JP6390600B2

JP6390600B2 - 車両

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Publication number: JP6390600B2
Application number: JP2015235643A
Authority: JP
Inventors: 智也片野田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: JP2017103928A

Description

この発明は、車両に関し、特に、送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両に関する。

送電装置から車両に搭載された受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムが知られている（たとえば特許文献１〜６参照）。このような非接触電力伝送システムについて、特開２０１５−１０４２７５号公報（特許文献１）には、充電ステーション（送電装置）の送電部と車両の受電部との位置合わせを支援可能な電力伝送システムが開示されている。この電力伝送システムでは、位置合わせの実行時に、充電ステーションから車両へ位置合わせ用の小電力が出力される。そして、車両において検出される受電電圧の大きさがしきい値を超えると、送電部と受電部との位置関係が充電可能範囲に入ったものとされ、位置合わせが成功したものと判断される（特許文献１参照）。

特開２０１５−１０４２７５号公報特開２０１３−１５４８１５号公報特開２０１３−１４６１５４号公報特開２０１３−１４６１４８号公報特開２０１３−１１０８２２号公報特開２０１３−１２６３２７号公報

位置合わせの終了後に乗員が降車し、さらに荷物の乗降が行なわれると、車高が変化することによって送電部に対する受電部の車体上下方向の高さが変化する。乗員の降車等により車高が高くなると、送電部に対する受電部の高さが増加し、送電部と受電部との間の電力伝送効率（以下、単に「送電効率」とも称する。）が低下する。そうすると、位置合わせの実行時には、所望の送電効率が確保できるものとして位置合わせ判定が行なわれたけれども、位置合わせ後に実施される本格的な電力伝送時には、送電効率が低い状態で送電部から受電部への電力伝送が行なわれる可能性がある。

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、その目的は、送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両において、送電部から受電部への電力伝送時に所望の送電効率が確保されるように位置合わせを実行することである。

この発明によれば、車両は、送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載する。受電装置は、受電部と、制御部とを備える。受電部は、送電装置の送電部から磁界を通じて非接触で受電するように構成される。制御部は、送電部に対する受電部の車体水平方向の位置が所定の位置合わせ範囲に納まるように、送電部に対する受電部の位置合わせを実行する。そして、制御部は、位置合わせの実行時における、送電部に対する受電部の車体上下方向の高さと、位置合わせ後の受電部による受電時における前記高さとの差を推定し、その推定結果に従って位置合わせ範囲を変更する。

この発明においては、送電部に対する受電部の車体上下方向の高さについて、位置合わせ後の高さの変化が推定され、その推定結果が位置合わせ実行時の位置合わせ範囲に反映される。これにより、位置合わせの実行時には受電部の位置が位置合わせ範囲に納まっていると判定されたにも拘わらず、位置合わせ後の高さの変化により、位置合わせ後に実施される本格的な電力伝送時に送電効率が低い状態で電力伝送が行なわれるのを抑制することができる。したがって、この発明によれば、送電部から受電部への電力伝送時に所望の送電効率を確保することができる。

この発明によれば、送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両において、送電部から受電部への電力伝送時に所望の送電効率が確保されるように位置合わせを実行することができる。

この発明の実施の形態に従う車両が適用される非接触電力伝送システムの全体構成図である。位置合わせの実行時における、送電部に対する受電部の高さを示した図である。外部充電の実行時における、送電部に対する受電部の高さを示した図である。位置合わせの実行時における、送電部と受電部との位置関係及び位置合わせ範囲を示した図である。位置合わせ時と外部充電時とで、送電部に対する受電部の高さが変化したことによる位置合わせ範囲の変化を示した図である。送電部に対する受電部の高さ変化を考慮して変更された位置合わせ範囲を示した図である。位置合わせ及びその後の外部充電が行なわれる毎の、車高センサの検出値の推移の一例を示した図である。図１に示す車両ＥＣＵにより実行される位置合わせ処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従う車両が適用される非接触電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、この非接触電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。

車両１０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流部２００と、抵抗２１１及びリレー２１２と、リレー２２０，３１０と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００とを含む。また、車両１０は、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００と、通信装置５１０と、車高センサ５２０とをさらに含む。

受電部１００は、送電装置２０の送電部７００（後述）から磁界を通じて非接触で受電する。受電部１００は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。受電部１００は、受電した電力（交流）を整流部２００へ出力する。この実施の形態では、送電装置２０の送電部７００が地表に設けられるものとし、受電部１００は、たとえば車体前方寄りの車体下部に設けられるものとする。なお、受電部１００の配置箇所はこれに限定されるものではなく、受電部１００は、たとえば車体後方寄りの車体下部に設けられてもよい。

フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、送電装置２０からの受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、たとえば複数のインダクタ及びキャパシタを含むＬＣフィルタを含んで構成される。整流部２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流する。

抵抗２１１及びリレー２１２は、直列接続されて整流部２００の出力線対間に接続される。抵抗２１１及びリレー２１２は、送電部７００に対する車体水平方向の受電部１００の位置合わせ用に設けられ、位置合わせの実行中に車両ＥＣＵ５００によってリレー２１２がオンされる（後述のリレー２２０はオフされる。）。この状態で、送電部７００から受電部１００へ小電力（蓄電装置３００の充電時よりも小さい電力）が出力され、送電部７００から受電部１００への送電効率に基づいて位置合わせが実行される。送電部７００に対する受電部１００の位置合わせについては、後ほど詳しく説明する。

リレー２２０は、抵抗２１１及びリレー２１２から成る回路と蓄電装置３００との間の電力線に設けられ、蓄電装置３００の充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる（蓄電装置３００の充電時は、上記のリレー２１２はオフされる。）。なお、上述のように、位置合わせの実行時は、リレー２２０はオフされる。

蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置３００は、整流部２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。

なお、特に図示しないが、整流部２００と蓄電装置３００との間に、整流部２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。リレー３１０は、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間の電力線に設けられ、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。

動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。

車高センサ５２０は、車両１０の車高を検知するためのセンサである。一例として、車高センサ５２０は、車両１０のサスペンションに設けられ、予め定められた基準位置に対する車両の沈み込み量を磁気変位や抵抗変位として測定することによって車高を検知する。なお、車高センサ５２０として、車体底面に設置したレーザー変位計を用い、路面との距離の変化を直接測定してもよい。この車高センサ５２０には、種々の公知のものを採用することができる。

車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、送電装置２０による蓄電装置３００の充電制御等を実行する。

車両ＥＣＵ５００により実行される主要な制御として、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせを実行する。ここで、「位置合わせ」とは、送電部７００に対する受電部１００の車体水平方向の位置合わせである。位置合わせの実行時に、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１２，２２０をそれぞれオン，オフに制御し、さらにリレー３１０をオンにする。そして、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００に対する受電部１００の車体水平方向の位置が、所定の位置合わせ範囲、すなわち、位置合わせ後に実施される本格的な電力伝送時に送電部７００から受電部１００への送電が許可される範囲に納まるように、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせを実行する。

位置合わせ範囲は、たとえば、送電部７００から受電部１００への送電効率に基づいて決定される。すなわち、送電効率が所定のしきい値よりも高くなる範囲が位置合わせ範囲とされる。送電効率は、たとえば、送電部７００からの送電電力に対する、受電部１００による受電電力の比によって算出される。なお、位置合わせが終了し、送電装置２０による蓄電装置３００の充電が行なわれるときは、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１２，２２０をそれぞれオフ，オンに制御する。

そして、この実施の形態に従う車両１０においては、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせの実行時における、送電部７００に対する受電部１００の車体上下方向の高さと、位置合わせ後の受電部１００による受電時（送電装置２０による蓄電装置３００の充電時）における上記高さとの差（高さ変化）を推定し、その推定結果に従って位置合わせ範囲を変更する。これにより、送電部７００から受電部１００への電力伝送時に所望の送電効率を確保することができる。この点については、後ほど詳しく説明する。

また、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせの実行時やその後の蓄電装置３００の充電時に、通信装置５１０を用いて送電装置２０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を送電装置２０とやり取りする。

なお、車両ＥＣＵ５００により実行される上記の各制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

一方、送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００と、通信装置８１０とを含む。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。電源部６００は、たとえば、力率改善回路やインバータ等を含んで構成される。

送電部７００は、車両１０の受電部１００へ磁界を通じて非接触で送電する。送電部７００は、コイルとキャパシタとを含み、上記の伝送周波数において共振するように設計されている。そして、送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される磁界を通じて車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。

フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、たとえば複数のインダクタ及びキャパシタを含むＬＣフィルタを含んで構成される。

電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、送電装置２０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を実行する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

なお、電源ＥＣＵ８００は、位置合わせの実行時やその後の蓄電装置３００の充電時に、通信装置８１０を用いて車両１０の通信装置５１０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。

この非接触電力伝送システムでは、送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を通じて送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００及び車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部７００及び受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。なお、送電部７００及び受電部１００の各々において、キャパシタは、コイルに直列に接続されてもよいし、コイルに並列に接続されてもよい。また、キャパシタを備えることなく所望の共振周波数を達成できる場合には、キャパシタを備えない構成としてもよい。

電源部６００からフィルタ回路６１０を通じて送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと受電部１００のコイルとの間に形成される磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギー（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路１５０及び整流部２００を通じて蓄電装置３００へ供給される。

なお、位置合わせの実行時は、リレー２２０がオフされることにより蓄電装置３００への電力供給は行なわれず、リレー２１２がオンされる。この状態で、送電部７００から受電部１００へ小電力（蓄電装置３００の充電時よりも小さい電力）が出力され、送電部７００から受電部１００への送電効率に基づいて、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせが実行される。なお、位置合わせの実行時に送電装置２０から出力される小電力は、たとえば、蓄電装置３００の充電時の出力電力の１／１００以下に設定される。

なお、以下では、位置合わせ後に行なわれる、送電装置２０による蓄電装置３００の充電を「外部充電」と称する。

図２及び図３は、位置合わせ時と外部充電時とで送電部７００に対する受電部１００の高さが変化する様子を示した図である。図２は、位置合わせの実行時における、送電部７００に対する受電部１００の高さを示した図であり、図３は、外部充電の実行時における、送電部７００に対する受電部１００の高さを示した図である。

図２を参照して、位置合わせの実行時は、車両１０に乗員が搭乗しており、荷物も搭載されているので、車体の沈み込み量は大きい。このときの送電部７００に対する受電部１００の高さはｈ１である。

一方、図３を参照して、位置合わせ後の外部充電時は、車両１０から乗員が降車しており、荷物も車両１０から降ろされていることが多いので、車体の沈み込み量は、位置合わせの実行時よりも小さい。したがって、このときの送電部７００に対する受電部１００の高さはｈ２（ｈ２＞ｈ１）である。

図４から図６は、車両１０の上方から車両１０及び送電装置２０を平面視したときの、送電部７００と受電部１００との位置関係及び位置合わせ範囲を示した図である。なお、これらの図は、送電部７００に対する受電部１００の高さ変化による位置合わせ範囲（送電部７００から受電部１００への送電が許可される範囲）の変化を説明するために示されるものであり、各図に示されている位置合わせ範囲の形状自体は、必ずしも位置合わせ範囲を正確に示したものではない。

図４は、位置合わせの実行時における、送電部７００と受電部１００との位置関係及び位置合わせ範囲を示した図である。図４を参照して、範囲Ｒ１は、位置合わせの実行時に、送電部７００から受電部１００への送電効率に基づいて決定される位置合わせ範囲（送電許可範囲）を示す。すなわち、範囲Ｒ１は、送電部７００から受電部１００への送電効率が所定のしきい値よりも高くなる範囲を示しており、たとえば、受電部１００の外縁が範囲Ｒ１内であれば、受電部１００が位置合わせ範囲に納まるように停車したものと判定される。

図５は、位置合わせ時と外部充電時とで、送電部７００に対する受電部１００の高さが変化したことによる位置合わせ範囲の変化を示した図である。図５を参照して、位置合わせ後に乗員が降車し、さらに荷物の乗降が行なわれると、車高が変化することによって送電部７００に対する受電部１００の高さが変化する。乗員の降車等により車高が高くなると、送電部７００に対する受電部１００の高さが増加し、送電部７００から受電部１００への送電効率が低下する。これにより、位置合わせ後の外部充電時において、送電効率が所定のしきい値よりも高くなる位置合わせ範囲Ｒ２は、位置合わせ実行時の範囲Ｒ１に比べて狭くなる。そうすると、位置合わせの実行時には、所望の送電効率が確保できるものとして位置合わせ判定が行なわれたけれども、降車後に実行される外部充電時には、送電効率が低い状態で送電部７００から受電部１００への電力伝送が行なわれてしまう。

そこで、この実施の形態に従う車両１０では、送電部７００に対する受電部１００の車体上下方向の高さについて、位置合わせ後の高さ変化が推定される。この高さ変化は、過去に位置合わせ及びその後の外部充電が実行されたときの車高センサ５２０の検出値に基づいて推定することができる（具体的な推定手法については後述）。そして、上記の高さ変化の推定結果が位置合わせ実行時の位置合わせ範囲に反映される。

図６は、送電部７００に対する受電部１００の高さ変化を考慮して変更された位置合わせ範囲を示した図である。図６を参照して、範囲Ｒ２は、送電部７００に対する受電部１００の高さ変化の推定結果に従って変更された位置合わせ範囲（送電許可範囲）を示す。すなわち、範囲Ｒ２は、送電部７００に対する受電部１００の高さが位置合わせの実行時よりも大きくなる外部充電時において、送電部７００から受電部１００への送電効率が所定のしきい値よりも高くなる範囲を示しており（範囲Ｒ２＜範囲Ｒ１）、たとえば、受電部１００の外縁が範囲Ｒ２内であれば、受電部１００が位置合わせ範囲に納まるように停車したものと判定される。

このように、この実施の形態では、送電部７００に対する受電部１００の車体上下方向の高さについて、位置合わせ後の高さ変化が推定され、その推定結果が位置合わせ実行時の位置合わせ範囲に反映される。これにより、位置合わせの実行時には受電部１００の位置が位置合わせ範囲に納まっていると判定されたにも拘わらず、位置合わせ後の高さ変化により外部充電時に送電効率が低い状態で電力伝送が行なわれるのを抑制することができる。したがって、この実施の形態によれば、送電部７００から受電部１００への電力伝送時に所望の送電効率を確保することができる。

次に、位置合わせの実行時における、送電部７００に対する受電部１００の高さと、位置合わせ後の外部充電時における高さとの差（高さ変化）を推定する手法について説明する。なお、以下では、位置合わせの実行時に対する外部充電時の、送電部７００に対する受電部１００の高さ変化を、単に「高さ変化」とも称する。

図７は、位置合わせ及びその後の外部充電が行なわれる毎の、車高センサ５２０の検出値の推移の一例を示した図である。ここでは、一日に一回、帰宅時の位置合わせ及びその後の外部充電が行なわれるものとする。また、平日は、運転者のみが乗車して通勤に車両１０が使用され、休日は、複数人の家族が乗車して買い物や行楽等に車両１０が使用されるものとする。

図７を参照して、平日は、位置合わせ実行時（運転者一人乗車、荷物少）の車高センサ５２０の検出値はｘ１（平均値）であり、その後の外部充電時（運転者降車）における車高センサ５２０の検出値はｙ２（平均値）である。降車後の外部充電時と乗車時の位置合わせ実行時との高さ変化はａ（＝ｙ２−ｘ１）である。

一方、休日は、位置合わせ実行時（複数人乗車、荷物多）の車高センサ５２０の検出値はｘ２（ｘ２＜ｘ１）であり、その後の外部充電時（全員降車、荷物も降ろした状態）における車高センサ５２０の検出値はｙ１（ｙ１＞ｙ２）である。降車後の外部充電時と乗車時の位置合わせ実行時との高さ変化はｂ（＝ｙ１−ｘ２）であり、ｂ＞ａである。

このように、平日と休日或いは曜日によって、位置合わせの実行時に対する外部充電時の車高変化すなわち送電部７００に対する受電部１００の高さ変化に周期性が表れるユーザにおいては、そのような周期性に基づいて、位置合わせの実行時（たとえば位置合わせ開始時）に上記の高さ変化を推定することができる。たとえば、過去１か月間の休日における高さ変化の平均値に基づいて、休日の帰宅時に実行される位置合わせの際に予め高さ変化を推定することができる。また、過去１か月間の平日における高さ変化の平均値に基づいて、平日の帰宅時に実行される位置合わせの際に予め高さ変化を推定することができる。そして、その推定された高さ変化に基づいて、これから実行される位置合わせにおける位置合わせ範囲が変更される。

なお、位置合わせの実行時に対する外部充電時の高さ変化に基づく位置合わせ範囲の変更量については、高さ変化の大きさと位置合わせ範囲の変更量との関係を予めオフラインで求めておくことができる。一例として、高さ変化の大きさ（高さの上昇量）に従って、送電部７００と受電部１００との位置関係が位置合わせ範囲内であると判定するための送電効率のしきい値を高めることによって、高さ変化の大きさに基づいて位置合わせ範囲を適切に変更することができる。

なお、位置合わせの実行時に対する外部充電時の高さ変化に明確な周期性がない場合には、高さ変化の移動平均（たとえば過去１か月間）に基づいて、位置合わせの実行時（たとえば位置合わせ開始時）に上記の高さ変化を推定してもよい。この送電部７００に対する受電部１００の高さ変化の推定手法は、上記のような周期性や移動平均による手法に限られず、その他の種々の手法も採用可能である。

図８は、図１に示した車両ＥＣＵ５００により実行される位置合わせ処理を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせが開始されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、過去の位置合わせ実行時及びその後の外部充電時における車高センサ５２０の検出値から、今回の位置合わせ及びその後の外部充電における、送電部７００に対する受電部１００の高さ変化Δｚを推定する（ステップＳ２０）。

具体的には、過去に外部充電が実行されたときの、位置合わせ実行時の車高センサ５２０の検出値ｘと、その後の外部充電時の車高センサ５２０の検出値ｙとから、過去に外部充電が実行されたときの高さ変化の推移が学習される。たとえば、図７に示されるように、平日であれば高さ変化がａであると学習され、休日であれば高さ変化がｂ（ｂ＞ａ）であると学習される。そして、その学習結果に基づいて、今回の位置合わせ及びその後の外部充電における高さ変化Δｚが推定される。

次いで、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせ範囲の変更が必要か否かを判定する（ステップＳ３０）。たとえば、推定された高さ変化Δｚの絶対値が下限値よりも小さい場合には、位置合わせ範囲の変更は不要であると判定される。そして、位置合わせ範囲の変更が不要と判定された場合には（ステップＳ３０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ７０（後述）へ処理を移行する。

ステップＳ３０において位置合わせ範囲の変更が必要であると判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ２０において推定された高さ変化Δｚが０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４０）。高さ変化Δｚが０よりも大きい、すなわち送電部７００に対する受電部１００の高さが増加する方向に変化したものと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、推定された高さ変化Δｚに基づいて位置合わせ範囲を縮小する（ステップＳ５０）。この場合は、位置合わせの実行時に比べて外部充電時の送電効率が低下するので、高さ変化Δｚ（＞０）に応じて位置合わせ範囲を縮小することとしたものである。具体的には、送電部７００から受電部１００への送電を許可する送電効率のしきい値が、高さ変化Δｚに応じて高められる。

一方、ステップＳ４０において、Δｚが０よりも小さい、すなわち送電部７００に対する受電部１００の高さが減少する方向に変化したものと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、推定された高さ変化Δｚに基づいて位置合わせ範囲を拡大する（ステップＳ６０）。この場合は、位置合わせの実行時に比べて外部充電時の送電効率が上昇するので、高さ変化Δｚ（＜０）に応じて位置合わせ範囲を拡大することとしたものである。具体的には、送電部７００から受電部１００への送電を許可する送電効率のしきい値が、高さ変化Δｚに応じて低められる。

ステップＳ５０若しくはＳ６０において位置合わせ範囲が変更されるか、又はステップＳ３０において位置合わせ範囲の変更は不要であると判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせ用の小電力を送電部７００から受電部１００へ出力するように、送電装置２０へ向けて送電指示を送信する（ステップＳ７０）。

そして、送電部７００から受電部１００に向けて小電力が出力されると、車両ＥＣＵ５００は、送電効率を算出し、位置合わせ範囲に停車したか否かを送電効率に基づいて判定する（ステップＳ８０）。詳細には、位置合わせ範囲は、送電効率のしきい値によって決定され（ステップＳ５０，Ｓ６０において、高さ変化Δｚに基づいてこのしきい値が変更される。）、送電効率は、たとえば送電装置２０からの送電電力に対する車両１０の受電電力の比に基づいて算出される。

そして、ステップＳ８０において位置合わせ範囲に停車したものと判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００からの小電力の出力を停止するように、送電装置２０へ向けて送電停止指示を送信する（ステップＳ９０）。これにより、送電部７００と受電部１００との位置合わせ処理が終了する。

なお、上記では、位置合わせの開始直後に今回の高さ変化Δｚを推定するものとしたが（ステップＳ２０）、高さ変化Δｚの推定は、位置合わせの開始前に行なってもよい。

以上のように、この実施の形態においては、位置合わせの実行時における、送電部７００に対する受電部１００の車体上下方向の高さと、位置合わせ後の外部充電時における上記高さとの差（高さ変化）が推定され、その推定結果が位置合わせ実行時の位置合わせ範囲に反映される。これにより、位置合わせの実行時には受電部１００の位置が位置合わせ範囲に納まっていると判定されたにも拘わらず、位置合わせ後の高さ変化により、位置合わせ後に実施される外部充電時に送電効率が低い状態で電力伝送が行なわれるのを抑制することができる。したがって、この実施の形態によれば、外部充電時に所望の送電効率を確保することができる。

なお、上記の実施の形態においては、車両１０の車両ＥＣＵ５００において位置合わせ処理が実行されるものとしたが、位置合わせ処理に必要な情報を車両１０から送電装置２０へ送信し、送電装置２０の電源ＥＣＵ８００において位置合わせ処理を実行することも可能である。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０車両、２０送電装置、１００受電部、１５０，６１０フィルタ回路、２００整流部、２１１抵抗、２１２，２２０，３１０リレー、３００蓄電装置、４００動力生成装置、５００車両ＥＣＵ、５１０，８１０通信装置、５２０車高センサ、６００電源部、７００送電部、８００電源ＥＣＵ、９００外部電源。

Claims

送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両であって、
前記受電装置は、
前記送電装置の送電部から磁界を通じて非接触で受電するように構成された受電部と、
前記送電部に対する前記受電部の車体水平方向の位置が所定の位置合わせ範囲に納まるように、前記送電部に対する前記受電部の位置合わせを実行する制御部とを備え、
前記制御部は、前記位置合わせの実行時における、前記送電部に対する前記受電部の車体上下方向の高さと、前記位置合わせ後の前記受電部による受電時における前記高さとの差を推定し、その推定結果に従って前記位置合わせ範囲を変更する、車両。