WO2016162996A1 - 非接触給電システム - Google Patents

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研吾 毎川
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a non-contact power feeding system that performs non-contact power feeding between a power transmission coil installed in a parking space and a power receiving coil mounted on a vehicle.
  • Patent Document 1 is disclosed as a parking support system for contactless power feeding.
  • the parking assistance system disclosed in Patent Document 1 when the vehicle parks while retreating, the image of the rear camera is displayed to guide the vehicle.
  • weak power is supplied from the power supply unit to the power reception unit, and the distance between the power supply unit and the power reception unit according to the power reception voltage measured by the power reception unit To determine the position of the vehicle.
  • the received voltage of the power receiving unit may not increase monotonously even when the distance between the power feeding unit and the power receiving unit is short. Therefore, it is necessary to perform an additional device and complicated control, and there is a problem that the position of the vehicle cannot be determined at low cost.
  • the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and provides a non-contact power feeding system capable of determining the position of a vehicle at low cost without performing an additional device or complicated control. With the goal.
  • determination power for determining a parking position when a vehicle is parked in a parking space is transmitted from the power transmission coil to the power reception coil,
  • the excitation frequency of the determination power is set lower than the in-phase resonance point or higher than the anti-phase resonance point.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a non-contact power feeding system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the received voltage of the power receiving coil in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the in-phase resonance point and the anti-phase resonance point in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the in-phase resonance point and the anti-phase resonance point in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the in-phase resonance point and the anti-phase resonance point in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a non-contact power feeding system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the received voltage of the power receiving coil in the non-contact power
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the in-phase resonance point and the anti-phase resonance point in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between the power reception voltage of the power reception coil and the coupling coefficient in the non-contact power supply system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between the power reception voltage of the power reception coil and the coupling coefficient in the non-contact power supply system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram comparing the frequency characteristic of the exciting current of the power transmission coil and the frequency characteristic of the power receiving voltage of the power receiving coil in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram comparing the frequency characteristics of the received voltage of the power receiving coil and the frequency characteristics of the transimpedance in the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure of parking position determination processing by the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of parking position determination processing by the non-contact power feeding system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a non-contact power feeding system according to the present embodiment.
  • the non-contact power feeding system 1 includes a power feeding device 100 that is a ground-side unit and a power receiving device 200 that is a vehicle-side unit.
  • This non-contact power supply system 1 supplies power to a power receiving device 200 mounted on a vehicle 10 such as an electric vehicle or a hybrid vehicle from a power supply device 100 arranged at a power supply stand or the like, and charges an in-vehicle battery. It is.
  • the power feeding device 100 includes a power transmission coil 12 disposed in the parking space 2 near the power feeding stand.
  • the power receiving device 200 includes a power receiving coil 22 installed on the bottom surface of the vehicle 10.
  • the power reception coil 22 is disposed so as to face the power transmission coil 12 when the vehicle 10 stops at a predetermined position in the parking space 2.
  • the power transmission coil 12 is constituted by a primary coil made of a conductive wire, and transmits power to the power reception coil 22.
  • the power receiving coil 22 is configured by a secondary coil that is also made of a conductive wire, and receives power from the power transmitting coil 12. Due to the electromagnetic induction effect between the two coils, power can be supplied from the power transmission coil 12 to the power reception coil 22 in a non-contact manner.
  • the ground-side power supply device 100 includes a power control unit 11, a power transmission coil 12, a wireless communication unit 13, and a control unit 14.
  • the power control unit 11 is a circuit for converting AC power transmitted from the AC power source 110 into high-frequency AC power and transmitting it to the power transmission coil 12.
  • the power control unit 11 includes a rectification unit 111, a PFC circuit 112, and an inverter 113.
  • the rectifier 111 is a circuit that is electrically connected to the AC power supply 110 and rectifies AC power output from the AC power supply 110.
  • the PFC circuit 112 is a circuit (Power Factor Correction) for improving the power factor by shaping the waveform output from the rectifier 111, and is connected between the rectifier 111 and the inverter 113.
  • the inverter 113 includes a PWM control circuit composed of a switching element such as an IGBT, converts DC power into AC power based on the switching control signal, and supplies the AC power to the power transmission coil 12.
  • the wireless communication unit 13 performs bidirectional communication with the wireless communication unit 23 provided on the vehicle 10 side.
  • the control unit 14 is a part that controls the entire power supply apparatus 100, and includes an inverter control unit 141, a PFC control unit 142, and a sequence control unit 143.
  • the control unit 14 executes a parking position determination process when the vehicle 10 is parked in the parking space 2.
  • the PFC control unit 142 generates an excitation voltage command for determination power
  • the inverter control unit 141 controls the inverter 113 by generating a frequency command and duty for determination power.
  • the control unit 14 transmits the determination power for determining the parking position from the power transmission coil 12 to the power reception coil 22. Details of the determination power will be described later.
  • the sequence control unit 143 exchanges sequence information with the power receiving device 200 via the wireless communication unit 13.
  • the power receiving device 200 on the vehicle 10 side includes a power receiving coil 22, a wireless communication unit 23, a charging control unit 24, a rectifying unit 25, a relay unit 26, a battery 27, an inverter 28, a motor 29, And a notification unit 30.
  • the power receiving coil 22 faces directly above the power transmission coil 12 and is disposed at a position where the distance to the power transmission coil 12 becomes a predetermined value.
  • the wireless communication unit 23 performs bidirectional communication with the wireless communication unit 13 provided on the power supply apparatus 100 side.
  • the charging control unit 24 is a controller for controlling charging of the battery 27 and includes a voltage determination unit 241.
  • the charging control unit 24 performs a parking position determination process when the vehicle 10 is parked in the parking space 2.
  • the voltage determination unit 241 monitors the power reception state of the determination power by the power reception coil 22. Details of the parking position determination process will be described later.
  • the charging control unit 24 controls the wireless communication unit 23, the notification unit 30, the relay unit 26, and the like, and sends a signal indicating that charging is started via the wireless communication unit 23 to the control unit 14 of the power supply apparatus 100. Send to.
  • the rectifying unit 25 is connected to the power receiving coil 22 and is configured by a rectifying circuit that rectifies AC power received by the power receiving coil 22 into direct current.
  • the relay unit 26 includes a relay switch that is switched on and off under the control of the charging control unit 24. In addition, the relay unit 26 disconnects the main circuit system including the battery 27 from the power receiving coil 22 and the rectifying unit 25 serving as the charging circuit unit by turning off the relay switch.
  • the battery 27 is configured by connecting a plurality of secondary batteries, and serves as a power source for the vehicle 10.
  • the inverter 28 includes a PWM control circuit composed of a switching element such as an IGBT, converts DC power output from the battery 27 into AC power based on the switching control signal, and supplies the AC power to the motor 29.
  • a PWM control circuit composed of a switching element such as an IGBT, converts DC power output from the battery 27 into AC power based on the switching control signal, and supplies the AC power to the motor 29.
  • the motor 29 is constituted by, for example, a three-phase AC motor and serves as a drive source for driving the vehicle 10.
  • the notification unit 30 is configured by a warning lamp, a display of a navigation system, a speaker, or the like, and outputs light, an image, a sound, or the like to the user based on the control of the charging control unit 24.
  • the non-contact power feeding system 1 transmits and receives high-frequency power in a non-contact state by electromagnetic induction between the power transmission coil 12 and the power receiving coil 22. That is, by applying a voltage to the power transmission coil 12, a magnetic coupling occurs between the power transmission coil 12 and the power reception coil 22, and power is supplied from the power transmission coil 12 to the power reception coil 22.
  • the non-contact power feeding system 1 executes a parking position determination process for determining a parking position when the vehicle 10 is parked in the parking space 2.
  • the determination power for determining the parking position of the vehicle 10 is transmitted from the power transmission coil 12 to the power reception coil 22, and the power reception voltage of the power reception coil 22 is monitored to determine the parking position of the vehicle 10.
  • the determination power transmitted in the determination process of the parking position transmits power that is weaker than normal charging power while keeping the excitation voltage and excitation frequency of the power transmission coil 12 constant.
  • the power reception voltage of the power reception coil 22 is set so as to increase monotonously as the distance between the power transmission coil 12 and the power reception coil 22 approaches, if the power reception voltage exceeds a predetermined threshold value The power transmission coil 12 and the power reception coil 22 are sufficiently close to each other.
  • the excitation frequency of the determination power is lower than the in-phase resonance point, or It is necessary to set higher than the antiphase resonance point.
  • a method for setting the excitation frequency of the determination power will be described in detail.
  • FIG. 2 shows the relationship between the power reception voltage of the power reception coil 22 and the excitation frequency of the determination power.
  • the frequency characteristic of the receiving voltage of the receiving coil 22 is represented by a plurality of curves corresponding to the coupling coefficient K.
  • K 0.03 to 0.17 are shown. It is represented by These curves have a shape having two vertices, an in-phase resonance point group in which in-phase resonance points are gathered and an anti-phase resonance point group in which anti-phase resonance points are gathered.
  • FIG. 3A shows a circuit schematic diagram of a circular coil, and shows a power transmission coil 12 and its resonance circuit, and a power reception coil 22 and its resonance circuit.
  • the load is RL, and the coil currents of the power transmission coil 12 and the power reception coil 22 are defined as flowing in directions shown as I1 and I2, respectively.
  • I1 flows through the power transmission coil 12
  • a magnetic flux ⁇ 1 is generated in the power transmission coil 12 from the right-handed screw law.
  • a current I2 flows through the power receiving coil 22, a magnetic flux ⁇ 2 is generated.
  • a range where the phase difference ⁇ between ⁇ 1 and ⁇ 2 is ⁇ 90 degrees to 90 degrees is defined as an in-phase mode, and the phase difference ⁇ between ⁇ 1 and ⁇ 2 is ⁇ 180 degrees to ⁇ 90 degrees or 90 degrees to 180 degrees.
  • the range is defined as reverse phase mode.
  • the in-phase mode the sum of the magnetic fluxes of ⁇ 1 and ⁇ 2 is strengthened as shown in FIG.
  • the reverse phase mode since ⁇ 1 and ⁇ 2 are inverted, the magnetic flux sum cancels out and decreases as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the T-type equivalent circuit of FIG. 3A, where L1 is the self-inductance of the power transmission coil 12, L2 is the self-inductance of the power reception coil 22, M is the mutual inductance, and C1 and C2 are the respective capacities. Show.
  • the current directions of I1 and I2 are the same as the definition of FIG. 3, and when a current flows in the illustrated direction, a common mode in which distant magnetic fluxes are intensified.
  • the in-phase resonance point is a frequency when the magnetic flux generated in the power transmission coil 12 and the magnetic flux generated in the power reception coil 22 are intensified and become in a resonance state.
  • the antiphase resonance point is a frequency when the magnetic flux generated in the power transmission coil 12 and the magnetic flux generated in the power reception coil 22 cancel each other and the resonance state is obtained.
  • the resonance point moves when the coupling coefficient changes.
  • the mutual inductance M increases.
  • the resonance frequency f in the LC series resonance is generally expressed by 1 / (2 ⁇ LC)
  • the resonance frequency decreases as L or C increases.
  • the resonance point moves to a lower frequency side in the in-phase mode.
  • the resonance point of the coil is similar to the voltage characteristic of the power receiving coil 22 as it is. Further, when a circuit having a resonance frequency such as an external filter circuit is connected in addition to the resonance frequency of the non-contact charging coil, the resonance frequency by the external filter circuit does not change even if the coupling coefficient changes. Therefore, the present invention is directed to a system in which the resonance frequency changes in an application of contactless charging for an automobile in which the coupling coefficient changes.
  • the excitation frequency of the determination power is set lower than the in-phase resonance point or the reverse phase. The reason for setting higher than the resonance point will be described.
  • the excitation frequency of the determination power is set to 80 kHz, which is a lower frequency than the in-phase resonance point group
  • the relationship between the power reception voltage of the power reception coil 22 and the coupling coefficient is as shown in FIG. In FIG. 8, the received voltage of the power receiving coil 22 increases monotonously as the coupling coefficient increases (as the distance between the power transmitting coil 12 and the power receiving coil 22 approaches).
  • the exciting current of the ground coil 12 changes in the same manner. This characteristic is the same when the excitation frequency of the determination power is set to a frequency higher than that of the antiphase resonance point group.
  • the excitation frequency of the determination power is set from the in-phase resonance point. It must be set low or higher than the antiphase resonance point.
  • the excitation current of the power transmission coil 12 needs to be lower than 1 A, for example. Therefore, as shown in the frequency characteristics of the excitation current in FIG. 9B, the excitation frequency of the determination power needs to be set in a region X where the excitation current is lower than 1 A in all coupling coefficients. In FIG. 9B, it is set to a range lower than 80.9 kHz or higher than 95.8 kHz.
  • the excitation frequency of the judgment power is set by considering these excitation current and receiving voltage conditions separately, the conditions become severe. Therefore, in this embodiment, an index called transimpedance is introduced so that the excitation frequency can be easily selected.
  • the transimpedance represents the ratio of the received voltage of the power receiving coil 22 to the exciting current of the power transmitting coil 12, and can be expressed by the following equation.
  • Transimpedance Receiving voltage of power receiving coil 22 / Exciting current of power transmitting coil 12
  • the transimpedance is higher than 2. What is necessary is just to set the excitation frequency of determination electric power to the area
  • the transimpedance is expressed by a plurality of curves corresponding to the coupling coefficient.
  • the range is higher than 52.8 kHz and lower than 151.6 kHz.
  • the excitation frequency of the determination power needs to be lower than the in-phase resonance point and higher than the opposite-phase resonance point as described with reference to FIG. 2, it is set in the region V as shown in FIG.
  • the Region V is in a range lower than 81.2 kHz or higher than 95.6 kHz.
  • the excitation frequency of the determination power is set in the frequency range of the region W that satisfies both the region U and the region V, the power reception voltage of the power reception coil 22 is monotonously increased and the transimpedance satisfies the condition. Can do. That is, the leakage magnetic field can be reduced and the receiving voltage can be set higher.
  • a region W has a range higher than 52.8 kHz and lower than 81.2 kHz, and a range higher than 95.6 kHz and lower than 151.6 kHz.
  • the excitation frequency of the determination power is set in consideration of the conditions of the excitation current and the receiving voltage separately, the region Z can be set more strictly satisfying both conditions. .
  • the leakage magnetic field can be reduced and the received voltage can be made higher than the minimum resolution of the voltage detector. Can be set.
  • the charging control unit 24 of the power receiving device 200 determines that the vehicle 10 approaches the parking space 2 in step S20.
  • the power supply apparatus 100 on the ground side is notified through the control unit 23.
  • step S ⁇ b> 30 the control unit 14 of the power supply apparatus 100 receives the notification from the power receiving apparatus 200 via the wireless communication unit 13 and recognizes the approach of the vehicle 10.
  • step S ⁇ b> 40 the control unit 14 starts the transmission of the determination power from the power transmission coil 12 by controlling the inverter 113, and notifies the power receiving device 200 of the start of the transmission of the determination power via the wireless communication unit 13.
  • step S ⁇ b> 50 when the charging control unit 24 receives the notification from the power supply device 100 via the wireless communication unit 23, the charging control unit 24 permits the vehicle 10 to start parking in the parking space 2, and receives the determination power by the power receiving coil 22. To monitor.
  • step S60 the voltage determination part 241 of the charge control part 24 will check whether the receiving voltage of the receiving coil 22 is larger than the predetermined threshold value Vth. Determine. If the power reception voltage of the power reception coil 22 is equal to or lower than the threshold value Vth, the process returns to step S50 to continuously monitor the power reception state of the determination power. If the power reception voltage of the power reception coil 22 is greater than the threshold value Vth, the process proceeds to step S70. move on.
  • step S ⁇ b> 70 the charging control unit 24 determines that the distance between the power reception coil 22 and the power transmission coil 12 has sufficiently approached and the parking position has been matched, and the determination of the parking position is OK to the driver via the notification unit 30. Notify that.
  • step S80 when the driver stops the vehicle 10 and parking is completed, the parking position determination process ends. Thereafter, the charging control unit 24 proceeds to the charging sequence.
  • the determination power is transmitted when the vehicle 10 is parked.
  • the determination power may be transmitted after the vehicle 10 stops.
  • the parking position determination process when the determination power is transmitted after the vehicle 10 stops will be described with reference to FIG.
  • step S110 when the vehicle 10 approaches the parking space 2 in step S110, parking of the vehicle 10 is started in the parking space 2 by a driver or automatic driving in step S120.
  • step S130 the charge control part 24 of the power receiving apparatus 200 notifies the stop of the vehicle 10 to the ground side power supply apparatus 100 via the wireless communication part 23 in step S140.
  • step S150 the control unit 14 of the power feeding apparatus 100 receives a notification from the power receiving apparatus 200 via the wireless communication unit 13 and recognizes the stop of the vehicle 10.
  • step S ⁇ b> 160 the control unit 14 controls the inverter 113 to start transmission of the determination power from the power transmission coil 12, and notifies the power receiving device 200 of the start of transmission of the determination power via the wireless communication unit 13.
  • step S ⁇ b> 170 when the charging control unit 24 receives a notification from the power supply apparatus 100 via the wireless communication unit 23, the charging control unit 24 monitors the power receiving state of the determination power by the power receiving coil 22. At this time, the voltage determination unit 241 determines whether or not the power reception voltage of the power reception coil 22 is greater than a predetermined threshold value Vth. When the power reception voltage of the power reception coil 22 is equal to or lower than the threshold value Vth, the process returns to step S120, and the charging control unit 24 notifies the driver from the notification unit 30 that the vehicle 10 is parked again. On the other hand, when the received voltage of the receiving coil 22 is larger than the threshold value Vth, the process proceeds to step S180.
  • step S ⁇ b> 180 the charging control unit 24 determines that the distance between the power receiving coil 22 and the power transmitting coil 12 has sufficiently approached and the parking position has been matched, and the determination of the parking position is OK to the driver via the notification unit 30. Notify that. Thereby, the parking of the vehicle 10 is completed, and the parking position determination process ends. Thereafter, the charging control unit 24 proceeds to the charging sequence.
  • the determination power for determining the parking position is transmitted from the power transmission coil 12 to the power reception coil 22, and the excitation frequency of this determination power is set to the in-phase resonance. Lower than the point or higher than the anti-resonance point. As a result, as the distance between the power transmission coil 12 and the power reception coil 22 approaches, the power reception voltage of the power reception coil 22 can be increased monotonously, so that it can be reduced without additional devices or complicated control.
  • the position of the vehicle can be determined by cost.
  • the frequency when the magnetic flux generated in the power transmission coil 12 and the magnetic flux generated in the power receiving coil 22 are intensified to be in a resonance state is set as the in-phase resonance point. Further, the frequency when the magnetic flux generated in the power transmission coil 12 and the magnetic flux generated in the power receiving coil 22 cancel each other and become a resonance state is defined as an antiphase resonance point. As a result, the frequency at which the power reception voltage of the power reception coil 22 reaches a peak can be specified, so that the necessary excitation frequency range can be set.
  • the ratio of the received voltage of the power receiving coil 22 to the exciting current of the power transmitting coil 12 is set as a transimpedance, and the excitation frequency of the determination power is equal to or higher than a predetermined value. Set to frequency.
  • the excitation current of the power transmission coil 12 can be reduced to reduce the leakage magnetic field of the power transmission coil 12, and the excitation frequency can be set so that the power reception voltage of the power reception coil 22 is higher than the minimum resolution of the voltage detector.
  • the power receiving voltage of the power receiving coil 22 is set to a range higher than the minimum resolution of the voltage detector. Therefore, since the receiving voltage of the receiving coil 22 can be reliably measured with a voltage detector, the stable parking position can be determined.
  • the exciting current of the power transmission coil 12 is set in a range where the surface leakage magnetic flux density of the power transmission coil 12 is equal to or less than a standard value. This eliminates the need to provide a shield in addition to the power transmission coil 12, thereby reducing the cost.
  • SYMBOLS 1 Contactless electric power feeding system 2 Parking space 10 Vehicle 11 Electric power control part 12 Power transmission coil 13 Wireless communication part 14 Control part 22 Power reception coil 23 Wireless communication part 24 Charging control part 25 Rectification part 26 Relay part 27 Battery 28 Inverter 29 Motor 30 Notification part DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power supply apparatus 110 AC power supply 111 Rectification part 112 PFC circuit 113 Inverter 141 Inverter control part 142 PFC control part 143 Sequence control part 200 Power receiving apparatus 241 Voltage determination part

Abstract

　本発明の非接触給電システムは、駐車スペースに設置された送電コイルと車両に搭載された受電コイルとの間で非接触給電を行い、駐車スペースに車両が駐車するときに駐車位置を判定するための判定電力を送電コイルから受電コイルへ送電し、判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高くする。

Description

非接触給電システム
　本発明は、駐車スペースに設置された送電コイルと車両に搭載された受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電システムに関する。
　従来では、非接触給電する際の駐車支援システムとして特許文献１が開示されている。特許文献１に開示された駐車支援システムでは、車両が後退しながら駐車する際に後方カメラの画像を表示して車両を誘導する。そして、給電ユニットが車体下部に入り込んで撮影できなくなると、給電ユニットから受電ユニットへ弱い電力の給電を行って、受電ユニットで測定された受電電圧に応じて給電ユニットと受電ユニットとの間の距離を算出し、車両の位置を判定していた。
特開２０１１－１５５４９号公報
　しかしながら、上述した従来の駐車支援システムでは、給電ユニットと受電ユニットとの間の距離が近づいても受電ユニットの受電電圧が単調に増加しない場合がある。そのため、追加の装置や複雑な制御を行う必要があり、低コストで車両の位置を判定することができないという問題点があった。
　そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、追加の装置や複雑な制御を行うことなく低コストで車両の位置を判定することのできる非接触給電システムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る非接触給電システムでは、駐車スペースに車両が駐車するときに駐車位置を判定するための判定電力を送電コイルから受電コイルへ送電し、この判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高くする。
図１は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける受電コイルの受電電圧の周波数特性を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける同相共振点及び逆相共振点を説明するための図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける同相共振点及び逆相共振点を説明するための図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける同相共振点及び逆相共振点を説明するための図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける同相共振点及び逆相共振点を説明するための図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける受電コイルの受電電圧と結合係数との間の関係を示す図である。 図８は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける受電コイルの受電電圧と結合係数との間の関係を示す図である。 図９は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける送電コイルの励磁電流の周波数特性と受電コイルの受電電圧の周波数特性とを比較して示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムにおける受電コイルの受電電圧の周波数特性とトランスインピーダンスの周波数特性とを比較して示す図である。 図１１は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムによる駐車位置の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムによる駐車位置の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
　以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
　［非接触給電システムの構成］
　図１は、本実施形態に係る非接触給電システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る非接触給電システム１は、地上側ユニットである給電装置１００と、車両側ユニットである受電装置２００とを備えている。この非接触給電システム１は、給電スタンド等に配置された給電装置１００から電気自動車やハイブリッド車等の車両１０に搭載された受電装置２００に非接触で電力を供給し、車載バッテリを充電するものである。
　給電装置１００は、給電スタンド近傍の駐車スペース２に配置された送電コイル１２を備えている。一方、受電装置２００は、車両１０の底面に設置された受電コイル２２を備えている。この受電コイル２２は、車両１０が駐車スペース２の所定位置に停車したときに送電コイル１２に対向するように配置されている。
　送電コイル１２は、導電線からなる一次コイルによって構成され、受電コイル２２に電力を送電する。また、受電コイル２２は、同じく導電線からなる二次コイルによって構成され、送電コイル１２からの電力を受電する。両コイル間における電磁誘導作用により、送電コイル１２から受電コイル２２へ非接触で電力を供給することが可能となる。
　地上側の給電装置１００は、電力制御部１１と、送電コイル１２と、無線通信部１３と、制御部１４とを備えている。
　電力制御部１１は、交流電源１１０から送電される交流電力を高周波の交流電力に変換して送電コイル１２に送電するための回路である。そして、電力制御部１１は、整流部１１１と、ＰＦＣ回路１１２と、インバータ１１３とを備えている。
　整流部１１１は、交流電源１１０に電気的に接続され、交流電源１１０から出力される交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路１１２は、整流部１１１から出力される波形を整形することで力率を改善するための回路（Power Factor Correction）であり、整流部１１１とインバータ１１３との間に接続されている。インバータ１１３は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子で構成されたＰＷＭ制御回路を備え、スイッチング制御信号に基づいて直流電力を交流電力に変換して送電コイル１２に供給する。
　無線通信部１３は、車両１０側に設けられた無線通信部２３と双方向の通信を行う。
　制御部１４は、給電装置１００全体を制御する部分であり、インバータ制御部１４１と、ＰＦＣ制御部１４２と、シーケンス制御部１４３とを備えている。制御部１４は、車両１０が駐車スペース２に駐車するときに、駐車位置の判定処理を実行する。この際、ＰＦＣ制御部１４２は判定電力の励磁電圧指令を生成し、インバータ制御部１４１は判定電力の周波数指令やデューティーを生成してインバータ１１３を制御する。これにより、制御部１４は、駐車位置を判定するための判定電力を送電コイル１２から受電コイル２２へ送電する。判定電力の詳細については後述する。また、シーケンス制御部１４３は、無線通信部１３を介して受電装置２００とシーケンス情報をやり取りする。
　一方、車両１０側の受電装置２００は、受電コイル２２と、無線通信部２３と、充電制御部２４と、整流部２５と、リレー部２６と、バッテリ２７と、インバータ２８と、モータ２９と、通知部３０とを備えている。
　受電コイル２２は、車両１０を駐車スペース２の所定の停止位置に駐車すると、送電コイル１２の直上に正対し、送電コイル１２までの距離が所定の値となる位置に配置されている。
　無線通信部２３は、給電装置１００側に設けられた無線通信部１３と双方向の通信を行う。
　充電制御部２４は、バッテリ２７の充電を制御するためのコントローラであり、電圧判定部２４１を備えている。特に、充電制御部２４は、車両１０が駐車スペース２に駐車するときに、駐車位置の判定処理を実行する。この際、電圧判定部２４１は、受電コイル２２による判定電力の受電状態を監視する。駐車位置の判定処理の詳細については後述する。また、充電制御部２４は、無線通信部２３、通知部３０、リレー部２６等を制御しており、充電を開始する旨の信号を、無線通信部２３を介して給電装置１００の制御部１４に送信する。
　整流部２５は、受電コイル２２に接続され、受電コイル２２で受電した交流電力を直流に整流する整流回路によって構成されている。
　リレー部２６は、充電制御部２４の制御によってオンオフが切り換えられるリレースイッチを備えている。また、リレー部２６は、リレースイッチをオフにすることで、バッテリ２７を含む主回路系と、充電回路部となる受電コイル２２及び整流部２５とを切り離している。
　バッテリ２７は、複数の二次電池を接続して構成され、車両１０の電力源となる。
　インバータ２８は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子で構成されたＰＷＭ制御回路を備え、スイッチング制御信号に基づいてバッテリ２７から出力される直流電力を交流電力に変換してモータ２９に供給する。
　モータ２９は、例えば三相の交流電動機によって構成され、車両１０を駆動するための駆動源となる。
　通知部３０は、警告ランプ、ナビゲーションシステムのディスプレイまたはスピーカ等によって構成され、充電制御部２４の制御に基づいて、ユーザに対して光や画像または音声等を出力する。
　このような構成により、非接触給電システム１は、送電コイル１２と受電コイル２２との間の電磁誘導作用によって非接触状態で高周波電力の送電および受電を行う。すなわち、送電コイル１２に電圧を加えることによって、送電コイル１２と受電コイル２２との間に磁気的な結合が生じ、送電コイル１２から受電コイル２２へ電力が供給される。
　［判定電力の励磁周波数の設定方法］
　本実施形態に係る非接触給電システム１は、車両１０が駐車スペース２に駐車するときに駐車位置を判定するための駐車位置の判定処理を実行する。この駐車位置の判定処理では、車両１０の駐車位置を判定するための判定電力を送電コイル１２から受電コイル２２へ送電し、受電コイル２２の受電電圧を監視することによって車両１０の駐車位置を判定する。この駐車位置の判定処理で送電される判定電力は、送電コイル１２の励磁電圧と励磁周波数を一定にして、通常の充電電力よりも弱い電力を送電するものである。
　ここで、受電コイル２２の受電電圧は、送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づくのに応じて単調に増加するように設定されているので、受電電圧が所定の閾値を超えると、送電コイル１２と受電コイル２２が十分に接近していることになる。
　ただし、受電コイル２２の受電電圧が、送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離に応じて単調に増加するように設定するためには、判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高く設定する必要がある。以下、この判定電力の励磁周波数の設定方法について詳細に説明する。
　まず、送電コイル１２から受電コイル２２へ判定電力を送電した際に受電コイル２２が受電した受電電圧の周波数特性を、図２を参照して説明する。図２は、受電コイル２２の受電電圧と判定電力の励磁周波数との間の関係を示している。図２に示すように、受電コイル２２の受電電圧の周波数特性は、結合係数Ｋに応じた複数の曲線で表されており、図２ではＫ＝０．０３～０．１７の８本の曲線で表されている。これらの曲線は、同相共振点が集まった同相共振点群と逆相共振点が集まった逆相共振点群の２つの頂点を有する形状をしている。
　ここで、受電コイル２２の受電電圧の周波数特性において、同相共振点と逆相共振点が出現する原理を説明する。図３（ａ）は、サーキュラー型コイルの回路模式図を示しており、送電コイル１２とその共振回路及び受電コイル２２とその共振回路を示している。負荷はＲＬとし、送電コイル１２と受電コイル２２のコイル電流をそれぞれＩ１、Ｉ２として図示する方向に流れているものと定義する。送電コイル１２に電流Ｉ１が流れた場合、右ねじの法則から送電コイル１２に磁束Φ１が発生する。同様に、受電コイル２２に電流Ｉ２が流れた場合、磁束Φ２が発生する。
　本実施形態では、Φ１とΦ２の位相差θが－９０度～９０度の範囲を同相モードと定義し、Φ１とΦ２の位相差θが－１８０度～－９０度もしくは９０度～１８０度の範囲を逆相モードと定義する。同相モードではΦ１とΦ２の磁束和は図３（ｂ）に示すように強めあっているため、遠方磁界は増大する。一方、逆相モードではΦ１とΦ２が反転しているため、図３（ｃ）に示すように磁束和は双方が打ち消しあって減少する。
　図４は、図３（ａ）のＴ型等価回路を示しており、Ｌ１が送電コイル１２の自己インダクタンス、Ｌ２が受電コイル２２の自己インダクタンス、Ｍが相互インダクタンス、Ｃ１、Ｃ２がそれぞれの容量を示している。Ｉ１とＩ２の電流方向は図３の定義と同様であり、図示した方向に電流が流れると、遠方の磁束が強めあう同相モードとなる。
　図４の回路において励磁する周波数が極めて小さい場合、Ｃ１とＬ１－Ｍからなる線路のリアクタンスはＣ１からなるリアクタンス：－１／ωＣ１が支配的となる。また、Ｃ２とＬ２－Ｍからなる線路のリアクタンスはＣ２からなるリアクタンス：－１／ωＣ２が支配的となる。この状態から徐々に周波数を上げていくと共振状態となり、この回路の共振はＣ１、Ｃ２と相互インダクタンスＭによる共振が支配的となって図５に示すように強めあう状態となる。この状態が同相モードである。
　一方、図４の回路において周波数が極めて大きい場合、Ｃ１とＬ１－Ｍからなる線路のリアクタンスはＬ１－Ｍからなるリアクタンス：ω（Ｌ１－Ｍ）が支配的となる。また、Ｃ２とＬ２－Ｍからなる線路のリアクタンスはＬ２－Ｍからなるリアクタンス：ω（Ｌ２－Ｍ）が支配的となる。この状態から周波数を徐々に下げていくと共振状態となり、図６に示すようなＬ１－Ｍ、Ｌ２－Ｍ、Ｃ１、Ｃ２の直列共振回路から成る共振が支配的となる。この状態が逆相モードである。
　尚、自動車用の非接触給電システムでは、結合係数が比較的小さい。そのため、相互インダクタンスＭは漏れインダクタンスＬ１－Ｍ、Ｌ２－Ｍに比べて小さくなり、この状態ではＬ１－Ｍ、Ｌ２－Ｍが支配的となる。これが、同相共振点及び逆相共振点が出現する原理である。また、このような出現原理のため、同相共振点は逆相共振点より低い周波数となる。
　したがって、上述したように、同相共振点は送電コイル１２に発生した磁束と受電コイル２２に発生した磁束が強めあって共振状態となったときの周波数である。また、逆相共振点は送電コイル１２に発生した磁束と受電コイル２２に発生した磁束が打ち消しあって共振状態となったときの周波数である。
　次に、結合係数が変化した場合に共振点が移動する原理について説明する。結合係数が増加した場合には、相互インダクタンスＭが増加する。ここで、ＬＣ直列共振における共振周波数ｆは一般的に１／（２π√ＬＣ）で表されるため、ＬまたはＣが大きくなると、共振周波数は減少する。この原理により、相互インダクタンスＭが増加した場合、同相モードでは共振点が低い周波数側へ移動する。
　一方、逆相モードではＬ１－Ｍ、Ｌ２－Ｍ、Ｃ１、Ｃ２の直列共振回路が支配的であるため、相互インダクタンスＭが増加するにつれてインダクタンスＬ１－Ｍ、Ｌ２－Ｍは減少する。よって、逆相モードでは共振点が高い周波数側へ移動する。これが、結合係数の増加によって共振点の周波数が移動する原理である。このような原理により、図２に示すように周波数の低い側に同相共振点が発生し、周波数の高い側に逆相共振点が発生する。また、結合係数が高くなるほど同相共振点と逆相共振点の周波数が離れることになる。
　また、受電コイル２２の受電電圧は共振点の電流振幅が増加するにつれて同様に増加するため、コイルの共振点がそのまま受電コイル２２の電圧特性に類似する。さらに、非接触充電コイルの共振周波数以外に、外付けフィルタ回路のような共振周波数を有する回路を接続した場合、結合係数が変化しても外付けフィルタ回路による共振周波数は変化しない。したがって、ここでは結合係数が変化する自動車用の非接触充電の用途において、共振周波数が変化するシステムを対象としている。
　次に、送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づくのに応じて受電コイル２２の受電電圧を単調に増加させるために、判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高く設定する理由を説明する。
　図２に示す受電コイル２２の受電電圧の周波数特性において、判定電力の励磁周波数を８５ｋＨｚにすると、受電コイル２２の受電電圧と結合係数との間の関係は図７に示す関係となる。図７において、受電コイル２２の受電電圧は、結合係数がＫ＝０．０３から０．０５へ増加するのに合わせて急上昇し、結合係数がＫ＝０．０５付近でピークとなって、その後に大きく減少している。すなわち、結合係数が増加しても（送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づいても）、受電コイル２２の受電電圧は単調に増加しないことを示している。また、地上コイル１２の励磁電流も同様の変化をする。したがって、このような場合には受電コイル２２と送電コイル１２が接近したか否かを判定するためのロジックが複雑化してしまうという問題点があった。
　これに対して、判定電力の励磁周波数を同相共振点群よりも低い周波数である８０ｋＨｚに設定すると、受電コイル２２の受電電圧と結合係数との間の関係は図８に示す関係となる。図８において、受電コイル２２の受電電圧は、結合係数が増加するのに応じて（送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づくのに応じて）、単調に増加する。このとき、地上コイル１２の励磁電流も同様の変化をする。この特性は、判定電力の励磁周波数を逆相共振点群よりも高い周波数に設定した場合も同様である。
　したがって、送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づくのに応じて、受電コイル２２の受電電圧を単調に増加するように設定するためには、判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高く設定する必要がある。尚、具体的な設定方法としては、最大の結合係数となる曲線の同相共振点より低く、または逆相共振点より高くなるように励磁周波数を設定すればよい。例えば、図２では、最大の結合係数であるＫ＝０．１７の曲線の同相共振点より低く、または逆相共振点より高く設定すればよいので、８１．２ｋＨｚよりも低く、または９５．６ｋＨｚよりも高く設定すればよい。
　［トランスインピーダンス］
　本実施形態に係る非接触給電システム１では、判定電力を送電する際に送電コイル１２からの漏洩磁界を小さくする必要がある。そこで、送電コイル１２の表面漏洩磁束密度が送電コイル１２に設定された規格値以下となる範囲にする必要があるので、送電コイル１２の励磁電流は、例えば１Ａより低くする必要がある。そのため、図９（ｂ）の励磁電流の周波数特性に示すように、判定電力の励磁周波数は、すべての結合係数において励磁電流が１Ａより低くなる領域Ｘに設定する必要がある。図９（ｂ）では、８０．９ｋＨｚより低い範囲、または９５．８ｋＨｚよりも高い範囲に設定される。
　一方、受電コイル２２の受電電圧は、少なくとも受電コイル２２の受電電圧を検出する電圧検出器（図示せず）の最小分解能より高い範囲に設定する必要がある。そのため、最小分解能が２Ｖである場合、図９（ａ）の受電電圧の周波数特性に示すように、判定電力の励磁周波数は、駐車位置の判定がＯＫとなるＫ＝０．１５の曲線において、受電電圧が２Ｖより高くなる領域Ｙに設定する必要がある。図９（ａ）では、７９．９ｋＨｚより高く、９６．４ｋＨｚよりも低い範囲に設定される。したがって、これら両方の条件を満たす励磁周波数の範囲は、領域Ｚとなる。図９では、７９．９ｋＨｚより高くて８０．９ｋＨｚより低い範囲と、９５．８ｋＨｚより高くて９６．４ｋＨｚより低い範囲となる。
　しかしながら、これら励磁電流と受電電圧の条件を別々に考慮して判定電力の励磁周波数を設定しようとすると、条件が厳しくなる。そこで、本実施形態では、トランスインピーダンスという指標を導入して励磁周波数の選択を容易に行うことができるようにする。
　トランスインピーダンスは、送電コイル１２の励磁電流に対する受電コイル２２の受電電圧の比を表しており、以下の式で表すことができる。
　トランスインピーダンス＝受電コイル２２の受電電圧／送電コイル１２の励磁電流
　例えば、受電コイル２２の受電電圧を２Ｖより高く、送電コイル１２の励磁電流を１Ａより低く設定したい場合には、トランスインピーダンスが２より大きくなる領域に判定電力の励磁周波数を設定すればよい。このようにトランスインピーダンスを設定したことにより、受電コイル２２の受電電圧が高くなるとともに送電コイル１２の励磁電流が低くなる領域を特定することができる。具体的に、図１０（ｂ）のトランスインピーダンスの周波数特性を参照して説明する。図１０（ｂ）に示すように、トランスインピーダンスは、結合係数に応じた複数の曲線で表されており、図１０（ｂ）ではＫ＝０．０３～０．１７の８本の曲線で表されている。このうち、結合係数Ｋ＝０．１５の曲線が、駐車位置を判定する際に駐車位置をＯＫと判定する閾値となる。したがって、判定電力の励磁周波数は、結合係数Ｋ＝０．１５の曲線において、トランスインピーダンスが２より大きくなる領域Ｕに設定すればよい。図１０（ｂ）では、５２．８ｋＨｚより高く、１５１．６ｋＨｚよりも低い範囲になる。
　さらに、判定電力の励磁周波数は、図２で説明したように同相共振点よりも低く、逆相共振点よりも高くする必要があるため、図１０（ａ）に示すように領域Ｖに設定される。領域Ｖは８１．２ｋＨｚよりも低い範囲、または９５．６ｋＨｚよりも高い範囲である。
　したがって、領域Ｕと領域Ｖの両方を満たす領域Ｗの周波数範囲に判定電力の励磁周波数を設定すれば、受電コイル２２の受電電圧が単調に増加するとともにトランスインピーダンスが条件を満たすように設定することができる。すなわち、漏洩磁界を小さくするとともに、受電電圧が高くなるように設定することができる。このような領域Ｗは、５２．８ｋＨｚより高くて８１．２ｋＨｚより低い範囲と、９５．６ｋＨｚより高くて１５１．６ｋＨｚより低い範囲となる。さらに、図９で説明したように、励磁電流と受電電圧の条件を別々に考慮して判定電力の励磁周波数を設定すれば、より厳密に両方の条件を満たした領域Ｚに設定することができる。このようにトランスインピーダンスを設定し、トランスインピーダンスが所定値以上となる周波数に判定電力の励磁周波数を設定すれば、漏洩磁界を小さくできるとともに、受電電圧を電圧検出器の最小分解能より高くなるように設定することができる。
　［駐車位置の判定処理の手順］
　次に、本実施形態に係る非接触給電システム１による駐車位置の判定処理の手順を図１１のフローチャートを参照して説明する。
　図１１に示すように、まずステップＳ１０において、車両１０が駐車スペース２に接近すると、ステップＳ２０において、受電装置２００の充電制御部２４が、車両１０の駐車スペース２への接近を、無線通信部２３を介して地上側の給電装置１００に通知する。
　ステップＳ３０において、給電装置１００の制御部１４は、無線通信部１３を介して受電装置２００からの通知を受信し、車両１０の接近を認識する。
　ステップＳ４０において、制御部１４は、インバータ１１３を制御することによって送電コイル１２から判定電力の送電を開始し、無線通信部１３を介して受電装置２００に判定電力の送電開始を通知する。
　ステップＳ５０において、充電制御部２４は、無線通信部２３を介して給電装置１００からの通知を受信すると、車両１０による駐車スペース２への駐車開始を許可し、受電コイル２２による判定電力の受電状態を監視する。
　そして、運転者または自動運転による車両１０の駐車が開始されると、ステップＳ６０において、充電制御部２４の電圧判定部２４１は、受電コイル２２の受電電圧が所定の閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する。そして、受電コイル２２の受電電圧が閾値Ｖｔｈ以下の場合にはステップＳ５０に戻って判定電力の受電状態を継続して監視し、受電コイル２２の受電電圧が閾値Ｖｔｈより大きい場合にはステップＳ７０に進む。
　ステップＳ７０において、充電制御部２４は、受電コイル２２と送電コイル１２との間の距離が十分に近づいて駐車位置が合ったと判定し、通知部３０を介して運転者に駐車位置の判定がＯＫであることを通知する。
　ステップＳ８０において、運転者が車両１０を停止させて駐車が完了すると、駐車位置の判定処理は終了する。この後、充電制御部２４は充電シーケンスへと移行する。
　また、上述した図１１の駐車位置の判定処理では、車両１０が駐車しているときに判定電力を送電していたが、車両１０が停止してから判定電力を送電するようにしてもよい。以下、車両１０が停止してから判定電力を送電する場合の駐車位置の判定処理を、図１２を参照して説明する。
　図１２に示すように、まずステップＳ１１０において、車両１０が駐車スペース２に接近すると、ステップＳ１２０において、運転者または自動運転によって駐車スペース２に対して車両１０の駐車が開始される。
　そして、ステップＳ１３０において車両１０が停止すると、ステップＳ１４０において受電装置２００の充電制御部２４が、車両１０の停止を、無線通信部２３を介して地上側の給電装置１００に通知する。
　ステップＳ１５０において、給電装置１００の制御部１４は、無線通信部１３を介して受電装置２００からの通知を受信して車両１０の停止を認識する。
　ステップＳ１６０において、制御部１４は、インバータ１１３を制御することによって送電コイル１２から判定電力の送電を開始し、無線通信部１３を介して受電装置２００に判定電力の送電開始を通知する。
　ステップＳ１７０において、充電制御部２４は、無線通信部２３を介して給電装置１００からの通知を受信すると、受電コイル２２による判定電力の受電状態を監視する。このとき、電圧判定部２４１は、受電コイル２２の受電電圧が所定の閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する。そして、受電コイル２２の受電電圧が閾値Ｖｔｈ以下の場合にはステップＳ１２０に戻り、充電制御部２４は、車両１０の駐車のやり直しを、通知部３０から運転者に通知する。一方、受電コイル２２の受電電圧が閾値Ｖｔｈより大きい場合にはステップＳ１８０に進む。
　ステップＳ１８０において、充電制御部２４は、受電コイル２２と送電コイル１２との間の距離が十分に近づいて駐車位置が合ったと判定し、通知部３０を介して運転者に駐車位置の判定がＯＫであることを通知する。これにより車両１０の駐車は完了し、駐車位置の判定処理は終了する。この後、充電制御部２４は充電シーケンスへと移行する。
　［実施形態の効果］
　以上詳細に説明したように、本実施形態に係る非接触給電システム１では、駐車位置を判定するための判定電力を送電コイル１２から受電コイル２２へ送電し、この判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高くする。これにより、送電コイル１２と受電コイル２２との間の距離が近づくのに応じて、受電コイル２２の受電電圧を単調に増加させることができるので、追加の装置や複雑な制御を行うことなく低コストで車両の位置を判定することができる。
　また、本実施形態に係る非接触給電システム１では、送電コイル１２に発生した磁束と受電コイル２２に発生した磁束が強めあって共振状態となったときの周波数を同相共振点とする。また、送電コイル１２に発生した磁束と受電コイル２２に発生した磁束が打ち消しあって共振状態となったときの周波数を逆相共振点とする。これにより、受電コイル２２の受電電圧がピークとなる周波数を特定することができるので、必要となる励磁周波数の範囲を設定することができる。
　さらに、本実施形態に係る非接触給電システム１では、送電コイル１２の励磁電流に対する受電コイル２２の受電電圧の比をトランスインピーダンスと設定し、判定電力の励磁周波数をトランスインピーダンスが所定値以上となる周波数に設定する。これにより、送電コイル１２の励磁電流を小さくして送電コイル１２の漏洩磁界を少なくできるとともに、受電コイル２２の受電電圧が電圧検出器の最小分解能より高くなるように励磁周波数を設定することができる。
　また、本実施形態に係る非接触給電システム１では、受電コイル２２の受電電圧を電圧検出器の最小分解能より高い範囲に設定する。これにより、受電コイル２２の受電電圧を電圧検出器で確実に測定することができるので、安定した駐車位置の判定が可能となる。
　さらに、本実施形態に係る非接触給電システム１では、送電コイル１２の励磁電流を、送電コイル１２の表面漏洩磁束密度が規格値以下となる範囲に設定する。これにより、送電コイル１２に追加してシールドを設ける必要がなくなるので、コストを低減することができる。
　なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　１　非接触給電システム
　２　駐車スペース
　１０　車両
　１１　電力制御部
　１２　送電コイル
　１３　無線通信部
　１４　制御部
　２２　受電コイル
　２３　無線通信部
　２４　充電制御部
　２５　整流部
　２６　リレー部
　２７　バッテリ
　２８　インバータ
　２９　モータ
　３０　通知部
　１００　給電装置
　１１０　交流電源
　１１１　整流部
　１１２　ＰＦＣ回路
　１１３　インバータ
　１４１　インバータ制御部
　１４２　ＰＦＣ制御部
　１４３　シーケンス制御部
　２００　受電装置
　２４１　電圧判定部
 

Claims (5)

  1. 　駐車スペースに設置された送電コイルと車両に搭載された受電コイルとの間で非接触給電を行う非接触給電システムであって、
    　前記駐車スペースに前記車両が駐車するときに駐車位置を判定するための判定電力を前記送電コイルから前記受電コイルへ送電し、前記判定電力の励磁周波数を同相共振点より低く、または逆相共振点より高くすることを特徴とする非接触給電システム。
  2. 　前記同相共振点は前記送電コイルに発生した磁束と前記受電コイルに発生した磁束が強めあって共振状態となったときの周波数であり、前記逆相共振点は前記送電コイルに発生した磁束と前記受電コイルに発生した磁束が打ち消しあって共振状態となったときの周波数であることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
  3. 　前記判定電力の励磁周波数は、前記送電コイルの励磁電流に対する前記受電コイルの受電電圧の比を表すトランスインピーダンスが所定値以上となる周波数に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電システム。
  4. 　前記受電コイルの受電電圧は、前記受電コイルの受電電圧を検出する電圧検出器の最小分解能より高い範囲に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の非接触給電システム。
  5. 　前記送電コイルの励磁電流は、前記送電コイルの表面漏洩磁束密度が前記送電コイルに設定された規格値以下となる範囲に設定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の非接触給電システム。
     
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