CN104871400B - 车辆、送电装置以及供电系统 - Google Patents

Abstract

车辆具备受电部和RFID标签。受电部以非接触方式接受从送电部输出的电力。RFID标签预先存储用于在送电装置中识别该车辆的识别信息，该识别信息是能够被送电装置以非接触方式读出的信息。在此，RFID标签配置在向停车框内引导该车辆时的车辆行进方向的车体顶端部(车体后方端)。

Description

车辆、送电装置以及供电系统

技术领域

本发明涉及车辆、送电装置以及供电系统，尤其涉及从送电装置向车辆以非接触方式供给电力的供电系统中的送电装置与车辆之间的配对技术。

背景技术

不使用电源线和送电电缆的非接触的无线电力传送正在受到关注，有人提出了将该无线电力传送应用于从车辆外部的电源(以下也称为“外部电源”)接受电力供给的电动汽车、混合动力车辆等。在这样的非接触的供电系统中，需要适当进行送电装置与受电装置(车辆)之间的识别(配对)。

日本特开2007-19719号公报(专利文献1)公开了如下技术：在具备便携终端装置和用于识别该便携终端装置的用户以实现防盗的可携带的无线通信单元的系统中，通过来自设置于无线通信单元的RFID的信号来判断认证对象的便携终端装置是否处于特定区域内(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-19719号公报

发明内容

发明要解决的问题

RFID(Radio Frequency Identification：无线射频识别)是使用RFID标签和RFID读取器进行个体识别的技术，RFID标签存储有ID信息，RFID读取器通过与RFID标签进行无线通信来从RFID标签读取信息。在将这样的RFID技术应用于非接触供电系统中的送电装置与车辆之间的配对的情况下，存在如下问题。

即，RFID的可通信距离通常较短，因此，有可能产生向设置有送电装置的送电部的停车框内停车在送电装置与车辆之间的配对确立之前就完成的状况。在这样的情况下，送电装置与车辆之间的配对在停车完成后确立，能够在配对确立后判断是否停车在合适位置，因此，在未能停车在合适位置的情况下，必须再次进行停车动作，缺乏便利性。

因此，本发明是为了解决该问题而完成的，其目的在于在从送电装置向车辆以非接触方式供给电力的供电系统中，使得能够提早确立送电装置与车辆之间的配对。

用于解决问题的手段

根据本发明，车辆是从送电装置接受电力的车辆，具备受电部和ID标签。受电部以非接触方式接受从送电装置输出的电力。ID标签预先存储用于在送电装置中识别该车辆的识别信息，该识别信息能够被送电装置以非接触方式读出。在此，ID标签配置于向用于从送电装置接受电力的停车框内引导该车辆时的车辆行进方向的车体顶端部。

优选，车辆还具备另一个ID标签。该另一个ID标签配置于在车体前后方向上与ID标签相反侧的车体端部，预先存储能够被送电装置以非接触方式读出的识别信息。

另外，优选，车辆还具备另一个ID标签。该另一个ID标签接近受电部而配置，预先存储能够被送电装置以非接触方式读出的识别信息。

进而优选，受电部配设于车体下部。并且，接近受电部而配置的上述另一个ID标签，在从受电部到车体前方端的距离和从受电部到车体后方端的距离中距离较长的一方的车体端部侧，接近受电部而配置。

通过这样的配置，在从受电部到车体前方端的距离和从受电部到车体后方端的距离中距离较长的一方的车体端部侧配置有ID标签的情况下，能够缩小该ID标签与另一个ID标签之间的距离。由此，即使ID标签和另一个ID标签的读取范围窄，由于能够读取ID标签和另一个ID标签的某一方的范围变大，所以在车辆进入停车框内时送电装置与车辆的配对也不容易中断。

优选，ID标签在车体左右方向上配置于大致中央。

优选，车辆还具备与送电装置进行无线通信的通信部。在被送电装置读出的识别信息所表示的车辆信息与从通信部向送电装置发送的信息所表示的车辆信息对应的情况下，该车辆被识别为应该从送电装置被供给电力的车辆。

进而优选，ID标签与送电装置的可通信距离比通信部与送电装置的可通信距离短。

优选，受电部的固有频率与送电装置的送电部的固有频率之差为受电部的固有频率或送电部的固有频率的±10％以下。

另外，优选，受电部与送电装置的送电部的耦合系数为0.3以下。

另外，优选，受电部通过形成在受电部与送电装置的送电部之间的磁场和形成在受电部与送电部之间的电场的至少一方，从送电部接受电力。磁场和电场形成在受电部与送电部之间，且以特定的频率振动。

另外，根据本发明，送电装置是向车辆供给电力的送电装置，具备送电部和读出部。送电部以非接触方式向车辆输出电力。读出部从设置于车辆的ID标签以非接触方式读出预先存储于ID标签的用于识别车辆的识别信息。在此，读出部在用于向车辆供给电力的停车框内配置于车辆进入端附近，该车辆进入端是所述车辆向停车框内进入的端。

优选，送电装置还具备另一个读出部。该另一个读出部接近送电部而配置，从ID标签以非接触方式读出预先存储于ID标签的识别信息。

另外，根据本发明，供电系统是从送电装置向车辆以非接触方式供给电力的供电系统。车辆具备受电部和ID标签。受电部以非接触方式接受从送电装置输出的电力。ID标签预先存储用于在送电装置中识别该车辆的识别信息。送电装置具备送电部和读出部。送电部向受电部以非接触方式输出电力。读出部从ID标签以非接触方式读出识别信息。在此，ID标签配置于向用于从送电装置向车辆供给电力的停车框内引导车辆时的车辆行进方向的车体顶端部。

优选，读出部在停车框内配置于车辆进入端附近，该车辆进入端是车辆向停车框内进入的端。

发明效果

在本发明中，在车辆中，由于在向用于从送电装置接受电力的停车框内引导该车辆时的车辆行进方向的车体顶端部配置ID标签，所以能够通过送电装置提早读取存储于ID标签的车辆识别信息。因此，根据本发明，能够提早确立送电装置与车辆之间的配对。结果，能够从容地进行停车动作时的对位等。

附图说明

图1是本发明的实施方式的供电系统的整体结构图。

图2是供电系统的另一例的整体结构图。

图3是从送电装置向车辆传送电力时的等价电路图。

图4是示出电力传送系统的模拟模型的图。

图5是示出送电部与受电部的固有频率的偏差和电力传送效率的关系的图。

图6是示出在将固有频率固定的状态下使空气间隙变化时的电力传送效率和向送电部供给的电流的频率的关系的图表。

图7是示出距电流源或磁流源的距离和电磁场的强度的关系的图。

图8是示出RFID标签和RFID读取器的配置例的图。

图9是用于说明在车辆和送电装置中执行的认证处理的第1流程图。

图10是用于说明在车辆和送电装置中执行的认证处理的第2流程图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注相同标号，不反复对其进行说明。

(供电系统的结构)

图1是本发明的实施方式的供电系统10的整体结构图。参照图1，供电系统10具备车辆100和送电装置200。送电装置200包括电源装置210、送电部220以及RFID读取器270。

电源装置210产生具有预定频率的交流电力。作为一例，电源装置21从商用电源400接受电力而产生高频的交流电力，并将其产生的交流电力供给到送电部220。送电部220经由在送电部220的周围产生的电磁场，向车辆100的受电部110以非接触方式供给电力。

电源装置210包括通信部230、送电ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)240、电源部250以及匹配器260。送电部220包括线圈221(以下也称为“谐振线圈”，也可以适当称为“共振线圈”等)、电容器222以及线圈223(以下也称为“电磁感应线圈”)。

电源部250由来自送电ECU240的控制信号MOD控制，将从商用电源400等交流电源接受的电力变换为高频电力。电源部250将其变换后的高频电力经由匹配器260供给到电磁感应线圈223。另外，电源部250将由未图示的电压传感器和电流传感器分别检测出的送电电压Vtr和送电电流Itr的各检测值输出到送电ECU240。

匹配器260用于调整送电部220的阻抗，典型地由包括电抗器和电容器的电路构成。通过匹配器260进行的阻抗调整可以固定，也可以可变。在匹配器260可变的情况下，基于来自送电ECU240的控制信号SE10来调整阻抗。此外，也可以构成为电源部250包括匹配器260的功能。

电磁感应线圈223能够通过电磁感应与谐振线圈221磁耦合。电磁感应线圈223将从电源部250供给的高频电力通过电磁感应传递给谐振线圈221。

谐振线圈221将从电磁感应线圈223传递的电力以非接触方式向车辆100的受电部110所包含的谐振线圈111传送。此外，关于受电部110与送电部220之间的非接触电力传送，将在之后进行详细说明。

通信部230是用于在送电装置200与车辆100之间进行无线通信的通信接口，与车辆100的通信部160进行信息INFO的授受。通信部230接收从车辆100的通信部160发送的车辆信息、指示送电开始、停止的信号等，并将其接收到的信息、信号等输出到送电ECU240。另外，通信部230将从送电ECU240接收的送电电压Vtr和送电电流Itr等信息发送给车辆100。

RFID读取器270是用于以非接触方式读出设置于车辆100的RFID标签155的信息的读出部。RFID读取器270包括未图示的天线，使用该天线，例如通过电磁感应向车辆100的RFID标签155发送电力，并接收响应于此而从RFID标签155发送的信息。使用了该RFID的通信与利用通信部230的通信相比，可通信距离较短。并且，RFID读取器270将从RFID标签155接收到的信息SIG10输出到送电ECU240。

送电ECU240包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、存储装置以及输入输出缓冲器等(均未图示)，被输入来自各传感器等的信号和/或向各设备输出控制信号，并且进行送电装置200中的各设备的控制。此外，这些控制不限于利用软件的处理，也可以利用专用的硬件(电子电路)进行处理。

另一方面，除了上述RFID标签155之外，车辆100还包括受电部110、匹配器170、整流器180、充电继电器(以下也称为“CHR(CHarging Relay)”)185以及蓄电装置190。另外，车辆100还包括系统主继电器(以下也称为“SMR(System Main Relay)”)115、功率控制单元(以下也称为“PCU(Power Control Unit)”)120、电动发电机130、动力传递装置140、驱动轮150、通信部160、电压传感器195、电流传感器196以及车辆ECU300。受电部110包括线圈111(以下也称为“谐振线圈”，也可以适当称为“共振线圈”等)、电容器112以及线圈113(以下也称为“电磁感应线圈”)。

此外，在该实施方式中，虽然以电动汽车(Electric Vehicle)为代表来说明车辆100，但只要是能够使用蓄积于蓄电装置190的电力进行行驶的车辆，则车辆100的结构不限于此。作为车辆100的其他例子，包括搭载有发动机的混合动力车辆、搭载有燃料电池的燃料电池车等。

谐振线圈111从送电装置200的谐振线圈221以非接触方式接受电力。电磁感应线圈113能够通过电磁感应与谐振线圈111磁耦合。电磁感应线圈113通过电磁感应取出由谐振线圈111接受到的电力，并经由匹配器170输出到整流器180。

匹配器170用于调整接受由谐振线圈111接受到的电力的负载的输入阻抗，与送电装置200的匹配器260同样地具有例如包括电容器和电抗器的电路(未图示)。

整流器180对经由匹配器170从电磁感应线圈113接受的交流电力进行整流，将其整流后的直流电力输出到蓄电装置190。作为整流器180，例如可以设为包括二极管桥和平滑用的电容器(均未图示)的静止型的电路结构。作为整流器180，也可以采用使用开关控制进行整流的所谓的开关调节器。在整流器180包含于受电部110的情况下，为了防止伴随于电磁场的开关元件的误动作等，更优选设为二极管桥这样的静止型的整流器。

CHR185电连接在整流器180与蓄电装置190之间。CHR185由来自身车辆ECU300的控制信号SE2控制，对从整流器180向蓄电装置190的电力的供给和切断进行切换。

蓄电装置190是构成为能够再充电的电力储存元件。蓄电装置190例如构成为包括锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、双电层电容器等蓄电元件。

蓄电装置190蓄积由受电部110接受并由整流器180整流后的电力。另外，蓄电装置190也经由SMR115与PCU120连接。并且，蓄电装置190向PCU120供给用于产生车辆驱动力的电力。进而，蓄电装置190从PCU120接受由电动发电机130发电产生的电力并蓄积该电力。

另外，在蓄电装置190设置有分别用于检测蓄电装置190的电压VB和电流IB的电压传感器和电流传感器(均未图示)。这些传感器的检测值被输出到车辆ECU300。车辆ECU300基于该电压VB和电流IB的各检测值运算蓄电装置190的充电状态(也称为“SOC(State OfCharge)”，将满充电状态作为100％而以0～100％来表示)。

SMR115电连接在蓄电装置190与PCU120之间。SMR115由来自身车辆ECU300的控制信号SE1控制，对蓄电装置190与PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。

PCU120包括转换器和/或变换器(均未图示)。转换器由来自身车辆ECU300的控制信号PWC控制，在蓄电装置190与变换器之间进行电压变换。变换器由来自身车辆ECU300的控制信号PWI控制，使用由转换器电压变换后的电力来驱动电动发电机130。

电动发电机130是交流旋转电机，例如由具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机构成。电动发电机130的输出转矩经由动力传递装置140传递到驱动轮150。车辆100使用该转矩来行驶。在车辆100再生制动时，电动发电机130能够利用驱动轮150的旋转力进行发电。并且，由电动发电机130发电产生的电力由PCU120进行电压变换并蓄积于蓄电装置190。

此外，在除了电动发电机130之外还搭载有发动机(未图示)的混合动力车辆中，通过使发动机和电动发电机130协调地动作来产生所需的车辆驱动力。在该情况下，通过使用发动机的动力进行发电，也能够对蓄电装置190进行充电。

通信部160是用于在车辆100与送电装置200之间进行无线通信的通信接口，与送电装置200的通信部230进行信息INFO的授受。在从通信部160向送电装置200输出的信息INFO中，包括来自身车辆ECU300的车辆信息、指示送电开始、停止的信号等。

RFID标签155包括天线和预先存储有车辆信息的存储部(均未图示)。当从送电装置200的RFID读取器270通过天线向RFID标签155供给电力时，RFID标签155通过天线来发送存储于存储部的信息。此外，在该实施方式中，设置有多个RFID标签155，各RFID标签配置于车辆100的前方端、后方端以及受电部220附近。关于RFID标签155和送电装置200的RFID读取器270的配置结构，将在之后进行详细说明。

车辆ECU300包括CPU、存储装置以及输入输出缓冲器等(均未图示)，被输入来自各传感器等的信号和/或向各设备输出控制信号，并且进行车辆100中的各设备的控制。此外，这些控制不限于利用软件的处理，也可以利用专用的硬件(电子电路)进行处理。

电压传感器195检测受电部110的受电电压Vre。电流传感器196检测受电部110的受电电流Ire。受电电压Vre和受电电流Ire的各检测值被发送到车辆ECU300，用于电力传送效率的运算等。

此外，在图1中，虽然示出了受电部110和送电部220分别具有电磁感应线圈113、223的结构，但也可以如图2所示的供电系统10A那样，设为受电部110A和送电部220A不具备电磁感应线圈的结构。在该情况下，在送电部220A中，谐振线圈221与匹配器260连接，在受电部110A中，谐振线圈111与整流器180连接。

此外，在送电部220A中，电容器224串联连接于谐振线圈221而与谐振线圈221形成LC谐振电路，但电容器224也可以并联连接于谐振线圈221。另外，在受电部110A中，电容器114也串联连接于谐振线圈111而与谐振线圈111形成LC谐振电路，但电容器114也可以并联连接于谐振线圈111。

另外，如图2所示，作为车辆中的阻抗调整单元，也可以构成为取代图1中的匹配器170而设置对由整流器180整流后的直流电压进行变换的DC/DC转换器170A。

(电力传送的原理)

图3是从送电装置200向车辆100传送电力时的等价电路图。参照图3，在送电装置200中，送电部220的电磁感应线圈223与谐振线圈221隔开预定的间隔，例如与谐振线圈221设置在大致同轴上。电磁感应线圈223通过电磁感应与谐振线圈221磁耦合，通过电磁感应将从电源装置210供给的高频电力供给到谐振线圈221。

谐振线圈221与电容器222一起形成LC谐振电路。此外，如后所述，在车辆100的受电部110中也形成LC谐振电路。由谐振线圈221和电容器222形成的LC谐振电路的固有频率与受电部110的LC谐振电路的固有频率之差为前者的固有频率或后者的固有频率的±10％以下。并且，谐振线圈221通过电磁感应从电磁感应线圈223接受电力，以非接触方式向车辆100的受电部110输送电力。

此外，电磁感应线圈223为了使得容易从电源装置210向谐振线圈221供电而设置，也可以如图2所示那样不设置电磁感应线圈223而将电源装置210与谐振线圈221直接连接。另外，电容器222为了调整谐振电路的固有频率而设置，在利用谐振线圈221的寄生容量能够得到期望的固有频率的情况下，也可以构成为不设置电容器222。

另一方面，在车辆100中，受电部110的谐振线圈111与电容器112一起形成LC谐振电路。如上所述，由谐振线圈111和电容器112形成的LC谐振电路的固有频率与送电装置200的送电部220中的由谐振线圈221和电容器222形成的LC谐振电路的固有频率之差为前者的固有频率或后者的固有频率的±10％。并且，谐振线圈111从送电装置200的送电部220以非接触方式接受电力。

电磁感应线圈113与谐振线圈111隔开预定的间隔而例如与谐振线圈111设置在大致同轴上。电磁感应线圈113通过电磁感应与谐振线圈111磁耦合，通过电磁感应取出由谐振线圈111接受到的电力并向电负载118输出。此外，电负载118是利用由受电部110接受到的电力的电气设备，具体而言，统括性地表示匹配器170(图1)以后的电气设备。

此外，电磁感应线圈113为了容易取出来自谐振线圈111的电力而设置，也可以如图2所示那样不设置电磁感应线圈113而将谐振线圈111与电负载118直接连接。另外，电容器112用于调整谐振电路的固有频率，在能够利用谐振线圈111的寄生容量来得到所希望的固有频率的情况下，也可以构成为不设置电容器112。

在送电装置200中，从电源装置210向电磁感应线圈223供给高频的交流电力，使用电磁感应线圈223向谐振线圈221供给电力。这样，能量(电力)通过形成在谐振线圈221与车辆100的谐振线圈111之间的磁场而从谐振线圈221向谐振线圈111移动。移动到谐振线圈111的能量(电力)使用电磁感应线圈113取出，被传送给车辆100的电负载118。

如上所述，在该电力传送系统中，送电装置200的送电部220的固有频率与车辆100的受电部110的固有频率之差为送电部220的固有频率或受电部110的固有频率的±10％以下。通过在这样的范围内设定送电部220和受电部110的固有频率，能够提高电力传送效率。另一方面，若上述固有频率之差比±10％大，则电力传送效率比10％小，有可能产生电力传送时间变长等弊端。

此外，送电部220(受电部110)的固有频率意味着构成送电部220(受电部110)的电路(谐振电路)进行自由振动的情况下的振动频率。此外，在构成送电部220(受电部110)的电路(谐振电路)中，使制动力或电阻实质为零时的固有频率也被称作送电部220(受电部110)的谐振频率。

使用图4和图5，对解析固有频率之差与电力传送效率的关系而得到的模拟结果进行说明。图4是示出电力传送系统的模拟模型的图。另外，图5是示出送电部与受电部的固有频率的偏差和电力传送效率的关系的图。

参照图4，电力传送系统89具备送电部90和受电部91。送电部90包括第1线圈92和第2线圈93。第2线圈93包括谐振线圈94和设置于谐振线圈94的电容器95。受电部91具备第3线圈96和第4线圈97。第3线圈96包括谐振线圈99和连接于该谐振线圈99的电容器98。

将谐振线圈94的电感设为电感Lt，将电容器95的电容设为电容C1。另外，将谐振线圈99的电感设为电感Lr，将电容器98的电容设为电容C2。在这样设定各参数时，第2线圈93的固有频率f1由下述式(1)表示，第3线圈96的固有频率f2由下述式(2)表示。

f1＝1/{2π(Lt×C1)^1/2}… (1)

f2＝1/{2π(Lr×C2)^1/2}… (2)

在此，在将电感Lr和电容C1、C2固定而仅使电感Lt变化的情况下，将第2线圈93与第3线圈96的固有频率的偏差和电力传送效率的关系示于图5。此外，在该模拟中，谐振线圈94和谐振线圈99的相对位置关系设为固定，进而，向第2线圈93供给的电流的频率是一定的。

图5所示的图表中，横轴表示固有频率的偏差(％)，纵轴表示一定频率的电流下的电力传送效率(％)。固有频率的偏差(％)由下述式(3)表示。

(固有频率的偏差)＝{(f1-f2)/f2}×100(％)… (3)

从图5明显可知，在固有频率的偏差(％)为0％的情况下，电力传送效率接近100％。在固有频率的偏差(％)为±5％的情况下，电力传送效率成为40％左右。在固有频率的偏差(％)为±10％的情况下，电力传送效率成为10％左右。在固有频率的偏差(％)为±15％的情况下，电力传送效率成为5％左右。即，可知，通过设定第2线圈93和第3线圈96的固有频率以使得固有频率的偏差(％)的绝对值(固有频率之差)成为第3线圈96的固有频率的10％以下的范围，能够将电力传送效率提高至实用等级。进而，通过设定第2线圈93和第3线圈96的固有频率以使得固有频率的偏差(％)的绝对值成为第3线圈96的固有频率的5％以下，能够进一步提高电力传送效率，因而优选。此外，作为模拟软件，采用了电磁场解析软件(JMAG(注册商标)：株式会社JSOL制)。

再次参照图3，送电部220和受电部110通过形成在送电部220与受电部110之间的磁场和电场的至少一方，以非接触方式进行电力授受。形成在送电部220与受电部110之间的磁场和/或电场以特定的频率进行振动。并且，通过电磁场使送电部220和受电部110谐振(共振)，从而从送电部220向受电部110传送电力。

在此，对形成在送电部220周围的特定的频率的磁场进行说明。“特定的频率的磁场”典型地与电力传送效率和向送电部220供给的电流的频率具有关联性。因此，首先对电力传送效率与向送电部220供给的电流的频率的关系进行说明。从送电部220向受电部110传送电力时的电力传送效率根据送电部220与受电部110之间的距离等各种各样的要因而变化。例如，将送电部220和受电部110的固有频率(谐振频率)设为f0，将向送电部220供给的电流的频率设为f3，将送电部220与受电部110之间的空气间隙设为空气间隙AG。

图6是示出在将固有频率f0固定的状态下使空气间隙AG变化时的电力传送效率与向送电部220供给的电流的频率f3的关系的图表。参照图6，横轴表示向送电部220供给的电流的频率f3，纵轴表示电力传送效率(％)。效率曲线L1示意性示出空气间隙AG小时的电力传送效率与向送电部220供给的电流的频率f3的关系。如该效率曲线L1所示，在空气间隙AG小的情况下，电力传送效率的峰值在频率f4、f5(f4<f5)下产生。若增大空气间隙AG，则电力传送效率升高时的2个峰值以彼此接近的方式变化。并且，如效率曲线L2所示，在使空气间隙AG大于预定距离时，电力传送效率的峰值成为1个，在向送电部220供给的电流的频率为频率f6时电力传送效率成为峰值。若使空气间隙AG与效率曲线L2的状态相比进一步增大，则如效率曲线L3所示，电力传送效率的峰值变小。

例如，作为用于实现电力传送效率的提高的方法，可考虑如下方法。作为第1方法，可考虑如下方法：配合空气间隙AG，将向送电部220供给的电流的频率设为一定，使电容器222和/或电容器112的电容变化，从而使送电部220与受电部110之间的电力传送效率的特性变化。具体而言，在将向送电部220供给的电流的频率设为一定的状态下，调整电容器222和电容器112的电容，以使得调整电力传送效率成为峰值。在该方法中，与空气间隙AG的大小无关，在送电部220和受电部110中流动的电流的频率是一定的。

另外，作为第2方法，基于空气间隙AG的大小来调整向送电部220供给的电流的频率。例如，在电力传送特性成为效率曲线L1的情况下，向送电部220供给频率f4或f5的电流。在频率特性成为效率曲线L2、L3的情况下，向送电部220供给频率f6的电流。在该情况下，变成配合空气间隙AG的大小来使在送电部220和受电部110中流动的电流的频率变化。

在第1方法中，在送电部220中流动的电流的频率成为固定的一定的频率，在第2方法中，在送电部220中流动的频率成为根据空气间隙AG适当变化的频率。通过第1方法、第2方法等，向送电部220供给被设定成电力传送效率升高的特定的频率的电流。通过在送电部220中流动特定的频率的电流，在送电部220的周围会形成以特定的频率振动的磁场(电磁场)。受电部110通过形成在受电部110与送电部220之间且以特定的频率振动的磁场来从送电部220接受电力。因此，“以特定的频率振动的磁场”不限于固定的频率的磁场。此外，在上述例子中，虽然着眼于空气间隙AG来设定向送电部220供给的电流的频率，但电力传送效率也根据送电部220与受电部110的水平方向的偏差等其他要因而变化，有时基于该其他要因来调整向送电部220供给的电流的频率。

此外，在上述说明中，虽然在送电部220和受电部110中采用了线圈(例如螺旋线圈)，但也可以取代线圈而采用曲折线等天线等。在采用了曲折线等天线等的情况下，通过在送电部220中流动特定的频率的电流，在送电部220的周围会形成特定的频率的电场。并且，通过该电场在送电部220与受电部110之间进行电力传送。

在该电力传送系统中，通过利用电磁场的“静电磁场”处于支配地位的邻近场(瞬逝场)来谋求送电和受电效率的提高。

图7是示出距电流源或磁流源的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图7，电磁场包括3种成分。曲线k1是与距波源的距离成反比例的成分，称为“辐射电磁场”。曲线k2是与距波源的距离的平方成反比例的成分，称为“感应电磁场”。另外，曲线k3是与距波源的距离的立方成反比例的成分，称为“静电磁场”。此外，在将电磁场的波长设为“λ”时，“辐射电磁场”、“感应磁场”以及“静电磁场”的强度成为大致相等的距离可以表示为λ/2π。

“静电磁场”是电磁波的强度随着距波源的距离的增大而急剧减少的区域，在该实施方式的电力传送系统中，利用该“静电磁场”处于支配地位的邻近场(瞬逝场)来进行能量(电力)的传送。即，在“静电磁场”处于支配地位的邻近场中，使具有相近的固有频率的送电部220和受电部110(例如一对LC谐振线圈)共振，从而从送电部220向另一方的受电部110传送能量(电力)。该“静电磁场”不向远方传播能量，因此，与通过将能量传播至远方的“辐射电磁场”来传送能量(电力)的电磁波相比，共振法能够以更少的能量损失来进行送电。

这样，在该电力传送系统中，通过电磁场使送电部220和受电部110谐振(共振)，从而在送电部220与受电部110之间以非接触方式传送电力。形成在送电部220与受电部110之间的这样的电磁场有时例如称为邻近场谐振(共振)耦合场。送电部220与受电部110之间的耦合系数(κ)例如为0.3以下左右，优选为0.1以下。当然，也可以采用0.1～0.3左右的范围的耦合系数(κ)。耦合系数(κ)不限于这样的值，可采用电力传送良好的各种值。

此外，将电力传送中的如上所述的送电部220与受电部110的耦合例如称为“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“磁场谐振(共振)耦合”、“邻近场谐振(共振)耦合”、“电磁场谐振耦合”、“电场谐振耦合”等。“电磁场谐振耦合”意味着包括“磁共振耦合”、“磁场共振耦合”、“电场谐振耦合”的全部的耦合。

在送电部220和受电部110如上述那样由线圈形成的情况下，送电部220和受电部110主要通过磁场耦合，形成“磁共振耦合”或“磁场共振耦合”。此外，送电部220和受电部110例如也可以采用曲折线等天线，在该情况下，送电部220和受电部110主要通过电场耦合，形成“电场共振耦合”。

(送电装置与车辆之间的认证处理的说明)

在如上所述的供电系统中，由于以非接触方式进行电力传送，所以关于送电装置与车辆之间的各种信息的传递，通常也通过利用通信部的无线通信来进行。关于使用了该通信部的无线通信，为了向多个车辆通知送电装置可利用，或者为了能够从车辆探索多个送电装置中的可利用的送电装置，通常将可通信范围设计成比较大的范围。

然而，由于该可通信范围较大，所以送电装置识别为供电对象的车辆和想要在设置有该送电装置的送电部的停车框内停车而接受供电的车辆有可能不一致。具体而言，该送电装置可能会将在设置有其他送电装置的相邻的停车框内停车的车辆识别为供电对象。若发生这样的不一致，则无法适当掌握从送电装置实际接受供电的车辆的规格和/或蓄电装置的充电状态，所以无法正确进行充电动作。

或者，在向设置有送电装置的停车框的停车动作开始之后，在由于某些理由而停止停车动作、车辆从该停车框移动了的情况下，由于使用了通信部的无线通信的可通信范围较大，所以也有可能会在送电装置与车辆之间不必要地继续识别(配对)，导致其他车辆利用该送电装置的机会减少。

因此，在这样的供电系统中，使送电装置与车辆之间的彼此配对及其设定/解除的定时合适是重要的。因此，在该实施方式中，如图1、2所示，通过与利用通信部160、230的通信并用可通信范围比利用通信部160、230的通信小的、使用了RFID标签155和RFID读取器270的利用RFID的通信，来提高送电装置200与车辆100之间的配对的可靠性。

另一方面，在利用RFID的通信中，有可能因其可通信范围小而产生向设置有送电装置200的送电部220的停车框内的停车在送电装置200与车辆100之间的配对确立之前就完成的状况。在这样的情况下，送电装置200与车辆100之间的配对在停车完成后确立，在配对确立后才能够判断是否停车到了合适位置，因此，在未能停车到合适位置的情况下，必须再次进行停车动作。

因此，在该实施方式中，为了能够提早确立送电装置200与车辆100之间的配对，在向设置有送电部220的停车框内引导车辆100时的车辆行进方向的车体顶端部配置RFID标签155。具体而言，在该实施方式中，设想车辆100以前进方式停车到停车框的情况和以后退方式停车到停车框的情况，在车辆100的车体前方端和车体后方端分别设置RFID标签155。

此外，车体的“顶端”不是仅意味着车体的最顶端部，例如，关于车体前方端，意味着比前轮靠车体前方的部分，关于车体后方端，意味着比后轮靠车体后方的部分。

另外，在该实施方式中，为了高精度地检测车辆100的受电部110的位置，在受电部110附近也设置RFID标签155。即，在利用RFID的通信中，能够通过使用公知的距离推定方法来检测RFID读取器与RFID标签之间的距离。因此，通过例如从3个RFID读取器对设置在受电部110附近的RFID标签进行距离检测，能够使用3点测量的原理来检测受电部110的位置。

此外，为了避免与对应于相邻停车框的送电装置的误配对，在车体前方端、车体后方端以及受电部附近分别配置的各RFID标签155优选配置在车体左右方向的大致中央。

图8是示出RFID标签155和RFID读取器270的配置例的图。此外，在该图8中，以车辆100以后退方式向停车框280停车的情况为代表进行说明。

参照图8，车辆100包括受电部110和3个RFID标签155-1～155-3。RFID标签155-1配置于车体后方端。即，RFID标签155-1配置于向设置有送电部220的停车框280内引导车辆100时的车辆行进方向的车体顶端部。RFID标签155-2配置于车体前方端。在车辆100以前进方式向停车框内停车的情况下，RFID标签155-2成为配置于车辆行进方向的车体顶端部的RFID标签。

在该实施方式中，受电部110配置于偏向车体后方的车体下部。并且，RFID标签155-3配置于受电部110的车体前方侧端部。即，RFID标签155-3在从受电部110到车体前方端的距离和从受电部110到车体后方端的距离中距离较长的一方的车体前方侧，接近所述受电部110而配置。由此，能够避免由RFID标签155-2与RFID标签155-3的间隔过大引起的RFID的通信中断。

另一方面，送电装置200包括送电部220和RFID读取器270-1～270-6。送电部220与车辆100的受电部110的配置对应地配置于停车框280内的合适的场所。RFID读取器270-1配置于比送电部220靠车辆进入端侧，该车辆进入端是车辆向停车框280内进入的端。在该实施方式中，RFID读取器270-1配置于停车框280的车辆进入端附近。如上所述，通过在车辆100中将RFID标签155-1配置于车体后方端，能够在停车动作时提早完成送电装置200与车辆100的配对，进而，通过将RFID读取器270-1配置于停车框280的车辆进入端附近，能够最大限度地在早期阶段完成送电装置200与车辆100的配对。此外，若将RFID读取器270-1配置于停车框280的外部，则对向其他停车框停车的车辆进行检测的可能性会升高，因而不优选。

RFID读取器270-2、270-3比较接近RFID读取器270-1而配置，例如分别配置于RFID读取器270-1的左右。该RFID读取器270-2、270-3为了在配置于受电部110的端部的RFID标签155-3接近时通过RFID读取器270-1～270-3算出车高(受电部110距地面的高度)而设置。即，通过从RFID读取器270-1～270-3分别检测RFID标签155-3的距离，能够使用3点测量的原理算出RFID标签155-3的位置(高度)，能够使用该算出结果算出车高(受电部110距地面的高度)。

此外，车高规定送电部220与受电部110之间的距离，对送电部220与受电部110之间的阻抗有影响。因此，在该实施方式中，根据车高调整匹配器170(也可以是送电装置200侧的匹配器260)从而调整阻抗，谋求送电部220与受电部110之间的电力传送效率的提高。

RFID读取器270-4～270-6配置于送电部220附近，为了检测受电部110相对于送电部220的相对位置关系而设置。作为一例，RFID读取器270-4配置于送电部220的端部，RFID读取器270-5、270-6分别比较接近RFID读取器270-1而配置于RFID读取器270-4的左右。利用与RFID读取器270-1～270-3对RFID标签的位置检测同样的原理，通过RFID读取器270-4～270-6来检测受电部110相对于送电部220的相对位置，基于该检测结果来执行受电部110相对于送电部220的对位处理。

此外，在使用了利用RFID的通信的对位中，送电部220与受电部110之间的电力传送效率实际成为最佳的位置还是未知的。因此，在该实施方式中，在停车动作中从送电部220向受电部110进行测试送电(比用于实际对蓄电装置190充电的送电电力小的送电)，基于测试送电中的电力传送效率来补充对位处理。

图9、图10是用于说明在车辆100和送电装置200中执行的认证处理的流程图。流程图中的各步骤主要通过以下方式来实现：从主例程调出预先存储于车辆ECU300和送电ECU240的程序，以预定周期执行该程序或者响应于预定条件的成立而执行该程序。或者，全部或部分步骤也可以通过构筑专用的硬件(电子电路)来实现处理。

同时参照图1、8、9，首先对车辆100中的处理进行说明。车辆100通过使用了通信部160的无线通信开始探索送电装置(以下，也称为“充电站”或“站”)的探索(步骤S100)。具体而言，车辆100不确定对象站，而是例如以预定间隔持续发送包括用于识别该车辆的车辆ID的响应要求信息。

然后，通过用户的操作，车辆100为了进行非接触充电而开始向特定的站的停车框的停车动作(步骤S105)。此外，在此，如图8所示，也设为车辆100以后退方式向停车框280停车。在停车动作的执行期间，通过送电装置200的RFID读取器270(具体而言，配置于停车框280的车辆进入端的RFID读取器270-1)来读取在设置于车辆100的车体后方端的RFID标签155-1中存储的标签信息(步骤S125)。该标签信息包括车辆100的车辆ID、该RFID标签155-1的ID信息等。

此外，如后所述，在送电装置200中，在因从车辆100无线发送出的车辆信息与从RFID标签155-1读取的车辆信息对应而识别为同一车辆时，例如通过附加该车辆的车辆ID和自身站的站ID来执行确定了对象车辆的连接要求信息的无线送信(轮询)(步骤S205、S210)。

接着，车辆100判定是否从站接收到确定了自身车辆的连接要求信息(步骤S110)。在未接收到连接要求信息的情况下(在步骤S110中为否)，处理返回步骤S100，车辆100一边向站发送响应要求信息一边继续进行停车动作。

当接收到连接要求信息时(在步骤S110中为是)，车辆100判断为在当前正在进行停车的站中将电力供给对象车辆识别为了自身车辆，向站发送连接完成通知(步骤S115)。然后，车辆100开始确定了对象站的无线通信。由此，开始送电装置200与车辆100的一对一通信(步骤S120)。

另一方面，送电装置200在接收到来自身车辆100的响应要求信息时，通过RFID读取器270(具体而言，配置于停车框280的车辆进入端的RFID读取器270-1)开始探索RFID标签155(步骤S200)。当在车辆100的接近端(车辆后方端)设置的RFID标签155-1接受到来自RFID读取器270-1的电力时，RFID标签155-1发送存储于内部的标签信息(步骤S125)。

在RFID标签155的探索开始后，送电装置200判定是否接收到包括与来自车辆100的响应要求信息所包含的车辆ID一致的车辆ID的标签信息(步骤S205)。在未接收到这样的标签信息时，(在步骤S205中为否)，处理返回步骤S200，送电装置200继续探索RFID标签。

当接收到包括响应要求信息所包含的车辆ID的标签信息时(在步骤S205中为是)，送电装置200通过无线通信发送赋予了自身站的站ID和接收到的车辆ID的连接要求信息(步骤S210)。在由对应的车辆100接收到该连接要求信息时，通过无线通信从车辆100发送连接完成通知(步骤S115)。然后，当在送电装置200中接收到连接完成通知时(在步骤S215中为是)，送电装置200开始确定了车辆的无线通信。由此，车辆100与送电装置200之间的一对一通信确立(步骤S220)。

参照图10，接着对送电装置200进行说明。在检测到设置于车辆100的接近端(车辆后方端)的RFID标签155-1而开始了与车辆100的一对一通信之后，送电装置200也持续执行RFID标签155的探索(步骤S225)。然后，当停车动作进行而接着RFID标签155-1之后由在受电部110的端部配置的RFID标签155-3接受到来自RFID读取器270-1的电力时，RFID标签155-3发送存储于内部的标签信息(步骤S155)。此外，该标签信息除了包括车辆100的车辆ID之外，还包括用于确定RFID标签155-3的ID信息。

送电装置200在接收到RFID标签155-3的标签信息时(在步骤S230中为是)，算出车辆100的车高(受电部110距地面的高度)(步骤S235)。在该实施方式中，如图8所示，在比较接近RFID读取器270-1的位置设置RFID读取器270-2、270-3，从RFID读取器270-1～270-3分别检测RFID标签155-3的距离，从而使用3点测量的原理算出RFID标签155-3的位置(距地面的高度)。然后，使用该算出结果算出车高(受电部110距地面的高度)。车高的算出结果被发送给车辆100，在车辆100中根据车高来调整匹配器170。此外，虽然没有特别图示，但也可以根据车高来调整送电装置200的匹配器260。

接着，送电装置200开始用于辅助受电部110相对于送电部220的对位处理的测试送电(步骤S240)。接着，送电装置200检测受电部110相对于送电部220的相对位置(步骤S245)。在该实施方式中，如图8所示，在送电部220的端部设置RFID读取器270-4，在比较接近RFID读取器270-4的位置还设置RFID读取器270-5、270-6。然后，检测从各个RFID读取器270-4～270-6到设置于受电部110的端部的RFID标签155-3的距离，使用3点测量的原理算出RFID标签155-3的位置，基于该算出结果来检测受电部110相对于送电部220的相对位置。

该受电部110的位置检测结果被发送给车辆100，基于该位置检测结果来执行受电部110相对于送电部220的对位处理(步骤S135)。此外，如上所述，在使用了利用RFID的通信的位置检测中，送电部220与受电部110之间的电力传送效率实际成为最佳的位置还是未知的，因此，基于与在步骤S240中开始的测试送电相伴的电力传送效率来补充送电部220与受电部110的对位处理。

送电装置200持续执行RFID标签155的探索(步骤S250)。然后，当停车动作进行而接着RFID标签155-3之后由在车辆100的远方端(车辆前方端)配置的RFID标签155-2接受到来自RFID读取器270-1的电力时，RFID标签155-2发送存储于内部的标签信息(步骤S160)。此外，该标签信息也除了包括车辆100的车辆ID之外，还包括由于确定RFID标签155-2的ID信息。

然后，当接收到RFID标签155-2的标签信息(在步骤S255中为是)、进而车辆100的停车完成(在步骤S260中为是)时，送电装置200停止测试送电(步骤S265)，执行用于对车辆100的蓄电装置190进行充电的送电处理(步骤S270)。

另一方面，在车辆100中，基于车高的算出结果调整匹配器170(步骤S130)。此外，关于匹配器170的调整，例如可以预先求出车高与调整值的关系并通过映射等准备该关系，使用该映射并基于车高的算出结果来调整匹配器170。

另外，车辆100基于受电部110的位置检测结果，执行受电部110相对于送电部220的对位处理(步骤S135)。此外，在车辆100中，从送电装置200接受测试送电，基于该测试送电中的电力传送效率(也可以单是受电电力)来补充上述对位处理。

接着，车辆100判定车辆100在停车框280内的停车位置是否合适(步骤S140)。例如，在送电部220与受电部110的相对位置偏移量处于预定范围内且测试送电的电力传送效率超过预定值的情况下，判定为停车位置合适。

在停车位置不合适的情况下(在步骤S140中为否)，处理返回步骤S135，继续进行对位处理。另一方面，在停车位置合适的情况下(在步骤S140中为是)，车辆100向送电装置200发送停车动作的完成通知(步骤S145)。然后，处理进入步骤S150，执行送电装置200中的送电处理，并且在车辆100中执行受电处理(步骤S150)。

如上所述，在该实施方式中，在车辆100，由于在向停车框280内引导该车辆时的车辆行进方向的车体顶端部(车体后方端)配置RFID标签155(RFID标签155-1)，所以能够通过送电装置200提早读取存储于RFID标签155的车辆ID。因此，根据该实施方式，能够提早确立送电装置200与车辆100之间的配对。结果，能够从容地进行停车动作时的对位等。

另外，在该实施方式中，由于在车体前方端也设置RFID标签155(RFID标签155-2)，所以在前进停车时也能够提早确立送电装置200与车辆100之间的配对。

进而，在该实施方式中，由于还在受电部110的端部设置RFID标签155(RFID标签155-3)，所以通过从RFID读取器检测RFID标签155-3的距离，能够高精度地检测受电部110距地面的高度和/或送电部220与受电部110的相对位置等。

进而，RFID标签155-3在从受电部110到车体前方端的距离和从受电部110到车体后方端的距离中距离较长的一方的车体端部侧(在上述实施方式中为车体前方侧)，接近受电部110而配置。由此，能够避免在停车动作时由RFID标签155-3与RFID标签155-2的间隔过大而引起的RFID的通信中断。

另外，进而，在该实施方式中，由于RFID标签155-1～155-3分别在车体左右方向上配置于大致中央，所以能够避免与对应于相邻的停车框的送电装置进行误配对。

并且，根据该实施方式，通过与通信部的广域通信一起并用RFID的狭域通信来进行送电装置200与车辆100之间的配对，能够实现可靠性高的配对。

另外，进而，在该实施方式中，在送电装置200中，RFID读取器270-1也在停车框280内配置在车辆进入端附近，该车辆进入端是车辆向停车框280内进入的端。由此，能够最大限度地提早完成送电装置200与车辆100的配对。

此外，在上述实施方式中，RFID标签155-1对应于本发明中的“ID标签”的一实施例，RFID标签155-2、155-3分别对应于本发明中的“另一个ID标签”的一实施例。另外，RFID读取器270-1对应于本发明中的“读出部”的一实施例，RFID读取器270-4对应于本发明中的“另一个读出部”的一实施例。

应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述实施方式的说明来表示，而是由权利要求书来表示，意在包含与权利要求书均等的含义以及范围内的所有变更。

标号的说明

10、10A供电系统，100、100A车辆，110、110A受电部，111、113、221、223线圈，112、114、222、224电容器，115SMR，118电负载，120PCU，130电动发电机，140动力传递装置，150驱动轮，155RFID标签，160、230通信部，170、260匹配器，180整流器，185CHR，190蓄电装置，195电压传感器，196电流传感器，200送电装置，210电源装置，220、220A送电部，240送电ECU，250电源部，270RFID读取器，280停车框，300车辆ECU，400商用电源。

Claims (9)

1.一种车辆，从送电装置接受电力，具备：

受电部，其以非接触方式接受从所述送电装置输出的电力；和

ID标签，其预先存储有用于在所述送电装置中识别该车辆的识别信息，该识别信息能够被所述送电装置以非接触方式读出，

所述ID标签配置于向用于从所述送电装置接受电力的停车框内引导该车辆时的车辆行进方向的车体顶端部，

所述车辆还具备另一个ID标签，该另一个ID标签配置于在车体前后方向上与所述ID标签相反侧的车体端部，预先存储有能够被所述送电装置以非接触方式读出的所述识别信息。

2.根据权利要求1所述的车辆，

还具备又一个ID标签，该又一个ID标签接近所述受电部而配置，预先存储有能够被所述送电装置以非接触方式读出的所述识别信息。

3.根据权利要求2所述的车辆，

所述受电部配设于车体下部，

所述又一个ID标签，在从所述受电部到车体前方端的距离和从所述受电部到车体后方端的距离中距离较长的一方的车体端部侧，接近所述受电部而配置。

4.根据权利要求1所述的车辆，

所述ID标签在车体左右方向上配置于大致中央。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆，

还具备与所述送电装置进行无线通信的通信部，

在被所述送电装置读出的所述识别信息所表示的车辆信息与从所述通信部向所述送电装置发送的信息所表示的车辆信息对应的情况下，该车辆被识别为应该从所述送电装置被供给电力的车辆。

6.根据权利要求5所述的车辆，

所述ID标签与所述送电装置的可通信距离比所述通信部与所述送电装置的可通信距离短。

7.根据权利要求1所述的车辆，

所述受电部的固有频率与所述送电装置的送电部的固有频率之差为所述受电部的固有频率或所述送电部的固有频率的±10％以下。

8.根据权利要求1所述的车辆，

所述受电部与所述送电装置的送电部的耦合系数为0.3以下。

9.一种送电装置，向车辆供给电力，具备：

送电部，其以非接触方式向所述车辆输出电力；

读出部，其用于从设置于所述车辆的ID标签以非接触方式读出预先存储于所述ID标签的用于识别所述车辆的识别信息；和

另一个读出部，其接近所述送电部而配置，用于从所述ID标签以非接触方式读出预先存储于所述ID标签的所述识别信息，

所述读出部，在用于向所述车辆供给电力的停车框内配置于车辆进入端附近，该车辆进入端是所述车辆向所述停车框内进入的端。