JP2012217246A - 車両の非接触充電用アダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】プラグイン方式の充電制御装置を搭載した車両において、非接触充電用の充電制御手段を設けることなく、非接触給電装置から電力供給を受けて車載バッテリへの非接触充電を実施することのできる非接触充電用アダプタを提供する。
【解決手段】非接触充電用アダプタ１０は、路上に設置された非接触給電装置４０からＯＦＤＭ信号を用いた無線伝送により供給される電力を利用して、車載バッテリ４充電用の直流電圧を生成し、充電制御装置２に供給する。また、非接触充電用アダプタ１０は、充電制御装置２側で充電時の安全確認を行うのに必要な充電電圧、充電電流、地絡状態の検出結果を、充電制御装置２に出力することで、充電制御装置２を、ケーブルを介してプラグイン方式の給電装置に接続したときと同様の手順で動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラグイン方式の充電制御装置を搭載した車両において、非接触給電装置から電力供給を受けて車載バッテリへの充電を可能にする非接触充電用アダプタに関する。

従来、モータを動力源とする電気自動車や、エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車には、任意の充電ステーションから車載バッテリに直接充電可能なプラグイン方式のものが知られている（例えば、特許文献１，２等参照）。

そして、こうしたプラグイン方式の車両には、車載バッテリへの充電を最適に実行でき、しかも、異常時には充電を速やかに停止して安全性を確保できるようにするために、充電ステーションとの間で各種情報を交換して車載バッテリへの充電を制御する充電制御装置が搭載されている。

一方、こうしたプラグイン方式の車両においては、車載バッテリへの充電時に、給電用及びデータ通信用のケーブルを介して、充電制御装置を充電ステーションに接続する必要があるため、充電時の作業が面倒である。

そこで、従来、こうした接続作業を不要にすることのできる充電装置として、電気自動車やハイブリッド車に対し非接触で電力供給を行う非接触給電装置も提案されている（例えば、特許文献３，４等参照）。

この非接触給電装置によれば、車両に搭載された受電コイルに対し、電磁誘導若しくは磁界／電界の共鳴により電力供給を行うことから、車載バッテリへの充電時、使用者は、車両を給電装置が設置された場所に移動させて、車両側から給電装置に対し電力供給を要求すればよい。

従って、上記非接触給電装置によれば、プラグイン方式の車両のように、車載バッテリへの充電時に、給電用のプラグを充電ステーションに設けられた給電用のコンセントに差し込む必要がないため、車載バッテリへの充電を簡単な操作で実施することができる。

特願２０１０−１４２０８７号公報 特願２０１０−２５９３０８号公報 特願２０１０−０６８６３４号公報 特願２０１０−１２４５２２号公報

上記のように、非接触給電装置を利用すれば、車載バッテリへの充電を簡単な操作で実施することができるが、非接触給電装置から電力供給を受けるには、受電コイル等の非接触受電手段が必要になるため、プラグイン方式の車両では、非接触給電装置を利用することができない。

また、プラグイン方式の車両に設けられた充電制御装置は、予め設定された安全基準（例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ（チャデモ）協議会にて標準化された急速充電器の規格等）に従い充電ステーションから充電電圧や充電電流等の充電情報を取得して、異常がなければ車載バッテリへの充電を実施するように構成される。

このため、プラグイン方式の車両に受電コイル等の受電手段を設け、その受電コイルで得られる受電電力を充電制御装置に供給するようにしただけでは、車載バッテリへの充電を実施することはできない。

一方、非接触給電装置から充電制御装置に充電情報を通知するには、非接触給電装置と充電制御装置とに無線通信可能な通信手段を設けて、非接触給電装置側から充電制御装置へ充電情報を無線で送信することが考えられる。

しかし、非接触給電装置から充電制御装置への給電は非接触で行われるため、非接触給電装置側では、非接触給電で生じる電力損失等によって、車載バッテリへの充電状態（充電電圧や充電電流等）を正確に検出することができず、上記安全基準を満足できないことが考えられる。

従って、プラグイン方式の車両において、非接触給電装置から供給される電力を利用できるようにするには、車両に、非接触給電装置に対応した受電手段と、その受電手段による受電電力を利用して、車載バッテリへの充電状態（充電電圧や充電電流等）を監視しつつ車載バッテリへの充電を行う、非接触充電専用の充電制御手段と、を別途設ける必要があり、コストアップを招くという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、プラグイン方式の充電制御装置を搭載した車両において、非接触充電専用の充電制御手段を設けることなく、非接触給電装置から電力供給を受けて車載バッテリへの非接触充電を実施することのできる非接触充電用アダプタを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、
給電装置から車載バッテリ充電用の直流電圧を受けて車載バッテリを充電すると共に、該車載バッテリの充電時に前記給電装置の状態を監視し、前記給電装置側で異常が生じると前記車載バッテリへの充電を中止する充電制御装置が搭載された車両に設けられ、
車両外部の路上に設置された非接触給電装置から所定の非接触伝送方式で供給される電力を、前記車載バッテリ充電用の直流電圧に変換して、前記充電制御装置に供給することで、前記充電制御装置に前記車載バッテリへの充電を実行させる、車両の非接触充電用アダプタであって、
前記非接触給電装置から前記非接触伝送方式で供給される電力を受電する受電手段と、
該受電手段による受電電力を車載バッテリ充電用の直流電圧に変換して、前記充電制御装置に出力する電力変換手段と、
前記車載バッテリの充電時に前記充電制御装置が給電装置の状態を監視するのに用いるパラメータを検出する状態監視用パラメータ検出手段と、
前記非接触給電装置との間で無線通信を行うための無線通信手段と、
前記充電制御装置から前記車載バッテリの状態を表すバッテリ情報を取得し、該バッテリ情報を前記無線通信手段を介して前記非接触給電装置に送信することで、前記非接触給電装置から前記車載バッテリの充電に要する電力を供給させて、前記車載バッテリへの充電を開始する充電開始制御手段と、
前記充電開始制御手段による前記車載バッテリへの充電開始後、前記状態監視用パラメータ検出手段による検出結果を前記充電制御装置に出力することで、前記充電制御装置に対し、前記給電装置としての当該非接触充電用アダプタの状態を監視させ、前記充電制御装置から充電の異常若しくは完了を表す情報が入力されると、前記無線通信手段を介して前記非接触給電装置に充電停止指令を送信することで、前記非接触給電装置からの電力供給を終了させる充電監視制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の非接触充電用アダプタにおいて、
前記状態監視用パラメータ検出手段として、
前記電力変換手段から前記充電制御装置に出力される充電電圧及び充電電流を検出する充電状態検出手段と、
前記電力変換手段から前記充電制御装置への前記直流電圧の出力経路の地絡を検出する地絡検出手段と、
を備え、前記充電監視制御手段は、前記車載バッテリへの充電開始後、前記充電状態検出手段及び前記地絡検出手段による検出結果を、前記充電制御装置に出力することを特徴とする。

本発明の非接触充電用アダプタは、給電装置から車載バッテリ充電用の直流電圧を受けて車載バッテリを充電すると共に、車載バッテリの充電時に給電装置の状態を常時監視し、給電装置側で異常が生じると車載バッテリへの充電を中止する充電制御装置（換言すれば上述のプラグイン方式の充電制御装置）が搭載された車両において使用されるものである。

そして、請求項１に記載の非接触充電用アダプタにおいては、まず、充電開始制御手段が、プラグイン方式の充電制御装置から車載バッテリの状態を表すバッテリ情報を取得し、その取得したバッテリ情報を無線通信手段を介して、車両外部の路上に設置された非接触給電装置に送信することで、非接触給電装置から車載バッテリの充電に要する電力を供給させる。

すると、受電手段が、非接触給電装置からの供給電力を受電し、電力変換手段が、その受電電力を車載バッテリ充電用の直流電圧に変換して、プラグイン方式の充電制御装置に出力する。

この結果、プラグイン方式の充電制御装置を介して、車載バッテリへの非接触充電を開始させることができる。
ところで、プラグイン方式の充電制御装置は、車載バッテリ充電用の直流電圧を供給して、車載バッテリへの充電を開始させても、直流電圧を供給する給電装置が正常動作していることを確認できなければ、充電を中止する。

そこで、請求項１に記載の非接触充電用アダプタには、更に、車載バッテリの充電時に充電制御装置が給電装置の状態を監視するのに用いるパラメータを検出する状態監視用パラメータ検出手段が設けられている。

そして、電力変換手段が充電制御装置に直流電圧を供給して、車載バッテリへの充電を開始させると、充電監視制御手段が、状態監視用パラメータ検出手段による検出結果を充電制御装置に出力することで、充電制御装置に対し、給電装置としての当該非接触充電用アダプタの状態を監視させ、その後、充電制御装置から充電の異常若しくは完了を表す情報が入力されると、無線通信手段を介して非接触給電装置に充電停止指令を送信することで、非接触給電装置からの電力供給を終了させる。

従って、請求項１に記載の非接触充電用アダプタによれば、車両に搭載されたプラグイン方式の充電制御装置を、非接触充電用の充電制御装置として利用し、車載バッテリを非接触給電装置からの供給電力により非接触充電することができるようになる。

また、請求項１に記載の非接触充電用アダプタによれば、非接触充電専用の充電制御手段を設けることなく、非接触給電装置から電力供給を受けて車載バッテリへの非接触充電を実施することができるため、車両を非接触充電可能なものに低コストで改良することができる。

また、充電制御装置から非接触充電用アダプタを取り外せば、プラグイン方式の充電ができることから、車載バッテリへの充電方式を、プラグイン方式から非接触方式、或いは非接触方式からプラグイン方式へと、簡単に切り換えることができる。

よって、請求項１に記載の非接触充電用アダプタを利用すれば、充電方式の違いにより充電可能エリアが制限されるのを防止し、プラグイン方式の充電ステーションが設置された場所でも、非接触給電装置が設置された場所でも、車載バッテリへの充電ができるようになる。

ここで、状態監視用パラメータ検出手段は、車載バッテリの充電時に充電制御装置が給電装置の状態を監視するのに用いるパラメータを検出できればよく、検出対象となるパラメータは、車両に搭載された充電制御装置に対応して設定すればよい。

そして、例えば、車両に搭載された充電制御装置が、上述したＣＨＡｄｅＭＯ協議会による規格に準拠したものであれば、充電制御装置は、プラグイン方式の給電装置から充電電圧及び充電電流と、直流電圧の出力経路の地絡状態の検出結果とを取得して、異常判定を行うように構成されることから、本発明の非接触充電用アダプタには、請求項２に記載のように、状態監視用パラメータ検出手段として、充電電圧及び充電電流を検出する充電状態検出手段と、直流電圧の出力経路の地絡を検出する地絡検出手段とを設け、充電制御装置には、これら各検出手段による検出結果を出力するようにするとよい。

実施形態の非接触給電システムの概略構成を表す構成図である。 給電装置及び受電アダプタの動作を表すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の非接触給電システムは、上述したプラグイン方式の充電制御装置２が搭載された車両に対し、路上に設置された非接触給電装置４０（以下、単に給電装置４０という）から非接触で電力供給を行うことで、プラグイン方式の充電制御装置２を介して車載バッテリ４への充電を実施させるものであり、車両には、非接触充電用アダプタ１０（以下、単に受電アダプタ１０という）が設けられている。

この受電アダプタ１０は、路上の給電装置４０から電力供給を受けて、車載バッテリ４充電用の直流電圧を生成し、その生成した直流電圧を、正負一対の電力線２０ａ、２０ｂを介して充電制御装置２に供給するためのものであり、給電装置４０からの供給電力を受電する受電手段として、車両の底部に設けられた受電用アンテナ１２を備える。

なお、受電用アンテナ１２及び後述の給電用アンテナ４２は、電力伝送用の高周波信号（例えば、マイクロ波）を送受信するように設定されており、以下の説明で通信若しくは電力伝送に用いられる高周波信号（詳しくはＯＦＤＭ変調信号のサブキャリア）は、全てこれら各アンテナ１２、４２で送受信可能なものとする。

また、受電アダプタ１０には、受電用アンテナ１２が受信した受信信号（電力）を整流し平滑化する整流平滑回路１８、整流平滑回路１８から充電制御装置２に直流電圧を供給する電力線２０ａ、２０ｂのグランドラインへの地絡を検出する地絡検出回路２２、及び、整流平滑回路１８から充電制御装置２へ出力される充電電圧及び充電電流を検出する充電量検出回路２４が備えられている。

また次に、受電アダプタ１０には、受電用アンテナ１２を介して給電装置４０との間で無線通信するための無線通信部２６、及び、充電制御装置２から取得した車両情報を無線通信部２６を介して給電装置４０に送信したり、地絡検出回路２２及び充電量検出回路２４による検出結果を充電制御装置２に出力したりするためのコントロールユニット３０が備えられている。

コントロールユニット３０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータにて構成されており、充電制御装置２を始めとする車両に搭載された各種ＥＣＵ（電子制御ユニット）との間で、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）用の通信線３４を介してデータ通信を行い、車両ＩＤや車両運転者からの充電要求、車載バッテリ４のバッテリ電圧や容量等、給電装置４０から電力供給を受けるのに必要な各種情報を取得する。

そして、コントロールユニット３０は、無線通信部２６を介して給電装置４０との間で無線通信を行うことにより、給電装置４０からの受電が可能になると、制御線３２を介して充電制御装置２に充電開始を通知することで、受電を開始し、その後、制御線３２を介して充電制御装置２から充電の停止が通知されるまで給電装置４０からの受電を継続する。

この結果、給電装置４０からの供給電力により、受電アダプタ１０から充電制御装置２に車載バッテリ４充電用の直流電圧が供給されて、充電制御装置２が車載バッテリ４への充電制御を実行することになる。

次に、無線通信部２６は、ＯＦＤＭ変調部２７とＯＦＤＭ復調部２８とから構成されている。そして、ＯＦＤＭ変調部２７は、コントロールユニット３０から入力される送信情報をＯＦＤＭ信号に変調し、方向性結合器１４を介して受電用アンテナ１２に出力することで、コントロールユニット３０からの送信情報を給電装置４０に無線送信する。

また、ＯＦＤＭ復調部２８には、受電用アンテナ１２から方向性結合器１４、１６を介して受信信号が入力される。そして、ＯＦＤＭ復調部２８は、受信信号をＯＦＤＭ復調することで、給電装置４０からの送信情報を復元し、コントロールユニットに入力する。

なお、方向性結合器１４は、受電用アンテナ１２からの受信信号を方向性結合器１６側に伝送し、ＯＦＤＭ変調部２７からの送信信号を受電用アンテナ１２側に伝送するためのものである。

また、方向性結合器１６は、方向性結合器１４を介して入力される受信信号の殆どを整流平滑回路１８側に伝送し、その受信信号の一部（−５０ｄＢ〜−６０ｄＢ）をＯＦＤＭ復調部２８側に伝送する。

また次に、受電アダプタ１０には、コントロールユニット３０や無線通信部２６等の内部回路に動作用の電源電圧を供給する電源回路３６が設けられている。この電源回路３６は、車載バッテリ４や受電アダプタ１０に内蔵された電池３８から電源供給を受けて、内部回路駆動用の直流定電圧を生成するものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ等から構成されている。

なお、この電源回路３６への電力供給源としては、車載バッテリ４や電池３８に加えて、整流平滑回路１８にて生成された車載バッテリ４充電用の直流電圧を利用することもできる。

次に、給電装置４０は、車両の受電アダプタ１０に設けられた受電用アンテナ１２との間で高周波信号を送受信するために、車両を駐車可能な充電スペースの路面に埋設された給電用アンテナ４２と、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータにて構成され、車両の受電アダプタ１０への電力供給量を制御したり、課金用のサーバ６に車両への課金情報を送信したりするための給電制御部４４と、給電用アンテナ４２を介して受電アダプタ１０との間で無線通信を行うための無線通信部４６と、給電用電源回路５６から電力供給を受けて、無線通信部４６からの出力を給電用に電力変換（例えば、Ｄ級増幅）する電力変換部５２と、電力変換部５２での電力変換により発生する歪成分（換言すれば不要な信号成分）を相殺するために、無線通信部４６から電力変換部５２に出力される送信信号（詳しくはＯＦＤＭ変調信号）を補正する歪補償部５０と、電力変換部５２からの出力（送信信号）を給電用アンテナ４２側に伝送し、給電用アンテナ４２にて受信された受信信号を無線通信部４６側に伝送する方向性結合器５４と、から構成されている。

ここで、給電用電源回路５６は、商用電源等の外部電源から電源供給を受けて、電力変換部５２駆動用の電源電圧を生成するものであり、給電制御部４４や無線通信部４６等に電源供給を行う制御用電源回路５８とは別に、大電力給電用の電源回路として設けられている。

また、無線通信部４６は、ＯＦＤＭ変調部４７とＯＦＤＭ復調部４８とから構成されており、ＯＦＤＭ変調部４７は、給電制御部４４からの指令に従い、送信に用いる電波の波数や各電波の変調方式を切り換え可能に構成されている。

次に、本実施形態の非接触給電システムにおいて、給電装置４０に設けられた給電制御部４４及び受電アダプタ１０に設けられたコントロールユニット３０にて、車載バッテリ４への非接触充電のためにそれぞれ実行される、給電処理及び受電処理について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。

図２に示すように、給電装置４０において、給電制御部４４は、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、ＯＦＤＭ変調部４７に車両ＩＤを要求するデータを出力することで、給電用アンテナ４２から給電用アンテナ４２上方に位置する車両に対し、車両ＩＤの要求信号を送信させる。

そして、続くＳ１２０では、ＯＦＤＭ復調部４８にて、給電対象車両として予め登録されている車両ＩＤが復調されたか否かを判断することにより、給電用アンテナ４２の上方の給電可能な位置に給電対象車両が駐車されたか否かを判断することにより、給電装置４０から給電可能な位置に給電対象車両が駐車されるのを待つ。

次に、Ｓ１２０にて、給電対象車両として予め登録されている車両ＩＤがＯＦＤＭ復調部４８にて復調されたと判断されると、給電制御部４４は、ＯＦＤＭ変調部４７に、給電対象車両からバッテリ電圧やバッテリ容量等の車両情報を取得するための車両情報要求データを出力することで、給電用アンテナ４２から給電対象車両に対し、車両情報の要求信号を送信させる。

すると、給電対象車両からは要求した車両情報が送信されてくるので、続くＳ１４０では、その車両情報をＯＦＤＭ復調部４８を介して取得し、その取得した車両情報に基づき、車両への給電方法を決定し、Ｓ１５０にて、給電対象車両への給電を開始する。

つまり、Ｓ１４０では、給電対象車両から取得した車両情報から、車載バッテリ４の充電に必要な電力量を識別できることから、その電力量に応じて、ＯＦＤＭ変調部４７がＯＦＤＭ変調信号を生成する際の条件であるサブキャリアの波数及び変調方式、及び、給電用電源回路５６から電力変換部５２に供給させる電力量を決定し、Ｓ１５０にて、ＯＦＤＭ変調部４７に対しその決定した波数及び変調方式にてＯＦＤＭ変調信号を生成させると共に、給電用電源回路５６から電力変換部５２に出力される電力量を制御する。

この結果、ＯＦＤＭ変調部４７から電力変換部５２には歪補償部５０を介してＯＦＤＭ変調信号（多数のサブキャリアからなる多波信号）が出力され、電力変換部５２から、ＯＦＤＭ信号を構成している各サブキャリアを最大レベル（飽和レベル）まで増幅した信号が出力されて、給電対象車両に対する電力供給が開始されることになる。

なお、ＯＦＤＭ変調部４７は、給電制御部４４から指定された波数のサブキャリアを位相変調することで、ＯＦＤＭ変調信号を生成するように動作するため、給電制御部４４は、Ｓ１１０やＳ１３０若しくは給電開始後に、給電対象車両へデータを送信する際には、送信データをＯＦＤＭ変調部４７に出力することで、データ送信用として予め設定されたサブキャリアを送信データに応じて位相変調させる。

また、給電制御部４４は、受電アダプタ１０へ電力供給に用いるサブキャリアについては、ＯＦＤＭ変調部４７に位相変調させることなく、無変調の（換言すれば値「１」のサブキャリアを出力させる。

このように給電対象車両への給電を開始すると、給電制御部４４は、Ｓ１６０にて、受電アダプタ１０から充電の異常若しくは充電完了を表すデータが送信されてきたか否かを判断することにより、車両側で充電異常が発生するか充電が完了するのを待つ。

そして、Ｓ１６０にて、充電異常の発生若しくは充電完了が判定されると、給電制御部４４は、Ｓ１７０にて、ＯＦＤＭ変調部２７からのＯＦＤＭ変調信号の出力を停止させることで、給電対象車両への電力供給を停止させ、現在の時刻、給電対象車両の車両ＩＤ、給電電力量等からなる給電完了情報若しくは給電異常停止情報を、サーバ６に送信することで、これら各情報をサーバ６に記憶させ、当該給電処理を一旦終了する。

次に、受電アダプタ１０において、コントロールユニット３０は、受電用アンテナ１２にて、給電用アンテナ４２から送信された車両ＩＤの要求信号が受信され、ＯＦＤＭ復調部２８にてその車両ＩＤの要求データが復元されたときに、受信処理を開始する。

そして、この受信処理が開始されると、Ｓ２１０にて、給電装置４０からの車両ＩＤの要求に対応して、ＯＦＤＭ変調部２７に車両ＩＤを出力することで、受電用アンテナ１２から給電装置４０に、車両ＩＤにて変調されたＯＦＤＭ信号を送信させる。

すると、給電装置４０からは、車両情報の要求信号が送信されてくる筈であるので、続くＳ２２０では、ＯＦＤＭ復調部２８にて、車両情報の要求信号が受信（復元）されるのを待つ。

そして、Ｓ２２０にて、車両情報の要求信号が受信されたと判断されると、Ｓ２３０に移行して、充電制御装置２から車載バッテリ４のバッテリ電圧やバッテリ容量等を車両情報として取得し、ＯＦＤＭ変調部２７に出力することで、受電用アンテナ１２から給電装置４０に、車両情報にて変調されたＯＦＤＭ信号を送信させる。

すると、給電装置４０側では、Ｓ２３０にて送信した車両情報に基づき、自車両への給電電力量を決定して、給電を開始するので、続くＳ２４０では、充電量検出回路２４からの検出信号に基づき、給電装置４０から供給される車載バッテリ４充電用電力の受電を開始したか否かを判断する。

Ｓ２４０にて、受電開始を判断した際には、整流平滑回路１８にて充電用の直流電圧が生成されて、充電制御装置２にその直流電圧が供給され、充電制御装置２が車載バッテリ４への充電が開始される。

ここで、充電制御装置２は、プラグイン方式の給電装置から直流電圧を受けて車載バッテリ４への充電制御を行うものであることから、車載バッテリ４への充電時には、例えば、上述したＣＨＡｄｅＭＯ協議会にて標準化された急速充電器の規格に従い、プラグイン方式の給電装置から充電電圧、充電電流、地絡状態等を表す情報を取得し、これら各情報と車両状態（バッテリ電圧や乗員からの操作入力等）に基づき、充電時の異常を判定し、異常判定時には、給電装置側に異常を表す異常信号を出力することで、車載バッテリ４への充電を停止させる。

このため、続くＳ２５０では、地絡検出回路２２及び充電量検出回路２４から検出信号を取り込むことで、受電アダプタ１０から充電制御装置２への充電状態を監視し、その監視結果（つまり、充電電圧、充電電流、地絡状態）を、通信線３４を介して充電制御装置２に出力する。

また次に、Ｓ２５５では、車載バッテリ４から電源供給を受けて動作する車載機器の状態を車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）を介して監視し、車載機器が、車載バッテリ４への充電を継続可能な正常状態であるか否かを判断する。

そして、続くＳ２６０では、充電制御装置２から制御線３２を介して異常信号が入力されたか否か、及び、Ｓ２５５にて車載機器の異常が検出されたか否かを判断し、充電制御装置２から異常信号が入力されておらず、且つ、Ｓ２５５にて車載機器の異常が検出されていなければ、Ｓ２７０に移行して、充電制御装置２から制御線３２を介して車載バッテリ４への充電が完了したことを表す充電完了信号が入力されたか否かを判断する。

Ｓ２７０にて、充電完了信号が入力されていないと判断された場合には、Ｓ２５０に移行して、上記一連の処理を再度実行し、Ｓ２７０にて、充電完了信号が入力されたと判断されるか、或いは、Ｓ２６０にて、異常信号の入力若しくは車載機器の異常が判断されると、Ｓ２８０に移行する。

そして、Ｓ２８０では、各入力信号に対応して充電異常若しくは充電完了を表すデータをＯＦＤＭ変調部２７に出力することで、受電用アンテナ１２から給電装置４０に、充電異常若しくは充電完了を表すデータにて変調されたＯＦＤＭ信号を送信させ、当該受電処理を一旦終了する。

この結果、給電装置４０側では、Ｓ２８０にて送信させたデータに従い、給電対象車両への給電を停止するので、受電アダプタ１０から充電制御装置２への充電用直流電圧の出力が停止されて、車載バッテリ４への充電が停止される。

以上説明したように、本実施形態では、プラグイン方式の充電制御装置２が搭載された車両に対し、受電アダプタ１０を設けることで、非接触給電装置４０からＯＦＤＭ信号を用いた無線伝送により供給される電力を利用して、充電制御装置２に車載バッテリ４充電用の直流電圧を供給する。

また、受電アダプタ１０は、単に充電制御装置２に充電用の直流電圧を供給するのではなく、充電制御装置２側で充電時の安全確認を行うのに必要な充電電圧、充電電流、及び地絡状態の検出結果を、充電制御装置２に出力するので、充電制御装置２側では、ケーブルを介してプラグイン方式の給電装置に接続したときと同様の手順で、車載バッテリ４への充電制御を実行することができる。

従って、本実施形態の受電アダプタ１０によれば、車両に搭載されたプラグイン方式の充電制御装置２を、そのまま、非接触充電用の充電制御装置として利用し、車載バッテリ４を、非接触給電装置４０からの供給電力により充電することができる。

また、充電制御装置２から受電アダプタ１０を取り外し、充電制御装置２に、プラグイン方式の給電装置に接続するためのケーブルを接続すれば、車載バッテリ４への充電方式を、非接触方式からプラグイン方式へ簡単に切り換えることができる。

よって、本実施形態の受電アダプタ１０を利用すれば、充電方式の違いにより充電可能エリアが制限されるのを防止し、プラグイン方式の充電ステーションが設置された場所でも、非接触給電装置４０が設置された場所でも、車載バッテリ４への充電ができるようになる。

ここで、本実施形態においては、受電用アンテナ１２が、本発明の受電手段に相当し、整流平滑回路１８が、本発明の電力変換手段に相当し、地絡検出回路２２及び充電量検出回路２４が、本発明の状態監視用パラメータ検出手段（詳しくは請求項２に記載の地絡検出手段及び充電状態検出手段）に相当し、無線通信部２６が、本発明の無線通信手段に相当する。

また、コントロールユニット３０は、本発明の充電制御開始手段及び充電監視制御手段に相当するものであり、特に、コントロールユニット３０にて実行される受電処理の内、Ｓ２１０〜Ｓ２４０の処理が、本発明の充電制御開始手段に相当し、Ｓ２５０〜Ｓ２８０の処理が、本発明の充電監視制御手段に相当する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に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て種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、非接触給電装置４０から受電アダプタ１０への電力供給及びこれら各部間でのデータ通信は、マイクロ波をＯＦＤＭ変調することにより、共通のアンテナを利用して行うものとして説明したが、電力供給とデータ通信とは、異なるアンテナを利用して行うようにしてもよい。

また、この場合、データ通信は、ＯＦＤＭ変調以外の変調方式にて行うようにしてもよいし、電力供給は、送電・受電用のコイルを利用して、電磁誘導若しくは磁界／電界の共鳴により電力供給を行うようにしてもよい。

また上記実施形態では、受電アダプタ１０は、プラグイン方式の充電制御装置２をそのまま利用して非接触充電を実現できるようにするために、充電電圧、充電電流、及び、地絡状態の検出結果を、車内ＬＡＮの通信線３４を介して、充電制御装置２に送信するものとして説明したが、充電制御装置２に送信する検出結果や、その送信に用いる通信線は、車両に搭載されている充電制御装置２の仕様に応じて適宜設定すればよい。

２…充電制御装置、４…車載バッテリ、６…サーバ、１０…受電アダプタ（非接触充電用アダプタ）、１２…受電用アンテナ、１４，１６…方向性結合器、１８…整流平滑回路、２０ａ，２０ｂ…電力線、２２…地絡検出回路、２４…充電量検出回路、２６…無線通信部、２７…ＯＦＤＭ変調部、２８…ＯＦＤＭ復調部、３０…コントロールユニット、３２…制御線、３４…通信線、３６…電源回路、３８…電池、４０…給電装置（非接触給電装置）、４２…給電用アンテナ、４４…給電制御部、４６…無線通信部、４７…ＯＦＤＭ変調部、４８…ＯＦＤＭ復調部、５０…歪補償部、５２…電力変換部、５４…方向性結合器、５６…給電用電源回路、５８…制御用電源回路。

Claims (2)

1. 給電装置から車載バッテリ充電用の直流電圧を受けて車載バッテリを充電すると共に、該車載バッテリの充電時に前記給電装置の状態を監視し、前記給電装置側で異常が生じると前記車載バッテリへの充電を中止する充電制御装置が搭載された車両に設けられ、
   車両外部の路上に設置された非接触給電装置から所定の非接触伝送方式で供給される電力を、前記車載バッテリ充電用の直流電圧に変換して、前記充電制御装置に供給することで、前記充電制御装置に前記車載バッテリへの充電を実行させる、車両の非接触充電用アダプタであって、
   前記非接触給電装置から前記非接触伝送方式で供給される電力を受電する受電手段と、
   該受電手段による受電電力を車載バッテリ充電用の直流電圧に変換して、前記充電制御装置に出力する電力変換手段と、
   前記車載バッテリの充電時に前記充電制御装置が給電装置の状態を監視するのに用いるパラメータを検出する状態監視用パラメータ検出手段と、
   前記非接触給電装置との間で無線通信を行うための無線通信手段と、
   前記充電制御装置から前記車載バッテリの状態を表すバッテリ情報を取得し、該バッテリ情報を前記無線通信手段を介して前記非接触給電装置に送信することで、前記非接触給電装置から前記車載バッテリの充電に要する電力を供給させて、前記車載バッテリへの充電を開始する充電開始制御手段と、
   前記充電開始制御手段による前記車載バッテリへの充電開始後、前記状態監視用パラメータ検出手段による検出結果を前記充電制御装置に出力することで、前記充電制御装置に対し、前記給電装置としての当該非接触充電用アダプタの状態を監視させ、前記充電制御装置から充電の異常若しくは完了を表す情報が入力されると、前記無線通信手段を介して前記非接触給電装置に充電停止指令を送信することで、前記非接触給電装置からの電力供給を終了させる充電監視制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の非接触充電用アダプタ。
2. 前記状態監視用パラメータ検出手段として、
   前記電力変換手段から前記充電制御装置に出力される充電電圧及び充電電流を検出する充電状態検出手段と、
   前記電力変換手段から前記充電制御装置への前記直流電圧の出力経路の地絡を検出する地絡検出手段と、
   を備え、前記充電監視制御手段は、前記車載バッテリへの充電開始後、前記充電状態検出手段及び前記地絡検出手段による検出結果を、前記充電制御装置に出力することを特徴とする請求項１に記載の車両の非接触充電用アダプタ。

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