JP2012070565A - Electric vehicle, charging station and program for these - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車、充電ステーション及びこれらのプログラムに関する。 The present invention relates to an electric vehicle, a charging station, and a program thereof.
電気自動車に搭載したバッテリを充電する方法としては、充電ステーションの電源コンセントに電気自動車のケーブルを接続して充電する方法がある。また、これ以外に、非接触の給電手段を備える充電ステーションから、例えば電磁誘導により電気自動車に電力を供給してバッテリを充電する方法が提案されている。 As a method of charging a battery mounted on an electric vehicle, there is a method of charging by connecting a cable of the electric vehicle to a power outlet of a charging station. In addition to this, a method has been proposed in which a battery is charged by supplying electric power to an electric vehicle, for example, by electromagnetic induction from a charging station having a non-contact power supply means.
例えば、電気自動車が、バッテリーと、充電回路と、磁気コアに巻回したコイルと、このコイルと充電回路との間の配線にコンデンサ等により高周波結合した通信装置とを有し、充電電力供給部が、磁気コアに巻回したコイルに交流電圧を配線を介して供給するインバータと、配線にコンデンサ等により高周波結合した通信装置とを有し、磁気コアによる磁気結合部を介して充電用の電力を供給し、且つこの磁気結合部を介してバッテリー等に関する各種情報を、高周波信号により変調して、通信装置間で送受信することが、提案されている。 For example, an electric vehicle includes a battery, a charging circuit, a coil wound around a magnetic core, and a communication device that is high-frequency coupled to a wiring between the coil and the charging circuit by a capacitor or the like, and a charging power supply unit Has an inverter that supplies an AC voltage to a coil wound around the magnetic core via a wiring, and a communication device that is high-frequency coupled to the wiring by a capacitor or the like. It is proposed that various information regarding the battery and the like is modulated by a high-frequency signal and transmitted / received between communication devices via the magnetic coupling unit.
また、移動している被充電車と移動している移動充電車との間を、充電可能な所定の距離に保ち、被充電車へ移動充電車を追従させる距離維持部(車間距離維持部)と、距離維持部により充電可能な距離を保っている間に、移動している移動充電車から、移動している被充電車の受電部(充電コイル)へ充電を行う充電部(充電コイル)とを備えることが、提案されている。 In addition, a distance maintaining unit (an inter-vehicle distance maintaining unit) that keeps a predetermined distance that can be charged between the moving charged vehicle and the moving charged charging vehicle and causes the moving charged vehicle to follow the charged vehicle And a charging unit (charging coil) that charges the power receiving unit (charging coil) of the moving vehicle to be charged from the moving mobile charging vehicle while maintaining a chargeable distance by the distance maintaining unit. Has been proposed.
一方、無線通信装置において、無線信号を送受信する通信処理部と、電力供給可能な範囲内に位置する装置へ無線で電力を供給する無線送電部と、被電力供給装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記被電力供給装置の前記位置情報に基づいて、前記被電力供給装置への電力供給を制御する制御部と、を備える無線通信装置を提供することが、提案されている。 On the other hand, in a wireless communication device, a communication processing unit that transmits / receives a wireless signal, a wireless power transmission unit that wirelessly supplies power to a device located within a range in which power can be supplied, and a position that acquires position information of the power supply device Provided is a wireless communication device comprising: an information acquisition unit; and a control unit that controls power supply to the power supplied device based on the position information of the power supplied device acquired by the position information acquisition unit It has been proposed to do so.
電気自動車において、車載のバッテリをフルに充電するには、例えば、8時間程度を要する。電気自動車のユーザの利便性を考えると、例えば、充電ステーションにおいて、電気自動車の駐車位置毎に給電手段を設置する必要がある。しかし、駐車位置毎に給電手段を設置する場合、充電ステーションの工事が大掛かりなものになり、電気自動車の導入の障害となる。 In an electric vehicle, for example, it takes about 8 hours to fully charge a vehicle-mounted battery. Considering the convenience of the user of the electric vehicle, for example, it is necessary to install a power supply means for each parking position of the electric vehicle at the charging station. However, when a power supply means is installed for each parking position, the construction of the charging station becomes large, which hinders the introduction of an electric vehicle.
本発明は、充電ステーションにおける充電設備に直接は隣接しない電気自動車に非接触で電力を供給することができる電気自動車を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of supplying electric power in a non-contact manner to an electric vehicle that is not directly adjacent to a charging facility in a charging station.
開示される電気自動車は、非接触で電力を受電する車載受電部と、非接触で電力を給電する車載給電部と、車載受電部で受電した電力により充電されるバッテリと、車載受電部で受電した電力をバッテリに充電するか又は車載給電部から給電する車載充電制御部とを含む。 The disclosed electric vehicle includes a vehicle-mounted power receiving unit that receives power in a contactless manner, a vehicle-mounted power feeding unit that supplies power in a contactless manner, a battery that is charged by the power received by the vehicle-mounted power receiving unit, and a power that is received by the vehicle-mounted power receiving unit. Or a vehicle-mounted charging control unit that charges the battery with the generated power or supplies power from the vehicle-mounted power feeding unit.
開示される電気自動車によれば、充電ステーションにおける充電設備に直接は隣接しない電気自動車に非接触で電力を供給することができ、充電ステーションにおける充電設備を簡素化することができる。 According to the disclosed electric vehicle, electric power can be supplied in a non-contact manner to an electric vehicle that is not directly adjacent to the charging facility at the charging station, and the charging facility at the charging station can be simplified.
(第1の実施態様)
図1は、電気自動車及び充電ステーションの構成の一例を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of an electric vehicle and a charging station.
電気自動車10は、車載受電部11と、車載給電部12と、給電スイッチ13と、バッテリスイッチ14と、バッテリ15と、車載給電管理コンピュータ16と、車載通信装置17とを含む。給電スイッチ13とバッテリスイッチ14と車載給電管理コンピュータ16とが、車載制御部を構成する。換言すれば、車載充電制御部は、給電スイッチ13とバッテリスイッチ14と車載給電管理コンピュータ16とを含む。
The
充電ステーション20は、駐車場給電装置21と、駐車場給電部22と、駐車場給電管理コンピュータ23と、駐車場通信装置24と、充電完了要求格納部25と、運行スケジュール格納部26とを含む。
The
電気自動車10において、車載受電部11は、駐車場給電部22又は他の電気自動車10の車載給電部12から、非接触で、換言すれば、無線により、電力を受電する。車載給電部12は、他の電気自動車10の車載受電部11に、非接触で、換言すれば、無線により、電力を給電する。電力の供給については後述する。
In the
バッテリ15は、電気自動車10の動力源であるモータを駆動する駆動源であって、車載受電部11で受電した電力により充電される。車載受電部11で受電した電力は、車載給電管理コンピュータ16と給電スイッチ13及びバッテリスイッチ14とにより、バッテリ15に充電されるか、又は、車載給電部12から他の電気自動車10の車載受電部11に給電される。バッテリ15は、例えばリチウムイオン電池である。給電スイッチ13及びバッテリスイッチ14は、例えば高周波での動作が可能なパワートランジスタである。なお、電気自動車10は、モータの駆動源としてのバッテリ15を含む移動体であれば良く、4輪車に限られず、オートバイのような2輪車等も含む。
The
車載通信装置17は、電気自動車10の送受信部であって、車載給電管理コンピュータ16の指示に従って、充電ステーション20、換言すれば、駐車場給電管理コンピュータ23と通信を行う。例えば、車載通信装置17は、駐車場給電管理コンピュータ23から、位置情報を受信し、制御情報を受信する。位置情報及び制御情報については後述する。また、車載通信装置17は、充電情報を駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する。充電情報は、電気自動車10のバッテリ15の充電状態を示す情報である。
The in-
充電情報は、例えば電気自動車10のバッテリ15がフルに充電されていることを示す充電完了情報である。充電情報は、例えば電気自動車10のバッテリ15がフルに充電した場合の何%が充電されているかを示す情報であっても良い。
The charging information is charging completion information indicating that the
車載給電管理コンピュータ16は、電気自動車10における電力の供給を管理する制御部である。車載給電管理コンピュータ16は、車載通信装置17で充電ステーション20から受信した制御情報に基づいて、充電モード、リレーモード又はOFFモードを切り替える。充電モード、リレーモード、OFFモードについては後述する。車載給電管理コンピュータ16は、例えばカーナビゲーション装置を構成するコンピュータであっても良く、又は、独立のコンピュータであっても良い。
The in-vehicle power
例えば、充電モードにおいて、車載給電管理コンピュータ16は、給電スイッチ13をオフとし、バッテリスイッチ14をオンとする。これにより、車載受電部11で受電した電力は、当該電気自動車10のバッテリ15に充電される。リレーモードにおいて、車載給電管理コンピュータ16は、給電スイッチ13をオンとし、バッテリスイッチ14をオフとする。これにより、車載受電部11で受電した電力は、車載給電部12から他の電気自動車10に給電される。OFFモードにおいて、車載給電管理コンピュータ16は、給電スイッチ13をオフとし、バッテリスイッチ14をオフとする。これにより、車載受電部11は電力を受電しないようにされる。
For example, in the charging mode, the in-vehicle
一方、充電ステーション20は、例えば図2に示す駐車場30に設けられ、駐車場管理システムの一部を構成する。充電ステーション20は、電気自動車10へ非接触で電力を給電する。従って、図1の例においては、駐車場給電管理コンピュータ23が、電気自動車10への充電を管理する。なお、電気自動車10への充電を管理する駐車場給電管理コンピュータ23が、駐車場管理システムのコンピュータの下位のコンピュータとして設けられるようにしても良い。
On the other hand, the
駐車場給電装置21は、例えば駐車場30において1個設けられる。駐車場給電装置21は、駐車場給電管理コンピュータ23の制御に従って、駐車場給電部22を介して、1又はそれ以上の電気自動車10へ電力を給電する。駐車場給電装置21は、例えば、商用電源に接続され、商用電源の周波数を予め定められた高周波に変換して、駐車場給電部22に供給する。
For example, one parking lot
駐車場給電部22は、1又はそれ以上の電気自動車10へ非接触で電力を給電する。駐車場給電部22は、後述するように、例えば給電コイルを含み、実際には駐車場給電装置21の一部である。従って、後述するように、駐車場給電部22は、駐車場給電装置21から供給された高周波電力を、駐車場給電部22と車載受電部11との間における磁気的な結合により、1又はそれ以上の電気自動車10へ給電する。換言すれば、駐車場給電部22は、1又はそれ以上の電気自動車10へ磁気的にエネルギを供給する。
The parking lot
駐車場給電部22は、例えば、図2に示すように、駐車場30の駐車スペースの島31毎に設けられる。従って、例えば、駐車スペースの島31Aに駐車した複数の電気自動車10には、当該駐車スペースの島31Aに対応する駐車場給電部22から、非接触で電力が給電される。換言すれば、駐車場30が複数の駐車スペースの島31A、31B、・・を含む場合には、充電ステーション20は、複数の駐車場給電部22を含む。
For example, as shown in FIG. 2, the parking lot
駐車場通信装置24は、充電ステーション20の送受信部であって、駐車場給電管理コンピュータ23の指示に従って、1又はそれ以上の電気自動車10と通信を行う。例えば、駐車場通信装置24は、1又はそれ以上の電気自動車10へ、位置情報を送信し、制御情報を送信する。位置情報は、電気自動車10に駐車場30における駐車位置を指示する情報である。制御情報は、電気自動車10に充電モード又はリレーモードを指示する情報である。また、駐車場通信装置24は、充電情報を1又はそれ以上の電気自動車10から受信する。充電情報は、電気自動車10のバッテリ15の充電状態を示す情報である。
The parking
駐車場給電管理コンピュータ23は、充電ステーション20における電気自動車10への電力の供給を管理する制御部である。駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25と、運行スケジュール格納部26とを含む。充電完了要求格納部25は充電完了要求を格納する。運行スケジュール格納部26は運行スケジュールを格納する。充電完了要求及び運行スケジュールについては後述する。
The parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、例えばパーソナルコンピュータである。駐車場給電管理コンピュータ23は、例えば無線LAN(Local Area Network)により駐車場通信装置24と接続される。
The parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10への電力の供給に先立って、充電完了要求時刻に基づいて、1又はそれ以上の電気自動車10についての位置情報を生成し、駐車場通信装置24に送信させる。また、駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10への電力の供給に先立って、位置情報に基づいて、1又はそれ以上の電気自動車10についての制御情報を生成し、駐車場通信装置24に送信させる。
Prior to the supply of electric power to the
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車場給電装置21を介して、駐車場給電部22に、1又はそれ以上の電気自動車10へ非接触で電力を給電させる。
Thereafter, the parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10への電力の供給の後に、いずれかの電気自動車10からの充電情報を、駐車場通信装置24に受信させる。また、駐車場給電管理コンピュータ23は、受信した充電情報に基づいて、1又はそれ以上の電気自動車10についての制御情報を変更し、駐車場通信装置24に送信させる。
The parking lot power
図2は、駐車位置の割り当ての説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of allocation of parking positions.
例えば、図2に示すように、1個の駐車場給電部22Aに対する駐車スペースの島31Aにおいて、駐車位置番号が「1」から「5」までの駐車位置が設けられているとする。また、駐車スペースの島31Aに車両IDが「A」から「E」までの5台の電気自動車10が駐車して、駐車中に充電されるものとする。なお、例えば、車両IDが「A」である電気自動車10を、電気自動車10Aと言うこととする。
For example, as shown in FIG. 2, it is assumed that parking positions with parking position numbers “1” to “5” are provided on an
駐車場給電管理コンピュータ23は、図2に示すように、駐車場30に進入した電気自動車10Cへ、駐車位置番号が「1」であることを、駐車場通信装置24に送信させる。これにより、電気自動車10Cは、駐車位置「1」に駐車する。これに先立って、電気自動車10E、10D、10A及び10Bが、各々、駐車位置「5」「4」「3」及び「2」に駐車している。電気自動車10E、10D、10A及び10Bは、電気自動車10Cと同様に、駐車場給電管理コンピュータ23から駐車位置を通知され、通知された駐車位置に駐車している。
As shown in FIG. 2, the parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、以下のようにして、1又はそれ以上の電気自動車10の駐車位置を決定する。
The parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、運行スケジュール格納部26から運行スケジュールを読み出す。運行スケジュール格納部26は、1又はそれ以上の電気自動車10の運行スケジュールを格納する。換言すれば、運行スケジュールは、駐車場30に駐車する電気自動車10の各々について、駐車場30からの出発時刻を含む。電気自動車10は、例えば、当該電気自動車10を一意に特定する識別情報である車両IDにより表される。従って、駐車場給電管理コンピュータ23は、運行スケジュール格納部26から、運行スケジュールに含まれる車両IDと出発時刻とを読み出す。
The parking lot power
なお、運行スケジュール格納部26は、実際には、駐車場30に駐車する電気自動車10の各々についての運行スケジュールを格納するマスタファイルであり、例えば、出発時刻の他に、電気自動車10のユーザについての種々の情報、電気自動車10の駐車場30への到着時刻等の情報を含む。運行スケジュールは、例えば駐車場給電管理コンピュータ23の外部から入力される。
The operation
駐車場給電管理コンピュータ23は、運行スケジュール格納部26から読み出した車両IDと出発時刻とを、充電完了要求格納部25に格納する。この時、駐車場給電管理コンピュータ23は、読み出した車両IDと出発時刻とを、出発時刻が早い順にソートする。これにより、読み出した車両IDと出発時刻とは、出発時刻が早い順に充電完了要求格納部25に格納される。
The parking lot power
図3は、充電完了要求格納部25の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the charging completion
充電完了要求格納部25は、1又はそれ以上の電気自動車10についての充電完了要求時刻を格納する。充電完了要求時刻は、1又はそれ以上の電気自動車10の各々が、充電の完了を要求する時刻を示す情報である。具体的には、充電完了要求格納部25は、電気自動車10の車両ID毎に、充電完了要求時刻と、これに基づいて決定した駐車位置を格納する。
The charge completion
例えば、運行スケジュール格納部26から読み出された出発時刻が「2010年9月22日9時30分」であり、その30分前までに充電を完了するとすれば、充電完了要求時刻は「9時」となる。従って、充電完了要求時刻は、運行スケジュールの出発時刻に基づいて生成される。充電完了要求格納部25に車両IDと出発時刻とが格納された時点で、駐車位置は決定されておらず、充電完了要求格納部25に格納されていない。
For example, if the departure time read from the operation
なお、充電完了要求時刻は、運行スケジュールの出発時刻に基づいて生成することなく、例えば、駐車場給電管理コンピュータ23に外部から入力して、充電完了要求格納部25に格納するようにしても良い。
The charging completion request time may be input to the parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、読み出した運行スケジュール、換言すれば、出発時刻に基づいて、1又はそれ以上の電気自動車10の駐車位置を決定し、充電完了要求格納部25の対応する位置に格納する。具体的には、駐車場給電管理コンピュータ23は、以下のように駐車位置を決定する。充電を完了する日毎に1又は複数の電気自動車10が1個のグループとされる。複数のグループが存在する場合、充電を完了する日が早いグループから順に、駐車場給電部22Aにより近い側に配置される。逆に、複数のグループが存在する場合、充電を完了する日が早いグループから順に、駐車場給電部22Aにより遠い側に配置するようにしても良い。グループ毎に駐車位置を決定することにより、以下のように、電気自動車10の駐車位置と給電の順番とを関連させて容易に管理することができる。更に、各々のグループ内で、充電を完了する時刻が早い電気自動車10から順に、駐車場給電部22Aにより遠い側に配置される。これにより、充電を完了する時刻が早い電気自動車10が駐車場30から出発しても、同一のグループ内の他の電気自動車10への給電は続けることができる。
The parking lot power
例えば、図3の例の場合、充電を完了する日が「9月22日」である電気自動車10A、10B及び10Cが、駐車位置における第1グループとされる。充電を完了する日が「9月23日」である電気自動車10D及び10Eが、駐車位置における第2グループとされる。第1グループが、第2グループよりも、駐車場給電部22Aに近い側に配置される。また、例えば第1グループ内において、電気自動車10A、10B及び10Cの中で、充電を完了する時刻が早い順に従って、電気自動車10A、10B及び10Cが、各々、駐車位置「3」「2」及び「1」に割り当てられる。第2グループ内においても同様である。
For example, in the example of FIG. 3, the
なお、3以上のグループが存在する場合には、例えば、充電を完了する日が早いグループが、駐車場給電部22Aに近い側に配置される。
In addition, when there are three or more groups, for example, the group with the earliest date to complete charging is arranged on the side closer to the parking lot
また、図2に示すように、駐車場30に駐車スペースの複数の島31A〜31Bが存在する場合、各々のグループが複数の島31A〜31Bの数に分割され、複数の島31A〜31Bの各々に割り当てられる。例えば、前記第1グループに属する電気自動車10が3台であり、島31A〜31Bの数が2個であるので、島31Aには電気自動車10A及び10Bの2台が割り当てられ、島31Bには電気自動車10Cの1台が割り当てられる。これにより、充電を完了する日が同一である複数の電気自動車10を複数の島31に分散することができるので、より早く給電処理を完了することができる。
Moreover, as shown in FIG. 2, when there are a plurality of islands 31 </ b> A to 31 </ b> B of the parking space in the
駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求時刻に基づいて生成した1又はそれ以上の電気自動車10についての位置情報を、駐車場通信装置24に1又はそれ以上の電気自動車10へ送信させる。これにより、例えば、電気自動車10の備える表示装置に、駐車場30における駐車位置が表示出力される。これを見たユーザが、電気自動車10を表示された駐車位置に駐車させる。
The parking lot power
なお、電気自動車10の位置情報を、駐車場通信装置24から送信することなく、例えば、駐車場給電管理コンピュータ23が備えるスピーカから電気自動車10のユーザにアナウンスするようにしても良い。また、電気自動車10の位置情報を、例えば、駐車場給電管理コンピュータ23が備える表示装置に電気自動車10のユーザに見えるように表示するようにしても良い。換言すれば、駐車場給電管理コンピュータ23が、電気自動車10のユーザが認識することができるように、電気自動車10の位置情報を出力するようにすれば良い。
In addition, you may make it announce to the user of the
図4は、電気自動車のモードの説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of modes of the electric vehicle.
駐車場給電管理コンピュータ23は、1又はそれ以上の電気自動車10の各々について、給電管理における動作モードを決定する。給電管理における動作モードとしては、図4に示すように、充電モード、リレーモード、OFFモードがある。充電モードは、受電した電力をバッテリ15に充電するモードである。リレーモードは、受電した電力を他の電気自動車10に給電するモードである。OFFモードは、充電も給電もしないモードである。
The parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、基本的には、電気自動車10の位置情報に基づいて、給電管理における動作モードを決定する。給電管理における動作モードを決定する処理については、図7を参照して後述する。駐車場給電管理コンピュータ23は、1又はそれ以上の電気自動車10の各々へ、決定した動作モードに基づいて、充電モード、リレーモード又はOFFモードを指示する制御情報を、送受信部に送信させる。
The parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10へ非接触で電力を給電している期間中、1又はそれ以上の電気自動車10を監視する。換言すれば、駐車場給電管理コンピュータ23は、前述したように、いずれかの電気自動車10からの充電情報を駐車場通信装置24に受信させる。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、受信した充電情報に基づいて、1又はそれ以上の電気自動車10についての動作モード、換言すれば、制御情報を変更し、駐車場通信装置24に送信させる。動作モードを変更する処理については、図7を参照して後述する。
The parking lot power
図5は、電気自動車の構成の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the configuration of an electric vehicle.
図5において、車載受電部11及び車載給電部12は、例えば左右の後輪の外側のホイールカバーに設けられる。一方、駐車場給電部22は、電気自動車10が駐車位置番号「1」に駐車した場合において、当該電気自動車10の後輪の横の位置に設けられる。これにより、電気自動車10が駐車位置番号「1」に駐車した場合に、駐車場給電部22と車載受電部11との間を予め定められた距離とすることができ、磁気的にエネルギを授受することができる。また、車載受電部11から車載給電部12への電力の伝送が、車軸に沿って最短距離で行われるので、電力の損失を少なくすることができる。
In FIG. 5, the in-vehicle
車載受電部11及び車載給電部12は、電気自動車10の対向する側面に配置される。従って、例えば、車載受電部11及び車載給電部12が、左右の前輪のホイールカバーに設けられるようにしても良い。また、車載受電部11及び車載給電部12が、ホイールカバー以外の電気自動車10の右側及び左側に設けられるようにしても良い。また、車載受電部11及び車載給電部12が、電気自動車10の前後に設けられるようにしても良い。この場合、駐車場30の駐車スペースの島31において、電気自動車10は縦列駐車することになる。
The in-vehicle
図6は、充電ステーションから電気自動車へのエネルギ供給の説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram of energy supply from the charging station to the electric vehicle.
駐車場給電部22と車載受電部11との間における非接触の電力供給は、無線電力供給、特に、磁界共鳴モードによる無線電力供給により実現される。このような磁界共鳴モードによる無線電力供給は、例えば、特表2009−501510号公報により知られている。
The non-contact power supply between the parking lot
図6(A)に示すように、駐車場給電部22は送電共振コイルであり、車載受電部11は受電共振コイルである。以下、図6(A)及び図6(B)の説明に限っては、駐車場給電部22を「送電共振コイル22」と言うこととし、車載受電部11を「受電共振コイル11」と言うこととする。
As shown to FIG. 6 (A), the parking lot electric
磁界共鳴モードによる無線電力供給において、送電共振コイル22は、駐車場給電装置21から供給された電力を、受電共振コイル11へ、磁界共鳴を用いて磁界エネルギとして送電する。受電共振コイル11は、送電共振コイル22から送電された磁界エネルギを、磁界共鳴を用いて受電する。
In the wireless power supply in the magnetic field resonance mode, the power
ここで、送電共振コイル22は、インダクタンスLを有するコイルであり、浮遊容量による容量Cを有する。これにより、送電共振コイル22は、図6(B)に示すように、LC共振回路となる。送電共振コイル22の共振周波数fは、そのインダクタンスLと容量Cとに基づいて、f=1/2π(LC)1/2により求まる。この式を「式1」と言うこととする。この周波数fが共振周波数fである。共振周波数fは、送電共振コイル22に固有の値である。受電共振コイル11も同様である。
Here, the power
磁界共鳴においては、送電共振コイル22の共振周波数と受電共振コイル11の共振周波数とは、同一の値f、換言すれば、共振周波数fとされる。また、送電共振コイル22と受電共振コイル11との間の距離であるコイル距離は、共振周波数fについての適切な距離とされる。コイル距離は、送電共振コイル22と受電共振コイル11を設計した時点で、共振周波数fについての距離dとして、求めることができる。
In the magnetic field resonance, the resonance frequency of the power
送電共振コイル22及び受電共振コイル11の共振周波数fを同一とするために、この例では、送電共振コイル22及び受電共振コイル11は、例えば同一の形状とされる。
In order to make the resonance frequencies f of the power
具体的には、送電共振コイル22は、例えば、銅で形成された直径30cmのヘリカル型コイルとされる。コイル距離は、例えば200cmとされる。共振周波数は、例えば10MHzとされる。直径、コイル距離、共振周波数は、これらの値に限られず、電気自動車10の大きさや隣接する電機自動車との間の間隔等に応じて、適宜変更することができる。送電共振コイル22は、両端が開放されたコイルである。送電共振コイル22には、Q値を高めるために、電気回路が接続されない。受電共振コイル11も同様である。
Specifically, the power
送電共振コイル22は、「式1」で表される周波数fで共振状態となる。共振状態においては、コンデンサ内部の電圧による電場から、コイル部を流れる電流による自由空間の磁場へ、エネルギが周期的に交換される。共振状態の送電共振コイル22に対して、同一の共振周波数fを持つ受電共振コイル11を近接させると、送電共振コイル22からの磁場によって受電共振コイル11が共鳴する。このような磁場による共鳴現象を磁界共鳴モードと称する。磁界共鳴モードにおいては、送電共振コイル22の電力が、近接した受電共振コイル11へ無線で伝送される。換言すれば、磁界共鳴モードは磁場を介しての共振回路の共鳴現象である。
The power
一方、駐車場給電装置21は、送電共振コイル22に対して、電磁誘導により電力を供給する。受電共振コイル11は、電力取り出し部11’に対して、電磁誘導により電力を供給する。
On the other hand, the parking lot
具体的には、駐車場給電装置21は、送電共振コイル22に対して電力を供給する。駐車場給電装置21は、電力供給コイル212と、電力供給コイル212に電力を供給する発振回路211とを備える。発振回路211は、例えばコルピッツ発振回路である。電力供給コイル212は、発振回路211から、例えば、送電共振コイル22と受電共振コイル11との間に磁界共鳴を生じさせる共振周波数fで、電力を供給される。
Specifically, the parking lot
電力供給コイル212は、発振回路211から供給された電力を、電磁誘導により、送電共振コイル22に供給する。従って、送電共振コイル22と電力供給コイル212とは、電磁誘導により電力が供給できる程度の近距離に配置される。送電共振コイル22と電力供給コイル212との間において、磁界共鳴を用いず、電磁誘導を用いることにより、送電共振コイル22から見て、電力供給コイル212の共振周波数を考慮しなくても良い。一方、発振回路211の発振周波数は、送電共振コイル22との整合性から、送電共振コイル22の共振周波数fで発振するようにされる。
The
電力取り出し部11’は、受電共振コイル11が受電したエネルギを、電力として出力する。電力取り出し部11’の電力取出コイル111は、受電共振コイル11から電磁誘導により電力を取り出す。従って、受電共振コイル11と電力取出コイル111とは、電磁誘導により電力が取り出せる程度の近距離に配置される。受電共振コイル11と電力取り出し部11’との間において、磁界共鳴を用いず、電磁誘導を用いることにより、受電共振コイル11から見て、電力取出コイル111の共振周波数を考慮しなくても良い。電力取出コイル111は、負荷112としてのバッテリ15に接続される。バッテリ15は、電力取出コイル111から取り出された電力を蓄電する。
The
なお、リレーモードにおいて、電力取り出し部11’により受電共振コイル11が受電したエネルギを電力として取り出すと、取り出した電力を、再度、電磁誘導により車載給電部12である送電共振コイルに供給しなければならず、電力の損失が大きい。そこで、リレーモードにおいては、受電共振コイル11が受電したエネルギは、電力取り出し部11’を経由することなく、車載給電部12である送電共振コイルに供給される。
In the relay mode, when the energy received by the power
以上は、駐車場給電部22と車載受電部11との関係であるが、車載給電部12と車載受電部11との関係は、駐車場給電部22と車載受電部11との関係と同様である。従って、車載給電部12と車載受電部11とは同一の形状とされる。この結果、電気自動車10は、同一形状のコイルである車載給電部12と車載受電部11とを、例えば左右の後輪に備えることになる。従って、電気自動車10において、車載給電部12及び車載受電部11が共に受電及び給電をおこなうことができるようにしても良い。
The above is the relationship between the parking lot
図7及び図8は、電気自動車から電気自動車へのエネルギ供給の説明図である。 7 and 8 are explanatory diagrams of energy supply from the electric vehicle to the electric vehicle.
例えば、図2に示す駐車場30において、駐車スペースの島31Aに電気自動車10A〜10Eが駐車しているとする。換言すれば、図2において、電気自動車10Aが駐車を完了した状態であるとする。図7及び図8は、駐車スペースの島31Aに駐車した電気自動車10A〜10Eの中の、電気自動車10A〜10Cのみについて示す。なお、駐車スペースの島31Bは存在しないものとする。
For example, in the
前述したように、駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車スペースの島31Aに駐車した電気自動車10A〜10Eの位置情報に基づいて、給電管理における動作モードを、以下のように決定する。
As described above, the parking lot power
駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25を参照して、駐車位置における第1グループ以外のグループに属する電気自動車10の動作モードを、OFFモードに決定する。これにより、第1グループ以外のグループに属する電気自動車10D及び10EはOFFモードとされる。
The parking lot power
次に、駐車場給電管理コンピュータ23は、第1グループに属する電気自動車10A、10B及び10Cについて、充電完了要求格納部25から各々の駐車位置番号を求める。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、第1グループに属する電気自動車10A、10B及び10Cの中で、最大の駐車位置番号を有する電気自動車10の動作モードを充電モードに決定し、それ以外の電気自動車10の動作モードをリレーモードに決定する。
Next, the parking lot power
これにより、電気自動車10C及び電気自動車10Bの給電処理における動作モードはリレーモードとされ、電気自動車10Cの給電処理における動作モードは充電モードとされる。電気自動車10D及び電気自動車10Eの給電処理における動作モードはOFFモードとされる。
Thereby, the operation mode in the power supply process of the
駐車場給電管理コンピュータ23は、決定した動作モードに基づいて、電気自動車10A〜10Eの各々についての制御信号を生成して、電気自動車10A〜10Eの各々へ送信する。なお、駐車場給電管理コンピュータ23が、決定した給電処理における動作モードに基づいて、充電完了要求格納部25において、動作モードを設定するようにしても良い。
The parking lot power
図7において、電気自動車10A〜10Cの給電処理における動作モードは、駐車場給電管理コンピュータ23からの制御情報に従って設定される。電気自動車10C及び電気自動車10Bの給電処理における動作モードはリレーモードとされ、電気自動車10Aの給電処理における動作モードは充電モードとされる。なお、電気自動車10D及び電気自動車10Eの給電処理における動作モードはOFFモードとされる。
In FIG. 7, the operation mode in the power supply process of the
図7の電気自動車10Cにおいて、給電スイッチ13Cはオンとされ、バッテリスイッチ14Cはオフとされる。このように、給電スイッチ13Cがオンとされ、バッテリスイッチ14Cがオフとされる状態が、リレーモードである。これにより、車載受電部11Cで受電した電力は、車載給電部12Cから電気自動車10Bに給電され、電気自動車10Cのバッテリ15Cは充電されない。この時点で、電気自動車10Cのバッテリ15Cは、例えば「空」であるか又は殆ど充電されていない。
In the
電気自動車10Bにおいて、給電スイッチ13Bはオフとされ、バッテリスイッチ14Bはオンとされる。換言すれば、電気自動車10Bがリレーモードとされ、車載受電部11Bで受電した電力は、車載給電部12Bから電気自動車10Aに給電され、電気自動車10Bのバッテリ15Bは充電されない。この時点で、電気自動車10Bのバッテリ15Bは、例えば「空」であるか又は殆ど充電されていない。
In the
電気自動車10Aにおいて、給電スイッチ13Aはオフとされ、バッテリスイッチ14Aはオンとされる。このように、給電スイッチ13Aがオフとされ、バッテリスイッチ14Aがオンとされる状態が充電モードである。これにより、車載受電部11Aで受電した電力は、電気自動車10Aのバッテリ15Aに充電され、車載給電部12Aから電気自動車10Dに給電されない。この時、給電スイッチ13Aがオフであるので、磁気的なエネルギが、車載給電部12Aから電気自動車10Dの車載受電部に伝送されない。これにより、電気自動車10Dの車載受電部が発熱して破壊することを防止することができる。
In the
電気自動車10D及び電気自動車10Eは、共にOFFモードである。OFFモードについては、図8の電気自動車10Aを参照して後述する。この時点で、電気自動車10Dのバッテリ及び電気自動車10Eのバッテリは、例えば「空」であるか又は殆ど充電されていない。
Both the electric vehicle 10D and the electric vehicle 10E are in the OFF mode. The OFF mode will be described later with reference to the
この後、バッテリ15Aがフルに充電される。電気自動車10Aは、駐車場30から出発することができる。バッテリ15Aがフルに充電されると、電気自動車10Aの車載給電管理コンピュータ16が、バッテリ15Aがフルに充電されていることを示す充電情報を、駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する。
Thereafter, the
前述したように、駐車場給電管理コンピュータ23は、バッテリ15Aがフルに充電されていることを示す充電情報を受信すると、電気自動車10A〜電気自動車10Cのモードを変更する。換言すれば、駐車場給電管理コンピュータ23は、受信した充電情報と、駐車スペースの島31Aに駐車した電気自動車10A〜10Eの位置情報とに基づいて、給電管理における動作モードを、以下のように変更する。
As described above, when receiving the charging information indicating that the
駐車場給電管理コンピュータ23は、充電情報を受信した電気自動車10Aの動作モードをOFFモードに決定する。これにより、電気自動車10Aは駐車場30から出発することができ、電気自動車10Aが出発しても、第1グループに属する残りの電気自動車10B及び10Cについて充電を続けることができる。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25を参照して、第1グループにおいて、充電情報を受信した電気自動車10Aの駐車位置番号から「−1」した駐車位置番号を有する電気自動車10Bの動作モードを充電モードに決定する。また、駐車場給電管理コンピュータ23は、充電情報を受信した電気自動車10A及び新たに充電モードとされた電気自動車10B以外の電気自動車10の動作モードは、変更することなく、そのままとする。
The parking lot power
一方、駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25を参照して、第1グループにおいて、充電情報を受信した電気自動車10の駐車位置番号から「−1」した駐車位置番号を有する電気自動車10が存在しない場合には、第1グループに属する電気自動車10A〜10Cの動作モードをリレーモードに決定する。その上で、駐車場給電管理コンピュータ23は、第2グループ、換言すれば、充電情報を受信した電気自動車10Aの属するグループの次のグループについて、第1グループと同様にして、動作モードを決定する。例えば、図2の例においては、駐車位置番号の大きい電気自動車10Eが先に充電モードとされる。
On the other hand, the parking lot power
これにより、電気自動車10Cの給電処理における動作モードはリレーモードとされ、電気自動車10Bの給電処理における動作モードは充電モードとされ、電気自動車10Aの給電処理における動作モードはOFFモードとされる。電気自動車10D及び電気自動車10Eの給電処理における動作モードはOFFモードのままとされる。
Thereby, the operation mode in the power supply process of the
駐車場給電管理コンピュータ23は、決定した給電処理における動作モードに基づいて、電気自動車10A〜10Eの各々についての制御信号を生成して、電気自動車10A〜10Eの各々へ送信する。
The parking lot power
図8において、電気自動車10A〜10Cの給電処理における動作モードは、駐車場給電管理コンピュータ23からの制御情報に従って設定される。電気自動車10Cの給電処理における動作モードはリレーモードとされ、電気自動車10Bの給電処理における動作モードは充電モードとされ、電気自動車10Aの給電処理における動作モードはOFFモードとされる。
In FIG. 8, the operation mode in the power supply process of the
電気自動車10Cにおいて、給電スイッチ13Cはオンとされ、バッテリスイッチ14Cはオフとされる。これにより、車載受電部11Cで受電した電力は、車載給電部12Cから電気自動車10Bに給電され、電気自動車10Cのバッテリ15Cは充電されない。この時点で、電気自動車10Cのバッテリ15Cは、例えば「空」であるか又は殆ど充電されていない。
In the
電気自動車10Bにおいて、給電スイッチ13Bはオフとされ、バッテリスイッチ14Bはオンとされる。これにより、車載受電部11Bで受電した電力は、電気自動車10Bのバッテリ15Bに充電され、車載給電部12Bから電気自動車10Aに給電されない。この時、給電スイッチ13Bがオフであるので、磁気的なエネルギが、車載給電部12Bから電気自動車10Aの車載受電部11Aに伝送されない。これにより、電気自動車10Aの車載受電部11Aが発熱して破壊することを防止することができる。
In the
電気自動車10Aにおいて、給電スイッチ13Aはオフとされ、バッテリスイッチ14Aはオフとされる。給電スイッチ13Aがオフとされ、バッテリスイッチ14Aがオフとされる状態がOFFモードである。これにより、電気自動車10Aにおいては、給電処理は実行されない。この時点で、電気自動車10Aのバッテリ15Aは、例えばフルに充電されている。
In the
この後、バッテリ15Bがフルに充電される。電気自動車10Bは、駐車場30から出発することができる。バッテリ15Bがフルに充電されると、電気自動車10Bの車載給電管理コンピュータ16が、バッテリ15Bがフルに充電されていることを示す充電情報を、駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する。駐車場給電管理コンピュータ23は、バッテリ15Bがフルに充電されていることを示す充電情報を受信すると、電気自動車10A〜電気自動車10Cのモードを変更する。これにより、電気自動車10Cの給電処理における動作モードは充電モードとされ、電気自動車10B及び電気自動車10Aの給電処理における動作モードはOFFモードとされる。この結果、次に、電気自動車10Cのバッテリ15Cがフルに充電されることになる。
Thereafter, the
更に、電気自動車10Cの充電の後、前述したように、第2グループに属する電気自動車10の充電が開始される。具体的には、最初に、電気自動車10Eが充電され、次に、電気自動車10Dが充電される。
Further, after charging the
図9は、充電ステーションの管理コンピュータが実行する給電処理フローである。 FIG. 9 is a flowchart of power supply processing executed by the management computer of the charging station.
駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25から充電完了要求を読み込む(ステップS11)。駐車場給電管理コンピュータ23は、読み込んだ充電完了要求時刻に基づいて、充電完了要求格納部25に登録された充電完了要求により指定された車両IDを有する電気自動車10に、図2を参照して説明したように、駐車位置を割り当てる(ステップS12)。なお、充電完了要求格納部25に登録された充電完了要求により指定された車両IDを有する電気自動車10を、登録電気自動車10と言うこととする。
The parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、矢印Aに示すように、電気自動車10から車両IDを受信したか否かを判断する(ステップS13)。例えば、電気自動車10は、駐車場30に入場した時点で、自己の車両IDを駐車場通信装置24へ送信する。電気自動車10から車両IDを受信しない場合(ステップS13 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS13を繰り返す。電気自動車10から車両IDを受信した場合(ステップS13 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS12において当該車両IDを有する電気自動車10に割り当てられた駐車位置番号を、矢印Bに示すように、当該車両IDを有する電気自動車10へ送信する(ステップS14)。駐車位置番号は、駐車位置に一意に割り当てられた識別情報である。
Thereafter, the parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、矢印Cに示すように、登録電気自動車10から駐車完了通知を受信する。例えば、駐車場給電管理コンピュータ23は、受信した駐車完了通知に基づいて、充電完了要求格納部25において、駐車完了通知を受信した車両IDについて駐車完了フラグを設定する。
Thereafter, the parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10から受信した駐車完了通知に基づいて、換言すれば、充電完了要求格納部25の駐車完了フラグを参照して、全ての登録電気自動車10から駐車完了通知を受信したか、換言すれば、全ての登録電気自動車10が駐車場30に入場したか否かを判断する(ステップS15)。全ての登録電気自動車10が駐車場30に入場してはいない場合(ステップS15 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS13を繰り返す。全ての登録電気自動車10が駐車場30に入場した場合(ステップS15 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10の各々へ、矢印Dに示すように、当該電気自動車10について図7を参照して説明した処理により決定したモードを指示する制御信号を送信する(ステップS16)。
Thereafter, the parking lot power
なお、ステップS15において、駐車場給電管理コンピュータ23が、充電完了要求格納部25において充電を完了する日が最も早い日のグループに属する全ての登録電気自動車10が駐車場30に入場したか否かを、判断するようにしても良い。
In step S <b> 15, whether or not all the registered
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、矢印Eに示すように、全ての登録電気自動車10が受信したモードに基づくモード設定を完了したか否かを判断する(ステップS17)。全ての登録電気自動車10がモード設定を完了してはいない場合(ステップS17 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS17を繰り返す。全ての登録電気自動車10がモード設定を完了した場合(ステップS17 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10に対する充電を開始する(ステップS18)。
Thereafter, as shown by arrow E, the parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、矢印Fに示すように、電気自動車10から充電完了通知を受信したか否かを判断する(ステップS19)。ここで、充電完了通知を送信する電気自動車10は、ステップS16において充電モードを割り当てられた電気自動車10である。電気自動車10から充電完了通知を受信しない場合(ステップS19 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS19を繰り返す。電気自動車10から充電完了通知を受信した場合(ステップS19 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10の各々についてのモード変更を実行する(ステップS110)。具体的には、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10の各々へ、当該電気自動車について変更した、換言すれば、再度決定したモードを送信する。
Thereafter, as shown by the arrow F, the parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10から充電完了通知を受信する都度に、全ての登録電気自動車10から充電完了通知を受信したか否かを判断する(ステップS111)。ここで、充電完了通知を送信する電気自動車10は、その時点で、ステップS110においてモードの変更により充電モードを割り当てられている電気自動車10である。全ての電気自動車10から充電完了通知を受信しない場合(ステップS111 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS19を繰り返す。全ての電気自動車10から充電完了通知を受信した場合(ステップS111 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、全ての登録電気自動車10へ、矢印Gに示すように、全ての登録電気自動車10の充電が完了したことを示す全車両完了通知を送信する(ステップS112)。
Thereafter, the parking lot power
図10は、車載給電管理コンピュータが実行する給電処理フローである。 FIG. 10 shows a power supply processing flow executed by the in-vehicle power supply management computer.
車載給電管理コンピュータ16は、当該電気自動車10が駐車場30に到着したか否かを判断する(ステップS21)。当該電気自動車10が駐車場30に到着しない場合(ステップS21 No)、車載給電管理コンピュータ16は、ステップS21を繰り返す。当該電気自動車10が駐車場30に到着した場合(ステップS21 Yes)、車載給電管理コンピュータ16は、矢印Aに示すように、当該電気自動車10の車両IDを送信する(ステップS22)。
The on-vehicle power
この後、車載給電管理コンピュータ16は、矢印Bに示すように、駐車場給電管理コンピュータ23から駐車位置番号を受信し(ステップS23)、受信した駐車位置番号を電気自動車10の表示装置に表示出力する(ステップS24)。
Thereafter, the in-vehicle power
これを見たユーザが、電気自動車10を表示された駐車位置に駐車させ、駐車完了通知の送信の指示を入力する。
The user who sees this parks the
車載給電管理コンピュータ16は、駐車が完了したか否か、換言すれば、駐車完了通知の送信の指示が入力されたか否かを判断する(ステップS25)。駐車完了通知の送信の指示が入力されない場合(ステップS25 No)、車載給電管理コンピュータ16はステップS25を繰り返す。
The in-vehicle power
駐車完了通知の送信の指示が入力された場合(ステップS25 Yes)、車載給電管理コンピュータ16は、矢印Cに示すように、駐車完了通知を駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する(ステップS26)。
When an instruction to transmit a parking completion notification is input (Yes at step S25), the in-vehicle power
この後、車載給電管理コンピュータ16は、矢印Dに示すように、駐車場給電管理コンピュータ23からモードを指示する制御番号を受信する(ステップS27)。そして、車載給電管理コンピュータ16は、受信した制御信号に基づいて、給電処理におけるモードを設定した後、モード設定が完了したことを示すモード設定完了通知を、矢印Eに示すように、駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する(ステップS28)。
Thereafter, the in-vehicle power
この後、車載給電管理コンピュータ16は、設定したモードが充電モードであるか否かを判断する(ステップS29)。設定したモードが充電モードでない場合(ステップS29 No)、車載給電管理コンピュータ16は、ステップS27を繰り返す。換言すれば、車載給電管理コンピュータ16は、充電モードが通知され、バッテリ15を充電する順番になるのを待つ。
Thereafter, the in-vehicle power
設定したモードが充電モードである場合(ステップS29 Yes)、車載給電管理コンピュータ16は、バッテリ15の充電の状態をチェックして、充電が完了したか否かを判断する(ステップS210)。充電が完了しない場合(ステップS210 No)、車載給電管理コンピュータ16は、ステップS210を繰り返す。
When the set mode is the charging mode (step S29 Yes), the in-vehicle
充電が完了した場合(ステップS210 Yes)、車載給電管理コンピュータ16は、充電が完了したことを示す充電完了通知を、矢印Fに示すように、駐車場給電管理コンピュータ23へ送信する(ステップS211)。
When charging is completed (Yes in step S210), the in-vehicle power
この後、車載給電管理コンピュータ16は、矢印Gに示すように、駐車場給電管理コンピュータ23から全車両完了通知を受信する。そして、車載給電管理コンピュータ16は、全車両完了通知を受信したか否かを判断する(ステップS212)。全車両完了通知を受信しない場合(ステップS212 No)、車載給電管理コンピュータ16は、ステップS27を繰り返す。全車両完了通知を受信した場合(ステップS212 Yes)、車載給電管理コンピュータ16は、処理を終了する。
Thereafter, as shown by the arrow G, the in-vehicle power
(第2の実施態様)
図9においては、駐車場給電管理コンピュータ23は、全ての登録電気自動車10が駐車場30に入場するのを待って給電を開始したが、給電の開始のタイミングはこれに限られない。例えば、駐車場給電管理コンピュータ23が、駐車場給電部22から電気自動車10へ給電できる状態となったら、換言すれば、駐車位置番号「1」へ電気自動車10が駐車したら、給電可能な電気自動車10への給電を開始するようにしても良い。
(Second Embodiment)
In FIG. 9, the parking lot power
図11は、充電ステーションの駐車場給電管理コンピュータが実行する他の給電処理フローである。 FIG. 11 is another power supply processing flow executed by the parking lot power supply management computer of the charging station.
駐車場給電管理コンピュータ23は、図9のステップS14を実行した後、更に、矢印Cに示すように、登録電気自動車10から駐車完了通知を受信する。
After executing step S14 in FIG. 9, the parking lot power
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10から受信した駐車完了通知に基づいて、充電完了要求格納部25を参照して、駐車位置番号「1」に駐車する予定の登録電気自動車10から駐車完了通知を受信したかを判断する。換言すれば、駐車場給電管理コンピュータ23は、登録電気自動車10が駐車位置番号「1」に駐車したか否かを判断する(ステップS31)。登録電気自動車10が駐車位置番号「1」に駐車してはいない場合(ステップS31 No)、駐車場給電管理コンピュータ23は、図9のステップS13を繰り返す。登録電気自動車10が駐車位置番号「1」に駐車した場合(ステップS31 Yes)、駐車場給電管理コンピュータ23は、更に、登録電気自動車10から受信した駐車完了通知に基づいて、駐車位置番号「1」から連続して何台の登録電気自動車10から駐車完了通知を受信したか、換言すれば、登録電気自動車10が駐車位置番号「1」から連続して何台駐車したかを判断する(ステップS32)。具体的には、駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25を参照して、駐車位置番号「1」から順に駐車完了フラグが設定されているか否かを判断する。
Thereafter, the parking lot power
登録電気自動車10が駐車位置番号「1」から連続して複数台駐車している場合、駐車場給電管理コンピュータ23は、当該複数台の電気自動車10へ充電モード又はリレーモードを指示する制御情報を送信する(ステップS33)。この時、駐車場給電管理コンピュータ23は、充電完了要求格納部25を参照して、連続して駐車している複数台の電気自動車10の中で駐車場給電部22から最も遠い位置の電気自動車10の動作モードを充電モードと決定し、他の電気自動車10の動作モードをリレーモードと決定する。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、連続して駐車している複数台の電気自動車10の中で駐車場給電部22から最も遠い位置の電気自動車10へ充電モードを指示する制御情報を送信し、他の電気自動車10にはリレーモードを指示する制御情報を送信する。なお、ステップS33が実行された場合、駐車場給電管理コンピュータ23は、ステップS110において、連続して駐車している複数台の電気自動車10の中で駐車場給電部22から遠い順に充電モードを割り当てる。
When a plurality of registered
一方、登録電気自動車10が駐車位置番号「1」に1台だけ駐車している場合、駐車場給電管理コンピュータ23は、当該1台の電気自動車10の動作モードを充電モードと決定する。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、当該1台の電気自動車10へ充電モードを指示する制御情報を送信する(ステップS34)。なお、ステップS34が実行された場合、充電完了通知の受信により処理は終了する。
On the other hand, when only one registered
この後、駐車場給電管理コンピュータ23は、図9のステップS17を実行する。これにより、駐車場30に駐車している電気自動車10から先に充電を開始して、より速やかに充電を完了することができる。
Thereafter, the parking lot power
(第3の実施態様)
図9においては、駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車場30内に駐車する全ての登録電気自動車10への給電処理を一括して管理したが、給電処理の管理の単位はこれに限られない。
(Third embodiment)
In FIG. 9, the parking lot power
例えば、駐車場給電管理コンピュータ23が、図2に示す駐車場30の駐車スペースの島31毎に、換言すれば、駐車場給電部22毎に、登録電気自動車10への給電処理を管理するようにしても良い。この場合、駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車スペースの島31毎に、図9に示す給電処理を実行する。従って、駐車スペースの島31毎に充電完了要求格納部25が設けられる。駐車スペースの島31に全ての登録電気自動車10が入場すると、当該駐車スペースの島31に駐車した電気自動車10への給電処理を開始することができる。
For example, the parking lot power
また、例えば、駐車場給電管理コンピュータ23が、図2に示す駐車場30の駐車スペースの複数の島31毎に、換言すれば、複数の駐車場給電部22毎に、登録電気自動車10への給電処理を管理するようにしても良い。この場合、駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車スペースの複数の島31毎に、図9に示す給電処理を実行する。従って、駐車スペースの複数の島31毎に充電完了要求格納部25が設けられる。駐車スペースの複数の島31に全ての登録電気自動車10が入場すると、当該駐車スペースの複数の島31に駐車した電気自動車10への給電処理を開始することができる。
In addition, for example, the parking lot power
(第4の実施態様)
複数の電気自動車10に電力の供給を行う場合、通常、電気自動車10毎に供給した電力に応じて課金することが考えられる。しかし、非接触給電においては、非接触給電に起因する電力の損失が発生する。これに加えて、図1の例による非接触給電においては、駐車場給電部22から最も遠方の電気自動車10への電力の伝送において、その間に存在する電気自動車10の各々において、電力の損失が発生する。従って、このような電力の損失の分についても、いずれかの電気自動車10に課金する必要がある。一方、図1の例による非接触給電により充電ステーション20の設備投資が圧縮されたメリットのみならずデメリットも、充電ステーション20を利用する全ての電気自動車10が分担して享受し負担する必要がある。
(Fourth embodiment)
When power is supplied to a plurality of
そこで、駐車場給電管理コンピュータ23は、電気自動車10から車両IDを受信した後、車載給電管理コンピュータ16へ充電状態を問い合わせる。これに応じて、車載給電管理コンピュータ16は、自己の属する電気自動車10のバッテリ15の充電状態情報を、駐車場給電管理コンピュータ23へ返信する。充電状態情報は、例えばバッテリ15に充電された電力量(kwh)である。
Therefore, after receiving the vehicle ID from the
なお、車載給電管理コンピュータ16が、充電状態情報として、自己の属する電気自動車10のバッテリ15の空き容量を返信するようにしても良い。この場合、バッテリ15をフルに充電した場合の容量から、返信された空き容量を差し引くことにより、バッテリ15へ充電された電力量が求められる。
The in-vehicle power
駐車場給電管理コンピュータ23は、駐車場30に入場した全ての電気自動車10からの返信に基づいて、充電容量テーブルを作成する。充電容量テーブルの一例を図12に示す。充電容量テーブルは、電気自動車10の車両ID毎に、当該電気自動車10のバッテリ15に充電された電力量を格納する。充電容量テーブルにおいて、例えば、車両IDが「A」である電気自動車10Aのバッテリ15Aに充電された電力量を、「B(A)(kwh)」と表すこととする。
The parking lot power
一方、駐車場給電装置21から供給した電力の合計が「PS(kwh)」であるとすると、非接触給電における損失電力PL(kwh)は、PL=PS −(B(A)+B(B)+B(C)+B(D)+B(E))である。駐車場給電管理コンピュータ23は、合計電力PSの送信を駐車場給電装置21に要求して、その応答として駐車場給電装置21から合計電力PSを受信し、充電容量テーブルを参照して全ての電気自動車10に給電した電力の合計を算出する。そして、駐車場給電管理コンピュータ23は、前述の式から損失電力PLを算出する。
On the other hand, assuming that the total power supplied from the parking lot
次に、駐車場給電管理コンピュータ23は、非接触給電における損失電力PLを、給電実績に応じて、全ての電気自動車10に対して按分する。例えば、車両IDが「A」である電気自動車10Aへ按分される値である按分値をAP(A)(kwh)と表すとき、AP(A)=PL×B(A)/(B(A)+B(B)+B(C)+B(D)+B(E))である。
Next, the parking lot power
同様に、電気自動車10B〜電気自動車10Eへの按分値AP(B)〜AP(E)は、以下の式により求まる。
AP(B)=PL×B(B)/(B(A)+B(B)+B(C)+B(D)+B(E))
AP(C)=PL×B(C)/(B(A)+B(B)+B(C)+B(D)+B(E))
AP(D)=PL×B(D)/(B(A)+B(B)+B(C)+B(D)+B(E))
AP(E)=PL×B(E)/(B(A)+B(B)+B(C)+ B(D)+B(E))
Similarly, apportion values AP (B) to AP (E) for
AP (B) = PL × B (B) / (B (A) + B (B) + B (C) + B (D) + B (E))
AP (C) = PL × B (C) / (B (A) + B (B) + B (C) + B (D) + B (E))
AP (D) = PL × B (D) / (B (A) + B (B) + B (C) + B (D) + B (E))
AP (E) = PL × B (E) / (B (A) + B (B) + B (C) + B (D) + B (E))
この結果、電気自動車10Aへ充電された見かけ上の電力量(kwh)は、B(A)+AP(A)となる。これが、電気自動車10Aの課金対象電力量である。同様に、電気自動車10B〜電気自動車10Eへ充電された見かけ上の電力量(kwh)も算出することができる。
As a result, the apparent electric energy (kwh) charged to the
以上の処理に基づいて、駐車場給電管理コンピュータ23は、課金対象電力量テーブルを作成する。課金対象電力量テーブルの一例を図13に示す。充電容量テーブルは、電気自動車10の車両ID毎に、当該電気自動車10の課金対象電力量を格納する。駐車場給電管理コンピュータ23は、課金対象電力量テーブルに基づいて、電気自動車10A〜電気自動車10Eに課金することができる。
Based on the above processing, the parking lot power
なお、上記の各実施態様は、処理に矛盾の無い範囲で、互いに組み合わせることが可能である。 Note that the above embodiments can be combined with each other as long as there is no contradiction in processing.
10 電気自動車
11 車載受電部
12 車載給電部
13 給電スイッチ
14 バッテリスイッチ
15 バッテリ
16 車載給電管理コンピュータ
17 車載通信装置
20 充電ステーション
21 駐車場給電装置
22 駐車場給電部
23 駐車場給電管理コンピュータ
24 駐車場通信装置
25 充電完了要求格納部
26 運行スケジュール格納部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
非接触で電力を給電する車載給電部と、
前記車載受電部で受電した電力により充電されるバッテリと、
前記車載受電部で受電した電力を前記バッテリに充電するか又は前記車載給電部から給電する車載充電制御部とを含む
ことを特徴とする電気自動車。 An in-vehicle power receiving unit that receives power in a contactless manner;
An in-vehicle power feeding unit that feeds power in a contactless manner;
A battery charged by the power received by the in-vehicle power receiving unit;
An electric vehicle comprising: an in-vehicle charging control unit that charges the battery with the electric power received by the in-vehicle power receiving unit or supplies power from the in-vehicle power feeding unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1, wherein the in-vehicle power receiving unit and the in-vehicle power feeding unit are disposed on opposite side surfaces of the electric vehicle.
前記電気自動車へ非接触で電力を給電する充電ステーションと通信を行う車載送受信部を含み、
前記車載充電制御部が、前記車載送受信部で前記充電ステーションから受信した前記車載充電制御部に対する制御情報に基づいて、前記車載受電部で受電した電力を前記バッテリに充電する充電モードと、前記車載受電部で受電した電力を前記車載給電部から給電するリレーモードとを切り替え、前記車載送受信部に前記充電モードにおいて前記バッテリの充電状態を示す充電情報を前記充電ステーションへ送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車。 The electric vehicle further comprises:
Including an in-vehicle transmission / reception unit that communicates with a charging station that supplies electric power to the electric vehicle in a contactless manner;
The vehicle-mounted charging control unit charges the battery with the power received by the vehicle-mounted power receiving unit based on control information for the vehicle-mounted charging control unit received from the charging station by the vehicle-mounted transmission / reception unit; Switching between the relay mode in which the power received by the power receiving unit is fed from the in-vehicle power feeding unit, and transmitting charging information indicating the state of charge of the battery in the charging mode to the in-vehicle transmitting / receiving unit to the charging station. The electric vehicle according to claim 1.
前記プログラムは、コンピュータに、
前記車載送受信部に、前記車載充電制御部に対する制御情報を前記充電ステーションから受信させるステップと、
前記車載送受信部で受信した前記制御情報に基づいて、前記車載受電部で受電した電力を前記バッテリに充電する充電モードと、前記車載受電部で受電した電力を前記車載給電部から給電するリレーモードとを切り替えるステップと、
前記車載送受信部に、前記充電モードにおいて前記バッテリの充電状態を示す充電情報を、前記充電ステーションへ送信させるステップとを実行させる
ことを特徴とするプログラム。 A vehicle-mounted power receiving unit that receives power in a contactless manner, a vehicle-mounted power feeding unit that feeds power in a contactless manner, a battery that is charged by the power received by the vehicle-mounted power receiving unit, and the power received by the vehicle-mounted power receiving unit Or an on-vehicle charging control unit that supplies power from the on-vehicle power supply unit, and a vehicle station transmission / reception unit that communicates with a charging station that supplies power to the electric vehicle in a non-contact manner.
The program is stored in a computer.
Causing the in-vehicle transmission / reception unit to receive control information for the in-vehicle charging control unit from the charging station;
Based on the control information received by the in-vehicle transmission / reception unit, a charging mode for charging the battery with the power received by the in-vehicle power reception unit, and a relay mode for supplying the power received by the in-vehicle power reception unit from the in-vehicle power supply unit A step of switching between and
Causing the in-vehicle transmission / reception unit to transmit charging information indicating a charging state of the battery to the charging station in the charging mode.
前記1又はそれ以上の電気自動車と通信を行う送受信部と、
前記1又はそれ以上の電気自動車の各々について、受電した電力をバッテリに充電する充電モード又は受電した電力を給電するリレーモードのいずれかのモードを決定し、前記1又はそれ以上の電気自動車の各々へ前記充電モード又はリレーモードを指示する前記制御情報を、前記送受信部に送信させる制御部とを含む
ことを特徴とする充電ステーション。 A power supply for supplying power to one or more electric vehicles in a contactless manner;
A transceiver for communicating with the one or more electric vehicles;
For each of the one or more electric vehicles, a charging mode for charging the received power to the battery or a relay mode for supplying the received power is determined, and each of the one or more electric vehicles is determined. And a control unit that causes the transmission / reception unit to transmit the control information instructing the charging mode or the relay mode.
前記制御部が、前記送受信部で前記1又はそれ以上の電気自動車から受信した前記充電情報に基づいて、前記1又はそれ以上の電気自動車の各々について前記充電モード又はリレーモードを再度決定し、前記1又はそれ以上の電気自動車の各々へ再度決定した前記充電モード又は充電モードを指示する前記制御情報を、前記送受信部に送信させる
ことを特徴とする請求項5に記載の充電ステーション。 The transmitting / receiving unit receives charging information indicating a charging state of the battery from the one or more electric vehicles,
The controller determines again the charging mode or the relay mode for each of the one or more electric vehicles based on the charging information received from the one or more electric vehicles by the transceiver unit, The charging station according to claim 5, wherein the charging mode or the control information indicating the charging mode is transmitted to the transmission / reception unit again to each of one or more electric vehicles.
前記1又はそれ以上の電気自動車の運行スケジュールを格納する運行スケジュール格納部を含み、
前記制御部が、前記運行スケジュール格納部から読み出した前記運行スケジュールに基づいて、前記1又はそれ以上の電気自動車の駐車位置を決定し、前記1又はそれ以上の電気自動車に前記駐車位置を指示する位置情報を出力する
ことを特徴とする請求項5に記載の充電ステーション。 The charging station further comprises:
Including an operation schedule storage unit for storing an operation schedule of the one or more electric vehicles;
The control unit determines a parking position of the one or more electric vehicles based on the operation schedule read from the operation schedule storage unit, and instructs the parking position to the one or more electric vehicles. 6. The charging station according to claim 5, wherein position information is output.
前記プログラムは、コンピュータに、
前記1又はそれ以上の電気自動車の各々について、受電した電力をバッテリに充電する充電モード又は受電した電力を給電するリレーモードのいずれかのモードを決定するステップと、
前記送受信部に、前記1又はそれ以上の電気自動車の各々へ、前記充電モード又はリレーモードを指示する前記制御情報を送信させるステップと、
前記給電部に、前記1又はそれ以上の電気自動車へ非接触で電力を給電させるステップとを実行させる
ことを特徴とするプログラム。 Determine a mode for each of the one or more electric vehicles, a power supply unit that supplies power to one or more electric vehicles in a contactless manner, a transmission / reception unit that communicates with the one or more electric vehicles, and A program for controlling a charging station including a control unit,
The program is stored in a computer.
Determining, for each of the one or more electric vehicles, a charging mode for charging the battery with received power or a relay mode for feeding the received power;
Causing the transmission / reception unit to transmit the control information instructing the charging mode or the relay mode to each of the one or more electric vehicles; and
Causing the power supply unit to supply power to the one or more electric vehicles in a contactless manner.
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