特許 7510452 バス停の給電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-25

(45)【発行日】2024-07-03

(54)【発明の名称】バス停の給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240626BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240626BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240626BHJP

   G06Q 50/06 20240101ALI20240626BHJP

   B60L 53/53 20190101ALI20240626BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20240626BHJP

   B60L 53/51 20190101ALI20240626BHJP

   B60L 53/60 20190101ALI20240626BHJP

   B60L 53/12 20190101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 303C

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

H02J7/00 303B

H02J7/35 K

H02J7/00 302A

H02J50/10

G06Q50/06

B60L53/53

B60L53/14

B60L53/51

B60L53/60

B60L53/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022033685

(22)【出願日】2022-03-04

(65)【公開番号】P2023128972

(43)【公開日】2023-09-14

【審査請求日】2023-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】池田 康彦

(72)【発明者】

【氏名】前田 礼造

(72)【発明者】

【氏名】山内 豊

(72)【発明者】

【氏名】中村 昂章

(72)【発明者】

【氏名】久保 章

(72)【発明者】

【氏名】東 晴美

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０２７１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５４４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／３５

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

Ｂ６０Ｌ ５３／５３

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／５１

Ｂ６０Ｌ ５３／６０

Ｂ６０Ｌ ５３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載電池を有する電動バスが停留する複数のバス停のうち少なくとも１つのバス停に設けられ、前記電動バスが停留しているときに前記電動バスを接続することが可能な給電装置と、
前記給電装置にそれぞれ接続された蓄電池と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記各蓄電池の残量が予め定められた蓄電量を下回っている場合には、前記各給電装置を制御して、前記電動バスが各バス停に停留しているときに前記電動バスの前記車載電池から前記各蓄電池に給電させるように構成され、前記各蓄電池の蓄電量に基づいて前記車載電池の蓄電量を決定する、
バス停の給電システム。

【請求項2】

再生可能エネルギーによって発電する発電装置と、
前記発電装置に接続され、前記電動バスの前記車載電池に給電することが可能なバス充電装置と、をさらに備えた、
請求項１に記載のバス停の給電システム。

【請求項3】

前記発電装置および前記バス充電装置は、前記電動バスの車両基地に設けられている、
請求項２に記載のバス停の給電システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記発電装置の発電量を二酸化炭素の削減量に換算するように構成され、
前記蓄電池に接続されるとともに前記バス停に設けられ、前記換算された二酸化炭素の削減量を電光表示する表示装置を備えている、
請求項２または３に記載のバス停の給電システム。

【請求項5】

前記蓄電池に接続されるとともに前記バス停に設けられ、電子機器に充電を行うことが可能な機器充電装置をさらに備えた、
請求項１～４のいずれか一つに記載のバス停の給電システム。

【請求項6】

前記給電装置は、非接触式の給電装置である、
請求項１～５のいずれか一つに記載のバス停の給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バス停の給電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、蓄電池を備えた路線バスがバス停に停留しているときに路線バスに充電を行う充電システムが開示されている。特許文献１に開示されたシステムでは、路線バスに充電する充電装置が停留所に設けられている。特許文献１によれば、路線バスの運行中、路線バスがバスターミナルまたは停留所に止まった際に、路線バスに電気エネルギーを充電する方法の方が、路線バスに搭載させる蓄電機能部のサイズや重量やコストとも小さく抑えることができ、かつ単位電力量当たりの路線バスの走行距離も長くなる、とされている。特許文献１に開示された充電システムでは、各停留所の充電装置は、商用電力系統、発電機、太陽光発電機等の外部発電装置から電力の供給を受けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１８１９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バス停に電力を供給するための投資は小さくすることが好ましい。一方で、バス停でも例えば照明などにより電力を消費する場合が多いため、一部のバス停に電力を供給しないことには問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここで提案されるバス停の給電システムは、車載電池を有する電動バスが停留する複数のバス停のうち少なくとも１つのバス停に設けられ電動バスが停留しているときに電動バスを接続することが可能な給電装置と、給電装置にそれぞれ接続された蓄電池と、制御装置と、を備えている。制御装置は、各蓄電池の残量が予め定められた蓄電量を下回っている場合には、各給電装置を制御して、電動バスが各バス停に停留しているときに電動バスの車載電池から各蓄電池に給電させるように構成されている。

【0006】

上記バス停の給電システムによれば、電動バスが移動してバス停の蓄電池に電力を供給できる。そのため、全てのバス停に対して電力系統を接続したり、発電装置を設置したりする必要はない。これにより、バス停への投資を抑制できる。かつ、バス停で消費される電力は、電動バスからの供給により賄える。

【0007】

バス停の給電システムは、再生可能エネルギーによって発電する発電装置と、発電装置に接続され電動バスの車載電池に給電することが可能なバス充電装置と、をさらに備えていてもよい。その場合、発電装置およびバス充電装置は、電動バスの車両基地に設けられていてもよい。さらにその場合、制御装置は、発電装置の発電量を二酸化炭素の削減量に換算するように構成されていてもよく、バス停の給電システムは、蓄電池に接続されるとともにバス停に設けられ、換算された二酸化炭素の削減量を電光表示する表示装置を備えていてもよい。

【0008】

バス停の給電システムにおいて、制御装置は、各蓄電池の蓄電量に基づいて車載電池の蓄電量を決定してもよい。バス停の給電システムは、蓄電池に接続されるとともにバス停に設けられ電子機器に充電を行うことが可能な機器充電装置をさらに備えていてもよい。給電装置は、非接触式の給電装置であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】給電システムの模式図である。

【図2】バス停の蓄電池に対する給電のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、ここで開示されるバス停の給電システムの一実施形態について図面を参照して説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略されるものとする。

【0011】

図１は、一実施形態に係るバス停の給電システム１０を示す模式図である。バス停の給電システム１０は、電動バス５を含む路線バスが複数のバス停３０を巡回するシステムに係るものである。図１に示すように、バス停の給電システム１０は、バスの車両基地２０に設けられた発電装置２１およびバス充電装置２２と、各バス停３０に設けられた給電装置３１、蓄電池３２、表示装置３３、および機器充電装置３４と（ただし、１つのバス停３０を除き、バス停３０の構成の詳細は図示省略）、制御装置４０と、を備えている。制御装置４０は、路線バスの運営主体が管理する施設の中に設けられていてもよいし、その外部に設けられていてもよい。制御装置４０の管理は、路線バスの運営主体が行ってもよいし、他の管理者が行ってもよい。制御装置４０は、例えば、単一のコンピュータによって実現されていてもよく、複数のコンピュータの協働によって実現されていてもよい。給電システム１０は、電動バス５の車載電池６に蓄電された電力を各バス停３０の蓄電池３２に供給することを１つの特徴とするシステムである。

【0012】

図１では１つの車両基地２０が図示されているが、車両基地２０は複数設けられていてもよい。図１では、電動バス５はバス停３０をループ状に巡るように図示されているが、複数のバス停３０の配置や、電動バス５が複数のバス停３０を巡回する方法は特に限定されない。路線バスのダイヤに影響しないように、電力を各バス停３０の蓄電池３２に供給する電動バス５は、利用客を乗せていない回送バスであってもよい。

【0013】

図１に示すように、電動バス５は、車載電池６を有している。車載電池６は、充電および放電が可能な二次電池である。ここで、電動バス５とは、使用するエネルギーの一部または全部を車載電池６に依っているバスのことであり、電力だけで駆動するバスには限定されない。

【0014】

車両基地２０は、非営業時に電動バス５を駐車しておくとともに、電動バス５に充電を行う場所である。発電装置２１およびバス充電装置２２は、電動バス５の車両基地２０に設けられている。発電装置２１は、ここでは、再生可能エネルギーによって発電する発電装置である。発電装置２１は、例えば、太陽光発電装置や風力発電装置を含んでいる。ただし、再生可能エネルギーによって発電するものである限りにおいて、発電装置２１の構成は特に限定されない。バス充電装置２２は、発電装置２１に接続され、電動バス５の車載電池６に給電することが可能に構成されている。バス充電装置２２は、例えば、電動バス５の車載電池６に接続されるプラグを備えていてもよい。バス充電装置２２の構成も特に限定されない。

【0015】

給電装置３１は、電動バス５が停留する複数のバス停３０のうち少なくとも１つのバス停３０に設けられる。ここでは、給電装置３１は大半のバス停３０に設けられているものとする。ただし、一部のバス停３０には、給電装置３１が設けられず、太陽光発電装置などの発電装置が設けられていてもよい。または、一部のバス停３０には、給電装置３１が設けられず、電力系統が接続されていてもよい。全部のバス停３０に給電装置３１が設けられていてもよい。給電装置３１は、電動バス５が停留しているときに電動バス５を接続することが可能に構成されている。給電装置３１は、ここでは、非接触式の給電装置である。給電装置３１は、例えば、電磁誘導方式の非接触充放電装置である。ただし、給電装置３１の構成は特に限定されない。例えば、複数の給電装置３１のうちの一部または全部は、接触式の給電装置であってもよい。

【0016】

複数の蓄電池３２は、給電装置３１にそれぞれ接続されている。蓄電池３２は、好ましくは、バス停３０に設けられていてもよい。ただし、蓄電池３２は、バス停３０以外の場所に設けられていてもよい。蓄電池３２は、充電および放電が可能な二次電池である。蓄電池３２は、例えば、信号や自動販売機のような設備に接続されていてもよく、地震等の災害時や停電時の非常電源として利用されてもよい。

【0017】

バス停３０には、蓄電池３２に接続された表示装置３３が設けられている。表示装置３３は、バス停３０において電力を消費するものの１つである。表示装置３３が消費する電力は、蓄電池３２から供給される。本実施形態では、表示装置３３には、発電装置２１の発電量（再生可能エネルギーによる発電量）を二酸化炭素の削減量に換算した数値が表示される。表示装置３３は、換算された二酸化炭素の削減量を電光表示するだけでなく、例えば、電動バス５の運行状況やお知らせ、広告等を表示してもよい。

【0018】

バス停３０にはさらに、電子機器に充電を行うことが可能な機器充電装置３４が設けられている。機器充電装置３４は、蓄電池３２に接続されている。機器充電装置３４を介して消費される電力は、蓄電池３２から供給される。機器充電装置３４は、バス停３０にいるバスの利用者等が携帯している電子機器（例えばスマートフォン）に充電できるサービスを提供するものである。これにより、再生可能エネルギーによる電力の使用が増え、地球環境の保全にも貢献できる。

【0019】

図１に示すように、制御装置４０は、残量取得部４１と、充電量決定部４２と、給電制御部４３と、換算部４４と、を備えている。残量取得部４１は、各蓄電池３２に接続され、各蓄電池３２の残量を取得している。充電量決定部４２は、残量取得部４１によって取得された各蓄電池３２の蓄電量（残量）に基づいて電動バス５の車載電池６の蓄電量を決定する。これについては後述する。給電制御部４３は、各蓄電池３２の残量が予め定められた蓄電量を下回っている場合には、各給電装置３１を制御して、電動バス５が各バス停３０に停留しているときに電動バス５の車載電池６から各蓄電池３２に給電させる。換算部４４は、発電装置２１の発電量を二酸化炭素の削減量に換算するように構成されている。換算部４４によって換算された二酸化炭素の削減量は、各バス停３０の表示装置３３に電光表示される。

【0020】

図２は、バス停３０の蓄電池３２に対する給電のフローチャートである。図２に示すように、バス停３０の蓄電池３２に対する給電のステップＳ０１では、各バス停３０の蓄電池３２の残量が確認される。ステップＳ０２では、各蓄電池３２の残量が予め定められた蓄電量を下回っているかどうかが判定される。蓄電池３２の残量が予め定められた蓄電量を下回っている場合（ステップＳ０２の結果がＹＥＳの場合）、ステップＳ０３Ａにおいて、当該蓄電池３２に給電することが決定される。蓄電池３２の残量が予め定められた蓄電量を下回っていない場合（ステップＳ０２の結果がＮＯの場合）、ステップＳ０３Ｂにおいて、当該蓄電池３２に給電しないことが決定される。給電を行うかどうかの判定閾値は、規模などに応じてバス停３０ごとに異なっていてもよい。なお、ステップＳ０２およびステップＳ０３ＡまたはＳ０３Ｂは、蓄電池３２ごとに行われるが、図２では１回のみ図示する。

【0021】

続くステップＳ０４では、各蓄電池３２への給電量（ステップＳ０１で取得された残量と目標の蓄電量との差分であり、ステップＳ０３Ｂで給電しないことが決定された場合はゼロ）が集計される。ステップＳ０５では、電動バス５の車載電池６への充電量が決定される。車載電池６の蓄電量は、各蓄電池３２の蓄電量、詳しくはステップＳ０４で集計された総給電量に基づいて決定される。車載電池６の蓄電量は、ステップＳ０４で集計された総給電量と電動バス５の走行に必要な電力量との合計に予め定められた安全率を乗じた量に決定されてもよい。または、車載電池６の蓄電量は、上記した合計に予め定められた電力量を加えた量に決定されてもよい。車載電池６の蓄電量の決定方法は特に限定されない。

【0022】

各バス停３０に電動バス５が着く前には、ステップＳ０６において、当該バス停３０の蓄電池３２が給電対象の蓄電池３２かどうかが判定される。当該バス停３０の蓄電池３２が給電対象の蓄電池３２である場合（ステップＳ０６の結果がＹＥＳの場合）、電動バス５は、ステップＳ０７Ａにおいてバス停３０に停車する。そして、蓄電池３２に対する給電が行われる。蓄電池３２に対する給電は非接触方式で行われるため、電動バス５の運転士は、給電装置３１を電動バス５に接続する作業を行わなくてもよい。当該バス停３０の蓄電池３２が給電対象の蓄電池３２でない場合（ステップＳ０６の結果がＮＯの場合）、蓄電池３２に対する給電は行われない。その場合、電動バス５は、ステップＳ０７Ｂにおいてバス停３０を通過するか、または停車しても、蓄電池３２への給電を行わない。なお、ステップＳ０６およびステップＳ０７ＡまたはＳ０７Ｂは、バス停３０ごとに行われるが、図２では１回のみ図示する。

【0023】

上記のように、本実施形態に係るバス停の給電システム１０は、車載電池６を有する電動バス５が停留する複数のバス停３０のうち少なくとも１つのバス停３０に設けられ電動バス５が停留しているときに電動バス５を接続することが可能な給電装置３１と、給電装置３１にそれぞれ接続された蓄電池３２と、制御装置４０と、を備えている。制御装置４０は、各蓄電池３２の残量が予め定められた蓄電量を下回っている場合には、各給電装置３１を制御して、電動バス５が各バス停３０に停留しているときに電動バス５の車載電池６から各蓄電池３２に給電させるように構成されている。かかる給電システム１０によれば、電動バス５が移動してバス停３０の蓄電池３２に電力を供給できる。そのため、全てのバス停３０に対して電力系統を接続したり、発電装置を設置したりする必要はない。これにより、バス停３０への投資を抑制できる。かつ、バス停３０で消費される電力は、電動バス５からの供給により賄える。

【0024】

本実施形態に係るバス停の給電システム１０は、再生可能エネルギーによって発電する発電装置２１と、発電装置２１に接続され電動バス５の車載電池６に給電することが可能なバス充電装置２２と、を備えている。かかる給電システム１０によれば、バス停３０の蓄電池３２に供給される電力は、再生可能エネルギーによって発電された電力である。そのため、地球環境の保全に貢献できる。各バス停３０に例えば太陽光発電装置などの再生可能エネルギーを利用した発電装置を設けるのは大きな投資が必要となるが、かかるシステムであれば、再生可能エネルギーを利用しつつ投資を抑えることができる。

【0025】

本実施形態では、発電装置２１およびバス充電装置２２は、電動バス５の車両基地２０に設けられている。電動バス５は車両基地２０に駐車している時間が長いため、かかる給電システム１０によれば、電動バス５の車載電池６への充電を行いやすい。

【0026】

本実施形態では、制御装置４０は、発電装置２１の発電量を二酸化炭素の削減量に換算するように構成されている。バス停の給電システム１０は、蓄電池３２に接続されるとともにバス停３０に設けられ、換算された二酸化炭素の削減量を電光表示する表示装置３３を備えている。かかる構成によれば、地球環境への貢献度を可視化することにより、電動バス５の利用客にアピールすることができる他、地球環境への貢献のために電動バス５の利用を促すこともできる。

【0027】

本実施形態では、制御装置４０は、各蓄電池３２の蓄電量に基づいて車載電池６の蓄電量を決定する。かかる給電システム１０によれば、車載電池６に必要以上の充電をすることがない（典型的には、いつも車載電池６を満充電にする必要がない）ため、車載電池６の寿命を延ばすことができる。

【0028】

本実施形態に係るバス停の給電システム１０は、蓄電池３２に接続されるとともにバス停３０に設けられ、電子機器に充電を行うことが可能な機器充電装置３４を備えている。かかる構成によれば、電動バス５の利用客に電子機器の充電サービスを提供することができる。本実施形態では、蓄電池３２に蓄電された電力は再生可能エネルギーを利用して発電された電力であるため、再生可能エネルギーの利用を促進することにもなる。

【0029】

本実施形態では、給電装置３１は、非接触式の給電装置である。かかる構成によれば、電動バス５の運転士が給電装置３１を電動バス５に接続する作業を行わなくても、蓄電池３２への給電を行うことができる。

【0030】

以上、本発明のバス停の給電システムの一実施形態について説明した。特に言及されない限りにおいて、実施形態は本発明を限定しない。例えば、電動バスへの充電は電力系統から供給される電力によって行われてもよい。電動バスに充電する電力を発電する発電装置を設ける場合でも、発電装置の設置場所は、電動バスの車両基地には限定されない。

【符号の説明】

【0031】

５ 電動バス
６ 車載電池
１０ バス停の給電システム
２０ 車両基地
２１ 発電装置
２２ バス充電装置
３０ バス停
３１ 給電装置
３２ 蓄電池
３３ 表示装置
３４ 機器充電装置
４０ 制御装置
４１ 残量取得部
４２ 充電量決定部
４３ 給電制御部
４４ 換算部

【図1】

【図2】