
交差点2から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点2から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc3を計算することができる。なお、本例ではNc3=(Nc2-1)=1である。
交差点3における1回の給電機会の給電電力Pf3bは、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。なお、上記のように、必要電力量Wrq3bは、交差点1及び交差点2で停車した場合の必要電力量Wrq3よりも大きくなるので、給電電力Pf3bは、第1実施形態における給電電力Pf3よりも大きくなる(図7の破線及び実線の傾き参照)。
Pf3b=Wrq3b/(Nc3・ks・tm)
=Wrq3b/(1・ks・tm)
=(Wrq1-Wf2b)/(1・ks・tm)>Pf3
交差点3の給電可能路RCでは、上記[2-3]で求められた給電電力Pf3bで、停車時間t3の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf3b=(Pf3b・t3)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図7に示すように、バッテリのSOCが、交差点2の出発時残量Ws2bから、交差点3の出発時残量Ws3b、すなわち、少なくとも、要求値Wtまで増加される。なお、交差点3の出発時残量Ws3bは、Ws3b=(Ws2b-Wc3+Wf3b)、すなわち、Ws3b=(Ws-Wc1-Wc2-Wc3+Wf2b+Wf3b)で表される。
図8に実線で示すように、信号機TLの停止表示(赤信号である)により交差点1の給電可能路RCで車両200が1度停車し、その後信号機TLの進行表示(青信号である)により走行可能となったが、渋滞により給電可能路RC内から移動できず、再び信号機TLが停止表示となった場合には、交差点1において複数回の給電が行なわれる。この場合において、第1実施形態で説明したように、各交差点で停車した場合と同じ給電電力Pfで給電を実行したとすると、交差点1で複数回の給電がなされるために、交差点2あるいは交差点3における給電によって、メインバッテリ230のSOCとして蓄電可能な最大値までの充電に必要な電力量よりも多く余分な電力量が供給されてしまう可能性がある。そこで、この場合には、以下で説明するように、交差点2における給電電力を給電電力Pf2から給電電力Pf2cに減少させ、交差点3における給電電力を給電電力Pf3から給電電力Pf3cに減少させて、図8に実線で示すように、最後の交差点3における給電後のバッテリ残量Ws3cが要求値Wt以上となるようにすることが好ましい。
交差点2では、交差点1から交差点2までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf2cでの給電(図3のステップS240)が実行される。
交差点1から目的地までの必要電力量Wrq2cを計算する。すなわち、必要電力量Wrq2cは、以下のように、交差点1から最後の交差点3までの消費電力の総量S2=(Wc2+Wc3)に、要求値Wtと交差点1の出発時残量Ws1cとの差から求められる要求増加量(Wt-Ws1c)を加算した値として求めることができる。なお、交差点1の出発時残量Ws1cは、Ws1c=Ws-Wc1+2・Wf1で表される。従って、必要電力量Wrq2cは、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算し、交差点1における2回分の給電量(2・Wf1)を減算した値として求めることができる。なお、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算した値は、第1実施形態の交差点1における必要電力量Wrq1と同じである。従って、必要電力量Wrq2cは、第1実施形態の交差点2における必要電力量Wrq2よりも小さくなる。
Wrq2c=S2+(Wt-Ws1c)
=(Wc2+Wc3)+(We+Wc4)-(WsーWc1+2・Wf1)
=ΣWc+(We-Ws)-2・Wf1
=Wrq1-2・Wf1<Wrq2
交差点1で給電後であるので、交差点1から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点1から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc2を計算することができる。なお、本例ではNc2=2である。
交差点2における1回の給電機会の給電電力Pf2cは、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。なお、上記のように、必要電力量Wrq2cは、第1実施形態における必要電力量Wrq2よりも小さくなるので、給電電力Pf2cは、第1実施形態における給電電力Pf2よりも小さくなる(図8の破線及び実線の傾き参照)。
Pf2c=Wrq2c/(Nc2・ks・tm)
=Wrq2c/(2・ks・tm)<Pf2
交差点2の給電可能路RCでは、上記[1-3]で求められた給電電力Pf2cで、停車時間t2の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf2c=(Pf2c・t2)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図8に示すように、バッテリのSOCが、交差点1の出発時残量Ws1cから、交差点2の出発時残量Ws2cまで増加される。なお、交差点2の出発時残量Ws2cは、Ws2c=(Ws-Wc1-Wc2+2・Wf1+Wf2c)で表される。
交差点3では、再出発地である交差点2から交差点3までの間に以下の計算(図3のステップS220~S240)により求められた給電電力Pf3cでの給電(図3のステップS240)が実行される。
上記[1]の交差点2における給電の場合と同様に、走行再開地である交差点2から目的地までの必要電力量Wrq3cを計算する。すなわち、必要電力量Wrq3cは、以下のように、交差点2から最後の交差点3までの消費電力の総量S3=Wc3に、要求値Wtと交差点2の出発時残量Ws2cの差から求められる要求増加量(Wt-Ws2c)を加算した値として求めることができる。また、必要電力量Wrq3cは、以下のように、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算し、交差点1における2回分の給電量(2・Wf1)と交差点2における給電量Wf2cの和(2・Wf1-Wf2c)を減算した値として求めることができる。なお、出発地から目的地までの消費電力量の総量ΣWcに、目的地要求残量Weと出発地残量Wsの差から求められる目的地増加量(We-Ws)を加算した値は、第1実施形態の交差点1における必要電力量Wrq1と同じである。従って、必要電力量Wrq3cは、第1実施形態の交差点3における必要電力量Wrq3よりも小さくなる。
Wrq3b=S3+(Wt-Ws2c)
=(Wc1+Wc2+Wc3+Wc4)+(We-Ws)-(2・Wf1+Wf2c)
=ΣWc+(We-Ws)-(2・Wf1+Wf2c)
=Wrq1-(2・Wf1+Wf2c)<Wrq3
交差点2で給電後であるので、交差点2から目的地までの走行経路に含まれる給電可能路RCを有する交差点の数を計算することにより、交差点2から目的地までの間の給電機会残数Ncの値Nc3を計算することができる。なお、本例ではNc3=(Nc2-1)=1である。
交差点3における1回の給電機会の給電電力Pf3bは、上式(1)に基づいて以下のように求めることができる。なお、上記のように、必要電力量Wrq3cは、第1実施形態における必要電力量Wrq3よりも小さくなるので、給電電力Pf3cは、第1実施形態における給電電力Pf3よりも小さくなる(図8の破線及び実線の傾き参照)。
Pf3c=Wrq3c/(Nc3・ks・tm)
=Wrq3c/(1・ks・tm)
=Wrq1-(2・Wf1+Wf2c)<Pf3
交差点3の給電可能路RCでは、上記[2-3]で求められた給電電力Pf3cで、停車時間t3の間だけ給電が行なわれ、給電量Wf3c=(Pf3c・t3)だけバッテリのSOCが増加される。これにより、図8に示すように、バッテリのSOCが、交差点2の出発時残量Ws2cから、交差点3の出発時残量Ws3c、すなわち、少なくとも、要求値Wtまで増加される。なお、交差点3の出発時残量Ws3cは、Ws3c=(Ws2c-Wc3+Wf3c)、すなわち、Ws3c=(Ws-Wc1-Wc2-Wc3+2・Wf1+Wf2c+Wf3c)で表される。
第3実施形態で説明したように、1つの交差点において複数回の給電が行なわれる場合には、以下で説明するように、その交差点の給電装置100における給電側制御装置140が、図9に示す給電制御処理を行なうようにしてもよい。この給電制御処理は、図4に示した給電制御処理のステップS120とステップS130との間に、ステップS121,S122の処理が加えられている。
図11に示すように、給電可能路RC内における停車位置が停止SLに対して後方の車両200tの場合には、停車時間が短くなる可能性が高い。例えば、図12に破線で示すように、交差点2において、図11に示すような状況が発生して、車両200tの停車時間が第1実施形態における停車時間t2(図6参照)に比べて短い停車時間t2dとなった場合、給電量Wf2が小さくなり、最後の交差点3の出発時残量Ws3が要求値Wtまで上昇できない可能性がある。
上記各実施形態では、要求値Wtとして、少なくも、目的地残量Weを確保することが可能な値を設定していたが、メインバッテリ230のSOCとして蓄電可能な最大値を要求値Wtとして設定してもよい。このようにすれば、到着した目的地から他の目的地に出発した際に、目的地の周囲のいずれかの給電可能路RCまで到達する前にバッテリ残量がゼロになり、電欠となってしまう可能性をより低減することができる。
Claims (11)
- 車両走行路(RS)の給電可能路(RC)に設置された給電装置(100)から車両(200)に対して給電を行なう車両給電システム(10)であって、
前記車両は、目的地までの走行経路上における1回の給電機会における単位時間あたりの給電電力(Pf)を、前記走行経路上における前記目的地の手前の最後の給電機会における給電によって、前記車両に搭載されるバッテリ(230)の蓄電量が、前記目的地に到着時の前記バッテリの蓄電量が目的地要求残量以上となるように前記目的地に応じて設定される要求値(Wt)以上となるように調整し、
前記給電装置は、前記車両走行路の交差点に設置され、前記交差点に設置された車両信号表示装置(TL)の停止表示によって対応する給電可能路上に前記車両が停車した場合に、前記車両から受け取った前記1回の給電電力に従って前記車両に対して給電を行い、
前記車両は、前記1回の給電電力を、対応する前記給電可能路に前記車両が停車する平均停車時間(tm)を用いて調整する、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 請求項1に記載の車両給電システムであって、
前記車両は、前記1回の給電電力を、さらに、対応する給電可能路に前記車両が停車する確率(ks)を用いて調整する、
車両給電システム。 - 請求項1または請求項2に記載の車両給電システムであって、
前記要求値は前記バッテリの蓄電量として蓄電可能な最大値である、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の車両給電システムであって、
前記車両は、前記走行経路上の各給電機会における給電量が均等となるように、前記1回の給電機会の給電電力を調整する、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の車両給電システムであって、
前記車両は、前記走行経路上のいずれかの給電機会で給電が行なわれなかった場合には、次の給電機会以降における前記1回の給電機会の給電電力を増加させる、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 請求項1から請求項3、請求項5のいずれか一項に記載の車両給電システムであって、
前記車両は、前記走行経路上のいずれかの給電機会に対応する給電可能路上において、車両用信号装置(TL)の複数回の停止表示によって停車して、前記車両に対して複数回の給電が行なわれた場合には、少なくとも、次の給電機会における前記1回の給電機会の給電電力を減少させる、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の車両給電システムであって、
前記給電装置は、対応する給電可能路に停車した複数の車両に対して給電を行なうにあたり、前記複数の車両のそれぞれから要求される給電電力の総量が、前記給電装置で給電可能な給電可能量を超えた場合には、前記複数の車両にそれぞれ関連付けられている優先度に応じて給電電力を分配する、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 車両走行路(RS)の給電可能路(RC)に設置された給電装置(100)から車両(200)に対して給電を行なう車両給電システム(10)であって、
前記車両は、目的地までの走行経路上における1回の給電機会の給電電力(Pf)を、前記走行経路上の最後の給電機会における給電によって、前記車両に搭載されるバッテリ(230)の蓄電量が、前記目的地に応じて設定される要求値(Wt)以上となるように調整し、
前記給電装置は、前記車両走行路の交差点に設置され、前記交差点に設置された車両信号表示装置(TL)の停止表示によって対応する給電可能路上に前記車両が停車した際に、前記車両から受け取った前記1回の給電電力に従って前記車両に対して給電を行い、
前記車両は、前記1回の給電電力を、対応する前記給電可能路に前記車両が停車する平均停車時間(tm)を用いて調整し、
対応する給電可能路における前記車両の停車確率が高いほど、前記車両から受け取った前記1回の給電電力よりも低減させた給電電力で前記車両に対して給電を行なう、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 車両走行路(RS)の給電可能路(RC)に設置された給電装置(100)から車両(200)に対して給電を行なう車両給電システム(10)であって、
前記車両は、目的地までの走行経路上における1回の給電機会の給電電力(Pf)を、前記走行経路上の最後の給電機会における給電によって、前記車両に搭載されるバッテリ(230)の蓄電量が、前記目的地に応じて設定される要求値(Wt)以上となるように調整し、
前記給電装置は、前記車両走行路の交差点に設置され、前記交差点に設置された車両信号表示装置(TL)の停止表示によって対応する給電可能路上に前記車両が停車した際に、前記車両から受け取った前記1回の給電電力に従って前記車両に対して給電を行い、
前記車両は、前記1回の給電電力を、対応する前記給電可能路に前記車両が停車する平均停車時間(tm)を用いて調整し、
対応する給電可能路における前記車両の停車位置が、停止線から遠い車両に対して、前記車両から受け取った前記1回の給電電力よりも増加させた給電電力で給電を行なう、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 車両走行路(RS)の給電可能路(RC)に設置された給電装置(100)から車両(200)に対して給電を行なう車両給電システム(10)であって、
前記車両は、目的地までの走行経路上における1回の給電機会の給電電力(Pf)を、前記走行経路上の最後の給電機会における給電によって、前記車両に搭載されるバッテリ(230)の蓄電量が、前記目的地に応じて設定される要求値(Wt)以上となるように調整し、
前記給電装置は、前記車両走行路の交差点に設置され、前記交差点に設置された車両信号表示装置(TL)の停止表示によって対応する給電可能路上に前記車両が停車した際に、前記車両から受け取った前記1回の給電電力に従って前記車両に対して給電を行い、
前記車両は、前記1回の給電電力を、対応する前記給電可能路に前記車両が停車する平均停車時間(tm)を用いて調整し、
対応する給電可能路に停車した複数の車両に対して給電を行なうにあたり、前記複数の車両のそれぞれから要求される給電電力の総量が、前記給電装置で給電可能な給電可能量を超えた場合には、前記複数の車両にそれぞれ関連付けられている優先度に応じて給電電力を分配し、
前記優先度は、前記車両のバッテリの蓄電量と、給電機会の残数と、で決定される、
ことを特徴とする車両給電システム。 - 車両走行路(RS)の給電可能路(RC)に設置された給電装置(100)から車両(200)に対して給電を行なう車両給電システム(10)であって、
前記車両は、目的地までの走行経路上における1回の給電機会の給電電力(Pf)を、前記走行経路上の最後の給電機会における給電によって、前記車両に搭載されるバッテリ(230)の蓄電量が、前記目的地に応じて設定される要求値(Wt)以上となるように調整し、
前記給電装置は、前記車両走行路の交差点に設置され、前記交差点に設置された車両信号表示装置(TL)の停止表示によって対応する給電可能路上に前記車両が停車した際に、前記車両から受け取った前記1回の給電電力に従って前記車両に対して給電を行い、
前記車両は、前記1回の給電電力を、対応する前記給電可能路に前記車両が停車する平均停車時間(tm)を用いて調整し、
前記1回の給電機会の給電電力は、
1回の給電機会の給電電力=目的地までに必要な電力量/[(走行経路上の給電機会の数)・(停車確率)・(1回の給電機会における平均停車時間))
で求められる、
ことを特徴とする車両給電システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019136107A JP7251379B2 (ja) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 車両給電システム |
PCT/JP2020/023578 WO2021014833A1 (ja) | 2019-07-24 | 2020-06-16 | 車両給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019136107A JP7251379B2 (ja) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 車両給電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021022957A JP2021022957A (ja) | 2021-02-18 |
JP7251379B2 true JP7251379B2 (ja) | 2023-04-04 |
Family
ID=74193385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019136107A Active JP7251379B2 (ja) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 車両給電システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7251379B2 (ja) |
WO (1) | WO2021014833A1 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005073313A (ja) | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Asahi Glass Co Ltd | 電気自動車の電力供給システム、そのシステムに用いられる電気自動車および同じく給電装置 |
JP2012213467A (ja) | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Maspro Denkoh Corp | 電動ゴルフカートの制御システム |
JP2012230027A (ja) | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Mitsubishi Motors Corp | 到着時刻予測システム |
JP2013038991A (ja) | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 充電システム、中央制御装置及び信号制御装置 |
JP2013228238A (ja) | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Toyota Motor Corp | 車両用情報提供システム、端末装置、および、サーバー |
JP2014045615A (ja) | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用充発電システム |
JP2014193095A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Nippon Signal Co Ltd:The | 非接触給電システム |
JP2015092328A (ja) | 2013-10-04 | 2015-05-14 | 株式会社東芝 | 電動車両の運行管理装置及び運行計画立案方法 |
JP2019041455A (ja) | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49122692A (ja) * | 1973-03-24 | 1974-11-22 | ||
KR101052801B1 (ko) * | 2009-12-10 | 2011-07-29 | 한국과학기술원 | 온라인 전기자동차의 충전 우선순위 결정방법 |
-
2019
- 2019-07-24 JP JP2019136107A patent/JP7251379B2/ja active Active
-
2020
- 2020-06-16 WO PCT/JP2020/023578 patent/WO2021014833A1/ja active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005073313A (ja) | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Asahi Glass Co Ltd | 電気自動車の電力供給システム、そのシステムに用いられる電気自動車および同じく給電装置 |
JP2012213467A (ja) | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Maspro Denkoh Corp | 電動ゴルフカートの制御システム |
JP2012230027A (ja) | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Mitsubishi Motors Corp | 到着時刻予測システム |
JP2013038991A (ja) | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 充電システム、中央制御装置及び信号制御装置 |
JP2013228238A (ja) | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Toyota Motor Corp | 車両用情報提供システム、端末装置、および、サーバー |
JP2014045615A (ja) | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用充発電システム |
JP2014193095A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Nippon Signal Co Ltd:The | 非接触給電システム |
JP2015092328A (ja) | 2013-10-04 | 2015-05-14 | 株式会社東芝 | 電動車両の運行管理装置及び運行計画立案方法 |
JP2019041455A (ja) | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021022957A (ja) | 2021-02-18 |
WO2021014833A1 (ja) | 2021-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5621898B2 (ja) | 情報提供装置 | |
JP5211103B2 (ja) | 車両用共鳴型非接触給電システム | |
US11186186B2 (en) | Control apparatus | |
JP7215351B2 (ja) | 走行中給電システム及び電動車両 | |
US10640002B2 (en) | Non-contact power transmission system | |
US20130013139A1 (en) | Information Terminal and Cruise Controller for Electric-Powered Vehicle | |
US20190061534A1 (en) | Electric vehicle | |
JP2013228238A (ja) | 車両用情報提供システム、端末装置、および、サーバー | |
KR20160024941A (ko) | 충전 장치 및 비접촉 급전 장치 | |
US20180339599A1 (en) | Non-contact power transmission system | |
JP2014007835A (ja) | 給電制御装置 | |
JP7251379B2 (ja) | 車両給電システム | |
JP2014193095A (ja) | 非接触給電システム | |
JP2016026949A (ja) | 車両の制御装置 | |
CN109955736B (zh) | 电动车 | |
CN116424148A (zh) | 供电***、服务器及电力调整方法 | |
KR20190080750A (ko) | 자동차 | |
US20230032752A1 (en) | Running mode proposal device, navigation device, and running control device | |
JP7099350B2 (ja) | 電動車両の警報装置 | |
JP2018182955A (ja) | 車両用非接触充電システム | |
US20210387535A1 (en) | Driving assistance apparatus | |
JP7371603B2 (ja) | ナビゲーションサーバー、ナビゲーションプログラム、及び、ナビゲーションシステム | |
JP2023103601A (ja) | サーバ、車両、およびこれらを含む給電システム、ならびに、給電システムの制御方法 | |
JP2018186630A (ja) | 車両用非接触充電システム | |
US20220234453A1 (en) | Power supply control device, power supply control program, and power supply control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210603 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230306 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7251379 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |