(57)【要約】【課題】電気自動車および充電システムを損傷させることなく円滑に充電可能な電システムを提供する。【解決手段】電気自動車の車両１１の側部１２に設けられ、車両１１の蓄電装置に電気的に接続される受電コイル３５を有する受電部１３と、充電時において駐車状態での車両１１の側部１２の受電部１３側に傾倒可能に支持された支持部材１４を有する本体１６と、支持部材１４の先端に設けられ受電部１３の受電コイル３５と電磁結合をなして電源からの充電電力を受電部１３に供給する給電コイル３１を有する給電部１５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の側部に設けられ、当該電気自動車の蓄電装置に電気的に接続される受電コイルを有する受電部と、
充電時において駐車状態での前記電気自動車側部の受電部側に傾倒可能に支持された支持部材を有する本体と、
前記支持部材の先端に設けられ、前記受電部の受電コイルと電磁結合をなして電源からの充電電力を前記受電部に供給する給電コイルを有する給電部と、
を備えた充電システム。
【請求項２】
前記給電コイルと前記受電コイルのいずれか一方の直径は、他方の直径よりも大きく構成されている、請求項１記載の充電システム。
【請求項３】
前記本体は、前記支持部材を所望の傾倒位置で保持可能なワイヤと、
前記ワイヤが巻回されたプーリと、
前記プーリを回転駆動するモータと、
を備えた請求項１又は請求項２に記載の充電システム。
【請求項４】
前記支持部材は、前記車両の高さ方向に伸縮自在とされている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充電システム。
【請求項５】
前記支持部材は、前記車両の前後方向に移動自在とされている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の充電システム。
【請求項６】
前記受電コイルの周囲及び前記給電コイルの周囲の少なくとも一方に、磁石が設けられている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の充電システム。
【請求項７】
前記給電コイルの前記受電コイルへの当接面は保護パッドで被覆されている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁結合方式により電気自動車に充電を行う充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車用充電システムとして、壁面に充電用電源に連なる一次コイルを設け、一方、電気自動車の前部バンパー側に上記一次コイルと電磁結合をなす二次コイを収納させ、一次コイルと二次コイルとが接近するように電気自動車を駐車させて充電を行うようにしたものが知られている。また、一次コイルを車幅方向に移動可能とし、センサを用いて一次コイルと二次コイルとの位置を合わせるようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
充電を行う際は一次コイルと二次コイルとの位置を合わせる必要がある。上記従来の充電システムにおいては、車両の前部に二次コイルが配置されているため、充電を行う際に運転者は車両の前後方向に位置を合わせる必要があった。また、上記従来の充電システムにおいては、一次コイルと二次コイルとの車幅方向の位置を合わせるために、別途センサを用いて一次コイルを車幅方向に移動可能する機構を有するため、機構が複雑なものであった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、簡易な機構で運転者が一次コイルと二次コイルとの位置合わせを容易に行うことができる充電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の充電システムは、電気自動車の側部に設けられ、当該電気自動車の蓄電装置に電気的に接続される受電コイルを有する受電部と、充電時において駐車状態での前記電気自動車側部の受電部側に傾倒可能に支持された支持部材を有する本体と、前記支持部材の先端に設けられ、前記受電部の受電コイルと電磁結合をなして電源からの充電電力を前記受電部に供給する給電コイルを有する給電部と、を備える構成を採る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、電気自動車の側部に設けられた受電部に、本体を傾倒させて給電部を接触させる構成を採る。本体を傾倒させることで、車両における若干の車幅方向の位置ずれは吸収することができる。従って、運転者は、車両の車幅方向の厳密な位置あわせを行う必要がなく、車両の前後方向の位置あわせのみに注意すればよい。また、本体自体にセンサ等を用いる必要がなく給電部を傾倒できるものであれば良いので、システム全体は簡易な機構となる。このように、本発明によれば、簡易な機構で運転者が一次コイルと二次コイルとの位置合わせを容易に行うことができる充電可能な充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】充電システムの概要構成説明図
【図２】車両充電装置の詳細構成説明図
【図３】受電部及び給電部の詳細構成説明図
【図４】充電時の車両停車位置の説明図
【図５】充電時の充電システムの操作状態説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、充電システムの概要構成説明図である。車両充電システム１０は、電気自動車（以下、車両）１１の左側部１２に設けられ受電コイル３５（図３）が配置された受電部１３と、支持部材１４に支持され給電コイル３１（図３）を収納した給電部１５と、給電部１５を受電部１３に当接させて受電コイル３５と給電コイル３１とを電磁結合させるように、支持部材を車両１１側に傾倒可能に支持する本体１６と、を備えている。ここで、支持部材１４、給電部１５及び本体１６は車両充電装置２０を構成している。
【００１１】
図２は、車両充電装置２０の詳細構成説明図である。
【００１２】
支持部材１４は、車両１１の高さ方向に給電部１５を移動可能とする上下方向調整レール２１により、給電部１５の高さ位置を調整可能とされている。支持部材１４中には、電源からの充電電力を給電部１５に供給するケーブル１４Ａが設けられている。
【００１３】
給電部１５は、オペレータが給電部１５の車両１１への当接位置を調整するためのハンドル２２と、給電部１５を受電部１３に当接させる際に、車両１１が傷つくことを防止するための発泡樹脂製（例えば、ウレタン樹脂製）の保護パッド２３と、を備えている。保護パッド２３は受電部１３への当接面を覆っている。
【００１４】
本体１６は、充電ポールとして構成され支持部材１４を所望の傾倒位置で保持可能なワイヤ２５と、ワイヤ２５が巻回されたプーリ２６と、プーリ２６を回転駆動してワイヤ２５に所定の張力を付与するとともにワイヤ２５を巻き取るためのモータ２７と、を備えている。
【００１５】
充電に際して、オペレータがハンドル２２を持って、給電部１５を傾倒させると、モータ２７は、所定の張力がかかった状態で、給電部１５を傾倒させるとともに、給電部１５の傾倒された位置を保持するように動作する。
【００１６】
なお、給電部１５に車両１１の位置を検出するセンサ（距離センサあるいは近接センサなど）を設け、自動的に給電部１５を車両１１から所定距離離れた位置まで自動的に傾倒させるように構成することも可能である。
【００１７】
図３は、受電部１３及び給電部１５の詳細構成説明図である。
【００１８】
受電部１３は、給電部１５との電磁結合を妨げないように、樹脂部材で表面が形成されており、その内部には、円形状（又は環状）の受電コイル３５が車両１１の側部と並行に配置されている。受電コイル３５は車両１１内に装備された蓄電装置（バッテリー）に電気的に接続されている。
【００１９】
受電部１３の給電部１５との対向面において、受電コイル３５の周囲には、給電部１５の受電部１３との対向面に設けられた複数の磁石３２と共働して、給電部１５を車両１１の側部に当接させた状態で保持する複数の磁石３３が円状に配置されている。この場合において、複数の磁石３２及び複数の磁石３３は、それぞれ極性が交互になるように配置することで、位置合わせを容易としている。受電コイル３５は複数の磁石３３が配置されている周域内に配置されている。
【００２０】
一方、給電部１５内にも円形状（又は環状）の給電コイル３１が収納されている。ここで、給電コイル３１の直径は、受電コイル３５の直径よりも大きく形成されており、給電部１５の当接位置が多少ずれたとしても、充電効率が低下しないようにされている。これら受電コイル３５の直径と給電コイル３１の直径の大小関係は上述の逆であっても良い。
【００２１】
また給電部１５の上部には、充電時に点灯されるＬＥＤランプ４１が設けられている。
【００２２】
次に充電時の操作について説明する。
【００２３】
図４は、充電時の車両１１の停車位置の説明図（平面図）である。図５は、充電時の充電装置の操作状態説明図である。
【００２４】
充電時には、図４に示すように、タイヤ止めＳＴＰに車両１１のタイヤＷＬが当接する状態で停車させる。
【００２５】
オペレータは、図５に示すように、給電部１５の上部のハンドル２２を持って、給電部１５を支持部材１４ととともに傾倒させ、給電部１５の位置が、丁度、受電部１３に対向する位置とする。このとき、モータ２７は、ワイヤ２５に所定の張力がかかった状態で、給電部１５を傾倒させるとともに、給電部１５の傾倒された位置を保持するように動作する。
【００２６】
次いで、オペレータは、給電部１５を受電部１３にほぼ並行に対向した状態で車両１１に押しつける。これにより、給電部１５は、磁石３２及び磁石３３により車両１１の表面に吸着される。このとき、複数の磁石３２及び複数の磁石３３は、それぞれ極性が異なるようにされているので、磁石３２は、車両１１に対して所定の位置に給電部１５を吸着させることが可能となる。
【００２７】
車両充電装置２０のコントローラ（図示せず）は、受電コイル３５及び給電コイル３１が電磁結合可能な状態になったことを検出すると、ＬＥＤランプ４１を点灯させて、オペレータにその旨を通知するとともに、充電電流を供給する。
【００２８】
以上の説明のように、本実施の形態の車両充電システム１０では、車両１１の側部に受電部１３に、本体１６を傾倒させて給電部１５を接触させる構成を採る。本体１６を傾倒させることで、車両１１における若干の車幅方向の位置ずれは吸収することができる。従って、運転者は、車両１１の車幅方向の厳密な位置あわせを行う必要がなく、車両の前後方向の位置あわせのみに注意すればよい。また、本体１６自体にセンサ等を用いる必要がなく給電部１５を傾倒できるものであれば良いので、システム全体は簡易な機構となる。このように、本実施の形態によれば、簡易な機構で運転者が受電コイル３５と給電コイル３１との位置合わせを容易に行うことができる。
【００２９】
また、本実施の形態によれば、車両１１の側部に受電部１３（受電コイル３５）を配置し、車両１１が所定位置に停車した状態で、電磁結合を行わせるべく給電部１５を受電部１３に当接させるので、確実に受電コイル３５と給電コイル３１との間で電磁結合させることができる。
【００３０】
このとき、受電部１３と給電部１５とを機械的に結合させるのではなく、電磁結合させるので、取り回しが容易であり、円滑に充電を開始することが可能となる。
【００３１】
また、磁石３２及び磁石３３により受電部１３と、給電部１５とを、所定の位置関係に容易に配置することができる。
【００３２】
また、車両１１の受電部１３を車両１１の側部１２に設けているので、車両１１を停車した状態で電気的接続を行うことができ、車両１１をぶつけたりして、充電不能な状態となることもなく確実に電磁結合による充電が行える。
【００３３】
さらに、受電部１３と、給電部１５の接続可能範囲が広いので、車両１１の停止位置の制限を緩和でき、運転技術を要求されることなく、誰でも給電が行える。
【００３４】
さらにまた、受電部１３と給電部１５とは、磁石３２、３３により吸着しているだけであるので、万が一、受電部１３と、給電部１５とを吸着させた状態で、車両１１を移動させたとしても、受電部１３と、給電部１５とがずれて、給電が行えなくなるだけであり、車両１１を破損することもない。
【００３５】
本発明に係る実施の形態は種々の態様に変形可能である。例えば、給電部１５について、スライド機構あるいは回動機構を設け、車両の前後方向に移動可能な構成あるいは回動可能な構成とすれば、給電コイル３１の位置が異なる複数の車両（車種）への給電が可能となるとともに、より受電コイル３５と給電コイル３１との電磁結合を強固なものとして、充電効率の向上を図ることも可能となる。
【００３６】
また、受電部１３について、ＬＥＤライト４１を給電コイル３１の周辺部に複数配置し、受電可能状態において、点灯させることで、給電部１５の配置位置をより明確に示すことが可能となる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、受電部１３に磁石３３を設け、給電部１５に磁石３２を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限られず、受電部１３あるいは給電部１５のいずれか一方に磁石を配し、他方を磁性体の金属とすれば、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、電気自動車に充電を行う充電システムに用いるに好適である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  車両充電システム
１１  車両
１３  受電部
１４  支持部材
１５  給電部
１６  本体
２０  車両充電装置
３１  給電コイル
３２、３３  磁石
３５  受電コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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