CN105052011A - 供电装置及受电装置 - Google Patents

Abstract

本发明的供电装置及受电装置，与车辆的停车状态无关地检测供电单元和受电单元为相对的情况。供电装置(100)与位于外部的受电线圈(153a)相对并使用电磁力供电。供电线圈(102a)为螺旋状且具有空心部(102b)。阅读器(103)具有配置在将空心部(102b)向供电线圈(102a)的中心轴方向投影所得的投影空间内、且比受电线圈(153a)相对供电线圈(102a)的相对面距受电线圈(153a)远的位置的天线，通过天线接收并检测设置于受电线圈(153a)附近的RF标签(154)发送的ID数据。供电侧控制单元(104)基于阅读器(103)检测出的ID数据，判断有无受电线圈(153a)。

Description

供电装置及受电装置

技术领域

本发明涉及以非接触方式发送接收电力的供电装置及受电装置。

背景技术

以往，已知有使用地面上的供电装置，对车辆上搭载的蓄电池充电的非接触式充电系统。在非接触式充电系统中，若在未将供电线圈与受电线圈精度良好地对准位置的状态下进行供电，则会增大泄漏磁场及不必要的辐射。在该情况下，存在例如由于引起起搏器的误动作等，而无法确保安全性的问题。

以往，对于上述问题，已知有在将车辆引导到供电单元后开始充电的非接触式充电系统(例如，专利文献1)。在专利文献1中，在使车辆移动至车辆的受电单元与地面上的供电单元相对的位置并泊车时，通过由车载照相机拍摄停车位的后方的定位标记，并在显示单元上显示拍摄图像，将车辆引导至最佳位置。在车辆泊车后，停车位后方的发送单元发送基准位置信号。然后，在由车辆的接收单元接收到的基准位置信号的接收电平为规定电平以上的情况下，供电单元开始供电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-226945号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1中，当车辆在受电单元与供电单元相对的状态下相对于停车位歪斜地泊车的情况下，存在如下问题：由于在接收单元接收到来自停车位后方的发送单元的基准位置信号时的接收电平较低，所以不认为车辆泊车在最佳位置而无法开始供电。

本发明提供能够与车辆的停车状态无关地检测供电单元和受电单元相对的情况的供电装置及受电装置。

解决问题的方案

本发明的供电装置，其与位于外部的受电线圈相对，使用电磁力供电，包括：螺旋状的供电线圈，其具有第一空心部；通信单元，其具有天线，利用所述天线接收并检测设置在所述受电线圈的附近的无线标签发送的电磁波，该天线配置在将所述第一空心部向所述供电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈相对所述供电线圈的相对面距所述受电线圈远的位置；以及控制单元，其基于所述通信单元检测出的电磁波，判断有无所述受电线圈。

本发明的受电装置，其与位于外部的供电线圈相对，使用电磁力被供电，包括：螺旋状的受电线圈，其具有第一空心部；以及无线标签，其配置在将所述第一空心部向所述供电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈相对所述供电线圈的相对面距所述受电线圈远的位置，对于所述供电线圈侧的通信单元发送用于检测所述供电线圈和所述受电线圈相对的情况的电磁波。

发明效果

根据本发明，能够与车辆的停车状态无关地检测供电单元和受电单元相对的情况。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的供电系统的结构的方框图。

图2是表示本发明实施方式1中的阅读器的结构的方框图。

图3是表示本发明实施方式1中的供电线圈和阅读器的相对位置的图。

图4是表示本发明实施方式1中的阅读器和供电线圈的相对位置与电磁场和接收电平的差异的图。

图5是表示本发明实施方式1中的供电线圈及阅读器的优选相对位置的图。

图6是表示本发明实施方式1的受电装置的供电前的动作的流程图。

图7是表示本发明实施方式1的供电装置的供电前的动作的流程图。

图8是表示本发明实施方式1的供电装置的供电中的动作的流程图。

图9是表示本发明实施方式1中的车辆的停车状态的图。

图10是表示与本发明实施方式1中的阅读器的位置相应的可通信范围的变化的图。

图11是表示本发明实施方式2中的受电线圈和RF标签的相对位置的图。

图12是表示本发明实施方式2的受电装置的供电前的动作的流程图。

图13是表示本发明实施方式2的供电装置的供电前的动作的流程图。

图14是表示本发明实施方式2的受电装置的供电中的动作的流程图。

图15是表示本发明实施方式2的供电装置的供电中的动作的流程图。

图16是表示本发明实施方式3中的供电单元的一部分结构的图。

图17是表示本发明实施方式4中的供电单元的一部分结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地进行说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

<供电系统的结构>

使用图1说明本发明实施方式1中的供电系统10的结构。

供电系统10主要由供电装置100及车辆150构成。

此外，图1表示供电单元102和受电单元153相对的可供电的状态。

供电装置100设置或者埋设于地面上，以使供电单元102从地表G露出。供电装置100例如设置于停车位，在车辆150泊车中和车辆150的受电单元153相对，使用电磁力进行供电。此外，有关供电装置100的结构，将后述。

在此，“供电单元102和受电单元153相对”，是指供电单元102和受电单元153在为规定的供电效率以上且可供电的位置上面对面的情况。具体而言，是指供电线圈102a和受电线圈153a在为规定的供电效率以上且可供电的位置上面对面的情况。

车辆150例如是PHEV(Plug-inHybridElectricVehicle，插电式混合动力汽车)或EV(ElectricVehicle，电动汽车)之类的以蓄电池155的电力行驶的汽车。此外，有关车辆150的结构的细节，将后述。

<车辆的结构>

使用图1说明本发明实施方式1中的车辆150的结构。

车辆150主要由蓄电池155和受电装置160构成。

蓄电池155储蓄通过受电装置160从供电装置100供给的电力。

受电装置160将从供电装置100供电的电力供给到蓄电池155。此外，有关受电装置160的结构的细节，将后述。

<供电装置的结构>

使用图1说明本发明实施方式1的供电装置100的结构。

供电装置100主要由供电侧通信单元101、供电单元102、阅读器103、和供电侧控制单元104构成。

供电侧通信单元101接收来自车辆侧通信单元152的供电允许信号或供电不允许信号。供电侧通信单元101将接收到的供电允许信号或供电不允许信号输出到供电侧控制单元104。供电侧通信单元101将从供电侧控制单元104输入的RF标签154和阅读器103的天线相对的检测结果发送到车辆侧通信单元152。

供电单元102具有螺旋状的供电线圈102a。供电线圈102a例如是平面上的螺旋形线圈。供电线圈102a具有空心部102b。按照供电侧控制单元104的控制，供电线圈102a对于相对的受电线圈153a供电。供电线圈102a例如通过电磁感应方式或磁共振方式(也称为磁场共振方式)来供电。

阅读器103配置为，天线(在图1中省略)位于比受电线圈153a与供电线圈102a的相对面距受电线圈153a远的位置、即供电线圈102a的空心部102b的中心的位置。通过与RF标签154通信，阅读器103检测是否与RF标签154相对。此外，有关阅读器103的结构及配置，将后述。另外，在本实施方式中，以阅读器103的天线为一个的情况为例子。

在从供电侧通信单元101输入了供电允许信号时，且从阅读器103输入了与RF标签154相对的检测结果时，供电侧控制单元104判断为存在受电线圈153a而允许供电，并控制供电单元102，使其开始供电。这时，供电侧控制单元104将RF标签154与阅读器103的天线相对的检测结果输出到供电侧通信单元101。在从供电侧通信单元101输入了供电不允许信号的情况下、或未从阅读器103输入与RF标签154相对的检测结果的情况下，供电侧控制单元104控制供电单元102，以使其不开始供电或停止供电。

<受电装置的结构>

使用图1说明本发明实施方式1的受电装置160的结构。

受电装置160主要由车辆侧控制单元151、车辆侧通信单元152、受电单元153以及RF标签154构成。

车辆侧控制单元151基于输入的各种信号，控制车辆侧通信单元152及受电单元153。在从车辆侧通信单元152输入了RF标签154与阅读器103的天线相对的检测结果时，车辆侧控制单元151控制受电单元153，以使其开始受电。在未从车辆侧通信单元152输入RF标签154和阅读器103的天线相对的检测结果的情况下，车辆侧控制单元151控制受电单元153，以使其不开始受电或停止受电。

按照车辆侧控制单元151的控制，车辆侧通信单元152生成允许供电的供电允许信号或不允许供电的供电不允许信号，将生成的供电允许信号或供电不允许信号发送到供电装置100。车辆侧通信单元152将从供电侧通信单元101接收的RF标签154与阅读器103的天线相对的检测结果输出到车辆侧控制单元151。

受电单元153具有螺旋状的受电线圈153a。受电单元153具有空心部153b。受电线圈153a由其相对的供电线圈102a供电。按照车辆侧控制单元151的控制，受电单元153将对受电线圈153a供电的电力供给到蓄电池155。以在车辆150的底部向外部露出的状态来设置受电单元153。

RF标签154是无线标签，配置在比供电线圈102a与受电线圈153a的相对面距供电线圈102a远的位置、即受电线圈153a的空心部153b的中心的位置。此外，有关RF标签154的配置，将后述。另外，本实施方式中，以RF标签154为一个的情况作为例子。

<阅读器的结构>

使用图2说明本发明实施方式1中的阅读器103的结构。

阅读器103主要由天线201、发送接收单元202以及控制单元203构成。

按照控制单元203的控制，发送接收单元202通过天线201发送规定的电磁波。发送接收单元202将通过天线201接收到的信号输出到控制单元203。

按照供电侧控制单元104的控制，控制单元203控制发送接收单元202，以使其发送电磁波。在由发送接收单元202输入了信号时，控制单元203判断是否为来自RF标签154的信号，在为来自RF标签154的信号的情况下，将与RF标签154相对的检测结果输出到供电侧控制单元104。根据是否接收到RF标签154固有的ID数据来判断是否为来自RF标签154的信号。

<供电线圈及阅读器的配置>

使用图3说明本发明实施方式1中的供电线圈102a及阅读器103的配置。

图3A是供电线圈102a及阅读器103的俯视图。图3B是图3A的A-A线剖面图。

在本实施方式中，阅读器103及RF标签154是无源RFID。即，在本实施方式中，阅读器103向RF标签154发送电磁波，RF标签154在将阅读器103所发送的电磁波作为反射波来发送时，例如将ID数据重叠。本实施方式中，使阅读器103为上述的配置的理由在于，阅读器103是最初发送电磁波的发送侧，使电磁波的发送范围变窄来提高位置检测精度。

如图3B所示，阅读器103配置为，天线201位于将空心部102b向供电线圈102a的中心轴P方向(图3B的上下方向)投影而成的投影空间内、且是比受电线圈153a与供电线圈102a的相对面301距受电线圈153a远的位置。另外，如图3A所示，阅读器103配置为，从与中心轴P方向平行的、供电线圈102a与受电线圈153a的相对方向(图3B的S1方向)看，天线201位于供电线圈102a的空心部102b的中心。此外，阅读器103的天线201也可以配置在从供电线圈102a的空心部102b的中心稍稍错开的位置。

优选的是，阅读器103的发送接收单元202及控制单元203配置在距供电线圈102a及受电线圈153a尽量远的位置。

<阅读器和供电线圈的相对位置与电磁场和接收电平的差异>

使用图4说明本发明实施方式1中的阅读器103和供电线圈102a的相对位置与电磁场和接收电平的差异。

图4A表示以往的阅读器R1和供电线圈C1的相对位置与电磁场和接收电平。图4B表示本实施方式的阅读器103和供电线圈102a的相对位置与电磁场和接收电平。

如图4所示，在本实施方式中，在比受电线圈153a与供电线圈102a的相对面301距受电线圈153a远的位置配置阅读器103。由此，供电线圈102a具有作为屏蔽从阅读器103发送的电磁波的扩展的遮蔽物的功能。从而，RF标签154能够在比以往窄的范围内得到规定的接收电平。另外，能够使阅读器103发送的电磁波具备方向性。

由此，供电侧控制单元104不设定阈值而能够在由阅读器103接收到来自RF标签154的信号时，判断供电线圈102a和受电线圈153a相对的状态。

另一方面，阅读器103的接收电平的在可充电范围W2方向的扩展，根据阅读器103的天线201的位置而变动。从而，供电装置100也可以构成为，根据阅读器103的天线201的位置设定最佳的阈值，在接收电平为阈值以上的情况下开始供电。

另外，根据图4B，受电线圈153a能够在从RF标签154的中心轴R与虚线S1重叠的位置到RF标签154的中心轴R和虚线S2重叠的位置的范围内接受供电。由此，优选的是，供电线圈102a的内径d为范围W3(W3＝W2/2)以上。在该情况下，在供电时磁场的影响降低的空心部102b和受电线圈153a重叠，因此能够提高供电线圈102a和受电线圈153a是否相对的判断的精度。

优选的是，供电线圈102a和阅读器103配置在图5所示的相对位置。即，在使从阅读器103的中心部向受电线圈153a放射状地延伸并且通过供电线圈102a的内壁302与相对面301之间的连接部303的假想直线L，通过受电线圈153a的与供电线圈102a的相对面304和受电线圈153a的外壁305之间的连接部306那样的相对位置，配置供电线圈102a和阅读器103。由此，在进入到角度θ的范围内之前，RF标签154无法接收从阅读器103发送的电磁波。从而，供电装置100能够在将供电线圈102a和受电线圈153a高精度地位置对准的状态下进行供电。

<受电装置的供电前的动作>

使用图6说明本发明实施方式1的受电装置160的供电前的动作。图6中阅读器103及RF标签154是无源RFID。

首先，车辆侧控制单元151在供电前判断受电线圈153a和供电线圈102a之间的距离是否在规定距离内(步骤ST501)。例如，车辆侧控制单元151使用汽车导航系统等，基于地图信息中的供电装置100的位置、和根据GPS卫星信号计算出的车辆150的当前位置信息，来判断是否在规定距离内。

在为规定距离外的情况下(步骤ST501：“否”)，车辆侧控制单元151反复进行步骤ST501的处理。

另一方面，在为规定距离内的情况下(步骤ST501：“是”)，车辆侧通信单元152发送位置检测开始请求(步骤ST502)。这里，位置检测是指得到RF标签154和阅读器103的天线201相对的检测结果。

接着，车辆侧控制单元151判断是否完成了车辆150向供电单元102的引导(步骤ST503)。

在未完成车辆150向供电单元102的引导的情况下(步骤ST503：“否”)，车辆侧控制单元151反复进行步骤ST503的处理。

另一方面，在完成了车辆150向供电单元102的引导的情况下(步骤ST503：“是”)，车辆侧通信单元152发送位置检测结束请求(步骤ST504)，结束处理。

<供电装置的供电前的动作>

使用图7说明本发明实施方式1的供电装置100的供电前的动作。图7中阅读器103和RF标签154是无源RFID。

首先，供电侧通信单元101判断是否接收到从车辆侧通信单元152发送的位置检测开始请求(步骤ST601)。

在未接收到位置检测开始请求的情况下(步骤ST601：“否”)，供电侧通信单元101反复进行步骤ST601的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到位置检测开始请求的情况下(步骤ST601：“是”)，供电侧控制单元104使阅读器103的动作开始(步骤ST602)。由此，阅读器103发送电磁波。

另外，供电侧通信单元101判断是否接收到从车辆侧通信单元152发送的位置检测结束请求(步骤ST603)。

在未接收到位置检测结束请求的情况下(步骤ST603：“否”)，供电侧通信单元101反复进行步骤ST603的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到位置检测结束请求的情况下(步骤ST603：“是”)，阅读器103判断是否接收到RF标签154的ID数据(步骤ST604)。

在阅读器103接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST604：“是”)，供电侧控制单元104设定供电允许标志(步骤ST605)。在该情况下，阅读器103从存在于可充电范围W2(参照图4B)内的RF标签154接收ID数据。

然后，供电侧控制单元104使阅读器103的动作停止(步骤ST606)，结束处理。由此，阅读器103停止发送电磁波。

另一方面，在阅读器103未接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST604：“否”)，供电侧控制单元104跳过步骤ST605的处理而进行步骤ST606的处理。

<供电装置的供电过程中的动作>

使用图8说明本发明实施方式1的供电装置100的供电过程中的动作。在图8中，阅读器103及RF标签154是无源RFID。

首先，供电侧控制单元104判断是否设定了供电允许标志(步骤ST701)。

在未在供电侧控制单元104中设定供电允许标志的情况下(步骤ST701：“否”)，供电装置100结束处理。这时，供电装置100也可以对车辆150通知无法供电。也可以进行对于驾驶员提醒重新泊车被通知了无法供电这一情况的车辆150的告知。

另一方面，在设定了供电允许标志的情况下(步骤ST701：“是”)，供电侧控制单元104使供电单元102开始供电(步骤ST702)。

接着，供电侧控制单元104使阅读器103的动作开始(步骤ST703)。由此，阅读器103发送电磁波。

接着，阅读器103判断是否接收到RF标签154的ID数据(步骤ST704)。

在阅读器103接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST704：“是”)，供电侧通信单元101判断是否接收到供电停止请求(步骤ST705)。

在未接收到供电停止请求的情况下(步骤ST705：“否”)，供电侧通信单元101返回到步骤ST704的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到供电停止请求的情况下(步骤ST705：“是”)，供电侧控制单元104控制供电单元102，以使其停止供电(步骤ST706)。

另外，在阅读器103未接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST704：“否”)，供电侧控制单元104控制供电单元102，以使其停止供电(步骤ST706)。这种情况例如是由于车辆150在供电过程中发生了移动，而使RF标签154不存在于可充电范围W2(参照图4B)内而引起的。

然后，供电侧控制单元104使阅读器103的动作停止(步骤ST707)，结束处理。

<车辆的泊车模式>

使用图9说明本发明实施方式1中的车辆的泊车模式。

图9A表示将车辆150沿着泊车框800泊车的情况，图9B表示将车辆150相对于停车框800歪斜地泊车的情况。

在图9A表示的正常泊车状态的情况下，以往及本实施方式都能够供电。这时，供电线圈102a和受电线圈153a为相对的状态。

另一方面，如图9B所示，在将车辆150相对于泊车框800歪斜地泊车时，在以往，由于车辆侧通信单元Q2和地上侧通信单元Q1不相对而通信不成立，从而不认为车辆150泊车于用于供电的最佳位置。从而，在以往，尽管供电线圈102a和受电线圈153a相对也无法供电。本实施方式通过将阅读器103的天线201配置在供电线圈102a的空心部102b的中心，并且将RF标签配置在受电线圈153a的空心部153b的中心，即使在将车辆150相对于泊车框800歪斜地泊车的情况下，在供电线圈102a和受电线圈153a相对的情况下，由于在阅读器103和RF标签154之间能够通信，因此也能够进行供电。

<实施方式1的效果>

根据本实施方式，通过以使天线201位于将空心部102b向供电线圈102a的中心轴P方向投影而成的投影空间内、且比受电线圈153a相对供电线圈102a的相对面301距受电线圈153a远的位置来配置阅读器103，从而能够与车辆的停车状态无关地检测供电单元和受电单元相对的情况。

另外，本实施方式中，将阅读器103配置成天线201位于如下位置，即：在将空心部102b向供电线圈102a的中心轴P方向投影而成的投影空间内、且比受电线圈153a相对供电线圈102a的相对面301距受电线圈153a远的位置。由此，根据本实施方式，能够使来自阅读器103的电磁波的发送范围变窄，从而能够使受电线圈153a和供电线圈102a的位置高精度地对准。

另外，根据本实施方式，通过将阅读器103置于供电线圈102a的中心轴P，并且将RF标签154置于受电线圈153a的中心轴R，从而仅进行距阅读器103的中心轴P方向上的受电线圈153a的距离的调整，就能够均等地调整与RF标签154可通信范围。例如，能够通过增大中心轴P方向上的受电线圈153a与阅读器103之间的距离，使可通信范围变窄，能够通过减小上述距离来将可通信范围扩大。供电线圈102a是螺旋状的，因此在任何方向上都能均等地调整可通信范围。

根据图10，相比图10A，在图10B中距阅读器103的中心轴P方向上的受电线圈153a的距离远的情况下，图10B的可通信范围的角度θ2比图10A的可通信范围的角度θ1小(θ1>θ2)。即，能够使图10B的可通信范围比图10A窄。

另外，根据本实施方式，在供电侧设置阅读器103，在车辆150中设置了耐久性优异的RF标签154，因此能够提供在故障等较少的耐久性上优异的供电系统。

另外，根据本实施方式，在远离供电线圈102a的位置配置阅读器103，因此能够减小由供电线圈102a产生的磁场造成的对阅读器103的影响。

另外，根据本实施方式，在将供电线圈102a的内径d设为可充电范围的一半的范围W3以上的情况下，在供电时磁场的影响降低的空心部与受电线圈153a重叠，所以能够提高供电线圈102a和受电线圈153a是否相对的判断的精度。

<实施方式1的变形例>

在本实施方式中，虽然将RF标签154设置为使RF标签154的底面位于供电线圈102a与受电线圈153a的相对面的位置，但是也可以与阅读器103同样地设置在比供电线圈102a与受电线圈153a的相对面距供电线圈102a远的位置。

(实施方式2)

对于本发明的实施方式2中的供电系统、供电装置及受电装置的结构，由于除了供电线圈102a与阅读器103的相对位置及受电线圈153a与RF标签154的相对位置以外，与从图1至图3是相同的结构，因此省略其说明。此外，在本实施方式中，使用与上述实施方式1相同的标号进行各装置的说明。

<RF标签和受电线圈的相对位置>

使用图11说明本发明实施方式2中的RF标签154和受电线圈153a的相对位置。

在本实施方式中，阅读器103及RF标签154是有源RFID。即，在本实施方式中，RF标签154内置有电池，例如将重叠了ID数据的电磁波，以自身电力向阅读器103发送。本实施方式中，使RF标签154为上述配置的理由在于，RF标签154是发送电磁波的发送侧，使电磁波的发送范围变窄来提高位置检测精度。

如图11所示，在本实施方式中，在比供电线圈102a与受电线圈153a的相对面401距供电线圈102a远的位置配置RF标签154。由此，受电线圈153a具有屏蔽从RF标签154发送的电磁波的扩展的遮蔽物的功能。从而，阅读器103能够在比以往窄的范围内得到规定的接收电平。另外，能够使RF标签154发送的电磁波具备方向性。

<受电装置的供电前的动作>

使用图12说明本发明实施方式2的受电装置160的供电前的动作。图12中，阅读器103及RF标签154是有源RFID。

首先，车辆侧控制单元151在供电前判断受电线圈153a与供电线圈102a之间的距离是否在规定距离内(步骤ST901)。例如，车辆侧控制单元151使用汽车导航系统等，基于地图信息中的供电装置100的位置、和根据GPS卫星信号计算出的车辆150的当前位置信息，来判断是否在规定距离内。

在为规定距离外的情况下(步骤ST901：“否”)，车辆侧控制单元151反复进行步骤ST901的处理。

另一方面，在为规定距离内的情况下(步骤ST901”是”)，车辆侧通信单元152发送位置检测开始信号(步骤ST902)。

接着，车辆侧控制单元151使RF标签154的动作开始(步骤ST903)。由此，RF标签154发送电磁波。

接着，车辆侧控制单元151判断是否完成了车辆150向供电单元102的引导(步骤ST904)。

在未完成车辆150向供电单元102的引导的情况下(步骤ST904：“否”)，车辆侧控制单元151反复进行步骤ST904的处理。

另一方面，在完成了车辆150向供电单元102的引导的情况下(步骤ST904：“是”)，车辆侧通信单元152发送位置检测结束请求(步骤ST905)。

接着，车辆侧通信单元152判断是否接收到从供电侧通信单元101发送的位置检测结束响应(步骤ST906)。

在未接收到位置检测结束响应的情况下(步骤ST906：“否”)，车辆侧通信单元152反复进行步骤ST906的处理。

另一方面，在车辆侧通信单元152接收到位置检测结束响应的情况下(步骤ST906：“是”)，车辆侧控制单元151使RF标签154的动作停止(步骤ST907)，结束处理。由此，RF标签154停止电磁波的发送。

<供电装置的供电前的动作>

使用图13说明本发明实施方式2的供电装置100的供电前的动作。图13中，阅读器103及RF标签154是有源RFID。

首先，供电侧通信单元101判断是否接收到从车辆侧通信单元152发送的位置检测开始信号(步骤ST1001)。

在未接收到位置检测开始请求的情况下(步骤ST1001：“否”)，供电侧通信单元101反复进行步骤ST1001的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到位置检测开始请求的情况下(步骤ST1001：“是”)，供电侧控制单元104使阅读器103的动作开始(步骤ST1002)。由此，在RF标签154存在于可充电范围W2(参照图4B)内的情况下，阅读器103能够接收从RF标签154发送的电磁波。

另外，供电侧通信单元101判断是否接收到从车辆侧通信单元152发送的位置检测结束请求(步骤ST1003)。

在未接收到位置检测结束请求的情况下(步骤ST1003：“否”)，供电侧通信单元101反复进行步骤ST1003的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到位置检测结束请求的情况下(步骤ST1003：“是”)，阅读器103判断是否接收到RF标签154的ID数据(步骤ST1004)。

在阅读器103接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST1004：“是”)，供电侧控制单元104设定供电允许标志(步骤ST1005)。在该情况下，阅读器103从存在于可充电范围W2(图4B参照)内的RF标签154接收ID数据。

接着，供电侧通信单元101发送位置检测结束响应(步骤ST1006)。

然后，供电侧控制单元104使阅读器103的动作停止(步骤ST1007)，结束处理。

另一方面，在阅读器103未接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST1004：“否”)，供电侧控制单元104跳过步骤ST1005的处理而进行步骤ST1006的处理。

<受电装置的供电过程中的动作>

使用图14说明本发明实施方式2的受电装置160的供电过程中的动作。

首先，通过供电单元102开始供电，受电单元153被供电(步骤ST1101)。

接着，车辆侧通信单元152发送位置检测开始信号(步骤ST1102)。

接着，车辆侧控制单元151使RF标签154的动作开始(步骤ST1103)。由此，RF标签154发送电磁波。

接着，车辆侧控制单元151判断是否存在供电停止请求(步骤ST1104)。

在没有供电停止请求的情况下(步骤ST1104：“否”)，车辆侧控制单元151反复进行步骤ST1104的处理。

另一方面，在存在供电停止请求的情况下(步骤ST1104：“是”)，车辆侧通信单元152发送供电停止请求(步骤ST1105)。

接着，车辆侧控制单元151使RF标签154的动作停止(步骤ST1106)，结束处理。由此，RF标签154停止电磁波的发送。

<供电装置的供电过程中的动作>

使用图15说明本发明实施方式2的供电装置100的供电过程中的动作。图15中，阅读器103及RF标签154是有源RFID。

首先，供电侧控制单元104判断是否设定了供电允许标志(步骤ST1201)。

在供电侧控制单元104未设定供电允许标志的情况下(步骤ST1201：“否”)，供电装置100结束处理。

另一方面，在设定了供电允许标志的情况下(步骤ST1201：“是”)，供电侧控制单元104使供电单元102开始供电(步骤ST1202)。

接着，供电侧通信单元101判断是否接收到从车辆侧通信单元152发送的位置检测开始信号(步骤ST1203)。

在未接收到位置检测开始信号的情况下(步骤ST1203：“否”)，供电侧通信单元101反复进行步骤ST1203的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到位置检测开始信号的情况下(步骤ST1203：“是”)，供电侧控制单元104使阅读器103的动作开始(步骤ST1204)。由此，在RF标签154存在于可充电范围W2(参照图4B)内的情况下，阅读器103能够接收从RF标签154发送的电磁波。

接着，阅读器103判断是否接收到RF标签154的ID数据(步骤ST1205)。

在阅读器103接收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST1205：“是”)，供电侧通信单元101判断是否接收到供电停止请求(步骤ST1206)。

在未接收到供电停止请求的情况下(步骤ST1206：“否”)，供电侧通信单元101返回到步骤ST1205的处理。

另一方面，在供电侧通信单元101接收到供电停止请求的情况下(步骤ST1206：“是”)，供电侧控制单元104控制供电单元102，以使其停止供电(步骤ST1207)。

另外，在阅读器103未收到RF标签154的ID数据的情况下(步骤ST1205：“否”)，供电控制单元104控制供电单元102，以使其停止供电(步骤ST1207)。

然后，供电侧控制单元104使阅读器103的动作停止(步骤ST1208)，结束处理。

<实施方式2的效果>

根据本实施方式，能够与车辆的停车状态无关地检测供电单元和受电单元相对的情况。

另外，在本实施方式中，在比受电线圈153a的相对面401距供电线圈102a远的位置、即受电线圈153a的空心部153b的中心配置了RF标签154。由此，根据本实施方式，能够使来自RF标签154的电磁波的发送范围变窄，因此能够使受电线圈153a和供电线圈102a的位置高精度地对准。

另外，根据本实施方式，在供电侧设置阅读器103，在车辆150设置了耐久性优异的RF标签154，因此能够提供在故障等较少的耐久性上优异的供电系统。

另外，根据本实施方式，在远离受电线圈153a的位置配置RF标签154，因此能够减小由受电线圈153a产生的磁场造成的对RF标签154的影响。

<实施方式2的变形例>

本实施方式中，阅读器103虽然设置为，使阅读器103的上表面位于受电线圈153a与供电线圈102a的相对面的位置，但是也可以与RF标签154同样地设置在比受电线圈153a与供电线圈102a的相对面距受电线圈153a远的位置。

(实施方式3)

由于本发明实施方式3中的供电系统的结构是与图1相同的结构，所以省略其说明。

<供电单元的结构>

使用图16说明本发明实施方式3中的供电单元1300的结构。此外，在图16中，对于与图1及图3相同的结构的部分附加相同标号并省略其说明。

供电单元1300主要由供电线圈102a、绝缘体1301、磁性体1302以及安装架1303构成。此外，图16中省略了对容纳供电线圈102a的壳体的记载。

供电单元1300中，按照安装架1303、磁性体1302、绝缘体1301及供电线圈102a的顺序来层叠。

绝缘体1301设置在供电线圈102a与磁性体1302之间，使供电线圈102a和磁性体1302绝缘。

在供电线圈102a的相对面301相反面侧，磁性体1302设置在安装架1303和绝缘体1301之间。磁性体1302是为了使从供电线圈102a产生的供电时的磁场成为强磁场而设置的。磁性体1302例如是铁氧体。

安装架1303由绝缘性的材料形成，设置在地表G和磁性体1302之间。

阅读器103的天线201配置在比磁性体1302距受电线圈153a远的位置。由此，阅读器103不易受到因设置了磁性体1302而产生的磁场的影响。另外，优选这样配置阅读器103的天线201：使其比通过设置了磁性体1302而产生的虚线箭头所示的供电时的磁场靠地表G侧。在该情况下，将安装架1303距地表G的高度设为使磁性体1302的底面与阅读器103的上表面之间形成间隙H。此外，由于阅读器103中的上述以外的结构与上述实施方式1相同，所以省略其说明。

此外，由于本实施方式中的供电装置100及受电装置160的动作与图6至图8相同，所以省略其说明。

<实施方式3的效果>

根据本实施方式，除了上述实施方式1的效果以外，还能够通过将阅读器103的天线201设置在比磁性体1302靠地表G侧，防止天线201受到在供电线圈102a和受电线圈153a之间产生的磁场的影响，而产生感应电压。

另外，根据本实施方式，能够降低磁场对天线201的影响，从而不需要在阅读器103设置对感应电压的保护电路，由此能够使用便宜的阅读器103，能够降低制造成本。

<实施方式3的变形例>

本实施方式中，虽然在供电单元1300中设置了磁性体1302，但是也可以在受电单元中设置磁性体，将RF标签154配置在比磁性体距供电线圈远的位置。在该情况下，磁性体设置在受电线圈153a的相对面401相反面侧。另外，由于该情况下的供电装置及受电装置的动作与从图12到图15相同，所以省略其说明。

(实施方式4)

由于本发明实施方式4中的供电系统的结构是与图1相同的结构，所以省略其说明。

<供电单元的结构>

使用图17说明本发明实施方式4中的供电单元的结构。此外，图17中，对于与图3相同的结构的部分，附加相同标号并省略其说明。

本实施方式中的供电单元具有将形成供电线圈102a的空心部102b的内壁302覆盖的电磁波吸收体1501。电磁波吸收体1501吸收在RF标签154和阅读器103之间发送接收时的频带以外的频带的电磁波。

此外，由于本实施方式中的供电装置100及受电装置160的动作与图6至图8相同，所以省略其说明。

<实施方式4的效果>

在本实施方式中，设置将供电线圈102a的内壁覆盖的电磁波吸收体1501，吸收在RF标签154和阅读器103之间发送接收时的频带以外的频带的电磁波。由此，根据本实施方式，除了上述实施方式1的效果以外，由于不向周围泄漏电磁场，所以能够抑制将壳体等金属物加热等弊端。

<实施方式4的变形例>

本实施方式中，虽然设置了将供电线圈102a的内壁覆盖的电磁波吸收体1501，但是也可以设置将受电线圈153a的内壁覆盖的电磁波吸收体。由于该情况下的供电装置及受电装置的动作与图12至图15相同，所以省略其说明。

<全部实施方式共同的变形例>

在上述实施方式1～实施方式4中，虽然在地面上侧设置了阅读器103并且在车辆150中设置了RF标签154，但是也可以在地面上侧设置RF标签154并且在车辆150中设置阅读器103。在该情况下，在车辆150中判断受电线圈153a和供电线圈102a是否相对。

另外，在上述实施方式1～实施方式4中，虽然为位置检测用而使用了阅读器103及RF标签154，但是可以使用阅读器103及RF标签154以外的位置检测用的装置或者系统。即，在上述实施方式1～实施方式4中，只要是通过使用了电磁波的无线通信而能够相互建立通信的方式即可，除了RF标签以外，也可以使用NFC(nearfieldcommunication：近距离无线通信)或位置检测用的线圈。NFC及位置检测用的线圈都与无线标签相当。这时，将NFC的天线或位置检测用的线圈配置在如下位置，即：比受电线圈153a与供电线圈102a的相对面距供电线圈102a或受电线圈153a远的位置，即从供电线圈102a和受电线圈153a的相对方向来看在供电线圈102a或者受电线圈153a的空心部153b的中心的位置。

另外，在上述实施方式1～实施方式4中，说明了RF标签154为一个的情况，但是也可以具备多个。例如，也可以在受电线圈153a的空心部153b具备多个RF标签154。

在2013年3月29日提出的日本专利申请特愿2013-071863号中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部被引用于本申请中。

工业实用性

本发明的供电装置及受电装置适于非接触式发送接收电力。

标号说明

10供电系统

100供电装置

101供电侧通信单元

102供电单元

102a供电线圈

102b、153b空心部

103阅读器

104供电侧控制单元

150车辆

151车辆侧控制单元

152车辆侧通信单元

153受电单元

153a受电线圈

154RF标签

155蓄电池

160受电装置

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.供电装置，其与位于外部的受电线圈相对，使用电磁力供电，包括：

螺旋状的供电线圈，其具有第一空心部；

通信单元，其具有天线，利用所述天线接收并检测设置于所述受电线圈的附近的无线标签发送的电磁波，该天线配置在将所述第一空心部向所述供电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈相对所述供电线圈的相对面距所述受电线圈远的位置上；以及

控制单元，其基于所述通信单元检测出的电磁波，判断有无所述受电线圈。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其中，

所述受电线圈是具有第二空心部的螺旋状的线圈，

所述无线标签配置在所述第二空心部、且在所述受电线圈的中心轴上，

所述天线配置在所述供电线圈的中心轴上。

3.根据权利要求1所述的供电装置，其中，

在判断出存在所述受电线圈的情况下，所述控制单元允许所述供电。

4.根据权利要求1所述的供电装置，其中，

在形成所述第一空心部的所述供电线圈的内壁上还具有电磁波吸收体。

5.根据权利要求1所述的供电装置，其中，

还具有配置在所述供电线圈的所述相对面相反面侧的磁性体，

所述天线配置在比所述磁性体距所述受电线圈远的位置。

6.根据权利要求1所述的供电装置，其中，

与搭载于车辆上的所述受电线圈相对并使用电磁力供电。

7.受电装置，其与位于外部的供电线圈相对，使用电磁力被供电，包括：

螺旋状的受电线圈，其具有第一空心部；以及

无线标签，其配置在将所述第一空心部向所述受电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈与所述供电线圈的相对的相对面距所述供电线圈远的位置，对于所述供电线圈侧的通信单元发送用于检测所述供电线圈和所述受电线圈相对情况的电磁波。

8.根据权利要求7所述的受电装置，其中，

所述供电线圈是具有第二空心部的螺旋状的线圈，

所述通信单元具有配置在所述第二空心部、且在所述供电线圈的中心轴上的天线。

9.根据权利要求7所述的受电装置，其中，

在形成所述第一空心部的所述受电线圈的内壁上还具有电磁波吸收体。

Claims (9)

1.供电装置，其与位于外部的受电线圈相对，使用电磁力供电，包括：

螺旋状的供电线圈，其具有第一空心部；

通信单元，其具有天线，利用所述天线接收并检测设置于所述受电线圈的附近的无线标签所发送的电磁波，该天线配置在将所述第一空心部向所述供电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈相对所述供电线圈的相对面距所述受电线圈远的位置上；以及

控制单元，其基于所述通信单元检测出的电磁波，判断有无所述受电线圈。

2.根据权利要求1所述的供电装置，

所述受电线圈是具有第二空心部的螺旋状的线圈，

所述无线标签配置在所述第二空心部、且在所述受电线圈的中心轴上，

所述天线配置在所述供电线圈的中心轴上。

3.根据权利要求1所述的供电装置，

在判断为存在所述受电线圈的情况下，所述控制单元允许所述供电。

4.根据权利要求1所述的供电装置，

在形成所述第一空心部的所述供电线圈的内壁上还具有电磁波吸收体。

5.根据权利要求1所述的供电装置，

还具有配置在所述供电线圈的所述相对面的相反面侧上的磁性体，

所述天线配置在比所述磁性体距所述受电线圈远的位置。

6.根据权利要求1所述的供电装置，

与搭载于车辆上的所述受电线圈相对并使用电磁力供电。

7.受电装置，其与位于外部的供电线圈相对，使用电磁力被供电，包括：

螺旋状的受电线圈，其具有第一空心部；以及

无线标签，其配置在将所述第一空心部向所述供电线圈的中心轴方向投影而成的投影空间内、且比所述受电线圈与所述供电线圈的相对的相对面距所述受电线圈远的位置，对于所述供电线圈侧的通信单元发送用于检测所述供电线圈和所述受电线圈相对情况的电磁波。

8.根据权利要求7所述的受电装置，

所述供电线圈是具有第二空心部的螺旋状的线圈，

所述通信单元具有配置于所述第二空心部、且在所述供电线圈的中心轴上的天线。

9.根据权利要求7所述的受电装置，

在形成所述第一空心部的所述受电线圈的内壁上还具有电磁波吸收体。