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JP2013258873A - 非接触電力伝送システム及び充放電機器 - Google Patents

非接触電力伝送システム及び充放電機器 Download PDF

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JP2013258873A JP2012134640A JP2012134640A JP2013258873A JP 2013258873 A JP2013258873 A JP 2013258873A JP 2012134640 A JP2012134640 A JP 2012134640A JP 2012134640 A JP2012134640 A JP 2012134640A JP 2013258873 A JP2013258873 A JP 2013258873A
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雄一 田口
Atsushi Yamaguchi
敦 山口
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Abstract

【課題】蓄電装置の放電が自動で行われている状況にて蓄電装置の充電量を好適に把握することができる非接触電力伝送システム及び充放電機器を提供すること。
【解決手段】非接触電力伝送システム10は、地上に設けられた地上側機器11と、車両に搭載された車両側機器21とを備えている。地上側機器11に設けられた1次側共振器13と、車両側機器21に設けられた2次側共振器23とが磁場共鳴することにより、地上側機器11及び車両側機器21間において双方向の非接触の電力伝送が可能となる。ここで、車載バッテリ25が自動で放電している状況において、車載バッテリ25の充電量に関する報知が行われる。
【選択図】図1

Description

本発明は、非接触電力伝送システム及び充放電機器に関する。
従来から、電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送システムとして、例えば磁場共鳴を用いたものが知られている。例えば特許文献1の非接触電力伝送システムは、交流電源と、交流電源から交流電力が入力される1次側の共鳴コイルとが設けられた1次側機器を備えている。また、非接触電力伝送システムは、1次側の共鳴コイルと磁場共鳴可能な2次側の共鳴コイルを有し、車両に搭載された2次側機器(充放電機器)を備えている。そして、1次側の共鳴コイルと2次側の共鳴コイルとが磁場共鳴することにより、1次側機器から2次側機器に交流電力が伝送される。当該交流電力は、2次側機器に設けられた車載バッテリの充電に用いられる。
特開2009−106136号公報
ここで、例えば車載バッテリを用いて車両以外の電気機器を駆動させる等、車両を電源として用いることが要求される場合がある。この要求に応えるためには、車載バッテリの放電に係る電力を車両から1次側機器に伝送することが可能な非接触電力伝送システム、すなわち1次側機器及び2次側機器(車両)間で双方向の電力伝送が可能な非接触電力伝送システムが考えられる。
上記のような非接触電力伝送システムにおいては、例えばライフスタイル等に応じて、車載バッテリの充放電を自動で判断することにより、利便性の向上を図ることが考えられる。この場合、例えば車載バッテリの充電量に応じて、車載バッテリの放電を自動で終了することも考えられるが、例えば緊急時等の特別な状況においては、ユーザが直接放電制御を行いたい場合がある。この場合、ユーザとしては、その判断のために、車載バッテリの充電量を把握したい場合がある。
なお、上述した事情は、磁場共鳴を用いて非接触で電力伝送を行うものに限られず、電磁誘導を用いる場合についても同様である。また、車載バッテリが搭載された車両に限られず、蓄電装置が搭載された他の機器についても同様である。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、蓄電装置の充放電が可能な非接触電力伝送システムにおいて、自動で蓄電装置の放電が行われている状況にて蓄電装置の充電量を好適に把握することができる非接触電力伝送システム及び充放電機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器と、前記1次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイル及び前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置を有する2次側機器と、を備え、前記蓄電装置から放電された電力を前記2次側機器から前記1次側機器に伝送可能な非接触電力伝送システムであって、自動で前記蓄電装置の放電が行われている状況において、前記蓄電装置の充電量に関する報知が行われることを特徴とする。
かかる発明によれば、ユーザがプラグを接続するといった操作を行うことなく電力伝送が可能な非接触電力伝送システムにおいて、自動で蓄電装置の放電が行われている場合に蓄電装置の充電量に関する報知が行われる。これにより、自動で蓄電装置の放電が行われる状況において、蓄電装置の充電量をユーザが把握することができる。よって、ユーザとしては、特別な状況においては、上記報知が行われることに基づいて、当該特別な状況に応じた措置を取ることができる。したがって、ユーザの操作(意志)に関わらず蓄電装置の放電が行われる構成において、ユーザの意志を好適に反映させることができる。
請求項2に記載の発明は、前記蓄電装置の放電が行われている状況において前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となった場合に、前記報知が行われることを特徴とする。かかる発明によれば、蓄電装置の充電量が特定充電量となった場合に報知が行われる。これにより、蓄電装置の充電量が特定充電量となったことを把握することができる。よって、特定充電量を契機として、ユーザの意志を反映させることができる。
請求項3に記載の発明は、前記報知が行われる場合に、前記放電を行うか否かを手動にて選択可能な選択手段を備え、前記選択手段により前記放電の終了が選択された場合には、前記放電を終了することを特徴とする。かかる発明によれば、報知されたことに基づいて、放電を行うか否かをユーザが手動にて選択することができる。これにより、ユーザの操作に関わらず自動で放電が行われる状況において、ユーザが自ら放電を行うか否かを判断することができる。よって、自動で放電を行うことによる利便性の向上と、ユーザの意志で放電を制御するという柔軟性との両立を図ることができる。
請求項4に記載の発明は、交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器から非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイルと、前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置とを有し、前記蓄電装置から放電された電力を前記1次側機器へ非接触で送電可能な充放電機器であって、自動で前記蓄電装置の放電が行われている状況において前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となったことを示す報知が行われた後に前記蓄電装置の放電の終了が指示された場合は、前記放電を終了することを特徴とする。
かかる発明によれば、蓄電装置の充電量が特定充電量となった場合に報知が行われる。これにより、蓄電装置の充電量が特定充電量となったことを把握することができる。そして、その後に放電の終了が指示された場合には、放電が終了する。よって、ユーザの操作(意志)に関わらず蓄電装置の放電が行われる構成において、ユーザの意志を好適に反映させることができる。
この発明によれば、自動で蓄電装置の放電が行われている状況にて蓄電装置の充電量を好適に把握することができる。
本発明に係る非接触電力伝送システムのブロック図。 車両側コントローラにて実行される充電中処理を示すフローチャート。
本発明に係る非接触電力伝送システム(非接触電力伝送装置)を車両に適用した一実施形態について図1及び図2を用いて説明する。
図1に示すように、非接触電力伝送システム10は、地上に設けられた地上側機器11と、車両に搭載された車両側機器21とを備えている。地上側機器11が1次側機器に対応し、車両側機器21が2次側機器に対応する。
非接触電力伝送システム10は、地上側機器11から車両側機器21への電力伝送を行う経路としての第1電力伝送経路EL1と、車両側機器21から地上側機器11への電力伝送を行う経路としての第2電力伝送経路EL2とを備えている。
先ず、第1電力伝送経路EL1に係る構成について説明すると、地上側機器11は、所定の周波数の高周波電力(交流電力)を出力可能な1次側高周波電源12(交流電源)を備えている。1次側高周波電源12は、インフラとしての系統電源から入力される低周波電力を高周波電力に変換するものである。
詳細には、1次側高周波電源12は、系統電源の低周波電力を直流電力に整流する整流器と、スイッチング素子を有するとともに整流器により整流された直流電力を変換するDC/DCコンバータとを備えている。さらに1次側高周波電源12は、D級増幅器で構成され、高周波電力に変換するDC/RF変換器とフィルタ回路とを備えている。つまり、1次側高周波電源12は、スイッチング素子のスイッチング動作によって高周波電力を得るスイッチング電源であり、その電力効率は100%に近くなっている。
なお、1次側高周波電源12の具体的な構成はこれに限られず、例えばD級増幅器に代えてE級増幅器を用いてもよい。
1次側高周波電源12から出力された高周波電力は、非接触で車両側機器21に伝送され、車両側機器21に設けられた2次側負荷22に入力される。具体的には、非接触電力伝送システム10は、地上側機器11及び車両側機器21間の電力伝送を行うものとして、地上側機器11に設けられた1次側共振器13(1次側共鳴器)と、車両側機器21に設けられた2次側共振器23(2次側共鳴器)とを備えている。
1次側共振器13及び2次側共振器23は同一の構成となっており、両者は磁場共鳴可能に構成されている。具体的には、1次側共振器13は、並列に接続された1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bから構成されている。2次側共振器23は、並列に接続された2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bから構成されている。両者の共振周波数は同一に設定されている。
かかる構成によれば、高周波電力が1次側共振器13に入力された場合、1次側共振器13(1次側コイル13a)と2次側共振器23(2次側コイル23a)とが磁場共鳴する。これにより、2次側共振器23は1次側共振器13のエネルギの一部を受け取る。すなわち、2次側共振器23は、1次側共振器13から高周波電力を受電する。
車両側機器21には、2次側共振器23にて受電された高周波電力を直流電力に整流する2次側整流器24aが設けられている。2次側整流器24aにより整流された直流電力は、車両側機器21に設けられた2次側DC/DCコンバータ24bによって充電に適した電圧に変換されて、車両側機器21に設けられた蓄電装置としての車載バッテリ25に入力される。これにより、車載バッテリ25が充電される。2次側整流器24a、2次側DC/DCコンバータ24b、検知センサ25b及び車載バッテリ25が2次側負荷22を構成する。なお、車載バッテリ25に充電された電力は、車両に設けられた走行用モータ(図示略)を駆動させるのに用いられる。
2次側DC/DCコンバータ24bと車載バッテリ25との間には、車載バッテリ25と他の機器とを接続又は遮断するスイッチ25aと、車載バッテリ25の充電状況を検知する検知センサ25bが設けられている。
以上の通り、1次側高周波電源12から出力された高周波電力は、1次側共振器13及び2次側共振器23を介して、2次側負荷22に入力される。すなわち、第1電力伝送経路EL1は、1次側高周波電源12→1次側共振器13→2次側共振器23→2次側負荷22を伝送する経路であると言える。
ちなみに、第1電力伝送経路EL1が、車載バッテリ25の充電に係る経路であることに着目すれば、当該第1電力伝送経路EL1は充電経路EL1であるとも言える。また、充電経路EL1を用いて電力伝送を行う場合において、1次側共振器13は送電器として機能し、2次側共振器23は受電器として機能する。
次に、第2電力伝送経路EL2に係る構成について説明する。
車両側機器21には、車載バッテリ25に充電されている直流電力を、各共振器13,23にて電力伝送可能な高周波電力に変換する変換器26が設けられている。変換器26は、車載バッテリ25(詳細にはスイッチ25a)と2次側共振器23との間に設けられているとともに、2次側整流器24a及び2次側DC/DCコンバータ24bに対して並列に設けられている。
変換器26は、車載バッテリ25に充電されている直流電力の電圧を、電力伝送に適した電圧に変換するDC/DCコンバータ26aと、そのDC/DCコンバータ26aにて変換された直流電力を、電力伝送に適した周波数、詳細には各共振器13,23の共振周波数と同一周波数の高周波電力に変換するDC/RF変換器26bとを備えている。
かかる構成によれば、車載バッテリ25の直流電力は、変換器26にて高周波電力に変換され、2次側共振器23に入力される。すると、2次側共振器23と1次側共振器13とが磁場共鳴することにより、1次側共振器13は、2次側共振器23から高周波電力を受電する。
また、地上側機器11には、1次側共振器13にて受電した高周波電力が入力される1次側負荷14が設けられている。1次側負荷14は、1次側共振器13と外部負荷Xとの間に設けられており、1次側高周波電源12に対して並列に設けられている。
1次側負荷14は、上記高周波電力を直流電力に整流する1次側整流器14aと、その直流電力の電圧を所定の大きさの電圧に変換する1次側DC/DCコンバータ14bとから構成されている。そして、1次側DC/DCコンバータ14bにて変換された直流電力は、外部負荷Xに入力される。これにより、車載バッテリ25の直流電力を、車両に係る用途以外に用いることが可能となっている。
以上のとおり、車載バッテリ25の直流電力は、変換器26、2次側共振器23及び1次側共振器13を介して、1次側負荷14に伝送され、外部負荷Xに伝送される。すなわち、第2電力伝送経路EL2は、車載バッテリ25及び変換器26からなる2次側高周波電源27→2次側共振器23→1次側共振器13→1次側負荷14(→外部負荷X)を伝送する経路であると言える。
ちなみに、第2電力伝送経路EL2が、車載バッテリ25の放電に係る経路であることに着目すれば、当該第2電力伝送経路EL2は放電経路EL2であるとも言える。また、放電経路EL2を用いて電力伝送を行う場合において、2次側共振器23は送電器として機能し、1次側共振器13は受電器として機能する。
非接触電力伝送システム10は、充電経路EL1及び放電経路EL2を切り換える一対の切換手段として1次側リレー15及び2次側リレー28を備えている。1次側リレー15は、地上側機器11に設けられており、1次側共振器13の接続先を、1次側高周波電源12と1次側負荷14のいずれかに切り換える。2次側リレー28は、車両側機器21に設けられており、2次側共振器23の接続先を、2次側負荷22と2次側高周波電源27のいずれかに切り換える。
かかる構成によれば、1次側リレー15によって1次側共振器13が1次側高周波電源12に接続され、2次側リレー28によって2次側共振器23が2次側負荷22に接続された場合に、充電経路EL1が形成される。
一方、1次側リレー15によって1次側共振器13が1次側負荷14に接続され、2次側リレー28によって2次側共振器23が2次側高周波電源27に接続された場合に、放電経路EL2が形成される。
地上側機器11には、1次側高周波電源12及び1次側リレー15の制御を行う電源側コントローラ16が設けられている。また、車両側機器21には、検知センサ25bの検知結果が入力されるものであって、スイッチ25a及び2次側リレー28の制御を行う車両側コントローラ29が設けられている。各コントローラ16,29は無線通信可能に構成されている。各コントローラ16,29は、互いに情報のやり取りを行いながら、各リレー15,28を制御することにより、電力伝送経路を切り換えることが可能となっている。これにより、車載バッテリ25の充放電の切換が可能となっている。なお、車両側コントローラ29はスイッチ25aをオフにすることにより、車載バッテリ25の放電を終了(中断)させることができる。また、電源側コントローラ16は、1次側高周波電源12からの高周波電力の出力が停止するよう1次側高周波電源12を制御することにより、車載バッテリ25の充電を終了させることができる。この場合、車両側コントローラ29は、1次側高周波電源12からの高周波電力の出力が停止してからスイッチ25aをオフにする。
また、車両側機器21には、警報音を発生可能な警報音発生装置31が設けられている。車両側コントローラ29は、警報音発生装置31を制御可能に構成されており、所定のタイミングで警報音を発生させることが可能となっている。
さらに、車両側機器21には、ユーザから情報の入力が可能な入力部32が設けられている。入力部32は例えばタッチパネル式の入力端末で構成されており、車両側コントローラ29に対して入力情報を送信可能に構成されている。これにより、車両側コントローラ29は、入力部32にてユーザから入力された情報を把握可能となっている。なお、入力部32及び車両側コントローラ29が選択手段に対応する。
ここで、車両側コントローラ29にはリアルタイムクロック(RTC)29aが搭載されており、車両側コントローラ29は、時刻を把握可能に構成されている。そして、車両側コントローラ29は、時刻に基づいて車載バッテリ25の充放電の制御等を行う。具体的には、車両側コントローラ29は、定期的に時刻を把握し、当該把握された時刻が充電対応時刻(例えば深夜)であるか、放電対応時刻(例えば昼間)であるかを判定する。そして、車両側コントローラ29は、その判定結果に基づいて2次側リレー28の制御を行う。詳細には、車両側コントローラ29は、充電対応時刻であって車載バッテリ25の放電が行われている場合には、車載バッテリ25の充電が行われるように2次側リレー28を切り換えるとともに、電源側コントローラ16に対して切換信号を送信する。そして、電源側コントローラ16は、上記切換信号を受信したことに基づいて1次側リレー15を切り換える。同様に、各コントローラ16,29は、放電対応時刻であって車載バッテリ25の充電が行われている場合には、車載バッテリ25の放電が行われるように各リレー15,28を切り換える。各リレー15,28が「放電部」に対応し、各コントローラ16,29が「制御部」に対応する。
車両側コントローラ29は、放電対応時刻において放電が行われている場合には、定期的に放電中処理を実行する。当該放電中処理について図2を用いて説明する。
先ずステップS101にて、車載バッテリ25の現状の充電量を把握する。その後、ステップS102に進み、車両側コントローラ29の所定の記憶領域(例えばRAM)に強制継続フラグが格納されているか否かを判定する。強制継続フラグは、手動で強制的に放電を行うと決定された場合にセットされるフラグである。
強制継続フラグがセットされていない場合には、ステップS103に進み、現状の充電量が予め定められた最小充電量よりも小さいか否かを判定する。最小充電量は、例えば車両が走行するのに最低限必要な充電量であり、ユーザが任意に設定できる。
現状の充電量が最小充電量以上である場合には、ステップS103を否定判定し、そのまま本処理を終了する。これにより、放電が継続される。一方、現状の充電量が最小充電量よりも小さい場合には、ステップS104〜ステップS111にて、充電量に係る報知を行うとともに、ユーザに放電継続するか否かの選択を促し、ユーザから放電継続の要求が無い場合には自動的に放電を終了する処理を実行する。
具体的には、ステップS104にて放電を中断する。具体的には、スイッチ25aをオフにする。その後、ステップS105に進み、充電量が最小充電量であることを報知する報知処理を実行する。具体的には、警報音発生装置31にて警報音を発生させる。
続くステップS106の手動入力要求処理では、入力部32に放電を継続(再開)するか否かを選択させる表示(報知)を行うとともに、入力部32を、ユーザから放電継続するか、放電終了するかの入力が可能な状態にする。
その後、ステップS107では、入力部32に放電継続の入力がなされたか否かを判定する。放電継続の入力がなされたと判定する場合には、ステップS108にて強制継続フラグをセットし、ステップS109にて放電を再開(スイッチ25aをオン)して本処理を終了する。
一方、放電継続の入力がない場合にはステップS107を否定判定し、ステップS110に進む。ステップS110では、放電終了の入力がなされたか、又はステップS106の処理の実行タイミングから予め定められた待機時間(中断時間)が経過したかを判定する。いずれの条件も満たされていない場合にはステップS107に戻る。一方、いずれか一方の条件が満たされた場合にはステップS111に進み、放電終了シーケンスに移行する。放電終了シーケンスでは、放電が継続されている場合には放電を終了するとともに、強制継続フラグがセットされている場合にはそれを消去する。そして、本処理を終了する。
ステップS102にて、強制継続フラグがセットされている場合、現状の充電量が最小充電量よりも小さくなった場合に、手動にて放電を継続する要求があったことを意味する。この場合、ステップS112に進み、現状の充電量が「0」であるか否かを判定する。現状の充電量が「0」でない場合には、そのまま本処理を終了する。これにより、充電が継続されることとなる。一方、現状の充電量が「0」である場合には、ステップS111の放電終了シーケンスを実行して、本処理を終了する。
次に、本実施形態の非接触電力伝送システム10の作用について説明する。
車載バッテリ25の充放電が可能に構成されている非接触電力伝送システム10において、時刻に応じて車載バッテリ25の充放電が行われる。これにより、例えば電気料金が安い夜間にて車載バッテリ25の充電を行い、電気料金が高い昼間に放電を行うといったピークシフトを行うことができる。
かかる構成において、自動放電時において充電量が最小充電量となった場合には、警告音が発生する。これにより、現状の充電量が最小充電量となったことをユーザが把握することができる。さらに、手動にて放電を継続するか終了するかの選択が可能な状態となる。そして、手動にて放電を終了することが選択された場合、又は待機時間が経過した場合には、放電が終了する。これにより、車載バッテリ25の充電量が最小充電量よりも小さくなることがない。
一方、手動にて放電を継続することが選択された場合、車載バッテリ25の充電量が「0」となるまで、放電が継続される。これにより、車載バッテリ25に充電されている電力を最大限に利用することができる。
以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
(1)自動で車載バッテリ25の放電が行われている状況において、車載バッテリ25の充電量に関する報知を行う構成とした。具体的には、車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合に、警報音が発生するように構成した。そして、手動にて放電を継続するか否かの選択が可能な状態とした。これにより、車載バッテリ25の放電が自動で行われている状況において車載バッテリ25の充電量が最小充電量となったことをユーザが把握することができ、ユーザが、状況に応じて、放電の継続(再開)又は終了を判断することができる。よって、自動で放電が行われている状況においてユーザの意志を反映させることができるため、自動による利便性と、ユーザの意志の反映という柔軟性との両立を図ることができる。
そもそも、非接触の電力伝送を行うことができる非接触電力伝送システム10においては、プラグを接続するといったユーザの操作を要しない点に技術的価値がある。この場合、車載バッテリ25の充放電を手動で行う構成とすると、非接触電力伝送システム10の上記技術的価値が損なわれる場合がある。この点、本実施形態では、車載バッテリ25の充放電を自動で行う構成とすることにより、上記技術的価値を損なうことなく、ピークシフトを行うことができる等の効果を奏することができる。このように車載バッテリ25の充放電を自動で行う場合には、ユーザとしては車載バッテリ25の充電量を知る必要がない。
しかしながら、通常とは異なる特別な状況、例えば天災等によって系統電源の電力供給量が小さい状況等においては、車載バッテリ25の電力を全部使用する等、特別な措置を行いたい場合がある。このような場合、ユーザが車載バッテリ25の放電制御を直接行う必要がある。その際、ユーザとしては、放電制御の判断として車載バッテリ25の充電量を把握したい場合がある。
これに対して、本実施形態では、車載バッテリ25の現状の充電量が最小充電量となった場合に警報音が発生し、手動にて放電の継続又は終了を選択することができる状態となる。これにより、ユーザとしては、現状の充電量を把握することができ、その把握結果及び状況に基づいて直接放電制御を行うことができる。
(2)車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合に、車載バッテリ25の放電を中断する構成とした。これにより、ユーザから放電継続の入力が無いにも関わらず、放電が継続されることを抑制することができる。よって、ユーザの意志に反した放電を抑制することができる。
(3)さらに、ユーザから放電継続の入力があった場合には、車載バッテリ25の放電の中断を解除し、ユーザから放電終了の入力があった場合又は待機時間が経過した場合には車載バッテリ25の放電を終了する構成とした。これにより、ユーザの意志が反映させることを可能としつつ、ユーザの意志がない場合には自動にて放電終了させることができ、利便性とユーザの意志の反映との両立を図ることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、車載バッテリ25の充放電を、時刻に基づいて自動で行う構成としたが、これに限られない。例えば、既存設備(家庭や工場等)における電力状況(例えば既存設備において使用している電力量や、使用可能な最大電力量)に応じて、車載バッテリ25の充放電を自動で行う構成としてもよいし、特定の事象(例えば災害時)に自動に放電できるように構成してもよい。
○ 実施形態では、車載バッテリ25の放電が自動で行われている状況において車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合に報知を行う構成としたが、これに限られず、例えば車載バッテリ25の放電が自動で行われている状況において系統電源等において停電や使用電力に制限が生じた場合に、現状の充電量に係る報知を行う構成としてもよい。
○ 実施形態では、時刻に基づく充放電の制御を行う構成として車両側コントローラ29を採用したが、これに限られず、制御の主体は任意である。例えば、電源側コントローラ16が上記制御を行う構成であってもよい。また、各コントローラ16,29とは別のコントローラが充放電の判定を行う構成としてもよい。この場合、上記別のコントローラが、判定結果を各コントローラ16,29に対して送信し、各コントローラ16,29はその判定結果に基づいて各リレー15,28を制御する構成とするとよい。
○ 実施形態では、車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合の報知として、警報音発生装置31の警報音を採用したが、これに限られず、報知態様としては任意である。例えば、表示装置に警告表示を行う構成としてもよいし、警報音及び警告表示の双方を行う構成としてもよい。
○ また、車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合に報知を行う構成としたが、これに限られず、報知するタイミング、報知時間及び報知する頻度は任意である。例えば、車載バッテリ25の充放電が自動で行われている状況において常に又は断続的に車載バッテリ25の充電量を報知する構成としてもよい。
○ さらに、報知を行う装置としては、別途設ける構成としてもよいし、既存の構成を用いる構成としてもよい。既存の構成としては、例えば車両にナビゲーション装置が搭載されている場合には、そのナビゲーション装置の表示画面又は音声で報知する構成としてもよい。
○ 実施形態では、警報音発生装置31は車両側機器21に搭載されていたが、これに限られず、例えば地上側機器11に搭載されていてもよく、双方に搭載されていてもよい。また、地上側機器11及び車両側機器21とは別に、報知装置を独立して設ける構成としてもよい。この場合、車両側コントローラ29は、報知タイミング(車載バッテリ25の充電量が最小充電量となったタイミング)で報知装置に対して信号を送信し、報知装置にて報知が行われるようにするとよい。
○ 実施形態では、車載バッテリ25の充電量が最小充電量となった場合に、車載バッテリ25の放電を中断する構成としたが、これに限られない。例えば、最小充電量に対して待機時間にて放電される充電量を加算した充電量を閾値充電量として、当該閾値充電量と現状の充電量とを比較する構成とするとよい。これにより、待機時間の経過タイミングにおいて、現状の充電量が最小充電量よりも小さくなることを回避することができる。
○ 実施形態では、ユーザからの入力を受け付けるものとして入力部32を車両側機器21に設けたが、これに限られず、地上側機器11に設けてもよく、地上側機器11及び車両側機器21とは別に設けてもよい。
○ さらに、既存の構成を、入力部32として流用してもよい。例えば車両に搭載されたナビゲーション装置を入力部32として機能させる構成としてもよく、系統電源の使用状況を表示するとともにユーザからの入力が可能な装置が設けられている場合には、当該装置を入力部32として機能させてもよい。
○ 実施形態では、自動で放電が行われている状況において車載バッテリ25の充電量に関する報知を行う構成としたが、これに限られず、自動で充電が行われている状況において車載バッテリ25の充電量に関する報知を行う構成としてもよい。
○ 上記構成においては、例えば自動で充電が行われている状況において、系統電源の状況(例えば系統電源において使用可能な最大電力量が制限されている場合や、使用している電力量が閾値電力量よりも多くなった場合等)に基づいて、現状の充電量に関する報知を行う構成としてもよい。そして、充電を継続するか否かを選択させる構成とするとよい。これにより、特別な状況において、車載バッテリ25の充電を継続するか否かを、ユーザが判断することができる。
詳細には、例えば家庭の系統電源を用いて車載バッテリ25を充電している状況において、使用している電力量が閾値電力量よりも多くなった場合に報知を行う。これにより、ユーザとしては、車載バッテリ25の充電量を把握し、その把握結果に基づいて車載バッテリ25の充電を優先するか否かを判断することができる。よって、ユーザとしては、例えば車載バッテリ25の充電量が十分であれば、充電を終了し、車載バッテリ25の充電量が不十分であり且つすぐに充電させたい場合には、家庭にて使用している電気製品の使用を控えるという措置を取ることができる。
○ 実施形態では、現状の充電量が最小充電量となった場合に、放電を継続する否かを手動にて選択可能な構成としたが、これに限られない。例えば、車載バッテリ25の充放電を手動で制御するモードと、自動で制御するモードとを設け、車載バッテリ25の充放電が行われる状況において、いずれかのモードを選択可能に構成されていてもよい。この場合、自動で制御するモードにおいて、車載バッテリ25の充電量を報知するとよい。
○ 外部負荷Xは、所定のインピーダンスを有するものであれば任意である。例えば工場又は家庭等に設けられたバッテリとしてもよく、系統電力に変換する機器であってもよい。
○ 実施形態では、車両側コントローラ29がスイッチ25aをオフにすることによって充放電を停止させる構成であったが、これに限られず、例えばスイッチ25aを、車両側コントローラ29が操作可能であるとともにユーザが操作可能に構成してもよい。この場合、ユーザが直接スイッチ25aを操作することを通じて、ユーザの意志を反映させることができる。
○ 1次側高周波電源12から出力される高周波電力の波形としては正弦波に限られず、例えばパルス波であってもよい。
○ 実施形態では、各コンデンサ13b,23bを設けたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させるとよい。
○ 実施形態では、各共振器13,23の共振周波数は同一に設定されていたが、これに限られず、電力伝送が可能な範囲内で両者を異ならせてもよい。
○ 実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 実施形態では、車両に車両側機器21が搭載されていたが、これに限られず、携帯電話等の他の機器に搭載されている構成であってもよい。
○ 放電終了シーケンスを実行した後に利用者が放電を行いたい場合に、強制的に放電を行う構成としてもよい。例えば、強制放電スイッチを設け、当該強制放電スイッチが操作された場合には、放電が行われていない状態(充電状態、又は充放電の双方が行われていない状態)であっても、放電を開始するシーケンスを実行する構成としてもよい。
○ 実施形態では、各コイル13a,23aを介して車載バッテリ25の放電が行われる構成であったが、これに限られず、各コイル13a,23aを介することなく放電された電力を伝送する構成であってもよい。この場合、例えば非接触で電力伝送を行う放電用の共振回路等を別途設けるとよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術思想について以下に記載する。
(イ)自動で前記蓄電装置の放電が行われている状況において前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となった場合に、前記蓄電装置の放電が中断し、
前記蓄電装置の放電が中断している状況において前記選択手段において前記放電を行うと選択された場合には前記放電を再開する一方、前記選択手段において前記放電を行わないと選択された場合又は前記放電の中断時間が予め定められた待機時間だけ経過した場合には、前記放電を終了することを特徴とする請求項3に記載の非接触電力伝送システム。
(ロ)前記2次側機器は車両に搭載されており、
前記車両には、前記蓄電装置に充電された電力を用いて駆動する走行用モータが設けられており、
前記特定充電量は、前記蓄電装置に充電された電力を用いて走行可能な距離に対応させて設定されていることを特徴とする請求項2に記載の非接触電力伝送システム。
(ハ)電力伝送経路として、
前記蓄電装置の充電を行う場合の電力伝送経路である充電経路と、
前記蓄電装置の放電を行う場合の電力伝送経路である放電経路と、
が設けられており、
前記電力伝送経路を、前記充電経路及び前記放電経路に切り換える切換手段と、
前記切換手段を自動で制御することにより、前記蓄電装置の充放電を自動で切り換える制御手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1〜3及び技術思想(イ),(ロ)のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
(ニ)自動で前記蓄電装置の充電が行われている場合に、前記系統電源の状況に応じて前記蓄電装置の充電量に関する報知を行うことを特徴とする請求項1〜3及び技術思想(イ)〜(ハ)のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
(ホ)交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器と、前記1次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイルと前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄えられた電力を放電させる放電部と、予め定めた所定時間に前記放電が行われるように前記放電部を制御する制御部とを有する2次側機器と、を備え、前記蓄電装置から放電された電力を前記2次側機器から前記1次側機器に伝送可能な非接触電力伝送システムであって、前記放電が行われるように前記制御部が前記放電部を制御している状況において、前記蓄電装置の充電量に関する報知が行われることを特徴とする非接触電力伝送システム。
(ヘ)前記蓄電装置から放電された電力は、前記1次側コイル及び前記2次側コイルを介して前記2次側機器から前記1次側機器に伝送されることを特徴とする技術思想(ホ)に記載の非接触電力伝送システム。
(ト)前記予め定めた所定時間とは、利用者により設定された時間又は特定の事象が起った時間であることを特徴とする技術思想(ホ)または(ヘ)に記載の非接触電力伝送システム。
(チ)交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器から非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイルと、前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄えられた電力を放電させる放電部と、予め定めた所定時間に前記放電が行われるように前記放電部を制御する制御部とを有し、前記蓄電装置から放電された電力を前記1次側機器へ非接触で送電可能な充放電機器であって、前記制御部は、前記放電が行われるように前記放電部を制御している状況において、前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となったことを示す報知が行われた後に、前記蓄電装置の放電の終了が指示された場合は、前記放電を終了するように前記放電部を制御することを特徴とする充放電機器。
(リ)前記予め定めた所定時間とは、利用者により設定された時間又は特定の事象が起った時間であることを特徴とする技術思想(チ)に記載の充放電機器。
なお、技術思想(ホ)及び(チ)において、「予め定めた所定時間に前記放電が行われるように前記放電部を制御する制御部」を、「予め定められた放電条件が成立した場合に前記放電が行われるように前記放電部を制御する制御部」に置き換えてもよい。この場合、放電条件とは、例えば予め定められた特定時刻となることや、予め定められた特定事象が発生した場合等が考えられる。特定事象とは、例えば系統電源の電力供給状況に異常が発生した場合が考えられる。
10…非接触電力伝送システム、11…地上側機器、12…1次側高周波電源、13a…1次側コイル、15…1次側リレー(放電部)、16…電源側コントローラ(制御部)、21…車両側機器(充放電機器)、23a…2次側コイル、25…車載バッテリ(蓄電装置)、25a…スイッチ、28…2次側リレー(放電部)、29…車両側コントローラ(制御部)、31…警報音発生装置、32…入力部。

Claims (4)

  1. 交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器と、
    前記1次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイル及び前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置を有する2次側機器と、
    を備え、前記蓄電装置から放電された電力を前記2次側機器から前記1次側機器に伝送可能な非接触電力伝送システムであって、
    自動で前記蓄電装置の放電が行われている状況において、前記蓄電装置の充電量に関する報知が行われることを特徴とする非接触電力伝送システム。
  2. 前記蓄電装置の放電が行われている状況において前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となった場合に、前記報知が行われることを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送システム。
  3. 前記報知が行われる場合に、前記放電を行うか否かを手動にて選択可能な選択手段を備え、
    前記選択手段により前記放電の終了が選択された場合には、前記放電を終了することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非接触電力伝送システム。
  4. 交流電力が入力される1次側コイルを有する1次側機器から非接触で前記交流電力を受電可能な2次側コイルと、前記2次側コイルで受電した前記交流電力により充電される蓄電装置とを有し、前記蓄電装置から放電された電力を前記1次側機器へ非接触で送電可能な充放電機器であって、
    自動で前記蓄電装置の放電が行われている状況において前記蓄電装置の充電量が予め定められた特定充電量となったことを示す報知が行われた後に前記蓄電装置の放電の終了が指示された場合は、前記放電を終了することを特徴とする充放電機器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014171311A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Denso Corp 電力供給システムおよび電力供給制御装置

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