JP2013141350A - Contactless feed system and vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】送電側の一次コイルを移動させることなく、車両側の二次コイルを位置合わせの基準にすることが可能な非接触給電システム及び車両を提供する。
【解決手段】左右両輪を落とし込んで車両100を駐停車させる凹部で構成された車止め211,212と、該車止め211,212の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された送電コイル11とを駐停車区域200に配置する。また、前輪111,112間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された受電コイル31を車両100に配置する。車止め211,212で車両100の通過を阻止することによって車両100を前向きに駐停車させた場合、受電コイル31が送電コイル11と鉛直方向に重なり合う。
【選択図】図1A non-contact power feeding system and a vehicle capable of using a secondary coil on a vehicle side as a reference for alignment without moving a primary coil on a power transmission side.
SOLUTION: Car stops 211 and 212 configured by recesses for dropping both left and right wheels to park and stop a vehicle 100, and a power transmission coil 11 having a central portion arranged vertically above or vertically below an intermediate portion between the vehicle stops 211 and 212. Are arranged in the parking area 200. In addition, the power receiving coil 31 having a central portion arranged vertically above or vertically below an intermediate portion between the front wheels 111 and 112 is disposed in the vehicle 100. When the vehicle 100 is parked forward by preventing the vehicle 100 from passing by the car stops 211 and 212, the power receiving coil 31 overlaps the power transmitting coil 11 in the vertical direction.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、車両の下部に搭載された二次コイルに対し、前記車両を駐停車する駐停車区域に配置された一次コイルから電力を供給する非接触給電システム、及びこのシステムを構成する車両に関する。 The present invention relates to a non-contact power feeding system that supplies electric power from a primary coil disposed in a parking / stopping zone where the vehicle is parked and stopped to a secondary coil mounted on a lower part of the vehicle, and a vehicle constituting the system. .
近年、環境に優しい高燃費の車両としてHV(Hybrid Vehicle ;ハイブリッド自動車)及びEV(Electric Vehicle ;電気自動車)が急速に普及している。これらの車両は、何れも駆動輪を駆動するモータと、該モータに電力を供給する二次電池とを備える。HVの中でも充電の外部インタフェースを有するPHV(Plug-in Hybrid Vehicle )とEVとでは、車外から二次電池に対する充電が行われる。 In recent years, HVs (Hybrid Vehicles) and EVs (Electric Vehicles) are rapidly spreading as environmentally friendly and highly fuel-efficient vehicles. Each of these vehicles includes a motor that drives driving wheels and a secondary battery that supplies electric power to the motor. Among HVs, PHVs (Plug-in Hybrid Vehicles) and EVs having an external interface for charging charge the secondary battery from outside the vehicle.
一方、車両、携帯端末等の移動体が備える二次電池に対して、充電ケーブルを用いずに充電する方法として、非接触充電が近年着目されている。非接触充電を実現する方式の中では、電磁誘導又は磁気共鳴を用いる非放射型の方式と、電磁波を用いる放射型の方式とが主流であり、特に移動体では非放射型の方式が有力視されている。 On the other hand, non-contact charging has recently attracted attention as a method for charging a secondary battery included in a moving body such as a vehicle or a portable terminal without using a charging cable. Among non-contact charging methods, non-radiation type using electromagnetic induction or magnetic resonance and radiation type using electromagnetic waves are the mainstream, especially non-radiation type for mobile objects. Has been.
さて、車両を駐停車区域に駐停車させ、車両の二次電池に対して非接触充電を行う場合、駐停車区域に配された一次コイルと車両に搭載された二次コイルとの間における電力の伝送効率を高めるには、一次コイル及び二次コイルの水平方向の位置合わせが特に重要となる。 When the vehicle is parked and parked in the parking / stopping area and the secondary battery of the vehicle is contactlessly charged, the electric power between the primary coil placed in the parking / stopping area and the secondary coil mounted on the vehicle In order to increase the transmission efficiency, the horizontal alignment of the primary coil and the secondary coil is particularly important.
これに対し、例えば特許文献1では、固定側の一次コイルから電動車側の二次コイルに電磁結合による給電を行う非接触給電装置において、一次コイル側の給電状態と二次コイル側の受電状態とに基づいて給電効率が最大となるように、一次コイルの位置を移動させる技術が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 1, for example, in a non-contact power feeding device that feeds power by electromagnetic coupling from a primary coil on a fixed side to a secondary coil on an electric vehicle side, a power feeding state on a primary coil side and a power receiving state on a secondary coil side Based on the above, a technique for moving the position of the primary coil so as to maximize the power supply efficiency is disclosed.
また、特許文献2では、非接触電力供給装置が配された駐車場における1組の車止めの中間位置に一次コイルを配置しておき、左右の後輪の中間位置より後方に二次コイルを偏倚させて配置した車両の後輪を上記車止めに当てて停車させたときに、一次コイルの上方に二次コイルの中心を位置させる技術が開示されている。
Moreover, in
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、固定側に設けられた一次コイルの位置を移動させる移動手段が必要となり、構成が複雑になるという問題があった。また、特許文献2に開示された技術では、あくまでもインフラ側に配された一次コイルを位置合わせの基準にするため、二次コイルを搭載する車両において、二次コイルの位置が一義的に定まらないという問題があった。
However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires a moving means for moving the position of the primary coil provided on the fixed side, and there is a problem that the configuration becomes complicated. Moreover, in the technique disclosed in
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、送電側の一次コイルを移動させることなく、車両側の二次コイルを位置合わせの基準にすることが可能な非接触給電システム及び車両を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to make it possible to use the secondary coil on the vehicle side as a reference for alignment without moving the primary coil on the power transmission side. To provide a non-contact power feeding system and a vehicle.
本発明に係る非接触給電システムは、車両に搭載された二次コイルと、前記車両を駐停車する駐停車区域に配置された一次コイルとを備え、前記一次コイルから前記二次コイルに電力を供給する非接触給電システムであって、前記二次コイルは、前記車両における左右の前輪(又は後輪)間に配置してあり、前記駐停車区域には、前記前輪(又は後輪)の通過を阻止する車止めを配設してあり、前記車止めによって前記車両を前向き(又は後ろ向き)に駐停車させた場合、前記一次コイル及び二次コイルが鉛直方向に重なり合うようにしてあることを特徴とする。 A non-contact power feeding system according to the present invention includes a secondary coil mounted on a vehicle, and a primary coil disposed in a parking and stopping area where the vehicle is parked and stopped, and power is supplied from the primary coil to the secondary coil. In the non-contact power supply system to be supplied, the secondary coil is disposed between the left and right front wheels (or rear wheels) in the vehicle, and the front and rear wheels (or rear wheels) pass through the parking and stopping area. The primary coil and the secondary coil overlap in the vertical direction when the vehicle is parked forward (or backward) by the vehicle stop. .
本発明にあっては、駐停車区域に配設された車止めで車両の通過を阻止することによって車両を前向き(又は後ろ向き)に駐停車させた場合、車両の前輪(又は後輪)間に配置された二次コイルが、駐停車区域に配設された一次コイルと鉛直方向に重なり合う。
これにより、二次コイルが配置されている側を車止めに向けて車両を駐停車させた場合は、一次コイルと二次コイルとの相対的な位置決めが行われる。
In the present invention, when a vehicle is parked forward (or rearward) by preventing the vehicle from passing by a car stop disposed in the parking / stopping area, it is disposed between the front wheels (or rear wheels) of the vehicle. The secondary coil thus overlapped with the primary coil disposed in the parking and stopping area in the vertical direction.
Thereby, when the vehicle is parked and stopped with the side on which the secondary coil is disposed facing the vehicle stop, the primary coil and the secondary coil are relatively positioned.
本発明に係る非接触給電システムは、前記二次コイルは、中央部が、前記左右の前輪(又は後輪)間の中間部と、鉛直方向に重なるように配置してあることを特徴とする。 In the non-contact power feeding system according to the present invention, the secondary coil is arranged such that a central portion thereof overlaps with an intermediate portion between the left and right front wheels (or rear wheels) in a vertical direction. .
本発明にあっては、左右の前輪(又は後輪)間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に二次コイルの中央部を位置させる。
これにより、位置決めの基準となる二次コイルの水平方向の位置が、前輪(又は後輪)との位置関係で単純明快に定まると共に、一次コイル及び二次コイル間の位置決め精度が高まる。
In the present invention, the central portion of the secondary coil is positioned vertically above or vertically below the middle portion between the left and right front wheels (or rear wheels).
As a result, the horizontal position of the secondary coil serving as a positioning reference is determined simply and clearly based on the positional relationship with the front wheel (or rear wheel), and the positioning accuracy between the primary coil and the secondary coil is increased.
本発明に係る非接触給電システムは、前記一次コイル及び二次コイルは、磁性体からなるコアを含み、前記コアに導線を巻回してあり、前記導線の巻回の軸方向が前記車両の進行方向又は車幅方向となるようにしてあることを特徴とする。 In the non-contact power feeding system according to the present invention, the primary coil and the secondary coil include a core made of a magnetic material, and a conducting wire is wound around the core, and an axial direction of the winding of the conducting wire is a progression of the vehicle. It is characterized by being in the direction or the vehicle width direction.
本発明にあっては、磁性体コアに導線を巻回して一次コイル及び二次コイルとし、夫々のコイルの巻回軸を車両の進行方向又は車幅方向に向ける。
これにより、コアなしの場合よりも漏れ磁束が低減されると共に、鉛直方向のギャップ間での磁束密度が増大する。また、一次コイル及び二次コイル間の水平方向の位置ずれ量に対する結合度の低下度が小さい方向と、駐停車時の車両の位置ずれ量が大きい方向とを一致させることにより、車両の駐停車中における一次コイル及び二次コイル間の結合度が良好に確保される。
In the present invention, a conducting wire is wound around a magnetic core to form a primary coil and a secondary coil, and the winding axis of each coil is directed in the traveling direction or the vehicle width direction of the vehicle.
Thereby, the leakage magnetic flux is reduced as compared with the case without the core, and the magnetic flux density between the vertical gaps is increased. In addition, the vehicle is parked and stopped by matching the direction in which the degree of reduction in the degree of coupling with respect to the horizontal displacement between the primary coil and the secondary coil is small and the direction in which the displacement of the vehicle during parking is large. The degree of coupling between the primary coil and the secondary coil is ensured satisfactorily.
本発明に係る非接触給電システムは、前記車止めは、前記左右の前輪(又は後輪)の一方又は両方を落とし込む凹部であり、前記一次コイルは、中央部が、前記凹部又は前記凹部の側方に位置する部位と鉛直方向に重なるように配置してあることを特徴とする。 In the non-contact power feeding system according to the present invention, the vehicle stop is a concave portion into which one or both of the left and right front wheels (or rear wheels) are dropped, and the primary coil has a central portion at the side of the concave portion or the concave portion. It arrange | positions so that it may overlap with the site | part located in the perpendicular direction.
本発明にあっては、左右両輪の一方又は両方を落とし込んで車両を駐停車させる凹部が車止めを構成する。そして、凹部に落とし込まれた左右両輪の間に配されている車両側の二次コイルが、駐停車区域側の一次コイルと鉛直方向に重なり合うように、一次コイルを凹部に対して前後方向に位置決めする。つまり、左右両輪の間にわたって形成されている凹部(又は横方向の長さが短い凹部の側方延長線上に位置する部位)の鉛直上方又は鉛直下方に一次コイルの中央部を位置させる。
これにより、車止めで車両を駐停車させたときに、二次コイルの中央部に対する一次コイルの中央部の前後方向のずれが防止される。
In the present invention, a recess for dropping one or both of the left and right wheels to park the vehicle constitutes a vehicle stop. Then, the primary coil is arranged in the front-rear direction with respect to the recess so that the vehicle-side secondary coil placed between the left and right wheels dropped into the recess overlaps the primary coil on the parking / stopping zone side in the vertical direction. Position. In other words, the central portion of the primary coil is positioned vertically above or vertically below the recess formed between the left and right wheels (or a portion located on the lateral extension line of the recess having a short lateral length).
Thereby, when the vehicle is parked and stopped by the vehicle stop, the front-rear direction shift of the central portion of the primary coil with respect to the central portion of the secondary coil is prevented.
本発明に係る非接触給電システムは、前記車止めは、前記左右の前輪(又は後輪)の一方又は両方の乗り越えを阻止する凸部であり、前記一次コイルは、中央部が、前記凸部又は前記凸部の側方に位置する部位と鉛直方向に重なる位置から、前記凸部の高さに応じた距離だけ前記車両の後進(又は前進)方向に偏倚するように配置してあることを特徴とする。 In the non-contact power feeding system according to the present invention, the vehicle stop is a convex portion that prevents one or both of the left and right front wheels (or rear wheels) from getting over, and the primary coil has a central portion, the convex portion or The vehicle is disposed so as to deviate in the backward (or forward) direction of the vehicle by a distance corresponding to the height of the convex portion from a position that overlaps with a portion located on the side of the convex portion in the vertical direction. And
本発明にあっては、左右両輪の一方又は両方の乗り越えを阻止して車両を駐停車させる凸部が車止めを構成する。そして、凸部に阻止された左右両輪の間に配されている車両側の二次コイルが、駐停車区域側の一次コイルと鉛直方向に重なり合うように、一次コイルを凸部に対して前後方向に位置決めする。つまり、左右両輪の間にわたって形成されている凸部(又は横方向の長さが短い凸部の側方延長線上に位置する部位)の鉛直上方又は鉛直下方の位置から、前記凸部の高さに応じた距離だけ、車両の進入方向と反対方向にずらせた位置に一次コイルの中央部を配置する。
これにより、車止めで車両を駐停車させたときに、二次コイルの中央部に対する一次コイルの中央部の前後方向の位置ずれが防止される。
In the present invention, the convex portion that prevents one or both of the left and right wheels from getting over and parks the vehicle constitutes a vehicle stop. The primary coil is arranged in the front-rear direction with respect to the convex portion so that the secondary coil on the vehicle side disposed between the left and right wheels blocked by the convex portion overlaps with the primary coil on the parking / stopping zone side in the vertical direction. Position to. That is, the height of the convex portion from a position vertically above or vertically below a convex portion formed between the left and right wheels (or a portion located on a lateral extension line of the convex portion having a short lateral length). The central portion of the primary coil is arranged at a position shifted in the direction opposite to the vehicle entry direction by a distance corresponding to
Thereby, when the vehicle is parked and stopped by a vehicle stop, the positional deviation in the front-rear direction of the central portion of the primary coil with respect to the central portion of the secondary coil is prevented.
本発明に係る非接触給電システムは、前記駐停車区域には、相対向する内側面が前記車両の前進(又は後進)方向に向けて間隔が狭まるテーパ状に形成してあり、前記前輪(又は後輪)を前記車止めが配設された位置に導くガイド部を配設してあることを特徴とする。 In the non-contact power feeding system according to the present invention, in the parking / stopping area, opposing inner side surfaces are formed in a tapered shape whose interval is narrowed in the forward (or reverse) direction of the vehicle, and the front wheel (or A guide portion is provided for guiding the rear wheel) to a position where the vehicle stop is provided.
本発明にあっては、車止めが配設された位置に前輪(又は後輪)を導くために、相対向する内側面が車両の進入方向に向けて間隔が狭まるようなテーパ状のガイド部を設ける。
これにより、駐停車区域に進入する車両の前輪(又は後輪)が車止めに行き着くまでに、車両の横方向のずれ、即ち、一次コイル及び二次コイル間の横方向のずれが軽減される。
In the present invention, in order to guide the front wheel (or the rear wheel) to the position where the vehicle stop is disposed, the tapered guide portion whose inner surfaces facing each other are narrowed toward the vehicle entering direction is provided. Provide.
Accordingly, the lateral displacement of the vehicle, that is, the lateral displacement between the primary coil and the secondary coil is reduced until the front wheel (or the rear wheel) of the vehicle entering the parking / stopping area reaches the vehicle stop.
本発明に係る車両は、外部から電力が供給されるコイルを備える車両であって、前記コイルは、中央部が、前記車両における左右の前輪(又は後輪)間の中間部と鉛直方向に重なるように配置してあることを特徴とする。 The vehicle according to the present invention includes a coil to which electric power is supplied from the outside, and the coil has a central portion that overlaps with an intermediate portion between left and right front wheels (or rear wheels) in the vertical direction in the vehicle. It arrange | positions like this.
本発明にあっては、左右の前輪(又は後輪)間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に、外部から電力が供給される二次コイルの中央部を位置させる。
これにより、位置決めの基準となる二次コイルの水平方向の位置が、前輪(又は後輪)との位置関係で単純明快に定まると共に、駐停車区域に配された一次コイルに対する位置決め精度が高まる。
In the present invention, the central portion of the secondary coil to which electric power is supplied from the outside is positioned vertically above or vertically below the middle portion between the left and right front wheels (or rear wheels).
Accordingly, the horizontal position of the secondary coil serving as a positioning reference is simply and clearly determined by the positional relationship with the front wheel (or the rear wheel), and the positioning accuracy with respect to the primary coil disposed in the parking and stopping area is increased.
本発明によれば、駐停車区域に配設された一次コイルと、車両の左右の前輪(又は後輪)間に配置された二次コイルとが、車両の駐停車時に鉛直方向に重なり合うように、相対的な位置決めが行われる。
従って、送電側の一次コイルを移動させることなく、車両側の二次コイルを位置合わせの基準にすることが可能となる。
According to the present invention, the primary coil disposed in the parking and stopping area and the secondary coil disposed between the left and right front wheels (or the rear wheels) of the vehicle are overlapped in the vertical direction when the vehicle is parked and stopped. Relative positioning is performed.
Therefore, the secondary coil on the vehicle side can be used as a reference for alignment without moving the primary coil on the power transmission side.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1のAは本発明の実施の形態1に係る非接触給電システムの構成を模式的に示す透視側面図であり、Bは同透視平面図である。図中100は車両であり、車両100は、駐停車区域200に前向きに駐停車されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
1A is a perspective side view schematically showing the configuration of the non-contact power feeding system according to Embodiment 1 of the present invention, and B is a perspective plan view thereof. In the figure,
駐停車区域200は、左右の前輪111,112を床部(地面)から落とし込む凹部で構成された車止め211,212と、該車止め211,212の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された送電コイル11とを備える。送電コイル11は、床部と平行な面内で渦巻状に巻回されており、平面視が略円形をなしている。
The parking / stopping
車両100は、左右の前輪111,112間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された受電コイル31を備える。受電コイル31は、送電コイル11と電磁誘導又は磁気共鳴によって結合されるものであり、車両100の底部と平行な面内で渦巻状に巻回されており、平面視が略円形をなしている。
The
車両100が駐停車区域200に前向きで進入した場合、車止め211,212の凹部で前輪111,112の通過が阻止されて、駐停車する位置が定まる。この場合、受電コイル31と、送電コイル11とが鉛直方向に重なって巻回軸が一致するため、送電コイル11から受電コイル31に非接触で電力が効率よく供給される。
When the
次に、送電コイル11から受電コイル31に電力を供給する方法について説明する。
図2は、非接触給電システムの構成を示すブロック図である。送電装置1は、AC100V又は200Vの交流電源2から供給される交流電力を高周波電力に変換して送電コイル11に供給する高周波インバータ12を備える。
Next, a method for supplying power from the
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the non-contact power feeding system. The power transmission device 1 includes a high-
送電装置1は、また、車載の受電装置3が備える通信部33との間でブルートゥース(Bluetooth :登録商標)等による無線通信を行う通信部13と、該通信部13を介して授受した情報に基づいて高周波インバータ12に高周波電力の生成開始指令及び停止指令を与える送電制御部14とを備える。
The power transmission device 1 also includes a
受電装置3は、受電コイル31が受電した交流電力をダイオードブリッジで整流する整流器32と、通信部33を介して送電制御部14と情報を授受する受電制御部34とを備える。受電制御部34は、受電の開始を受け付けるための操作部4及び充電器5に接続されている。整流器32が整流した直流電力は、充電器5に供給され、充電器5が二次電池6を充電する。
The
操作部4に対する受電開始の操作が受電制御部34に受け付けられた場合、受電制御部34は、通信部33,13を介して送電制御部14に車両情報を送信する。車両情報を受信した送電制御部14は、受電制御部34に対して応答信号を返送すると共に、高周波インバータ12に対して高周波電力の生成開始指令を与える。高周波インバータ12で生成された高周波電力は、送電コイル11を介して非接触で受電コイル31に供給される。
When a power reception start operation for the operation unit 4 is received by the power
通信部33を介して上述の応答信号を受信した受電制御部34は、充電器5に対して充電の開始指令を与える。充電器5が二次電池6を充電している間、整流器32から充電器5に供給される電力に係る情報(電圧、電流等)が、充電器5から受電制御部34及び通信部33,13を介して送電制御部14に随時与えられるようにしてもよい。これにより、送電コイル11に供給される高周波電力の大きさが適正に制御される。
The power
その後、二次電池6が満充電状態となった場合、充電器5は充電を停止すると共に、満充電状態となった旨を受電制御部34に通知する。これを受けて受電制御部34は、通信部33,13を介して充電終了に係る情報を送電制御部14に送信する。充電終了に係る情報を受信した送電制御部14は、高周波インバータ12に対して高周波電力の生成停止指令を与える。これにより、送電コイル11への高周波電力の供給が停止される。
Thereafter, when the secondary battery 6 becomes fully charged, the
以上のように本実施の形態1によれば、駐停車区域に配設された車止めで車両の通過を阻止することによって車両を前向きに駐停車させた場合、車両の前輪間に配置された受電コイルが、駐停車区域に配設された送電コイルと鉛直方向に重なり合う。
これにより、受電コイルが配置されている前側を車止めに向けて車両を駐停車させた場合、送電コイルと受電コイルとの相対的な位置決めが行われる。
従って、送電側の一次コイルを移動させることなく、車両側の二次コイルを位置合わせの基準にすることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, when the vehicle is parked forward and stopped by preventing the vehicle from passing by the parking stop disposed in the parking / parking area, the power reception disposed between the front wheels of the vehicle. The coil overlaps with the power transmission coil disposed in the parking / stopping area in the vertical direction.
Thereby, when the vehicle is parked and stopped with the front side on which the power receiving coil is disposed facing the vehicle stop, the relative positioning of the power transmitting coil and the power receiving coil is performed.
Therefore, the secondary coil on the vehicle side can be used as a reference for alignment without moving the primary coil on the power transmission side.
また、左右の前輪間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に受電コイルの中央部を位置させる。
従って、位置決めの基準となる受電コイルの水平方向の位置を、前輪との位置関係で単純明快に定めることが可能になると共に、送電コイル及び受電コイル間の位置決め精度を高めることが可能となる。
Further, the central portion of the power receiving coil is positioned vertically above or vertically below the intermediate portion between the left and right front wheels.
Accordingly, the horizontal position of the power receiving coil serving as a positioning reference can be determined simply and clearly based on the positional relationship with the front wheels, and the positioning accuracy between the power transmitting coil and the power receiving coil can be increased.
更に、左右両輪を落とし込んで車両を駐停車させる凹部で車止めが構成されており、両凹部の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に送電コイルの中央部を位置させる。
従って、車止めで車両を駐停車させたときに、受電コイルの中央部に対する送電コイルの中央部の前後方向のずれを防止することが可能となる。
Further, a car stop is formed by a recess for dropping the left and right wheels to park and stop the vehicle, and the central portion of the power transmission coil is positioned vertically above or vertically below the middle portion of both recesses.
Therefore, when the vehicle is parked and stopped by a vehicle stop, it is possible to prevent the front-rear direction shift of the central portion of the power transmission coil with respect to the central portion of the power receiving coil.
尚、本実施の形態1にあっては、受電コイル31を前輪111,112間の中間部に配置したが、後輪121,122間の中間部に配置するようにしてもよい。この場合は、駐停車区域200に車両100を後ろ向きで進入させることにより、車止め211,212の凹部で後輪122,121の通過が阻止されて、駐停車する位置が定まると共に、受電コイル31が、送電コイル11と鉛直方向に重なり合う。
In the first embodiment, the
また、本実施の形態1にあっては、駐停車区域200に左右1対の車止め211,212を配置したがこれに限定されるものではなく、車止め211,212の何れか一方を配置するようにしてもよいし、2つの車止め211,212を横方向に延長して連結させてもよい。
In the first embodiment, a pair of left and right car stops 211 and 212 are arranged in the parking and stopping
(実施の形態2)
実施の形態1が、左右の前輪111,112を床部(地面)から落とし込む凹部で構成された車止め211,212を駐停車区域200に配置する形態であるのに対し、実施の形態2は、左右の前輪111,112の乗り越えを阻止する凸部で構成された車止め221,222を駐停車区域200に配置する形態である。
図3のAは本発明の実施の形態2に係る非接触給電システムの構成を模式的に示す透視側面図であり、Bは同透視平面図である。
(Embodiment 2)
While the first embodiment is a form in which the car stops 211 and 212 configured by recessed portions for dropping the left and right
3A is a perspective side view schematically showing the configuration of the non-contact power feeding system according to
駐停車区域200は、左右の前輪111,112の乗り越えを阻止する凸部で構成された車止め221,222と、該車止め221,222の中間部の鉛直上方又は鉛直下方の位置から、車両100の進入方向と反対方向に、車止め221,222高さxに応じた距離yだけずらせた位置に中央部が配された送電コイル11とを備える。
The parking / stopping
前記距離yは、前記高さxに応じて変化させるだけでなく、前輪111,112又は後輪121,122の外径、車止め221,222の断面形状等の変動要因によっても変化させる。これらの変動要因を適当に限定することにより、高さxに応じた距離yを算出することができる。
The distance y is not only changed according to the height x, but is also changed depending on factors such as the outer diameter of the
このように、実施の形態1での送電コイル11の位置に対して、距離yだけ車両100の進入方向と反対方向にずらせた位置に送電コイル11を配置する。これにより、車両100が駐停車区域200に前向きで進入した場合、車止め221,222の凸部で前輪111,112の通過が阻止されて、駐停車する位置が定まり、受電コイル31と、送電コイル11とが鉛直方向に重なって巻回軸が一致するようになる。
Thus, the
その他、実施の形態1に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to Embodiment 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.
以上のように本実施の形態2によれば、左右両輪の乗り越えを阻止して車両を駐停車させる凸部で車止めが構成されており、両凸部の中間部から、前記凸部の高さxに応じた距離yだけ、車両の進入方向と反対方向にずらせた位置に送電コイルの中央部を位置させる。
従って、車止めで車両を駐停車させたときに、受電コイルの中央部に対する送電コイルの中央部の前後方向の位置ずれを防止することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the vehicle stop is configured by the convex portion that prevents the left and right wheels from getting over and parks the vehicle, and the height of the convex portion from the middle portion of the both convex portions. The central portion of the power transmission coil is positioned at a position shifted in the direction opposite to the vehicle entry direction by a distance y corresponding to x.
Therefore, when the vehicle is parked and stopped by the vehicle stop, it is possible to prevent the positional deviation in the front-rear direction of the central portion of the power transmission coil with respect to the central portion of the power receiving coil.
(実施の形態3)
実施の形態1が、送電コイル11及び受電コイル31の巻回軸を鉛直方向に揃える形態であるのに対し、実施の形態3は、磁性体からなるコアを含む送電コイル11及び受電コイル31の巻回軸を車両100の進行方向に向ける形態である。
図4のAは本発明の実施の形態3に係る非接触給電システムの構成を模式的に示す透視側面図であり、Bは同透視平面図である。
(Embodiment 3)
While the first embodiment is a mode in which the winding axes of the
4A is a perspective side view schematically showing a configuration of a non-contact power feeding system according to
駐停車区域200は、車止め211,212と、該車止め211,212の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された送電コイル11とを備える。送電コイル11は、巻回軸が車両100の進行方向(進入方向)に向けられている。
車両100は、左右の前輪111,112間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された受電コイル31を備える。受電コイル31は、巻回軸が車両100の進行方向に向けられている。
The parking and stopping
The
次に、送電コイル11及び受電コイル31について説明する。
図5は、送電コイル11及び受電コイル31を模式的に示す平面図である。送電コイル11,受電コイル31は、矩形平板状の磁性体からなるコア11a,31aに導線11b,31bを巻回してなる。車両100を駐停車させる場合、車両100に搭載された受電コイル31が、白抜き矢印に示す方向に移動することにより、送電コイル11及び受電コイル31が、図4に示すように鉛直方向に重なる。これにより、コア11a,31aのうち、導線11b,31bが巻回されていない露出部同士がエアギャップを介して鉛直方向に対向する。
Next, the
FIG. 5 is a plan view schematically showing the
送電コイル11,受電コイル31にコア11a,31aを適用することにより、漏れ磁束が低減されると共に、上記エアギャップにおける磁束密度が増大する。送電コイル11及び受電コイル31が鉛直方向に適当に重なっている場合、導線11b,31bに鎖交する磁束の大部分は、上記エアギャップを介して対向するコア11a,31aの露出部を通過する。つまり、コア11a,31aの露出部のうち、鉛直方向に重なる部分の面積を最大にしたときに、漏れ磁束が極小となって送電コイル11及び受電コイル31間の結合度が極大となる。
By applying the cores 11a and 31a to the
本実施の形態3では、コア11a,31aの露出部が、図5に示すように車幅方向を長手方向とする矩形をなすため、送電コイル11及び受電コイル31が巻回軸の方向にずれた場合よりも、車幅方向にずれた場合の方が、両コイル間の結合度が低下する度合いが小さい。このことにより、本実施の形態3のように、駐停車時に車両100の車幅方向のずれ量が比較的大きい場合であっても、両コイル間の結合度が良好に確保される。
In the third embodiment, the exposed portions of the cores 11a and 31a form a rectangle whose longitudinal direction is the vehicle width direction as shown in FIG. 5, so that the
その他、実施の形態1に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to Embodiment 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.
以上のように本実施の形態3によれば、矩形平板状の磁性体からなるコアに導線を巻回して送電コイル及び受電コイルとし、夫々のコイルの巻回軸を車両の進行方向に向けて揃える。
従って、コアなしの場合よりも漏れ磁束を低減させると共に、鉛直方向のギャップ間での磁束密度を増大させることが可能となる。また、送電コイル及び受電コイル間の水平方向の位置ずれ量に対する結合度の低下度が小さい方向と、駐停車時の車両の位置ずれ量が大きい方向とが一致しており、車両の駐停車中における一次コイル及び二次コイル間の結合度を良好に確保することが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, a conducting wire is wound around a core made of a rectangular flat magnetic body to form a power transmission coil and a power reception coil, and the winding axis of each coil is directed toward the traveling direction of the vehicle. Align.
Accordingly, it is possible to reduce the magnetic flux leakage as compared with the case without the core and to increase the magnetic flux density between the vertical gaps. In addition, the direction in which the degree of decrease in the degree of coupling with respect to the amount of horizontal displacement between the power transmission coil and the power receiving coil is small coincides with the direction in which the amount of positional displacement of the vehicle during parking is large. It is possible to ensure a good degree of coupling between the primary coil and the secondary coil.
尚、本実施の形態3にあっては、送電コイル11及び受電コイル31の巻回軸を車両100の進行方向に向けたが、これに限定されるものではない。例えば、コア11a,31aの形状及び該コア11a,31aに対して導線11b,31bが巻回される範囲によっては、送電コイル11及び受電コイル31が車幅方向にずれた場合よりも、巻回軸の方向にずれた場合の方が、両コイル間の結合度が低下する度合いが小さいことがあり得る。このときは、送電コイル11及び受電コイル31の巻回軸を車幅方向に向けることにより、駐停車時に車両100の車幅方向のずれ量が比較的大きい場合であっても、一次コイル及び二次コイル間の結合度を良好に確保することが可能となる。
In the third embodiment, the winding axes of the
(実施の形態4)
実施の形態1,3が、駐停車時に車両100の車幅方向のずれ量が比較的大きい形態であるのに対し、実施の形態4は、前輪111,112(又は後輪121,122)を車止め211,212が配設された位置に導くガイド部によって、車両100の車幅方向へのずれ量を軽減させる形態である。
図6は、本発明の実施の形態4に係る非接触給電システムの駐停車区域200の構成を模式的に示す透視平面図であり、図7は、駐停車区域200に係る寸法を説明する図表である。
(Embodiment 4)
While
FIG. 6 is a perspective plan view schematically showing a configuration of a parking /
駐停車区域200は、左右の前輪111,112を床部(地面)から落とし込む凹部で構成された車止め211,212と、該車止め211,212の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に中央部が配された送電コイル11と、車止め211,212が配設された位置に前輪111,112を導くテーパ状のガイド部231,232とを備える。駐停車区域200の床部には、車両100が車幅方向に滑り易いように、車両100が進行する方向と直交する方向に沿って適当な間隔で溝部を設けるようにしてもよい。
The parking / stopping
ガイド部231,232は、相対向する内側面231a,232aの間隔が車両100の進入方向に向けて狭まるように形成されている。車止め211,212の位置におけるガイド部231,232間の間隔は、最大の車幅、且つ最大のタイヤ幅cを有する車両100が占める最大駐車幅aに等しくしてある。
The
図6には、トレッド幅b及びタイヤ幅cを有する車両100の前輪111,112が重ね描きされている。本実施の形態4では、前輪111,112が白抜き矢印で示されるように進行する場合、前輪111の外側面がガイド部231の内側面231aに当接することにより、前輪111,112が車止め211,212の位置までガイド部231に導かれる。車両100を後ろ向きに進入させ、後輪122,121が車止め211,212の位置までガイド部231に導かれる場合についても同様である。
In FIG. 6, the
次に、図7に示す数値及び数値範囲について説明する。本実施の形態4では、トレッド幅bが1465mmである軽自動車から、トレッド幅が1525mmである3000cc級の普通自動車を想定する。車両100が軽自動車の場合、タイヤ幅cが135mm〜165mmであるものとし、車両100が3000cc級の普通自動車の場合、タイヤ幅cが195mm〜255mmであるものとする。従って、最大駐車幅aは、最大のトレッド幅bに最大のタイヤ幅cを加えた1780mmとなる。
Next, numerical values and numerical ranges shown in FIG. 7 will be described. In the fourth embodiment, a 3000 cc class ordinary vehicle with a tread width of 1525 mm is assumed from a light vehicle with a tread width b of 1465 mm. When the
ここで、上記のトレッド幅b及びタイヤ幅cを有する軽自動車及び普通自動車を図6に示す駐停車区域200に駐停車させる場合の車幅方向のずれ幅dについて考察する。ずれ幅dの最小値は明らかに0mmである。ずれ幅dが最大となるのは、トレッド幅bが1465mmでタイヤ幅cが135mmである軽自動車の前輪111(又は前輪112)が、ガイド部231(又はガイド部232)に導かれて車止め211(又は車止め212)の位置まで進入する場合である。この場合のずれ幅dは、図7に示す寸法の関係より、90mm(a/2−b/2−c/2=1780/2−1465/2−135/2)に軽減される。
Here, the shift width d in the vehicle width direction when the light vehicle and the ordinary vehicle having the tread width b and the tire width c are parked in the parking /
その他、実施の形態1に対応する箇所には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to Embodiment 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.
以上のように本実施の形態4によれば、車止めが配設された位置に前輪(又は後輪)を導くために、相対向する内側面が車両の進入方向に向けて間隔が狭まるようなテーパ状のガイド部を設ける。
従って、駐停車区域に進入する車両の前輪(又は後輪)が車止めに行き着くまでに、車両の横方向のずれ、即ち、送電コイル及び受電コイル間の横方向のずれを軽減させることが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, in order to guide the front wheel (or rear wheel) to the position where the vehicle stop is disposed, the opposing inner side surfaces are narrowed toward the vehicle approach direction. A tapered guide is provided.
Therefore, it is possible to reduce the lateral displacement of the vehicle, that is, the lateral displacement between the power transmission coil and the power reception coil, until the front wheel (or the rear wheel) of the vehicle entering the parking / stopping area reaches the stop. Become.
尚、本実施の形態4にあっては、駐停車区域200に、前輪111,112(又は後輪122,121)を車止め211,212に導くガイド部231,232を配置したが、前輪111(又は後輪122)を車止め211に導くガイド部231,233を配置してもよい。この場合、車止め211の位置におけるガイド部231,233間の間隔は、c−max=255mmとする。
In the fourth embodiment, the
また、実施の形態1〜4にあっては、左右の前輪111,112(又は後輪121,122)間の中間部の鉛直上方又は鉛直下方に受電コイル31の中央部を配したが、例えば前記中央部から一定距離だけ前方又は後方にずらせた位置に受電コイル31を配置するようにしてもよい。この場合、駐停車区域200における送電コイル11の位置は、上記一定距離と同じ距離だけ同じ方向にずらせることとなる。
Further, in the first to fourth embodiments, the central portion of the
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 車両
111,112 前輪
121,122 後輪
200 駐停車区域
211,212 車止め(凹部)
221,222 車止め(凸部)
231,232,233 ガイド部
231a,232a 内側面
1 送電装置
11 送電コイル(一次コイル)
11a コア
11b 導線
3 受電装置
31 受電コイル(二次コイル)
31a コア
31b 導線
5 充電器
6 二次電池
100
221,222 Car stop (convex part)
231, 232, 233 Guide portion 231 a, 232 a Inner side 1
Claims (7)
前記二次コイルは、前記車両における左右の前輪(又は後輪)間に配置してあり、
前記駐停車区域には、前記前輪(又は後輪)の通過を阻止する車止めを配設してあり、
前記車止めによって前記車両を前向き(又は後ろ向き)に駐停車させた場合、前記一次コイル及び二次コイルが鉛直方向に重なり合うようにしてあること
を特徴とする非接触給電システム。 A non-contact power feeding system comprising a secondary coil mounted on a vehicle and a primary coil disposed in a parking and stopping area where the vehicle is parked and stopped, and supplying power from the primary coil to the secondary coil,
The secondary coil is disposed between left and right front wheels (or rear wheels) in the vehicle,
In the parking and stopping area, a vehicle stop that prevents passage of the front wheel (or rear wheel) is disposed,
When the vehicle is parked forward (or rearward) by the vehicle stop, the primary coil and the secondary coil overlap in the vertical direction.
前記一次コイルは、中央部が、前記凹部又は前記凹部の側方に位置する部位と鉛直方向に重なるように配置してあること
を特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の非接触給電システム。 The vehicle stop is a recess for dropping one or both of the left and right front wheels (or rear wheels),
The said primary coil is arrange | positioned so that the center part may overlap with the site | part located in the side of the said recessed part or the said recessed part at a perpendicular direction, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Contactless power supply system.
前記一次コイルは、中央部が、前記凸部又は前記凸部の側方に位置する部位と鉛直方向に重なる位置から、前記凸部の高さに応じた距離だけ前記車両の後進(又は前進)方向に偏倚するように配置してあること
を特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の非接触給電システム。 The vehicle stop is a convex portion that prevents one or both of the left and right front wheels (or rear wheels) from getting over,
The primary coil travels backward (or forwards) by a distance corresponding to the height of the convex portion from a position where the central portion overlaps the convex portion or a portion located on the side of the convex portion in the vertical direction. The non-contact power feeding system according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-contact power feeding system is arranged so as to be biased in a direction.
前記コイルは、中央部が、前記車両における左右の前輪(又は後輪)間の中間部と鉛直方向に重なるように配置してあることを特徴とする車両。 A vehicle including a coil to which power is supplied from the outside,
The said coil is arrange | positioned so that the center part may overlap with the intermediate part between the left and right front wheels (or rear wheels) in the said vehicle in the perpendicular direction.
Priority Applications (1)
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2011
- 2011-12-29 JP JP2011290342A patent/JP2013141350A/en active Pending
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