(57)【要約】【課題】充電区間において運転者の嗜好や運転状況に合った充電状態に設定可能にする。【解決手段】バッテリ８から供給された電力により電気モータ６を駆動して走行駆動する車両２に設けられた受電部３と、車両２の外部の所定の充電区間に設けられた給電部５と、を備え、給電部５から受電部３へ非接触充電を行う車両用非接触充電システムであって、非接触充電コントロールユニット２０は、バッテリ８の充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ１未満かつ第２の所定値ＳＯＣより高い場合には、設定部１４により非接触充電が可能であることを表示し、非接触充電許可スイッチ１４ｃにより許可操作されてから非接触充電を実行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電池から供給された電力により電気モータを駆動して走行駆動する車両に設けられた受電部と、前記車両の外部の所定の充電区間に設けられた給電部と、を備え、前記給電部から前記受電部へ互いに非接触状態で電力を供給して前記充電池を充電する非接触充電を実行する車両用非接触充電システムであって、
前記充電池の充電率を検出する充電率検出部と、
前記非接触充電が可能であることを表示する表示部と、
前記非接触充電の許可操作を行う充電許可操作部と、
前記充電池の充電率が所定範囲内である場合に、前記表示部により前記非接触充電が可能であることを表示させ、前記充電許可操作部より許可操作されてから前記非接触充電を許可する制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用非接触充電システム。
【請求項２】
前記所定範囲を設定する充電率範囲設定部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用非接触充電システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記充電池の充電率が前記所定範囲より高い場合には前記充電許可操作部の操作に拘わらず前記非接触充電を規制し、前記充電池の充電率が前記所定範囲より低い場合には前記充電許可操作部の操作に拘わらず前記非接触充電を許可することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用非接触充電システム。
【請求項４】
前記所定範囲は、満充電より低い範囲であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用非接触充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載される充電池を充電する車両用非接触充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等の電動車両における充電池を充電するシステムとして、電動車両に設けた受電装置と、車外に設けた給電装置とを対向させ、受電装置と給電装置とを非接触状態で給電装置から受電装置に電力を供給する非接触充電システムが提案されている。
例えば、特許文献１には、荷物を運搬する電動車両に対し走行経路に配置された給電装置から非接触状態で電力を供給し、電動車両の充電池を充電させるシステムが開示されている。特許文献１における非接触充電システムでは、給電装置が走行経路に配置され、電動車両の停止時だけでなく走行中においても充電可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、上記のような給電装置を道路に設置して走行中の電動車両を充電させるシステムが検討されてきている。更には、給電装置を例えば高速道路のような長い区間に配置して、当該給電装置を備えた区間（以降、充電区間という）のうち少なくとも一部の区間を走行することで充電可能とし、充電機会を増加させる提案がされている。
このように比較的長い充電区間を走行しながら充電させると、当該充電区間の走行中に満充電となり、満充電で走行する状態が発生する場合がある。
【０００５】
ところで、電動車両においては、充電池の電力消費を抑えるために、回生発電を可能としたものが多い。したがって、満充電で走行する状態では、回生発電による制動（回生ブレーキ）が不能となるので、電動車両の制動性能が低下する可能性がある。
また、運転者によっては、回生ブレーキを多用する人や、回生ブレーキが効きづらくとも満充電に近い状態で維持したい人といったように、電動車両の制動性能や充電状態に対する嗜好が異なる場合がある。また、例えば下り坂が多く回生ブレーキを多用する機会が多くなると予測される場合のように、運転状況によって回生ブレーキの必要性が異なる場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、充電区間において運転者の嗜好や運転状況に合った充電状態に設定可能とする車両用非接触充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用非接触充電システムは、充電池から供給された電力により電気モータを駆動して走行駆動する車両に設けられた受電部と、前記車両の外部の所定の充電区間に設けられた給電部と、を備え、前記給電部から前記受電部へ互いに非接触状態で電力を供給して前記充電池を充電する非接触充電を実行する車両用非接触充電システムであって、前記充電池の充電率を検出する充電率検出部と、前記非接触充電が可能であることを表示する表示部と、前記非接触充電の許可操作を行う充電許可操作部と、前記充電池の充電率が所定範囲内である場合に、前記表示部により前記非接触充電が可能であることを表示させ、前記充電許可操作部より許可操作されてから前記非接触充電を許可する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、好ましくは、前記所定範囲を設定する充電率範囲設定部を備えるとよい。
また、好ましくは、前記制御部は、前記充電池の充電率が前記所定範囲より高い場合には前記充電許可操作部の操作に拘わらず前記非接触充電を規制し、前記充電池の充電率が前記所定範囲より低い場合には前記充電許可操作部の操作に拘わらず前記非接触充電を許可するとよい。
【０００９】
また、好ましくは、前記所定範囲は、満充電より低い範囲である充電率より低いとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充電池の充電率が所定範囲内である場合には、表示部により非接触充電が可能であることが表示されるので、充電池の充電率が所定範囲内であることを運転者に認識させることができる。そして、非接触充電が可能であることが表示された際に、充電許可操作部より許可操作されて非接触充電が可能となり、車両が充電区間に位置している際に非接触充電が実行される。これにより、充電池の充電率が所定範囲内である場合には、運転者の充電許可操作部の操作によって充電の要否を選択することができ、充電区間において電動車両の充電池を運転者の嗜好に合った充電状態に設定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の車両用非接触充電システムの構成図である。
【図２】本実施形態の非接触充電コントロールユニットにおける車両用非接触充電システムによる充電制御要領を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した車両用非接触充電システムの一実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態の車両用非接触充電システム１の構成図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態の車両用非接触充電システム１は、電動車両（以下、車両２という）に設けられた受電部３と、道路４等の地上側に設けられた給電部５とを備えている。
【００１３】
車両２は、走行駆動源として電気モータ６を備えた電気自動車である。
車両２には、バッテリ８（充電池）が搭載されており、バッテリ８から電力を供給して電気モータ６を駆動して車両２を走行駆動する。
更に、本実施形態の車両２は、減速走行中に電気モータ６を駆動して回生発電させ、この回生発電によりバッテリ８を充電することが可能である。
【００１４】
図１に示すように、車両２には、当該車両の総合的な制御を行うためのメインコントロールユニット１０を備えている。メインコントロールユニット１０は、車両２の走行速度、要求駆動トルク、走行モードの切り換えスイッチ等に基づいて、電気モータ６の作動制御を行う。
給電部５は、道路４等の上面に配置され例えば電磁コイルを備えている。給電部５は、高速道路の所定区間等のように道路４の比較的長距離の区間に設けられている。
【００１５】
受電部３は、車両２の下部に設けられ、道路４に面して配置されている。受電部３は、例えば電磁コイルを備えており、車両２が給電部５を備えた所定区間（充電区間）に位置し、受電部３と給電部５とが対向した非接触状態で、給電部５から電力を供給される。
なお、給電部５及び受電部３については、例えば国際公開ＷＯ２０１５−０６８４７６号公報に記載された公知の非接触充電システムにおける給電回路及び受電回路を採用すればよく、詳細な説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の車両用非接触充電システム１において、車両２には、受電部３からバッテリ８に電力を供給する給電線１１を開閉する電磁駆動の開閉器１２を備えている。開閉器１２は、非接触充電コントロールユニット２０（制御部）により作動制御される。
また、車両２には、バッテリ８の充電率ＳＯＣを測定する充電率測定部１３(充電率検出部)と、車両用非接触充電システム１による充電指示を行う設定部１４が備えられている。
【００１７】
設定部１４は、表示部及び非接触充電許可スイッチ１４ｃ（充電許可操作部）、充電率設定部等の操作部を備え、車両２の運転者が視認及び操作可能な位置に配置されている。表示部は、例えば現在のバッテリ８の充電率や、非接触充電中であるか否かを表示すればよい。非接触充電許可スイッチ１４ｃは、車両用非接触充電システム１によるバッテリ８の充電を許可するスイッチである。充電率設定部は、例えば非接触充電により充電を開始する充電率である第２の所定値ＳＯＣ2を設定する充電開始充電率設定部１４ａ（充電率範囲設定部）と、非接触充電による充電を停止する充電率である第１の所定値ＳＯＣ1を設定する充電終了充電率設定部１４ｂ（充電率範囲設定部）を備えている。なお、第１の所定値ＳＯＣ1は、例えば８０％付近のように、１００％（満充電）より低い値に設定可能にすればよく、第２の所定値ＳＯＣ2は、例えば３０％付近のように、第１の所定値ＳＯＣ1より低い値に設定可能にすればよい。また、設定部１４は、例えば車両２に設けられたナビゲーションシステムの表示画面に表示可能にして構成してもよいし、表示部及び操作部を独立して設けてもよい。
【００１８】
非接触充電コントロールユニット２０は、車両用非接触充電システム１によるバッテリ８の充電制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
非接触充電コントロールユニット２０には、充電率測定部１３からバッテリ８の充電率ＳＯＣ、設定部１４から設定操作情報、メインコントロールユニット１０から車両２の運転情報が入力され、設定部１４への表示及び開閉器１２の作動制御を行う。
【００１９】
図２は、本実施形態の非接触充電コントロールユニット２０における車両用非接触充電システム１による充電制御要領を示すフローチャートである。
非接触充電コントロールユニット２０は、車両電源ＯＮ時に図２に示す本制御を繰り返し実行する。
図２に示すように、非接触充電コントロールユニット２０は、始めにステップＳ１０では、充電率測定部１３から現在のバッテリ８の充電率ＳＯＣを入力する。そして、ステップＳ２０に進む。
【００２０】
ステップＳ２０では、ステップＳ１０で入力した充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1以上であるか否かを判別する。充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1以上である場合には、本ルーチンを終了する。充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1未満である場合には、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、ステップＳ１０で入力した充電率ＳＯＣが第２の所定値ＳＯＣ2以下であるか否かを判別する。第２の所定値ＳＯＣ2以下である場合には、本ルーチンを終了する。充電率ＳＯＣが第２の所定値ＳＯＣ2より大きい場合には、ステップＳ４０に進む。
【００２１】
ステップＳ４０では、設定部１４の表示部に非接触充電が可能であることを表示する。なお、このとき表示部に充電率ＳＯＣも合わせて表示するとよい。そして、本ルーチンを終了する。
また、非接触充電コントロールユニット２０は、上記図２に示す制御とは別に、充電率測定部１３から入力したバッテリ８の充電率ＳＯＣが、第１の所定値ＳＯＣ1以上では開閉器１２をＯＦＦにして、車両用非接触充電システム１による充電、即ち非接触充電を規制させる。また、非接触充電コントロールユニット２０は、充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1未満では非接触充電許可スイッチ１４ｃの操作に拘わらず開閉器１２をＯＮにして、非接触充電を実行可能とする。
【００２２】
以上のように制御することで、本実施形態では、バッテリ８の充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1未満かつ第２の所定値ＳＯＣ2より大きい所定範囲では、充電可能であることが報知される。そして、運転者が非接触充電許可スイッチ１４ｃを操作することで非接触充電が可能となり、車両２が充電区間に位置すれば充電が行われる。このように、バッテリ８の充電率ＳＯＣが第１の所定値ＳＯＣ1未満かつ第２の所定値ＳＯＣ2より大きい所定範囲では、運転者が非接触充電を行うか否かを選択することができる。例えば、充電区間内において充電可能表示がされた際に、運転者が非接触充電許可スイッチ１４ｃを操作すれば、バッテリ８の充電率ＳＯＣを第１の所定値ＳＯＣ1まで上昇させることができる。充電可能表示がされた際に、運転者が非接触充電許可スイッチ１４ｃを操作しなければ、電力消費によってバッテリ８の充電率ＳＯＣを第２の所定値ＳＯＣ2まで低下させることができる。
【００２３】
このように、非接触充電が可能な充電区間内において維持させるバッテリ８の充電率ＳＯＣを運転者が設定できるので、例えば回生ブレーキの使用頻度の多い運転者や、下り坂が多く回生ブレーキを使用する機会が多いと予想される場合には、充電可能表示がされた際に非接触充電許可スイッチ１４ｃを操作せずにバッテリ８の充電率ＳＯＣを第１の所定値ＳＯＣ1まで低下させ、回生ブレーキを多く使用することが可能となる。また、回生ブレーキの使用頻度の少ない運転者や、上り坂が多いと予想される場合には、充電可能表示がされた際に非接触充電許可スイッチ１４ｃを操作してバッテリ８の充電率ＳＯＣを第１の所定値ＳＯＣ1まで上昇させることができる。したがって、充電区間内において走行中にバッテリ８の充電率ＳＯＣを高く維持させることができ、電気モータ６の出力を確保して上り坂や高速走行での走行性能を向上させることができる。また、充電区間内において走行中にバッテリ８の充電率ＳＯＣを高く維持させることで、充電区間の走行終了後の
電気モータ６による車両２の走行可能距離を増加させることができる。
【００２４】
以上のようにして、本実施形態の電動車両２においては、充電区間において車両２のバッテリ８を、運転者の嗜好や道路状況に合った充電状態にすることができる。
また、第１の所定値ＳＯＣ1及び第２の所定値ＳＯＣ2については、運転者が変更可能であるので、例えば第１の所定値ＳＯＣ1を高く設定することで、充電区間内でバッテリ８の充電率ＳＯＣをより満充電に近く維持することが可能となる。また、第２の所定値ＳＯＣ2を低く設定することで、充電区間内でバッテリ８の充電率をより低く維持することも可能となる。このようにして、より運転者の嗜好に広範囲に適応することが可能となる。
【００２５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、第１の所定値ＳＯＣ1及び第２の所定値ＳＯＣ2の少なくともいずれか一方を、固定値にしてもよい。
また、非接触充電コントロールユニット２０において、第１の所定値ＳＯＣ1及び第２の所定値ＳＯＣ2を自動的に変更するように制御してもよい。例えば、車両２のナビゲーションシステムからの走行経路及び道路情報により、以降の車両の走行経路において下り坂が多いと判定した場合には、第１の所定値ＳＯＣ1や第２の所定値ＳＯＣ2を自動的に低く設定し、上り坂が多いと判定した場合には、第１の所定値ＳＯＣ1や第２の所定値ＳＯＣ2を自動的に高く設定すればよい。また、過去の回生ブレーキの頻度に基づいて第１の所定値ＳＯＣ1や第２の所定値ＳＯＣ2を自動的に設定してもよい。このようにすれば、非接触充電において、容易にかつ道路状況や運転者の嗜好に合った充電状態にすることが可能となる。
【００２６】
また、設定部１４における表示部による充電可能表示については、車両２が充電区間に位置している場合のみ表示してもよいし、充電区間外でも表示して充電区間内に進入する前にあらかじめ操作された非接触充電許可スイッチ１４ｃの操作情報を記憶しておき、充電区間内で開閉器１２の作動制御を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、電気自動車に本発明を採用しているが、エンジンを有するハイブリッド車においても本発明を適用することができる。本発明は、車両走行中に充電可能な非接触充電システムの受電装置を備えた電動車両に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  車両用非接触充電システム
２  車両
３  受電部
５  給電部
８  バッテリ（充電池）
１３    充電率測定部(充電率検出部)
１４    設定部（表示部）
１４ａ  充電開始充電率設定部（充電率範囲設定部）
１４ｂ  充電終了充電率設定部（充電率範囲設定部）
１４ｃ  非接触充電許可スイッチ（充電許可操作部）
２０  非接触充電コントロールユニット（制御部）
【図１】
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【図２】
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