CN102803005A

CN102803005A - 具有自动定位的感应充电车辆

Info

Publication number: CN102803005A
Application number: CN2011800141273A
Authority: CN
Inventors: 市川真士
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2031-03-09
Also published as: CN102803005B; JP2011193671A; US20150306966A1; WO2011114208A3; US9981566B2; EP2547546A2; US20130037365A1; JP5423833B2; US9073442B2; CN105186611A; JP5051257B2; CN105186611B; WO2011114208A2; JP2012188116A; EP2547546B1

Abstract

一种电动车辆（100），其以非接触方式从设置在车辆外部的电力传输线圈（220）接收电力。该电动车辆（100）包括被配置在车辆（100）的底部（102）并且经由电磁场谐振来从电力传输单元（220）接收电力的电力接收单元（110）；捕捉外部的图像的照相机（120）；以及显示由照相机（120）捕捉到的车辆（100）的外部的视图的显示单元。电力接收单元（110）被配置相对于车辆的纵向方向上的底部的中心而朝着在上面配置有照相机（120）的外围面偏移的位置处。

Description

具有自动定位的感应充电车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆，并且具体地涉及一种以非接触方式从设置在车辆外部的电力传输线圈接收电力的车辆。

背景技术

已经提出了各种充电系统，诸如对安装在车辆上的蓄电池无线地进行充电的充电系统。

在日本专利申请公开No.2004-229425（JP-A-2004-229425）中，描述了一种使用诸如微波的无线电波对安装在车辆上的蓄电池进行充电的车辆停车系统。

在该车辆停车系统中，在停车时，在停车场或者泊车场或者能量站处安装的能量供应设施向车辆传输微波。微波生成器生成比在车辆运行时供应到车辆的微波更高强度的微波。车辆接收微波并且将微波转换成电能以对蓄电池进行充电。

日本专利申请公开No.2007-97345（JP-A-2007-97345）描述了一种用于对安装在车辆上的蓄电池进行充电的停车辅助系统。该车辆辅助系统包括：显示从车辆观察到的图像的显示部；捕捉从车辆观察到的图像的图像捕捉器件；接收车辆的目标停车位置的输入部；以及根据目标停车位置计算路径以执行停车辅助控制的控制部。当指示设施侧电力交换部的位置的指示器出现在目标停车位置附近时，该控制部识别指示器的位置，并且执行控制以对准安装在车辆中的车辆侧电力交换部和设施侧电力交换部。

日本专利申请公开No.9-102329（JP-A-9-102329）描述了一种对电动车辆进行充电的充电系统。该充电系统包括设置在停车场侧的初级线圈、设置在电动车辆侧的次级线圈、以及用于检测初级线圈和次级线圈是否被定位成使得这些线圈能够彼此磁耦合的车辆位置检测装置。另外，该充电系统进一步包括充电控制电路，当车辆位置检测装置检测到电动车辆位于适当位置处时通过充电电源来激励初级线圈。

在日本专利申请公开No.2009-106136（JP-A-2009-106136）中描述的电动车辆从设置在车辆外部的电源无线地接收充电电力，并且对安装在车辆上的充电器件进行充电。

为了对安装在车辆上的蓄电池进行充电，有必要使安装在车辆上的线圈和设置在充电设施侧的线圈对准。同时，已经提供了装备有在车辆倒车时捕捉车辆附近的图像的照相机和显示由照相机捕捉的图像的显示单元的车辆。

因此，能够设想一种方法，其中当使安装在车辆上的线圈和为充电设施提供的线圈对准时，在经由照相机观察为充电设施提供的线圈时，执行在车辆中安装的线圈和为充电设备提供的线圈的对准。

然而，当安装在车辆上的线圈被配置在车辆底部处时，难以经由设置在车辆的侧面的照相机在显示单元上观察安装在车辆上的线圈。

另外，当安装在车辆上的线圈被配置在车辆的底部处时，当线圈被对准时，在充电设施侧的线圈也变得位于车辆下面。

因此，在车辆上安装照相机并不一定能有助于在车辆上安装的线圈和在充电设施侧的线圈的对准。

注意，以上传统车辆停车系统等不具有这样的设备，即，在当安装在车辆上的线圈被配置在车辆的底部处时，该设备能够有助于安装在车辆上的线圈和在充电设施侧的线圈的对准。

发明内容

本发明提供了一种车辆，其中从设置在车辆外部的电力传输线圈接收电力的电力接收线圈被配置在车辆的底部处，并且该车辆有助于电力传输线圈和电力接收线圈的对准。

根据本发明的一个方面的车辆是以非接触方式从设置在车辆外部的电力传输线圈接收电力的车辆。该车辆包括：电力接收线圈，该电力接收线圈被配置在该车辆的底部，并且经由电磁场谐振来从该电力传输线圈接收电力；图像捕捉器件，该图像捕捉器件捕捉从该车辆来看位于外部的图像；以及显示单元，该显示单元显示由该图像捕捉器件所捕捉到的该车辆外部的视图。该电力接收线圈被配置在：相对于车辆的纵向方向上的底部的中心而朝着在上面配置有该图像捕捉器件的外围面偏移的位置处。

该图像捕捉装置可以被配置在车辆的背面处，并且电力接收线圈可以被配置在：相对于车辆的纵向方向上的底部的中心而朝着背面偏移的位置处。该车辆可以进一步包括：在车辆的宽度方向上彼此隔开的一对后轮，其中该电力接收线圈被配置在后轮之间。该车辆可以进一步包括：适配于该电力接收线圈的中空线轴；以及配置在线轴内部的电气器件。

该车辆可以进一步包括，沿着车辆的宽度方向布置的、均在车辆的纵向方向上延伸的第一侧面机架和第二侧面机架。在该情况下，电力接收线圈被配置在第一侧面机架和第二侧面机架之间。该车辆可以进一步包括安装在车辆中的蓄电池。该蓄电池被配置在电力接收线圈的上方。该蓄电池可以被配置成当从上方观察时至少部分地与电力接收线圈重叠。该电力接收线圈可以被配置为与车辆的侧外围相间隔开。该电力接收线圈位于在车辆宽的度方向上的车辆的中心处。该车辆可以进一步包括发动机；以及连接到发动机的排气管道，其中排气管道被配置在底部处并且被配置在车辆的一个横向侧上，并且电力接收线圈被配置在车辆的另一个横向侧上。该车辆可以进一步包括：第一检测部，该第一检测部用于检测在包括电力传输线圈的电力传输单元与包括电力接收线圈的电力接收单元之间的位置关系；第一引导控制部，该第一引导控制部基于第一检测部的检测结果来控制该车辆，使得车辆被引导到电力传输单元；第二检测部，该第二检测部基于从电力传输单元到电力接收单元的电力供应状态，来检测在电力传输单元和电力接收单元之间的距离；以及第二引导控制部，当第一引导控制部使得车辆在电力传输单元的预定距离内接近电力传输单元时，第二引导控制部基于第二检测部的检测结果来控制该车辆，使得电力传输单元和电力接收单元进行对准。

根据本发明的车辆，有助于电力传输线圈和电力接收线圈的对准。

附图说明

根据参考附图的示例性实施例的以下说明，本发明前述和其他目的、特征和优点将变得清楚，在附图中，类似的附图标记用于表示类似的元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的实施例的车辆电力供应系统的总体构造示图；

图2是示出电动车辆的移动的过程的示意图；

图3是示出其中电动车辆已经移动并且电力接收单元和电力传输单元彼此面对的状态的示意图；

图4是示出在移动电动车辆的过程中在电力接收单元和电力传输单元之间的位置关系的平面视图；

图5是示出其中电力接收单元和电力传输单元彼此面对的状态的立体图；

图6是电力接收单元的截面视图；

图7是电力接收单元的部分截面侧视图；

图8是电力传输单元的截面视图；

图9是电力传输单元的部分截面侧视图；

图10是示意性地示出泄漏区域的平面视图，在该泄漏区域中，电磁场从电力接收单元、电力接收单元等泄漏；

图11是示意性地示出在一些车载设备，诸如安装在车辆上的电力存储装置、电力接收单元、后轮等之间的位置关系的平面视图；

图12是示意性地示出在电力存储装置、电力接收单元、后轮等之间的位置关系的电动车辆的后视图；

图13是示出关于安装电力接收单元的位置的第一修改的平面视图；

图14是示出关于安装电力接收单元和照相机的位置的修改的平面视图；

图15是用于解释使用谐振方法的电力传输原理的示图；

图16是示出在距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度之间的关系的示图；

图17是示出在图1中所示的电动车辆的细节的构造示图；

图18是图17中所示的控制器的功能框图；

图19是示出在电力传输单元和电力接收单元之间的距离与初级侧电压之间的关系的示图；

图20是示出在在电力传输单元和电力接收单元之间的距离与次级侧电压之间的关系的示图；

图21是示出在电力传输单元和电力接收单元之间的距离与初级侧电流之间的关系的示图；

图22是示出在电力传输单元和电力接收单元之间的距离的变化及其导数的示图；

图23是图1中所示的电力供应设施的功能框图；以及

图24A和B是用于解释由电动车辆的控制器和电力供应设施的ECU执行的车辆引导控制的流程图。

具体实施方式

将在下面参考附图来详细描述本发明的实施例。注意，在附图中相同或者相应的部分由相同的附图标记标注并且不重复其描述。

图1是根据本发明的实施例的车辆电力供应系统的总体构造示图。参考图1，车辆电力供应系统10包括电动车辆100和电力供应设施200。电动车辆100包括电力接收单元110、照相机120和通信单元130。

电力接收单元110被固定在车辆本体的底部，并且被构造为以非接触方式接收从电力供应设施200的电力传输单元220发送的电力。电力接收单元110包括次级自谐振线圈，并且通过经由电磁场随着包括在电力传输单元220中的初级自谐振线圈进行谐振而以非接触方式从电力传输单元220接收电力。照相机120被设置成检测在电力接收单元110和电力传输单元220之间的位置关系，并且被安装在车辆本体上，以便于能够捕捉例如车辆后视图的图像。通信单元130是用于在电动车辆100和电力供应设施200之间的通信的通信接口。

电力接收单元110被配置在电动车辆100的底部，并且照相机120被配置在电动车辆100的背面101。照相机120捕捉从电动车辆100观察到的外部的图像。显示单元121被设置在电动车辆100中，并且显示由照相机120捕捉到的电动车辆100的外部的视图。电力接收单元110在电动车辆100的纵向方向上关于电动车辆100的底面102的中心被配置在背面101侧。电动车辆100配备有电力存储装置150。

照相机120位于电动车辆100的底面102和电力接收单元110上方。后保险杠122被设置在背面101的下部处。照相机120捕捉后保险杠122的外围部分的一部分，并且捕捉从后保险杠122到电动车辆100的后部的区域的图像。

注意，虽然照相机120的可视区域R被设定为从照相机120开始在向下方向上关于电动车辆100向后移位，但是照相机120可以被配置成能够捕捉在照相机120正下方的区域的图像。

当对电力存储装置150进行充电时，为了确保高的充电效率，有必要使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对。在图1所示情况中，要求电动车辆100倒车。

驾驶员在观察照相机120捕捉到的显示单元121上的图像的同时对电动车辆100进行倒车。在图1所示情况中，电力传输单元220位于照相机120的可视区域R中，并且显示单元121示出电力传输单元220。

驾驶员移动电动车辆100，从而使得电力传输单元220面对电力接收单元110。图2是示出电动车辆100的移动过程的概示意图。图3是示出其中电动车辆100已经移动并且电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对的状态的示意图。

如在图2中所示，在对电动车辆100进行倒车以使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对的过程中，电力传输单元220变得位于电动车辆100下方并且处于可视区域R之外。当这发生时，驾驶员变得不能在显示单元121上观察电力传输单元220。同时，电力接收单元110位于背面101附近的底面102的区域中。

因此，从电力传输单元220变得在可视区域R之外时到电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对时电动车辆100需要倒车的距离很小。

结果，如在图3中所示，紧接在电力传输单元220变得在可视区域R之外之后，电力传输单元220和电力接收单元110彼此面对，使得可以执行在电力传输单元220和电力接收单元110之间的充电操作。

图4是示出在移动电动车辆100的过程中在电力接收单元110和电力传输单元220之间的位置关系的平面视图。

图4所示的字符“D”指示由于后保险杠122而出现的在可视区域R中的盲点区域。用实线表达的电力传输单元220位于处于可视区域R中并且远离盲点区域D的区域中。因此，驾驶员等可以在显示单元121上观察到电力传输单元220。

此后，当电动车辆100在向后方向B倒车时，电力传输单元220接近盲点区域D。当电动车辆100进一步在向后方向B上倒车时，电力传输单元220变得位于盲点区域D中，并且然后变得位于后保险杠122和底面102的下方。

已经变得位于盲点区域D中的电力传输单元220的一部分和已经变得位于在后保险杠122和底面102下方的电力传输单元220的一部分在可视区域R之外，并且不能在显示单元121上被观察到。

当电动车辆100在向后方向B上进一步倒车时，如由图4中的双点划链线所示，电力传输单元220变得完全地位于盲点区域D中或者在后保险杠122或底面102下方的区域中，并且因此在可视区域R之外。

由双点划链线表达的电力传输单元220的最后的部分位于盲点区域D的边界上。当电动车辆100在向后方向B上进一步倒车时，电力传输单元220和电力接收单元110沿着竖直方向对准。

图5是示出其中电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对的状态的立体图。在其中电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对的状态中，在容纳在电力传输单元220中的初级自谐振线圈和容纳在电力接收单元110中的次级自谐振线圈之间传送电力。

在图4中，从驾驶员变得不能在显示单元121上观察到电力传输单元220时到电力传输单元220变得被定位成面对电力接收单元110时电动车辆100移动的距离L很小。具体地，如由图4中的双点划链线示出，当电力传输单元220变得位于可视区域R外部时，电力传输单元220的一部分和电力接收单元110的一部分彼此面对。

因此，驾驶员可以通过在从电力传输单元220从显示单元121中消失开始已经度过的短时间段之后停止电动车辆100，来使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对。

即使当电动车辆100停止时电力传输单元220和电力接收单元110错位，在电力传输单元220和电力接收单元110之间的错位量也被最小化。然后，能够通过在其纵向方向稍微移动电动车辆100而准确地使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对，从而能够减少使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对所需要的工作负载。

图6是电力接收单元110的截面视图。图7是电力接收单元110的部分截面侧视图。

如图6中所示，电力接收单元110包括壳体129、配置在壳体129中的线轴128以及配置在线轴128中的电容器111。

如图7中所示，次级自谐振线圈112和次级线圈114被安装在线轴128的外周面上。

次级线圈114相对于次级自谐振线圈112被配置在电动车辆100侧，并且次级线圈114和次级自谐振线圈112在竖直方向上被布置有介于其间的空间。跨次级自谐振线圈112的两端连接电容器111。

壳体129包括在树脂壳体132以及在树脂壳体132的内表面上形成的屏蔽罩131。屏蔽罩131被形成为覆盖树脂壳体132的内周表面和内顶面并且被形成为向下打开。作为用于屏蔽罩131的材料，通常例如使用包含高导磁性的材料，诸如铁素体或者透磁合金。另一方面，作为用于屏蔽电场的电场屏蔽罩的材料，通常使用包含具有低电阻性的导体的材料，诸如铜或者铝。

屏蔽罩131抑制在次级自谐振线圈112周围发生的电磁场到车辆外部和/或车辆内的泄漏。在图7中所示示例中，虽然树脂壳体132具有封闭屏蔽罩131的开口的底部，但是树脂壳体132可以在其底部处具有开口。

次级线圈114经由各种装置连接到安装在电动车辆100上的蓄电池。图8是电力传输单元220的截面视图。图9是电力传输单元220的部分截面侧视图。

如在图8和图9中所示，电力传输单元220还包括壳体229、配置在线轴228中的柱形线轴228。

初级线圈222和初级自谐振线圈224以在竖直方向上介入在初级线圈222和初级自谐振线圈224之间的空间被安装在线轴128的外周面上，并且初级自谐振线圈224位于初级线圈222上方。壳体229包括树脂壳体232和屏蔽罩231，该屏蔽罩231被形成为覆盖树脂壳体232的内周表面和内部底面。屏蔽罩231被形成为向上打开。跨初级自谐振线圈224的两端连接电容器211。初级线圈222经由各种装置被连接到外部电源。

当从电力传输单元220向电力接收单元110传输电力时，从外部电源向初级线圈222供应电力，并且然后，经由电磁感应从初级线圈222向初级自谐振线圈224传输电力。

在图7所示的初级自谐振线圈224和次级自谐振线圈112之间，经由电磁场谐振从初级自谐振线圈224向次级自谐振线圈112传输电力。传输到次级自谐振线圈112的电力经由电磁感应被传输到次级线圈114。传输到次级线圈114的电力经由各种装置被供应到安装在电动车辆100上的蓄电池。电力传输机制的概要如上所述，并且将在以后描述其细节。

当以非接触方式将电力从电力传输单元220传输到电力接收单元110时，电磁场在次级自谐振线圈112周围发生。

图10是示意性示出其中电磁场从电力接收单元110、电力接收单元110等泄漏的泄漏区域的平面视图。在图10中，字符“R2”指示其中当从电力传输单元220向电力接收单元110传输电力时电磁场从电力接收单元110泄漏的泄漏区域。

如图10中所示，电力接收单元110被配置成与电动车辆100的背面101以及侧面105和106间隔开。例如，电力接收单元110被配置成以例如30cm与背面101以及侧面105和106间隔开。

因为电力接收单元110被配置成与背面101以及侧面105和106间隔开，所以当从上方观察电动车辆100和电力接收单元110时，泄漏区域R2位于电动车辆100中。因此，能够在从电力传输单元220向电力接收单元110传输电力时，抑制电磁场到电动车辆100外部的泄漏。具体地，抑制了下述情况的发生：从电力接收单元110泄漏的电磁场从地面和后保险杠122之间以及地面和侧面105的下部和/或侧面106的下部之间泄漏到电动车辆10外部。因此，能够抑制从电力接收单元110泄漏到电动车辆100外部的电磁场的影响。

图11是示意性地示出在一些车载设备之间，诸如安装在车辆上的电力存储装置150、电力接收单元110、后轮103和104等之间的位置关系的平面视图。图12是示意性地示出在电力存储装置150、电力接收单元110、后轮103和104等之间的位置关系的电动车辆100的后视图。

如在图11和12中所示，电动车辆100包括沿着电动车辆100的宽度方向布置的后轮103和104。后轮103被配置在侧面105侧，并且后轮104被配置在侧面106侧。电力接收单元110被配置在后轮103和104之间，并且当存在与另一车辆等的侧面冲击时由后轮103和104来保护。

另外，如图6中所示，电力接收单元110具有诸如电容器11的电气器件，并且这些电气器件也受到保护。

在图12中，电动车辆100包括在其下表面上设置了在沿着车辆宽度方向上间隔开的机架126和127的底板125。具体地，机架126和127是后底板部件，并且被形成为在电动车辆100的纵向方向上延伸。

电力接收单元110被固定在底板125的下表面上并且被配置在机架126和127之间。因此，当存在与另一车辆等的侧面冲击时，电力接收单元110受到保护。

在电力接收单元110的高度与机架126和127的高度之间不存在差异，使得电力接收单元110的侧端面由机架126和127覆盖。因此，即使当在电动车辆100运行时轮胎掷起在道路上的石子等时，也能够降低掷起的石子等撞击电力接收单元110的可能性。

电力存储装置150被配置在底板125的上表面上。电力存储装置150位于电力接收单元110上方。如图11中所示，当从上方观察时，电力接收单元110和电力存储装置150被配置成至少部分地彼此重叠。

因为电力存储装置150被配置在电力接收单元110正上方，所以能够减小在电力接收单元110和电力存储装置150之间连接的缆线123的长度。通过减小缆线123的长度，能够减少在缆线123中的电损耗，并且改进充电效率是可能的。

在图12中所示的示例中，电力接收单元110在车辆的宽度方向上被配置在车辆的中心处。因此，当执行电力接收单元110和电力传输单元220的对准时，驾驶员在观察显示单元121的同时使电动车辆100倒车使得电力传输单元220被定位成在车辆100的宽度方向上与电动车辆100的中心对准。以该方式，能够在车辆宽度方向上抑制电力接收单元110和电力传输单元220的错位。

图13是示出关于安装电力接收单元110的位置的第一修改的平面视图。如在图13中所示，电动车辆100包括在车辆前部中形成的发动机室中所安装的发动机176。

排气管道179连接到发动机176，并且朝着车辆的后部延伸。消音器或者静音器173被连接到排气管道179的后端。排气管道179的后端和消音器173被定位成在车辆的宽度方向上相对于车辆的中心向侧面105侧偏移。

另一方面，电力接收单元110被配置为使得电力接收单元110的中心在车辆的宽度方向上相对于电动车辆100的中心在其宽度方向上向侧面106侧偏移。因为消音器173和排气管道179被配置在侧面105侧，并且电力接收单元110被配置在侧面106侧，所以热量难以从消音器173和排气管道179传送到电力接收单元110。具体地，优选的是，电力接收单元110被配置成在图12中所示的机架126和127之间向侧面106侧偏移。

图14是示出关于安装电力接收单元110和照相机120的位置的修改的平面视图。在图14中所示的示例中，电动车辆100包括前面107和在其中容纳各种设备的发动机室169。

电力接收单元110被配置成在纵向方向（前后方向）上关于电动车辆100的中心向前面107侧偏移。因此，能够最小化在电力传输单元220变得位于电动车辆100下方并且因此变得无法经由照相机120观察电力传输单元220时的电力传输单元220的位置与在电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对时电力传输单元220的位置之间的距离。

因此，图14中所示的示例还使得能够减少使得电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对所需要的工作负载。电动车辆100包括沿着电动车辆100的宽度方向布置的驱动轮（前轮）181和驱动轮（前轮）182。

电力接收单元110被配置在驱动轮181和182之间。因此，当存在与另一车辆等的侧面冲击时，电力接收单元110受到保护。

电动车辆100包括沿着电动车辆100的宽度方向布置的侧部件133和侧部件134，并且电力接收单元110被配置在侧部件133和134之间。因此，当存在与另一车辆等的侧面冲击时，电力接收单元110受到保护。

当从上方观察电动车辆100时，电力接收单元110位于发动机室169的区域内。在发动机室169中安装了驱动桥170、电力控制单元（PCU）壳体171和发动机176。

在图14所示的示例中，电力接收单元110和PCU壳体171通过缆线135连接。

具体地，换流器被安装在PCU壳体171中，并且在换流器和电力接收单元110中的次级线圈114之间连接缆线135。换流器将从次级线圈114供应的交流电流（AC电流）转换成直流电流（DC电流），以对电力存储装置150进行充电。

因为电力接收单元110和PCU壳体171都被安装在发动机室169中，所以能够最小化缆线123的长度。因此，能够减少在缆线135中的电损耗，并且改进充电效率。

将参考图1以及图15到图24B来描述用于使用电力供应设施200和充电机构来对电动车辆100进行充电的车辆充电系统。注意，虽然在上述示例中驾驶员通过操作来执行电力接收单元110和电力传输单元220的对准，但是可以如下述通过引导控制来执行电力接收单元110和电力传输单元220的对准。

参考图1，车辆电力供应系统10包括电动车辆100和电力供应设施200。电动车辆100包括电力接收单元110、照相机120和通信单元130。通信单元130是用于在电动车辆100和电力供应设施200之间的通信的通信接口。

电力供应设施200包括电力供应装置210、电力传输单元220、发光部230和通信单元240。电力供应装置210将从系统电力供应装置所供应的商业AC电力转换成高频电力，并且向电力传输单元220输出高频电力。由电力供应装置210生成的高频AC电力的频率例如为1兆赫到大约12兆赫。

电力传输单元220被固定在停车场或者泊车场的地面上，并且被配置为以非接触方式向电动车辆100的电力接收单元110传输从电力供应装置210供应的高频AC电力。多个发光部230被设置在电力传输单元220上，从而指示电力传输单元220的位置。发光部230的示例包括发光二极管（LED）。通信单元240是用于在电力供应设施200和电动车辆100之间的通信的通信接口。

当从电力供应设施200向电动车辆100供应电力时，有必要通过将电动车辆100引导到电力供应设施200来使电动车辆100的电力接收单元110和电力供应设施200的电力传输单元220对准。在图15到图24B所示的示例中，在两个步骤中执行其中电动车辆100被引导到电力供应设施200的停车控制。

在第一步骤中，基于由照相机120捕捉到的图像来检测在电动车辆100的电力接收单元110和电力供应设施200的电力传输单元220之间的位置关系，并且基于检测结果来控制车辆，使得电动车辆100被引导到电力传输单元220。更具体地，设置在电力传输单元220上的多个发光部230由照相机120来捕捉，并且通过图像识别来识别该多个发光部230的位置和定向。然后，基于图像识别的结果，识别在电力传输单元220和车辆之间的相对位置和定向，并且基于识别结果来将引导到电力传输单元220。

电力接收单元110和电力传输单元220彼此面对的区域小于车辆本体的底表面的区域。当电力传输单元220变得位于车辆本体下方并且变得无法经由照相机120来捕捉电力传输单元220的图像时，停车控制从第一步骤切换到第二步骤。在第二步骤中，从电力传输单元220向电力接收单元110供应电力，并且基于电力供应状态来检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离。基于该距离信息，车辆被控制为使得电力传输单元220和电力接收单元110彼此对准。

在第二步骤中从电力传输单元220传输的电力的幅度被设定得小于在电力传输单元220与电力接收单元110的对准完成之后从电力传输单元220向电力接收单元110供应的电力。在第二步骤中从电力传输单元220传输电力的原因在于检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离，并且为此目的，不需要在执行主电力供应操作时所要使用的高电力。

接下来，将描述在根据该实施例的车辆电力供应系统10中使用的非接触电力供应方法。在根据该实施例的车辆电力供应系统10中，通过谐振方法来将电力从电力供应设施200供应到电动车辆100。

图15是用于解释使用谐振方法的电力传输原理的示图。参考图15，在谐振方法中，如在两个音叉的谐振的情况下，由于在电磁场（近场）中具有相同的本征频率的两个LC谐振线圈的谐振而导致电力经由电磁场从一个线圈传输到另一个线圈。

具体地，初级线圈320被连接到高频AC电力源310，并且经由电磁感应将1兆赫到大约12兆赫的高频AC电力供应到被磁耦合到初级线圈320的初级自谐振线圈330。初级自谐振线圈330是使用线圈自身的感应和寄生电容的LC谐振器，并且初级自谐振线圈330经由电磁场（近场）随着具有与初级自谐振线圈330相同的谐振频率的次级自谐振线圈340而进行谐振。结果，经由电磁场将能量（电力）从初级自谐振线圈330传送到次级自谐振线圈340。磁耦合到次级自谐振线圈340的次级线圈350经由电磁感应接收传送到次级自谐振线圈340的能量（电力），并且然后该能量（电力）被供应到负载360。当指示初级自谐振线圈330和次级自谐振线圈340的谐振的强度的Q因子例如大于100时执行通过谐振方法的电力传输。

关于在图1和图15之间的对应，在图1中的电力接收单元110与次级自谐振线圈340和次级线圈350相对应，并且在图1中的电力传输单元220与初级线圈320和初级自谐振线圈330相对应。

图16是示出在距电流源（磁流源）的距离与电磁场的强度之间的关系的示图。参考图16，电磁场包括三个分量。曲线k1表示与距电磁波源的距离成反比并且被称为“辐射场”的分量。曲线k2表示与距电磁波源的距离的平方成反比并且被称为“感应场”的分量。曲线k3表示与距电磁波源的距离的立方成反比并且被称为“静态场”的分量。

这些分量具有其中电磁波的强度随着距电磁波源的距离急剧地降低的区域，并且在谐振方法中该近场（渐逝场）用于传输能量（电力）。具体地，利用近场，通过使得具有相同本征频率的一对谐振器（例如，一对LC谐振线圈）彼此谐振，能量（电力）从一个谐振器（初级自谐振线圈）传输到另一个谐振器（次级自谐振线圈）。因为近场并不远距离地传输能量（电力），所以与使用通过使用远距离地传输能量的“辐射场”传输能量（电力）的电磁波的情况相比，谐振方法能够以更低的能量损耗传输能量。

图17是示出图1所示的电动车辆100的细节的构造示图。参考图17，电动车辆100包括电力存储装置150、系统主继电器SMR1、升压转换器162、换流器164和166、电动发电机172和174、发动机176、电力分配机构177和驱动轮178。电动车辆100进一步包括次级自谐振线圈112、次级线圈114、整流器140、DC/DC转换器142、系统主继电器R2和电压传感器190。电动车辆100进一步包括控制器180、照相机120和通信单元130。

电动车辆100配备有作为电力源的电动发电机174和发动机176。发动机176和电动发电机172和174连接到电力分配机构177。电动车辆100由发动机176和电动发电机174中的至少一个所生成的驱动力来驱动。由发动机176生成的电力由电力分配机构177分配到两条路径。具体地，一条路径是到驱动轮178的电力传输路径，并且另一条路径是到电动发电机172的电力传输路径。

电动发电机172是AC旋转电机，并且其示例包括其中在转子中嵌入了永久磁体的三相AC同步马达。电动发电机172通过使用由电力分配机构177分配的从发动机176供应的动能来生成电力。当电力存储装置150的电荷状态（SOC）降低到预定值以下时，发动机176启动并且使得电动发电机172生成电力，由此对电力存储装置150进行充电。

电动发电机174也是AC旋转电机，并且如在电动发电机172的情况下，其示例包括其中在转子中嵌入永久磁体的三相AC同步马达。电动发电机174通过使用存储在电力存储装置150中的电力和由电动发电机172生成的电力中的至少一种来生成驱动力。由电动发电机174生成的驱动力被传输到驱动轮178。

当车辆制动或者在下坡上减小其加速度时，以动能和势能的形式存储在车辆中的机械能用于经由驱动轮178旋转电动发电机174，并且电动发电机174用作发电机。以该方式，电动发电机174用作通过将机械能转换成电力而生成制动作用力的再生制动器。由电动发电机174生成的电力被存储在电力存储装置150中。

电力分配机构177包括具有太阳齿轮、小齿轮、承载和环形齿轮的行星齿轮。小齿轮与太阳齿轮和环形齿轮啮合。承载可旋转地支撑小齿轮，并且连接到发动机176的曲轴。太阳齿轮连接到电动发电机172的旋转轴。环形齿轮连接到电动发电机174的旋转轴和驱动轮178。

电力存储装置150是可再充电DC电源，并且其示例包括二次蓄电池，诸如锂离子蓄电池和镍氢蓄电池。电力存储装置150存储从DC/DC转换器142供应的电力，并且存储由电动发电机172和174生成的电力。电力存储装置150向升压转换器162供应所存储的电力。大电容电容器能够用作电力存储装置150。电力存储装置150不受限制，只要用作能够暂时存储从电力供应设施备200（图1）供应的电力和由电动发电机172和174生成的电力并且能够向升压转换器162供应所存储的电力的电力缓冲器。

系统主继电器SMR1位于电力存储装置150和升压转换器162之间。当来自控制器180的信号SE1被激活时，系统主继电器SMR1将电力存储装置150电连接到升压转换器162，并且当信号SE1被去激活时，系统主继电器SMR1断开在电力存储装置150和升压转换器162之间的电力线。升压转换器162基于来自控制器180的信号PWC来将正线路PL2的电压升高到等于或者高于从电力存储装置150输出的电压的电压。升压转换器162的示例包括DC斩波电路。换流器164和166分别地被设置用于电动发电机172和174。换流器164根据来自控制器180的信号PWI1来驱动电动发电机172，并且换流器166根据来自控制器180的信号PWI2来驱动电动发电机174。换流器164和166的示例包括三相桥接电路。

次级自谐振线圈112是LC谐振线圈，并且通过经由电磁场随着电力供应设施200的初级自谐振线圈进行谐振而从电力供应设施200接收电力。次级自谐振线圈112的电容构件是跨线圈连接的电容器。基于在次级自谐振线圈112和电力供应设施200的初级自谐振线圈之间的距离、初级自谐振线圈和次级自谐振线圈112的谐振频率等来适当地设定次级自谐振线圈112的匝数，使得指示初级自谐振线圈和次级自谐振线圈112的谐振强度的Q因子（例如Q>100）、指示在其间的耦合度的卡帕值等变大。

次级线圈114与次级自谐振线圈112共轴配置，并且能够经由电磁感应而被磁耦合到次级自谐振线圈112。次级线圈114经由电磁感应接收由次级自谐振线圈112接收到的电力以向整流器140输出该电力。次级自谐振线圈112和次级线圈114形成图1所示的电力接收单元110。

整流器140对由次级线圈114接收到的AC电力进行整流。基于来自控制器180的信号PWD，DC/DC转换器142将由整流器140整流的电力转换成电力存储装置150的电压电平，并且向电力存储装置150输出该电力。系统主继电器SMR2位于DC/DC转换器142和电力存储装置150之间。当来自控制器180的信号SE2被激活时，系统主继电器SMR2将电力存储装置150电连接到DC/DC转换器142，并且当信号SE2被去激活时，系统主继电器SMR2断开在电力存储装置150和DC/DC转换器142之间的电力线。电压传感器190检测在整流器140和DC/DC转换器142之间的电压VH，并且向控制器180输出检测值。

控制器180基于加速器的操作量、车辆速度和来自其它各种传感器的信号来分别生成用于驱动升压转换器162以及电动发电机172和174的信号PWC、PWI1和PWI2。控制器180分别地向升压转换器162以及换流器164和166输出所生成的信号PWC、PWI1和PWI2。当车辆在运行时，控制器180激活信号SE1以打开系统主继电器SMR1，并且去激活信号SE2以关闭系统主继电器SMR2。

当从电力供应设施200（图1）向电动车辆100供应电力时，控制器180从照相机120接收由照相机120捕捉到的图像。另外，控制器180经由通信单元130从电力供应设施200接收有关从电力供应设施200输出的电力（电压和电流）的信息，并且从电压传感器190接收由电压传感器190检测到的电压VH的检测值。控制器180基于这些数据通过稍后要描述的方法来执行车辆的停车控制，使得车辆而被引导到电力供应设施200的电力传输单元220（图1）。

当完成了用于引导到电力传输单元220的停车控制完成时，控制器180经由通信单元130向电力供应设施200传输用于供应电力的指令，并且激活信号SE2以打开系统主继电器SMR2。然后，控制器180生成用于驱动DC/DC转换器142的信号PWD，并且向DC/DC转换器142输出所生成的信号PWD。

图18是在图17中示出的控制器180的功能框图。参考图18，控制器180包括智能停车辅助（IPA）-电子控制单元（ECU）410、电力转向装置（EPS）420、电动发电机（MG）-ECU 430、电子控制制动器（ECB）440、电动停车制动器（EPB）450、谐振ECU 460和混合动力车辆（HV）-ECU 470。

当车辆的操作模式是充电模式时，IPA-ECU 410基于从照相机120接收的图像信息执行用于将车辆引导到电力供应设施200的电力传输单元220（图1）的引导控制（第一引导控制）。具体地，IPA-ECU 410基于从照相机120接收到的图像信息来识别电力传输单元220。电力传输单元220设置有示出电力传输单元220的位置和定向的多个发光部230。IPA-ECU 410基于由照相机120捕捉到的多个发光部230的图像来识别在车辆和电力传输单元220之间的位置关系（粗略估计的距离和定向）。基于识别的结果，IPA-ECU 410向EPS 420输出指令，以在适当的方向上将车辆引导到电力传输单元220。

当车辆接近电力传输单元220以使得电力传输单元220位于车辆本体下方并且照相机120变得无法捕捉电力传输单元220时，IPA-ECU410基于从照相机120接收到的图像信息来向HV-ECU 470提供引导控制（第一引导控制）结束的通知。在第一引导控制期间，EPS 420根据从IPA-ECU 410发送的指令来执行转向的自动控制。

MG-ECU 430根据从HV-ECU 470发送的指令来控制电动发电机172和174以及升压转换器162。具体地，MG-ECU 430生成用于驱动电动发电机172和174以及升压转换器162的信号，并且向换流器164和166以及升压转换器162输出该信号。

ECB 440根据从HV-ECU 470发送的指令来控制车辆的制动。具体地，ECB 440根据从HV-ECU 470发送的指令来控制液压制动器，并且使用电动发电机174来执行对液压制动器和再生制动器的协作控制。EPB 450根据从HV-ECU 470发送的指令来控制电动停车制动器。

谐振ECU 460经由通信单元130从电力供应设施200接收有关从电力供应设施200（图1）输出的电力的信息。谐振ECU 460从电压传感器190（图17）接收指示由车辆接收到的电力的电压的电压VH的检测值。谐振ECU 460通过例如将电压VH与从电力供应设施200传输的电力的电压作比较来检测在电力供应设施200的电力传输单元220和车辆的电力接收单元110之间的距离。

具体地，虽然如在图19中所示，初级侧电压（从电力供应设施200输出的电压）是恒定的，但是如在图20中所示，次级侧电压（由电动车辆100接收到的电力的电压）根据在电力供应设施200的电力传输单元220和电动车辆100的电力接收单元110之间的距离L而改变。因此，能够通过预先测量图19和图20所示在初级侧电压和次级侧电压之间的关系来准备映射等，以例如基于指示次级侧电压的电压VH的检测值来检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离。

注意，如在图21中所示，初级侧电流（从电力供应设施200输出的电流）也根据在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离L而改变，并且因此可以通过使用该关系，基于从电力供应设施200输出的电流的检测值来检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离。

再次参考图18，当谐振ECU 460检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离时，谐振ECU 460向HV-ECU 470输出距离信息。当谐振ECU 460从HV-ECU 470接收到开始充电的指令时，谐振ECU 460通过激活对系统主继电器SMR2输出的信号SE2来打开系统主继电器SMR2。然后，谐振ECU 460生成用于驱动DC/DC转换器142的信号，并且向DC/DC转换器142输出所生成的信号。

当车辆的操作模式是驱动模式时，HV-ECU 470根据加速器踏板和/或制动踏板的操作状态、车辆的驱动状态等向MG-ECU 430和ECB440输出控制指令。当驾驶员通过例如操作停车制动器开关而提供用于激活停车制动器的指令时，HV-ECU 470向EPB 450输出进行操作的指令。

另一方面，当车辆的操作模式是充电模式时，HV-ECU 470经由通信单元130建立与电力供应设施200（图1）的通信，并且经由通信单元130向电力供应设施200输出用于激活电力供应设施200的激活指令。当电力供应设施200被激活时，HV-ECU 470经由通信单元130向电力供应设施200输出用于打开设置在电力供应设施200的电力传输单元220上的发光部230的指令。当发光部230被打开时，HV-ECU470经由通信单元130向电力供应设施200输出引导控制指示信号，该引导控制指示信号指示正在执行用于将电动车辆100引导到电力传输单元220的引导控制，并且另外，HV-ECU 470向IPA-ECU 410输出用于使用从照相机120提供的图像信息执行引导控制（第一引导控制）的指令。

另外，当HV-ECU 470从IPA-ECU 410接收到第一引导控制结束的通知时，HV-ECU 470使用有关在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离的信息来执行引导控制（第二引导控制）。具体地，HV-ECU 470从谐振ECU 460接收有关在电力供应设施200的电力传输单元220和车辆的电力接收单元110之间的距离的信息，并且基于该距离信息，HV-ECU 470向MG-ECU 430和ECB 440输出分别控制车辆的驱动和制动的指令，使得最小化在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离。

注意，例如基于下述事实来确定在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离是否被最小化，该事实是指：从谐振ECU 460接收到的在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离L的导数如在图22中所示变为零。

再次参考图18，当电力传输单元220和电力接收单元110的对准完成时，HV-ECU 470向EPB 450输出进行操作的指令，并且此后，HV-ECU 470经由通信单元130向电力供应设施200输出用于开始从电力供应设施200供应电力的指令，并且向谐振ECU 460输出用于开始充电的指令。

在控制器180中，当车辆的操作模式变成充电模式时，HV-ECU470经由通信单元130建立与电力供应设施200的通信，并且经由通信单元130向电力供应设施200传输用于激活电力供应设施200的激活指令。当根据激活指令激活电力供应设施200时，HV-ECU 470经由通信单元130向电力供应设施200传输用于打开发光部230的指令。当在电力传输单元220上的发光部230被打开时，HV-ECU 470经由通信单元130向电力供应设施200传输引导控制指示信号，并且另外，HV-ECU 470向IPA-ECU 410输出用于使用从照相机120提供的图像信息执行引导控制（第一引导控制）的指令。

当IPA-ECU 410接收到来自HV-ECU 470的指令时，IPA-ECU 410基于从照相机120接收到的图像信息来执行引导控制（第一引导控制），并且向EPS 420输出用于执行转向的自动控制的指令。当车辆接近电力传输单元220以使得电力传输单元220位于车辆本体下方并且变得无法经由照相机120识别电力传输单元220时，IPA-ECU 410向HV-ECU 470提供第一引导控制结束的通知。

同时，谐振ECU 460根据引导控制指示信号经由通信单元130从电力供应设施200接收有关从电力供应设施200输出的电力的信息（该电力低于在如上所述完成停车控制之后供应的电力），并且谐振ECU460从电压传感器190接收直视由电动车辆100接收到的电力的电压的电压VH的检测值。然后，谐振ECU 460基于从电力供应设施200向电动车辆100的电力供应的状态来估计在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离，并且向HV-ECU 470输出距离信息。当HV-ECU470从IPA-ECU 410接收基于从照相机120提供的图像信息而执行的第一引导控制结束的通知时，HV-ECU 470基于从谐振ECU 460接收到的、有关在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离的信息来执行引导控制（第二引导控制），并且向MG-ECU 430和ECB 440输出用于执行车辆的驱动和制动的自动控制的指令。

当第二引导控制完成电力传输单元220和电力接收单元110的对准时，HV-ECU 470向EPB 450输出进行操作的指令，并且此后，HV-ECU 470经由通信单元130，向电力供应设施200输出用于开始供应电力的指令，并且向谐振ECU 460输出用于开始充电的指令。以该方式，开始从电力供应设施200到电动车辆100的实质性电力供应。

图23是图1所示的电力供应设施200的功能框图。参考图23，电力供应设施200包括AC电源250、高频AC电力驱动器260、初级线圈222、初级自谐振线圈224、电压传感器272、电流传感器274、发光部230、通信单元240和ECU 270。

AC电源250是设置在车辆外部的电源，AC电力源250例如是系统电源。高频AC电力驱动器260将从AC电源250接收到的电力转换成高频AC电力，并且向初级线圈222供应该高频AC电力。由高频AC电力驱动器260生成的高频AC电力的频率例如是1兆赫到大约12兆赫。

初级线圈222与初级自谐振线圈224共轴设置，并且能够经由电磁感应被磁耦合到初级自谐振线圈224。初级线圈222经由电磁感应向初级自谐振线圈224供应从高频AC电力驱动器260供应的高频AC电力。

初级自谐振线圈224如在电动车辆100的次级自谐振线圈112的情况下是LC谐振线圈，并且通过经由电磁场随着电动车辆100的次级自谐振线圈112进行谐振而向电动车辆100传输电力。初级自谐振线圈224的电容构件也是跨线圈连接的电容器。还基于在电动车辆100的初级自谐振线圈224和次级自谐振线圈112之间的距离、初级自谐振线圈224和次级自谐振线圈112的谐振频率等来适当地设定初级自谐振线圈224的匝数。从而Q因子（例如Q>100）、耦合度k等变大。

初级自谐振线圈224和初级线圈222形成图1所示的电力传输单元220。发光部230和通信单元240如参考图1所述。电压传感器272检测从高频AC电力驱动器260输出的电压VS，并且向ECU 270输出检测值。电流传感器274检测从高频AC电力驱动器260输出的电流IS，并且向ECU 270输出检测值。

当ECU 270经由通信单元240从电动车辆100接收激活指令时，ECU 270激活电力供应设施200。当ECU 270经由通信单元240从电动车辆100接收用于打开发光部230的打开指令时，ECU 270打开发光部230。当ECU 270经由通信单元240从电动车辆100接收用于供应电力的指令时，ECU 270控制高频AC电力驱动器260的输出，使得从电力供应设施200供应到电动车辆100的电力变得等于目标值。

在ECU 270经由通信单元240接收来自电动车辆100的引导控制指示信号时，ECU 270经由通信单元240向电动车辆100传输电力供应设施200的电力信息，该电力供应设施200的电力信息包括从电压传感器272发送的电压VS的检测值和从电流传感器274发送的电流IS的检测值。在ECU 270接收引导控制指示信号时，ECU 270控制高频AC电力驱动器260的输出，使得输出低于在根据用于供应电力的指令的电力供应操作期间所供应的电力的预定电力。

图24A和图24B是用于解释由电动车辆100的控制器180和电力供应设施200的ECU 270执行的车辆引导控制的流程图。以预定间隔或者每当满足预定条件（一个或者多个）时执行这些流程图的过程。

参考图24A和图24B，在电动车辆100中，控制器180确定车辆的操作模式是否是充电模式（步骤S10）。当操作模式是非充电模式（即，驱动模式）（在步骤S10中“否”）时，控制器180前进到步骤S120而不执行随后的步骤系列。

当在步骤S10中确定了操作模式是充电模式（在步骤S10中“是”）时，控制器180建立在车辆的通信单元130和电力供应设施200的通信单元240之间的通信，并且经由通信单元130向电力供应设施200传输用于激活电力供应设施200的激活指令（步骤S20）。随后，当存在打开设置在电力供应设施200的电力传输单元220上的发光部230的请求时（在步骤S25中“是”），控制器180经由通信单元130向电力供应设施200传输用于打开发光部230的指令（步骤S30）。然后，控制器180经由通信单元130向电力供应设施200传输指示正在执行用于将车辆引导到电力传输单元220的引导控制的引导控制指示信号，并且控制器180继续传输引导控制指示信号，直至电力传输单元220和电力接收单元110的对准完成（步骤S40）。

然后，控制器180通过上述方法基于从照相机120提供的图像信息来执行引导控制（第一引导控制）（步骤S50）。继续该第一引导控制，直至电动车辆100接近电力供应设施200以使得电力传输单元220位于车辆本体下方，并且变得无法基于从照相机120提供的图像信息来识别电力传输单元220（步骤S60）。

当变得无法基于从照相机120提供的图像信息来识别电力传输单元220（在步骤S60中YES）时，控制器180基于从电力供应设施200传输的电力信息（从电力供应设施200输出的电压和电流）通过上述方法来估计在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离。控制器180基于距离信息来执行引导控制（第二引导控制）（步骤S70），该距离信息是通过基于从电力传输单元220向电力接收单元110的电力供应的状态进行估计所获得的。

在第二引导控制期间，控制器180基于在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离的导数通过上述方法来确定在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离是否已经被最小化（步骤S80）。当确定了在电力接收单元220和电力接收单元110之间的距离已经最小化（在步骤S80中“是”）时，控制器180停止车辆并且激活电动停车制动器（步骤S90）。

然后，控制器180经由通信单元130向电力供应设施200传输用于执行从电力供应设施200到电动车辆100的实质性电力供应的指令（步骤100）。控制器180还打开系统主继电器SMR2，并且驱动DC/DC转换器142来执行充电控制，以对电力存储装置150进行充电（步骤S110）。

在另一方面，在电力供应设施200中，当通信单元240接收从电动车辆100传输的激活指令（在步骤S200中的是）时，ECU 270激活电力供应设施200（步骤S210）。随后，当通信单元240接收从电动车辆100传输的用于打开发光部230的指令（在步骤S220中“是”）时，ECU 270打开发光部230（步骤S230）。接下来，当通信单元240接收从电动车辆100传输的引导控制指示信号（在步骤S240中“是”）时，ECU 270控制高频AC电力驱动器260的输出，使得低于在充电操作期间输出的电力的预定电力被输出（步骤S250）。

在ECU 270接收引导控制指示信号时，ECU 270经由通信单元240向电动车辆100传输指示从电力供应设施200输出的电压的振幅的从电压传感器272发送的电压VS的检测值以及指示从电力供应设施200输出的电流的振幅的从电流传感器274发送的电流IS的检测值作为电力供应设施200的电力信息（步骤S260）。

当通信单元240接收从电动车辆100传输的用于供应电力的指令（在步骤S270中“是”）时，ECU 270控制高频AC电力驱动器260的输出，使得车辆充电电力被输出（步骤S280）。

如上所述，在图15到图24B所示的引导控制中，以两个步骤执行电动车辆100的停车控制。在第一步骤中，基于从安装在车辆上的照相机120提供的图像信息来检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的位置关系，并且基于检测结果来控制车辆，使得车辆被引导到电力传输单元220（第一引导控制）。在第二步骤中，基于从电力传输单元220向电力接收单元110的电力供应状态来检测在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离L。当车辆接近电力传输单元220而使得电力传输单元220变得位于车辆本体下方并且照相机120变得无法捕捉电力传输单元220时，基于从电力传输单元220向电力接收单元110的电力供应状态检测到的关于在电力传输单元220和电力接收单元110之间的距离的信息来控制车辆，使得执行电力传输单元220和电力接收单元110的对准（第二引导控制）。这使得能够在不安装大型设施的情况下执行电力供应设施200的电力传输单元220和安装在车辆上的电力接收单元110的对准。因此，根据图15到图24B所示引导控制，能够在确保将车辆停在电力供应设施200处的准确度的同时获得构造简单的车辆电力供应系统10。

另外，在图15到图24B所示的引导控制中，当在电力供应设施200和电动车辆100之间的距离很大时，执行使用图像信息的引导控制（第一引导控制），并且在电力供应设施200和电动车辆100之间的距离变小之后，执行使用需要来自电力传输单元220的电力传输的距离信息的引导控制（第二引导控制）。在第二引导控制期间通过电力传输单元220输出的电力低于在开始充电控制之后输出的电力。因此，根据图15到图24B所示的引导控制，能够最小化电力消耗。具体地，根据该实施例的电动车辆100，从电力传输单元220变得在可视区域R外时到电力传输单元220和电力接收单元110彼此面对时行进的距离很小，从而其间执行使用距离信息的引导控制的时间段减小，并且能够最小化在使用距离信息执行的引导控制期间所使用的电力。

根据该实施例的电动车辆100，在对准电力接收单元110和电力传输单元220的过程中其间电力传输单元220在照相机120的可视区域R之外的时期段被最小化。使用图像信息的引导控制（第一引导控制）的引导准确度高于使用距离信息的引导控制（第二引导控制）的引导准确度。为此，根据该实施例的电动车辆100，在对准电力接收单元110和电力传输单元220的过程中其间执行使用图像信息的引导控制的时间段增加，使得能够获得高的对准准确度。

另外，当开始使用距离信息的引导控制时，当从上方观察时，电力接收单元110和电力传输单元220部分地彼此重叠，使得还能够改进使用距离信息的引导控制的引导准确度。

另外，根据图15到图24B所示的引导控制，通过从接收来自电力供应设施200的电力的电动车辆100传输的指令来激活电力供应设施200，并且通过从电动车辆100传输的指令来打开发光部230。因此，根据图15到图24B所示的引导控制，在不执行充电时的电力浪费被抑制。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中，当电力传输单元220变得位于照相机120的盲点中时，将控制从使用从照相机120提供的图像信息的第一引导控制切换到使用距离信息的第二引导控制，但是可以在电力传输单元220的预定距离内车辆接近电力传输单元220时将控制从第一引导控制切换到第二引导控制。以上预定距离可以例如被设定为其中电力接收单元110可以从电力传输单元220接收电力的距离。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中，电力供应设施200的电力信息被传输到电动车辆100并且基于电力信息在车辆侧生成距离信息，但是可以基于从电力供应设施200输出的电流或者通过从电动车辆100向电力供应设施200传输由车辆接收到的电力而在电力供应设施200侧生成距离信息，并且然后将该距离信息传输到电动车辆100。替代地，电力供应设施200可以具有距离信息，并且可以在电力供应设施200侧进行基于距离信息的关于第二引导控制是否完成的确定。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中，在第一引导控制期间驾驶员操作加速器和制动器，并且在第二引导控制期间自动地操作加速器和制动器，但是还可以在第一引导控制期间自动地操作加速器和制动器，或者替代地，还可以在第二引导控制期间由驾驶员操作加速器和制动器。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中，照相机120被配置在车辆的后部处，但是照相机120被配置处于的位置不限于车辆的后部。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中通过谐振方法以非接触方式将电力从电力供应设施200传输到电动车辆100，但是将电力从电力供应设施200传输到电动车辆100的方法不限于谐振方法，而可以是另一种非接触电力传输方法，诸如使用电磁感应的电力传输方法或者使用微波的电力传输方法。而且在这些电力传输方法中，能够基于从电力供应设施到车辆的电力供应状态来估计在电力传输单元和电力接收单元之间的距离。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中使用发光部230通过图像识别来识别电力传输单元220的位置和定向，但是可以在不设置发光部分230的情况下通过图像识别来识别电力传输单元220的轮廓等。当如在图15到图24B所示的引导控制的情况下设置发光部230时，即使在夜间也能够识别电力传输单元220的位置和定向。

虽然在图15到图24B所示的引导控制中通过使得一对自谐振线圈彼此谐振来传输电力，但是由高介电常数材料制成的高介电常数材料盘可以替代自谐振线圈被用作谐振器。

虽然在电动车辆是串并联混合动力车辆的情况下进行了图15到图24B所示的引导控制的描述，在该串并联混合动力车辆中电力分配机构177分配来自发动机176的动力以传输到驱动轮178和电动发电机172，但是本发明可以适用于其它类型的混合动力车辆。具体地，例如，本发明可以适用于其中发动机176仅用于驱动电动发电机172并且仅由电动发电机174来生成用于驱动车辆的驱动力的所谓的串联混合动力车辆，适用于其中在由发动机176生成的动能中仅再生能量作为电能被回收的混合动力车辆，适用于其中发动机功能用作基本动力源并且马达根据需要辅助发动机的马达辅助混合动力车辆。

本发明还可以适用于未配备发动机176并且仅仅利用电力运行的纯电动车辆和除了电力存储装置150之外进一步包括燃料蓄电池作为DC电源的燃料蓄电池车辆。本发明还能够适用于未配备升压转换器162的电动车辆和未配备DC/DC转换器142的电动车辆。

在图15到图24B所示的引导控制中，照相机120和IPA-ECU 410形成本发明的“第一检测装置”（第一检测部），并且IPA-ECU 410和EPS 420形成本发明的“第一引导控制装置”（第一引导控制部）。谐振ECU 460用作本发明的“第二检测装置”（第二检测部），并且HV-ECU 470、MG-ECU 430和ECB 440形成本发明的“第二引导控制装置”（第二引导控制部）。

照相机120用作本发明的“图像捕捉装置”，并且IPA-ECU 410用作本发明的“图像识别部”。通信单元130和240形成本发明的“通信装置”，并且初级自谐振线圈224用作本发明的“电力传输线圈”。次级自谐振线圈112用作本发明的“电力接收线圈”，并且谐振ECU 460用作本发明的“距离估计部”。EPS 420用作本发明的“第一控制部”，并且MG-ECU 430和ECB 440形成本发明的“第二控制部”。高频AC电力驱动器260和ECU 270形成本发明的“电力控制部”。

应该理解，在本说明中描述的实施例不是限制性的而是仅仅是示例。本发明的范围不由以上实施例的说明而是由权利要求来确定，并且意在涵盖在权利要求及其等价形式的范围内作出的所有的修改。

本发明能够适用于电动车辆，并且具体地适当地适用于以非接触方式从设置在车辆外部的电力传输线圈接收电力的电动车辆。

Claims

1.一种以非接触方式从设置在车辆外部的电力传输线圈接收电力的车辆，所述车辆的特征在于包括：

电力接收线圈，所述电力接收线圈被配置在所述车辆的底部，并且经由电磁场谐振来从所述电力传输线圈接收电力；

图像捕捉器件，所述图像捕捉器件用于捕捉从所述车辆来看位于外部的图像；以及

显示单元，所述显示单元用于显示由所述图像捕捉器件所捕捉到所述车辆外部的视图，

其中，所述电力接收线圈被配置在：相对于所述车辆的纵向方向上的所述底部的中心，而朝着在上面配置有所述图像捕捉器件的外围面偏移的位置处。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述图像捕捉器件被配置在所述车辆的背面处，并且

所述电力接收线圈被配置在：相对于所述车辆的纵向方向上的所述底部的中心，而朝着所述背面偏移的位置处。

3.根据权利要求2所述的车辆，进一步包括：在所述车辆的宽度方向上彼此隔开的一对后轮，

其中，所述电力接收线圈被配置在所述后轮之间。

4.根据权利要求3所述的车辆，进一步包括：

适配于所述电力接收线圈的中空线轴；以及

配置在所述线轴的内部的电气器件。

5.根据权利要求1到4中的任何一项所述的车辆，进一步包括：沿着所述车辆的宽度方向布置的、均在所述车辆的纵向方向上延伸的第一侧面机架和第二侧面机架，

其中，所述电力接收线圈被配置在所述第一侧面机架和所述第二侧面机架之间。

6.根据权利要求1到5中的任何一项所述的车辆，进一步包括：安装在所述车辆中的蓄电池，

其中，所述蓄电池被配置在所述电力接收线圈的上方。

7.根据权利要求1到6中的任何一项所述的车辆，其中，所述电力接收线圈被配置为与所述车辆的侧围相间隔开。

8.根据权利要求1到7中的任何一项所述的车辆，其中，所述电力接收线圈位于在所述车辆的宽度方向上的所述车辆的中心处。

9.根据权利要求1到7中的任何一项所述的车辆，进一步包括：

发动机；以及

排气管道，所述排气管道连接到所述发动机，

其中，所述排气管道被配置在所述底部处并且被配置在所述车辆的一个横向侧上，并且所述电力接收线圈被配置在所述车辆的另一个横向侧上。

10.根据权利要求1到9中的任何一项所述的车辆，进一步包括：

第一检测部，所述第一检测部用于检测在包括所述电力传输线圈的电力传输单元与包括所述电力接收线圈的电力接收单元之间的位置关系；

第一引导控制部，所述第一引导控制部基于所述第一检测部的检测结果来控制所述车辆，使得所述车辆被引导到所述电力传输单元；

第二检测部，所述第二检测部基于从所述电力传输单元到所述电力接收单元的电力供应状态，来检测在所述电力传输单元和所述电力接收单元之间的距离；以及

第二引导控制部，当所述第一引导控制部使得所述车辆在所述电力传输单元的预定距离内接近所述电力传输单元时，所述第二引导控制部基于所述第二检测部的检测结果来控制所述车辆，使得所述电力传输单元和所述电力接收单元进行对准。