JP2015159693A - 非接触電力伝送システム及び受電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力伝送が行われる1次側コイルと2次側コイルとの組み合わせを好適に把握できる非接触電力伝送システム及び受電装置を提供すること。【解決手段】非接触電力伝送システム10は、交流電力が入力される1次側コイル22を有する送電装置11を複数備えている。また、非接触電力伝送システム10は、各送電装置11の1次側コイル22のいずれかから非接触で交流電力を受電可能な2次側コイル31を有する受電装置12を備えている。ここで、受電装置12は、1次側コイル22を把握する把握部41と、把握部41によって把握された複数の1次側コイル22の中から対象コイルを特定する特定部42とを備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、非接触電力伝送システム及び受電装置に関する。
電源コードや送電ケーブルを用いない非接触電力伝送システムとして、例えば、交流電力が入力される1次側コイルを有する送電装置と、1次側コイルから非接触で交流電力を受電可能な2次側コイルを有する受電装置とを備えているものが知られている(例えば特許文献1参照)。かかる非接触電力伝送システムにおいては、例えば1次側コイルと2次側コイルとが磁場共鳴可能な位置に配置されている場合に当該各コイルが磁場共鳴することによって、送電装置から受電装置に向けて非接触で交流電力が伝送される。
特開2013−243882号公報
ここで、公共施設の駐車場等、複数の車両が駐車され得る場所においては、1次側コイルが複数設けられる場合がある。この場合、複数の1次側コイルのうちいずれの1次側コイルと2次側コイルとの間で電力伝送が行われるかを把握する必要が生じる。
本発明の目的は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、電力伝送が行われる1次側コイルと2次側コイルとの組み合わせを好適に把握できる非接触電力伝送システム及び受電装置を提供することである。
上記目的を達成する非接触電力伝送システムは、交流電力が入力される1又は複数の1次側コイルを有する送電装置を少なくとも1つ備え、且つ、前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な2次側コイル及び前記2次側コイルによって受電された交流電力又は当該交流電力が変換された直流電力を検知する検知部を有する受電装置を備え、前記1次側コイルと前記2次側コイルとは、予め定められた伝送条件が成立している場合に、非接触で電力伝送が行われるものであり、前記受電装置は、前記1次側コイルを把握する把握部を備え、前記非接触電力伝送システムは、前記把握部によって複数の前記1次側コイルが把握された場合には、当該把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのうち前記伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部を備え、前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのそれぞれに対して、前記交流電力としての第1識別電力が入力され、当該第1識別電力の入力後に前記交流電力としての第2識別電力が入力されるように前記複数の1次側コイルに対する前記交流電力の入力制御を行う識別電力制御部を備え、前記識別電力制御部は、前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間、前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、及び前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間のうち少なくとも1つの設定期間を、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせるものであり、前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間に対応する期間であって前記検知部の検知結果から導出される検知期間と、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間とを比較することにより、前記対象コイルを特定することを特徴とする。
かかる構成によれば、送電装置に2次側コイルの位置を検知するセンサ等を設けることなく、対象コイルを特定できる。また、把握部によって把握された複数の1次側コイルごとに異ならせるパラメータとして、第1識別電力の入力開始タイミング又は入力終了タイミングから、第2識別電力の入力開始タイミング又は入力終了タイミングまでの4つの期間のうち少なくとも1つの設定期間が採用されている。当該設定期間は、仮に第1識別電力の入力開始タイミングが複数の1次側コイルごとに異なる場合であっても、変動しにくい。これにより、各1次側コイルに対する第1識別電力の入力開始タイミングを精度よく同期させることなく、対象コイルを特定できる。よって、比較的容易に対象コイルを特定できる。
上記非接触電力伝送システムについて、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間は、前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間であるインターバル期間であり、前記第1識別電力が入力される第1入力期間は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルにおいて同一に設定されているとよい。かかる構成によれば、第1入力期間は同一となっている。これにより、複数の1次側コイルごとに第1入力期間を異ならせることに起因して所定の1次側コイルにおける第1入力期間が長くなることを回避できる。また、第1入力期間が同一であっても、複数の1次側コイルごとにインターバル期間が異なっているため、対象コイルを特定できる。よって、対象コイルを容易に特定しつつ、対象コイルの特定に係る消費電力の抑制を図ることができる。
上記非接触電力伝送システムについて、前記第1識別電力の入力開始タイミングから、前記第1識別電力の入力終了タイミング後であって前記第2識別電力の入力開始タイミングよりも前の規定タイミングまでの間に、前記検知部により前記交流電力が検知されなかった場合には、前記識別電力制御部によって行われる前記第2識別電力の入力をキャンセルするキャンセル制御部を備えているとよい。かかる構成によれば、第1識別電力の入力開始タイミングから規定タイミングまでに交流電力が検知されなかった場合には、把握部によって把握された1次側コイルの中に対象コイルが存在しない、又は、正常に電力伝送が行われていない蓋然性が高い。このような場合において、各1次側コイルに対して第2識別電力を入力させる処理は無駄となり易い。これに対して、本構成によれば、第1識別電力の入力開始タイミングから規定タイミングまでに交流電力が検知されなかった場合には、第2識別電力の入力がキャンセルされる。これにより、対象コイルの特定に係る消費電力を抑制することができるとともに、その後の処理を迅速に行うことができる。
上記非接触電力伝送システムについて、前記設定期間は、前記1次側コイルの固有情報に基づいて設定されるとよい。かかる構成によれば、複数の1次側コイルごとに設定期間を比較的容易に異ならせることができる。
上記目的を達成する受電装置は、交流電力が入力される1次側コイルを有する送電装置から非接触で交流電力を受電可能なものであって、予め定められた伝送条件が成立している場合に前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電する2次側コイルと、前記2次側コイルによって受電された交流電力又は当該交流電力が変換された直流電力を検知する検知部と、前記1次側コイルを把握する把握部と、前記把握部によって複数の前記1次側コイルが把握された場合には、当該把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのうち前記伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部と、を備え、前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのそれぞれに対して前記交流電力としての第1識別電力が入力され、当該第1識別電力の入力後に前記交流電力としての第2識別電力が入力されるように前記複数の1次側コイルに対する前記交流電力の入力制御を指示する指示部を備え、前記指示部は、前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間、前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、及び前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間のうち少なくとも1つの設定期間を、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせるように指示するものであり、前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間に対応する期間であって前記検知部の検知結果から導出される検知期間と、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間とを比較することにより、前記対象コイルを特定することを特徴とする。
かかる構成によれば、送電装置に2次側コイルの位置を検知するセンサ等を設けることなく、対象コイルを特定できる。また、把握部によって把握された複数の1次側コイルごとに異ならせるパラメータとして、第1識別電力の入力開始タイミング又は入力終了タイミングから、第2識別電力の入力開始タイミング又は入力終了タイミングまでの4つの期間のうち少なくとも1つの設定期間が採用されている。当該設定期間は、仮に第1識別電力の入力開始タイミングが複数の1次側コイルごとに異なる場合であっても、変動しにくい。これにより、各1次側コイルに対する第1識別電力の入力開始タイミングを精度よく同期させることなく、対象コイルを特定できる。よって、比較的容易に対象コイルを特定できる。
この発明によれば、電力伝送が行われる1次側コイルと2次側コイルとの組み合わせを好適に把握できる。
非接触電力伝送システムの概要を示す斜視図。 非接触電力伝送システムの電気的構成を示すブロック図。 リストの概念図。 第1のケースを示す模式図。 第1のケースを示すタイミングチャートであり、(a)は受電装置の受電態様を示し、(b)は第1送電装置の送電態様を示し、(c)は第2送電装置の送電態様を示す。 第2のケースを示すタイミングチャートであり、(a)は受電装置の受電態様を示し、(b)は第1送電装置の送電態様を示し、(c)は第2送電装置の送電態様を示す。 別例のリストの概念図。 別例の識別電力の入力態様を示すタイミングチャートであり、(a)は受電装置の受電態様を示し、(b)は第1送電装置の送電態様を示し、(c)は第2送電装置の送電態様を示す。
以下、非接触電力伝送システムを車両に適用した一実施形態について説明する。
図1に示すように、非接触電力伝送システム10は、非接触で電力伝送が可能な送電装置11(充電スタンド)及び受電装置12(車両側装置)を備えている。受電装置12は、車両Cに搭載されている。
送電装置11は、車両Cが駐車可能な複数(詳細には2つ)の駐車スペースS1,S2に対応させて複数(詳細には2つ)設置されている。この場合、説明の便宜上、第1駐車スペースS1付近に設置されている送電装置11を第1送電装置11aといい、第2駐車スペースS2付近に設置されている送電装置11を第2送電装置11bという。各送電装置11a,11bは同一である。
図2に示すように、第1送電装置11aは、予め定められた周波数の交流電力を出力可能な第1電源部21aを備えている。第1電源部21aは、インフラとしての系統電源Eから入力される系統電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を出力する。そして、第1送電装置11aは、第1電源部21aから出力される交流電力が入力される第1の1次側コイル(送電部)22aを備えている。
第1送電装置11aは、当該第1送電装置11aの各種制御を行う送電側制御部としての第1送電側コントローラ23aと、無線通信を行う第1送電側通信部24aとを備えている。第1送電側コントローラ23aは、第1送電側通信部24aから信号が入力されるものであって、第1送電側通信部24aから所定の信号が送信されるよう第1送電側通信部24aを制御する。
第2送電装置11bは、第1送電装置11aと同様に、第2電源部21b、第2の1次側コイル22b、第2送電側コントローラ23b及び第2送電側通信部24bを備えている。これらの構成は、第1送電装置11aの各構成と同一であるため、説明を省略する。
ここで、図1に示すように、各1次側コイル22a,22bは、各駐車スペースS1,S2にそれぞれ1つずつ配置されている。詳細には、第1の1次側コイル22aは第1駐車スペースS1に配置されており、第2の1次側コイル22bは第2駐車スペースS2に配置されている。
受電装置12は、各1次側コイル22a,22bのいずれかから非接触で交流電力を受電可能な2次側コイル(受電部)31を備えている。各1次側コイル22a,22bと2次側コイル31とは磁場共鳴可能に構成されている。例えば、各1次側コイル22a,22bにはそれぞれ、直列又は並列に1次側コンデンサ(図示略)が接続されており、共振回路が形成されている。同様に、2次側コイル31には、直列又は並列に2次側コンデンサ(図示略)が接続されており、共振回路が形成されている。そして、第1の1次側コイル22aを含む共振回路、第2の1次側コイル22bを含む共振回路、及び2次側コイル31を含む共振回路の共振周波数は同一に設定されている。
かかる構成によれば、2次側コイル31が、各1次側コイル22a,22bのいずれかと磁場共鳴可能な位置に配置されている状況において、当該磁場共鳴可能な1次側コイルに交流電力が入力された場合、当該1次側コイルを含む共振回路と、2次側コイル31を含む共振回路とが磁場共鳴する。これにより、2次側コイル31は、非接触で上記1次側コイルから交流電力を受電する。なお、各電源部21a,21bから出力される交流電力の周波数は、上記各共振回路の共振周波数と同一又はそれに近づくように設定されているとよい。
ちなみに、磁場共鳴する条件には、各1次側コイル22a,22bと2次側コイル31との位置関係が含まれている。詳細には、磁場共鳴による電力伝送を行うためには、各1次側コイル22a,22bのいずれかと2次側コイル31とが磁場共鳴する程度に互いに近づいて配置されている必要がある。すなわち、各1次側コイル22a,22bのいずれかと2次側コイル31との間で電力伝送が行われるための伝送条件は、各1次側コイル22a,22bのいずれかと2次側コイル31とが磁場共鳴可能な位置に配置されていることである。より詳細には、伝送条件は、例えば磁場共鳴によって各1次側コイル22a,22bのいずれかから2次側コイル31への電力伝送が行われる場合において、両者間の伝送効率が予め定められた閾値効率以上であることである。
図1に示すように、2次側コイル31は、各1次側コイル22a,22bのいずれかと対向配置が可能な位置、詳細には車両Cの底部に配置されている。車両Cが各駐車スペースS1,S2のいずれかに駐車された場合には、2次側コイル31は、駐車された駐車スペースに設置されている1次側コイルと対向して、当該1次側コイルと磁場共鳴可能な位置に配置される。
図2に示すように、受電装置12は、2次側コイル31によって受電された交流電力を整流する整流器32と、整流器32によって整流された直流電力が入力される車両用バッテリ33とを備えている。これにより、車両用バッテリ33が充電される。
また、受電装置12は、2次側コイル31によって受電された交流電力(以降単に受電電力という)を検知する検知部34を備えている。検知部34は、その検知結果を、受電装置12に設けられた受電側制御部としての受電側コントローラ35に送信する。これにより、受電側コントローラ35は、受電電力を把握できる。つまり、受電側コントローラ35は、検知部34の検知結果に基づいて、受電電力の電力値、受電電力が検知されたタイミング(時間)等の受電電力のパターンを把握するものである。
また、受電装置12は、車両用バッテリ33の充電状態(SOC)を検出し、その検出結果を受電側コントローラ35に送信するSOCセンサ(図示略)を備えている。これにより、受電側コントローラ35は、車両用バッテリ33の充電状態を把握できる。
受電装置12は、無線通信を行うものであって、各送電側通信部24a,24bと信号のやり取りが可能な受電側通信部36を備えている。受電側コントローラ35は、受電側通信部36から信号が入力されるものであって、所定の信号が送信されるよう受電側通信部36を制御する。
なお、各送電側通信部24a,24b及び受電側通信部36の通信範囲は、第1駐車スペースS1及び第2駐車スペースS2よりも広く設定されている。このため、複数の送電装置11a,11bが設置されている本実施形態では、複数の送電装置11a,11bが受電側通信部36の通信範囲に含まれる。つまり、受電側通信部36は、複数の送電装置11a,11bの送電側通信部(第1送電側通信部24a及び第2送電側通信部24b)と無線通信可能となる。なお、各通信部24a,24b,36の通信方式としては、例えばBluetooth(登録商標)、Zigbee(登録商標)及びWi−fi等が考えられる。また、本実施形態では、各送電側通信部24a,24bの通信範囲と、受電側通信部36の通信範囲とは同一である。
本実施形態の非接触電力伝送システム10は、電力伝送が行われる送電装置11と受電装置12との組み合わせを把握する構成を備えている。当該構成について以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、以降の説明において、特に区別する必要がない場合又は区別できない場合等には1次側コイル22a,22bを単に1次側コイル22ともいう。同様に、電源部21a,21bを単に電源部21ともいい、送電側コントローラ23a,23bを単に送電側コントローラ23ともいい、送電側通信部24a,24bを単に送電側通信部24ともいう。
図2に示すように、受電側コントローラ35は、受電装置12の周囲、詳細には受電側通信部36の通信範囲内に存在する送電装置11の1次側コイル22を把握する把握部41を備えている。把握部41は、予め定められた応答要求信号として探索信号がブロードキャストで送信されるよう受電側通信部36を制御する。送電側コントローラ23は、送電側通信部24によって上記探索信号が受信された場合、当該送電側コントローラ23の所定の記憶領域に記憶されている送電装置11の固有情報Dが設定された探索応答信号が受電側通信部36に送信されるように送電側通信部24を制御する。詳細には、第1送電側コントローラ23aは、固有情報Dとして第1送電装置11a固有の第1固有情報Daを有しており、第2送電側コントローラ23bは、固有情報Dとして第2送電装置11b固有の第2固有情報Dbを有している。なお、固有情報Dは、送電装置11(1次側コイル22)ごとに異なっていれば任意であるが、例えば送電側通信部24のアドレス情報(通信ID情報)や通信チャネル情報などである。
把握部41は、受電側通信部36によって受信された探索応答信号に基づいて、当該受電側通信部36の通信範囲内に存在する送電側通信部24を有する送電装置11を把握し、その把握された送電装置11の固有情報DのリストL(図3参照)を作成する。
ちなみに、本実施形態では、送電装置11は1次側コイル22を1つ備えているため、1次側コイル22と送電装置11とは1対1で対応している。このため、送電装置11の固有情報Dは、1次側コイル22の固有情報であると言える。そして、把握部41は、受電装置12の周囲に存在する1次側コイル22を把握するものであるとも言え、リストLは、把握部41によって把握された1次側コイル22を示すものであるとも言える。
本実施形態では、把握部41によって2つの送電装置11a,11bが把握される。この場合、図3に示すように、リストLには、2つの送電装置11a,11bの固有情報Da,Dbが設定される。
なお、把握部41の把握が行われる契機(探索信号が送信される契機)は任意であるが、例えば車両Cが停止した場合や車両Cに設けられた充電開始スイッチが操作された場合等が考えられる。また、把握部41の把握は、予め定められた周期で定期的に行われる構成であってもよい。
図2に示すように、受電側コントローラ35は、把握部41によって複数の送電装置11a,11b(1次側コイル22a,22b)が把握された場合に、上記複数の送電装置11a,11bのうち2次側コイル31との伝送条件を満たす1次側コイル22を有する送電装置11を特定する特定部42を備えている。なお、以降の説明においては、2次側コイル31との伝送条件を満たす1次側コイル22を対象コイルといい、対象コイルを有する送電装置11を対象送電装置という。
詳細には、特定部42は、リストLに設定された各送電装置11a,11bの1次側コイル22a,22bに対して、インターバル期間Tiを隔てて、交流電力としての識別電力が複数回(2回)入力されるように各1次側コイル22a,22bに対する交流電力の入力制御を指示する識別電力指示部43を備えている。識別電力指示部43は、各1次側コイル22a,22bに対して、1回目の識別電力が第1入力期間T1に亘って入力され、第1識別電力の入力終了タイミングからインターバル期間Tiが経過したタイミングで2回目の識別電力が第2入力期間T2に亘って入力されるよう各1次側コイル22a,22bに対する交流電力の入力パターンを設定する。
ちなみに、インターバル期間Tiとは、第1識別電力の入力終了タイミングから第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間である。また、以降の説明において、1回目の識別電力を第1識別電力といい、2回目の識別電力を第2識別電力という。
ここで、本実施形態では、第1入力期間T1及び第2入力期間T2は、各送電装置11(各1次側コイル22)において同一(共通)となるように設定される。また、本実施形態では、第1入力期間T1と第2入力期間T2とは同一に設定され、第1識別電力の電力値と第2識別電力の電力値とは同一に設定される。
本実施形態では、インターバル期間Tiは、複数の送電装置11a,11bごとに異なるように設定される。詳細には、識別電力指示部43は、第1固有情報Daに基づいて、第1送電装置11a(第1の1次側コイル22a)の第1インターバル期間Tiaを算出し、第2固有情報Dbに基づいて、第2送電装置11b(第2の1次側コイル22b)の第2インターバル期間Tibを算出する。そして、図3に示すように、識別電力指示部43は、第1インターバル期間Tiaを第1固有情報Daに対応付けて設定し、第2インターバル期間Tibを第2固有情報Dbに対応付けて設定する。
なお、各インターバル期間Tia,Tibは、検知部34が、第1インターバル期間Tia経過後の交流電力と、第2インターバル期間Tib経過後の交流電力とを区別して検知できるよう検知部34の仕様等に基づいて設定されている。例えば、第1送電装置11aに対応する第1インターバル期間Tiaと、第2送電装置11bに対応する第2インターバル期間Tibとの差は、第2入力期間T2よりも長く設定されている。
なお、固有情報Dからインターバル期間Tiを算出する具体的な構成は任意であるが、例えば固有情報Dを数値情報に変換し、当該数値情報に対して予め定められた時間を乗算する構成などが考えられる。
識別電力指示部43は、上記のように各1次側コイル22a,22bのそれぞれに対する交流電力の入力パターンを設定した後は、各1次側コイル22a,22bに対して上記入力パターンで交流電力が入力されるように各送電装置11a,11bに対して指示を行う。詳細には、識別電力指示部43は、受電側通信部36を用いて、第1インターバル期間Tiaが設定された入力パターンに関する情報を第1送電側通信部24aに送信し、第2インターバル期間Tibが設定された入力パターンに関する情報を第2送電側通信部24bに送信する。送電側コントローラ23a,23bは、送電側通信部24a,24bによって入力パターンに関する情報が受信されることによって、1次側コイル22a,22bに対してインターバル期間Tia,Tibを隔てて第1識別電力及び第2識別電力を入力させることを把握する。
その後、識別電力指示部43は、受電側通信部36を用いて、リストLに設定された各送電装置11a,11bに対して一連の識別電力の入力が行われるように要求する送電要求信号をブロードキャストで送信する。送電側コントローラ23a,23bは、送電側通信部24a,24bによって送電要求信号が受信された場合に、事前に把握していた入力パターンに従って識別電力が入力されるように電源部21a,21bを制御する。
なお、識別電力指示部43と、送電側コントローラ23が識別電力指示部43によって指示された入力パターンで電力制御を行う機能とが、「識別電力制御部」に対応する。
特定部42は、上記のように各1次側コイル22a,22bに対してインターバル期間Tiを隔てて第1識別電力及び第2識別電力がそれぞれ入力される構成において、検知部34の検知結果とインターバル期間Tiとに基づいて、対象送電装置(対象コイル)を特定する。詳細には、特定部42は、送電要求信号が送信されたタイミングから、検知部34によって、第1識別電力に対応した交流電力と第2識別電力に対応した交流電力とが検知されたか否かを判定する。より詳細には、特定部42は、検知部34により所定の検知間隔Tsを隔てて2回交流電力が検知されたか否かを判定する。本実施形態では、検知間隔Tsが検知期間に対応する。
ちなみに、「検知部34によって交流電力が検知された」とは、例えば検知部34によって、予め定められた閾値以上の電力値の交流電力が検知されている場合等が考えられる。この場合、閾値は、例えば、識別電力の電力値に対して、予め定められた閾値効率を乗算した値等であってもよい。
特定部42は、検知間隔Tsを隔てて2回交流電力が検知された場合には、検知間隔Tsと各インターバル期間Tia,Tibとを比較し、各インターバル期間Tia,Tibのうち検知間隔Tsと一致する、又は、検知間隔Tsとの差が予め定められた許容範囲内に収まるものが存在するか否かを判定する。
特定部42は、各インターバル期間Tia,Tibのうち、検知間隔Tsと一致又は許容できる程度に近いものが存在する場合には、そのインターバル期間Tiが設定された1次側コイル22を対象コイルと特定する。
一方、特定部42は、検知間隔Tsが各インターバル期間Tia,Tibのいずれに対しても許容範囲内に収まっていない場合には、把握部41によって把握された各送電装置11a,11bには対象送電装置が存在しない、又は、2次側コイル31が受電可能な位置に存在しないと判定する。この場合、受電側コントローラ35は、再度把握部41による把握、及び、特定部42による特定を行ってもよいし、車両Cが正常な位置に配置されていない旨のエラー報知などを行う異常対応処理を行ってもよい。
ここで、検知間隔Tsが各インターバル期間Tia,Tibのいずれに対しても許容範囲内に収まっていない場合とは、検知間隔Tsが測定できなかった場合、すなわち2次側コイル31が交流電力を受電できていない場合を含む。
なお、車両Cの2次側コイル31が受電可能な位置に存在しない場合とは、例えば2次側コイル31が各1次側コイル22a,22bのいずれに対しても電力伝送ができないほど離れた位置に配置されている場合等が考えられる。
図2に示すように、受電側コントローラ35は、第1識別電力の入力開始タイミングから、インターバル期間Ti中の規定タイミングまでの間に、検知部34によって交流電力が検知されなかった場合には、識別電力指示部43によって行われる第2識別電力の入力をキャンセルするキャンセル制御部44を備えている。規定タイミングは、第1識別電力の入力終了タイミングから第2識別電力の入力開始タイミングまでの間のタイミングである。
規定タイミングは、リストLに設定された複数の送電装置11ごとに異ならせて設定されている。詳細には、規定タイミングは、各1次側コイル22a,22bに対する第1識別電力の入力終了タイミングと第2識別電力の入力開始タイミングとの中間タイミングである。換言すれば、規定タイミングは、第1識別電力の入力終了タイミングから、インターバル期間Tiの1/2の期間だけ経過したタイミングである。この場合、複数の1次側コイル22a,22bごとにインターバル期間Tiが異なるため、規定タイミングは、上記複数の送電装置11ごとに異なっている。
ここで、第1の1次側コイル22a(第1インターバル期間Tia)に対応する規定タイミングを第1規定タイミングとし、第2の1次側コイル22b(第2インターバル期間Tib)に対応する規定タイミングを第2規定タイミングとするとする。キャンセル制御部44は、第1識別電力の入力開始タイミングから第1規定タイミングまでの間に、検知部34により交流電力が検知されなかった場合には、受電側通信部36を用いて、キャンセル要求信号を第1送電側通信部24aに送信する。同様に、キャンセル制御部44は、第1識別電力の入力開始タイミングから第2規定タイミングまでの間に、検知部34により交流電力が検知されなかった場合には、受電側通信部36を用いて、キャンセル要求信号を第2送電側通信部24bに送信する。なお、キャンセル制御部44は、送電要求信号が送信されたタイミングを第1識別電力の入力開始タイミングとして規定タイミングを特定する。
送電側コントローラ23a,23bは、送電側通信部24a,24bにてキャンセル要求信号が受信された場合には、第2識別電力の入力が行われないように電源部21a,21bを制御する。
受電側コントローラ35は、リストLに設定された全ての送電装置11に対してキャンセル要求信号を送信した場合には、再度把握部41による把握を行い、特定部42による特定を行ってもよいし、エラー報知等の異常対応処理を実行してもよい。
図2に示すように、受電側コントローラ35は、特定部42によって対象コイルが特定された場合、対象コイルを有する対象送電装置と受電装置12とを、対象送電装置の送電側通信部24と受電装置12の受電側通信部36とを介する接続が確立された接続状態(又は通信確立状態)に設定する接続状態設定部45を備えている。
接続状態設定部45は、対象送電装置の送電側コントローラ23を通信相手と認証するための認証処理を実行する。そして、接続状態設定部45は、受電側通信部36を用いて対象送電装置の送電側通信部24に対して接続要求信号を送信する。対象送電装置の送電側コントローラ23は、送電側通信部24にて接続要求信号が受信された場合には、接続要求信号を送信した受電側コントローラ35を通信相手と認証するための認証処理を実行する。そして、上記送電側コントローラ23は、認証処理が正常に行われたことに基づいて、送電側通信部24を用いて、接続応答信号を受電側コントローラ35に送信する。受電側コントローラ35は、受電側通信部36にて接続応答信号が受信された場合に接続状態が正常に完了したことを確認する。これにより、送電側コントローラ23と受電側コントローラ35との間で、受電電力に関する情報等といった、対象コイル(対象送電装置)の特定に係る情報以外の情報のやり取りが可能となる。
換言すれば、接続状態とは、受電電力に関する情報のやり取りが可能となる状態であるとも言える。また、接続状態とは、送電装置11と受電装置12とが、送電側通信部24及び受電側通信部36を介して互いに情報のやり取りを行うことを確立(認証)したペアリング状態であるとも言える。なお、本実施形態では、受電装置12は、複数の送電装置11と同時に接続状態とならないように構成されている。
非接触電力伝送システム10は、対象送電装置と受電装置12とが接続状態となったことを条件として、予め定められた終了条件が成立するまで電力伝送を行うように構成されている。詳細には、対象送電装置の送電側コントローラ23は、対象送電装置と受電装置12とが接続状態となったことを1つの条件として、対象コイルに対して識別電力よりも電力値が高い充電用電力が入力されるように電源部21を制御する。これにより、対象送電装置から受電装置12に向けて充電用電力が伝送され、車両用バッテリ33が充電される。
受電側コントローラ35は、充電用電力による電力伝送が行われている間、定期的に受電電力の電力値を把握し、その把握結果に関する情報を、受電側通信部36を用いて対象送電装置の送電側通信部24に送信する。対象送電装置の送電側コントローラ23は、送電側通信部24によって上記情報が受信された場合に、受電電力の電力値が所望の電力値となるように電源部21を制御する。つまり、対象送電装置の送電側コントローラ23と受電側コントローラ35とは、車両用バッテリ33の充電中、送電側通信部24及び受電側通信部36を介して、情報のやり取りを行う。
また、受電側コントローラ35は、終了条件が成立しているか否かを判定し、終了条件が成立している場合には、受電側通信部36を用いて、充電終了を要求する充電終了要求信号を対象送電装置の送電側通信部24に送信する。対象送電装置の送電側コントローラ23は、送電側通信部24にて充電終了要求信号が受信された場合に、電源部21からの充電用電力の出力が停止するように電源部21を制御する。
ここで、終了条件とは、例えば車両用バッテリ33の充電状態(SOC)が満充電状態(又は充電終了契機状態)となった場合、又は、電力伝送に何らかの支障が生じた場合などが考えられる。
なお、終了条件としては、これに限られず、例えば送電装置11に終了スイッチが設けられている構成においては、終了条件として終了スイッチが操作された場合を採用してもよい。この場合、送電側コントローラ23が、終了スイッチが操作されたか否かの判定を行うとよい。つまり、終了条件は任意であり、且つ、終了条件が成立したか否かの判定の実行主体は、受電側コントローラ35であってもよいし、送電側コントローラ23であってもよい。
以上の通り、受電側コントローラ35は、把握部41による送電装置11の把握、及び、特定部42による対象送電装置の特定を行い、当該特定が正常に行われた場合には、接続状態設定部45による設定、充電用電力の電力伝送といった一連の処理を実行する。また、受電側コントローラ35は、上記特定が正常に行われなかった場合には再度把握部41による把握から行ったり、エラー報知等の異常対応処理を実行する。
ちなみに、受電側コントローラ35は、把握部41によって把握された送電装置11が1つであった場合には、受電側通信部36を用いて、当該送電装置11の送電側通信部24に対して識別電力の送電要求信号を送信する。上記送電装置11の送電側コントローラ23は、送電側通信部24にて上記送電要求信号が受信された場合には、識別電力が1次側コイル22に入力されるよう電源部21を制御する。そして、受電側コントローラ35は、検知部34によって識別電力に対応した交流電力が検知されたか否かを判定し、検知された場合には、正常に電力伝送が行われているとして接続状態設定部45による設定、及び、充電用電力の電力伝送を行う。一方、受電側コントローラ35は、検知部34によって識別電力に対応した交流電力が検知されなかった場合には、再度把握部41の把握を行ってもよいし、エラー報知等の異常対応処理を行ってもよい。
次に本実施形態の作用について図4〜図6を用いて説明する。なお、図5及び図6においては、各1次側コイル22a,22b及び2次側コイル31に入力される電力値の態様を示すとともに、通信態様を矢印で示す。
まず第1のケース(場合)として、図4に示すように、第1駐車スペースS1に車両Cが正常に配置された場合を想定する。「正常に配置された場合」とは、第1の1次側コイル22aと2次側コイル31とが磁場共鳴する位置に配置されている場合であり、詳細には、第1の1次側コイル22aと2次側コイル31とが対向配置されている場合である。
車両Cが第1駐車スペースS1に正常に配置された場合、図5に示すように、まずt1のタイミングにて、受電装置12(受電側コントローラ35)の把握部41による送電装置11の把握が行われる。詳細には、探索信号がブロードキャストで送信される。この場合、各送電装置11a,11bの送電側通信部24a,24bから探索応答信号が送信される。これにより、把握部41によって、各送電装置11a,11bが把握される。
その後、受電装置12にてリストLが作成され、当該リストLにインターバル期間Tia,Tibが設定される。そして、図5に示すように、t2のタイミングにて、受電装置12から送電装置11a,11bに対して、インターバル期間Tia,Tibが設定された交流電力の入力パターンに関する情報が送信される。詳細には、受電側通信部36から第1送電側通信部24aに向けて、第1インターバル期間Tiaが設定された上記情報が送信され、受電側通信部36から第2送電側通信部24bに向けて、第2インターバル期間Tibが設定された上記情報が送信される。
その後、受電装置12の受電側通信部36から送電要求信号が送信される。すると、各送電装置11a,11bにて識別電力の一連の入力制御が開始される。詳細には、図5(b)及び図5(c)に示すように、t3のタイミングにて、各1次側コイル22a,22bに対して第1識別電力が入力される。この場合、図5(a)に示すように、2次側コイル31にて交流電力が受電される。なお、t3のタイミングが、第1識別電力の入力開始タイミングに対応する。
図5(b)及び図5(c)に示すように、t3のタイミングから第1入力期間T1が経過したt4のタイミングでは、各1次側コイル22a,22bへの第1識別電力の入力が終了する。これにより、図5(a)に示すように、2次側コイル31によって交流電力が受電されないようになる。なお、t4のタイミングが、第1識別電力の入力終了タイミングである。
なお、本ケースでは、2次側コイル31にて第1識別電力に対応した交流電力が受電されているため、キャンセル制御部44による第2識別電力の入力のキャンセルは行われない。
図5(b)に示すように、t4のタイミングから第1インターバル期間Tiaが経過したt5のタイミングでは、第1の1次側コイル22aに対して第2識別電力が入力される。この場合、図5(a)に示すように、2次側コイル31にて交流電力が受電される。検知間隔Tsと第1インターバル期間Tiaとが一致している。
そして、図5(b)に示すように、t5のタイミングから第2入力期間T2が経過したt6のタイミングにて、第2識別電力の入力が終了する。これにより、図5(a)に示すように、2次側コイル31によって交流電力が受電されないようになる。
図5(c)に示すように、t6のタイミングよりも後であって、t4のタイミングから第2インターバル期間Tibが経過したt7のタイミングでは、第2の1次側コイル22bに第2識別電力が入力される。そして、t7のタイミングから第2入力期間T2が経過したt8のタイミングにて、第2の1次側コイル22bへの第2識別電力の入力が終了する。t5のタイミング及びt7のタイミングが、第2識別電力の入力開始タイミングに対応し、t6のタイミング及びt8のタイミングが、第2識別電力の入力終了タイミングに対応する。
なお、2次側コイル31は、第2の1次側コイル22bとは伝送条件を満たしていない。このため、第2の1次側コイル22bに第2識別電力が入力されている期間(t7のタイミングからt8のタイミングまでの期間)において、2次側コイル31には、交流電力は受電されない。
各1次側コイル22a,22bへの一連の識別電力の入力が終了した後は、受電側コントローラ35の特定部42による特定が行われる。本ケースでは、検知間隔Tsは第1インターバル期間Tiaと一致しているため、第1インターバル期間Tiaを隔てて識別電力が入力された第1の1次側コイル22aが対象コイルとして特定され、第1送電装置11aが対象送電装置として特定される。
その後、図5(a)及び図5(b)に示すように、t9のタイミングにて、受電装置12と第1送電装置11aとが接続状態に設定される。これにより、車両用バッテリ33の充電を開始するための準備が完了する。そして、t10のタイミングにて、第1の1次側コイル22aに対して充電用電力が入力され、当該充電用電力が2次側コイル31にて受電される。そして、終了条件が成立したt11のタイミングにて、第1の1次側コイル22aに対する充電用電力の入力が終了し、第1送電装置11aから受電装置12への電力伝送が終了する。
次に、第2のケースとして、車両Cが停車している位置が正常ではない場合、すなわち2次側コイル31が各1次側コイル22a,22bのいずれからも交流電力を受電できない場合を想定する。
図6に示すように、t21のタイミングにて、受電装置12の把握部41による把握が行われ、各送電装置11a,11bが把握される。そして、t22のタイミングにて、インターバル期間Tia,Tibが設定された識別電力の入力パターンに関する情報が、受電装置12から送電装置11a,11bに向けて送信される。
その後、受電装置12から各送電装置11a,11bに向けて送電要求信号が送信される。これにより、図6(b)及び図6(c)に示すように、t23のタイミングにて各1次側コイル22a,22bに対して第1識別電力が入力される。この場合、2次側コイル31は、各1次側コイル22a,22bのいずれに対しても伝送条件を満たしていないため、図6(a)に示すように、2次側コイル31には交流電力は受電されない。
その後、t24のタイミングにて第1識別電力の入力が終了する。そして、t24のタイミングから第1インターバル期間Tiaの1/2の期間が経過したt25のタイミングにて、受電装置12から第1送電装置11aに対してキャンセル要求信号が送信される。これにより、第1の1次側コイル22aには、第2識別電力(2回目の識別電力)が入力されない。
同様に、t24のタイミングから第2インターバル期間Tibの1/2の期間が経過したt26のタイミングにて、受電装置12から第2送電装置11bに対してキャンセル要求信号が送信される。これにより、第2の1次側コイル22bには、第2識別電力(2回目の識別電力)が入力されない。なお、t25のタイミング及びt26のタイミングが規定タイミングに対応する。
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)非接触電力伝送システム10は、交流電力が入力される1次側コイル22を有する送電装置11を複数備え、且つ、伝送条件が成立している場合に1次側コイル22から非接触で交流電力を受電する2次側コイル31を有する受電装置12を備えている。受電装置12の受電側コントローラ35は、1次側コイル22(送電装置11)を把握する把握部41と、把握部41によって複数の1次側コイル22が把握された場合に当該複数の1次側コイル22のうち伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部42とを備えている。特定部42は、各1次側コイル22に対して、識別電力がインターバル期間Tiを隔てて複数回(2回)入力され、且つ、当該インターバル期間Tiが1次側コイル22ごとに異なるように送電側コントローラ23に対して指示を出す。送電側コントローラ23は、その指示に従って電源部21を制御する。そして、特定部42は、2次側コイル31によって受電された交流電力の間隔(検知間隔Ts)と、各インターバル期間Tiとを比較することにより、2次側コイル31に対して伝送条件を満たしている対象コイルを特定する。
かかる構成によれば、送電装置11に車両Cの位置を検知するセンサなどを設けることなく、対象コイルを特定することができる。また、把握部41によって把握された複数の1次側コイル22ごとに異ならせるパラメータとして、インターバル期間Tiが採用されているため、仮に送電要求信号の受信タイミングのばらつき等に起因して複数の1次側コイル22ごとに第1識別電力の入力開始タイミングがばらついた場合であっても、対象コイルを好適に特定できる。
ここで、複数の1次側コイル22ごとに電力値を異ならせることも考えられる。しかしながら、1次側コイル22と2次側コイル31との相対位置に応じて、両者間の伝送効率が変動するため、1次側コイル22と2次側コイル31との相対位置によっては、対象コイルを特定することができない、又は、誤って別の1次側コイル22を対象コイルと特定してしまう場合がある。これに対して、本実施形態では、電力値ではなく、検知間隔Tsで対象コイルを特定できる。これにより、上記不都合を回避でき、対象コイルの特定精度の向上を図ることができる。
(2)第1識別電力が入力される第1入力期間T1は、把握部41によって把握された各1次側コイル22において同一に設定されている。これにより、対象コイルの特定に係る消費電力の抑制を図ることができる。
詳述すると、仮にインターバル期間Tiではなく、第1入力期間T1を異ならせる構成とすると、第1入力期間T1を複数の1次側コイル22ごとに異ならせる関係上、第1入力期間T1が長くなってしまう1次側コイル22が生じ得る。すると、対象コイルの特定に要する消費電力が大きくなり易い。これに対して、本実施形態では、第1入力期間T1ではなくインターバル期間Tiが異なっているため、上記のような不都合を回避できる。
(3)インターバル期間Tiは、送電装置11の固有情報Dに基づいて設定される。これにより、複数の1次側コイル22ごとにインターバル期間Tiを容易に異ならせることができる。
(4)受電側コントローラ35は、第1識別電力の入力開始タイミングからインターバル期間Ti中の規定タイミングまでの間に、2次側コイル31によって交流電力が受電されなかった場合には、第2識別電力の入力をキャンセルするキャンセル制御部44を備えている。これにより、無駄な識別電力の入力を回避することができるため、消費電力の抑制を図ることができる。また、第2識別電力の入力を行うことなく、次の処理(例えば把握部41による再度の把握や異常対応処理)を行うことができるため、迅速な対応が可能となる。
(5)第2識別電力の入力をキャンセルする契機となる規定タイミングは、各インターバル期間Tiに対応させて、複数の1次側コイル22ごとに異ならせて設定されている。詳細には、規定タイミングは、第1識別電力の入力終了タイミングからインターバル期間Tiの1/2の期間が経過したタイミングに設定されている。これにより、最長のインターバル期間Tiや最短のインターバル期間Ti等を考慮して規定タイミングを設定することなく、比較的容易に、第2識別電力の入力開始タイミングよりも前に、当該第2識別電力の入力をキャンセルできる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、各1次側コイル22に対する識別電力の入力回数は2回で共通していたが、これに限られず、識別電力の入力回数を複数の1次側コイル22ごとに異ならせてもよい。
例えば、図7に示すように、識別電力指示部43は、リストLに、各送電装置11a,11bの固有情報Da,Dbに対応づけて識別電力の入力回数を設定してもよい。この場合、識別電力の入力回数は、2以上であって且つ固有情報Dごとに異なるように設定される。詳細には、例えば、第1固有情報Daには、入力回数として「2」が設定され、第2固有情報Dbには、入力回数として「3」が設定される。そして、識別電力指示部43は、受電側通信部36を用いて入力回数に関する情報を各送電装置11a,11bに対して送信する。
送電側コントローラ23a,23bは、送電側通信部24a,24bにて上記情報が受信された場合には、予め定められた規定期間Tx内に、上記情報に設定された入力回数だけ識別電力が入力されるようにインターバル期間Tia,Tibを算出する。詳細には、入力回数をnとし、入力時間をTyとすると、各インターバル期間Tia,Tibは(Tx−n×Ty)/(n−1)となる。そして、送電側コントローラ23a,23bは、算出されたインターバル期間Tia,Tibを隔てて上記入力回数だけ識別電力が1次側コイル22a,22bに入力されるように電源部21a,21bを制御する。
かかる構成によれば、図8(b)に示すように、第1の1次側コイル22aに対して識別電力が規定期間Tx内に2回入力され、図8(c)に示すように、第2の1次側コイル22bに対して識別電力が規定期間Tx内に3回入力される。この場合、第1インターバル期間Tiaと第2インターバル期間Tibとは異なっている。そして、図8(a)に示すように、2次側コイル31によって交流電力が2回受電されたことが検知部34により検知され、その検知間隔Tsは第1インターバル期間Tiaと一致している。これにより、対象コイルが第1の1次側コイル22aであり、対象送電装置が第1送電装置11aであると特定できる。
特に、本別例によれば、規定期間Tx内に対象コイルの特定が完了する。これにより、把握部41によって把握された1次側コイル22の数に応じて、対象コイルの特定に要する期間が変動するといったことを抑制でき、その後の処理を迅速に行うことができる。
なお、上記別例においては、検知間隔Tsと各インターバル期間Tia,Tibとから対象コイルを特定する構成に代えて、規定期間Tx内において各1次側コイル22a,22bに対して入力された識別電力の入力回数と、検知部34によって交流電力が検知された検知回数とを比較することにより、対象コイルを特定してもよい。なお、所定の入力期間Tyに亘って入力される識別電力は「パルス」とも言える。
○ 実施形態では、第1識別電力の入力終了タイミングから第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間であるインターバル期間Tiが複数の1次側コイル22ごとに異なっていたが、これに限られない。例えば第1識別電力の入力開始タイミングから第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間(以降第1期間という)が異なっていてもよいし、第1識別電力の入力開始タイミングから第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間(以降第2期間という)が異なっていてもよい。また、第1識別電力の入力終了タイミングから第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間(以降第3期間という)が異なっていてもよい。要は、各1次側コイル22に対する交流電力の入力パターンは、第1期間、第2期間、第3期間及びインターバル期間Tiのうち少なくとも1つの設定期間が異なるように設定されればよい。そして、特定部42は、把握部41によって把握された複数の1次側コイル22ごとに異ならせた各設定期間に対応する期間であって検知部34の検知結果から導出される検知期間と、把握部41によって把握された複数の1次側コイル22ごとに異ならせた各設定期間とを比較することにより、対象コイルを特定するとよい。
なお、「検知期間」とは、例えば第1期間が異なっている構成においては、検知部34により1回目の交流電力の検知開始タイミングから、2回目の交流電力の検知開始タイミングまでの期間である。また、例えば第3期間が異なっている構成においては、「検知期間」は、1回目の交流電力の検知終了タイミングから2回目の交流電力の検知終了タイミングまでの期間である。
○ 第1入力期間T1は、複数の1次側コイル22において同一に設定されていたが、これに限られず、複数の1次側コイル22ごとに異なるように設定されてもよい。但し、消費電力の抑制に着目すれば、第1入力期間T1は同一の方が好ましい。
○ 第1インターバル期間Tiaと第2インターバル期間Tibとの差は、第2入力期間T2と同一でも短くてもよい。
○ 非接触電力伝送システム10は、第1識別電力の入力開始タイミングが複数の1次側コイル22において同時となるように構成されていたが、これに限られず、異なるように構成されていてもよい。この場合であっても、検知間隔Tsとインターバル期間Tiとから対象コイルを特定できる。
○ インターバル期間Tiは、固有情報Dに基づいて設定されていたが、これに限られない。インターバル期間Tiの設定態様は、1次側コイル22ごとに互いに異なるように設定されていれば、任意であり、例えば予め定められた期間ずつ順次異なるように設定されてもよい。
○ 第1識別電力の電力値と第2識別電力の電力値とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、識別電力の電力値は、充電電力の電力値よりも小さかったが、これに限られず、同一であってもよい。
○ 第1入力期間T1と第2入力期間T2とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。
○ 実施形態では、規定タイミングは、複数の1次側コイル22ごとに異なっていたが、これに限られない。例えば、規定タイミングは、各1次側コイル22において同一に設定されていてもよい。詳細には、キャンセル制御部44は、第1識別電力の入力開始タイミングから規定タイミングまでの間に交流電力が検知部34により検知されなかった場合には、ブロードキャストにてキャンセル要求信号を送信する構成であってもよい。この場合、規定タイミングは、第1識別電力の入力終了タイミングから、複数のインターバル期間Tiのうち最短のインターバル期間Tiよりも短い期間が経過したタイミングに設定されているとよい。これにより、比較的早期にキャンセルすることができるため、迅速にその後の処理を行うことができる。また、キャンセル要求信号をそれぞれ送信する構成と比較して、処理の簡素化を図ることができる。
○ 識別電力指示部43は、第1識別電力の入力が開始されるように第1の送電要求信号をブロードキャストで送信し、その後、第2識別電力の入力開始タイミングとなる度に第2識別電力の入力が開始されるように第2の送電要求信号を個別に送信する構成であってもよい。この場合、キャンセル制御部44は、第1の送電要求信号の送信タイミングから規定タイミングとなるまでに検知部34によって交流電力が検知されなかった場合には、識別電力指示部43による第2の送電要求信号の送信をキャンセルするとよい。
○ キャンセル制御部44は、特定部42によって対象コイルが特定された場合、その特定されたタイミング以降の第2識別電力の入力をキャンセルする構成であってもよい。これにより、無駄な第2識別電力の入力が行われることを回避できる。
○ 把握部41による送電装置11(1次側コイル22)の把握態様については、探索信号を用いたものに限られない。例えば、送電側通信部24は、定期的に固有情報Dが設定されたビーコンを発信する構成であってもよい。この場合、受電側コントローラ35は、受電側通信部36にてビーコンが受信されたことに基づいて送電装置11を把握するとよい。これにより、探索信号を送信することなく、送電装置11を把握できる。要は、把握部41は、受電側通信部36と送電側通信部24との無線通信によって、受電側通信部36の通信範囲内に存在する送電装置11の1次側コイル22を把握する構成であればよい。
○ 実施形態では、送電装置11は1つの1次側コイル22を有していたが、これに限られず、1つの送電装置11が複数の1次側コイル22を有する構成であってもよい。この場合、送電装置11は、複数の1次側コイル22に入力される交流電力を個別に制御可能となるように構成されているとよく、例えば各1次側コイル22に対応させて複数の電源部21を備えているとよい。
かかる構成においては、送電装置11の送電側通信部24は、探索応答信号として、各1次側コイル22の固有情報が設定された探索応答信号を受電側通信部36に送信するとよい。受電側コントローラ35は、上記探索応答信号に基づいて1次側コイル22のリストを作成し、且つ、各1次側コイル22に対応させてインターバル期間Tiを設定する。この場合、各1次側コイル22のインターバル期間Tiは、各1次側コイル22の固有情報に基づいて設定されてもよいし、予め定められた期間ずつ異なるように設定されてもよい。
受電側コントローラ35は、受電側通信部36を用いて、送電装置11の送電側通信部24に対して、当該送電装置11が有する複数の1次側コイル22と複数のインターバル期間Tiとが対応付けられて設定された入力パターンに関する情報を送信する。送電側コントローラ23は、上記情報に基づいて、各1次側コイル22に対して、各1次側コイル22に対応する各インターバル期間Tiだけ隔てて各識別電力を入力させる。これにより、1次側コイル22ごとにインターバル期間Tiが異なることとなるため、対象コイルを特定できる。
なお、上記構成においては、1つの送電装置11は、複数(詳細には送電装置11が有する1次側コイル22の数と同数)の受電装置12と接続状態となり得る構成であるとよい。
○ 送電装置11の設置数は、2つに限られず、任意であり、例えば3つ以上であってもよい。要は、非接触電力伝送システム10は、1又は複数の1次側コイル22を有する送電装置11を少なくとも1つ備えていればよい。
○ キャンセル制御部44を省略してもよい。
○ 接続状態設定部45を省略してもよい。つまり、接続状態の設定は必須ではない。
○ 送電側コントローラ23は、送電装置11が対象送電装置と特定された場合には、未使用状態から使用状態に移行してもよい。送電側コントローラ23は、使用状態である場合には、送電側通信部24にて探索信号が受信された場合であっても探索応答信号を送信しないようにするとよい。これにより、使用状態の送電装置11は、使用状態となる契機となった受電装置(伝送条件を満たす受電装置12)とは別の受電装置12の把握部41の把握対象から除外される。よって、上記別の受電装置12における把握部41の把握対象の削減を図ることができる。
○ 検知部34は、2次側コイル31によって受電された交流電力を検知するものであったが、これに限られず、当該交流電力が変換された直流電力を検知する構成であってもよい。
○ 1次側コイル22を含む共振回路の共振周波数と、2次側コイル31を含む共振回路の共振周波数とは、電力伝送が可能な範囲内で異なっていてもよい。
○ 1次側コンデンサ及び2次側コンデンサを省略してもよい。この場合、1次側コイル22及び2次側コイル31の寄生容量を用いて磁場共鳴させてもよい。
○ 2次側コイル31によって受電された交流電力を、車両用バッテリ33の充電以外の用途に用いてもよい。
○ 受電装置12の搭載対象は任意であり、例えばロボットや電動車いす等に搭載されていてもよい。
○ 送電装置11は、1次側コイル22及び1次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルとを有する構成であってもよい。また、受電装置12は、2次側コイル31及び2次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルとを有する構成であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
(イ)前記送電装置は、無線通信を行う送電側通信部を備え、前記受電装置は、無線通信を行う受電側通信部を備え、前記把握部は、前記受電側通信部と前記送電側通信部との無線通信によって、前記受電側通信部の通信範囲内に存在する前記送電装置が有する前記1次側コイルを把握する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
(ロ)交流電力が入力される1又は複数の1次側コイルを有する送電装置を少なくとも1つ備え、且つ、前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な2次側コイル及び前記2次側コイルによって受電された交流電力又は当該交流電力が変換された直流電力を検知する検知部を有する受電装置を備えた非接触電力伝送システムにおいて、前記1次側コイルと前記2次側コイルとは、予め定められた伝送条件が成立している場合に、非接触で電力伝送が行われるものであり、前記受電装置は、前記1次側コイルを把握する把握部を備え、前記非接触電力伝送システムは、前記把握部によって複数の前記1次側コイルが把握された場合には、当該把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのうち前記伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部を備え、前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのそれぞれに対して、前記交流電力としてのパルスが予め定められた規定期間内に所定回数入力されるように前記複数の1次側コイルに対する前記交流電力の入力制御を行う識別電力制御部を備え、前記識別電力制御部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに前記規定期間内の前記パルスの入力回数を異ならせるものであり、前記特定部は、前記規定期間内に前記検知部により前記交流電力が検知された検知回数と、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに設定された前記パルスの入力回数とを比較することにより、前記対象コイルを特定することを特徴とする非接触電力伝送システム。
10…非接触電力伝送システム、11…送電装置、12…受電装置、22…1次側コイル、23…送電側コントローラ、24…送電側通信部、31…2次側コイル、34…検知部、35…受電側コントローラ、36…受電側通信部、41…把握部、42…特定部、43…識別電力指示部、44…キャンセル制御部、45…接続状態設定部、D…固有情報、Ti…インターバル期間。

Claims (5)

  1. 交流電力が入力される1又は複数の1次側コイルを有する送電装置を少なくとも1つ備え、且つ、前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電可能な2次側コイル及び前記2次側コイルによって受電された交流電力又は当該交流電力が変換された直流電力を検知する検知部を有する受電装置を備えた非接触電力伝送システムにおいて、
    前記1次側コイルと前記2次側コイルとは、予め定められた伝送条件が成立している場合に、非接触で電力伝送が行われるものであり、
    前記受電装置は、前記1次側コイルを把握する把握部を備え、
    前記非接触電力伝送システムは、前記把握部によって複数の前記1次側コイルが把握された場合には、当該把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのうち前記伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部を備え、
    前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのそれぞれに対して、前記交流電力としての第1識別電力が入力され、当該第1識別電力の入力後に前記交流電力としての第2識別電力が入力されるように前記複数の1次側コイルに対する前記交流電力の入力制御を行う識別電力制御部を備え、
    前記識別電力制御部は、
    前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、
    前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間、
    前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、
    及び前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間のうち少なくとも1つの設定期間を、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせるものであり、
    前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間に対応する期間であって前記検知部の検知結果から導出される検知期間と、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間とを比較することにより、前記対象コイルを特定することを特徴とする非接触電力伝送システム。
  2. 前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間は、前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間であるインターバル期間であり、
    前記第1識別電力が入力される第1入力期間は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルにおいて同一に設定されている請求項1に記載の非接触電力伝送システム。
  3. 前記第1識別電力の入力開始タイミングから、前記第1識別電力の入力終了タイミング後であって前記第2識別電力の入力開始タイミングよりも前の規定タイミングまでの間に、前記検知部により前記交流電力が検知されなかった場合には、前記識別電力制御部によって行われる前記第2識別電力の入力をキャンセルするキャンセル制御部を備えている請求項1又は請求項2に記載の非接触電力伝送システム。
  4. 前記設定期間は、前記1次側コイルの固有情報に基づいて設定される請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
  5. 交流電力が入力される1次側コイルを有する送電装置から非接触で交流電力を受電可能な受電装置において、
    予め定められた伝送条件が成立している場合に前記1次側コイルに入力される前記交流電力を非接触で受電する2次側コイルと、
    前記2次側コイルによって受電された交流電力又は当該交流電力が変換された直流電力を検知する検知部と、
    前記1次側コイルを把握する把握部と、
    前記把握部によって複数の前記1次側コイルが把握された場合には、当該把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのうち前記伝送条件を満たす対象コイルを特定する特定部と、
    を備え、
    前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルのそれぞれに対して前記交流電力としての第1識別電力が入力され、当該第1識別電力の入力後に前記交流電力としての第2識別電力が入力されるように前記複数の1次側コイルに対する前記交流電力の入力制御を指示する指示部を備え、
    前記指示部は、
    前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、
    前記第1識別電力の入力開始タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間、
    前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力開始タイミングまでの期間、
    及び前記第1識別電力の入力終了タイミングから前記第2識別電力の入力終了タイミングまでの期間のうち少なくとも1つの設定期間を、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせるように指示するものであり、
    前記特定部は、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間に対応する期間であって前記検知部の検知結果から導出される検知期間と、前記把握部によって把握された前記複数の1次側コイルごとに異ならせた前記各設定期間とを比較することにより、前記対象コイルを特定することを特徴とする受電装置。
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