JP2011205829A - 非接触充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】１次コイルから２次コイルへの充電効率を最も高いレベルで確実に保持することが可能な非接触充電システムを提供する。
【解決手段】電磁誘導により電力を供給するための１次コイル５を有する送電装置６と、この送電装置６と電磁結合して電力を受け取る２次コイル３１を有する受電装置３２と、１次コイル５を移動させる駆動装置７と、１次コイル５の移動範囲を特定する範囲特定装置８と、範囲特定装置８により特定された範囲内において、１次コイル５から２次コイル３１への充電効率を算出すると共に、この算出結果が最大となる最適位置を判断する制御装置３４とを備え、駆動装置７は、制御装置３４による判断結果に基づいて、１次コイル５を最適位置に移動させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば電気自動車に用いられる非接触充電システムに関するものである。

例えば、非接触充電システムによりバッテリの充電を行う電気自動車にあっては、所定の位置に車両を駐車し、地上側に設けられた１次コイルと、車両側に設けられた２次コイルとを対向させてこれら１次コイルと２次コイルとを電磁結合させ、バッテリの充電を行うようになっている。ここで、１次コイルと２次コイルとは、対向させる際の位置ズレによる充電効率の低下が著しい。しかしながら、利用者は運転しながら１次コイル、および２次コイルの位置を正確に把握することが困難である。

このため、車両に設けられている２次コイルの両端に、それぞれ磁気センサを設けると共に、これら２次コイル、および磁気センサを一体的に車両の左右方向に向かって移動させるモータを設け、１次コイルに対する２次コイルの左右の位置ズレが磁気センサによって検出可能に構成した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
これによれば、磁気センサの検出出力に応答してモータを駆動し、２次コイルを左右に移動させ、２次コイルを１次コイルに丁度重ね合わせることができる。これにより、１次コイルから２次コイルへの充電効率を最も高いレベルで保持しようとしている。

特開平８−３３１１２号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、磁気センサの検出出力に基づいて２次コイルと１次コイルとの位置を合わせるので、磁気センサの取り付け位置精度や磁気センサの検出精度によって１次コイルに対する２次コイルの位置が変わってしまう。つまり、２次コイルを１次コイルに丁度重ね合わせることができているか否かの確認ができず、１次コイルから２次コイルへの充電効率を最も高いレベルで確実に保持することが困難であるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、１次コイルから２次コイルへの充電効率を最も高いレベルで確実に保持することが可能な非接触充電システムを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、電磁誘導により電力を供給するための１次コイル（例えば、実施形態における１次コイル５）を有する送電装置（例えば、実施形態における送電装置６）と、この送電装置と電磁結合して電力を受け取る２次コイル（例えば、実施形態における２次コイル３１）を有する受電装置（例えば、実施形態における受電装置３２）と、前記１次コイルを移動させる駆動装置（例えば、実施形態における駆動装置７）と、前記１次コイルの移動範囲を特定する範囲特定装置（例えば、実施形態における範囲特定装置８）と、前記範囲特定装置により特定された範囲内において、前記１次コイルから前記２次コイルへの充電効率を算出すると共に、この算出結果が最大となる最適位置を判断する制御装置（例えば、実施形態における制御装置３４）とを備え、前記駆動装置は、前記制御装置による判断結果に基づいて、前記１次コイルを前記最適位置に移動させることを特徴とする。

このように構成することで、２次コイルの充電効率を制御装置により検出しながら、駆動装置を用いて充電効率が最も効率よく行われる最適位置に１次コイルを移動させることができる。このため、２次コイルが最も効率よく電力を受け取ることが可能な位置に、１次コイルを確実に移動させることができる。

請求項２に記載した発明は、前記駆動装置は、前記範囲特定装置により特定された前記移動範囲内で、前記１次コイルを一方向に直線移動可能、かつ前記一方向と直交する直交方向に直線移動可能に構成され、前記制御装置は、前記一方向で前記充電効率が最大になる位置と、前記直交方向で前記充電効率が最大になる位置とに基づいて、前記最適位置を判断することを特徴とする。

このように構成することで、制御装置は、駆動装置が１次コイルを特定の範囲の一方向に移動させているときに、一方向の移動範囲で充電効率が最大となる位置を特定する。そして、駆動装置は、一方向の移動範囲で充電効率が最大となる位置において、一方向と直交する直交方向に１次コイルを移動させる。このとき、制御装置は、一方向と直交する方向の移動範囲で充電効率が最大となる位置を特定する。

請求項３に記載した発明は、前記制御装置は、前記１次コイルを流れる電流値と、前記２次コイルを流れる電流値とに基づいて、前記充電効率を算出することを特徴とする。

このように構成することで、１次コイルを流れる電流値に対する２次コイルの誘導電流値を算出し、この算出結果を充電効率として設定することができる。

請求項４に記載した発明は、前記範囲特定装置は、前記受電装置を備えた車両の幅を検出し、この検出した幅に基づいて前記車両の長さを判断することを特徴とする。

このように、車両の幅から車両の長さを判断することにより、１次コイルを移動させる範囲を車両に応じて容易に変更することができる。例えば、制御装置等に車両の幅と車両の長さを対応づけたテーブルを設け、このテーブルを参照し、車両の幅に基づいて車両の長さを決定することもできる。

請求項５に記載した発明は、前記範囲特定装置は、前記車両を停止させる輪止め（例えば、実施形態における輪止め１０）を備え、この輪止めに前記車両が接触した範囲から前記車両の幅を検出することを特徴とする。

このように構成することで、簡素な構造で車両の幅を検出することが可能になる。

請求項６に記載した発明は、前記１次コイル、および前記２次コイルは、それぞれ平面視円形状に形成された平面コイルであることを特徴とする。

このように構成することで、２次コイルに対する１次コイルの位置を容易に合わせることができる。すなわち、各コイルの平面の向きによって１次コイルと２次コイルとの相対位置関係がずれることを防止でき、これによる充電効率の変化を防止することができる。

請求項１に記載した発明によれば、２次コイルの充電効率を制御装置により検出しながら、駆動装置を用いて充電効率が最も効率よく行われる最適位置に１次コイルを移動させることができる。このため、２次コイルが最も効率よく電力を受け取ることが可能な位置に、１次コイルを確実に移動させることができる。よって、１次コイルから２次コイルへの充電効率を最も高いレベルで確実に行うことが可能になる。

請求項２に記載した発明によれば、制御装置は、一方向と直交する方向の移動範囲で充電効率が最大となる位置を特定することができるので、充電効率が最大となる正確な位置を速やかに特定することができる。

請求項３に記載した発明によれば、１次コイルを流れる電流値に対する２次コイルの誘導電流値を算出し、この算出結果を充電効率として設定することができる。このため、無駄な過電流を１次コイルに供給することを防止できるので、送電装置の負荷を抑制でき、この結果、送電装置の劣化を防止することができる。

請求項４に記載した発明によれば、車両の幅から車両の長さを判断することにより、１次コイルを移動させる範囲を車両に応じて容易に変更することができる。例えば、制御装置等に車両の幅と車両の長さを対応づけたテーブルを設け、このテーブルを参照し、車両の幅に基づいて車両の長さを決定することもできる。
このため、無駄に１次コイルを移動させることを抑制でき、効率よく１次コイルと２次コイルとを電磁結合させることができる。

請求項５に記載した発明によれば、簡素な構造で車両の幅を検出することが可能になる。この結果、範囲特定装置の構造を簡素化でき、装置の製造コストを低減することが可能になる。

請求項６に記載した発明によれば、２次コイルに対する１次コイルの位置を容易に合わせることができる。すなわち、各コイルの平面の向きによって１次コイルと２次コイルとの相対位置関係がずれることを防止でき、これによる充電効率の変化を防止することができる。このため、充電効率を向上させることができる。

本発明の実施形態における電気自動車の側面側からみた非接触充電システムの概略構成図。 本発明の実施形態における電気自動車の下側からみた非接触充電システムの概略構成図である。 本発明の実施形態における１次コイルの位置調整手順について示すフローチャートである。 本発明の実施形態における１次コイルの位置調整の動作説明図であって、（ａ）〜（ｆ）は、各ステップでの状態を示す。 本発明の実施形態における２次コイルの誘導電流の変化を示すグラフであって、（ａ）〜（ｃ）は各ステップの誘導電流の変化を示す。

（非接触充電システム）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電気自動車２の側面側からみた非接触充電システム１の概略構成図、図２は、電気自動車２の下側からみた非接触充電システム１の概略構成図である。なお、以下の説明において、電気自動車２の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、電気自動車２の幅方向を左右方向などと表現して説明する場合がある。
図１、図２に示すように、非接触充電システム１は、例えば電気自動車２等に搭載されているバッテリ２０の充電を行うためのものであって、電気自動車２の内部に搭載される車両側充電装置３と、例えば駐車場等の電気自動車２の外部に設けられる駐車設備側充電装置４とを備えている。

電気自動車２は、モータ２１や減速機２２などの動力伝達部を収容したモータユニット２３と、モータ２１を駆動させるためのインバータ２４、およびＶＣＵ（コンバータ）２５と、インバータ２４、およびＶＣＵ２５を冷却する冷媒を循環させるためのＥＷＰ（電動冷却水ポンプ）２６と、冷媒を冷却するためのラジエータ２７と、駆動系から出力される電圧を降圧してバッテリ２０に供給するためのダウンバータ（コンバータ）２８と、バッテリ２０に対して非接触充電システム１を用いて充電する際、電圧変換器として使用されるチャージャ２９と、電気自動車２の車体２ａの床下一面に配されたバッテリ２０とを備えている。

（車両側充電装置）
車両側充電装置３は、駐車設備側充電装置４から供給される電力を受け取る２次コイル（受電コイル）３１を有する受電装置３２と、駐車設備側充電装置４との情報の送受信を行うための車両側送受信部３３と、非接触充電システム１の種々の制御を行う制御装置３４とを備えている。
２次コイル３１は、例えば絶縁された単線を同一平面上に渦巻き状に巻くことによって、平面視円形状に形成された平面コイルである。２次コイル３１は、駐車設備側充電装置４に設けられている後述の１次コイル（給電コイル）５と電磁結合した際、１次コイル５から供給される電力を受け取ることができるようになっている。

制御装置３４は、２次コイル３１が受け取る電力（充電エネルギ）を検出している。また、制御装置３４は、駐車設備側充電装置４から１次コイル５が出力している電力（放電エネルギ）の情報を車両側送受信部３３を介して取得し、２次コイル３１の充電効率（充電エネルギと放電エネルギとの比率）を算出している。そして、制御装置３４によって算出された充電効率を信号として、車両側送受信部３３を介して駐車設備側充電装置４に送信する。

なお、本実施形態では、充電効率とは、充電エネルギと放電エネルギとの比率のことを意味する他、１次コイル５からの電磁誘導の影響により２次コイル３１に生じる誘導電流（電流値）や誘起電圧（電圧値）、これら誘導電流や誘起電圧に基づいて算出される電力、電圧値と周波数に基づいて算出される実効値のことを総称して充電効率ということとする。
つまり、制御装置３４によって算出される充電効率とは、２次コイル３１に生じる電流値や電圧値を検出すること、および電力、実効値を算出することも含む。ここで、以下の説明においては、説明を簡単にするために、充電効率という文言に代えて電流、電圧、電力という文言を適宜用いて説明する。

（駐車設備側充電装置）
駐車設備側充電装置４は、車両側充電装置３に電力を供給するための１次コイル５を有する送電装置６と、１次コイル５を移動させる駆動装置７と、１次コイル５の移動範囲Ｗ（図４（ａ）参照）を特定する範囲特定装置８と、これら駆動装置７、および範囲特定装置８を制御する制御部１３と、車両側充電装置３との情報の送受信を行うための駐車設備側送受信部１４とを備えている。
１次コイル５は、例えば絶縁された単線を同一平面上に渦巻き状に巻くことによって、平面視円形状に形成された平面コイルである。１次コイル５は、所定の高周波電流が印加されて磁界を発生するように構成されている。

駆動装置７は、一端に送電装置６を支持可能なアーム部９を有している。アーム部９は、電気自動車２の前後方向に沿って伸縮自在、例えばテレスコープ状に構成されたものであって、駆動装置７によって駆動する。また、アーム部９は、電気自動車２の左右方向に沿って移動可能に設けられている。これにより、送電装置６は、地上Ｊと車体２ａとの間を、前後方向に沿って移動可能、かつ左右方向に沿って移動可能になっている。
なお、駆動装置７は、テレスコープ状のアーム部９を有するように構成されている場合に限られるものではなく、送電装置６を前後方向に沿って移動可能、かつ左右方向に沿って移動可能に構成してあればよい。

範囲特定装置８は、電気自動車２の幅を検出可能な輪止め１０を備えている。輪止め１０は、電気自動車２の移動を規制するためのものであって、電気自動車２のタイヤ１１が接触する部位にタイヤ検出センサ１２が設けられている。このタイヤ検出センサ１２は、タイヤ１１の位置を検出するためのものである。タイヤ検出センサ１２は、さまざまな電気自動車２の車種に対応可能なように、左右のタイヤ１１に対応する位置に複数設けられている。そして、輪止め１０に、例えば前輪の左右のタイヤ１１が接触すると、タイヤ検出センサ１２によって前輪の左右のタイヤ１１の間の距離が検出されるようになっている。
タイヤ検出センサ１２としては、例えばリミットスイッチ等の接触式センサ、光電センサ、またはタッチパネル等、さまざまなセンサを用いることが可能である。

また、輪止め１０には、範囲特定装置８に設けられている算出部８ａに信号を送信するための送信部１５が設けられている。この送信部１５と駐車設備側送受信部１４とを介して、タイヤ検出センサ１２による検出結果が信号として算出部８ａに出力される。
算出部８ａは、タイヤ検出センサ１２による検出結果に基づいて電気自動車２の幅を算出するためのものである。また、算出部８ａは、算出された電気自動車２の幅に基づいて、電気自動車２の前後方向の長さを算出する。

算出部８ａは、タイヤ検出センサ１２による検出結果に基づいて電気自動車２の幅を算出するためのものであって、範囲特定装置８内に設けられている。算出部８ａは、タイヤ検出センサ１２から入力された信号に基づいて、車体２ａの幅を算出する。また、算出部８ａは、算出された車体２ａの幅に基づいて、車体２ａの前後方向の長さを算出する。

車体２ａの前後方向の長さの算出方法としては、例えば車体２ａの幅から決定される最大法定長さを車体２ａの前後方向の長さとして算出する方法がある。また、算出部８ａに、例えば車体２ａの幅と車体２ａの長さを対応付けたテーブルを設け、算出された車体２ａの幅でテーブルを参照し、車体２ａの前後方向の長さを取得する方法としてもよい。
この他に、車両側充電装置３の制御装置３４に予め電気自動車２の車種情報を記憶しておき、この車種情報を駐車設備側送受信部１４を介して算出部８ａに出力してもよい。この場合、算出部８ａは、入力された車種情報に基づいて車体２ａの前後方向の長さデータを得ることができる。

さらに、算出部８ａは、算出した車体２ａの幅と長さとに基づいて、１次コイル５の移動範囲Ｗ（図４（ａ）参照）を特定する。
なお、車両側充電装置３からの電気自動車２の車種情報に基づいて、車体２ａの前後方向の長さデータを得る場合、車種情報から車体２ａの幅データを得ることも可能である。しかしながら、１次コイル５の移動範囲Ｗを決定するにあたって、電気自動車２のタイヤ１１が輪止め１０に接触した位置を認識する必要がある。このため、車体２ａの幅は、タイヤ検出センサ１２からの出力信号に基づいて算出することが望ましい。

制御部１３は、範囲特定装置８の算出部８ａにより特定された移動範囲Ｗに基づいて駆動装置７に信号を出力し、１次コイル５の移動範囲を制御するようになっている。また、制御部１３は、１次コイル５が出力している電力（放電エネルギ）を信号として、駐車設備側送受信部１４を介して車両側充電装置３の制御装置３４に送信している。
さらに、制御部１３には、車両側充電装置３の制御装置３４により算出された充電効率が信号として駐車設備側送受信部１４を介して入力される。

ここで、車両側充電装置３の制御装置３４は、範囲特定装置８で特定された１次コイル５の移動範囲Ｗ内における充電効率の最大値を判断し、この判断結果を信号として駐車設備側充電装置４の制御部１３に出力するようになっている。
制御部１３は、車両側充電装置３の制御装置３４から出力されている判断結果に基づいて駆動装置７に信号を出力し、充電効率が最大となるように１次コイル５の位置を調整し、特定の位置に１次コイル５を移動させる。そして、１次コイル５と２次コイル３１とを電磁結合させ、電気自動車２のバッテリ２０に充電を行う。

（１次コイルの位置調整手順）
より具体的に、図３〜図５に基づいて１次コイル５の位置調整手順について説明する。
図３は、１次コイル５の位置調整手順について示すフローチャート、図４は、１次コイル５の位置調整の動作説明図であって、（ａ）〜（ｆ）は、各ステップでの状態を示す。また、図５は、縦軸を２次コイル３１が受ける誘導電流とし、横軸を１次コイル５の移動量とした場合の誘導電流の変化を示すグラフであって、（ａ）〜（ｃ）は各ステップの誘導電流の変化を示す。
なお、以下の説明において、車両側充電装置３の制御装置３４が２次コイル３１に生じる誘導電流を検出する場合について説明する。しかしながら、前述したように、誘起電圧を検出してもよいし、駐車設備側充電装置４から１次コイル５の出力値情報を取得して充電効率、電力、実効値を算出するようにしてもよい。

まず、図３、図４（ａ）に示すように、例えば非接触充電システム１が設置されている駐車場に電気自動車２を入庫し、輪止め１０にタイヤ１１が接触した位置で電気自動車２を停止させる。このとき、例えば、電気自動車２の前方から入庫した場合、輪止め１０に設けられているタイヤ検出センサ１２により、前輪の左右のタイヤ１１の位置が検出される。

タイヤ１１の位置が検出されると、範囲特定装置８の算出部８ａによって、１次コイル５の移動範囲Ｗが特定される（図３におけるステップＳ１０１）。
続いて、駐車設備側充電装置４は、１次コイル５に高周波電流を印加する（図３におけるステップＳ１０２）。
次に、駆動装置７を駆動させ、例えば、図４（ｂ）におけるＡ地点からＢ地点に至る間の１ライン分、電気自動車２の前後方向に沿って１次コイル５を移動させる（図３におけるステップＳ１０３）。

ここで、１次コイル５の前後方向のスタート位置は、移動範囲Ｗのうち、輪止め１０側端（図４（ｂ）における左側端）に設定することが望ましい。このように設定することで、１ライン全体に亘って１次コイル５を移動させるにあたって、１次コイル５を往復動させる必要がなくなる。つまり、往路、または復路の何れか一方の移動だけで１ライン全体に亘って１次コイル５を走査させることができる。
また、１次コイル５の左右方向のスタート位置は、移動範囲Ｗのうち、右側端（図４（ｂ）における上側端）、または下側端（図４（ｂ）における下側端）の何れか一端側に設定することが望ましい。このように設定することで、左右方向の移動を最小限に抑えることが可能になる。

続いて、ステップＳ１０３において１次コイル５を電気自動車２の前後方向に沿って移動させると同時に、１次コイル５と２次コイル３１とが電磁結合され、２次コイル３１に誘導電流が生じているか否かの判断を行う（図３におけるステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４における判断が「Ｎｏ」、つまり、１次コイル５と２次コイル３１との間の距離が電磁結合不能な距離である場合、図５（ａ）に示すように、２次コイル３１には何ら誘導電流が生じず、車両側充電装置３の制御装置３４によって誘導電流が検出されることがない。このため、駆動装置７によりアーム部９の左右方向の位置を２ライン目に変更する（図３におけるステップＳ１０５）。

そして、再びステップＳ１０３に戻り、１次コイル５を電気自動車２の前後方向に沿って移動させる。このとき、前回のステップＳ１０３における１次コイル５の移動方向が車体２ａの前方から後方に向かう方向であった場合、今回のステップＳ１０３における１次コイル５の移動方向は、車体２ａの後方から前方に向かう方向になる。これらを１次コイル５の移動するラインを変えながら繰り返し行う。
なお、各ラインの間隔、つまり、ステップＳ１０５におけるアーム部９の左右方向の１回のずれ量は、例えば、約１ｃｍ程度となるように設定することが望ましい。

一方、ステップＳ１０４における判断が「Ｙｅｓ」、つまり、１次コイル５と２次コイル３１との間の距離が電磁結合可能な距離である場合、図５（ｂ）に示すように、２次コイル３１に誘導電流が生じ、車両側充電装置３の制御装置３４によって誘導電流が検出される。
このとき、１次コイル５を移動範囲Ｗ内で前後方向全体に移動させることにより、つまり、例えば、図４（ｃ）におけるＣ地点からＤ地点に至る間まで１次コイル５を移動させることにより、１ライン上の誘導電流のピーク値（極）を得ることができる。

制御装置３４は、誘導電流のピーク値を１次コイル５の前後方向における最適位置として判断し、この判断結果を信号として駐車設備側充電装置４の制御部１３に出力する。そして、制御部１３は、制御装置３４からの出力信号に基づいて駆動装置７に信号出力する。駆動装置７は、制御部１３からの信号出力に基づいて、１次コイル５を誘導電流のピーク値が検出された前後方向の最適位置に移動させる（図３におけるステップＳ１０６、図４（ｄ）参照）。

１次コイル５の前後方向における最適位置が決定した後、駆動装置７によって１次コイル５を左右に移動させる（図３におけるステップＳ１０７、図４（ｅ）参照）。
そして、ステップＳ１０７において１次コイル５を電気自動車２の左右方向に沿って移動させると同時に、２次コイル３１に流れる誘導電流にピーク値が存在しているか否かの判断を行う（図３におけるステップＳ１０８）。

ここで、ステップＳ１０８における判断が「Ｎｏ」、つまり、２次コイル３１に流れる誘導電流のピーク値が変化しない場合、先のステップＳ１０６による判断が誤判断であると判断し、再びステップＳ１０３に戻る。そして、再び１次コイル５を前後方向に沿って移動させる。

一方、ステップＳ１０８における判断が「Ｙｅｓ」、つまり、図４（ｅ）、図５（ｃ）に示すように、例えばＥ地点からＦ地点に至る間まで左右方向に移動させ、２次コイル３１に流れる誘導電流のピーク値が検出された場合、制御装置３４は、このピーク値を１次コイル５の左右方向における最適位置として判断する。
すなわち、１次コイル５の前後方向における最適位置と、左右方向における最適位置とが決定することにより、２次コイル３１に流れる誘導電流の最大値が検出される最適位置Ｐが決定する。この最適位置Ｐを最大限効率よく充電作業を行うことができる位置として判断する。

そして、制御装置３４は、判断結果を信号として駐車設備側充電装置４の制御部１３に出力する。制御部１３は、制御装置３４からの出力信号に基づいて駆動装置７に信号出力する。駆動装置７は、制御部１３からの信号出力に基づいて、誘導電流のピーク値が検出された最適位置Ｐに１次コイル５を移動させる（図３におけるステップＳ１０６、図４（ｆ）参照）。

これにより、１次コイル５の位置調整が完了する（図３におけるステップＳ１１０）。１次コイル５の位置調整が完了すると、２次コイル３１に効率よく誘導電流が生じる。この誘導電流は、電気自動車２に搭載されているダウンバータ２８やチャージャ２９によって整流され、バッテリ２０に蓄電される。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、車両側充電装置３に、２次コイル３１に生じる誘導電流を検出し、かつこの誘導電流のピーク値を検出可能な制御装置３４を設ける一方、駐車設備側充電装置４に、制御装置３４からの信号出力に基づいて１次コイル５を移動させる駆動装置７を設けるので、２次コイル３１が最も効率よく電力を受け取ることが可能な最適位置Ｐに１次コイル５を確実に移動させることができる。このため、最大限に高いレベルで効率よく電気自動車２のバッテリ２０に充電を行うことが可能になる。

また、制御装置３４によって、１次コイル５の出力に対する２次コイル３１の充電効率を算出するように構成すれば、送電装置６の負荷を抑制でき、送電装置６（１次コイル５）の劣化を防止することも可能になる。
さらに、駐車設備側充電装置４に設けられている駆動装置７によって、１次コイル５を前後方向、左右方向の２方向に移動可能に構成しているので、前後方向における２次コイル３１の誘導電流のピーク値と、左右方向における２次コイル３１の誘導電流のピーク値に基づいて、容易に１次コイル５の最適位置Ｐを判断することができる。このため、１次コイル５を速やかに最適位置Ｐに移動させることができ、充電作業時間を短縮することが可能になる。

そして、駐車設備側充電装置４に１次コイル５の移動範囲Ｗを特定するための範囲特定装置８を設けることにより、１次コイル５を無駄に移動させる必要がなく、充電作業効率をさらに向上させることが可能になる。
また、範囲特定装置８に輪止め１０を設けることにより、簡素な構造で車体２ａの幅を検出することが可能になる。この結果、範囲特定装置８の構造を簡素化でき、非接触充電システム１の製造コストを低減することが可能になる。

さらに、１次コイル５、および２次コイル３１を、それぞれ平面視円形状に形成された平面コイルとすることにより、２次コイル３１に対する１次コイル５の位置を容易に合わせることができる。すなわち、各コイル５，３１の平面の向きによって１次コイル５と２次コイル３１との相対位置関係がずれることを防止でき、これによる充電効率の変化を防止することができる。このため、充電効率を向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態における１次コイル５の位置調整手順では、駆動装置７により１次コイル５を前後方向に移動させる際、２次コイル３１に生じる誘導電流が検出されたラインで１次コイル５の前後方向における最適位置を決定し、この後、１次コイル５を左右方向に移動させる場合について説明した。
しかしながら、これに限られるものではなく、まず、範囲特定装置８によって特定された移動範囲Ｗ全体に亘って１次コイル５の前後方向の誘導電流を検出し、この後、移動範囲Ｗ全体に亘って１次コイル５の左右方向の誘導電流を検出した後、１次コイル５の最適位置Ｐを判断するように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、１次コイル５、および２次コイル３１がそれぞれ平面視円形状に形成された平面コイルである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、１次コイル５、および２次コイル３１を、例えば平面視多角形状に形成してもよい。この場合、前述したように、範囲特定装置８によって特定された移動範囲Ｗ全体に亘って１次コイル５を前後左右に移動させる必要がある。

さらに、上述の実施形態における１次コイル５の位置調整手順では、範囲特定装置８に設けられた輪止め１０により、タイヤ１１の位置を検出し、この検出結果に基づいて１次コイル５の移動範囲Ｗを特定する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、車両側充電装置３の制御装置３４に、予め２次コイル３１の車体２ａに対する位置情報を記憶させ、タイヤ検出センサ１２によってタイヤ１１の位置を検出したタイミングで、範囲特定装置８に２次コイル３１の位置情報を送信するように構成してもよい。このように構成することで、２次コイル３１、およびこの周辺を移動範囲Ｗとして特定することも可能になる。すなわち、移動範囲Ｗをさらに限定することが可能になり、より効率よく１次コイル５を移動させることができる。

そして、上述の実施形態では、車両側充電装置３に制御装置３４を設ける一方、駐車設備側充電装置４に制御部１３を設けた場合について説明した。しかしながら、駐車設備側充電装置４側に制御装置３４を設けてもよいし、車両側充電装置３側に制御部１３を設けてもよい。この場合、制御装置３４に、駆動装置７や範囲特定装置８の制御を行う制御部１３の機能をもたせるように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、範囲特定装置８の輪止め１０に送信部１５を設け、この送信部１５を介して範囲特定装置８の検出結果を算出部８ａに出力する場合について説明した（図１参照）。しかしながら、これに限られるものではなく、輪止め１０に送信部１５を設けずに、輪止め１０のタイヤ検出センサ１２と算出部８ａとを直接電気的に接続するように構成してもよい。この場合、タイヤ検出センサ１２と算出部８ａと電気的に接続するためのハーネス（不図示）を、例えば地下に埋設すればよい。

１…非接触充電システム ２…電気自動車（車両） ２ａ…車体 ３…車両側充電装置 ４…駐車設備側充電装置 ５…１次コイル ６…送電装置 ７…駆動装置 ８…範囲特定装置 ８ａ…算出部 ９…アーム部 １０…輪止め １２…タイヤ検出センサ １３…制御部 ３１…２次コイル ３２…受電装置 ３４…制御装置 Ｐ…最適位置

Claims (6)

1. 電磁誘導により電力を供給するための１次コイルを有する送電装置と、
   この送電装置と電磁結合して電力を受け取る２次コイルを有する受電装置と、
   前記１次コイルを移動させる駆動装置と、
   前記１次コイルの移動範囲を特定する範囲特定装置と、
   前記範囲特定装置により特定された範囲内において、前記１次コイルから前記２次コイルへの充電効率を算出すると共に、この算出結果が最大となる最適位置を判断する制御装置とを備え、
   前記駆動装置は、前記制御装置による判断結果に基づいて、前記１次コイルを前記最適位置に移動させることを特徴とする非接触充電システム。
2. 前記駆動装置は、前記範囲特定装置により特定された前記移動範囲内で、前記１次コイルを一方向に直線移動可能、かつ前記一方向と直交する直交方向に直線移動可能に構成され、
   前記制御装置は、前記一方向で前記充電効率が最大になる位置と、前記直交方向で前記充電効率が最大になる位置とに基づいて、前記最適位置を判断することを特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
3. 前記制御装置は、前記１次コイルを流れる電流値と、前記２次コイルを流れる電流値とに基づいて、前記充電効率を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触充電システム。
4. 前記範囲特定装置は、前記受電装置を備えた車両の幅を検出し、この検出した幅に基づいて前記車両の長さを判断することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の非接触充電システム。
5. 前記範囲特定装置は、前記車両を停止させる輪止めを備え、この輪止めに前記車両が接触した範囲から前記車両の幅を検出することを特徴とする請求項４に記載の非接触充電システム。
6. 前記１次コイル、および前記２次コイルは、それぞれ平面視円形状に形成された平面コイルであることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の非接触充電システム。

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