JP2013251939A - 給電装置と充電装置および給電方法と充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触充電中に送電する電力信号に応じた充電電流値の伝達を精度よく簡単に行う給電装置と充電装置、給電方法および充電方法を提供する。
【解決手段】電力信号、第１の重畳信号、第２の重畳信号のいずれかの位相を第１の位相だけ偏移させて第１の変調信号を生成する位相偏移部と、第２の重畳信号から第２の変調信号を分離し、分離した第２の変調信号のレベルが決められた判定範囲内であるか否かを判定し、判定範囲内であることを示す生成信号を生成する生成部と、生成信号の判定範囲内であることを示す時間を計測する計測部と、計測した時間を取得し、判定範囲内の時間各々と充電電流値が関連付けられている充電電流判定情報を参照し、計測した時間を含む判定範囲内の時間を特定し、特定した判定範囲内の時間に関連付けられている充電電流値を選択する制御部と、を備える給電装置である。
【選択図】図４

Description

非接触で充電を行う給電装置と充電装置、給電方法および充電方法に関する。

近年、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）などの車両の充電には非接触充電が用いられるようになっている。また、車両と給電装置との間では車両検出、車両認証および給電に関する情報などのやり取りが必要である。

関連する技術として、非接触充電の波形の変化もしくは重畳する信号の周波数の変化により信号を伝送する技術が開示されている。例えば、特許文献１〜６。
また、関連する技術として、通信の質を低下させることなく、高いボーレートでデータを伝送可能な非接触通信システムが知られている。この非接触通信システムよれば、電力信号を送信／受信するように構成された電力アンテナと、データ信号を伝送するように構成されたデータアンテナを有する。データアンテナは電力アンテナとは異なり、広帯域アンテナであり、共振に適合されない低い線質（Ｑ）係数に適合される。一方のアンテナの信号は他方のアンテナに与える影響を相殺するために信号抑制が用いられている。この信号抑制は、幾何学的または電圧補償源を用いて行われている。

しかしながら従来の技術では何れも、非接触充電中に送電する電力信号（交流電力）に応じた充電電流値の伝達を精度よく簡単に行うことができないという問題がある。

特開２０１１−２１１７８０号公報 特開２０１１−１３０４７４号公報 特開２０１１−１０９８１０号公報 特開２０１０−０６８６３２号公報 特開２００８−２０６２３１号公報 特表２０１０−５３６５３２号公報 特開２０１０−２８３８１９号公報

本発明は、上記問題を考慮してなされたもので、非接触充電中に送電する電力信号に応じた充電電流値の伝達を精度よく簡単に行う給電装置と充電装置、給電方法および充電方法を提供することを目的とする。

本実施の態様のひとつである給電装置は、給電部、結合部、位相偏移部、生成部、計測部、制御部を有する。給電部は充電装置に非接触で電力信号を送電する。
給電部は充電装置に非接触で電力信号を送電する。

結合部は、第１の変調信号を電力信号に重畳させ、電力信号に第１の変調信号が重畳された第１の重畳信号に第１の変調信号と逆位相の第２の変調信号を決められた期間だけ重畳された第２の重畳信号のレベルを減衰させる。

位相偏移部は、レベルが減衰された電力信号、第１の重畳信号、第２の重畳信号のいずれかの位相を第１の位相だけ偏移させて第１の変調信号を生成する。
生成部は、第２の重畳信号から第２の変調信号を分離し、分離した第２の変調信号のレベルが決められた判定範囲内であるか否かを判定し、判定範囲内であることを示す生成信号を生成する。

計測部は、生成信号の判定範囲内であることを示す時間を計測する。
制御部は、計測した時間を取得し、判定範囲内の時間各々と充電電流値が関連付けられている充電電流判定情報を参照し、計測した時間を含む判定範囲内の時間を特定し、特定した判定範囲内の時間に関連付けられている充電電流値を選択する。

本実施の他の態様のひとつである充電装置は、充電部、結合部、位相偏移部、制御部、生成部を有する。
充電部は、給電装置から送電される電力信号を非接触で受電した電力をバッテリに充電する。

結合部は、電力信号を減衰させて第１の位相だけ偏移させた第１の変調信号を電力信号に重畳した第１の重畳信号のレベルを減衰させ、第１の重畳信号に第２の変調信号を重畳させる。

位相偏移部は、レベルが減衰された第１の重畳信号の位相を第２の位相だけ偏移させて偏移信号を生成する。
制御部は、給電装置から送電される電力信号の電力を制御するための充電電流指示を取得し、充電電流指示の示す充電電流値を用いて、充電電流値各々と偏移信号を出力する時間が関連付けられている充電電流要求情報を参照し、偏移号を出力する時間を選択する。

生成部は、選択した前記偏移号を出力する時間だけ、前記偏移号を出力して前記第２の変調信号を生成する。

実施の形態によれば、非接触充電中に送電する電力信号に応じた充電電流値の伝達を精度よく簡単に行うことができるという効果を奏する。

チャージステーションの一実施例を示す図である。 給電装置と車両の関係を示す図である。 複数の給電装置とサーバとの関係を示す図である。 給電装置の一実施例を示す図である。 充電装置の一実施例を示す図である。 給電装置および充電装置のそれぞれの制御装置とサーバのハードウェアの一実施例を示す図である。 給電装置の結合部の一実施例を示す図である。 充電装置の結合部の一実施例を示す図である。 給電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 充電電流判定情報と充電電流要求情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。 充電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。 給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。 実施形態２の充電電流情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 実施形態２の給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、チャージステーションの一実施例を示す図である。図１に示すチャージステーション１には、車両を駐車するための駐車エリア２ａ〜２ｄがあり、駐車エリア２ａ〜２ｄそれぞれには後述する給電装置７ａ〜７ｄが配置されている。給電装置７ａ〜７ｄは、車両５へ給電する際に送電に関する制御などを行う給電制御部３ａ〜３ｄと、電力を車両５側に送電するための給電部４ａ〜４ｄを有する。

ただし、給電装置７の設置はチャージステーションに限定されるものではなく、家庭の駐車場などに設置してもよい。
図２は、給電装置と車両の関係を示す図である。図２の給電装置７は給電制御部３と給電部４を備えている。給電制御部３は車両５との通信およびサーバなどとの無線通信または有線通信を行う通信の制御と、商用電源から給電された電力を車両５に送電するための制御を行う。さらに、給電制御部３は充電料金の算出、駐車料金の算出、各種料金の支払いなどに関する制御を行う。

給電部４は電力を車両５に送電するときに用いられる。電力の送電は、例えば、磁界による電磁誘導もしくは磁界と電界による共鳴方式を用いることが考えられる。
なお、図２の給電装置７において給電制御部３と給電部４とは電力線ＰＯＷと信号線ＳＩＧにより接続されている。

図２の車両５は充電装置６を備えている。充電装置６は給電部４から送電された電力を受電して、充電装置６に設けられているバッテリに充電する。バッテリは充電式の二次電池で、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。ただし、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池に限定されるものではなく、二次電池であればよい。

図３は、複数の給電装置とサーバとの関係を示す図である。図３に示す複数の給電装置７ａ〜７ｄ各々はネットワーク９を介してサーバ８と通信をする。サーバ８は、例えば、給電装置７ａ〜７ｄと通信をして充電料金の算出、駐車料金の算出、各種料金の支払いなどに関する処理を実行し、処理結果を給電装置７ａ〜７ｄに送信する。

図４は、給電装置の一実施例を示す図である。給電装置７は、給電部４、通信部、制御部（制御装置４０１（給電制御部）または通信制御部４０７を有する）を有する。
図４の給電装置７は制御装置４０１、電源変換部４０３、整合部４０４、第１のコイル４０５、結合部４０６、通信制御部４０７、位相偏移部４０８、駆動部４０９、フィルタ４１０、生成部４１１、計測部４１２を備えている。なお、制御装置４０１は給電制御部３に相当する。

給電部４は電源変換部４０３、整合部４０４、第１のコイル４０５を有する。給電部４は車両５に搭載された充電装置６に非接触で交流電力（以下、電力信号）を給電する。
電源変換部４０３は、商用電源４０２から供給される電力を決められた周期でかつ決められた電力レベルの交流に変換し第１のコイル４０５に給電する。上記交流の変換などの制御は制御装置４０１により行うことが考えられる。

整合部４０４は、本例では伝送改善をするために用いられる。
第１のコイル４０５は、車両５に搭載されている充電装置６へ電力を給電するために用いられる。本例では、第１のコイル４０５は充電装置６の後述する第２のコイル５０２に電力を送電する。また、第１のコイル４０５と第２のコイル５０２は非接触電力通信に用いられる。

通信部は、充電に用いる電力信号に通信に用いる信号を重畳させる非接触電力通信を行う。結合部４０６は、充電中に電源変換部４０３から出力された電力信号に、非接触電力通信で用いる変調信号を重畳させるために用いる。また、非接触電力通信で用いる電力信号に変調信号が重畳された重畳信号を受信したときは、結合部４０６はフィルタ４１０に受信した重畳信号を出力する。結合部４０６は、電源変換部４０３から電力信号と同位相の信号を減衰して出力する。結合部４０６の詳細については後述する。

通信制御部４０７は通信を制御する。
位相偏移部４０８は、結合部４０６から出力される重畳信号を受信して、第１の位相だけ重畳信号を偏移させる。第１の位相は、例えば、−π／２だけ偏移させることが考えられる。また、第１の位相は、−π／２に限定されるものではなく、周辺環境や回路ごとの特性を加味して補正値を加え、電力信号に直交するように第１の位相を調整してもよい。例えば、−π／２±α１が考えられる。ここで、±α１は予め決められた位相の補正値を表している。また、電源変換部４０３から結合部４０６を介して出力される減衰させた電力信号を用いて第１の位相だけ重畳信号を偏移させてもよい。

駆動部４０９は、位相偏移部４０８で生成された変調信号を増幅し、結合部４０６に供給する。駆動部４０９は、例えば増幅器などが考えられる。
フィルタ４１０は、結合部４０６を介して受信した変調信号が電力信号に重畳されている重畳信号から、ノイズなどを除去するためのフィルタである。例えば、バンドパスフィルタなどが考えられる。

生成部４１１は、フィルタ４１０から出力される重畳信号から変調信号を抽出し、変調信号の振幅が決められた判定範囲内の場合に充電電流値が車両５から送信されたと判定する。続いて、判定範囲内である場合には、判定範囲内であることを示す生成信号を生成して、計測部４１２に出力する。変調信号の抽出は、例えば、電源変換部４０３から結合部４０６を介して出力される減衰させた電力信号の位相をシフトさせ、電力信号に直交する信号を生成し、重畳信号と乗積して変調信号を抽出する。ただし、抽出方法は上記に限定されるものではない。

計測部４１２は、生成部４１１から出力される生成信号を用いて変調信号の振幅が判定範囲内の時間を計測する。続いて、計測した時間を用いて、後述する充電電流判定情報を参照し、計測した時間に対応する充電電流値を選択し、通信制御部４０７に出力する。通信制御部４０７は充電電流値を制御装置４０１に送信し、制御装置４０１は受信した充電電流値に応じた電力を電源変換部４０３に出力させる制御をする。

充電電流判定情報は、例えば、判定範囲内の時間を示す情報と、判定範囲内の時間を示す情報に関連付けられる充電電流値を示す情報を有している。
制御部は、給電装置７が充電装置６に給電を開始すると、非接触電力通信を用いて給電装置７と充電装置６との間で行う通信の制御をする。制御部は電源変換部４０３、整合部４０４、通信制御部４０７と接続され、接続されている各部を制御する。制御部は、充電装置６から指定された充電電流が充電装置６に供給できるように電源変換部４０３の出力する電力信号を制御する。

図５は、充電装置の一実施例を示す図である。図５の充電装置６は制御装置５０１、充電部、通信部、制御部（制御装置５０１または通信制御部５０９を有する）を備えている。

図５の充電装置７は制御装置５０１、受電部（第２のコイル５０２）、整合部５０３、ＡＣ−ＤＣ変換部５０４、結合部５０６、フィルタ５０７、位相偏移部５０８、通信制御部５０９、生成部５１０、駆動部５１１を備えている。

充電部は受電部（第２のコイル５０２）、整合部５０３、ＡＣ−ＤＣ変換部５０４を有する。また、充電装置６にはバッテリ５０５が接続されている。本例では、バッテリ５０５が分かれているが充電装置に含めてもよい。充電部は給電装置７から給電される交流電力を非接触で受電した電力をバッテリ５０５に充電する。

第２のコイル５０２は給電装置７から第１のコイル４０５を介して送電された電力信号を受電し、受電した電力を整合部５０３に供給する。
整合部５０３は給電装置７と充電装置６との間のインピーダンス整合を行う。なお、整合部５０３は制御装置５０１と接続し、制御装置５０１によりインピーダンス整合を制御してもよい。

ＡＣ−ＤＣ変換部５０４は受電した電力信号を直流にし、直流にした電力をバッテリ５０５に供給される。
バッテリ５０５は充電式の二次電池などが考えられる。なお、本例では充電装置６にバッテリ５０５が示されているが、バッテリ５０５と別に設けてもよい。

通信部は、充電に用いる電力信号に通信に用いる信号を重畳させる非接触電力通信を行う。結合部５０６は、第２のコイル５０２が受電した電力信号に、非接触電力通信で用いる信号を重畳させるために用いる。また、非接触電力通信で用いる重畳信号を受信したときは、結合部５０６はフィルタ５０７に受信した信号を出力する。結合部４０６の詳細については後述する。

フィルタ５０７は、結合部５０６を介して受信した変調信号が電力信号に重畳されている重畳信号から、ノイズなどを除去するためのフィルタである。例えば、バンドパスフィルタなどが考えられる。

位相偏移部５０８は、結合部５０６から出力される重畳信号を受信して、第２の位相だけ重畳信号を偏移させる。第２の位相は、例えば、＋π／２だけ偏移させることが考えられる。また、第２の位相は、＋π／２に限定されるものではなく、周辺環境や回路ごとの特性を加味して補正値を加え、電力信号に直交するように第２の位相を調整してもよい。例えば、＋π／２±α２が考えられる。ここで、±α２は予め決められた位相の補正値を表している。

通信制御部５０９は通信を制御する。
生成部５１０は、通信制御部５０９から出力される給電装置７に要求する充電電流を示す充電電流値を取得すると、充電電流値を用いて後述する充電電流要求情報を参照し、位相偏移部５０８から出力された偏移信号を決められた期間だけ出力する。充電電流要求情報は、例えば、充電電流値を示す情報と、充電電流値を示す情報に関連付けられる偏移信号を出力する決められた期間を示す情報とを有している。

駆動部５１１は、生成部５１０で生成された変調信号を増幅し、結合部５０６に供給する。駆動部５１１は、例えば増幅器などが考えられる。
制御部はＡＣ−ＤＣ変換部５０４、通信制御部５０９と接続され、接続されている各部を制御する。また、制御部は各部から計測データを取得する。制御部は、給電装置７が充電装置６に給電を開始すると、非接触電力通信を用いて給電装置７と充電装置６との間で通信を行う制御をする。

図６は、給電装置および充電装置のそれぞれの制御装置とサーバのハードウェアの一実施例を示す図である。給電装置７の制御部と通信部（結合部４０６を除く）および充電装置６の制御部と通信部（結合部５０６を除く）、サーバ８のハードウェアは、図６に示す制御部６０１、記憶部６０２、記録媒体読取装置６０３、入出力インタフェース６０４（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース６０５（通信Ｉ／Ｆ）などをそれぞれ備えている。また、上記各構成部はバス６０６によってそれぞれ接続されている。なお、サーバ８の機能はクラウドなどを用いて実現することもできる。

制御部６０１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。

記憶部６０２は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部６０２にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。また、給電装置７およびサーバ８において、記憶部６０２以外に給電装置７およびサーバ８の外部に他の記憶部を設けてもよく、例えば、データベースなどを設けることが考えられる。

記録媒体読取装置６０３は、制御部６０１の制御に従って記録媒体６０７に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体６０７に記録媒体読取装置６０３の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体６０７に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体６０７は、コンピュータで読み取り可能なnon-transitory（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。なお、記憶部６０２もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。

入出力インタフェース６０４には、入出力部６０８が接続され、入力された情報を受信し、バス６０６を介して制御部６０１に送信する。また、制御部６０１からの命令に従ってディスプレイの画面上に操作情報などを表示する。入出力部６０８の入力装置は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス（マウスなど）、タッチパネルなどが考えられる。なお、入出力部６０８の出力部であるディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイなどが考えられる。充電装置６の入出力部６０８は、車両５においてダッシュボードに備え付けられていることが考えられる。また、出力部はＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、プリンタなどの出力装置であってもよい。

通信インタフェース６０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）接続やインターネット接続を無線により行うためのインタフェースである。また、通信インタフェース６０５は必要に応じ、他のコンピュータとの間のＬＡＮ接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースとして用いてもよい。

このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、給電装置７の制御と通信および充電装置６の制御と通信、サーバ８が行う各種処理機能が実現される。その場合給電装置７の制御と通信および充電装置６の制御と通信とサーバ８が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体６０７に記録しておくことができる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体６０７が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に記録しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体６０７に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶部６０２に記憶する。そして、コンピュータは、自己の記憶部６０２からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体６０７から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

図７は、給電装置の結合部の一実施例を示す図である。結合部４０６は、例えば、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有するトランスと、コイルＬ４、Ｌ５を有するトランスを有する。コイルＬ１はコイルＬ２から入力される変調信号を電力信号に重畳する。また、コイルＬ３はコイルＬ１から入力される電力信号または重畳信号をフィルタ４１０に出力する。また、コイルＬ４には電源変化部４０３から出力された電力信号が入力され、電力信号を減衰されてコイルＬ５から出力される。

図８は、充電装置の結合部の一実施例を示す図である。結合部５０６は、例えば、コイルＬ６、Ｌ７、Ｌ８を有するトランスを有する。コイルＬ６はコイルＬ７から入力される変調信号を電力信号に重畳する。また、コイルＬ８はコイルＬ６から入力される電力信号または重畳信号をフィルタ５０７に出力する。

給電装置と充電装置の動作について図９〜１４を用いて説明する。
図９は、給電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。図１０は、充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。図１１は、充電電流情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図１２は、給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。図１３は、充電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。図１４は、給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。図１２〜図１４のタイムチャートの縦軸は電圧値を示し、横軸は時間を示している。

給電装置の動作について説明する。
図９のステップＳ９０１では、給電中か否かを給電装置７の制御部が判定し、給電中の場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９０２に移行し、給電中でない場合（Ｎｏ）にはステップＳ９０１に移行する。

ステップＳ９０２では、結合部４０６から出力される減衰した電力信号または重畳信号の位相を第１の位相だけ偏移させた第１の変調信号を、位相偏移部４０８が生成する。そして、生成した第１の変調信号を電力信号に重畳して第１の重畳信号を、位相偏移部４０８から駆動部４０９に出力する。

図１２に示す電力信号１２０１は結合部４０６で減衰され、フィルタ４１０を介して位相偏移部４０８に入力される。位相偏移部４０８は、減衰された電力信号１２０１を第１の位相だけ偏移させた第１の変調信号を生成して駆動部４０９に出力する。図１２の第１の変調信号１２０２を参照。

続いて、駆動部４０９から出力された増幅された第１の変調信号は結合部４０６で電力信号に重畳され、結合部４０６から重畳信号が出力される。図１２の第１の重畳信号を参照。なお、図１２では第１の重畳信号１２０３は便宜上正弦波として示しているが、実際には正弦波ではない。

次に、第１の重畳信号が充電装置６に送電されると、充電装置６は図１０に示す動作を行う。図１０の動作については後述する。
ステップＳ９０３では、フィルタ４１０から出力された第１の変調信号と、充電装置６で第１の重畳信号に基づいて生成された第２の変調信号と、が重畳された第２の重畳信号を生成部４１１が取得する。続いて、生成部４１１では第２の重畳信号から第１の変調信号と第２の変調信号が合成された変調信号を分離する。なお、生成部４１１は合成された変調を検出し易くするために第２の重畳信号を決められたレベルまで増幅することが望ましい。

図１３の例では、第１の変調信号１２０２と第２の変調信号１３０２とが、重畳された第２の重畳信号１３０１を生成部４１１が取得し、第２の重畳信号１３０１から第１の変調信号１２０２と第２の変調信号１３０２が合成された変調信号ｂ １３０３を分離する。なお、図１３では第２の重畳信号は便宜上正弦波として示しているが、実際には正弦波ではない。

ステップＳ９０４では、分離した第１の変調信号と第２の変調信号が合成された変調信号のレベルが判定範囲内にあるか否かを判定する。判定範囲内にある場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９０５に移行し、判定範囲内にない場合（Ｎｏ）にはステップＳ９０１に移行する。判定範囲は、第１の変調信号と第１の変調信号と逆位相の第２の変調信号の振幅が打ち消し合いレベルが低くなる期間を特定するための範囲である。

例えば、図１３の場合には時間ｔ１の期間では第１の変調信号１２０１と第２の変調信号１３０２の振幅それぞれは互いに打ち消し合い、時間ｔ１では時間ｔ１以外の期間よりレベルが低くなる。このレベルが低くなる期間を検出するために判定範囲が設けられている。

図１３における時間ｔ１の期間を検出すると、例えば、図１３の生成信号１３０４を生成する。ただし、生成信号１３０４に限定されるものではなく、時間ｔ１の期間を計測部４１２が計測できればよい。

ステップＳ９０５では、計測部４１２が生成信号のハイレベル（レベルが判定範囲内の時間）を計測する。続いて、制御部は計測した時間を用いて、充電電流判定情報を参照し、充電電流値を特定する。

充電電流判定情報について説明する。図１１の充電電流判定情報１１０１は記憶部に記憶され、「判定範囲内の時間」「充電電流値」に記憶される情報を有する。
「判定範囲内の時間」には計測部４１２が計測した時間と比較するための時間を示す情報が記憶されている。本例では、時間として「Ｔ１」「Ｔ２」「Ｔ３」・・・「Ｔ７４」「Ｔ７５」などが記憶されている。判定範囲内の時間Ｔ１は、例えば、電力信号の１周期＜１周期×２が考えられる。Ｔｎの場合、電力信号の１周期×ｎ＜１周期×（ｎ＋１）が考えられる。ｎは１、２、３・・・・などの自然数である。ただし、限定されるものではない。

例えば、計測部４１２が計測した時間ｔ１である場合、「判定範囲内の時間」の「Ｔ１」「Ｔ２」「Ｔ３」・・・「Ｔ７４」「Ｔ７５」に記憶されている情報を比較し、時間ｔ１を含む期間を示す情報を選択する。

「充電電流値」には「判定範囲内の時間」に記憶されている情報各々に対応する充電電流値が記憶されている。本例では充電電流値（Ａ）として「６」「７」「８」・・・「７９」「８０」などが記憶されている。例えば、計測部４１２が計測した時間ｔ１に基づいて選択した「判定範囲内の時間」の情報に関連付けられている充電電流値が選択される。

ステップＳ９０６ではステップＳ９０５で選択した充電電流値を制御部が取得する。すなわち、選択した充電電流値を通信制御部４０７を介して制御装置４０１に送信する。その後、制御装置４０１は選択した充電電流値に応じた電力を電源変換部４０３から出力するように制御する。

充電装置の動作について説明する。
図１０のステップＳ１００１では、充電装置６の結合部５０６から出力される減衰された第１の重畳信号または第２の重畳信号を、第２の位相だけ偏移させた偏移信号を位相偏移部５０８が生成する。

例えば、図１４の第１の重畳信号１２０３が給電装置７から送電されると、第１の重畳信号１２０３は結合部５０６で減衰されフィルタ５０７に入力される。その後、フィルタ５０７から出力される減衰された第１の重畳信号１２０３を位相偏移部５０８が取得し、減衰された第１の重畳信号１２０３を第２の位相だけ偏移させる。例えば、図１４の偏移信号１４０１が出力される。

ステップＳ１００２では制御部が充電電流指示をするための情報を取得する。
ステップＳ１００３では制御部が充電電流指示の示す充電電流値を用いて、充電電流要求情報を参照し、充電電流値に対応する偏移信号を出力する時間を取得する。

充電電流要求情報について説明する。図１１の充電電流要求情報１１０２は記憶部に記憶され、「充電電流値」「偏移信号を出力する時間」に記憶される情報を有する。
「充電電流値」には充電電流指示の示す充電電流値と比較するための充電電流値または充電電流範囲を示す情報が記憶されている。本例では、充電電流値として「６」「７」「８」・・・「７９」「８０」などが記憶されている。例えば、充電電流指示の示す充電電流値と一致する充電電流値を選択する。

「偏移信号を出力する時間」には「充電電流値」に記憶されている情報各々に対応する偏移信号を出力する時間が記憶されている。本例では偏移信号を出力する時間として「Ｔ１」「Ｔ２」「Ｔ３」・・・「Ｔ７４」「Ｔ７５」などが記憶されている。例えば、「充電電流値」が「６」が選択された場合、「偏移信号を出力する時間」に記憶されている「６」に関連付けられている情報「Ｔ１」が選択される。偏移信号を出力する時間Ｔ１は、例えば、電力信号の１周期＜１周期×２が考えられる。Ｔｎの場合、電力信号の１周期×ｎ＜１周期×（ｎ＋１）が考えられる。ｎは１、２、３・・・・などの自然数である。ただし、限定されるものではない。

ステップＳ１００４では生成部５１０がステップＳ１００３で取得した偏移信号を出力する時間を用いて、偏移信号を第２の変調信号として結合部５０６に出力する。例えば、図１４の第２の変調信号１４０２が出力される。その際、第２の変調信号と第１の変調信号が合成され、第２の変調信号の振幅と第１の変調信号の振幅とは互いに打ち消し合う。図１３の変調信号a、変調信号ｂ １３０３を参照。また、図１３、図１４の場合は生成部５１０が偏移信号を出力開始する位相の位置を０からにしているが、偏移信号の出力開始位置は位相０に限定するものではない。

続いて、第２の変調信号は駆動部５１１で増幅され、結合部５０６を介して第１の重畳信号に重畳される。なお、図１４では第２の重畳信号は便宜上正弦波として示しているが、実際には正弦波ではない。

ステップＳ１００４では、給電中か否かを充電装置６の制御部が判定し、給電中の場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１１０１に移行し、給電中でない場合（Ｎｏ）にはステップＳ充電処理を終了する。

実施形態２について説明する。
実施形態２は充電電流値を実施形態１と異なる方式で指示するものである。図１５は、実施形態２の充電電流情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図１６は、実施形態２の給電装置の動作の一実施例を示すタイムチャートである。

充電電流判定情報について説明する。
実施形態２では、給電装置７は充電電流判定情報として図１５に示す充電電流判定情報１５０１を有し、充電電流判定情報１５０１は記憶部に記憶され、「判定範囲内の時間１」「間隔時間」「判定範囲内の時間２」「充電電流値」に記憶される情報を有する。「判定範囲内の時間１」には充電電流値の１０の位に対応する時間が記憶され、「判定範囲内の時間２」には充電電流値の１の位に対応する時間が記憶され、「間隔時間」には１０の位を受信したのち１の位を受信するまでの時間が記憶されている。すなわち、「判定範囲内の時間１」「間隔の時間」「判定範囲内の時間２」には計測部４１２が計測した時間と比較するための時間を示す情報が記憶されている。

本例では、「判定範囲内の時間１」には「Ｔ１」「Ｔ１」「Ｔ１」・・・「Ｔ８」「Ｔ８」「Ｔ９」などが記憶されている。「間隔時間」には「Ｔ３」が記憶されている。「判定範囲内の時間２」には「Ｔ７」「Ｔ８」「Ｔ９」・・・「Ｔ９」「Ｔ１０」「Ｔ１」などが記憶されている。Ｔ１は電力信号の１周期分の時間を示し、Ｔ２は電力信号の２周期分の時間を示し、Ｔｎは電力信号のｎ周期分の時間を示している。Ｔｎのｎは１、２、３・・・・などの自然数である。また、Ｔ１は充電電流値の０に対応し、Ｔ２は充電電流値の１に対応し、Ｔｎは充電電流値のｎ−１に対応している。

例えば、計測部４１２が計測した「判定範囲内の時間１」「間隔の時間」「判定範囲内の時間２」に対応する時間ｔ２、ｔ３、ｔ４がそれぞれ「Ｔ１」「Ｔ３」「Ｔ７」である場合、充電電流値６Ａとなる。図１６の生成信号の１６０３、１６０４、１６０５を参照。

「充電電流値」には「判定範囲内の時間１」「間隔の時間」「判定範囲内の時間２」に記憶されている情報各々に対応する充電電流値が記憶されている。本例では「６」「７」「８」・・・「７９」「８０」などが記憶されている。

実施形態２では、給電装置７はステップＳ９０４で図１６に示す時間ｔ２（「判定範囲内の時間１」）、ｔ３（「間隔の時間」）、ｔ４（「判定範囲内の時間２」）を取得し、ステップＳ９０５で充電電流判定情報１５０１を参照して対応する充電電流値を選択する。例えば、計測部４１２が計測した「判定範囲内の時間１」「間隔の時間」「判定範囲内の時間２」に対応する時間がそれぞれ「Ｔ１」「Ｔ３」「Ｔ７」である場合、制御部は充電電流値として６Ａを選択する。

充電電流要求情報について説明する。
実施形態２では、充電装置８は充電電流要求情報として図１５に示す充電電流判定情報１５０２を有し、充電電流要求情報１５０２は記憶部に記憶され、「充電電流値」「偏移信号を出力する時間１」「間隔時間」「偏移信号を出力する時間２」に記憶される情報を有する。

「充電電流値」には充電電流値が記憶されている。本例では「６」「７」「８」・・・「７９」「８０」などが記憶されている。
「偏移信号を出力する時間１」「間隔時間」「偏移信号を出力する時間２」には生成部５１０が偏移信号を出力する時間を示す情報が記憶されている。「偏移信号を出力する時間１」には充電電流値の１０の位に対応する時間が記憶され、「偏移信号を出力する時間２」には充電電流値の１の位に対応する時間が記憶され、「間隔時間」には１０の位を出力したのち１の位を出力するまでの時間が記憶されている。

本例では、「偏移信号を出力する時間１」には「Ｔ１」「Ｔ１」「Ｔ１」・・・「Ｔ８」「Ｔ８」「Ｔ９」などが記憶されている。「間隔時間」には「Ｔ３」が記憶されている。「偏移信号を出力する時間２」には「Ｔ７」「Ｔ８」「Ｔ９」・・・「Ｔ９」「Ｔ１０」「Ｔ１」などが記憶されている。Ｔ１は電力信号の１周期分の時間を示し、Ｔ２は電力信号の２周期分の時間を示し、Ｔｎは電力信号のｎ周期分の時間を示している。Ｔｎのｎは１、２、３・・・・などの自然数である。また、Ｔ１は充電電流値の０に対応し、Ｔ２は充電電流値の１に対応し、Ｔｎは充電電流値のｎ−１に対応している。

実施形態２では、充電装置６の制御部はステップＳ１００３で充電電流指示に対応する充電電流値を取得し、充電電流要求情報１５０２を参照して充電電流値に対応する「偏移信号を出力する時間１」「間隔時間」「偏移信号を出力する時間２」に記憶されている情報を取得する。続いて、生成部５１０は図１６に示す時間ｔ２（「偏移信号を出力する時間１」）、ｔ３（「間隔の時間」）、ｔ４（「偏移信号を出力する時間２」）に対応する出力する時間だけ第２の変調信号１３０２を出力する。図１６の変調信号を参照。

実施形態１、２によれば、非接触充電中に送電する電力信号に応じた充電電流値の伝達を精度よく簡単に行うことができるという効果を奏する。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

１ チャージステーション、
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 駐車エリア、
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 給電制御部、
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 給電部、
５ 車両、
６ 充電装置、
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 給電装置、
８ サーバ、
９ ネットワーク、
４０１ 制御装置、
４０２ 商用電源、
４０３ 電源変換部、
４０４ 整合部、
４０５ 第１のコイル、
４０６ 結合部、
４０７ 通信制御部、
４０８ 位相偏移部、
４０９ 駆動部、
４１０ フィルタ、
４１１ 生成部、
４１２ 計測部、
５０１ 制御装置、
５０２ 第２のコイル、
５０３ 整合部、
５０４ ＡＣ−ＤＣ変換部、
５０５ バッテリ、
５０６ 結合部、
５０７ フィルタ、
５０８ 位相偏移部、
５０９ 通信制御部、
５１０ 生成部、
５１１ 駆動部、
６０１ 制御部、
６０２ 記憶部、
６０３ 記録媒体読取装置、
６０４ 入出力インタフェース、
６０５ 通信インタフェース、
６０６ バス、
６０７ 記録媒体、
６０８ 入出力部、

Claims (6)

1. 充電装置に非接触で電力信号を送電する給電部と、
   第１の変調信号を前記電力信号に重畳させ、前記電力信号に前記第１の変調信号が重畳された第１の重畳信号に前記第１の変調信号と逆位相の第２の変調信号を決められた期間だけ重畳された第２の重畳信号のレベルを減衰させる結合部と、
   前記レベルが減衰された前記電力信号、前記第１の重畳信号、前記第２の重畳信号のいずれかの位相を前記第１の位相だけ偏移させて前記第１の変調信号を生成する位相偏移部と、
   前記第２の重畳信号から前記第２の変調信号を分離し、分離した前記第２の変調信号のレベルが決められた判定範囲内であるか否かを判定し、前記判定範囲内であることを示す生成信号を生成する生成部と、
   前記生成信号の前記判定範囲内であることを示す時間を計測する計測部と、
   計測した前記時間を取得し、前記判定範囲内の時間各々と充電電流値が関連付けられている充電電流判定情報を参照し、計測した前記時間を含む前記判定範囲内の時間を特定し、特定した判定範囲内の時間に関連付けられている充電電流値を選択する制御部と、
   を備えることを特徴とする給電装置。
2. 前記充電電流判定情報は、
   前記充電電流値各々を示す、第１の判定範囲内の時間と、第２の判定範囲内の時間と、前記第１の判定範囲内の時間と前記第２の判定範囲との間隔を示す間隔時間と、を関連付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
3. 給電装置から送電される電力信号を非接触で受電した電力をバッテリに充電する充電部と、
   前記電力信号を減衰させて第１の位相だけ偏移させた第１の変調信号を前記電力信号に重畳した第１の重畳信号のレベルを減衰させ、前記第１の重畳信号に第２の変調信号を重畳させる結合部と、
   前記レベルが減衰された前記第１の重畳信号の位相を第２の位相だけ偏移させて偏移信号を生成する位相偏移部と、
   前記給電装置から送電される前記電力信号の電力を制御するための充電電流指示を取得し、前記充電電流指示の示す充電電流値を用いて、充電電流値各々と前記偏移信号を出力する時間が関連付けられている充電電流要求情報を参照し、前記偏移号を出力する時間を選択する制御部と、
   選択した前記偏移号を出力する時間だけ、前記偏移号を出力して前記第２の変調信号を生成する生成部と、
   を備えることを特徴とする充電装置。
4. 前記充電電流要求情報は、
   前記充電電流値各々を示す、第１の偏移信号を出力する時間と、第２の偏移信号を出力する時間と、前記第１の偏移信号を出力する時間と前記第２の偏移信号を出力する時間との間隔を示す間隔時間と、を関連付けて記憶することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
5. 充電装置に非接触で電力信号を送電する給電方法であって、
   前記レベルが減衰された前記電力信号、第１の変調信号を前記電力信号に重畳させた第１の重畳信号、前記電力信号に前記第１の変調信号が重畳された第１の重畳信号に前記第１の変調信号と逆位相の第２の変調信号を決められた期間だけ重畳された第２の重畳信号、のいずれかの位相を前記第１の位相だけ偏移させて前記第１の変調信号を生成し、
   
   前記第２の重畳信号から前記第２の変調信号を分離し、
   分離した前記第２の変調信号のレベルが決められた判定範囲内であるか否かを判定し、
   前記第２の変調信号のレベルが前記判定範囲内の時間を計測し、
   計測した前記時間を取得し、前記判定範囲内の時間各々と充電電流値が関連付けられている充電電流判定情報を参照し、計測した前記時間を含む前記判定範囲内の時間を特定し、
   特定した判定範囲内の時間に関連付けられている充電電流値を選択する、
   ことを特徴とする給電方法。
6. 給電装置から送電される電力信号を非接触で受電した電力をバッテリに充電する充電方法であって、
   前記電力信号を減衰させて第１の位相だけ偏移させた第１の変調信号を前記電力信号に重畳した第１の重畳信号のレベルが減衰された前記第１の重畳信号の位相を第２の位相だけ偏移させて偏移信号を生成し、
   前記給電装置から送電される前記電力信号の電力を制御するための充電電流指示を取得し、
   前記充電電流指示の示す充電電流値を用いて、充電電流値各々と前記偏移信号を出力する時間が関連付けられている充電電流要求情報を参照し、前記偏移号を出力する時間を選択し、
   選択した前記偏移号を出力する時間だけ、前記偏移号を出力して第２の変調信号を生成する、
   ことを特徴とする充電方法。