特許 7569205 送電システム

(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】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】送電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/40 20160101AFI20241009BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20241009BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241009BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20241009BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20241009BHJP

   B60L 53/122 20190101ALI20241009BHJP

   B60L 5/00 20060101ALN20241009BHJP

【ＦＩ】

H02J50/40

H02J50/12

H02J7/00 301D

H02J50/90

H02J7/00 P

B60M7/00 X

B60L53/122

B60L5/00 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020191243

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080207

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】向山 真登

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 智清

(72)【発明者】

【氏名】金崎 正樹

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７３３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０３７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３６０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３５８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２５４１７３０（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ５０／４０

Ｈ０２Ｊ ５０／１２

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／９０

Ｂ６０Ｍ ７／００

Ｂ６０Ｌ ５３／１２２

Ｂ６０Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体が備える受電装置に電力を非接触で送電する送電システムであって、
前記移動体の移動経路上に連なって配置する複数の送電装置と、
電源の電力を変換し配電系統を介して前記送電装置に電力を供給する複数のインバータと、
各々の前記送電装置の駆動及び停止の少なくとも一方を制御する送電制御装置と、
各々の前記インバータに係る前記配電系統に流れる電流を検出する複数のセンサと、
を備え、
各々の前記送電装置は、
その前後に配置する前記送電装置が接続する前記配電系統と別の前記配電系統と接続し、
前記送電制御装置は、
前記配電系統に流れる電流の極大値であるピーク電流値を検出し、
前記配電系統に流れる電流の電流値を前記ピーク電流値を用いて規格化した規格値に基づいて、各々の前記送電装置の駆動及び停止の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする送電システム。

【請求項2】

前記送電制御装置は、
前記送電装置を駆動又は停止する条件として与えられる閾値と前記規格値とを比較することにより、各々の前記送電装置の駆動及び停止の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の送電システム。

【請求項3】

前記規格値は、前記配電系統に流れる電流の最小値と前記ピーク電流値とにより前記電流値を規格化した値である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電システム。

【請求項4】

前記規格値は、前記電流値を前記ピーク電流値で除した値である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電システム。

【請求項5】

移動体が備える受電装置に電力を非接触で送電する送電システムであって、
前記移動体の移動経路上に連なって配置する複数の送電装置と、
電源の電力を変換し配電系統を介して各々の前記送電装置に電力を供給するインバータと、
各々の前記送電装置の駆動及び停止の少なくとも一方を制御する送電制御装置と、
前記配電系統に流れる電流を検出するセンサと、
を備え、
前記送電制御装置は、
前記配電系統に流れる電流の極大値であるピーク電流値を検出し、
前記配電系統に流れる電流の電流値を前記ピーク電流値を用いて規格化した規格値に基づいて、各々の前記送電装置の駆動及び停止の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする送電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体に備える受電装置に電力を非接触で送電する送電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

これまで、電気自動車等のバッテリを備える移動体に対して、移動体の移動中に電源と非接触でバッテリを充電する非接触充電に係る技術が提案されている。特に電磁誘導方式や磁界共振方式による非接触充電を適用する場合においては、移動体に受電コイル等を含んだ受電装置が備えられ、移動体の移動経路上に送電コイル等を含んだ送電装置を配置する形態を採用した技術が提案されている。例えば、電気自動車やハイブリット車等のバッテリを備える車両では、バッテリと接続する受電装置が車両に備えられ、車両が走行する道路上に送電装置が配置される。

【0003】

このような形態を採用する場合、コストや設備の配置の観点から、各々の送電装置に電源を接続し、全ての送電装置が常に駆動して送電を行う状態とすることは現実的ではない。このため、電源から電力が供給される１つの配電系統に複数の送電装置を接続し、必要に応じて各々の送電装置の駆動及び停止を行うこととなる。このように、各々の送電装置の駆動及び停止を適切に制御するための技術が求められている。

【0004】

特許文献１では、電気自動車を非接触で充電する装置が開示されている。この装置では、充電回路（送電装置）の電気特性の変化を検出し、充電回路（送電装置）の電気特性の変化量に基づいて、充電回路（送電装置）の駆動及び停止を判断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１７－５３２９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

移動体が最も近くなる送電装置を駆動し、それ以外の送電装置を停止させるように制御することが理想的である。一方で、通常この技術が想定する状況においては、移動体が各々の送電装置を通過するのに要する時間は短い。このため、移動体の通過位置を高精度に検出し、各々の送電装置の駆動及び停止を適切に制御することが必要である。また、移動体との通信により情報を取得して、移動体の通過位置を特定することは、通信時間を要するために望ましくない。

【0007】

特許文献１では、送電装置の電気特性の変化量に基づいて、送電装置の駆動及び停止を判断する内容を開示している。しかしながら、電気特性は、移動体が備える受電装置の位置や、移動経路中心からのずれ等に伴う受電装置と送電装置との間の位置ずれにより異なる。このような位置ずれは、往々にして起こり得る。例えば、移動体が車両であるとき、車両の車高が異なる場合や、道路の内側を走行する場合等である。このため、電気特性の変化量を単に評価するだけでは、移動体の通過位置に対して十分な精度が得られず、適切に送電装置の駆動及び停止を行えない虞がある。延いては、電力の脈動や漏洩磁界の増加といった問題を生じる虞がある。

【0008】

本発明は、上述の課題を鑑みてなされたもので、位置ずれが生じている場合であっても、移動体の通過位置に対して適切に送電装置の駆動及び停止を行うことが可能な送電システムを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る送電システムは、移動体が備える受電装置に電力を非接触で送電する送電システムであって、複数の送電装置と、複数のインバータと、送電制御装置と、複数のセンサとを備える。送電装置は、移動体の移動経路上に連なって配置される。インバータは、電源の電力を変換し配電系統を介して送電装置に電力を供給する。送電制御装置は、各々の送電装置の駆動及び停止を制御する。センサは、各々のインバータに係る配電系統に流れる電流を検出する。

【0010】

各々の送電装置は、その前後に配置する送電装置が接続する配電系統と別の配電系統と接続する。送電制御装置は、配電系統に流れる電流の極大値であるピーク電流値を検出する。そして、配電系統に流れる電流値をピーク電流値で除した規格値に基づいて、各々の送電装置の駆動及び停止を制御する。

【発明の効果】

【0011】

本出願に係る発明者は、規格値の変化が位置ずれの影響をほとんど受けないことを見出した。本発明によれば、規格値に基づいて、各々の送電装置の駆動及び停止を制御する。これにより、位置ずれが生じている場合であっても、移動体の通過位置に対して適切に各々の送電装置の駆動及び停止を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態に係る送電システムの構成例を示すための概念図である。

【図2】車両が駆動している送電装置を通過する場合に、配電系統に流れる電流を示すグラフである。

【図3】図２に示すそれぞれのグラフに対して、電流値をピーク電流値で規格化したグラフである。

【図4】図２に示すそれぞれのグラフに対して、電流値をピーク電流値及びインバータの出力電流の最小値で規格化したグラフである。

【図5】第１の実施の形態に係る送電制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。

【図6】第１の実施の形態に係る送電制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。

【図7】第１の実施の形態に係る送電制御装置による送電装置の駆動及び停止を説明するための概念図である。

【図8】変形例に係る送電システムの構成例を示すための概念図である。

【図9】変形例において、車両が駆動している送電装置を通過する場合に、配電系統に流れる電流を示すグラフである。

【図10】第１の実施の形態の変形例に係る送電制御装置による送電装置の駆動及び停止を説明するための概念図である。

【図11】第２の実施の形態に係る送電制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。

【図12】第２の実施の形態に係る送電制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。

【図13】第２の実施の形態に係る送電制御装置による送電装置の駆動及び停止を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲などの数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数が特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造などは、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

【0014】

１．第１の実施の形態
１－１．構成
図１は、本実施の形態に係る送電システム１０の構成例を示すための概念図である。送電システム１０は、複数の送電装置１００と、複数のインバータ１１０と、送電制御装置１２０と、複数のセンサ１３０と、を備えている。図１では、受電装置２００及びバッテリ２１０を備える車両（移動体）２０が、道路ＲＤを走行する場合を示している。つまり、道路ＲＤは、車両２０の走行経路（移動経路）である。車両２０は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両である。

【0015】

各々の送電装置１００は、道路ＲＤ上に連なって配置されている。図１に示す構成例では、５つの送電装置１００が図示されているが、さらに多くの送電装置１００がより長い距離に渡って道路ＲＤ上に配置されていても良い。受電装置２００は、車両２０の下面に設置されている。なお、図１では、図示する５つの送電装置１００各々を区別するために、符号に記号（ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５）を附している。同様に図示する２つのインバータ１１０各々を区別するために、符号に記号（ａ、ｂ）を附している。

【0016】

送電装置１００と受電装置２００は、それぞれの装置に含まれるコイルが互いに磁界共振することにより、送電装置１００から受電装置２００に電力が送電される。つまり、磁界共振方式による非接触充電を行う。ただし、電磁誘導方式による非接触充電であっても良い。

【0017】

送電装置１００は、典型的には、送電コイルと共振用コンデンサにより構成される直列共振回路を含んでいる。さらに、高周波電流抑制用のフィルタを含んでも良い。受電装置２００は、典型的には、受電コイルと共振用コンデンサにより構成される直列共振回路と、受電した交流電力を平滑化した直流電力に変換する整流回路と、を含んでいる。さらに、高周波電流抑制用のフィルタを含んでいても良い。受電装置２００は、バッテリ２１０と接続しており、整流回路の出力となる直流電力によりバッテリ２１０の充電が行われる。

【0018】

バッテリ２１０は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を含む再充電可能な直流電源である。

【0019】

インバータ１１０は、電源３０と接続し、電源３０の電力を変換する。そして、配電系統１１１を介して各々の送電装置１００に変換した電力を供給する。なお、図１では、各々のインバータ１１０は同一の電源３０と接続しているが、各々のインバータ１１０が別個の電源３０と接続するように構成されていても良い。また、図１では、各々のインバータ１１０と対応するように、各々のインバータ１１０に係る配電系統１１１の符号に記号（ａ、ｂ）を附している。

【0020】

各々の送電装置１００は、その前後に配置する送電装置１００が接続する配電系統１１１と別の配電系統１１１と接続する。例えば、図１に示す構成例では、送電装置１００ｎ２は配電系統１１１ａと接続し、その前後に配置する送電装置１００ｎ１及び送電装置１００ｎ３は配電系統１１１ｂと接続している。同様に、送電装置１００ｎ１、１００ｎ３、１００ｎ４、１００ｎ５は、その前後に配置する送電装置が接続する配電系統１１１と別の配電系統１１１と接続している。

【0021】

図１に示す構成例では、２つのインバータ１１０が図示されているが、さらに多くのインバータ１１０及び配電系統１１１が備えられていても良い。ただし、より多くの配電系統１１１が備えられる場合も、前述のように、各々の送電装置１００は、その前後に配置する送電装置１００が接続する配電系統１１１と別の配電系統１１１と接続する。

【0022】

電源３０は、典型的には、交流電源である。例えば、電力系統から電力が供給される３相２００Ｖ又は４００Ｖ，周波数５０Ｈｚの系統電源である。

【0023】

インバータ１１０は、電源３０の交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路と、ＡＣＤＣコンバータ回路の出力となる直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ回路を含んでいる。あるいは、コンバータ回路とインバータ回路それぞれに対応する別個の装置により構成されていても良い。コンバータ回路及びインバータ回路は、典型的には、スイッチング素子を含んでおり、図示しない制御装置によるスイッチング制御が行われることで動作する。インバータ１１０が出力する交流電力の周波数は、例えば、８５ｋＨｚ程度の高周波である。

【0024】

センサ１３０は、各々のインバータ１１０に係る配電系統１１１に流れる電流を検出する。特に各々のインバータ１１０の出力電流を検出しても良い。この場合に、センサ１３０は、各々のインバータ１１０と一体的に構成されていても良い。なお、図１では、各々のインバータ１１０と対応するように、センサ１３０の符号に記号（ａ、ｂ）を附している。

【0025】

送電制御装置１２０は、センサ１３０から検出値を取得し、各々の送電装置１００と対応する駆動部１０１に対する制御信号を生成し出力する。駆動部１０１は、制御信号に従って動作し、対応する送電装置１００の駆動及び停止を切り替えることができるように構成されている。つまり、送電制御装置１２０は、各々の送電装置１００の駆動及び停止を制御する。

【0026】

駆動部１０１は、例えば、リレーやスイッチで構成されており、回路の開閉を切り替えることで、送電装置１００の駆動及び停止を切り替える。図１では、駆動部１０１がスイッチで構成される例を示しており、駆動部１０１ｎ２がＯＮ、その他の駆動部１０１はＯＦＦである。従って、送電装置１００ｎ２が駆動し、その他の送電装置１００は停止する。

【0027】

送電制御装置１２０は、典型的には、メモリとプロセッサとを含むコンピュータである。メモリは、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、プロセッサで実行可能な制御プログラムや制御プログラムに係る種々のデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、を含んでいる。プロセッサは、メモリからプログラムを読み出し、メモリから読み出す種々のデータに基づいて、プログラムに従う処理を実行する。特に送電制御装置１２０においては、送電装置１００の駆動及び停止の制御に係るプログラムとセンサ１３０から取得する検出値がメモリに記憶される。そして、プロセッサは、メモリから読み出すデータに基づいて、送電装置１００の駆動及び停止の制御に係るプログラムに従う処理を実行する。送電制御装置１２０のプロセッサが実行する処理の詳細については後述する。

【0028】

１－２．配電系統に流れる電流の特性
以下、上記説明した構成に基づいて、配電系統１１１に流れる電流の特性について説明する。

【0029】

いま、図１に示すように、配電系統１１１ａと接続する送電装置１００ｎ２のみが駆動しているとする。この場合に、車両２０が送電装置１００ｎ２を通過するとき、車両２０が通過している位置により、入力インピーダンスが変動し、配電系統１１１に流れる電流が変化する。さらに、配電系統１１１に流れる電流の変化は、送電装置１００（送電コイル）と受電装置２００（受電コイル）との間のギャップ、送電装置１００（送電コイル）と受電装置２００（受電コイル）の車幅方向のズレにより異なる。これらは、通過する車両２０の車高の違いや、車両２０が道路ＲＤの中央から外れて走行する場合に起こり得る。

【0030】

図２は、車両２０が駆動している送電装置１００を通過する場合に、配電系統１１１に流れる電流の変化を示すグラフである。図２に示すグラフにおいて、横軸は車両の通過位置を、縦軸は配電系統１１１に流れる電流の値を示す。図２には、３つのグラフが示されている。基準として示すグラフ（実線）は、ある特定の車高（ギャップ）の車両２０が道路ＲＤの中央を走行（車幅方向のズレ無し）して送電装置１００を通過する場合のグラフである。ギャップ小として示すグラフ（破線）は、基準に対して車高が低い（ギャップが小さい）車両２０が道路ＲＤの中央を走行して送電装置１００を通過する場合のグラフである。車幅方向のズレ大として示すグラフ（一点鎖線）は、基準と同程度の車高（ギャップ）の車両２０が道路ＲＤの中央から大きく外れて走行する場合のグラフである。最接近位置は、送電装置１００（送電コイル）と受電装置２００（受電コイル）とが最も近づく車両２０の通過位置である。

【0031】

図２に示すように、いずれの場合の電流の変化も、最接近位置に近づくにつれて電流値が増加し、最接近位置で極大値（ピーク電流値）となり、その後最接近位置から遠ざかるにつれて電流値は減少する。しかし、ギャップの違いや、車幅方向のズレの違いにより、電流の変化の度合いが異なる。例えば、図２に示すように、ギャップが小さい場合は、電流の変化が大きい。一方で、車幅方向のズレが大きい場合は、電流の変化が小さい。このため、配電系統１１１に流れる電流の値から、車両２０の通過位置を判断すると十分な精度が得られない虞がある。

【0032】

図３に、図２で示すそれぞれのグラフに対して、電流値をピーク電流値で除すことにより規格化したグラフを示す。図３に示すグラフの構成は、縦軸に電流値をピーク電流値で除した規格値を示す以外は図２に示すグラフの構成と同等である。規格値は以下の式（１）で表される。

【0033】

【数1】

【0034】

図３に示すように、規格値の変化の度合いは、ギャップの違いや、車幅方向のズレによる影響が少ない。従って、規格値に基づいて車両２０の通過位置を判断することにより精度が向上する。

【0035】

規格化は、ピーク電流値及びインバータ１１０の出力電流の最小値（最小電流値）により行うことも可能である。この場合の規格値は、以下の式（２）で表される。

【0036】

【数2】

【0037】

ピーク電流値及びインバータ１１０の出力電流の最小値（最小電流値）により規格化を行った場合のグラフを図４に示す。図４に示すグラフの構成は、図３に示すグラフの構成と同等である。図４に示すように、ピーク電流値及びインバータ１１０の出力電流の最小値（最小電流値）により規格化を行う場合でも、規格値の変化の度合いは、ギャップの違いや、車幅方向のズレによる影響が少ない。

【0038】

１－３．送電制御装置が実行する処理
以下、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理について説明する。なお、実際的には、送電制御装置１２０のプロセッサにより実行される処理である。

【0039】

送電制御装置１２０は、規格値に基づいて、各々の送電装置１００の駆動及び停止を制御する。図５及び図６は、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図５及び図６に示すＡ、Ｂは、図５と図６の間で対応しており、図５及び図６は１つのフローチャートを示している。

【0040】

図５及び図６に示す処理は、１つ目の送電装置１００ｎ１を駆動する条件が満たされたときに開始される。ここで、１つ目の送電装置１００ｎ１とは、道路ＲＤ上に連なって配置する複数の送電装置１００のうち、最初に駆動する送電装置１００である。これは、例えば、車両２０が送電装置１００を配置する道路ＲＤ上を走行する場合において、車両２０の進行方向に沿って最初に通過する送電装置１００である。送電装置１００ｎ１を駆動する条件とは、例えば、送電装置１００ｎ１の手前の地点であって、送電装置１００ｎ１を通過するまでの間に分岐が無い地点を通過したことが検出された場合等である。

【0041】

ステップＳ１００において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ１を駆動する。また、制御の対象とする送電装置１００を示す値であるｉを、１に設定する。ステップＳ１００の後、処理はステップＳ１１０に進む。

【0042】

ステップＳ１１０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎｉが接続する配電系統１１１の電流値を取得する。処理の開始直後は、ｉ＝１となるから、取得する電流値は、送電装置１００ｎ１が接続する配電系統１１１ａの電流値である。ステップＳ１１０の後、処理はステップＳ１２０に進む。

【0043】

ステップＳ１２０において、送電制御装置１２０は、ピーク電流値記憶フラグが１であるか否かを判定する。ピーク電流値記憶フラグとは、ピーク電流値の記憶が行われている場合は１、行われていない場合は０とするブール値である。つまり、ステップＳ１２０において、送電制御装置１２０は、ピーク電流値の記憶が行われているか否かを判定する。ピーク電流値の記憶が行われている場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１３０に進む。ピーク電流値の記憶が行われていない場合（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、処理はステップＳ１２１に進む。

【0044】

ステップＳ１２１において、送電制御装置１２０は、ステップＳ１１０において取得した電流値がピーク電流値を過ぎたか否かを判定する。ピーク電流値を過ぎたことは、例えば、電流値の変化率が負となったことを検出することにより判定することができる。ピーク電流値を過ぎたと判定する場合（ステップＳ１２１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２２に進む。ピーク電流値を過ぎていないと判定する場合（ステップＳ１２１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0045】

ステップＳ１２２において、送電制御装置１２０は、ピーク電流値を記憶する。また、ピーク電流値記憶フラグを１に設定する。ピーク電流値は、例えば、所定時間過去において取得した電流値の最大値で与える。ステップＳ１２２の後、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0046】

ステップＳ１３０において、送電制御装置１２０は、規格値を算出する。規格値は、ステップＳ１１０において取得した電流値と、ステップＳ１２２において記憶したピーク電流値から、式（１）により算出される。あるいは、さらに最小電流値を用いて、式（２）により算出される。ステップＳ１３０の後、処理はステップＳ１４０に進む。

【0047】

ステップＳ１４０において、送電制御装置１２０は、駆動フラグが１であるか否かを判定する。駆動フラグとは、後述するステップＳ１４２において１つ前方の送電装置１００ｎ（ｉ＋１）の駆動が行われている場合は１、行われていない場合は０とするブール値である。つまり、ステップＳ１４０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）の駆動が行われているか否かを判定する。送電装置１００ｎ（ｉ＋１）の駆動が行われている場合（ステップＳ１４０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５０に進む。送電装置１００ｎ（ｉ＋１）の駆動が行われていない場合（ステップＳ１４０；Ｎｏ）、処理はステップＳ１４１に進む。

【0048】

ステップＳ１４１において、送電制御装置１２０は、ステップＳ１３０において算出した規格値が所定の閾値ｋ１未満となるか否かを判定する。閾値ｋ１は、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）を駆動する条件となる閾値であり、プログラムにあらかじめ与えられる値である。これは、例えば、最も充電効率が良くなるように実験的に与えられる。規格値が閾値ｋ１未満となる場合（ステップＳ１４１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４２に進む。規格値が閾値ｋ１以上である場合（ステップＳ１４１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0049】

ステップＳ１４２において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）を駆動する。また、駆動フラグを１に設定する。ただし、送電装置１００ｎｉが、連なって配置する送電装置１００の終端であり、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）が存在しない場合は、当然に駆動は行われない。ステップＳ１４２の後、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0050】

ステップＳ１５０において、送電制御装置１２０は、ステップＳ１３０において算出した規格値が所定の閾値ｋ２未満となるか否かを判定する。閾値ｋ２は、送電装置１００ｎｉを停止する条件となる閾値であり、プログラムにあらかじめ与えられる値である。なお、閾値ｋ２は、閾値ｋ１よりも小さい値となるように与えられる。規格値が閾値ｋ２未満となる場合（ステップＳ１５０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１６０に進む。規格値が閾値ｋ２以上となる場合（ステップＳ１５０；Ｎｏ）、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0051】

ステップＳ１６０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎｉを停止する。また、ピーク電流値記憶フラグ及び駆動フラグを０に設定する。ステップＳ１６０の後、処理はステップＳ１７０に進む。

【0052】

ステップＳ１７０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎｉが終端であるか否かを判定する。これは、例えば、配置する送電装置１００の個数Ｎを、取得しあるいはプログラムにあらかじめ与えておき、ｉがＮとなるか否かを判定することにより行うことができる。送電装置１００ｎｉが終端である場合（ステップＳ１７０；Ｙｅｓ）、処理は終了する。送電装置１００ｎｉが終端でない場合（ステップＳ１７０；Ｎｏ）、処理はステップＳ１８０に進む。

【0053】

ステップＳ１８０において、送電制御装置１２０は、ｉのインクリメントを行う。ステップＳ１８０の後、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0054】

以上説明した処理により、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、車両２０の通過位置に対して適切に各々の送電装置１００の駆動及び停止を行うことができる。図７は、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０による送電装置１００の駆動及び停止を説明するための概念図である。図７は、車両２０が、駆動している送電装置１００ｎ２を通過する場合を示している。車両２０が、送電装置１００ｎ２を通過する順番に、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つにおいて、電流値又は規格値のグラフと、車両２０の通過位置及び送電装置１００の状態（駆動又は停止）を示す概念図と、を示している。（ａ）のグラフの縦軸は電流値であり、（ｂ）及び（ｃ）のグラフの縦軸は規格値である。

【0055】

（ａ）において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ２と接続する配電系統１１１ａの電流値を取得する（ステップＳ１１０（ｉ＝２））。そして、送電制御装置１２０は、電流値がピーク電流値を過ぎたと判定し（ステップＳ１２１）、ピーク電流値を記憶する（ステップＳ１２２）。

【0056】

（ｂ）において、送電制御装置は、送電装置１００ｎ２と接続する配電系統１１１ａの電流値を取得し（ステップＳ１１０（ｉ＝２））、規格値を算出する（ステップＳ１３０）。そして、送電制御装置１２０は、規格値が閾値ｋ１未満となったと判定し（ステップＳ１４１）、送電装置１００ｎ３を駆動する（ステップＳ１４２）。なお、２つの送電装置１００ｎ２と送電装置１００ｎ３が駆動することとなっても、それぞれが接続する配電系統１１１は異なるため、送電装置１００ｎ３が駆動することによって取得する電流値の特性が変化することはない。

【0057】

（ｃ）において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ２と接続する配電系統１１１ａの電流値を取得し（ステップＳ１１０（ｉ＝２））、規格値を算出する（ステップＳ１３０）。そして、送電制御装置１２０は、規格値が閾値ｋ２未満となったと判定し（ステップＳ１５０）、送電装置１００ｎ２を停止する（ステップＳ１６０）。以降、送電装置１００ｎ３について、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様の処理を繰り返す。

【0058】

１－４．変形例
第１の実施の形態に係る送電システム１０は、複数の受電装置２００を備える移動体を対象としても良い。図８は、変形例に係る送電システム１０の構成例を示すための概念図である。図８に示すように、車両２０（移動体）は、複数の受電装置２００を備える。送電システム１０の構成は、図１において示すものと同等で良い。

【0059】

車両２０が、複数の受電装置２００を備える場合、配電系統１１１に流れる電流の変化が図２のグラフにより示すものと異なる。これは、各々の受電装置２００と送電装置１００との位置の関係が異なるためである。図９に、車両２０が複数の受電装置２００を備える場合の、配電系統１１１に流れる電流の変化を示すグラフ、及び電流値をピーク電流値で除すことにより規格化したグラフを示す。図９のグラフの構成は、図２及び図３において示すものと同等である。

【0060】

図９に示すように、配電系統１１１に流れる電流の変化は、車両２０が１つの受電装置２００を備える場合（図２のグラフにより示す）と異なっている。しかし、最接近位置でピーク電流値となること、及びピーク電流値で規格化することでギャップの違いや車幅方向のズレによる影響が少なくなること、は同じである。従って、送電制御装置１２０が図５及び図６において示す処理を好適に実行することにより、車両２０の通過位置に対して適切に各々の送電装置１００の駆動及び停止を行うことができる。なお、規格化は、ピーク電流値及び最小電流値を用いて、式（２）により算出しても良い。

【0061】

この場合に注意が必要となるのは、ステップＳ１２１の処理である。車両２０が複数の受電装置２００を備える場合、図９に示すように、電流値が部分的に極大となる点が複数存在し得るからである。従って、ピーク電流値を過ぎたことを適当に判定する必要がある。これは、例えば、部分的に極大となる点に至るまでの電流値の変化率の絶対値と、部分的に極大となった後の電流値の変化率の絶対値とが、同程度となることを検出することにより行うことができる。

【0062】

図１０は、変形例に係る送電制御装置１２０による送電装置１００の駆動及び停止を説明するための概念図である。図１０の構成は、図７の構成と同等である。

【0063】

図１０に示すように、車両２０が複数の受電装置を備える場合であっても、１つの受電装置２００を備える場合（図７）と同様に、適切に送電装置１００の駆動及び停止を行うことができる。

【0064】

２．第２の実施の形態。
第２の実施の形態に係る送電システム１０は、送電制御装置１２０が実行する処理が、第１の実施の形態と異なる。送電システム１０の構成、及び配電系統１１１に流れる電流の特性は、図１乃至図４において説明するものと同等である。以下、前述した内容において既に説明した事項については適宜省略し、第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理について説明する。

【0065】

２－１．送電制御装置が実行する処理
図１１及び図１２は、第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図１１及び図１２に示すＡ、Ｂは、図１１と図１２の間で対応しており、図１１及び図１２は１つのフローチャートを示している。また、図５及び図６で示すフローチャートと同一の符号の処理は、図５及び図６において説明した処理と同等である。

【0066】

第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理は、図５及び図６で示す第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理と比較して、ステップＳ１３０以降の処理が異なる。第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、規格値が所定の閾値ｋ３未満である場合は、送電装置１００ｎｉを停止するとともに、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）を駆動する。以下、ステップＳ１３０以降の処理について説明する。

【0067】

ステップＳ２００において、送電制御装置１２０は、ステップＳ１３０において算出した規格値が所定の閾値ｋ３未満となるか否かを判定する。閾値ｋ１は、送電装置１００ｎｉを停止するとともに、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）を駆動する条件となる閾値であり、プログラムにあらかじめ与えられる値である。これは、例えば、最も充電効率が良くなるように実験的に与えられる。規格値が閾値ｋ３未満となる場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２１０に進む。規格値が閾値ｋ３以上となる場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0068】

ステップＳ２１０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎｉを停止する。また、ピーク電流値記憶フラグを０に設定する。ステップＳ２１０の後、処理はステップＳ２２０に進む。

【0069】

ステップＳ２２０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎｉが終端であるか否かを判定する。送電装置１００ｎｉが終端である場合（ステップＳ２２０；Ｙｅｓ）、処理は終了する。送電装置１００ｎｉが終端でない場合（ステップＳ２２０；Ｎｏ）、処理はステップＳ２３０に進む。

【0070】

ステップＳ２３０において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）を駆動する。ステップＳ２３０の後、処理はステップＳ２４０に進む。

【0071】

ステップＳ２４０において、送電制御装置１２０は、ｉのインクリメントを行う。ステップＳ２４０の後、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0072】

以上説明した処理により、第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、車両２０の通過位置に対して適切に各々の送電装置１００の駆動及び停止を行うことができる。図１３は、第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０による送電装置１００の駆動及び停止を説明するための概念図である。図１３は、車両２０が、駆動している送電装置１００ｎ２を通過する場合を示している。車両２０が、送電装置１００ｎ２を通過する順番に、（ａ）、（ｂ）の２つにおいて、電流値又は規格値のグラフと、車両２０の通過位置及び送電装置１００の状態（駆動又は停止）を示す概念図と、を示している。（ａ）のグラフの縦軸は電流値であり、（ｂ）のグラフの縦軸は規格値である。

【0073】

（ａ）において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ２と接続する配電系統１１１ａの電流値を取得する（ステップＳ１１０（ｉ＝２））。そして、送電制御装置１２０は、電流値がピーク電流値を過ぎたと判定し（ステップＳ１２１）、ピーク電流値を記憶する（ステップＳ１２２）。

【0074】

（ｂ）において、送電制御装置１２０は、送電装置１００ｎ２と接続する配電系統１１１ａの電流値を取得し（ステップＳ１１０（ｉ＝２））、規格値を算出する（ステップＳ１３０）。そして、送電制御装置１２０は、規格値が閾値ｋ３未満となったと判定し（ステップＳ２００）、送電装置１００ｎ２を停止するとともに、送電装置１００ｎ３を駆動する。なお、このとき、送電装置１００ｎ２と送電装置１００ｎ３それぞれが接続する配電系統１１１は異なるため、取得する電流値の特性がこの切り替えの影響を受けることはない。

【0075】

２－２．変形例
第２の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０と同様に、複数の受電装置２００を備える移動体を対象としても良い。この場合の、構成、配電系統に流れる電流、及び送電装置１００の駆動及び停止は、第１の実施の形態の変形例において説明する内容と同様であり、説明は省略する。

【0076】

３．第３の実施の形態
第３の実施の形態に係る送電システム１０は、送電制御装置１２０が実行する処理が、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる。送電システム１０の構成、及び配電系統１１１に流れる電流の特性は、図１乃至図４において説明するものと同等である。以下、前述した内容において既に説明した事項については適宜省略し、第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理について説明する。

【0077】

第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理は、基本的には、第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理（図５及び図６）と同等である。ただし、ステップＳ１５０の処理が異なる。以下、図５及び図６で示すフローチャートに基づいて、第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０が実行する処理について説明する。

【0078】

第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、ステップＳ１５０の処理の実行前に、次の処理を実行する。ステップＳ１２２において記憶したピーク電流値から、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）が接続する配電系統１１１に流れる電流のピーク電流値を推定する。そして、送電装置１００ｎ（ｉ＋１）が接続する配電系統１１１に流れる電流値を取得し、推定したピーク電流値で除した第２規格値を算出する。

【0079】

ステップＳ１５０に対応する処理として、第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、第２規格値が所定の閾値ｋ４以上となるか否かを判定する。第２規格値が閾値ｋ４以上となる場合、処理はステップＳ１６０に進み、送電装置１００ｎｉを停止する。第２規格値が閾値ｋ４未満となる場合、処理はステップＳ１１０に戻り、処理を繰り返す。

【0080】

第１の実施の形態に係る送電制御装置１２０において、ステップＳ１５０における規格値は、普通、絶対値が小さい値をとる。このため、ステップＳ１５０の判定（送電装置１００ｎｉの停止判定）は、ばらつきが大きくなりやすい。そこで、第３の実施の形態に係る送電制御装置１２０は、ステップＳ１５０に対応する処理として、第２規格値を用いる。これにより、送電装置１００ｎｉの停止判定のばらつきを低減することができる。

【0081】

４．効果
以上説明したように、本実施の形態に係る送電システム１０は、送電制御装置１２０が、規格値に基づいて各々の送電装置１００の駆動及び停止を制御する。これにより、車両２０に係るギャップや、車幅方向のズレが異なる場合であっても、適切に各々の送電装置の駆動及び停止を行うことが可能となる。

【0082】

なお、上記において、車両２０について説明したが、車両２０以外の移動体についても、本実施の形態を好適に適用することにより、同様の効果を得ることができる。つまり、位置ずれが生じている場合であっても、移動体の通過位置に対して適切に各々の送電装置の駆動及び停止を行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0083】

１０ 送電システム
２０ 車両
３０ 電源
ＲＤ 道路
１００ 送電装置
１０１ 駆動部
１１０ インバータ
１１１ 配電系統
１２０ 送電制御装置
１３０ センサ
２００ 受電装置
２１０ バッテリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】