CN105764740A - 非接触电力传输系统以及车辆 - Google Patents

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Abstract

非接触电力传输系统包括车辆(10)和充电站(90)。充电站(90)包括第一通信单元(810)和送电单元(700A至700C)。车辆(10)包括被配置为与第一通信单元(810)通信的第二通信单元(510)、被配置为从送电单元(700A至700C)非接触地接收电力的受电单元(100)、用于指示受电单元(100)与送电单元(700A至700C)之间的相对位置关系的显示单元(520)、以及用于控制第二通信单元(510)、受电单元(100)以及显示单元(520)的控制单元(车辆ECU(500))。当第二通信单元(510)从第一通信单元(810)接收广播信号时，车辆ECU(500)开始在显示单元(520)上显示受电单元(100)与送电单元(700A至700C)之间的相对位置关系。

Description

非接触电力传输系统以及车辆
技术领域
本发明涉及一种非接触电力传输系统以及车辆。
背景技术
日本专利申请公开No.2011-015549(JP2011-015549A)公开了一种非接触电力系统，其以非接触的方式将电力从车辆传递至充电站。非接触充电系统的问题在于充电站的送电单元与车辆的受电单元对位以提高电力传输和接收的效率。
JP2011-015549A公开了一种停车辅助装置，其中当执行该对位时，当车辆与目标停车位置之间的距离小于规定值时显示由相机捕捉的第一图像，此后，产生包括与不由第一图像获得的对位的信息相关的第二图像，并且开始在显示单元上显示第二图像。
在非接触充电中，关于送电单元的对位是重要的，并且因此，必须在停车之前将关于相对于送电单元的位置关系的信息经由用户界面适当地传输至驾驶员。
然而，上述的JP2011-015549A没有描述指示该信息的第二图像的显示定时。当该图像的显示定时较迟时，则驾驶员可能不能使用该图像执行对位。另一方面，当图像的显示定时过早时，则导航屏幕的可操作性变差，例如，由于涉及送电单元的图像被投影在导航屏幕上的事实，而变得不能显示触摸板操作按钮。特别地，当关于位置关系的信息始终显示时，则这意味着正呈现过多的信息量。
发明内容
因此，提出一种非接触电力传输系统以及车辆，由此，能够以尽可能避免损害车辆的可操作性的方式来辅助对位。
根据本发明的一个方面，提供如下所述的非接触电力传输系统。更具体地，非接触电力传输系统包括车辆和充电站。充电站包括第一通信单元和送电单元。车辆包括第二通信单元、受电单元、显示单元以及电子控制单元(ECU)。第二通信单元被配置为与第一通信单元通信。受电单元被配置为从送电单元非接触地接收电力。显示单元被配置为指示受电单元与送电单元之间的相对位置关系。ECU被配置为控制第二通信单元、受电单元以及显示单元。当车辆停车区域是其中车辆以使受电单元被设置为面向送电单元的状态而被定位的区域时，第一通信单元被配置为输出第一信号，以使得该信号到达车辆停车区域的外侧。第二通信单元被配置为从车辆停车区域的外侧接收来自充电站的信号。ECU被配置为当第二通信单元接收第一信号时，开始在显示单元上显示位置关系。
根据具有上述组成的非接触电力传输系统，例如在显示单元上显示导航屏幕并且不显示不必要的信息，直到车辆的第二通信单元接收来自充电站的第一通信单元的信号。来自第一通信单元的信号例如是广播信号，并且在接收到该信号时，开始显示位置关系。因此，当车辆处于与停车位适当距离的位置时，开始显示图像，并且因此，驾驶员能够基于显示的图像而执行受电装置与送电装置的对位。换言之，从处于距停车位适当距离的位置显示图像，并且当车辆处于距停车位更大距离的位置时，不显示图像。因此，例如当车辆已经离开充电站并且沿着道路行驶时，不在显示单元上显示上述图像，并且因此，避免屏幕变得更复杂。
在上述的非接触电力传输系统中，可以在充电站中设置多个停车位，并且充电站的第一通信单元可以被配置为当判定车辆未停靠在送电单元中的至少一个送电单元上时输出第一信号。
此外，在上述的非接触电力传输系统中，充电站可以包括被配置为检测位于送电单元上的车辆的检测单元。
根据上述的组成，当停车位空置时，车辆被引导到充电站内侧。
此外，在上述非接触电力传输系统中，车辆的第二通信单元可以被配置为在接收第一信号时输出第二信号，并且ECU可以被配置为当充电站的第一通信单元接收第二信号时将电力从送电单元传输至受电单元，并且电子控制单元被配置为基于由受电单元接收的电力所产生的接收电压而在显示单元上显示受电单元与送电单元之间的位置关系。
根据具有上述组成的非接触电力传输系统，由于实际上在送电单元与受电单元之间进行电力传输，并且车辆可以根据电力传输的结果而对位，因此能够以可靠的方式对车辆充电。
此外，在上述的非接触电力传输系统中，车辆可以包括由用户操作的非接触充电开关；并且ECU可以被配置为当在非接触充电开关接通期间第二通信单元接收第一信号时向第二通信单元输出第二信号并且执行在显示单元上的显示。
根据具有上述组成的非接触电力传输系统，例如，当用户希望对车辆充电时，则通过接通非接触充电开关，在显示单元上显示指示器，并且用户能够基于接收电压而将受电单元与送电单元对位。
此外，在上述的非接触电力传输系统中，充电站可以包括多个送电单元。当开始在显示单元上显示位置关系之后已经完成受电单元与送电单元中的任一个送电单元的对位时，ECU可以执行与充电站的配对处理，以使充电站识别多个送电单元中的哪一个使得受电单元已经与多个送电单元中的上述一个送电单元对位。
通过实施这种处理，即使在具有多个送电单元的充电站中，充电站也能够识别车辆已经与其对位的送电单元。
此外，在上述的非接触电力传输系统中，配对处理可以包括其中从多个送电单元分别执行多个相互不同的模式电力传输的处理。配对处理可以包括其中对应于由受电单元接收的模式电力传输的信号被从第二通信单元传输至第一通信单元的处理。
此外，在上述的非接触电力传输系统中，多个模式电力传输可以是其中在规定的时间段期间，以相互不同的模式重复接通和断开而传输电力的电力传输。
此外，多个模式电力传输可以是其中在规定的时间段期间，以相互不同的电力传输次数而传输电力的电力传输。
此外，在第一通信单元与第二通信单元之间建立通信之前，ECU可以不在显示单元上显示表示位置关系的图像。
因此，由于以具有高充电可能性的状态显示关于对位的图像，并且在建立通信之前，不显示不必要的图像，则即使当实施对位辅助时，也可能降低损坏用户希望进行的导航系统的操作的可能性。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆，该车辆被配置为能够从包括第一通信单元和送电单元的充电站接收电力。车辆包括第二通信单元、受电单元、显示单元以及ECU。第二通信单元被配置为从远离停车位的位置与第一通信单元通信。受电单元被配置为从送电单元非接触地接收电力。显示单元被配置为指示受电单元与送电单元之间的相对位置关系。ECU被配置为控制第二通信单元、受电单元以及显示单元。当停车位是其中车辆以使受电单元被设置为面向送电单元的状态而被定位的区域时，第一通信单元被配置为输出第一信号，以使该信号到达停车位的外侧。第二通信单元被配置为从停车位外侧接收来自充电站的信号。ECU被配置为当第二通信单元接收第一信号时开始在显示单元上显示位置关系。
根据具有上述组成的非接触电力传输系统，例如在显示单元上显示导航屏幕，并且不显示不必要的信息，直到车辆的第二通信单元接收来自充电站的第一通信单元的信号。来自第一通信单元的信号例如是广播信号，并且在接收到该信号时，开始显示位置关系。因此，当车辆处于与停车位适当距离的位置时，开始显示图像，并且因此驾驶员能够基于显示的图像而执行受电装置与送电装置的对位。换言之，从处于距停车位适当距离的位置显示图像，并且当车辆处于距停车位更大距离的位置时，不显示图像。因此，例如当车辆已经离开充电站并且沿着道路行驶时，不在显示单元上显示上述图像，并且因此避免屏幕变得更复杂。
根据本发明，当驾驶员进行充电时，在适当时机在显示单元上显示必要的信息，并且因此能够实现良好的车辆可操作性和方便的停车辅助。
附图说明
将在下文中参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业效果，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是作为本发明实施例的一个示例的非接触电力传输系统的整体示意图；
图2是示出车辆在充电站内侧的停车位中停车的情况的图；
图3是示出在完成充电站的送电单元与车辆的受电单元的对位之后的状态的图；
图4是用于描绘送电单元与受电单元之间的磁通路径的图；
图5是示出送电单元与受电单元之间的Y-方向偏移的图；
图6是示出送电单元与受电单元之间的X-方向偏移的图；
图7是用于描绘当执行非接触电力传输时，由车辆和充电站所实施的处理的概况的流程图；
图8是表示传输的电力和接收的电压的变化的时间图，该传输的电力和接收的电压随着图7中处理的进程而变化；
图9是示出在车辆倒车的同时执行对位的状态的图；
图10是示出在显示单元上显示指示器的状态的图；
图11是用于描绘指示器显示的变化的图；以及
图12是用于描绘在该实施例中配对处理的修改的图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本发明的实施例。相同或者等同的部分以相同的附图标记表示，并且不再重复其描述。
图1是作为本发明实施例的一个示例的非接触电力传输系统的整体示意图。图2是示出车辆在充电站内侧的停车位中停车的情况的图。首先，将参考图1和图2描述该实施例的整体说明。
以下描述参照图1和图2。该实施例的非接触电力传输系统包括车辆10和充电站90。充电站90包括第一通信单元810、停车位A至C以及分别设置在停车位A至C中的送电单元700A至700C。图2中的“停车区域R”表示其中当车辆10停车时以使车辆110的受电单元100与充电站90的送电单元700A至700C中的任意一个相对的方式使车辆10对位的区域。
在图2中，描绘了涉及送电装置20C的送电单元700C的停车区域，但是毋庸置疑，送电装置20A和20B的送电单元700A和700B也具有相应的停车区域。
第一通信单元810能够传输信号，以便到达停车区域R内侧以及停车区域R外侧。更具体地，第一通信单元810的传输区域是具有例如以第一通信单元810为中心的5m至10m的半径的范围。
换言之，第一通信单元810不仅传输到达停车位A至C的信号，而且传输到达远离停车位A至C若干米位置的信号。当认为车辆10位于停车位A至C内或者位于距离停车位A至C若干米的范围内时，则车辆10能够接收来自充电站90的信号。
车辆10具有：第二通信单元510，其不仅能够在停车位内而且能够从停车位A至C外侧(例如，距离停车位A至C大约5m至10m的位置)向充电站传输信号以及从充电站接收信号；受电单元100，其构造为从送电单元700A至700C非接触地接收电力；显示单元520，其用于显示受电单元100与送电单元700A至700C之间的相对位置；以及ECU(车辆ECU500)，其是控制第二通信单元510、受电单元100以及显示单元520的控制单元。
在接收指示能够进行下述指示的充电的广播信号(第一信号)时，车辆ECU500开始在显示单元520上显示受电单元100与送电单元700A至700C的相对位置关系。车辆10例如在距停车位A至C大约若干米的位置处接收上述广播信号。
根据上述组成，例如在显示单元520上显示导航屏幕，直到第二通信单元510接收到广播信号，并且不显示不必要的信息。在接收到上述广播信号时开始显示位置关系。因此，在距停车位A至C适当距离的位置处图像开始显示，并且因此，驾驶员能够基于显示的图像执行受电装置与送电装置的对位。换言之，从距停车位适当距离处显示图像，并且当车辆处于距停车位更远距离的位置时，不显示图像。因此，例如，当车辆已经离开充电站并且沿着道路行驶时，在显示单元上不显示上述图像，并且因此，防止屏幕变得更复杂。
期望的是，充电站90包括设置在相应停车位A至C中的传感器21A至21C。传感器21A至21C检测在相应的停车位A至C中停车的车辆10的存在或不存在。当基于来自传感器21A至21C的输出确定车辆10没有在停车位A至C中的至少一个停车位中停车时，充电站90将上述广播信号发送至周边区域。另一方面，当确定车辆10已经停在停车位A至C中的所有停车位中时，充电站不向周边区域发送广播信号。
根据上述组成，当存在空停车位时，车辆10被引导至充电站90中。
期望的是，如下所述，在从充电站90接收广播信号时，车辆10向周边区域传输微弱电力请求信号(第二信号)。发送该信号，使其到达以车辆10为中心的大约5m至10m的范围。因此，即使当车辆10在停车位A至C外侧对位时，充电站90仍然能够接收微弱电力请求信号。
在接收微微弱电力请求信号时，充电站90至少向设置在空的停车位A至C中的送电装置20A至20C供应微弱电力。车辆ECU500基于接收的电压VR而将受电单元100与送电单元700A至700C中的任一个之间的位置关系显示在显示单元520上，其中所接收的电压VR由受电单元100接收的电力所产生。
根据上述组成，由于电力传输实际上在送电单元与受电单元之间进行，并且车辆能够根据电力传输的结果来对位，因此，能够以可靠的方式对车辆充电。
期望的是，车辆10包括由用户操作的非接触充电开关130，并且当在非接触充电开关130接通的同时接收到广播信号时，然后输出到充电站90的微弱电力请求信号以及指示器524(见图10)被显示在显示单元520上。
根据上述组成，例如，当用户希望对车辆充电时，则通过切换接通非接触充电开关，将指示器显示在显示单元上，并且用户能够基于接收的电压而使得受电单元与送电单元对位。
期望的是，在接收到广播信号之后，传输微弱电力请求信号，并且随后在显示单元520上显示指示器514，但是，也可以在接收到广播信号之后在显示单元520上显示指示器514，并且随后传输微弱电力请求信号。
期望的是，充电站90包括多个送电单元700A至700C。当在开始将位置关系显示在显示单元520之后，已经完成受电单元100与多个送电单元700A至700C中的任一个的对位时，车辆ECU500实施与充电站90的配对处理，以针对充电站90识别多个送电单元700A至700C中的哪一个已经与受电单元100对位。
通过实施这种处理，即使在具有多个送电单元700A至700C的充电站90中，充电站也能够识别已经执行对位的送电单元。
期望的是，配对处理包括下述处理，其中分别从多个送电单元700A至700C中的每个送电单元发送多个互相不同的模式电力传输，并且由受电单元100接收的对应于模式电力传输的信号从第二通信单元510传输至第一通信单元810。
更期望的是，多个模式电力传输是下述电力传输，其中在规定的时间段期间，传输电力以在互相不同的模式中重复接通和断开(见图12)。
更期望的是，多个模式电力传输是下述电力传输，其中在规定的时间段期间，以互相不同的电力传输次数传输电力(见图12)。
优选地，在第一通信单元810与第二通信单元510之间建立通信之前，车辆ECU500不在显示单元520上显示表示位置关系的图像。
因此，由于显示与处于充电可能性增大的状态的对位相关的图像，并且在建立通信之前，不显示不必要的图像，则即使当实施对位辅助时，损害用户希望进行的导航系统的操作的可能性也减小。
接下来，将进一步描述非接触电力传输系统的详细组成。参考图1，根据实施例的非接触电力传输系统由车辆10以及充电站90构成，其中该车辆10装配有为了能够非接触地接收电力而构成的受电装置120，该充电站90配备有从车辆外侧向受电单元100传输电力的送电装置20A、20B以及20C。
车辆10具有：受电装置120、非接触充电开关130、蓄电装置300、动力生成装置400、第二通信单元510、车辆ECU500以及显示单元520。受电装置120包括受电单元100、滤波电路150以及整流单元200。
充电站90包括外部电源900、送电装置20A、20B以及20C、第一通信单元810以及ECU(电源ECU800)，该ECU是控制单元。送电装置20A、20B以及20C分别包括电源单元600A、600B和600C、滤波电路610A、610B和610C以及送电单元700A、700B和700C。
例如，如图2所示，送电装置20A、20B和20C分别设置在停车位A、B和C的地面上或者地面内，并且受电装置120设置在车身下方。受电装置120的布置的位置不限于此。例如，在送电装置20A、20B和20C设置在车辆10上方的充电站的情况下，受电装置120可以设置在车身上部。
受电单元100包括用于非接触地接收从送电装置20A、20B和20C的送电单元700A、700B和700C中的任一者输出的电力(交流电流(AC))的次级线圈。受电单元100输出接收的电力到整流单元200。整流单元200将由受电单元100接收的AC电力整流，并且向蓄电装置300输出电力。滤波电路150设置在受电单元100与整流单元200之间，并且抑制在从送电单元700A、700B和700C接收电力时所产生的谐波噪声。滤波电路150例如由包括电感器和电容器的电感器/电容器(LC)滤波器构成。
蓄电装置300是可再充电直流(DC)电源，并且由诸如锂离子电池或者氢镍电池的蓄电池构成。蓄电装置300的电压例如为大约200V。除了储存从整流单元200输出的电力之外，蓄电装置300还储存由动力生成装置400所产生的电力。蓄电装置300将储存的电力供给至动力生成装置400。还可以采用具有大电容的电容器作为蓄电装置300。尽管没有在附图中特别地描绘，可以在整流单元200与蓄电装置300之间设置DC-DC转换器，该DC-DC转换器调节整流单元200的输出电压。
动力生成装置400通过使用储存在蓄电装置300中的电力而产生用于车辆10的行驶驱动力。尽管在附图中没有特别地描绘，动力生成装置400包括例如从蓄电装置300接收电力的逆变器，由逆变器驱动的电动机，以及由电动机等驱动的驱动轮等。动力生成装置400可以包括对蓄电装置300充电的发电机，以及能够驱动发电机的发动机。
车辆ECU500包括中央处理单元(CPU)、储存装置、输入/输出缓存器等(附图中均未示出)，并且输入来自各个传感器的信号，向相应的装置输出控制信号，并且实施对车辆10中的相应装置的控制。例如，车辆ECU500执行车辆10的行驶控制以及蓄电装置300的充电控制。这些控制处理不限于基于软件的处理，并且可以通过专用硬件(电子电路)实施。
继电器210设置在整流单元200与蓄电装置300之间。在由送电装置20A、20B和20C对蓄电装置300充电期间，继电器210由车辆ECU500接通。而且，系统主继电器(SMR)设置在蓄电装置300与动力生成装置400之间。当请求起动动力生成装置400时，SMR310通过车辆ECU500接通。
而且，继电器202设置在整流单元200与继电器210之间。由电压传感器203检测与继电器202串联的电阻201的任一端处的电压VR，并且将该电压VR发送到车辆ECU500。
当通过送电装置20A、20B和20C对蓄电装置300充电时，车辆ECU500通过使用第二通信单元510与充电站90的第一通信单元810通信，并且与电源ECU800交换诸如充电的开始和停止、车辆10的受电状态等的信息。
下面参考图1和图2进行描述。基于车辆安装的相机(未示出)和送电单元700A中的测试电力传输(弱电的传输)的接收强度等，车辆10或者充电站90判定在受电装置120中的次级线圈的位置与送电装置20A内的初级线圈的位置对位。这通过显示单元520向用户报告。基于从显示单元520所获得的信息，用户以实现在受电装置120与送电装置20A之间有利于电力传输和接收的位置关系的方式移动车辆10。用户并不绝对必须操作方向盘和加速器，并且车辆10可以自动地移动以通过用户通过显示单元520观察该操作而将位置对位。指示器(诸如图10所示的指示器)例如为了描绘信息而显示在显示单元520上。
再次参照图1，电源单元600A、600B和600C从诸如商用电源的外部电源900电源接收电力，并且产生具有预定传输频率的AC电力。
送电单元700A、700B和700C包括用于将电力非接触地传输至受电单元100的初级线圈。送电单元700A、700B和700C从电源单元600A、600B和600C接收具有传输频率的AC电力，并且经由在送电单元700A、700B和700C周围产生的电磁场而将该电力非接触地传输至车辆10的受电单元100。
滤波电路610A、610B和610C设置在电源单元600A、600B和600C与送电单元700A、700B和700C之间，并且从而抑制由电源单元600A、600B和600C产生的谐波噪声。滤波电路610A、610B和610C每者由包括电感器和电容器的LC滤波器构成。
电源ECU800包括CPU、储存装置、输入/输出缓存器等(都未在附图中示出)，并且输入来自各个传感器的信号，向相应的装置输出控制信号，并且实施充电站90中的相应装置的控制。例如，电源ECU800以使电源单元600A、600B和600C产生具有传输频率的AC电力的方式控制电源单元600A、600B和600C的切换。这些控制处理不限于基于软件的处理，并且可以通过专用的硬件(电子电路)实施。
电源ECU800当将电力传输至车辆10时，通过使用第一通信单元810与车辆10的第二通信单元510通信，并且与车辆10交换关于车辆10的充电的开始/停止、电力接收状态等信息。
具有规定的传输频率的AC电力从电源单元600A、600B和600C经由滤波电路610A、610B和610C供给至送电单元700A、700B和700C。送电单元700A、700B和700C以及车辆10的受电单元100每者包括线圈和电容器，并且被设计为以传输频率共振。表示送电单元700A、700B和700C与受电单元100的共振频率的Q值期望地不小于100。
当将AC电力从电源单元600A、600B和600C经由滤波电路610A、610B和610C供给到送电单元700A、700B和700C时，则能量(电力)从送电单元700A、700B和700C中的任一者经由在包括在送电单元700A、700B和700C中的任一者中的初级线圈与受电单元100的次级线圈之间所形成的电磁场而传输至受电单元100。传输至受电单元100的能量(电力)经由滤波电路150和整流单元200供给至蓄电装置300。
尽管在附图中未示出，可以在送电单元700A、700B和700C与电源单元600A、600B和600C之间(例如，送电单元700A、700B和700C与滤波电路610A、610B和610C之间)设置绝缘变压器。而且，在车辆10中，绝缘变压器可以设置在受电单元100与整流单元200之间(例如，受电单元100与滤波电路150之间)。
包括在送电单元700A、700B和700C中的初级线圈和包括在受电单元100中的次级线圈是其中磁通从一端离开至另一端的极化型(polarizedtype)线圈。
当车辆10在停车位A中停车时，则如图3所示，通过送电单元700A和受电单元100传输电力。
图3是示出在已经完成送电单元700A与受电单元100的对位之后的状态的图。送电单元700A包括初级线圈13A和周围缠绕初级线圈13A的扁平板状的磁性材料(芯)14A。受电单元100包括次级线圈12和周围缠绕次级线圈12的扁平板状的磁性材料(芯)16。
图4是示出送电单元700A与受电单元100之间的磁通的路径的图。
参见图3和图4，磁通穿过围绕磁性材料14A和16(磁性材料的内部)缠绕的线圈13A和12的中央部。已经从初级线圈13A的一端朝向另一端穿过磁性材料14A的内部的磁通被引导朝向次级线圈12的一端、从次级线圈12的一端朝向另一端穿过磁性材料16的内部并且返回到初级线圈13A的一端。
磁性材料(芯)14A的重心O1与初级线圈13A的重心O1一致，并且磁性材料(芯)16的重心O2与次级线圈12的重心O2一致。磁性材料14A和磁性材料16在竖向方向(Z方向)上垂直地设置。这里，车辆10的前/后方向称为X方向，并且车辆10的左/右方向称为Y方向。初级线圈13A的芯14A的重心O1是三维坐标系(X，Y，Z)的原点。
初级线圈13A的芯14A的重心O1与次级线圈12的芯16的重心O2之间的距离的竖向(Z方向)分量称为“间隙长度(gaplength)”。当初级线圈13A的芯14A的重心O1与次级线圈12的芯16的重心O2的位置在水平方向上一致时，(换言之，如果X坐标和Y坐标一致)，则初级线圈13A的芯14A的重心O1与次级线圈12的芯16的重心O2之间的距离为间隙长度。
图5是示出Y方向偏移的图。图6是示出X方向偏移的图。在此参见图5和图6描述偏移。
Y方向偏移是初级线圈13A的芯14A的重心O1与次级线圈12的芯16的重心O2之间的距离的Y方向分量。X方向偏移是初级线圈13A的芯14A的重心O1与次级线圈12的芯16的重心O2之间的距离的X方向分量。
通过试验预先确定在规定间隙长度处的接收电压VR与X方向或者Y方向偏移之间的关系，并且车辆确定来自接收电压VR的对应的偏移，并且将对应于该偏移的指示器显示呈现在显示单元520上。
图2描绘其中以使图3至图6中的Y方向与车辆的行驶方向一致的方式将受电单元100布置在车辆中的示例，但是还可以以X方向与车辆行驶方向一致的方式将受电单元100布置在车辆中。
接下来，将描述非接触电力传输的规程。图7是用于描述当执行非接触电力传输时由车辆10和充电站90实施的处理的概观的流程图。图8是呈现随图7中处理的进程变化的传输的电力和接收的电力的变化的时间表。
下面参见图1和图7以及图8进行描述。这里，描述了其中为了使车辆10以将电力从充电站90的送电单元700A传输的方式对位而选择行驶的路线的情况。在图7所示的流程图中，首先，在步骤S510中，当基于来自传感器21A至21C的输出确定停车位A至C中的至少一个为空时，充电站90的电源ECU800输出广播信号，该广播信号是指示能够在周边区域中充电的状态的信号。
在步骤S1中，车辆10判定设置在车辆10中的非接触充电开关130是否为“接通”。当不由用户操作时，非接触充电开关130为“接通”，并且当由用户操作时，非接触充电开关130被设置为“断开”。
当检测到非接触充电开关130为“断开”时，车辆终止处理。因此，例如，通过用户将非接触充电开关130切换为“断开”，可以抑制在充电之后立即在显示单元上显示下文描述的指示器等。
在步骤S10中，车辆10的车辆ECU500判定是否已经从充电站90接收到广播信号。当判定没有接收到广播信号时，则处理返回至上述的步骤S1。
在步骤S1中，当判定车辆10已经接收广播信号时，则处理前进至步骤S30，并且车辆10向充电站90发送微弱电力请求。
当在步骤S540中，充电站90已经从车辆10接收微弱电力请求时，则在步骤S550中，至少向没有车辆停车处的送电装置20A至20C供给微弱电力。当没有设置传感器21A至21C时，则充电站的电源ECU800不能识别车辆在哪个停车位中停车。因此，从不执行主要充电的所有送电装置20A、20B和20C输送微弱电力至车辆。
在步骤S40中，基于在从送电装置20A至20C接收微弱电力时的接收电压，车辆ECU500开始在显示单元520上显示用于对位的指示器。例如，车辆导航系统的液晶屏用作显示单元520，但是也可以使用另一显示装置。
图9是示出在车辆倒车的同时执行对位的状态的图。图10是示出在显示单元上显示指示器的状态的图。
下面参见图9和图10进行描述。当车辆10的换挡杆设定到倒挡(R)位置时，则在显示单元520上显示由设置在车辆的后部的相机526捕捉的视频图像。在显示单元520上显示表示受电单元与送电单元之间的位置关系的指示器524。
在显示单元520上显示车辆宽度延伸线522和预测的路径线523。在这种情况下，当停车辅助装置正在运行时，显示图标521。
图11是用于描绘指示器显示的变化的图。参见图11，由显示550指示可变化的状态。由显示546指示送电单元在车辆的前方方向上与受电单元远离的事实。送电单元接近受电单元的状态依次由显示547、548和549指示。
相反地，显示554指示送电单元在车辆的后方方向上远离受电单元的状态。送电单元接近受电单元的状态依次由显示553、552和551显示。在图10所示的屏幕示例中，车辆正在倒车并且仍然远离停车位，并且因此，显示554显示为指示器524。
显示548至552示出受电强度相当强的状态，并且以使得指示器的全部或者部分亮度比描绘显示546、547、553和554时更大的方式描绘。
在步骤S50中，通过手动或者自动移动车辆10，车辆10执行对位(见图8中的时间点t1)。在对位期间，车辆ECU500电连接继电器202，并且得到在电阻201的两端处产生并且由电压传感器203检测的接收电压VR的大小。由于电压小于在实际电力传输期间的电压，则车辆ECU500关断继电器210，以使得电压检测不受蓄电装置300影响。
当车辆10移动时，在步骤S55中更新指示器显示，并且在车辆10的受电单元100与送电单元700A彼此接近时，在图11中，显示从显示554以553、552、552和550顺序变化。基于接收的电压VR执行显示的这种切换。
在步骤S60中，当接收的电压VR的大小大于阈值TH时，车辆ECU500将显示548至552中的任一个作为指示器显示在显示单元520上。因此，用户意识到已经成功进行车辆10的受电单元100与充电站90的送电单元700A之间的对位。此时，当用户通过按压车辆10中的停车开关来通知停车位OK时，则处理前进至步骤S70(见图8中的时间点t2)。
在步骤S70中，车辆ECU500向充电站90发送以停止用于对位的微弱电力输送的请求。在步骤S560中，充电站90的电源ECU800接收用于停止微弱电力输送的请求，并且由送电装置20A、20B和20C进行的用于对位的微弱电力输送结束(见图8中的时间点t3)。
次级侧电压(接收的电压VR)根据送电装置20A、20B和20C的初级线圈与受电装置120的次级线圈之间的距离而相对于固定的初级侧电压(来自送电装置20A、20B和20C的输出电压)变化。因此，提前测定接收的电压VR与初级线圈的重心O1与次级线圈的重心O2的水平方向位置之间的差之间的关系，并且对应于初级线圈的重心O1与次级线圈的重心O2的水平方向位置之间的容许的差的接收电压VR被设定为阈值TH。
在步骤S80和步骤S580中，车辆ECU500和电源ECU800执行用于识别车辆已经与送电装置20A、20B和20C中的哪个对位的配对处理。电源ECU800改变在送电装置中的每个之间的送电时间上的连续性。换言之，送电装置20A接通送电的时间为TA，送电装置20B接通送电的时间为TB，并且送电装置20C接通送电的时间为TC(见图8中的时间点t4)。
车辆ECU500将接收的电力的时间上的连续性报告至电源ECU800。在图12的示例中，受电装置120从送电装置20A接收输送的电力。车辆ECU500将接收的电力的时间上的连续性报告至电源ECU800。通过这种方式，电源ECU800能够识别车辆已经与送电装置20A对位。
在步骤S590中，充电站90通过送电装置执行主要送电，车辆已经与该送电装置对位并且已经完成由配对进行的识别(见图8中的时间点t6)。在图8的示例中，送电装置20A执行送电处理。在步骤S90中，车辆10通过由受电装置120执行主要受电处理而采用接收电力对蓄电装置300充电。当已经完成蓄电装置300的充电时，由车辆和充电站进行的处理结束。
如上所述，在该实施例中，由于在车辆10已经接收来自充电站的信号之后，受电单元与送电单元之间的位置关系被显示在显示单元520上，因而，与关于位置关系的信息始终被显示的情况相比，呈现过多信息的时间变短，并且驾驶员可以容易地操作车辆。本发明不限于上述实施例，并且例如可以包括诸如下述修改。
图12是用于描绘配对处理的修改的图。在图12中，电源ECU800改变在每个送电装置之间的送电的接通/断开切换周期。更具体地，送电装置20A在ΔTA的周期处接通输送的电力，送电装置20B在ΔTB的周期处接通输送的电力，送电装置20C在ΔTC的周期处接通输送的电力(见图12的时间点t4和t5)。
车辆ECU500将接收的电力的接通/断开周期报告至电源ECU800。在图12中的示例中，受电装置120从送电装置20A接收输送的电力。车辆ECU500向电源ECU800报告接收的电力的接通/断开切换周期为ΔTB。以此方式，电源ECU800能够断定车辆已经与送电装置20A对位(见图12中的时间点t5)。
图12中的修改示例是其中利用输送的电力执行配对的修改示例，但是本发明不限于此。可以通过各种类型的技术进行配对，例如，可以通过利用射频识别(RFID)技术并且在车辆和送电单元中分别设置RFID标记和RFID识读器来进行配对。

Claims (11)

1.一种非接触电力传输系统，其包括：
充电站，其包括第一通信单元和送电单元；以及
车辆，其包括第二通信单元、受电单元、显示单元以及电子控制单元，所述第二通信单元被配置为与所述第一通信单元通信，所述受电单元被配置为从所述送电单元非接触地接收电力，所述显示单元被配置为指示所述受电单元与所述送电单元之间的相对位置关系，并且所述电子控制单元被配置为控制所述第二通信单元、所述受电单元以及所述显示单元，其中
停车区域是其中所述车辆以使所述受电单元被设置为面向所述送电单元的状态而被定位的区域，所述第一通信单元被配置为输出第一信号，以使所述信号到达所述停车区域的外侧，并且所述第二通信单元被配置为从所述停车区域外侧接收来自所述充电站的信号，并且所述电子控制单元被配置为当所述第二通信单元接收所述第一信号时开始在所述显示单元上显示所述位置关系。
2.根据权利要求1所述的非接触电力传输系统，其中在所述充电站中设置多个停车位，并且所述充电站的所述第一通信单元被配置为当判定所述车辆未停靠在所述送电单元中的至少一个送电单元上时输出所述第一信号。
3.根据权利要求2所述的非接触电力传输系统，其中所述充电站包括被配置为检测位于所述送电单元上的所述车辆的检测单元。
4.根据权利要求1所述的非接触电力传输系统，其中所述车辆的所述第二通信单元被配置为在接收所述第一信号时输出第二信号，所述电子控制单元被配置为当所述充电站的所述第一通信单元接收所述第二信号时将电力从所述送电单元传输至所述受电单元，并且所述电子控制单元被配置为基于由所述受电单元接收的电力所产生的接收电压而在所述显示单元上显示所述受电单元与所述送电单元之间的位置关系。
5.根据权利要求4所述的非接触电力传输系统，其中所述车辆包括由用户操作的非接触充电开关；并且所述电子控制单元被配置为当在所述非接触充电开关接通期间所述第二通信单元接收所述第一信号时向所述第二通信单元输出所述第二信号并且执行在所述显示单元上的显示。
6.根据权利要求1所述的非接触电力传输系统，其中
所述充电站包括多个所述送电单元；以及
所述电子控制单元被配置为当开始在所述显示单元上显示所述位置关系之后已经完成所述受电单元与所述多个送电单元中的一个送电单元的对位时，执行与所述充电站的配对处理，以使所述充电站识别所述多个送电单元中的哪一个使得所述受电单元已经与所述多个送电单元中的所述送电单元对位。
7.根据权利要求6所述的非接触电力传输系统，其中所述配对处理包括其中从所述多个送电单元分别执行多个相互不同的模式电力传输的处理，并且所述配对处理包括其中对应于由所述受电单元接收的所述模式电力传输的信号被从所述第二通信单元传输至所述第一通信单元的处理。
8.根据权利要求7所述的非接触电力传输系统，其中所述多个模式电力传输是其中在规定的时间段期间，以相互不同的模式重复接通和断开而传输电力的电力传输。
9.根据权利要求7所述的非接触电力传输系统，其中所述多个模式电力传输是其中在规定的时间段期间，以相互不同的电力传输次数而传输电力的电力传输。
10.根据权利要求1所述的非接触电力传输系统，其中所述电子控制单元被配置为在所述第一通信单元与所述第二通信单元之间建立通信之前，不在所述显示单元上显示表示所述位置关系的图像。
11.一种能够从充电站接收电力的车辆，所述充电站包括第一通信单元和送电单元，
所述车辆包括：
第二通信单元，其被配置为从远离停车位的位置与所述第一通信单元通信；
受电单元，其被配置为从所述送电单元非接触地接收电力；
显示单元，其被配置为显示所述受电单元与所述送电单元之间的相对位置关系；以及
电子控制单元，其被配置为控制所述第二通信单元、所述受电单元以及所述显示单元，其中
所述停车位是其中所述车辆以使所述受电单元被设置为面向所述送电单元的状态而被定位的区域，所述第一通信单元被配置为输出第一信号，以使所述信号到达所述停车位的外侧，并且所述第二通信单元被配置为从所述停车位外侧接收来自所述充电站的信号，并且所述电子控制单元被配置为当所述第二通信单元接收所述第一信号时开始在所述显示单元上显示所述位置关系。
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