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公開番号2024148192
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2023061079
出願日2023-04-05
発明の名称非接触給電システム、コンピュータプログラム、受電装置および送電装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H02J 50/40 20160101AFI20241010BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】非接触給電システムにおいて、複数の受電装置による給電電力の合計が、送電回路の出力可能電力を上回ることを抑制する。
【解決手段】非接触給電システム1000、1000A、1000Bであって、系統電源PSから電力を供給されて、予め定められた動作周波数の高周波交流電力の供給を実行する送電回路110、110Aと、送電回路に対して互いに並列に接続され、非接触給電可能な複数の送電装置120、120A、120Bと、各送電装置による送電が実行可能である送電エリア内のいずれかに位置するときに、送電装置から非接触で給電を受ける複数の受電装置200と、複数の受電装置から要求される給電電力の合計が出力可能電力を上回らないように、各受電装置を制御する給電電力抑制部400と、を備え、各受電装置は、受電装置側情報を給電電力抑制部に対して送信し、給電電力抑制部は、受電装置側情報を利用して各受電装置を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
非接触給電システム（１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ）であって、
系統電源（ＰＳ）から電力を供給されて、予め定められた動作周波数の高周波交流電力の供給を実行する送電回路（１１０、１１０Ａ）と、
前記送電回路に対して互いに並列に接続され、非接触給電可能な複数の送電装置（１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）と、
前記各送電装置による送電が実行可能である送電エリア内のいずれかに位置するときに、前記送電装置から非接触で給電を受ける複数の受電装置（２００）と、
前記複数の受電装置から要求される給電電力の合計が、前記系統電源および前記送電回路が電力供給を継続可能な電力である出力可能電力を上回らないように、各前記受電装置を制御する給電電力抑制部（４００）と、
を備え、
各前記受電装置は、前記受電装置の稼働状況を示す情報である受電装置側情報を前記給電電力抑制部に対して送信し、
前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して各前記受電装置を制御する、
非接触給電システム。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の非接触給電システムであって、
前記複数の送電装置はそれぞれ、１次側コイル（Ｌｓ）と１次側コンデンサ（Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３）とを有する１次側共振回路（１０、１０Ａ）を備え、
前記複数の受電装置はそれぞれ、
前記１次側コイルと磁気的に結合する２次側コイル（Ｌｒ）と２次側コンデンサ（Ｃｒ）とを有する２次側共振回路（２４０）と、
前記２次側共振回路から出力される交流電力を整流して直流電力に変換する受電回路（２３０）と、
前記受電回路を制御する受電側制御部（２２０）と、
前記直流電力が供給される負荷装置（２１０）と、
を備える、
非接触給電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触給電システムであって、
各前記受電装置は、バッテリ（２１０）を有し、前記受電装置側情報として、該受電装置の位置情報と、該受電装置が前記送電エリア内に位置するか否かを示す情報と、前記バッテリのＳＯＣと、前記バッテリの残存電力量と、現在の給電電力と、現在の消費電力と、のうちの少なくともいずれかひとつを含む情報を前記給電電力抑制部に対して送信し、
前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して、前記複数の受電装置のうちの少なくとも一部の前記受電装置である通知対象受電装置の各々に対して、
給電を許可することを通知する給電許可通知、または、給電を許可しないことを通知する給電不許可通知を送信することと、
給電可能な電力である許可給電電力を通知する給電電力通知を送信することと、
のうちの少なくともいずれか一方を実行し、
前記通知対象受電装置は、
前記給電許可通知を受信したことを少なくとも含む予め定められた給電条件が満たされた場合には給電を開始または継続し、前記給電不許可通知を受信した場合には給電を待機または停止し、
前記給電電力通知を受信した場合には、通知された前記許可給電電力で給電を行う、
非接触給電システム。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触給電システムであって、
前記給電条件は、前記受電装置ごとに予め定められた動作の実行中であるとの条件をさらに含む、
非接触給電システム。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
各前記受電装置は、前記受電装置側情報として、前記バッテリのＳＯＣと、前記バッテリの残存電力量と、現在の消費電力と、のうちの少なくともいずれかひとつを含む情報を前記給電電力抑制部に送信し、
前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して、複数の前記通知対象受電装置のうち、優先的に給電を許可する前記通知対象受電装置である優先受電装置を決定し、前記優先受電装置に対して、前記給電許可通知を優先的に送信する、
非接触給電システム。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
各前記受電装置は、前記受電装置側情報として、前記バッテリのＳＯＣと、前記バッテリの残存電力量と、現在の消費電力と、のうちの少なくともいずれかひとつを含む情報を前記給電電力抑制部に送信し、
前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して、複数の前記通知対象受電装置のうち、優先的に給電を許可する前記通知対象受電装置である優先受電装置を決定し、複数の前記通知対象受電装置のうち、前記優先受電装置ではない前記通知対象受電装置に対して、前記優先受電装置に対して通知される前記許可給電電力よりも抑制された前記許可給電電力を通知する前記給電電力通知を送信する、
非接触給電システム。
【請求項７】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
各前記受電装置は、前記受電装置側情報として、前記バッテリのＳＯＣを少なくとも含む情報を前記給電電力抑制部に送信し、
前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して、複数の前記通知対象受電装置のうち、前記送電装置の上限送電電力による給電を実行可能な前記通知対象受電装置である最大電力受電装置を決定し、前記最大電力受電装置のみに対して前記給電許可通知を通知する、
非接触給電システム。
【請求項８】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
前記通知対象受電装置のうち、前記給電不許可通知を受信した前記通知対象受電装置は、給電を直ちに実行可能な状態である待機状態から、給電を直ちに開始しない非待機状態に移行する、
非接触給電システム。
【請求項９】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
前記複数の受電装置のうちの少なくとも一部は、移動体（２０２）に搭載された前記受電装置である移動受電装置であり、
複数の前記通知対象受電装置のうち、前記移動受電装置である前記通知対象受電装置は、前記給電不許可通知を受信した場合には、前記送電エリアから退避する、
非接触給電システム。
【請求項１０】
請求項３または請求項４に記載の非接触給電システムであって、
前記複数の受電装置は、前記送電エリアに固定して設置された固定設備に搭載された前記受電装置である固定受電装置と、移動体に搭載された前記受電装置である移動受電装置と、を含み、
前記給電電力抑制部は、前記移動受電装置が前記送電エリア内に位置する場合には、前記移動受電装置に対して、前記給電許可通知を優先的に送信する、
非接触給電システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、非接触給電システム、コンピュータプログラム、受電装置および送電装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両に給電を行う給電システムが知られている。このような給電システムにおいて複数の電動車両への給電を行う場合、電源装置の出力可能電力を給電電力が超過しないように給電を行う必要がある。特許文献１に記載の充電システムは、各電動車両の充電池の残量および移動先を取得して、各家庭に設置された充電装置における充電スケジュールを決定することにより、複数の充電装置において一斉に充電が行われて給電電力が過大となることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－６５２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）のように給電可能エリアを走行中に給電を行う電動車両や稼働中に給電を行う固定設備等を対象とする給電システムにおいては、受電装置が搭載された電動車両や固定設備の稼働状況によって給電のタイミングや給電量が大きく変動する。そのため、特許文献１に記載の充電システムのように充電装置の充電スケジュールを制御する方式では、電動車両や固定設備の稼働状況によっては十分に給電電力を抑制できない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、非接触給電システム（１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ）が提供される。非接触給電システムは、系統電源（ＰＳ）から電力を供給されて、予め定められた動作周波数の高周波交流電力の供給を実行する送電回路（１１０、１１０Ａ）と、前記送電回路に対して互いに並列に接続され、非接触給電可能な複数の送電装置（１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）と、前記各送電装置による送電が実行可能である送電エリア内のいずれかに位置するときに、前記送電装置から非接触で給電を受ける複数の受電装置（２００）と、前記複数の受電装置から要求される給電電力の合計が、前記系統電源および前記送電回路が電力供給を継続可能な電力である出力可能電力を上回らないように、各前記受電装置を制御する給電電力抑制部（４００）と、を備え、各前記受電装置は、前記受電装置の稼働状況を示す情報である受電装置側情報を前記給電電力抑制部に対して送信し、前記給電電力抑制部は、前記受電装置側情報を利用して各前記受電装置を制御する。
【０００７】
この形態の制御装置によれば、受電装置側情報を利用して、複数の受電装置から要求される給電電力の合計が出力可能電力を上回らないように各受電装置を制御するので、各受電装置の稼働状況に応じて給電電力を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の非接触給電システムの概略構成を示す説明図である。
第１実施形態の送電回路の回路構成を示す説明図である。
第１実施形態の非接触給電システムの回路構成を示す説明図である。
第１実施形態の給電電力抑制制御において給電電力抑制部が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
第１実施形態の給電電力抑制制御において受電装置が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
第２実施形態の給電電力抑制制御において給電電力抑制部が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
第４実施形態の給電電力抑制制御において給電電力抑制部が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
第５実施形態の給電電力抑制制御において受電装置が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
第６実施形態の給電電力抑制制御において受電装置が実行する制御の手順を示すフローチャートである。
他の実施形態の送電回路の回路構成を示す説明図である。
他の実施形態の非接触給電システムの回路構成を示す説明図である。
他の実施形態の非接触給電システムの回路構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．装置構成：
本実施形態の非接触給電システム１０００は、工場や倉庫内において、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）のような移動体または搬送用多関節ロボットやコンベアのような固定設備に搭載された受電装置２００に対して、送電システム１００から非接触で給電を行うシステムである。以下の説明において、移動体に搭載された受電装置２００を「移動受電装置」、固定設備に搭載された受電装置２００を「固定受電装置」と、必要に応じて区別して呼ぶ。図１に示すように、非接触給電システム１０００は、送電システム１００と、受電装置２００と、制御装置３００とを備える。本実施形態では、送電システム１００は、床１０５の下に埋設されている。図１においては、移動受電装置として、床１０５上を走行する移動体としての電動車両２０２に搭載された受電装置２００が示されている。図１において、ｘ軸方向は電動車両２０２の進行方向を示し、ｙ軸方向は電動車両２０２の幅方向を示し、ｚ軸方向は鉛直上方向を示す。なお、固定受電装置としての受電装置２００の構成は、移動受電装置としての受電装置２００と同様であるので、図１において図示は省略されている。また、非接触給電システム１０００は、複数の受電装置２００を備えるが、それぞれ同様の構成であるので、図１において図示は省略されている。
【００１０】
送電システム１００は、送電回路１１０と、複数の送電装置１２０とを備える。送電回路１１０は、系統電源ＰＳから交流電力を供給されて、予め定められた動作周波数の交流電力に変換する。送電回路１１０は、図２に示すように、系統電源ＰＳに接続されている側から順に、ノイズフィルタ１１１と、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路１１２と、インバータ１１３と、高周波フィルタ１１４とを備える。本実施形態では、系統電源ＰＳに対して２つの送電回路１１０が互いに並列して接続されている。なお、送電回路１１０は、系統電源ＰＳに対して１つのみ接続されていてもよく、３つ以上互いに並列に接続されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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