JP2015027156A

JP2015027156A - 非接触充電システム及び車両

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Publication number: JP2015027156A
Application number: JP2013154620A
Authority: JP
Inventors: 孝治比嘉; Koji Higa
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: JP6213012B2; WO2015012056A1

Abstract

【課題】車両が無線通信接続を確立すべき充電スタンドを簡単かつ確実に特定することができる非接触充電システムを提供することを目的とする。【解決手段】充電装置制御装置１８では、通知された照合用電力出力時間ｔを、給電装置リストに載っている出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃと照合し、照合用電力出力時間ｔと出力時間とが一致する給電装置の番号を特定する。照合用電力出力時間ｔと出力時間ｔａとが一致する給電装置を備える充電スタンド２ａに車両３が駐車されていると判断する。【選択図】図３

Description

この発明は、バッテリ搭載車両のための非接触充電システムに関する。

電気モータによって走行する電気自動車（ＥＶ車）や電気モータとガソリンエンジンとの併用によって走行するプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ車）が普及してきている。これらＥＶ車やＰＨＶ車にはバッテリが搭載されており、バッテリに蓄えられた電気エネルギーによってモータを駆動することにより車両の走行が行われる。

現在、ＥＶ車やＰＨＶ車用の充電システムとしては、駐車エリア内に設けられた複数の駐車スペースにそれぞれ充電スタンドを設置し、車両が駐車スペースに駐車している間に充電を行う方式が一般的である。また、充電スタンドから車両への電力供給の方法としては、充電スタンドと車両とを専用の充電ケーブルで接続する接触充電システムと、充電スタンドと車両とを非接触状態に保ったまま電磁誘導等の原理を利用して電力供給を行う非接触充電システムとがある。

また、充電スタンドから車両への充電を行う際には、充電スタンドと車両との間で各種制御命令をやり取りする必要がある。充電スタンドと車両とを充電ケーブルで接続する接触充電システムでは、充電ケーブル内に通信線を含めることによって各種制御命令のやり取りを有線通信によって行うことができるが、充電ケーブルを使用しない非接触充電システムの場合には、充電スタンドと車両との間の各種制御命令のやり取りを無線通信等の非接触通信によって行う必要がある。その際、駐車エリア内に複数の充電スタンドが設置されている場合には、車両は何らかの手段で自身が無線通信接続を確立すべき充電スタンドを特定する必要がある。

特許文献１には、車両と、充電スタンドの複数の駐車位置にそれぞれ設けられた給電装置との間で非接触通信を行う装置が記載されている。この非接触通信装置では、車両に設けられた充電装置及び受電コイルと、充電スタンドに設けられた給電装置及び給電コイルとを備えている。また、車両の充電装置と、充電スタンドとの間の無線通信に使用するために、充電装置無線通信部及び充電装置アンテナと、充電スタンド無線通信部及び充電スタンドアンテナとが設けられている。そして、複数の充電スタンドのうち車両が駐車している充電スタンドを特定するために、充電スタンドの各給電装置に設けられた給電コイルより、順番に照合用電力を出力する。車両は、照合用電力を受電コイルで受信すると、充電装置無線通信部から充電装置アンテナを介して無線信号を送信し、無線信号は充電スタンドアンテナを介して充電スタンド無線通信部に受信される。照合用電力の出力から一定時間内に無線信号が充電スタンド無線通信部で受信されない場合、その給電装置の駐車位置には車両が存在しないと判定される。一方、照合用電力の出力から一定時間内に無線信号が充電スタンド無線通信部で受信された場合、その給電装置の駐車位置には車両が存在すると判定される。これにより、車両がどこの充電装置に駐車しているかが判明する。

特開２０１１−２２３６５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の非接触通信方式では、各充電装置毎に照合用電力の出力から一定時間内に無線信号が充電スタンド無線通信部に受信されるか、または受信されないかの判断をするまでの時間を待たなくてはいけないため、車両の駐車位置特定まで時間がかかるといった問題点があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、車両が無線通信接続を確立すべき充電スタンドを簡単かつ確実に特定することができる非接触充電システムを提供することを目的とする。

この発明に係る非接触充電システムは、車両に搭載された充電装置と、少なくとも１つの充電スタンドとから構成される、非接触充電を行う非接触充電システムであって、少なくとも１つの充電スタンドは、充電装置に電力を供給する給電装置と、給電装置に設けられ、無線通信を行うための給電装置無線通信部と、給電装置に設けられ、非接触で照合用電力を出力するとともに充電用電力を給電する給電コイルとを備え、充電装置は、無線通信を行うための充電装置無線通信部と、充電装置に設けられ、非接触で照合用電力が入力されるとともに充電用電力を受電するための受電コイルと、受電コイルにて受電した照合用電力を検出するための照合用電力検出部とを備え、無線通信は充電装置と少なくとも１つの給電装置との間で通信が可能であり、充電装置は給電装置に、それぞれ異なる識別情報を割り振って送信し、識別情報を受信した給電装置は、識別情報に基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部で検出する際に、識別情報に基づく情報を照合用電力検出部が検出できるように生成されており、給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイルに照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部が検出し、充電装置が、識別情報と、識別情報に基づく情報とを照合することで、少なくとも１つ以上の給電装置のうち、充電装置に対して無線通信を行うべき給電装置を特定し、該給電装置と充電装置との間で無線通信を確立する。
照合用電力は、給電装置から充電装置へ非接触充電を行うときの充電用電力よりも弱い電力であってもよい。
識別情報は、照合用電力の出力時間であってもよい。
識別情報は、照合用電力の出力電力値であってもよい。
識別情報は、給電装置が照合用電力の出力要求を受けてから照合用電力を出力するまでの遅延時間であってもよい。

この発明に係る車両は、充電装置に電力を供給する給電装置と、給電装置に設けられ、無線通信を行うための給電装置無線通信部と、給電装置に設けられ、非接触で照合用電力を出力するとともに充電用電力を給電する給電コイルとを備える少なくとも１つの充電スタンドのいずれかによって充電される、充電装置を備えた車両であって、充電装置は、無線通信を行うための充電装置無線通信部と、充電装置に設けられ、非接触で照合用電力が入力されるとともに充電用電力を受電するための受電コイルと、受電コイルにて受電した照合用電力を検出するための照合用電力検出部とを備え、無線通信は充電装置と少なくとも１つの給電装置との間で通信が可能であり、充電装置は給電装置に、それぞれ異なる識別情報を割り振って送信し、識別情報を受信した給電装置は、識別情報に基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部で検出する際に、識別情報に基づく情報を照合用電力検出部が検出できるように生成されており、給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイルに照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部が検出し、充電装置が、識別情報と、識別情報に基づく情報とを照合することで、少なくとも１つ以上の給電装置のうち、充電装置に対して無線通信を行うべき給電装置を特定し、該給電装置と充電装置との間で無線通信を確立する。

この発明によれば、充電装置は給電装置に、それぞれ異なる識別情報を割り振って送信し、識別情報を受信した給電装置は、識別情報に基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部で検出する際に、識別情報に基づく情報を照合用電力検出部が検出できるように生成されており、給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイルに照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部が検出し、充電装置が、識別情報と、識別情報に基づく情報とを照合することで、車両が無線通信接続を確立すべき充電スタンドを簡単かつ確実に特定することができる。

この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムの概略図である。この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムに設けられた給電装置及び充電装置の概略図である。この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムのシーケンス図である。この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムで用いる給電装置リストである。この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況を示した概略図である。この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況と、各充電装置に割り振った照合用電力出力時間との照合をする動作を示した図である。この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムのシーケンス図である。この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムで用いる給電装置リストである。この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況を示した概略図である。この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況と、各充電装置に割り振った照合用電力出力値との照合をする動作を示した図である。この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムのシーケンス図である。この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムで用いる給電装置リストである。この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況を示した概略図である。この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムの照合用電力検出部での照合用電力の検出状況と、各充電装置に割り振った照合用電力出力値との照合をする動作を示した図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムの構成を図１に示す。
非接触充電システム１は、複数の充電スタンドと車両３に設けられた充電装置５とからなる。実施の形態１では、充電スタンドは充電スタンド２ａと、充電スタンド２ａと同じ構成を有する充電スタンド２ｂ、２ｃとの３つが設けられている。充電スタンド２ａには給電装置４ａが設けられている。給電装置４ａには給電コイル６ａが設けられ、充電装置５には受電コイル７が設けられている。給電コイル６ａと受電コイル７とは、車両３を充電スタンド２ａの所定の駐車位置に駐車したときに、所定のエアギャップを有しつつ対向するように、充電スタンド２ａの給電コイル６ａは充電スタンド２ａの例えば床面などに、受電コイル７は車両３の例えば底面などに適宜配置される。その他の２つの充電スタンド２ｂ、２ｃ（図１参照）もそれぞれ、充電スタンド２ａと同じ構成を有する。

給電装置４ａの構成を図２（ａ）に示す。給電コイル６ａは給電装置整合部８ａに電気的に接続されている。給電装置整合部８ａは電源変換部９ａに電気的に接続されている。電源変換部９ａは交流電源１０ａに電気的に接続されている。交流電源１０ａは例えば交流２００Ｖの電源である。給電装置制御装置１１ａが、給電装置整合部８ａと、電源変換部９ａと、給電装置無線通信部１２ａとに電気的に接続されている。給電装置無線通信部１２ａには、給電装置アンテナ１３ａが電気的に接続されている。その他の２つの充電スタンド２ｂ、２ｃ（図１参照）もそれぞれ、給電装置４ａと同じ構成を有する給電装置４ｂ、４ｃを有している。

充電装置５の構成を図２（ｂ）に示す。受電コイル７は充電装置整合部１４に電気的に接続されている。充電装置整合部１４は整流部１５に電気的に接続されている。整流部１５は、充電装置５の外部にある検出部１６に電気的に接続されている。検出部１６は、充電装置５の外部にあるバッテリ部１７に電気的に接続されている。また、受電コイル７には、照合用電力を検出するための照合用電力検出部２１が電気的に接続されている。充電装置制御装置１８が、充電装置整合部１４と、整流部１５と、検出部１６と、バッテリ部１７と、充電装置無線通信部１９と、照合用電力検出部２１とに電気的に接続されている。充電装置無線通信部１９には、充電装置アンテナ２０が電気的に接続されている。

次に、この発明の実施の形態１に係る非接触充電システムの動作を図２〜図６を参照して説明する。
図３に非接触充電システムのシーケンス例を示す。車両３が充電スタンド２ａの所定の駐車位置に駐車すると、充電装置制御装置１８が車両３の駐車を検知する（Ａ）。このときの駐車を検知する手段は、車両３のパーキングブレーキの作動を検知するものや、車両３の走行用電源スイッチが切られたことを検知するものなど、任意の手段を用いてよい。

充電装置制御装置１８が車両３の駐車を検知したら、充電装置制御装置１８は充電装置無線通信部１９を起動し（Ｂ）、充電装置制御装置１８は充電装置無線通信部１９に対し給電装置探索指示を出す（Ｃ）。給電装置探索指示を受けた充電装置無線通信部１９は、給電装置探索要求を充電装置アンテナ２０を介してブロードキャストで出力する（Ｄ）。このとき送信される給電装置探索要求の信号には、充電装置無線通信部１９のＭＡＣアドレスが含まれている。給電装置４ａの給電装置アンテナ１３ａを介して給電装置探索要求を給電装置無線通信部１２ａが受信すると、給電装置無線通信部１２ａは受信通知を給電装置制御装置１１ａに送信する（Ｅ）。給電装置制御装置１１ａは、給電装置４ａの状況を確認し、給電が可能であれば、給電装置無線通信部１２ａに探索応答指示を出す（Ｆ）。給電装置無線通信部１２ａは、充電装置無線通信部１９のＭＡＣアドレスを利用し、給電装置アンテナ１３ａを介して探索応答をユニキャストで出力する（Ｇａ）。このとき送信される探索応答の信号には、給電装置無線通信部１２ａのＭＡＣアドレスが含まれている。なお、給電装置４ｂ、４ｃについてもそれぞれ給電装置探索要求を受信して（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇａ）に相当する（Ｇｂ）、（Ｇｃ）の動作が行われる。

次に、探索応答を受信した充電装置無線通信部１９は、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃのＭＡＣアドレスを含んだ探索応答通知を充電装置制御装置１８に送信する（Ｈ）。充電装置制御装置１８は、図４に示すように、応答のあった給電装置のリストである給電装置リストを作成する（Ｉ）。給電装置リストには、応答のあった給電装置の番号と、該給電装置の給電装置無線通信部のＭＡＣアドレスが含まれている。さらに、充電装置制御装置１８は、給電装置リストに載っている給電装置に対して、後述する照合用電力出力の出力時間を割り振り、給電装置リストに記録する（Ｊ）。実施の形態１では、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた出力時間をｔａ，ｔｂ，ｔｃとする。給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃは、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃの識別情報である。この出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃは、それぞれ重ならない任意の時間であることが必要であり、また、実施の形態１では例えば１秒以上の任意の時間であることが後述する出力時間の照合に適している。

充電装置制御装置１８は、出力時間通知指示を充電装置無線通信部１９へ送信する（Ｋ）。充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、給電装置４ａの給電装置無線通信部１２ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置無線通信部に対して、出力時間通知を各給電装置無線通信部１２ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置無線通信部のＭＡＣアドレスを利用してユニキャストで出力する（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ）。給電装置アンテナ１３ａを介して出力時間通知を受信した給電装置無線通信部１２ａは、出力時間ｔａを含んだ出力時間通知受信通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｍ）。給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置無線通信部においても、出力時間ｔｂ，ｔｃを含んだ出力時間通知受信通知を給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置へ出力する。給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置では、受信した出力時間通知受信通知に含まれる識別情報である出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃに基づき、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを作成する。

続いて、充電装置制御装置１８は、充電装置無線通信部１９に対して、出力要求指示を送る（Ｎ）。出力要求指示を受け取った充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、出力要求をブロードキャストで出力する（Ｏ）。給電装置アンテナ１３ａを介して出力要求を受信した給電装置無線通信部１２ａは、出力要求通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｐ）。出力要求通知を受信した給電装置制御装置１１ａは、交流電源１０ａから供給される電力を電源変換部９ａで電圧、周波数を変換し、さらに照合用電力を発生させるための電力に変換して給電装置整合部８ａを介して給電コイル６ａに供給する（Ｑ）。ここで、照合用電力を発生させるための電力としては、例えば１０ｗから数十ｗ程度の値であり、数ｋｗの充電電力に対して十分弱い電力であればよい。給電装置４ｂ、４ｃについても同様にそれぞれの図示しない給電装置無線通信部で出力要求を受信し、図示しない給電装置無線通信部は出力要求通知を給電装置４ｂ、４ｃの図示しない給電装置制御装置に出力し、図示しない給電装置制御装置は、給電装置４ｂ、４ｃの図示しない交流電源から供給される電力を給電装置４ｂ，４ｃの図示しない電源変換部にて電圧、周波数を変換しさらに照合用電力を発生させるための電力に変換して、給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置整合部を介して給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに照合用電力を発生させるための電力を供給する。

実施の形態１では、車両３は充電スタンド２ａの所定の駐車位置に駐車しているので（図１参照）、給電コイル６ａに照合用電力を発生させるための電力を供給すると（Ｒ）、給電コイル６ａと所定のエアギャップを有しつつ対向している受電コイル７では、電磁誘導の相互作用により照合用電力が発生する（Ｓ）。受電コイル７に発生した照合用電力は、照合用電力検出部２１にて検出される（Ｔ）。図５に示すように、照合用電力検出部２１においては、検出値が閾値Ｔｈを超える範囲の照合用電力出力時間ｔを検出する。この照合用電力出力時間ｔは、識別情報に基づく情報である。ここで、検出値は、電流値であってもよいし、電圧値であってもよい。また、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルへの照合用電力を発生させるための電力は、照合用電力出力時間が、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた識別情報である出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃと一致するように、給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置で作成された、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンに基づいて制御される。照合用電力検出部２１は、照合用電力出力時間ｔを充電装置制御装置１８へ通知する（Ｕ）。なお、給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルにも照合用電力は供給されるが、充電準備シーケンスが実施されている車両３が充電スタンド２ｂ，２ｃの駐車位置にいないため、受電コイル７が所定のエアギャップを有しつつ対向しておらず、電磁誘導が発生しないので車両３に照合用電力は伝達されない。

充電装置制御装置１８では、図６に示すように、通知された、識別情報に基づく情報である照合用電力出力時間ｔを、給電装置リストに載っている識別情報である出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃ（図４参照）と照合し（Ｖ）（図３参照）、照合用電力出力時間ｔと出力時間とが一致する給電装置の番号を特定する。実施の形態１では、照合用電力出力時間ｔと出力時間ｔａとが一致する給電装置を備える充電スタンド２ａに車両３が駐車されていると判断し、図４に示す給電装置リストから給電装置４ａの番号と給電装置無線通信部１２ａのＭＡＣアドレスとを取得する。図３に示すように、充電装置制御装置１８は、取得したＭＡＣアドレスを添えて、充電装置無線通信部１９に接続要求指示を送信する（Ｗ）。充電装置無線通信部１９は、接続要求指示に添えられたＭＡＣアドレスを使用して、充電装置アンテナ２０を介して、接続要求を給電装置無線通信部１２ａにユニキャストで送信する（Ｘ）。給電装置無線通信部１２ａは、給電装置アンテナ１３ａを介して接続要求を受信する。次に、給電装置無線通信部１２ａは、充電装置無線通信部１９に、給電装置アンテナ１３ａを介して接続応答をユニキャストで送信する（Ｙ）。充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して接続応答を受信し、以降は充電スタンド２ａの給電装置無線通信部１２ａと車両３の充電装置無線通信部１９との間で、無線通信が確立する（Ｚ）。

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、無線通信の確立後は、交流電源１０ａから供給される電力を電源変換部９ａで電圧、周波数を変換し、給電装置整合部８ａと充電装置整合部１４とでインピーダンスのマッチングを行い、給電コイル６ａに供給する。給電コイル６ａと所定のエアギャップを有しつつ対向している受電コイル７では電磁誘導の相互作用により充電電力が発生する。充電電力は充電装置整合部１４を介して整流部１５で整流され、電圧、電流の検出のための検出部１６を介してバッテリ部１７に充電される。

このように、充電装置５は給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに、それぞれ異なる識別情報である出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃを割り振って送信し、出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃを受信した給電装置４ａ，４ｂ，４ｃは、出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃに基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部２１で検出する際に、出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃに基づく情報である照合用電力出力時間ｔを照合用電力検出部２１が検出できるように生成されており、給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイル７に照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部２１が検出し、充電装置５が、出力時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃと、照合用電力出力時間ｔとを照合することで、車両３が無線通信接続を確立すべき充電スタンド２ａを簡単かつ確実に特定することができる。

実施の形態２
次に、この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムの構成を示す。尚、以下の実施の形態において、図１〜図６の参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムは、実施の形態１に対して、車両の駐車位置を特定するための測定値を、出力電力値としたものである。実施の形態２に係る非接触充電システムの構成は、実施の形態１と同じである。

この発明の実施の形態２に係る非接触充電システムの動作を説明する。
図７に実施の形態２のシーケンス例を示す。図７において、図３と同じアルファベットは同じ動作を表し、図３のアルファベットに「’」がついているものは、図３の動作に対して変更を加えたものである。充電装置制御装置１８が、探索応答通知（Ｈ）を受ける動作までは実施の形態１と同じである。その後、充電装置制御装置１８で図８のように、給電装置の番号に対しての電力の出力値と、ＭＡＣアドレスとを備えた給電装置リストを作成する（Ｉ’）。続いて、スタンドリスト中の給電装置に対して電力の出力値を割り振り、給電装置リストに記録する（Ｊ’）。このとき、各給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対する電力の出力値をＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃとし、それぞれ異なった値になるようにする。給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた電力の出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃは給電装置４ａ，４ｂ，４ｃの識別情報である。

充電装置制御装置１８は、出力電力値通知指示を充電装置無線通信部１９へ送信する（Ｋ’）。充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、各給電装置４ａ，４ｂ，４ｃの給電装置無線通信部に対して、出力電力値通知を各給電装置無線通信部のＭＡＣアドレスを利用してユニキャストで出力する（Ｌａ’，Ｌｂ’，Ｌｃ’）。給電装置アンテナ１３ａを介して出力電力値通知を受信した給電装置無線通信部１２ａは、電力の出力値ＬＶａを含んだ出力電力値通知受信通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｍ’）。給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置無線通信部においても、電力の出力値ＬＶｂ、ＬＶｃを含んだ出力電力値通知受信通知を図示しない給電装置制御装置へ出力する。給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置では、受信した出力時間通知受信通知に含まれる識別情報である電力の出力値に基づき、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを作成する。

続いて、充電装置制御装置１８は、充電装置無線通信部１９に対して、出力要求指示を送る（Ｎ）。出力要求指示を受け取った充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、出力要求をブロードキャストで出力する（Ｏ）。給電装置アンテナ１３ａを介して出力要求を受信した給電装置無線通信部１２ａは、出力要求通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｐ）。出力要求通知を受信した給電装置制御装置１１ａは、交流電源１０ａから供給される電力を電源変換部９ａで電圧、周波数を変換し、さらに照合用電力に変換して給電装置整合部８ａを介して給電コイル６ａに供給する（Ｑ’）。ここで、各出力値としては、例えば１０ｗから数十ｗ程度の値であり、数ｋｗの充電電力に対して十分弱い電力であればよい。給電装置４ｂ、４ｃについても同様に図示しない給電装置無線通信部でそれぞれ出力要求を受信し、給電装置無線通信部は出力要求通知を給電装置４ｂ、４ｃの図示しない給電装置制御装置に出力し、給電装置制御装置は、給電装置４ｂ，４ｃの図示しない交流電源から供給される電力を給電装置４ｂ，４ｃの図示しない電源変換部で電圧、周波数を変換しさらに照合用電力に変換して、給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置整合部を介して給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに照合用電力を供給する。

実施の形態２では、車両３は充電スタンド２ａの所定の駐車位置に駐車しているので（図１参照）、給電コイル６ａに照合用電力を供給すると（Ｒ’）、給電コイル６ａと所定のエアギャップを有しつつ対向している受電コイル７では電磁誘導の相互作用により照合用電力が発生する（Ｓ’）。受電コイル７に発生した照合用電力は、照合用電力検出部２１にて検出される（Ｔ’）。図９に示すように、照合用電力検出部２１においては、検出値が閾値Ｔｈを超える範囲の照合用電力出力値ＬＶを検知する。この照合用電力出力値ＬＶは、識別情報に基づく情報である。ここで、電力値の値は、電流値であってもよいし、電圧値であってもよい。また、給電コイル６ａ並びに給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルへの照合用電力は、照合用電力出力値ＬＶが、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた識別情報である出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃと一致するように、給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置で作成された、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンに基づいて制御される。照合用電力検出部２１は、照合用電力出力値ＬＶを充電装置制御装置１８へ通知する（Ｕ’）。なお、給電装置４ｂ，４ｃの各給電コイルにも照合用電力は供給されるが、充電準備シーケンスが実施されている車両３が充電スタンド２ｂ，２ｃの駐車位置にいないため、受電コイル７が所定のエアギャップを有しつつ対向しておらず、電磁誘導が発生しないので車両３に照合用電力は伝達されない。

充電装置制御装置１８では、図１０に示すように、通知された、識別情報に基づく情報である照合用電力出力値ＬＶを、給電装置リストに載っている識別情報である出力値ＬＶａ、ＬＶｂ，ＬＶｃ（図８参照）と照合し、検出した照合用電力出力値ＬＶと出力値とが一致する給電装置の番号を特定する。実施の形態２では、照合用電力出力値ＬＶと出力値ＬＶａとが一致する給電装置を備える充電スタンド２ａに車両３が駐車されていると判断し、図８に示す給電装置リストから給電装置４ａの番号と給電装置無線通信部１２ａのＭＡＣアドレスとを取得する。その後の動作は実施の形態１と同じである。

このように、充電装置５は給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに、それぞれ異なる識別情報である出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃを割り振って送信し、出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃを受信した給電装置４ａ，４ｂ，４ｃは、出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃに基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部２１で検出する際に、出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃに基づく情報である照合用電力出力値ＬＶを照合用電力検出部２１が検出できるように生成されており、給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイル７に照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部２１が検出し、充電装置５が、出力値ＬＶａ，ＬＶｂ，ＬＶｃと、照合用電力出力値ＬＶとを照合することで、実施の形態１と同じ効果が得られる。

実施の形態３
次に、この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムの構成を示す。
この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムは、実施の形態１に対して、車両の駐車位置を特定するための測定値を、出力要求受信から出力するまでの遅延時間としたものである。実施の形態３に係る非接触充電システムの構成は、実施の形態１と同じである。

この発明の実施の形態３に係る非接触充電システムの動作を説明する。
図１１に実施の形態３のシーケンス例を示す。図１１において、図３と同じアルファベットは同じ動作を表し、図３のアルファベットに「”」がついているものは、図３の動作に対して変更を加えたものである。充電装置制御装置１８が、探索応答通知（Ｈ）を受ける動作までは実施の形態１と同じである。その後、充電装置制御装置１８で、図１２のように、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれについての遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃ及びＭＡＣアドレスを備えた給電装置リストを作成する（Ｉ”）。この遅延時間は、例えば給電装置４ａの遅延時間Ｄｔａの場合は，充電装置無線通信部１９からの出力要求が給電装置制御装置１１ａに受信されてから、給電コイル６ａから照合用電力が出力されるまでの遅延時間である。同様に、給電装置４ｂ，４ｃについても、遅延時間Ｄｔｂ，Ｄｔｃは、充電装置無線通信部１９からの出力要求が図示しない給電装置制御装置に受信されてから、図示しない給電コイルから照合用電力が出力されるまでの遅延時間である。充電装置制御装置１８は、スタンドリスト中の給電装置に対して遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃがそれぞれ異なった値になるように割り振る（Ｊ”）。給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られた遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃは、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃの識別情報である。

充電装置制御装置１８は、遅延時間通知指示を充電装置無線通信部１９へ送信する（Ｋ”）。充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、給電装置４ａの給電装置無線通信部１２ａ、給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置無線通信部に対して、遅延時間通知を各給電装置無線通信部のＭＡＣアドレスを利用してユニキャストで出力する（Ｌａ”，Ｌｂ”，Ｌｃ”）。給電装置アンテナ１３ａを介して遅延時間通知を受信した給電装置無線通信部１２ａは、遅延時間Ｄｔａを含んだ遅延時間通知受信通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｍ”）。給電装置無線通信部１２ｂ、１２ｃにおいても、遅延時間Ｄｔｂ，Ｄｔｃを含んだ遅延時間通知受信通知を図示しない給電装置制御装置へ出力する。給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置では、受信した出力時間通知受信通知に含まれる識別情報である遅延時間に基づき、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを作成する。

続いて、充電装置制御装置１８は、充電装置無線通信部１９に対して、出力要求指示を送る（Ｎ）。出力要求指示を受け取った充電装置無線通信部１９は、充電装置アンテナ２０を介して、出力要求をブロードキャストで出力する（Ｏ）。給電装置アンテナ１３ａを介して出力要求を受信した給電装置無線通信部１２ａは、出力要求通知を給電装置制御装置１１ａへ出力する（Ｐ）。出力要求通知を受信した給電装置制御装置１１ａは、交流電源１０ａから供給される電力を電源変換部９ａで電圧、周波数を変換し、さらに照合用電力に変換して給電装置整合部８ａを介して給電コイル６ａに供給する（Ｑ”）。ここで、照合用電力としては、１０ｗから数十ｗ程度の値であり、数ｋｗの充電電力に対して十分弱い電力であればよい。給電装置４ｂ、４ｃについても同様にそれぞれ図示しない給電装置無線通信部出力要求を受信し、図示しない給電装置無線通信部は出力要求通知を給電装置４ｂ、４ｃのそれぞれの図示しない給電装置制御装置に出力し、給電装置制御装置は、給電装置４ｂ、４ｃのそれぞれの図示しない交流電源から供給される電力を給電装置４ｂ、４ｃのそれぞれの図示しない電源変換部で電圧、周波数を変換しさらに照合用電力に変換して、給電装置４ｂ、４ｃのそれぞれの図示しない給電装置整合部を介して給電装置４ｂ、４ｃのそれぞれの図示しない給電コイルに照合用電力を供給する。

実施の形態３では、車両３は充電スタンド２ａの所定の駐車位置に駐車しているので（図１参照）、給電コイル６ａに照合用電力を供給すると（Ｒ”）、給電コイル６ａと所定のエアギャップを有しつつ対向している受電コイル７では電磁誘導の相互作用により照合用電力が発生する（Ｓ”）。受電コイル７に発生した照合用電力は、照合用電力検出部２１にて検出される（Ｔ”）。図１３に示すように、照合用電力検出部２１においては、検出強度が閾値Ｔｈを超えるまでの電力値の照合用電力遅延時間Ｄｔを検知する。この照合用電力遅延時間Ｄｔは、識別情報に基づく情報である。ここで、検出強度は、電流値であってもよいし、電圧値であってもよい。また、給電コイル６ａ、及び給電装置４ｂ、４ｃの図示しない給電コイルへの、照合用電力は、給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに対して割り振られたＤｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃと一致するように、給電装置４ａの給電装置制御装置１１ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電装置制御装置で作成された、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンに基づいて制御される。照合用電力検出部２１は、照合用電力遅延時間Ｄｔを充電装置制御装置１８へ通知する（Ｕ”）。なお、給電装置４ｂ、４ｃの図示しない給電コイルにも照合用電力は供給されるが、充電準備シーケンスが実施されている車両３が充電スタンド２ｂ，２ｃの駐車位置にいないため、受電コイル７が所定のエアギャップを有しつつ対向しておらず、電磁誘導が発生しないので車両３に照合用電力は伝達されない。

充電装置制御装置１８では、図１４に示すように、通知された、識別情報に基づく情報である照合用電力遅延時間Ｄｔを、給電装置リストに載っている遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃ（図１２参照）と照合し、照合用電力遅延時間Ｄｔと遅延時間とが一致する給電装置の番号を特定する。実施の形態３では、遅延時間Ｄｔと遅延時間Ｄｔａとが一致する給電装置を備える充電スタンド２ａに車両３が駐車されていると判断し、図１２に示す給電装置リストから給電装置４ａの番号と給電装置無線通信部１２ａのＭＡＣアドレスとを取得する。その後の動作は実施の形態１と同じである。

このように、充電装置５は給電装置４ａ，４ｂ，４ｃに、それぞれ異なる識別情報である遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃを割り振って送信し、遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃを受信した給電装置４ａ，４ｂ，４ｃは、遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃに基づいて、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、照合用電力を発生させるために給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルに供給する電力のパターンは、照合用電力を照合用電力検出部２１で検出する際に、遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃに基づく情報である照合用電力遅延時間Ｄｔを照合用電力検出部２１が検出できるように生成されており、給電コイル６ａ及び給電装置４ｂ，４ｃの図示しない給電コイルから照合用電力を出力し、受電コイル７に照合用電力が入力され、照合用電力を照合用電力検出部２１が検出し、充電装置５が、遅延時間Ｄｔａ，Ｄｔｂ，Ｄｔｃと、照合用電力遅延時間Ｄｔとを照合することで、実施の形態１と同じ効果が得られる。

実施の形態１〜３では、非接触充電システム１に設けられている充電スタンドの数は、充電スタンド２ａ，２ｂ，２ｃの３つであったが、１つの場合でも、２つの場合でも、４つ以上の場合でもよい。

実施の形態１〜３では、図３，図７，図１１に示すように、車両３の充電装置５の充電装置無線通信部１９が給電装置探索要求を、充電装置アンテナ２０を介してブロードキャストで出力した（Ｄ）後、（Ｅ）及び（Ｆ）の動作を経て、（Ｇａ）の動作を行っているが、（Ｅ）及び（Ｆ）の動作を経ずに、給電装置探索要求を受信後、（Ｇａ）の動作を行ってもよい。給電装置４ｂ，４ｃについても、（Ｅ）及び（Ｆ）の動作を経ずに，（Ｇｂ）及び（Ｇｃ）の動作を行ってもよい。

１非接触充電システム、２ａ，２ｂ，２ｃ充電スタンド、３車両、４ａ，４ｂ，４ｃ給電装置、５充電装置、６ａ給電コイル、７受電コイル、１２ａ給電装置無線通信部、１９充電装置無線通信部、２１照合用電力検出部。

Claims

車両に搭載された充電装置と、少なくとも１つの充電スタンドとから構成される、非接触充電を行う非接触充電システムであって、
前記少なくとも１つの充電スタンドは、
前記充電装置に電力を供給する給電装置と、
前記給電装置に設けられ、無線通信を行うための給電装置無線通信部と、
前記給電装置に設けられ、非接触で照合用電力を出力するとともに充電用電力を給電する給電コイルと
を備え、
前記充電装置は、
前記無線通信を行うための充電装置無線通信部と、
前記充電装置に設けられ、非接触で前記照合用電力が入力されるとともに前記充電用電力を受電するための受電コイルと、
前記受電コイルにて受電した前記照合用電力を検出するための照合用電力検出部と
を備え、
前記無線通信は前記充電装置と前記少なくとも１つの給電装置との間で通信が可能であり、前記充電装置は前記給電装置に、それぞれ異なる識別情報を割り振って送信し、前記識別情報を受信した前記給電装置は、前記識別情報に基づいて、前記照合用電力を発生させるために前記給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、前記照合用電力を発生させるために前記給電コイルに供給する電力のパターンは、前記照合用電力を前記照合用電力検出部で検出する際に、前記識別情報に基づく情報を前記照合用電力検出部が検出できるように生成されており、前記給電コイルから前記照合用電力を出力し、前記受電コイルに前記照合用電力が入力され、前記照合用電力を前記照合用電力検出部が検出し、前記充電装置が、前記識別情報と、前記識別情報に基づく情報とを照合することで、少なくとも１つ以上の前記給電装置のうち、前記充電装置に対して無線通信を行うべき前記給電装置を特定し、該給電装置と前記充電装置との間で無線通信を確立する非接触充電システム。
前記照合用電力は、前記給電装置から前記充電装置へ前記非接触充電を行うときの前記充電用電力よりも弱い電力である、請求項１に記載の非接触充電システム。
前記識別情報は、前記照合用電力の出力時間である、請求項１または２に記載の非接触充電システム。
前記識別情報は、前記照合用電力の出力電力値である、請求項１または２に記載の非接触充電システム。
前記識別情報は、前記給電装置が前記照合用電力の出力要求を受けてから前記照合用電力を出力するまでの遅延時間である、請求項１または２に記載の非接触充電システム。
充電装置に電力を供給する給電装置と、
給電装置に設けられ、無線通信を行うための給電装置無線通信部と、
前記給電装置に設けられ、非接触で照合用電力を出力するとともに充電用電力を給電する給電コイルと
を備える少なくとも１つの充電スタンドのいずれかによって充電される、前記充電装置を備えた車両であって、
前記充電装置は、
前記無線通信を行うための充電装置無線通信部と、
前記充電装置に設けられ、非接触で前記照合用電力が入力されるとともに前記充電用電力を受電するための受電コイルと、
前記受電コイルにて受電した前記照合用電力を検出するための照合用電力検出部と
を備え、
前記無線通信は前記充電装置と前記少なくとも１つの給電装置との間で通信が可能であり、前記充電装置は前記給電装置に、それぞれ異なる識別情報を割り振って送信し、前記識別情報を受信した前記給電装置は、前記識別情報に基づいて、前記照合用電力を発生させるために前記給電コイルに供給する電力のパターンを生成し、前記照合用電力を発生させるために前記給電コイルに供給する電力のパターンは、前記照合用電力を前記照合用電力検出部で検出する際に、前記識別情報に基づく情報を前記照合用電力検出部が検出できるように生成されており、前記給電コイルから前記照合用電力を出力し、前記受電コイルに前記照合用電力が入力され、前記照合用電力を前記照合用電力検出部が検出し、前記充電装置が、前記識別情報と、前記識別情報に基づく情報とを照合することで、少なくとも１つ以上の前記給電装置のうち、前記充電装置に対して無線通信を行うべき前記給電装置を特定し、該給電装置と前記充電装置との間で無線通信を確立する車両。