(57)【要約】【課題】  本発明は、電気オートサイクルの支持装置を提供する。【解決手段】  この支持装置は、一次側導線路から誘導的に電力を受け取る第一のコイルと、電力を誘導充電のために誘導的に利用可能にする第二のコイルとを備えてなる共振回路を備えるとともに、オートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスを備え、前記オートサイクル係合デバイスは、前記第二のコイルを有し、前記第二のコイルは前記支持装置によって支持されたオートサイクルに誘導的に充電するための磁界を供給する。本発明は、また、電気オートサイクルスタンドと充電システムをも提供する。【選択図】図１a
2016054639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスを備え、
前記オートサイクル係合デバイスは支持されたオートサイクルに誘導的に充電するための磁界を供給するコイルを有する電気オートサイクルの支持装置。
【請求項２】
前記電気オートサイクルの支持装置は支持部と支持部に取り付けられた係合部とを備え、
前記オートサイクル係合デバイスは係合部に備えられている請求項１記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項３】
前記係合部は、前記支持部に取り外し可能に付属している請求項２記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項４】
前記電気オートサイクルの支持装置は、前記オートサイクル係合デバイスがオートサイクルを支持する向きでない第１の位置とオートサイクルを支持する向きである第２の位置との間で移動可能である請求項１〜３のいずれかに記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項５】
前記電気オートサイクルの支持装置が第１の位置にある時に前記コイルは誘導充電のための磁界を供給しない請求項４記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項６】
オートサイクルが前記支持装置に支持されていない時に前記コイルは誘導充電のための磁界を供給しない請求項１〜５のいずれかに記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項７】
前記コイルは電源から誘導的に電力を受ける共振回路の一部をなしている請求項１〜６のいずれかに記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項８】
前記共振回路は、前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む請求項７に記載の電気オートサイクルの支持装置。
【請求項９】
複数の誘導充電コイルを備え、
各コイルは電気オートサイクルに誘導的に充電する磁界を供給し、各充電コイルは誘導的に電力を受ける共振回路に接続され、
これにより、前記共振回路に接続された各コイルは誘導充電のための磁界を供給しないように各共振回路の結合を選択的に切り離すことができる電気オートサイクルスタンド。
【請求項１０】
前記コイルは、オートサイクルが前記装置により充電するために接近状態にない時に誘導充電のための磁界を供給しない請求項９記載の電気オートサイクルスタンド。
【請求項１１】
前記共振回路は、前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む請求項９または１０記載の電気オートサイクルスタンド。
【請求項１２】
各コイルは、オートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスに関連して備えられている請求項９〜１１のいずれかに記載の電気オートサイクルスタンド。
【請求項１３】
共振回路を備え、
前記共振回路は、電気オートサイクルを誘導的に充電する磁界を供給するコイルと、前記共振回路に誘導的に電力を供給する一次側導線路と、を有する電気オートサイクル充電システム。
【請求項１４】
複数の共振回路を備え、各共振回路は前記一次側導線路から誘導的に電力を供給する請求項13記載の電気オートサイクル充電システム。
【請求項１５】
前記コイルは、オートサイクルが前記システムによって充電のために接近状態にない時に誘導充電のための磁界を供給しない請求項１３または１４記載の電気オートサイクル充電システム。
【請求項１６】
前記共振回路は、前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む請求項１３〜１５のいずれかに記載の電気オートサイクル充電システム。
【請求項１７】
各コイルはオートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスに関連して備えられている請求項１３〜１６のいずれかに記載の電気オートサイクル充電システム。
【請求項１８】
本明細書に添付されている図面に示されたすべての実施例に関連して本明細書に実質的に記載されている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーで駆動される車両に充電するためのシステムおよび装置に関するもので、特に、これに限られないが、電動アシスト自転車と電動スクータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動アシスト自転車は、アジアおよびヨーロッパでよくみられるようになってきている。しかし、自転車の重量に対しバッテリーが重たいことが欠点である。バッテリーに充電するには、ユーザは、通常、主電源装置に従来型の充電装置（代表的には、５０〜８０W）をプラグで接続しなければならない。しかしながら、運転中や市内の「パークアンドライド」設備などで屋外に置かれる場合は、充電装置は耐候性を備えるとともに屋外使用で安全であるように絶縁性を備える必要がある。そのうえ、損傷や思いがけない接続解除がされた場合でも安全を確保できる手段が必要である。このようなシステムで用いられる接続プラグは多数回使用されるため、不具合が生じる危険を有している。
【０００３】
バッテリーを充電する代替手段としては、バッテリーを自転車から取り外して建物内の充電装置に持ち運ぶことがある。しかしながら、このような電動アシストの恩恵を最も受けるのは年配者であるが、年配者には重すぎて不可能である。バッテリーの充電状態について充電や交換の必要が表示されると、よく管理されたパークアンドライドシステムであれば、いくつものバッテリーを用意しておき、自転車が返却されたり他のステーションから「置いておかれ」たりしたときに、バッテリーを交換することができるかもしれない。しかし、このようなモデルには、大きな問題がある。第一に考えられるのは、十分な数のバッテリーパックを現場に用意しておくことであるが、さらに使用可能なバッテリーを用意し分類しておくような充電ステーションがいくつも必要になる。
【０００４】
車両からバッテリーを取り外さないで充電する方法は、安全で取り扱いやすいものとすべきである。従来提案されている方法のひとつは、誘導電力伝達（以後、「IPT」という。）システムを用いて、キックスタンドの端部など車両に搭載されたレシーバーに充電ステーションから電力を伝達するものがある。
【０００５】
IPTは、活電部が露出した電気的接触から生じる危険が排除される電力伝達の安全な手段を提供できる。しかしながら、IPTシステムは、効率的で、かつ、不必要な電磁干渉を起こさないものとすべきである。漏洩磁界は問題となるものであり、たとえば、欧州磁界規則（European field regulations）では６．２５μＴがICNIRP（国際非電離放射線防護委員会）によって推奨されている。
【０００６】
「電気オートサイクル」という文言は、ここでは、電気エネルギーを蓄積するデバイスを備えた二輪車のことをいうものとして用いられる。このような車両は、通常、必ずしも不可欠ではないが、動力源であることを目的とする電気モータを備えている。それは、主要なものであっても、補完的なものであってもよい。電気オートサイクルは、電動アシスト自転車、並びに電動またはハイブリッドのスクータおよびモーターサイクル、を含むものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ  ２００６／１１８４７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の好ましい実施形態の目的は、公知の構造や方法の有する問題を克服または改善することであり、また、少なくとも公衆に有用な選択肢を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、以降の記述から明らかになるが、実施例のみにより与えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明は、一態様において、オートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスを備え、前記オートサイクル係合デバイスは、支持されたオートサイクルに誘導的に充電するための磁界を供給するコイルを有する電気オートサイクルの支持装置、を提供する。
【００１１】
電気オートサイクルの支持装置は、支持部と支持部に取り外し可能に取り付けられた係合部とを備え、前記オートサイクル係合デバイスは係合部に備えられている。
【００１２】
他の実施形態では、電気オートサイクルの支持装置は、オートサイクル係合デバイスがオートサイクルを支持する向きでない第１位置とオートサイクルを支持する向きである第２の位置との間で移動可能である。電気オートサイクルの支持装置が第１の位置にある時にコイルは誘導充電のための磁界を供給しない。
【００１３】
好ましくは、オートサイクルが前記支持装置に支持されていない時に前記コイルは誘導充電のための磁界を供給しない。
【００１４】
好ましくは、コイルは電源から誘導的に電力を受ける共振回路の一部をなしている。
【００１５】
一つの実施形態において、共振回路は、前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む
【００１６】
他の態様において、本発明は、複数の誘導充電コイルを備え、各コイルは電気オートサイクルに誘導的に充電する磁界を供給し、各充電コイルは誘導的に電力を受ける共振回路に接続され、これにより、前記共振回路に接続された各コイルは誘導充電のための磁界を供給しないように各共振回路の結合を選択的に切り離すことができる電気オートサイクルスタンド、を提供する。
【００１７】
一つの実施態様において、コイルは、オートサイクルが前記装置により充電するために接近状態にない時は誘導充電のための磁界を供給しない。
【００１８】
好ましくは、前記共振回路は前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む。
【００１９】
好ましくは、各コイルはオートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスに関連して備えられている。
【００２０】
他の態様として、共振回路を備え、前記共振回路は、電気オートサイクルを誘導的に充電する磁界を供給するコイルと、前記共振回路に誘導的に電力を供給する一次側導線路と、を有する電気オートサイクル充電システム、を提供する。
【００２１】
好ましくは、複数の共振回路を備え、各共振回路は前記一次側導線路から誘導的に電力を供給する。
【００２２】
好ましくは、前記コイルは、オートサイクルが前記システムによって充電のために接近状態にない時は、誘導充電のための磁界を供給しない。
【００２３】
好ましくは、前記共振回路は前記電源から前記共振回路の結合を選択的に切り離すスイッチを含む。
【００２４】
一つの実施形態においては、各コイルはオートサイクルを支持するオートサイクル係合デバイスに関連して備えられている。
【００２５】
本発明のさらに他の態様として、第２部材に回転可能に接続された第１部材を含み、前記第１部材は交流を供給する電源に接続可能な1次側導線路を備え、この１次側導線路は使用の際電気エネルギーを供給し、前記第２部材は磁気透過性コアを備えた２次側コイルを含み、第1部材および第２部材は、前記２次側コイルの誘導結合を通して１次側導線路から使用の際電気エネルギーを受ける第１相対位置に回転可能であって、かつ、前記２次側コイルは誘導結合を通して１次側導線路から電気エネルギーを実質的に受電しない第２相対位置に回転可能であるような誘導電力伝達システム、が提供される。
【００２６】
好ましくは、第２部材は、さらに、IPTピックアップにより捕捉されることが可能な磁界を供給する一次側導線路を含む。
【００２７】
本発明のさらに他の態様において、電気オートサイクルのフレームの一部に関連するIPTピックアップを備えた電気オートサイクルを提供する。
【００２８】
本発明の他の態様であって新規な態様と考えられるものすべては、実施例を通して、以降の本発明の考えられる実施態様の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】図１ａは、本発明の電気オートサイクル充電装置の斜視正面図である。係合手段は非充電位置にある。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明の電気オートサイクル充電装置の斜視側面図である。係合手段は電気オートサイクルと係合している。
【図１ｃ】図１ｃは、図１の電気オートサイクル充電装置の平面図である。
【図２】図２は、係合手段の斜視側面図である。正面の外表面が取り除かれている。
【図２ａ】図２ａは、ＩＰＴ磁束パッドの実施態様の配置の模式平面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａの配置の側面の模式立面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ａの配置による２つの磁束パッドの側面の模式立面図である。パッドとパッドの間で磁束のリンクが発生している。
【図３】図３は、本発明の一つの実施態様によるＩＰＴシステムの電気配線図である。
【図４ａ】図４ａは、図１の電気オートサイクル充電装置の支持部と係合部との回転可能な接続についての水平断面図である。係合部は係合位置にある。
【図４ｂ】図４ｂは、支持部と係合部の回転可能な接続についての水平断面図である。係合部は非係合位置にある。
【図５】図５は、本発明のひとつの実施形態による電源の電気配線図である。
【図６】図６は、本発明のひとつの実施形態によるバッテリー充電制御器の電気配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
最初に、図１ａと図１ｂを参照すると、電気オートサイクル充電装置が示されている。図１ａでは、前記充電装置は電気オートサイクル４の隣に配置されて、非充電位置にある。図１ｂでは、前記充電装置は電気オートサイクルと係合しており、電気オートサイクルは充電中で前記充電装置により支持されている位置にある。前記充電装置は固定された支持部１を含み、支持部は、たとえば、サイクルスタンドの一部を構成する支柱であったりサイクルスタンドに取り付けられているものであったりする。別な構成としては、支持部１は、地面や壁などの表面に固定されている支柱そのものであってもよい。係合部２は支持部１に接続している。したがって、支持部１は、何らかの適した手段で、直接、間接を問わず、係合部２を必要な位置に支持することができるように地面に接続されていてもよい。ジョイント１３が支持部１と係合部２の間に設けられている。このジョイント１３は、いろいろな形態を取ることができる。図１ａと図１ｂに示された実施形態のジョイント１３により、係合部２が支持部１に対して相対的に回転する。このようにして、係合部は、図１ａに示す位置と図１ｂに示す位置との間で回転することができる。
【００３１】
示されている実施形態においては、係合部２は係合デバイス３を含み、係合デバイスは、使用の際、電気オートサイクル４の適当な形状の箇所に脱着可能に係合し、これによって、前記オートサイクル４を実質的に直立位置を取るように支持する。
【００３２】
示されている実施形態においては、係合デバイス３は、図１ｂおよび図１ｃにおいてよく見て取れるように、実質的に弓状の凹んだ外表面６を備え、電気オートサイクル４のフレームの相対する表面７に係合する。したがって、前記充電装置は、（以下説明するように）充電機能を備えるだけでなく、図１ａ、図１ｂ、図１ｃを参照して記載され示されるように電気オートサイクル４を物理的に支持するスタンドを備える。
【００３３】
他の実施形態においては、係合デバイス３は、充電機能を有するがオートサイクルを物理的に支持しないデバイスに置き換えてもよい。
【００３４】
次に、図２を参照すると、係合デバイス３が詳細に示されている。この実施態様では、係合デバイス３はコイル９を含む。コイル９は磁気透過性コア１０と関連しており、コイル９を流れる交流が磁束を生成して、電気オートサイクルの適した位置に設けられた電力ピックアップコイルに電流を誘導する。これにより、以下さらに記載されるように、電力が電気オートサイクルに充電されるよう誘導伝達される。この実施形態では、ピックアップコイルとこれに関連する磁気透過性コアが電気オートサイクル４のフレームの相対する表面７の背面側に位置し、係合デバイス３のコイル９とコア１０が近接するようになっている。
【００３５】
一つの実施態様において、コア１０は実質的に準環状である。コイル９は、コア１０の周りに巻かれているのが望ましいが、いくつかの実施態様においては、磁気透過性のコア１０の上方に設けられていてもよい。電気オートサイクル４に設けられたピックアップコイルに関連する磁気透過性コアもまたこの実施態様の準環状であることが望ましい。したがって、コア１０と電気オートサイクルに設けられたコアとは、隣り合うコア部分の間にギャップを有しつつ両者相俟って実質的に完全な環状になるような形と大きさを有しているので、両者は疎結合する。
【００３６】
他の実施態様において、コイル９とコア１０、およびピックアップコイルと電気オートサイクルに設けられたコアは、それぞれ図２ａおよび図２ｂで示される磁束パッド構造に置き替えられる。これらの図を参照すると、磁束パッドは図２ａおよび図２ｂに示されるように背面部材２０を備えており、この背面部材２０は線２４で示すような磁束を発生する２つのコイル２２を支持している。これらのコイル２２は背面部材の片側に設けられており、実質的にフラットまたは平板状である。背面部材２０は、たとえば、フェライトのような高い磁気透過性を有する物質を含む（もしくは、そのような物質と関連する）。この配置は実質的にすべての磁束が背面部材のコイル２２の位置する側から放射されるという利点がある。
【００３７】
図２ａおよび図２ｂを参照して記載される磁束パッドは、係合デバイス３の磁束トランスミッターとして設けられてもよい。そして、別の磁束パッドが電気オートサイクルの磁束レシーバー（すなわち、電力ピックアップ）として設けられてもよい。図２ｃは互いに隣り合う２つの磁束パッドとこれら２つのパッドの間の磁束線２４を示している。図２ｃにおいて、下側の磁束パッドは、磁束トランスミッターであり、係合デバイス３に位置している。上側の磁束パッドは磁束レシーバーであり、電気オートサイクルに位置している。これらの磁束パッドは、図２ｃに示されるように純粋な平板形状であってもよく、曲がっていてもよい。したがって、磁束トランスミッターパッドは係合デバイス３の凹んだ表面６と一致するような輪郭を有し、磁束レシーバーパッドは、電気オートサイクルの表面７の背面側に一致するような輪郭を有してもよい。
【００３８】
次に、図３を参照すると、充電システムの電気配線が示されている。電源３０は主電源３２に接続されており、１次側導線路１５にVLF周波数（１０−１００ｋHz）の電流を供給する。この実施態様においては、主電源３２は単相であり、これは都市郊外では、もっとも容易に利用できるものである。ひとつまたはそれ以上のノード３４が１次側導線路に設けられている。これらは単に１次側導線路によって作られる磁束が容易にアクセスできる領域からなるものであってもよい。しかし、磁束が増幅される領域を備える１次導線路の何回かの巻き（図示）からなるものであってもよい。実際的な態様においては、１次導線路１５はサイクルスタンドの下の地面あるいはサイクルスタンドの内部に備えてもよく、ノードは各支持部１の内部にまたは互いに隣り合うようにおいてもよい。いくつかの実施形態においては、ノードは一つだけ設けてもよい。他の実施形態においては、複数のノードを設けて何台ものオートサイクルを同時に充電できるようにしてもよい。たとえば、１ｋWの電源は容易に１０台の電気オートサイクルに同時に充電するのに十分な電力を供給できるであろう。
【００３９】
図３をさらに参照すると、システムにより充電される電気オートサイクルの電力ピックアップコイルは参照番号４０として示されている。図２ａから図２ｃを参照して前記したように、電力ピックアップコイル４０はコイル２２からなるものとしてよい。電力ピックアップコイル４０に伝達される電力はバッテリー充電制御回路４２に供給され、同回路４２は電気オートサイクルのバッテリー４４を充電する。中間共振回路３６が各ノード３４とピックアップコイル４０の間に備えられている。一つの実施形態において、前記回路３６は充電装置の係合部２（図１ａおよび図１ｂ参照）に位置している。前記回路３６は関連するノード３４から電力を受けるコイル５０を含んでいる。したがって、このノードは使用の際はジョイント１３にある充電装置またはジョイント１３に隣り合う充電装置、の部分１に備えられる。そして、コイル５０は、誘導電力伝達が発生するように、ジョイント１３に隣り合う充電装置の部分２の基部に、または同部分２の基部に隣り合って、備えられている。同調コンデンサー５２が備えられており、中間共振回路３６をＩＰＴ充電電源の周波数に共振するように同調させる。同調コンデンサー５２はコイル５０と並行に接続されていることが示されているが、他の実施形態においては、コイル５０およびコイル９に直列に接続されてもよい。コイル９は、前記したように、ピックアップコイル４０にとって利用可能な磁界を作るものである。また、その代わりに、前記したように、コイル９は図２ａ〜図２ｃの実施形態によるようにコイル２２からなるものであってもよい。
【００４０】
一つの実施形態において、コイル５０、同調コンデンサー５２およびコイル９のリアクタンスはすべて同一であってもよい。この実施形態のシステムは、稼働中、ＬＣＬ同調回路のように作動し、コイル５０からの結合電圧は、コイル９に流れる必要電流を設定するように設計されている。
【００４１】
中間共振回路３６は充電装置のアーム部２内に配置されているので、アーム部２は必要に応じて簡単に取り外して交換することができるという利点がある。たとえば、故障が発生した際や、異なる種類のオートサイクルまたは異なる充電仕様のオートサイクルに適応させる場合などである。
【００４２】
図３に示す実施形態においては、電力はコイル９を選択して利用できる利点もある。したがって、単一の電源３０が複数のノード３４に接続するように充電装置を構成できる。係合デバイス３がピックアップコイル４０に対して適した位置、すなわち、磁界が使用しない装置から放射されないかまたは利用されないような位置にすれば、磁界はコイル９から選択的に供給される。
【００４３】
図３の実施形態においては、中間共振回路３６は、実際上電気的に短絡させて、コイル９から放射されるいかなる磁界も妨げるように回路を切り離すことができる。電気的な短絡はスイッチ５４を閉じるかまたはスイッチ５６を開くかいずれかを行えばよく、いずれかひとつまたは両方のスイッチを備えればよい。したがって、使用の際は、スイッチ５４は通常閉じており、スイッチ５６は通常開いている。これらのスイッチは、通常状態から変化するように、制御手段（通信リンク）や電気オートサイクルが充電を待つ間に負荷電流を検出することによって制御してもよい。この制御のための電力は、２次側電流トランス６０に加え、整流手段６２、コンデンサ６４、ダイオードクランプ６６を用いて実現することができる。
【００４４】
他の実施形態において、いずれかひとつまたは両方のスイッチ５４、５６は、マニュアル動作をさせて、結合させるかまたは結合を切り離すようにしてもよい。他の実施形態においては、磁気的短絡手段がノード３４またはコイル９の隣に備えられてもよい。たとえば、クランプのジョーに類似したものを配置するなどである。このような磁気的短絡は、疎結合をさせて電源３０から見た全体のインダクタンスをわずかに増加させるので、インダクタンスの増加的な変化が小さくなり、磁気的短絡の開閉の際に電源３０により簡単に取扱うことができる。ひとつの実施形態において、磁気的短絡手段は、支持部１の端部に被せるのに適したキャップ状の覆い（部分２が取り除かれた場合）からなるか、または係合デバイス３に被せたキャップ状の覆いからなるものでもよい。
【００４５】
別の実施形態では、係合デバイス３はクランプ手段を備えてもよい。クランプ手段は、電気オートサイクル４の適した部分の周囲に延ばされたものである。いずれかひとつまたは両方のスイッチ５４，５６は、クランプ手段が閉位置に動いたときに、係合デバイス３に電源３０を結合するように動作させてもよい。クランプ手段が電気オートサイクルの周囲に延ばされて閉じられると、磁束は電気オートサイクルのピックアップコイル４０に方向が変えられる。
【００４６】
いくつかの実施形態においては、係合デバイス３は磁気的に電気オートサイクルに取り付けられる。たとえば、係合デバイス内部に設けられた磁石のような手段による。
【００４７】
他の実施形態においては、支持部１は、図１ａと図１ｂに示すように係合部２に結合している。充電に適した位置と充電しない位置との間で回転すると、中間共振回路３６と電源とは結合したり結合が切り離されたりする。前記したように、電力は適切な磁気的結合ノード３４とコイル５０を経由してジョイント１３をわたって伝達される。ひとつの実施形態においては、図４ａおよび図４ｂに示すように、ノード３４は一次側導線路１５の単一のループを含んでもよい。コイル５０は、国際公開公報ＷＯ２００６／１１８４７４に記載されているように、非対称な磁気透過性コア、望ましくは実質的にＳ型のコア１７の周囲に備えられている。ひとつの実施形態では、実質的にＳ型のコア１７は係合部２に接続されていてもよく、一次側導線路１５は支持部１に接続されていてもよい。これらの構成要素は、図４ａに示すように係合部２が結合位置に回転したときに、コア１７がノード３４からコイル５０に電力を伝達できる位置となる。しかしながら、係合部２が回転して結合位置を離れると、たとえば、電気オートサイクルがスタンドから離れた場合は、もはや電力を伝達できない位置にコア１７を回転させることになる。
【００４８】
別な実施形態では、コア１７と導線路１５との相対的な回転で充電装置と電源３０を切り離すのではなく、コア１７の中央部とその他の箇所で発生する回転、すなわちコイルまたは巻き線５０が配置されている中央部が図４ｂで示される位置に回転し、その他の箇所が図４ｃに示されるようにその位置にとどまるようにしてもよい。このようにして、コアのその他の箇所は一次側導線路のインダクタンスの一部にとどまっている。ひとつの実施形態におけるコアの中央部は必要に応じ係合部２から取り除かれ、中央部とコイル５０だけを有する別の係合部２が異なるオートサイクルに適合するように備えられる。
【００４９】
いくつかの実施形態においては、係合部２は支持部１から取り外し可能にしてもよい。そのようにすると、ユーザは係合部２を特定の電気オートサイクルに適するように選択することができる。支持部１と係合部２の間に中間共振回路３６を用いると、動作を簡単にすることができる。電気コネクターによって支持部１と係合部２を接続する必要がなくなるからである。
【００５０】
好ましい実施形態においては、係合部２は、図に示すように実質的に剛性のあるアームであってもよい。しかしながら、別の実施形態では、係合部２はプラスティックのように適した形状に変形する構造としてもよく、柔軟性のあるものとしてもよい。
【００５１】
さらに他の実施態様においては、ノード３４とコイル５０は、それぞれ図２ａおよび図２ｂを参照して記載される磁束パッドであってもよい。したがって、支持部１および係合部２が動作位置に回転したときに、これらのパッドは図２ｃに示されるように電力が伝達されるように整列する。しかしながら、支持部１および係合部２が非動作位置に９０度回転したときに、これらのパッドの間に磁束の結合はおきず、実質的に電力伝達がされない。ある実施例では、支持部１および係合部２が相互に完全にシールされ、もはや泥水などの異物が装置へ侵入しないようにすることができる。したがって、支持部１および係合部２は、カチッと嵌まるように使用のための位置決めがされる。
【００５２】
続いて、図５を参照すると、電源３０について詳細が示される。単相主入力３２はRFIフィルターに供給され、このRFIフィルターはコモンモードのチョークインダクタ７０、７２とRFフィルターコンデンサー７４，７６からなる。全波ダイオード整流器７８はDC電圧をコンデンサー８０の両端に発生させ、コンデンサー８０は意図的に、小さい値にして、電力ファクターを改善し電源に蓄積されるエネルギーを減少させている。コンデンサー８０のDC電圧は、Hブリッジによりスイッチングされ準矩形波電圧を生成し、この矩形波電圧はコンデンサー８４、トランス８６、コンデンサー８８、９０によりフィルタリングされ絶縁され、ノード３４を含んで取り付けられた１次側導線路に接続される。これらの構成要素は、LCLフィルターを形成し、完全トランス絶縁がされた良好なインピーダンス変換特性を有している。トランスは、主周波数でない１０−１００ｋＨｚ  のVLF動作周波数で動作するものであり、小型で安価である。１次側導線路１５は、実際には延ばされたひと巻きの線からなり、VLF IPTの動作周波数で１０−２０Ａの電流を流すものでよく、長さは数百メータまたは数キロメータのものでよい。長さが増加すると、インダクタンスもまた増加する。LCLフィルターの同調をとるため、直列接続されたコンデンサー９０が必要に応じ加えられる。
【００５３】
レシーバー側の電力制御と結合切り離し（デカップリング）制御は、各バッテリーの負荷と種類の必要に応じてバッテリー充電器によって行われる。次に、図６を参照すると、適した電力レシービング回路と充電制御器４２が図示されている。充電制御器４２はバッテリーの種類に応じてあらかじめ決められたアルゴリズムを用いてバッテリーの充電を一定にするよう電子的に制御されていてもよい。同制御器４２は、直列の同調された結合切り離し制御器からなり、この制御器は電流制御のためのバックレギュレーターを用いている。しかしながら、直列の同調された結合切り離し制御器の代わりに他の形式の切り離し制御器を用いてもよく、特定の目的の実用化のためにより適したものとしてもよい。単相電源における動作では、このようなもので電圧１００が電気オートサイクルのレシービングコイル４０に結合されるであろう。このコイル４０は、コンデンサー１０２とともにＩＰＴ電源の周波数において共振のために同調がとられている。そして、出力電圧はダイオードブリッジ１０４を用いて整流されブリッジコンデンサー１０６にかけられる。出力ダイオード１０８、ＤＣインダクター１１０、およびコンデンサー１１２は電圧と電流をフィルタリングして自転車のバッテリー４４に供給する。スイッチ１１４は、バッテリーへの充電電流とバッテリーにかかる電圧を一定にするために用いられる。マイクロコンピュータを用いて、バッテリー電圧、バッテリー電流を検知し、バッテリーの種類や化学特性によって必要となる温度測定を行う。充電器の制御は、ＩＰＴ電源に対して完全なシステムの保全を実現するように適切な通信手段を用いて改善することができる。
【００５４】
このような充電システムは、主電源からの３つのレベルの絶縁性を合同する。第一は、ＩＰＴ電源の内部においてであり、第二は、中間ＩＰＴセクションへの乗り換え可能なアームの基部における磁気的結合器（新しい自転車を構成する作動システムに変化できるようにすること）においてであり、第三は、充電のポイントにおいてである。
【００５５】
本発明は、大いに有利な効果をもたらすことがわかるであろう。電気オートサイクルは結合がフレームの領域で発生するIPTシステムを用いて充電することができる。このため、必要であれば、電気オートサイクルの物理的な支持をすることができ、IＰＴシステムの１次側に設けられたラックやスタンドに電気オートサイクルを係合する固定ポイントまたは安全確保ポイントを提供することができる。本システムは、いくつものオートサイクルに充電することのできる単一の電源を提供することができる。また、充電されるこれらのユニットがあれば磁界を安全に供給することができ、これにより、ICNIRPの規則を順守することができる。特に、本装置は、（事故の際や種類の異なる自転車などに）必要に応じて、充電アーム部２を簡単に取り外して置き替えることができ、一方、配置された際、係合デバイス３に、アームを通して電力を結合することを確実にできる。本装置は、また、アームの機械的回転またはスイッチの使用のいずれかによってシステムの結合または結合の切り離しをするためにコイル９への電流の流れを選択的に止めることができる。本システムは、また、電源から見てインダクタンスがわずかにまたはまったく変化しないことを確実にするもので、特に、充電アーム部２が接続または非接続の際やコイル９への電流の流れをアーム部２の回転またはスイッチ５６を閉としスイッチ５４を開とするスイッチングによって作動させる際である。
【００５６】
上記の記述では、公知の均等物を有する本発明の特定の完成品または構成要素について言及してきたが、これらの均等物は個々に記載されているかのように本明細書に組み込まれて含まれる。
【００５７】
本発明は、実施例と本発明の可能な実施態様を参照して記載されているが、本発明の範囲と趣旨から離れることのない改変や改善をなおその上に行うことができることが理解されよう。
【図１ａ】
2016054639.tif 000003
【図１ｂ】
2016054639.tif 000004
【図１ｃ】
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【図２】
2016054639.tif 000006
【図２ａ】
2016054639.tif 000007
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月14日(2015.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のコイルと第二のコイルと同調コンデンサーとを備える同調ＬＣＬネットワーク、及び、
前記第一のコイルと直列に、又は、前記同調コンデンサーと並列にされた制御スイッチを含み、
前記制御スイッチは、前記ＬＣＬネットワークの一次側導線路への結合を制御して電力を誘導的に受け取るとともに充電のために電力を誘導的に利用可能にするように構成されている、誘導充電装置。
【請求項２】
前記制御スイッチは、前記同調ＬＣＬネットワークを前記一次側導線路へ誘導的に結合させることにより前記一次側導線路から電力を誘導的に受け取らせるか又は前記一次側導線路から切り離すように動作される、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記第一及び第二のコイル並びに前記同調コンデンサーのリアクタンスは実質的に同じである、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記ＬＣＬネットワークは前記第二のコイルが必要とする電流を提供するように構成されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記ＬＣＬネットワークは前記第二のコイルが必要とする前記電流を、前記第一のコイルに結合した電圧から提供するように構成されている、請求項４に記載の充電装置。
【請求項６】
前記第一のコイルは、電力を前記一次側導線路から誘導的に受け取るように構成されている、請求項１乃至５の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項７】
前記第二のコイルは、電力を誘導充電のために利用可能にするように構成されている、請求項６に記載の充電装置。
【請求項８】
電動車両を充電するように構成されている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項９】
誘導電力伝達のための磁界を供給するように構成された一次側導電路、及び、
請求項１乃至８の何れか１項に記載の誘導充電装置の複数を含むことにより、各誘導充電装置が個々に前記一次側導電路から電力を誘導的に供給できるようにされている、誘導充電システム。
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月24日(2015.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のコイルと第二のコイルと同調コンデンサーとを備える同調ＬＣＬ回路、及び、
前記第一のコイルと直列に、又は、前記同調コンデンサーと並列にされた制御スイッチを含み、
前記制御スイッチは、前記ＬＣＬ回路の一次側導線路への結合を制御して電力を誘導的に受け取るとともに充電のために電力を誘導的に利用可能にするように構成されている、誘導充電装置。
【請求項２】
前記制御スイッチは、前記同調ＬＣＬ回路を前記一次側導線路へ誘導的に結合させることにより前記一次側導線路から電力を誘導的に受け取らせるか又は前記一次側導線路から切り離すように動作される、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記第一及び第二のコイル並びに前記同調コンデンサーのリアクタンスは実質的に同じである、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記ＬＣＬ回路は前記第二のコイルが必要とする電流を提供するように構成されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記ＬＣＬ回路は前記第二のコイルが必要とする前記電流を、前記第一のコイルに結合した電圧から提供するように構成されている、請求項４に記載の充電装置。
【請求項６】
前記第一のコイルは、電力を前記一次側導線路から誘導的に受け取るように構成されている、請求項１乃至５の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項７】
前記第二のコイルは、電力を誘導充電のために利用可能にするように構成されている、請求項６に記載の充電装置。
【請求項８】
電動車両を充電するように構成されている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の充電装置。
【請求項９】
誘導電力伝達のための磁界を供給するように構成された一次側導電路、及び、
請求項１乃至８の何れか１項に記載の誘導充電装置の複数を含むことにより、各誘導充電装置が個々に前記一次側導電路から電力を誘導的に供給できるようにされている、誘導充電システム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月25日(2016.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【図１ａ】図１ａは、本発明の電気オートサイクル充電装置の斜視正面図である。係合手段は非充電位置にある。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明の電気オートサイクル充電装置の斜視側面図である。係合手段は電気オートサイクルと係合している。
【図１ｃ】図１ｃは、図１の電気オートサイクル充電装置の平面図である。
【図２】図２は、係合手段の斜視側面図である。正面の外表面が取り除かれている。
【図２ａ】図２ａは、ＩＰＴ磁束パッドの実施態様の配置の模式平面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａの配置の側面の模式立面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ａの配置による２つの磁束パッドの側面の模式立面図である。パッドとパッドの間で磁束のリンクが発生している。
【図３】図３は、本発明の一つの実施態様によるＩＰＴシステムの電気配線図である。
【図４ａ】図４ａは、図１の電気オートサイクル充電装置の支持部と係合部との回転可能な接続についての水平断面図である。係合部は係合位置にある。
【図４ｂ】図４ｂは、支持部と係合部の回転可能な接続についての水平断面図である。係合部は非係合位置にある。
【図４ｃ】図４ｃは、本発明の電気オートサイクル充電装置の別の実施形態を示す図４ｂと同様の図である。
【図５】図５は、本発明のひとつの実施形態による電源の電気配線図である。
【図６】図６は、本発明のひとつの実施形態によるバッテリー充電制御器の電気配線図である。