【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電力受給システム
に関し、詳しくは、地面に設置されたマイクロ波送信手
段から送信されるマイクロ波を移動体に搭載されたマイ
クロ波受信手段で受信することによる移動体への電力受
給または移動体に搭載されたマイクロ波送信手段から送
信されるマイクロ波を地面に設置れたマイクロ波受信手
段で受信することによる移動体からの電力受給を行なう
電力受給システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power receiving system, and more particularly to a power receiving system in which microwaves transmitted from microwave transmitting means installed on the ground are received by microwave receiving means mounted on a mobile body. The present invention relates to a power receiving system for receiving power from a moving object by receiving power from a moving object or receiving microwaves transmitted from microwave transmitting means mounted on the moving object by microwave receiving means installed on the ground. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電力受給システムとして
は、地面に設置されたマイクロ波送信器から送信される
マイクロ波を電気自動車に搭載されたマイクロ波受信器
で受信することにより電気自動車に電力受給するものが
提案されている（例えば、１９９６年電子情報通信学会
総合大会予稿集のｐ６００「マイクロ波送電技術を用い
た電気自動車への送電の検討」など）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a power receiving system of this type, an electric vehicle is provided by receiving a microwave transmitted from a microwave transmitter installed on the ground by a microwave receiver mounted on the electric vehicle. Proposals for receiving electric power have been proposed (for example, p600 "Examination of power transmission to electric vehicles using microwave power transmission technology" in the 1996 IEICE General Conference Proceedings).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た電力受給システムでは、地面に設置されたマイクロ波
送信器と電気自動車に搭載されたマイクロ波受信器とに
一定以上の距離が生じることから、送信されたマイクロ
波のすべてが受信されず、送電効率が低い場合が多い。However, in such a power receiving system, since a microwave transmitter mounted on the ground and a microwave receiver mounted on an electric vehicle have a certain distance or more, the power is not transmitted. In many cases, not all of the microwaves are received and the power transmission efficiency is low.
【０００４】本発明の電力受給システムは、地面に設置
されたマイクロ波送信器から送信されたマイクロ波のう
ち移動体に搭載されたマイクロ波受信器では受信できな
いマイクロ波のエネルギまたは移動体に搭載されたマイ
クロ波送信器から送信されたマイクロ波のうち地面に設
置されたマイクロ波受信器では受信できないマイクロ波
のエネルギを回収することを目的の一つとする。また、
本発明の電力受給システムは、回収したエネルギを再利
用することを目的の一つとする。A power receiving system according to the present invention includes microwave energy transmitted from a microwave transmitter installed on the ground, which cannot be received by a microwave receiver mounted on a moving body, or mounted on a moving body. Another object of the present invention is to recover microwave energy transmitted from a transmitted microwave transmitter and cannot be received by a microwave receiver installed on the ground. Also,
An object of the power receiving system of the present invention is to reuse collected energy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の電力受給システムは、上述の目的の少なくとも一
部を達成するために以下の手段を採った。Means for Solving the Problems and Their Functions / Effects The power receiving system of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above object.
【０００６】本発明の電力受給システムは、地面に設置
されたマイクロ波送信手段から送信されるマイクロ波を
移動体に搭載されたマイクロ波受信手段で受信すること
による該移動体への電力受給または移動体に搭載された
マイクロ波送信手段から送信されるマイクロ波を地面に
設置されたマイクロ波受信手段で受信することによる該
移動体からの電力受給を行なう電力受給システムであっ
て、前記マイクロ波送信手段から送信されるマイクロ波
のうち前記マイクロ波受信手段では受信できないマイク
ロ波のエネルギを回収するエネルギ回収手段を備えるこ
とを要旨とする。The power receiving system according to the present invention is configured to receive or transmit a microwave transmitted from microwave transmitting means installed on the ground to microwave receiving means mounted on the mobile body, or to receive power from the mobile body by receiving the microwave. A power receiving system for receiving power from a moving body by receiving microwaves transmitted from microwave transmitting means mounted on the moving body by microwave receiving means provided on the ground, wherein the microwave The gist of the present invention is to include an energy recovery unit that recovers microwave energy that cannot be received by the microwave reception unit among the microwaves transmitted from the transmission unit.
【０００７】この本発明の電力受給システムでは、エネ
ルギ回収手段が送信されたマイクロ波のうち受信できな
いマイクロ波のエネルギを回収するから、エネルギの浪
費を抑止することができる。In the power receiving system according to the present invention, since the energy recovery means recovers the unreceivable microwave energy from the transmitted microwaves, it is possible to suppress energy waste.
【０００８】こうした本発明の電力受給システムにおい
て、前記エネルギ回収手段は、地面に設置された前記マ
イクロ波送信手段のマイクロ波の送信面または前記マイ
クロ波受信手段の受信面の外周部の少なくとも一部に水
膜を形成する水膜形成手段を備えるものとすることもで
きる。こうすれば、マイクロ波のエネルギを水に熱とし
て吸収して回収することができる。In such a power receiving system of the present invention, the energy recovery means is at least a part of an outer peripheral portion of a microwave transmission surface of the microwave transmission means or a reception surface of the microwave reception means installed on the ground. And a water film forming means for forming a water film. In this way, the energy of the microwave can be absorbed and recovered as heat in the water.
【０００９】この水膜形成手段を備える態様の本発明の
電力受給システムにおいて、前記水膜形成手段は、前記
移動体に搭載されたマイクロ波受信手段のマイクロ波の
受信面の位置またはマイクロ波送信手段のマイクロ波の
送信面の位置を検出する送受信面位置検出手段と、該検
出した受信面の位置または送信面の位置に基づいて前記
水膜の形成位置を設定する水膜形成位置設定手段とを備
え、該水膜形成位置設定手段により設定された水膜の形
成位置に水膜を形成する手段であるものとすることもで
きる。こうすれば、より適切にマイクロ波のエネルギを
回収することができる。この態様のうち移動体への電力
受給を行なう態様の本発明の電力受給システムにおい
て、前記送受信面位置検出手段は前記移動体に搭載され
たマイクロ波受信手段のマイクロ波の受信面の位置を検
出する手段であり、前記マイクロ波送信手段は前記送受
信面位置検出手段により検出された受信面の位置に基づ
いてマイクロ波の送信面を設定してマイクロ波を送信す
る手段であるものとすることもできる。こうすれば、移
動体の移動中でも、より適切にマイクロ波のエネルギを
回収することができる。[0009] In the power receiving system of the present invention having the water film forming means, the water film forming means may be a position of a microwave receiving surface of a microwave receiving means mounted on the moving body or a microwave transmitting means. Transmitting / receiving surface position detecting means for detecting the position of the microwave transmitting surface of the means, and water film forming position setting means for setting the water film forming position based on the detected position of the receiving surface or the position of the transmitting surface. And a means for forming a water film at the water film formation position set by the water film formation position setting means. This makes it possible to more appropriately recover microwave energy. In the power receiving system according to the aspect of the present invention, in which power is supplied to the moving body, the transmitting / receiving surface position detecting means detects the position of the microwave receiving surface of the microwave receiving means mounted on the moving body. The microwave transmitting means may be means for setting a microwave transmitting surface based on the position of the receiving surface detected by the transmitting and receiving surface position detecting means and transmitting the microwave. it can. This makes it possible to more appropriately recover microwave energy even during the movement of the moving body.
【００１０】本発明の電力受給システムにおいて、前記
エネルギ回収手段により回収されたエネルギを熱として
再利用するエネルギ再利用手段を備えるものとすること
もできる。特に水膜形成手段を備える態様に好適であ
る。[0010] The power receiving system according to the present invention may be provided with an energy recycling means for recycling the energy recovered by the energy recovery means as heat. In particular, it is suitable for an embodiment having a water film forming means.
【００１１】本発明の電力受給システムにおいて、前記
エネルギ回収手段は、地面に設置されたマイクロ波送信
手段またはマイクロ波受信手段と前記移動体の外周部の
少なくとも一部を囲うように設置され、少なくとも一部
にマイクロ波を受信可能な受信部を有する外周部受信手
段を備えるものとすることもできる。こうすれば、マイ
クロ波のエネルギを電気エネルギとして回収することが
できる。In the power receiving system according to the present invention, the energy recovery means is installed so as to surround microwave transmitting means or microwave receiving means installed on the ground and at least a part of an outer peripheral portion of the moving body. An outer peripheral receiving unit having a receiving unit capable of receiving microwaves may be provided in part. In this way, microwave energy can be recovered as electric energy.
【００１２】この外周部受信手段を備える態様の本発明
の電力受給システムにおいて、前記外周部受信手段は、
地面に設置されたマイクロ波送信手段またはマイクロ波
受信手段と前記移動体とを少なくとも該移動体の進行方
向に沿ってトンネル状に覆うよう設置されてなるものと
することもできる。この態様は、移動体の移動中におけ
る電力受給の際のマイクロ波のエネルギの回収に特に好
適である。[0012] In the power receiving system of the present invention having the outer peripheral portion receiving means, the outer peripheral portion receiving means may include:
The mobile unit may be installed so as to cover the microwave transmitting unit or the microwave receiving unit installed on the ground and the mobile unit in a tunnel shape at least along the traveling direction of the mobile unit. This aspect is particularly suitable for recovering microwave energy when receiving power while the moving body is moving.
【００１３】また、外周部受信手段を備える態様の本発
明の電力受給システムにおいて、前記外周部受信手段
は、地面に設置されたマイクロ波送信手段またはマイク
ロ波受信手段と前記移動体とをドーム状に覆うよう設置
されてなるものとすることもできる。この態様は、移動
体の保管スペースにおける電力受給の際のマイクロ波の
エネルギの回収に特に好適である。[0013] In the power receiving system according to the aspect of the present invention having an outer peripheral receiving means, the outer peripheral receiving means includes a dome-shaped microwave transmitting means or microwave receiving means installed on the ground and the moving body. It can be made to be installed so that it may cover. This embodiment is particularly suitable for recovering microwave energy at the time of receiving electric power in the storage space of the moving object.
【００１４】さらに、外周部受信手段を備える態様の本
発明の電力受給システムにおいて、前記外周部受信手段
は、内側がマイクロ波を反射する材料で形成され、内側
の一部に前記受信部が取り付けられてなるものとするこ
ともできる。こうすれば、外周部受信手段の内側全面を
受信部としなくても、一部の受信部でマイクロ波を受信
することができる。Further, in the power receiving system according to the present invention having an outer peripheral portion receiving means, the outer peripheral portion receiving portion is formed of a material which reflects microwaves on the inside, and the receiving portion is attached to a part of the inner side. It can also be made. In this case, the microwaves can be received by some of the receiving units without using the entire inner surface of the outer peripheral receiving unit as the receiving unit.
【００１５】また、外周部受信手段を備えると共に移動
体への電力受給を行なう態様の本発明の電力受給システ
ムにおいて、前記移動体に搭載されたマイクロ波受信手
段のマイクロ波の受信面の位置を検出する受信面位置検
出手段を備え、前記マイクロ波送信手段は前記受信面位
置検出手段により検出された受信面の位置に基づいてマ
イクロ波の送信面を設定してマイクロ波を送信する手段
であるものとすることもできる。こうすれば、移動体の
移動中でも、より適切にマイクロ波のエネルギを回収す
ることができる。Further, in the power receiving system according to the present invention having the outer peripheral portion receiving means and receiving the power to the moving body, the position of the microwave receiving surface of the microwave receiving means mounted on the moving body is determined. A receiving surface position detecting means for detecting, the microwave transmitting means setting a microwave transmitting surface based on the position of the receiving surface detected by the receiving surface position detecting means, and transmitting the microwave; It can also be. This makes it possible to more appropriately recover microwave energy even during the movement of the moving body.
【００１６】本発明の電力受給システムにおいて、前記
エネルギ回収手段により回収されたエネルギを電気エネ
ルギとして再利用するエネルギ再利用手段を備えるもの
とすることもできる。特に外周部受信手段を備える態様
に好適である。In the power receiving system according to the present invention, the power receiving system may further include an energy reusing unit for reusing the energy recovered by the energy recovering unit as electric energy. In particular, it is suitable for a mode having an outer peripheral portion receiving means.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は本発明の一実施例である電
力受給システム２０の構成の概略を示す構成図であり、
図２は図１に例示する実施例の電力受給システム２０の
送電系の機能ブロックを示すブロック図であり、図３は
実施例の電力受給システム２０の制御系の機能ブロック
を示すブロック図である。実施例の電力受給システム２
０は、図示するように、路面１０に埋設された電力供給
装置３０と、車両１２に搭載された受電装置６０とから
構成されている。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a power receiving system 20 according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing functional blocks of a power transmission system of the power receiving system 20 of the embodiment illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing functional blocks of a control system of the power receiving system 20 of the embodiment. . Power receiving system 2 of embodiment
Numeral 0 is composed of a power supply device 30 buried on the road surface 10 and a power receiving device 60 mounted on the vehicle 12 as shown in the figure.
【００１８】路面１０に埋設された電力供給装置３０
は、路面１０に複数配置された車両位置センサ３１と、
マイクロ波源としてのマグネトロン３２と、導波管３４
と、路面１０に複数配置されたマイクロ波の送電アンテ
ナとしてのスロットアンテナ３６と、複数の給水管４０
により供給される水により水膜を形成する複数の噴水口
４２と、各噴水口４２毎に設けられ各噴水口４２からの
吐水を司る複数の噴水バルブ４４（図３参照）と、電力
供給装置３０全体をコントロールする電子制御ユニット
５０（図３参照）とを備える。車両位置センサ３１は、
超音波や赤外線，レーザなどを用いるものやタイヤの圧
力を検出するものなどを用いることができる。Power supply device 30 buried in road surface 10
A plurality of vehicle position sensors 31 arranged on the road surface 10,
A magnetron 32 as a microwave source and a waveguide 34
And a plurality of water supply pipes 40, a slot antenna 36 as a microwave power transmission antenna arranged on a plurality of road surfaces 10, and
And a plurality of fountain valves 44 (see FIG. 3) provided for each of the fountain ports 42 and configured to control water discharge from each of the fountain ports 42. And an electronic control unit 50 (see FIG. 3) for controlling the whole of the electronic control unit 30. The vehicle position sensor 31
Those using ultrasonic waves, infrared rays, lasers, etc., those detecting tire pressure, and the like can be used.
【００１９】電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、一時的にデータ
を記憶するＲＡＭ５６と、入出力ポート（図示せず）と
を備える。この電子制御ユニット５０には、複数の車両
位置センサ３１からの車両１２の位置信号が入力ポート
を介して入力されている。また、電子制御ユニット５０
からは、各スロットアンテナ３６への制御信号や各噴水
バルブ４４への駆動信号などが出力ポートを介して出力
されている。The electronic control unit 50 is configured as a microprocessor mainly including a CPU 52, and includes a ROM 54 storing a processing program, a RAM 56 temporarily storing data, and an input / output port (not shown). Prepare. The position signals of the vehicle 12 from the plurality of vehicle position sensors 31 are input to the electronic control unit 50 via input ports. Also, the electronic control unit 50
, A control signal to each slot antenna 36 and a drive signal to each fountain valve 44 are output via an output port.
【００２０】車両１２に搭載された受電装置６０は、図
１および図２に示すように、マイクロ波を受信する受電
アンテナとしての円形パッチアンテナ６３と整流回路６
４とからなる複数のレクテナ６２と、レクテナ６２から
の電力を充電可能な充電池６６とを備える。図１に示す
ように、車両１２の底面の大半の部分に複数のレクテナ
６２が配置されて、矩形形状の受信面６１を形成してい
る。As shown in FIGS. 1 and 2, the power receiving device 60 mounted on the vehicle 12 includes a circular patch antenna 63 as a power receiving antenna for receiving microwaves and a rectifier circuit 6.
4 and a rechargeable battery 66 capable of charging the electric power from the rectenna 62. As shown in FIG. 1, a plurality of rectennas 62 are arranged on most of the bottom surface of the vehicle 12 to form a rectangular receiving surface 61.
【００２１】次に、こうして構成された実施例の電力受
給システム２０の動作、特に電力供給装置３０における
マイクロ波の送信制御について説明する。図４は、電力
供給装置３０の電子制御ユニット５０により実行される
マイクロ波送信制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、１０
ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。Next, the operation of the power receiving system 20 of the embodiment configured as described above, in particular, the microwave transmission control in the power supply device 30 will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a microwave transmission control routine executed by the electronic control unit 50 of the power supply device 30. This routine is executed every predetermined time (for example, 10
msec).
【００２２】マイクロ波送信制御ルーチンが実行される
と、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、車両
位置センサ３１により検出される車両１２の位置を入力
し（ステップＳ１００）、入力した車両１２の位置に基
づいて車両１２の底面の受信面６１の位置を推定する
（ステップＳ１０２）。そして、推定した受信面６１に
マイクロ波を送信する送信面３７を設定する（ステップ
Ｓ１０４）。実施例では、受信面６１に対向する範囲と
して送信面３７を設定するものとした。そして、設定し
た送信面３７の範囲内にあるスロットアンテナ３６をマ
イクロ波を送信すべきスロットアンテナ３６として設定
すると共に送信面３７の外周側であって車両１２の進行
方向に略平行な位置（車両の両サイドに相当する位置）
にある噴水口４２を吐水すべき噴水口４２として設定し
（ステップＳ１０６）、設定したスロットアンテナ３６
からマイクロ波を送信すると共に設定した噴水口４２か
ら吐水して車両１２の底面に到達する車両１２の進行方
向に略平行な二つの水膜が形成されるよう噴水バルブ４
４を駆動制御して（ステップＳ１０８）、本ルーチンを
終了する。When the microwave transmission control routine is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 first inputs the position of the vehicle 12 detected by the vehicle position sensor 31 (step S100), and inputs the input position of the vehicle 12. The position of the receiving surface 61 on the bottom surface of the vehicle 12 is estimated based on (Step S102). Then, the transmitting surface 37 for transmitting the microwave is set on the estimated receiving surface 61 (step S104). In the embodiment, the transmission surface 37 is set as a range facing the reception surface 61. Then, the slot antenna 36 within the set transmission plane 37 is set as the slot antenna 36 to transmit the microwave, and a position on the outer peripheral side of the transmission plane 37 and substantially parallel to the traveling direction of the vehicle 12 (vehicle). Position corresponding to both sides)
Is set as the fountain port 42 to discharge water (step S106), and the set slot antenna 36 is set.
The fountain valve 4 transmits microwaves from the fountain port 42 and discharges water from the set fountain port 42 so that two water films substantially parallel to the traveling direction of the vehicle 12 reaching the bottom surface of the vehicle 12 are formed.
4 is driven (step S108), and this routine is terminated.
【００２３】こうしたマイクロ波送信制御により、受信
面６１に対向するよう設定された送信面３７の範囲内に
あるスロットアンテナ３６から送信されたマイクロ波
は、その大半が受信面６１を形成するレクテナ６２で受
信されて電力変換される。送信されたマイクロ波のうち
レクテナ６２で受信されなかったマイクロ波は、車両の
両サイドに形成される水膜に吸収され、その際、水を加
熱する。したがって、加熱された水を有効利用すれば、
レクテナ６２で受信されなかったマイクロ波のエネルギ
を回収して再利用することができる。再利用の手法とし
ては、加熱された水を熱交換などを用いて熱として利用
するものとしたり、加熱した水そのものを用いるものと
してもよい。By such a microwave transmission control, most of the microwaves transmitted from the slot antenna 36 within the range of the transmission surface 37 set to face the reception surface 61, the rectenna 62 forming the reception surface 61. And is power converted. Of the transmitted microwaves, the microwaves not received by the rectenna 62 are absorbed by water films formed on both sides of the vehicle, and at this time, heat the water. Therefore, if heated water is used effectively,
The energy of the microwaves not received by the rectenna 62 can be recovered and reused. As a method of reuse, the heated water may be used as heat using heat exchange or the like, or the heated water itself may be used.
【００２４】以上説明した実施例の電力受給システム２
０によれば、送信面３７の範囲内にあるスロットアンテ
ナ３６から送信されたマイクロ波のうち受信面６１のレ
クテナ６２で受信されなかったマイクロ波のエネルギを
回収することができると共に回収したエネルギを熱エネ
ルギとして再利用することができる。しかも、車両１２
に搭載された受電装置６０のレクテナ６２が形成する受
信面６１の位置を推定し、受信面６１に対向するよう送
信面３７を設定してマイクロ波を送信するから、マイク
ロ波の受信率を高くすることができると共に車両１２の
走行の有無に拘わらず電力受給を行なうことができる。The power receiving system 2 of the embodiment described above
According to 0, the microwave energy transmitted from the slot antenna 36 located within the range of the transmission surface 37 and not received by the rectenna 62 on the reception surface 61 can be recovered, and the recovered energy can be recovered. It can be reused as heat energy. Moreover, the vehicle 12
Since the position of the receiving surface 61 formed by the rectenna 62 of the power receiving device 60 mounted on the device is estimated and the transmitting surface 37 is set so as to face the receiving surface 61 and the microwave is transmitted, the microwave receiving rate is increased. Power can be received regardless of whether the vehicle 12 is running.
【００２５】実施例の電力受給システム２０では、路面
１０に電力供給装置３０を埋設するものとしたが、車両
１２の駐車スペースに電力供給装置３０を埋設するもの
としてもよい。図５に車両１２の駐車スペースに埋設さ
れた変形例の電力受給システム２０Ｂが備える電力供給
装置３０Ｂの外観の一例を示す。変形例の電力供給装置
３０Ｂでは、車両１２の走行を考慮しないから、車両１
２に搭載された受電装置６０のレクテナ６２が形成する
レクテナ６２の外周側に相当する位置、即ち複数のスロ
ットアンテナ３６の外周側の車両１２の両サイドに相当
する位置だけでなく前後に相当する位置にも複数の噴水
口４２が設けられており、車両１２の前後方向でのマイ
クロ波のエネルギの回収ができるようになっている。な
お、車両１２の走行を考慮しないことから、変形例の電
力供給装置３０Ｂでは複数の車両位置センサ３１を備え
る必要がない。In the power receiving system 20 of the embodiment, the power supply device 30 is buried on the road surface 10. However, the power supply device 30 may be buried in the parking space of the vehicle 12. FIG. 5 shows an example of an appearance of a power supply device 30B provided in a power receiving system 20B of a modified example buried in a parking space of the vehicle 12. In the power supply device 30 </ b> B of the modified example, the running of the vehicle 12 is not taken into account.
The position corresponding to the outer peripheral side of the rectenna 62 formed by the rectenna 62 of the power receiving device 60 mounted on 2, that is, the position corresponding to both sides of the vehicle 12 on the outer peripheral side of the plurality of slot antennas 36, as well as the front and rear. A plurality of fountain ports 42 are also provided at the positions, so that microwave energy can be collected in the front-rear direction of the vehicle 12. Since the traveling of the vehicle 12 is not considered, the power supply device 30B of the modified example does not need to include a plurality of vehicle position sensors 31.
【００２６】実施例の電力受給システム２０では、路面
１０に埋設された電力供給装置３０から車両１２に搭載
された受電装置６０に電力受給するものとしたが、逆に
車両１２に搭載された電力供給装置から路面１０に埋設
された受電装置に電力受給するものとしてもよい。この
場合、受電装置側に複数の車両位置センサと複数の噴水
口とを設置し、車両位置センサにより検出した車両１２
の底面の位置に基づいて複数のスロットアンテナにより
形成される送信面の位置を推定し、推定した送信面に対
向するよう受信面を設定すると共にこの受信面の外周側
の車両１２の両サイドに相当する位置の噴水口を設定
し、設定した噴水口から吐水して水膜を形成するものと
すればよい。こうすれば、車両１２に搭載した電力供給
装置から路面１０に埋設した受電装置に電力受給を行な
う際に受信面を形成するレクテナでは受信できなかった
マイクロ波のエネルギを回収することができると共に回
収したエネルギの再利用を図ることができる。In the power receiving system 20 of the embodiment, the power is supplied from the power supply device 30 buried on the road surface 10 to the power receiving device 60 mounted on the vehicle 12. Power may be received from the power supply device to the power receiving device buried in the road surface 10. In this case, a plurality of vehicle position sensors and a plurality of fountain ports are installed on the power receiving device side, and the vehicle 12 detected by the vehicle position sensor is detected.
The position of the transmitting surface formed by the plurality of slot antennas is estimated based on the position of the bottom surface of the vehicle, and the receiving surface is set so as to face the estimated transmitting surface. A fountain port at a corresponding position may be set, and water may be discharged from the set fountain port to form a water film. In this way, when power is supplied from the power supply device mounted on the vehicle 12 to the power receiving device embedded in the road surface 10, microwave energy that could not be received by the rectenna forming the receiving surface can be recovered and recovered. Energy can be reused.
【００２７】次に、本発明の第２の実施例としての電力
受給システム１２０について説明する。図６は第２実施
例の電力受給システム１２０の構成の概略を示す構成図
であり、図７は図６に例示する第２実施例の電力受給シ
ステム１２０をＡ−Ａ断面から見た際の断面図である。
第２実施例の電力受給システム１２０は、図示するよう
に、路面１１０に埋設された電力供給装置１３０と、車
両１１２に搭載された受電装置１６０と、路面１１０と
車両１１２とを覆うようにトンネル状のエネルギ回収ド
ーム１７０とから構成されている。第２実施例の電力受
給システム１２０の送電系の基本構成は第１実施例の電
力受給システム２０の送電系の基本構成と同一の構成を
している。即ち、第２実施例の電力受給システム１２０
の送電系も図２に例示するブロック図として表わすこと
ができる。したがって、第２実施例の電力受給システム
１２０の構成のうち第１実施例の電力受給システム２０
の構成に相当する構成については１００を加えた符号を
付し、重複する説明は省略する。Next, an electric power receiving system 120 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the power receiving system 120 of the second embodiment. FIG. 7 is a diagram of the power receiving system 120 of the second embodiment illustrated in FIG. It is sectional drawing.
As shown, the power receiving system 120 of the second embodiment includes a power supply device 130 embedded in a road surface 110, a power receiving device 160 mounted on a vehicle 112, and a tunnel covering the road surface 110 and the vehicle 112. And an energy recovery dome 170 in a shape of a circle. The basic configuration of the power transmission system of the power receiving system 120 of the second embodiment is the same as the basic configuration of the power transmission system of the power receiving system 20 of the first embodiment. That is, the power receiving system 120 of the second embodiment
Can be represented as a block diagram illustrated in FIG. Therefore, of the configuration of the power receiving system 120 of the second embodiment, the power receiving system 20 of the first embodiment
The components corresponding to the above configuration are denoted by reference numerals obtained by adding 100, and redundant description will be omitted.
【００２８】路面１１０の埋設された電力供給装置１３
０は、図６および図７に示すように、路面１１０の中央
に配置された複数の車両位置センサ１３１と、マイクロ
波源としてのマグネトロン１３２と、導波管１３４と、
路面１０に複数配置されたマイクロ波の送電アンテナと
してのスロットアンテナ１３６と、電力供給装置１３０
全体をコントロールする電子制御ユニット（図示せず）
とを備える。なお、電子制御ユニットは、第１実施例の
電力受給システム２０が備える電子制御ユニット５０と
同様にＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構
成されており、その入力ポートには複数の車両位置セン
サ１３１からの車両１１２の位置信号が入力されてお
り、その出力ポートからは各スロットアンテナ１３６へ
の制御信号が出力されている。Power supply device 13 buried on road surface 110
0 denotes a plurality of vehicle position sensors 131 arranged at the center of the road surface 110, a magnetron 132 as a microwave source, a waveguide 134, as shown in FIGS.
A plurality of slot antennas 136 as microwave transmitting antennas arranged on the road surface 10;
Electronic control unit (not shown) for overall control
And The electronic control unit is configured as a microprocessor centered on a CPU similarly to the electronic control unit 50 included in the power receiving system 20 of the first embodiment, and its input port is provided with a plurality of vehicle position sensors 131. Of the vehicle 112 is input, and a control signal to each slot antenna 136 is output from its output port.
【００２９】車両１１２に搭載された受電装置１６０
は、第１実施例の電力受給システム２０の車両１２に搭
載された受電装置６０と同一の構成をしている。したが
って、その詳細な説明については省略する。Power receiving device 160 mounted on vehicle 112
Has the same configuration as the power receiving device 60 mounted on the vehicle 12 of the power receiving system 20 of the first embodiment. Therefore, a detailed description thereof will be omitted.
【００３０】エネルギ回収ドーム１７０は、マイクロ波
を反射する導電性材料により形成されており、その内側
の一部にはマイクロ波を受信する受電アンテナとしての
円形パッチアンテナと整流回路とからなる複数のレクテ
ナ１７２が取り付けられており、車両１１２に搭載され
た受電装置１６０のレクテナ１６２に受信されなかった
マイクロ波を複数のレクテナ１７２で受信することがで
きるようになっている。The energy recovery dome 170 is formed of a conductive material that reflects microwaves, and includes a plurality of circular patch antennas as power receiving antennas for receiving microwaves and a plurality of rectifier circuits on a part of the inside thereof. A rectenna 172 is attached, and a plurality of rectennas 172 can receive microwaves not received by the rectenna 162 of the power receiving device 160 mounted on the vehicle 112.
【００３１】次に、こうして構成された第２実施例の電
力受給システム１２０の動作について説明する。図８
は、電力供給装置１３０の電子制御ユニットにより実行
されるマイクロ波送信制御ルーチンの一例を示すフロー
チャートである。このルーチンは、所定時間毎（例え
ば、１０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。Next, the operation of the power receiving system 120 according to the second embodiment will be described. FIG.
9 is a flowchart illustrating an example of a microwave transmission control routine executed by the electronic control unit of the power supply device 130. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 10 msec).
【００３２】マイクロ波送信制御ルーチンが実行される
と、電子制御ユニットのＣＰＵは、まず、車両位置セン
サ１３１により検出される車両１１２の位置を入力し
（ステップＳ２００）、入力した車両１１２の位置に基
づいて車両１１２の底面の受信面１６１の位置を推定す
る（ステップＳ２０２）。そして、推定した受信面１６
１にマイクロ波を送信する送信面を設定する（ステップ
Ｓ２０４）。第２実施例では、車両位置センサ１３１を
路面１１０の中央にしか設置されていないから、受信面
１６１の車両１１２の進行方向に沿った長さは推定でき
るが幅については推定できない。したがって、送信面の
設定も車両１１２の進行方向に沿った長さについては設
定されるが、幅については路面１１０の幅となる。続い
て、こうして設定した送信面の範囲内にあるスロットア
ンテナ１３６をマイクロ波を送信すべきスロットアンテ
ナ１３６として設定すると共に（ステップＳ２０６）、
設定したスロットアンテナ１３６からマイクロ波を送信
して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。When the microwave transmission control routine is executed, the CPU of the electronic control unit first inputs the position of the vehicle 112 detected by the vehicle position sensor 131 (step S200), and enters the position of the input vehicle 112 Based on this, the position of the receiving surface 161 on the bottom surface of the vehicle 112 is estimated (step S202). Then, the estimated receiving surface 16
A transmission plane for transmitting a microwave is set to 1 (step S204). In the second embodiment, since the vehicle position sensor 131 is installed only at the center of the road surface 110, the length of the receiving surface 161 along the traveling direction of the vehicle 112 can be estimated, but the width cannot be estimated. Therefore, the setting of the transmission surface is also set for the length along the traveling direction of the vehicle 112, but the width is the width of the road surface 110. Subsequently, the slot antenna 136 within the range of the transmission plane thus set is set as the slot antenna 136 to transmit the microwave (step S206).
Microwaves are transmitted from the set slot antenna 136 (step S208), and this routine ends.
【００３３】こうしたマイクロ波送信制御では、受信面
１６１より幅の広い送信面が設定されるから、送信面の
範囲内にあるスロットアンテナ１３６から送信されたマ
イクロ波のうち受信面１６１の幅を超える部分に対して
送信されたマイクロ波は、受電装置１６０のレクテナ１
６２では受信されない。受電装置１６０のレクテナ１６
２で受信されないマイクロ波は、エネルギ回収ドーム１
７０の内側に取り付けられたレクテナ１７２に直接に受
信されるか、エネルギ回収ドーム１７０の内側で反射し
た後にレクテナ１７２に受信される。したがって、各レ
クテナ１７２によってマイクロ波を受信することにより
得られる電気エネルギを有効利用すれば、受電装置１６
０のレクテナ１６２で受信されなかったマイクロ波のエ
ネルギを回収して再利用することができる。In such a microwave transmission control, a transmission surface wider than the reception surface 161 is set. Therefore, microwaves transmitted from the slot antenna 136 within the range of the transmission surface exceed the width of the reception surface 161. The microwave transmitted to the part is received by rectenna 1 of power receiving device 160.
At 62, it is not received. Rectenna 16 of power receiving device 160
The microwaves that are not received by the energy recovery dome 1
It is received directly by rectenna 172 mounted inside 70 or received by rectenna 172 after reflection inside energy recovery dome 170. Therefore, if the electric energy obtained by receiving microwaves by each rectenna 172 is effectively used, the power receiving device 16
The microwave energy not received by the 0 rectenna 162 can be recovered and reused.
【００３４】以上説明した第２実施例の電力受給システ
ム１２０によれば、送信面の範囲内にあるスロットアン
テナ１３６から送信されたマイクロ波のうち受信面１６
１のレクテナ１６２で受信されなかったマイクロ波のエ
ネルギを回収することができると共に回収したエネルギ
を電気エネルギとして再利用することができる。しか
も、車両１１２に搭載された受電装置１６０のレクテナ
１６２が形成する受信面１６１の位置を推定し、受信面
１６１に基づいて送信面を設定してマイクロ波を送信す
るから、マイクロ波の受信率を高くすることができると
共に車両１１２の走行の有無に拘わらず電力受給を行な
うことができる。According to the power receiving system 120 of the second embodiment described above, the receiving surface 16 out of the microwaves transmitted from the slot antenna 136 within the range of the transmitting surface.
The microwave energy not received by one rectenna 162 can be recovered, and the recovered energy can be reused as electric energy. In addition, the position of the receiving surface 161 formed by the rectenna 162 of the power receiving device 160 mounted on the vehicle 112 is estimated, and the transmitting surface is set based on the receiving surface 161 to transmit the microwave. Can be increased, and power can be received regardless of whether the vehicle 112 is running.
【００３５】第２実施例の電力受給システム２０では、
路面１１０に電力供給装置１３０を埋設するものとした
が、車両１１２の駐車スペースに電力供給装置１３０を
埋設するものとしてもよい。図９に車両１１２の駐車ス
ペースに設置された変形例の電力受給システム１２０Ｂ
が備える電力供給装置１３０Ｂとエネルギ回収ドーム１
７０Ｂの一例を示す。変形例の電力供給装置１３０Ｂで
は、車両１１２の走行を考慮しないから、車両１１２に
搭載された受電装置１６０のレクテナ１６２が形成する
受信面１６１に相当する位置にだけスロットアンテナ１
３６を配置すると共に車両１１２の進行方向の長さより
若干長いエネルギ回収ドーム１７０Ｂを設置すればよ
い。この場合、エネルギ回収ドーム１７０Ｂはトンネル
状に前後が開口している必要はなく、ドーム状に車両１
１２の前後方向にも形成するものとしてもよい。なお、
車両１１２の走行を考慮しないことから、変形例の電力
供給装置１３０Ｂでは複数の車両位置センサ１３１を備
える必要がない。In the power receiving system 20 of the second embodiment,
Although the power supply device 130 is buried in the road surface 110, the power supply device 130 may be buried in the parking space of the vehicle 112. FIG. 9 shows a modified example of the electric power receiving system 120B installed in the parking space of the vehicle 112.
Power supply device 130B and energy recovery dome 1
70B shows an example. In the power supply device 130B of the modified example, the traveling of the vehicle 112 is not taken into consideration, so the slot antenna 1 is provided only at a position corresponding to the receiving surface 161 formed by the rectenna 162 of the power receiving device 160 mounted on the vehicle 112.
36 and an energy recovery dome 170B that is slightly longer than the length of the vehicle 112 in the traveling direction. In this case, the energy recovery dome 170B does not need to have a tunnel-shaped front and rear opening, and the vehicle 1 has a dome shape.
12 may be formed in the front-rear direction. In addition,
Since the running of the vehicle 112 is not considered, the power supply device 130B of the modified example does not need to include a plurality of vehicle position sensors 131.
【００３６】また、第２実施例の電力受給システム１２
０では、エネルギ回収ドーム１７０の内側の一部に複数
のレクテナ１７２を取り付けるものとしたが、エネルギ
回収ドーム１７０の内側全面にレクテナ１７２を取り付
けるものとしてもよい。この場合、エネルギ回収ドーム
１７０はマイクロ波を反射する材料で形成する必要がな
い。The power receiving system 12 of the second embodiment
At 0, the plurality of rectennas 172 are attached to a part of the inside of the energy recovery dome 170, but the rectenna 172 may be attached to the entire inner surface of the energy recovery dome 170. In this case, the energy recovery dome 170 does not need to be formed of a material that reflects microwaves.
【００３７】あるいは、第２実施例の電力受給システム
１２０では、路面１１０と車両１１２とを完全に覆うよ
うにエネルギ回収ドーム１７０を形成したが、図１０に
例示する変形例のエネルギ回収ドーム１７０Ｃのよう
に、車両１１２の上方が開口しているように形成しても
かまわない。Alternatively, in the power receiving system 120 of the second embodiment, the energy recovery dome 170 is formed so as to completely cover the road surface 110 and the vehicle 112, but the energy recovery dome 170C of the modification shown in FIG. Thus, the upper part of the vehicle 112 may be formed to be open.
【００３８】第２実施例の電力受給システム１２０で
は、路面１１０に埋設された電力供給装置１３０から車
両１１２に搭載された受電装置１６０に電力受給するも
のとしたが、逆に車両１１２に搭載された電力供給装置
から路面１１０に埋設された受電装置に電力受給するも
のとしてもよい。この場合、受電装置側に複数の車両位
置センサを設置する必要がない。In the power receiving system 120 of the second embodiment, the power is supplied from the power supply device 130 embedded in the road surface 110 to the power receiving device 160 mounted on the vehicle 112. The power supply device may receive power from the power supply device to the power receiving device buried in the road surface 110. In this case, there is no need to install a plurality of vehicle position sensors on the power receiving device side.
【００３９】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments may be made without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be carried out.
【図１】 本発明の一実施例である電力受給システム２
０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 1 is a power receiving system 2 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a zero.
【図２】 図１に例示する実施例の電力受給システム２
０の送電系の機能ブロックを示すブロック図である。FIG. 2 is a power receiving system 2 of the embodiment illustrated in FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing functional blocks of a power transmission system of No. 0;
【図３】 実施例の電力受給システム２０の制御系の機
能ブロックを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functional blocks of a control system of the power receiving system 20 according to the embodiment.
【図４】 電力供給装置３０の電子制御ユニット５０に
より実行されるマイクロ波送信制御ルーチンの一例を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a microwave transmission control routine executed by the electronic control unit 50 of the power supply device 30.
【図５】 車両１２の駐車スペースに埋設された変形例
の電力受給システム２０Ｂが備える電力供給装置３０Ｂ
の外観の一例を示す外観図である。FIG. 5 is a power supply device 30B provided in a power receiving system 20B of a modified example buried in a parking space of the vehicle 12.
It is an external view which shows an example of an external appearance.
【図６】 第２実施例の電力受給システム１２０の構成
の概略を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a power receiving system 120 according to a second embodiment.
【図７】 図６に例示する第２実施例の電力受給システ
ム１２０をＡ−Ａ断面から見た際の断面図である。7 is a cross-sectional view of the power receiving system 120 according to the second embodiment illustrated in FIG. 6 when viewed from an AA cross section.
【図８】 電力供給装置１３０の電子制御ユニットによ
り実行されるマイクロ波送信制御ルーチンの一例を示す
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an example of a microwave transmission control routine executed by the electronic control unit of the power supply device 130.
【図９】 車両１１２の駐車スペースに設置された変形
例の電力受給システム１２０Ｂが備える電力供給装置１
３０Ｂとエネルギ回収ドーム１７０Ｂの一例を示す説明
図である。FIG. 9 is a power supply device 1 included in a power receiving system 120B of a modified example installed in a parking space of a vehicle 112.
It is explanatory drawing which shows an example of 30B and energy recovery dome 170B.
【図１０】 変形例のエネルギ回収ドーム１７０Ｃの一
例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a modified energy recovery dome 170C.
１０，１１０ 路面、１２，１１２ 車両、２０，１２
０ 電力受給システム、３０，３０Ｂ，１３０、１３０
Ｂ 電力供給装置、３１，１３１ 車両位置センサ、３
２，１３２ マグネトロン、３４，１３４ 導波管、３
６，１３６ スロットアンテナ、３７ 送信面、４０
給水管、４２ 噴水口、５０ 電子制御ユニット、５２
ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０，１６０
受電装置、６１，１６１ 受信面、６２，１６２ レ
クテナ、６３ 円形パッチアンテナ、６４ 整流回路、
６６，１６６ 充電池、１７０，１７０Ｂ，１７０Ｃ
エネルギ回収ドーム、１７２ レクテナ。10,110 Road surface, 12,112 Vehicle, 20,12
0 Power receiving system, 30, 30B, 130, 130
B power supply device, 31, 131 vehicle position sensor, 3
2,132 magnetron, 34,134 waveguide, 3
6,136 slot antenna, 37 transmitting surface, 40
Water supply pipe, 42 fountain, 50 electronic control unit, 52
CPU, 54 ROM, 56 RAM, 60, 160
Power receiving device, 61, 161 receiving surface, 62, 162 rectenna, 63 circular patch antenna, 64 rectifier circuit,
66,166 rechargeable battery, 170,170B, 170C
Energy recovery dome, 172 rectenna.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342858AJP2002152995A (en) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | Power receiving system |
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