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WO2014087823A1 - 非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電方法 - Google Patents

非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電方法 Download PDF

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WO2014087823A1
WO2014087823A1 PCT/JP2013/080773 JP2013080773W WO2014087823A1 WO 2014087823 A1 WO2014087823 A1 WO 2014087823A1 JP 2013080773 W JP2013080773 W JP 2013080773W WO 2014087823 A1 WO2014087823 A1 WO 2014087823A1
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WO
WIPO (PCT)
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charging
remaining capacity
unit
battery
parking
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/080773
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正希 今野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Priority to JP2014551017A priority patent/JP6090333B2/ja
Priority to US14/649,097 priority patent/US9446675B2/en
Priority to EP13861279.1A priority patent/EP2928046B1/en
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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the present invention relates to a contactless power supply device, a contactless power supply system, and a contactless power supply method.
  • Non-contact power supply device that has a power receiving coil and charges a battery mounted on an electric vehicle or the like in a non-contact manner by magnetic coupling between the power receiving coil and a power transmitting coil provided on the ground (Patent Document). 1).
  • the non-contact power feeding device for example, after the user performs alignment between the power transmission coil and the power receiving coil, the non-contact power feeding is started by operating the charge start switch.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and the object thereof is a non-contact power supply device, a non-contact power supply system, and a non-contact power supply method capable of further improving convenience. Is to provide.
  • the contactless power supply device detects the remaining capacity of the battery included in the vehicle, and determines whether or not to start the battery charging operation based on whether the detected remaining capacity is equal to or less than a charging start threshold. If it is determined and it is determined to start the charging operation, the charging operation is started.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a contactless power supply system including a contactless power supply apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a detailed configuration of the transmission unit and the reception unit illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the non-contact power feeding method according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing another example of the non-contact power feeding method according to the first embodiment, and shows processing executed when the vehicle is stopped in the parking space.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a contactless power supply system including a contactless power supply apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the non-contact power feeding method according to the second embodiment.
  • the contactless charging system 1 includes a contactless power supply device 201 as a vehicle side unit mounted on a vehicle 200 and a ground side unit 100.
  • the non-contact charging system 1 is a system that supplies power from the ground unit 100 to the non-contact power supply apparatus 201 in a non-contact manner and charges a battery 28 provided in the vehicle 200.
  • the ground side unit 100 is installed in a power supply stand or a parking lot.
  • the ground side unit 100 supplies electric power from the power transmission coil 12 to the power receiving coil 22 described later by non-contact power feeding in a state where the vehicle 200 is parked at a predetermined parking position.
  • the ground side unit 100 includes a power control unit 11, a power transmission coil 12, a reception unit 13, a wireless communication unit 14, and a control unit 15.
  • the power control unit 11 is a circuit for converting AC power transmitted from the AC power source 300 into high-frequency AC power and transmitting the AC power to the power transmission coil 12.
  • the power control unit 11 includes a rectification unit 111, a PFC (Power Factor Correction) circuit 112, an inverter 113, and a sensor 114.
  • PFC Power Factor Correction
  • the rectifying unit 111 is a circuit that is electrically connected to the AC power supply 300 and rectifies the output AC power from the AC power supply 300.
  • the PFC circuit 112 is a circuit for improving the power factor by rectifying the output waveform from the rectifying unit 111, and is connected between the rectifying unit 111 and the inverter 113.
  • the inverter 113 is a power conversion circuit including a PWM control circuit having a smoothing capacitor and a switching element such as an IGBT.
  • the inverter 113 converts the DC power into high-frequency AC power based on the switching control signal from the control unit 15 and supplies it to the power transmission coil 12.
  • the sensor 114 is connected between the PFC circuit 112 and the inverter 113, and detects a current and a voltage flowing between the PFC circuit 112 and the inverter 113.
  • the power transmission coil 12 is a coil for supplying power in a non-contact manner to the power reception coil 22 mounted on the vehicle 200, and is, for example, circular (including an ellipse) in a direction parallel to the road surface of the parking space, or It is wound in a polygonal shape.
  • the power transmission coil 12 is provided in the parking space. Specifically, the power transmission coil 12 is provided so as to be positioned directly below the power reception coil 22 while keeping a distance from the power reception coil 22 when the vehicle 200 is parked at a predetermined parking position in the parking space. .
  • the receiving unit 13 is a sensor having a receiving antenna and detects a magnetic field near the receiving antenna.
  • the receiving unit 13 receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 23 of the vehicle 200.
  • the frequency of the electromagnetic wave used for communication between the reception unit 13 and the transmission unit 23 is a frequency within a frequency band used in a vehicle peripheral device such as an intelligent key (registered trademark) or a frequency in the vicinity of this frequency band. It can be.
  • a communication method suitable for a short distance is used for communication between the reception unit 13 and the transmission unit 23.
  • the wireless communication unit 14 performs bidirectional communication with the wireless communication unit 24 mounted on the vehicle 200.
  • the frequency of the electromagnetic wave used for communication between the wireless communication unit 14 and the wireless communication unit 24 is a frequency used in the vehicle peripheral device in consideration of interference with the vehicle peripheral device such as an intelligent key (registered trademark). A higher frequency is set.
  • a communication method suitable for a long distance such as various wireless LAN methods is used.
  • the control unit 15 controls the entire ground side unit 100. Specifically, the control unit 15 controls the power control unit 11 and the wireless communication unit 14. The control unit 15 transmits a control signal for starting power supply from the ground side unit 100 to the vehicle 200 side by communication between the wireless communication unit 14 and the wireless communication unit 24, or from the ground side unit 100. A request signal for receiving power is received from the vehicle 200 side. The control unit 15 performs switching control of the inverter 113 based on the detection current of the sensor 114 and controls electric power transmitted from the power transmission coil 12.
  • the non-contact power supply apparatus 201 includes a power receiving coil 22, a transmission unit 23, a wireless communication unit 24, a control unit 25, a rectification unit 26, a relay unit 27, a battery 28, and an inverter 29 as vehicle-side units.
  • the motor 30 and the notification unit 32 are provided.
  • the power receiving coil 22 is a coil that receives power from the power transmitting coil 12 of the ground unit 100 in a non-contact manner. Power receiving coil 22 is provided on the bottom surface of vehicle 200. Similarly to the power transmission coil 12, the power reception coil 22 is wound, for example, in a circular shape (including an ellipse) or a polygonal shape in a direction parallel to the road surface in the parking space.
  • the power receiving coil 22 is provided so as to be positioned immediately above the power transmission coil 12 while maintaining a distance from the power transmission coil 12 when the vehicle 200 is parked at a predetermined parking position in the parking space.
  • the transmission unit 23 is a sensor including a transmission antenna, and transmits electromagnetic waves to the reception unit 13.
  • the wireless communication unit 24 performs bidirectional communication with the wireless communication unit 14 provided on the ground unit 100 side.
  • the rectifying unit 26 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 27 includes a relay switch that is switched on and off under the control of the control unit 25. By turning off the relay switch, the high-power system including the battery 28, the power receiving coil 22 that serves as a charging circuit unit, and the rectification unit 26 has a function of disconnecting from the weak electric system including H.26.
  • the battery 28 serves as a power source for the vehicle 200, and is configured by connecting a plurality of secondary batteries.
  • the inverter 29 is a control circuit such as a PWM control circuit having a switching element such as an IGBT.
  • the inverter 29 converts the DC power output from the battery 28 into AC power based on the switching control signal and supplies the AC power to the motor 30.
  • the motor 30 is composed of, for example, a three-phase AC motor, and is a drive source for driving the vehicle 200.
  • the control unit 25 controls the switching of the wireless communication unit 24 and the inverter 29.
  • the control unit 25 includes a remaining capacity detection unit (remaining capacity detection unit) 25a, a charge start determination unit (charge start determination unit) 25b, a charge control unit (charge control unit) 25c, and a parking start determination unit (parking start determination). Means) 25d.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity of the battery 28 of the vehicle 200 parked in the parking space where the power transmission coil 12 is provided, that is, the parking space designated by the ground unit 100.
  • the remaining capacity detection unit 25a calculates the remaining capacity from, for example, the battery voltage, or calculates the remaining capacity from the charge / discharge balance.
  • the charging start determination unit 25b applies charging operation to the battery 28, for example, high-frequency power to the power transmission coil 12 based on whether the remaining capacity detected by the remaining capacity detection unit 25a is equal to or less than a charging start threshold. It is determined whether or not to start the operation. Specifically, the charging start determination unit 25b determines to start the charging operation when the remaining capacity of the battery 28 is equal to or less than the charging start threshold, and performs the charging operation when the remaining capacity of the battery 28 is greater than the charging start threshold. Judge not to start.
  • the charging control unit 25c starts the charging operation when the charging start determining unit 25b determines that the charging operation is started. Specifically, when it is determined by the charging start determination unit 25b that the charging operation is started, the charging control unit 25c controls the wireless communication unit 24 and transmits a control signal to the ground side unit 100 to receive power. To do. The control signal is received by the wireless communication unit 14 of the ground-side unit 100, and the control unit 15 controls the power control unit 11 to apply high-frequency power to the power transmission coil 12. In addition, when the charging start determination unit 25b determines that the charging operation is started, the charging control unit 25c turns on the relay unit 27 and controls the non-contact power feeding apparatus 201 to a state where power can be received.
  • the parking start determination unit 25d determines whether or not the vehicle 200 has started parking.
  • the parking start determination unit 25d determines whether or not the vehicle 200 has started parking based on, for example, GPS information and map information. That is, the parking start determination unit 25d specifies the position of the vehicle 200 from the GPS information, and determines that the vehicle 200 has started parking when the specified position approaches the position of the ground-side unit 100.
  • the parking start determination unit 25d may determine that the vehicle 200 has started parking when it detects that the shift position has moved to the rear (reverse) position, or the vehicle speed is equal to or lower than a certain speed. It may be determined that the vehicle has started parking.
  • the notification unit 32 includes a display device of a navigation system, a warning lamp, and a speaker provided at a position where the driver can visually recognize.
  • the notification unit 32 provides various types of information to the driver based on the signal from the control unit 25.
  • the receiving unit 13 includes four receiving antennas 13a to 13d.
  • the four receiving antennas 13a to 13d are located at the same distance from the center point of the power transmitting coil 12 around the power transmitting coil 12, and each of the receiving antennas 13a to 13d is located with respect to the center point of the power transmitting coil 12.
  • the transmission unit 23 includes one transmission antenna.
  • the transmitting antenna is provided at a position that is the center point of the power receiving coil 22.
  • the power transmission coil 12 and the receiving unit 13 are provided in the ground side unit 100, their positions do not change.
  • the power reception coil 22 and the transmission unit 23 are provided in the vehicle 200, the relative positions of the power transmission coil 12 and the reception unit 13 change according to the position of the vehicle 200.
  • the control unit 15 of the ground side unit 100 determines whether or not the alignment is completed from the information as described above.
  • the transmission unit 23 is provided in the ground unit 100
  • the reception unit 13 is provided in the non-contact power supply apparatus 201
  • the control unit 25 of the non-contact power supply apparatus 201 determines whether or not the alignment is completed. It may be.
  • the parking start determination unit 25d determines that the vehicle 200 has started parking based on, for example, GPS information and map information.
  • the charging control unit 25c of the vehicle 200 activates the wireless communication unit 24 and transmits an activation signal to the ground side unit 100. Thereby, the ground side unit 100 will start.
  • control unit 25 of the vehicle 200 transmits a signal for establishing a link from the wireless communication unit 24 to the wireless communication unit 14. Then, the control unit 15 of the ground-side unit 100 sends back a signal indicating that the signal has been received from the wireless communication unit 14 to the wireless communication unit 24. Thereby, a link is established between the wireless communication unit 14 and the wireless communication unit 24.
  • control unit 25 of the vehicle 200 transmits the ID of the vehicle 200 to the control unit 15 of the non-contact power feeding apparatus 100 through communication between the wireless communication unit 14 and the wireless communication unit 24.
  • the control unit 15 of the contactless power supply device 100 performs ID authentication by determining whether or not the ID transmitted from the vehicle 200 side matches the ID registered in advance.
  • the ID of the vehicle 200 that can be supplied with power is registered in the contactless power supply apparatus 100 in advance. For this reason, only the vehicle 200 that matches the registered ID can be powered by the above ID authentication.
  • the non-contact charging system 1 is not limited to this, and may be without ID authentication.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity of the battery 28 during the period during which the ID authentication is performed. Then, the charging start determination unit 25b determines whether or not to start the charging operation to the battery 28 based on whether the remaining capacity detected by the remaining capacity detection unit 25a is equal to or less than the charging start threshold. Next, when the charging start determination unit 25b determines that the charging operation is to be started, the charging control unit 25c turns on the relay unit 27 and controls the wireless communication unit 24 to receive power to the ground unit 100. Send a control signal to the effect.
  • control signal is received by the wireless communication unit 14 of the ground side unit 100, and the control unit 15 waits for the alignment of the coils, that is, waits for the parking to be completed, and controls the power control unit 11 to Then, high frequency power is applied to the power transmission coil 12.
  • the user does not need to operate the charging start switch and the like, and by parking the vehicle 200 in the parking space.
  • the battery 28 can be charged. Therefore, the convenience can be further improved.
  • the ground side unit 100 is activated. And the control part 15 of a ground side unit performs a failure diagnosis between parking start and completion.
  • the control unit 15 transmits information to the non-contact power feeding apparatus 201 and notifies the user via the notification unit 32 of the information.
  • the control unit 15 of the ground side unit 100 guides the vehicle 200 to a predetermined parking position in the parking space during a period from the start to the completion of parking.
  • control unit 15 sends the information on the moving direction of the vehicle 200 to the non-contact power feeding device 201 so that the coils can be accurately aligned based on the intensity of the electromagnetic wave detected by the receiving unit 13. Send. Thereby, the behavior of the vehicle until parking is completed can be supported, and the convenience can be improved.
  • the charging start determination unit 25b varies the charging start threshold according to the usage state of the battery 28 during traveling before the vehicle 200 is parked.
  • the usage status of the battery 28 is, for example, whether or not the air-conditioning equipment was used and how much the power consumption was.
  • the charge start determination unit 25b varies the charge start threshold based on such information. As a result, for example, for the battery 28 whose deterioration in battery 28 has progressed and the power consumption is bad, the charging start threshold is lowered to reduce the possibility of power shortage, or air conditioning equipment is used before charging, and future driving For the vehicle 200 in which the power consumption is determined not to be good, the charge start threshold can be lowered to reduce the possibility of power shortage. In addition, when the battery 28 is new, the power consumption is predicted to be high, so the charging start threshold value may be increased.
  • the charging control unit 25c ends the charging operation.
  • the remaining capacity of the battery 28 at this time may be detected by the remaining capacity detection unit 25a, or may be a value obtained by adding the amount of charge to the remaining capacity before parking.
  • the charging start threshold value and the charging end threshold value are different from each other, hysteresis is provided for both of them, and it is possible to prevent a situation in which charging ends immediately after starting charging.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity every predetermined period. Then, the charge start determination unit 25b compares the remaining capacity detected every predetermined period with the charge start threshold value, and determines whether or not to start the charging operation. As a result of the determination, when it is determined that the charging operation is started, the charging control unit 25c starts the charging operation in the same manner as described above. Thereby, in 1st Embodiment, it can respond to the fall of the remaining capacity by natural discharge.
  • the control unit 25 of the non-contact power supply apparatus 201 determines whether parking is started (S1). In this process, the control unit 15 determines, for example, whether the vehicle 200 is approaching the ground-side unit 100, whether the shift position is moved to the reverse (rear) position, and whether the vehicle speed is equal to or lower than a certain speed. Determine whether parking has started. Note that the method for determining whether or not parking has started is not limited to this.
  • step S1 When it is determined that parking is not started (S1: NO), the process of step S1 is repeated until it is determined that parking is started. On the other hand, when it is determined that parking has started (S1: YES), the charging control unit 25c transmits an activation signal to the ground unit 100 through the wireless communication unit 24 (S2). As a result, the ground side unit is activated. And in the ground side unit 100, processes, such as failure diagnosis and alignment guidance, are performed.
  • the non-contact power supply apparatus 201 receives a signal to that effect and notifies the user via the notification unit 32. And the process shown in FIG. 3 will be complete
  • the remaining capacity detector 25a After transmitting the activation signal, the remaining capacity detector 25a detects the remaining capacity of the battery 28 (S3). Next, the charging start determination unit 25b varies the charging start threshold according to the usage state of the battery 28 during traveling before the vehicle 200 is parked (S4).
  • the charging start determination unit 25b determines whether or not the remaining capacity detected in step S3 is equal to or less than the charging start threshold changed in step S4 (S5). When it is determined that the remaining capacity is not less than or equal to the charging start threshold (S5: NO), the process illustrated in FIG. 3 ends.
  • the control unit 25 determines whether the parking is completed (S6). Whether the parking is completed is determined based on the electromagnetic wave intensity received by the receiving unit 13 by the control unit 15 of the ground-side unit 100, for example.
  • the control unit 15 transmits a signal to that effect to the non-contact power supply apparatus 201 through the wireless communication unit 14.
  • the control unit 25 of the non-contact power supply apparatus 201 determines that parking is completed when this signal is received, and determines that parking is not completed when it is not received.
  • step S6 If it is determined that parking is not completed (S6: NO), the process of step S6 is repeated until it is determined that parking is completed.
  • the charging control unit 25c starts the charging operation (S7). Thereby, the battery 28 is charged.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity of the battery 28 (S8). And the charge control part 25c judges whether the remaining capacity detected in step S8 is more than a charge completion threshold value (S9).
  • the charging end threshold value may also be changed according to the usage status of the battery 28 detected in step S4, similarly to the charging start threshold value.
  • step S9 If it is determined that the remaining capacity is not equal to or greater than the charging end threshold (S9: NO), the process proceeds to step S8. On the other hand, when it is determined that the remaining capacity is equal to or greater than the charging end threshold (S9: YES), the charging control unit 25c ends the charging operation, and the process illustrated in FIG. 3 ends.
  • the control unit 25 determines whether or not a predetermined period has elapsed (S11).
  • the start point of the predetermined period may be any point of steps S1 to S10 shown in FIG. 3, or may be a point after step S10.
  • step s11 When it is determined that the predetermined period has not elapsed (S11: NO), the process of step s11 is repeated until it is determined that the predetermined period has elapsed. On the other hand, when it is determined that the predetermined period has elapsed (S11: YES), the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity of the battery 28 (S12). Next, the charging start determination unit 25b determines whether or not the remaining capacity detected in step S12 is equal to or less than a charging start threshold (S13). Note that the charging start threshold value in the process of step S13 may be changed according to the usage state of the battery 28 as shown in FIG.
  • the control unit 25 transmits an activation signal to the ground side unit 100 through the wireless communication unit 24 (S14).
  • the charging control unit 25c starts a charging operation (S15). Thereby, the battery 28 is charged.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity of the battery 28 (S16). Then, the charge control unit 25c determines whether or not the remaining capacity detected in step S8 is equal to or greater than a charge end threshold (S17). Note that the charging end threshold value may also be changed according to the usage status of the battery 28 detected in step S4, similarly to the charging start threshold value.
  • step S17: NO If it is determined that the remaining capacity is not equal to or greater than the charging end threshold (S17: NO), the process proceeds to step S16. On the other hand, when it is determined that the remaining capacity is equal to or greater than the charging end threshold (S17: YES), the charging control unit 25c ends the charging operation, and the process illustrated in FIG. 4 ends.
  • the activation signal is transmitted when it is determined that the remaining capacity is equal to or less than the charging start threshold (S13: YES).
  • the ground side unit 100 does not necessarily start every predetermined period, and may be configured to suppress power consumption. In this case, it is because the ground side unit 100 can perform a failure diagnosis using the period until charging operation starts.
  • the contactless power supply device 201 starts the charging operation when the remaining capacity of the battery 28 of the vehicle 200 is equal to or less than the charging start threshold. For this reason, the user does not need to operate a charging start switch or the like, and can charge the battery 28 by parking the vehicle 200 in the parking space. Therefore, the convenience can be further improved.
  • Charging start determination unit 25b varies the charging start threshold according to the usage state of battery 28 when parked vehicle 200 travels before parking. For this reason, for example, with respect to the battery 28 in which the deterioration of the battery 28 has progressed and the power consumption is poor, the charging start threshold value can be lowered to reduce the possibility of power shortage. For a vehicle 200 that uses an air conditioner before charging and is predicted to have low power consumption in future travel, the charging start threshold can be lowered to reduce the possibility of power shortage.
  • the remaining capacity detection unit 25a detects the remaining capacity every predetermined period, and the charging start determination unit 25b compares the detected remaining capacity with the charging start threshold value. Then, it is determined whether or not to start the charging operation. For this reason, for example, when the vehicle 200 is parked in a parking space for a long period of time, the charging operation can be started with respect to a decrease in the remaining capacity due to natural discharge.
  • the charging control unit 25c transmits a signal to the ground side unit 100 to activate the ground side unit 100. For this reason, the ground side unit 100 can perform a failure diagnosis of the ground side unit 100 or guide to the parking space between the start of parking and completion.
  • the charging control unit 25c ends the charging operation. For this reason, hysteresis is provided between the charge start threshold value and the charge end threshold value, and it is possible to prevent a situation where charging immediately ends after the start of charging.
  • non-contact power feeding device according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the non-contact power feeding apparatus according to the second embodiment is partially different in configuration and processing operation from the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described.
  • the activation signal is transmitted to the ground unit 100 when it is determined that parking is started.
  • the activation signal is transmitted to the ground unit 100 when it is determined that the parking is completed.
  • the ground-side unit 100 does not start until the parking is completed until the parking is completed, and power consumption can be suppressed as compared with the first embodiment.
  • the non-contact power supply apparatus 202 further includes a parking completion determination unit (parking completion determination unit) 25 e in the control unit 25.
  • the parking completion determination unit 25e determines whether or not the vehicle 200 has completed parking.
  • the parking completion determination unit 25e receives, for example, information on the electromagnetic wave intensity received by the reception unit 13 of the ground-side unit 100 through the wireless communication unit 24, and determines whether parking is completed based on the electromagnetic wave intensity.
  • the charging control unit 25c transmits a signal to the ground side unit 100 to activate the ground side unit 100 when the parking completion determination unit 25e determines that the parking is completed. Thereby, the ground side unit 100 will not start until parking is completed, and it can suppress consumption of standby power.
  • steps S21 to S24 and S27 to S30 in FIG. 6 are the same as the processes shown in steps S1, S3 to S5, and S7 to S10 in FIG.
  • the parking completion determination unit 25e determines whether parking is completed (S25). Whether or not parking is completed is determined based on the intensity of the electromagnetic wave received by the receiving unit 13. When it is determined that parking is not completed (S25: NO), the process of step S25 is repeated until it is determined that parking is completed.
  • the charging control unit 25c transmits an activation signal to the ground side unit 100 through the wireless communication unit 24 (S26). Thereby, the ground side unit 100 will start. Thereafter, the processes of steps S27 to S30 are executed, and the process shown in FIG. 6 is ended.
  • the process during parking is the same as that shown in FIG.
  • the non-contact power feeding apparatus 202 it is possible to further improve convenience as in the first embodiment.
  • the possibility of power shortage can be reduced by lowering the charging start threshold.
  • the ground side unit 100 when it is determined that parking is completed, a signal is transmitted to the ground side unit 100 to activate the ground side unit 100. For this reason, the ground unit 100 is not activated until parking is completed, and power consumption can be suppressed.
  • the remaining capacity detection unit 25a, the charge start determination unit 25b, the charge control unit 25c, the parking start determination unit 25d, and the parking completion determination unit 25e are the contactless power supply device on the vehicle 200 side. (201, 202).
  • a non-contact power feeding device (201, 202) including these components (25a, 25b, 25c, 25d, 25e) may be provided in the ground unit 100.
  • these constituent members (25a, 25b, 25c, 25d, 25e) may be provided separately on the vehicle 200 side and the ground unit 100 side. In these examples, the same effects as those of the first and second embodiments can be achieved.
  • the usage status of the battery 28 is not limited to the above, and may be the degree of deterioration, the temperature of the battery 28, or other information as long as it is information related to the usage of the battery 28. May be.
  • Non-contact power supply system 100 Ground side unit (Non-contact power supply) DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Power transmission coil 200 Vehicle 201,202 Non-contact electric power feeder 22 Power receiving coil 25a Remaining capacity detection part 25b Charging start judgment part 25c Charging control part 25d Parking start judgment part 25e Parking completion judgment part

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Abstract

　非接触給電装置（２０１）は、受電コイル（２２）を備え、受電コイルと地上に設けられた地上側ユニット（１００）が有する送電コイル（１２）との磁気的結合により非接触で送受電を行う。非接触給電装置は、送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する車両が備えるバッテリ（２８）の残容量を検出する残容量検出部（２５ａ）と、残容量検出部により検出されたバッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいてバッテリへの充電動作を開始するか否かを判断する充電開始判断部（２５ｂ）と、充電開始判断部により充電動作を開始すると判断された場合に、充電動作を開始する充電制御部（２５ｃ）とを備える。

Description

非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電方法
　本発明は、非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電方法に関するものである。
　受電コイルを有し、当該受電コイルと地上に設けられた送電コイルとの磁気的結合により非接触にて電気自動車などに搭載されたバッテリを充電する非接触給電装置が提案されている（特許文献１参照）。非接触給電装置では、例えばユーザが送電コイルと受電コイルとの位置合わせを行った後に、充電開始スイッチを操作することにより、非接触給電が開始される。
特開２０１２－００５２３８号公報
　特許文献１に記載の非接触給電装置では、充電プラグを車両側の充電ポートに差し込む必要が無く利便性において優れている。しかし、特許文献１に記載の非接触給電装置では、上記の如く充電開始スイッチを操作するなど、何らかの操作をしなければ充電が開始せず、未だ利便性の点で改善の余地がある。
　本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、その目的は、更なる利便性の向上を図ることが可能な非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電方法を提供することにある。
　本発明の一態様に係わる非接触給電装置は、車両が備えるバッテリの残容量を検出し、検出した残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいてバッテリの充電動作を開始するか否かを判断し、充電動作を開始すると判断した場合に充電動作を開始する。
図１は、第１実施形態に係わる非接触給電装置を含む非接触給電システムの概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示した送信部及び受信部の詳細な構成を示す模式図である。 図３は、第１実施形態に係わる非接触給電方法の一例を示すフローチャートである。 図４は、第１実施形態に係わる非接触給電方法の他の例を示すフローチャートであって、駐車スペースに車両が停車している場合に実行される処理を示す。 図５は、第２実施形態に係わる非接触給電装置を含む非接触給電システムの概略構成を示すブロック図である。 図６は、第２実施形態に係わる非接触給電方法の一例を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。先ず、図１を参照して、第１実施形態に係わる非接触給電装置を含む非接触給電システムの概略構成を説明する。第１実施形態に係わる非接触充電システム１は、車両２００に搭載される車両側ユニットとしての非接触給電装置２０１と、地上側ユニット１００とを備える。非接触充電システム１は、地上側ユニット１００から非接触給電装置２０１へ非接触で電力を供給し、車両２００に設けられているバッテリ２８を充電するシステムである。
　地上側ユニット１００は、給電スタンド或いは駐車場などに設置される。地上側ユニット１００は、車両２００を所定の駐車位置に駐車した状態において、送電コイル１２から後述の受電コイル２２へ非接触給電により電力を供給する。地上側ユニット１００は、電力制御部１１と、送電コイル１２と、受信部１３と、無線通信部１４と、制御部１５とを備えている。
　電力制御部１１は、交流電源３００から送電される交流電力を高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に送電するための回路である。電力制御部１１は、整流部１１１と、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路１１２と、インバータ１１３と、センサ１１４とを備えている。
　整流部１１１は、交流電源３００に電気的に接続され、交流電源３００からの出力交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路１１２は、整流部１１１からの出力波形を整流することで力率を改善するための回路であり、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、平滑コンデンサやＩＧＢＴなどのスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路などを含む電力変換回路である。インバータ１１３は、制御部１５によるスイッチング制御信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に供給する。センサ１１４は、ＰＦＣ回路１１２とインバータ１１３との間に接続され、ＰＦＣ回路１１２とインバータ１１３との間に流れる電流や電圧を検出する。
　送電コイル１２は、車両２００に搭載された受電コイル２２に対して非接触で電力を供給するためのコイルであって、駐車スペースの路面と平行な方向に、例えば円形（楕円を含む）、或いは多角形状に巻かれている。送電コイル１２は、駐車スペース内に設けられている。具体的に、送電コイル１２は、車両２００を駐車スペース内の所定の駐車位置に駐車した時に、受電コイル２２と距離を保った状態で受電コイル２２の直下に位置するように、設けられている。
　受信部１３は、受信用アンテナを有するセンサであり、受信用アンテナの近傍磁界を検出する。受信部１３は、車両２００の送信部２３から送信される電磁波を受信する。受信部１３と送信部２３との間の通信に使用される電磁波の周波数は、インテリジェントキー（登録商標）などの車両周辺機器で使用される周波数帯域内の周波数、或いはこの周波数帯域の近傍の周波数とすることができる。受信部１３と送信部２３との間の通信には、近距離に適した通信方式が用いられている。
　無線通信部１４は、車両２００に搭載された無線通信部２４と双方向に通信を行うものである。無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信に使用される電磁波の周波数は、インテリジェントキー（登録商標）などの車両周辺機器への干渉を考慮して、車両周辺機器で使用される周波数よりも高い周波数が設定されている。無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信には、例えば各種の無線ＬＡＮ方式などの遠距離に適した通信方式が用いられている。
　制御部１５は、地上側ユニット１００全体を制御する。具体的に、制御部１５は、電力制御部１１、及び無線通信部１４を制御する。制御部１５は、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信により、地上側ユニット１００からの電力供給を開始する旨の制御信号を車両２００側に送信したり、地上側ユニット１００から受電したい旨のリクエスト信号を車両２００側から受信したりする。制御部１５は、センサ１１４の検出電流に基づいて、インバータ１１３のスイッチング制御を行い、送電コイル１２から送電される電力を制御する。
　非接触給電装置２０１は、車両側ユニットとして、受電コイル２２と、送信部２３と、無線通信部２４と、制御部２５と、整流部２６と、リレー部２７と、バッテリ２８と、インバータ２９と、モータ３０と、通知部３２とを備えている。受電コイル２２は、地上側ユニット１００の送電コイル１２から非接触にて受電するコイルである。受電コイル２２は、車両２００の底面部に設けられている。受電コイル２２は、送電コイル１２と同様に、駐車スペース内の路面と平行な方向に、例えば円形（楕円を含む）、或いは多角形状に巻かれている。受電コイル２２は、車両２００を駐車スペース内の所定の駐車位置に駐車した時に、送電コイル１２と距離を保った状態で送電コイル１２の直上に位置するように、設けられている。
　送信部２３は、送信用アンテナを備えるセンサであり、受信部１３に対して電磁波を送信する。
　無線通信部２４は、地上側ユニット１００側に設けられた無線通信部１４と双方向に通信を行う。整流部２６は、受電コイル２２に接続され、受電コイル２２で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。リレー部２７は、制御部２５の制御によりオン及びオフが切り替わるリレースイッチを備え、当該リレースイッチをオフすることにより、バッテリ２８を含む強電系と、充電の回路部となる受電コイル２２及び整流部２６を含む弱電系とを切り離す機能を有している。
　バッテリ２８は、車両２００の電力源となるものであり、複数の二次電池を接続することで構成されている。インバータ２９は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路等の制御回路である。インバータ２９は、スイッチング制御信号に基づいて、バッテリ２８から出力される直流電力を交流電力に変換し、モータ３０に供給する。モータ３０は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両２００を駆動させるための駆動源である。
　制御部２５は、無線通信部２４、及びインバータ２９のスイッチングを制御する。制御部２５は、残容量検出部（残容量検出手段）２５ａと、充電開始判断部（充電開始判断手段）２５ｂと、充電制御部（充電制御手段）２５ｃと、駐車開始判断部（駐車開始判断手段）２５ｄとを備えている。
　残容量検出部２５ａは、送電コイル１２が設けられた駐車スペースに駐車する車両２００、すなわち、地上側ユニット１００により指定される駐車スペースに駐車する自車両２００のバッテリ２８の残容量を検出する。残容量検出部２５ａは、例えばバッテリ電圧から残容量を算出したり、充放電の収支から残容量を算出したりする。
　充電開始判断部２５ｂは、残容量検出部２５ａにより検出された残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて、バッテリ２８への充電動作、例えば、送電コイル１２に対して高周波電力を印加する動作を開始するか否かを判断する。具体的に、充電開始判断部２５ｂは、バッテリ２８の残容量が充電開始閾値以下である場合に充電動作を開始すると判断し、バッテリ２８の残容量が充電開始閾値よりも多い場合に充電動作を開始しないと判断する。
　充電制御部２５ｃは、充電開始判断部２５ｂにより充電動作を開始すると判断される場合に、充電動作を開始する。具体的に、充電制御部２５ｃは、充電開始判断部２５ｂに充電動作を開始すると判断された場合、無線通信部２４を制御して、電力を受給したい旨の制御信号を地上側ユニット１００へ送信する。制御信号は、地上側ユニット１００の無線通信部１４により受信され、制御部１５は、電力制御部１１を制御して、送電コイル１２に対して高周波電力を印加する。また、充電制御部２５ｃは、充電開始判断部２５ｂにより充電動作を開始すると判断された場合、リレー部２７をオンして、非接触給電装置２０１を受電可能な状態に制御する。
　駐車開始判断部２５ｄは、車両２００が駐車を開始したか否かを判断する。駐車開始判断部２５ｄは、例えばＧＰＳ情報及び地図情報などに基づいて車両２００が駐車を開始したか否かを判断する。すなわち、駐車開始判断部２５ｄは、ＧＰＳ情報から車両２００の位置を特定し、特定された位置が地上側ユニット１００の位置に接近した場合に、車両２００が駐車を開始したと判断する。なお、駐車開始判断部２５ｄは、シフトポジションがリア（後退）位置に移動したことを検出した場合に車両２００が駐車を開始したと判断してもよいし、或いは車速が一定の速度以下となった場合に車両が駐車を開始したと判断してもよい。
　通知部３２には、ドライバが視認可能な位置に設けられるナビゲーションシステムの表示装置、警告ランプ、及びスピーカが含まれる。通知部３２は、制御部２５からの信号に基づいて、各種情報をドライバに提供する。
　図２を参照して、図１の送信部２３及び受信部１３の具体的な構成を説明する。受信部１３は、４つの受信用アンテナ１３ａ～１３ｄを備える。４つの受信用アンテナ１３ａ～１３ｄは、送電コイル１２の周囲において送電コイル１２の中心点に対して等距離に位置し、且つ、受信用アンテナ１３ａ～１３ｄの各々が送電コイル１２の中心点に対して９０度間隔で配置されている。一方、送信部２３は、１つの送信アンテナを備える。送信アンテナは受電コイル２２の中心点となる位置に設けられている。
　送電コイル１２及び受信部１３は地上側ユニット１００に設けられているため、それぞれの位置は変わらない。これに対して、受電コイル２２及び送信部２３は、車両２００に設けられているため、車両２００の位置に応じて送電コイル１２及び受信部１３に対する相対位置が変化する。
　ここで、受電コイル２２と送電コイル１２との中心点が合致するように車両が駐車されたとすると、４つの受信アンテナ１３ａ～１３ｄから送信アンテナまでのそれぞれの距離は等しくなる。よって、４つの受信アンテナ１３ａ～１３ｄにて受信される電磁波の強度についても等しくなる。一方、受電コイル２２と送電コイル１２との中心点がずれている場合、４つの受信アンテナ１３ａ～１３ｄにて受信される電磁波の強度は等しくならない。地上側ユニット１００の制御部１５は、上記のような情報から位置合わせが完了したか否かを判断する。なお、地上側ユニット１００に送信部２３を設け、非接触給電装置２０１に受信部１３を設けて、非接触給電装置２０１の制御部２５において位置合わせが完了したか否かを判断するように成っていてもよい。
　次に、第１実施形態に係わる非接触給電方法を説明する。まず、車両２００が地上側ユニット１００に接近したとする。このとき、駐車開始判断部２５ｄは、例えばＧＰＳ情報と地図情報とに基づいて車両２００が駐車を開始していると判断する。
　駐車開始判断部２５ｄにより駐車が開始していると判断された場合、車両２００の充電制御部２５ｃは、無線通信部２４を起動させて、地上側ユニット１００に起動信号を送信する。これにより、地上側ユニット１００は起動することとなる。
　次に、車両２００の制御部２５は、リンクを確立するための信号を、無線通信部２４から無線通信部１４に送信する。そして、地上側ユニット１００の制御部１５は、当該信号を受信した旨の信号を、無線通信部１４から無線通信部２４に送り返す。これにより、無線通信部１４と無線通信部２４との間でリンクが確立する。
　また、車両２００の制御部２５は、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信で、車両２００のＩＤを非接触給電装置１００の制御部１５に送信する。非接触給電装置１００の制御部１５は、車両２００側から送信されたＩＤが、予め登録されているＩＤと合致するか否かを判定することで、ＩＤ認証を行う。なお、第１実施形態に係わる非接触充電システム１は、予め給電可能な車両２００のＩＤが非接触給電装置１００に登録されている。このため、上記のＩＤ認証により、登録ＩＤと合致した車両２００のみが給電することができる。しかし、非接触充電システム１は、これに限らず、ＩＤ認証なしであってもよい。
　また、ＩＤ認証を行っている期間において、残容量検出部２５ａは、バッテリ２８の残容量を検出する。そして、充電開始判断部２５ｂは、残容量検出部２５ａにより検出された残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいてバッテリ２８への充電動作を開始するか否かを判断する。次に、充電制御部２５ｃは、充電開始判断部２５ｂにより充電動作を開始すると判断された場合、リレー部２７をオンすると共に、無線通信部２４を制御して、地上側ユニット１００に電力を受給したい旨の制御信号を送信する。これにより、地上側ユニット１００の無線通信部１４にて制御信号が受信され、制御部１５は、コイル同士の位置合わせを待って、即ち、駐車完了を待って、電力制御部１１を制御して、送電コイル１２に対して高周波電力を印加する。
　以上のように、第１実施形態に係わる非接触給電システム１（非接触給電装置２０１）によれば、ユーザは充電開始スイッチなどを操作する必要が無く、車両２００を駐車スペースに駐車させることによりバッテリ２８の充電を行うことができる。したがって、更なる利便性の向上を図ることができる。
　なお、上記において駐車が開始されたと判断された場合、地上側ユニット１００は起動することとなる。そして、地上側ユニットの制御部１５は、駐車開始から完了までの間に故障診断を行う。診断の結果、故障が検知された場合、制御部１５は非接触給電装置２０１に対して情報を送信し、通知部３２を介してその旨をユーザに通知する。これにより、せっかく車両２００を駐車したにも拘わらず充電できなくなってしまう事態を防止することができる。さらに、地上側ユニット１００の制御部１５は、駐車開始から完了までの期間、車両２００を駐車スペース内の所定の駐車位置まで誘導する。この時、例えば制御部１５は、受信部１３にて検出される電磁波の強度に基づいて、コイル同士の位置合わせを正確に行えるように、車両２００の移動方向の情報を非接触給電装置２０１に送信する。これにより、駐車完了までの車両の挙動を支援することができ、利便性の向上を図ることができる。
　また、充電開始判断部２５ｂは、車両２００を駐車を行う前の走行時におけるバッテリ２８の使用状況に応じて、充電開始閾値を変動させる。バッテリ２８の使用状況とは、例えば、空調機器を使用していたか否か、電費がどの程度であったかなどである。充電開始判断部２５ｂは、このような情報に基づいて充電開始閾値を変動させる。これにより、例えばバッテリ２８の劣化が進んでおり電費が悪いバッテリ２８については、充電開始閾値を下げて電欠の可能性を低減したり、充電する前に空調機器を使用しており今後の走行において電費が良くないと判断される車両２００については、充電開始閾値を下げて電欠の可能性を低減したりすることができる。また、バッテリ２８が新しい場合には電費が高いと予測されるため、充電開始閾値を上げるようにしてもよい。
　その後、充電制御部２５ｃは、バッテリ２８の残容量が、充電開始閾値と異なる充電終了閾値以上となった場合、充電動作を終了させる。この時点におけるバッテリ２８の残容量は、残容量検出部２５ａにより検出されるものであってもよいし、駐車前の残容量に充電分を加算したものであってもよい。このように、充電開始閾値と充電終了閾値とが異なるため、両者にヒステリシスを設けることとなり、充電を開始した後に即、充電が終了する事態を防止することができる。
　また、充電終了後、例えば数日間、車両２００の運転が行われなかった場合など、長期に亘り車両２００が駐車スペースに駐車した状態で放置された場合を考える。この場合、残容量検出部２５ａは、所定期間毎に残容量を検出する。そして、充電開始判断部２５ｂは、所定期間毎に検出された残容量と充電開始閾値とを比較して、充電動作を開始するか否かを判断する。そして、判断の結果、充電動作を開始すると判断された場合、充電制御部２５ｃは、上記と同様に充電動作を開始させることとなる。これにより、第１実施形態では自然放電による残容量の低下に対応することができる。
　次に、図３を参照して、第１実施形態に係わる非接触給電方法の一実施例を説明する。まず、非接触給電装置２０１の制御部２５は、駐車が開始されているか否かを判断する（Ｓ１）。この処理において制御部１５は、例えば車両２００が地上側ユニット１００に接近しているか、シフトポジションが後退（リア）位置に移動したか、及び、車速が一定の速度以下になったか等に基づいて、駐車が開始されているか否かを判断する。なお、駐車が開始されているか否かの判断手法はこれに限られるものではない。
　駐車が開始されていないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、駐車が開始されていると判断されるまで、ステップＳ１の処理が繰り返される。一方、駐車が開始されていると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、充電制御部２５ｃは、無線通信部２４を通じて地上側ユニット１００に起動信号を送信する（Ｓ２）。これにより、地上側ユニットは起動することとなる。そして、地上側ユニット１００では、故障診断や位置合わせ誘導などの処理が実行されることとなる。
　なお、地上側ユニット１００にて故障診断が行われ、故障していると判断された場合、非接触給電装置２０１は、その旨の信号を受信し、通知部３２を介してユーザに通知する。そして、充電は行われることなく、図３に示す処理は終了することとなる。
　起動信号を送信した後、残容量検出部２５ａは、バッテリ２８の残容量を検出する（Ｓ３）。次に、充電開始判断部２５ｂは、車両２００が駐車する前の走行時におけるバッテリ２８の使用状況に応じて、充電開始閾値を変動させる（Ｓ４）。
　次に、充電開始判断部２５ｂは、ステップＳ３にて検出された残容量が、ステップＳ４にて変動された充電開始閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ５）。残容量が充電開始閾値以下でないと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、図３に示す処理は終了する。
　一方、残容量が充電開始閾値以下であると判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部２５は、駐車が完了したか否かを判断する（Ｓ６）。駐車が完了したか否かは、例えば、地上側ユニット１００の制御部１５が受信部１３にて受信された電磁波強度に基づいて判断される。そして、地上側ユニット１００の制御部１５は、駐車が完了したと判断した場合、その旨の信号を無線通信部１４を通じて非接触給電装置２０１に送信する。非接触給電装置２０１の制御部２５は、この信号を受信した場合に駐車が完了したと判断し、受信していない場合には駐車が完了していないと判断する。
　駐車が完了していないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、駐車が完了したと判断されるまで、ステップＳ６の処理が繰り返される。駐車が完了したと判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、充電制御部２５ｃは、充電動作を開始させる（Ｓ７）。これにより、バッテリ２８への充電が行われる。
　その後、残容量検出部２５ａは、バッテリ２８の残容量を検出する（Ｓ８）。そして、充電制御部２５ｃは、ステップＳ８にて検出された残容量が、充電終了閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ９）。なお、充電終了閾値についても、充電開始閾値と同様に、ステップＳ４にて検出されたバッテリ２８の使用状況に応じて変動させるようにしてもよい。
　残容量が充電終了閾値以上でないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理はステップＳ８に移行する。一方、残容量が充電終了閾値以上であると判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、充電制御部２５ｃは、充電動作を終了させ、図３に示す処理は終了する。
　図４を参照して、第１実施形態に係わる非接触給電方法の他の実施例を説明する。具体的には、駐車スペースに車両２００が駐車している場合に実行される処理について説明する。図４に示すように、先ず、制御部２５は、所定期間が経過したか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、所定期間の開始時点は、図３に示したステップＳ１～Ｓ１０のいずれの時点であってもよいし、ステップＳ１０以降の時点であってもよい。
　所定期間が経過していないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、所定期間が経過したと判断されるまで、ステップｓ１１の処理が繰り返される。一方、所定期間が経過したと判断された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、残容量検出部２５ａは、バッテリ２８の残容量を検出する（Ｓ１２）。次に、充電開始判断部２５ｂは、ステップＳ１２にて検出された残容量が充電開始閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ１３）。なお、ステップＳ１３の処理における充電開始閾値は、図３に示したように、バッテリ２８の使用状況に応じて変動させてもよい。
　残容量が充電開始閾値以下でないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、図４に示す処理は終了する。一方、残容量が充電開始閾値以下であると判断した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御部２５は、無線通信部２４を通じて地上側ユニット１００に起動信号を送信する（Ｓ１４）。次に、充電制御部２５ｃは、充電動作を開始させる（Ｓ１５）。これにより、バッテリ２８への充電が行われる。
　その後、残容量検出部２５ａは、バッテリ２８の残容量を検出する（Ｓ１６）。そして、充電制御部２５ｃは、ステップＳ８にて検出された残容量が、充電終了閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１７）。なお、充電終了閾値についても、充電開始閾値と同様に、ステップＳ４にて検出されたバッテリ２８の使用状況に応じて変動させるようにしてもよい。
　残容量が充電終了閾値以上でないと判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理はステップＳ１６に移行する。一方、残容量が充電終了閾値以上であると判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、充電制御部２５ｃは、充電動作を終了させ、図４に示す処理は終了する。
　なお、図４に示す実施例において起動信号は、残容量が充電開始閾値以下であると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）に送信される。このため、地上側ユニット１００は、所定期間毎に必ず起動するわけではなく、消費電力を抑えるようになっていてもよい。この場合、充電動作が開始するまでの期間を利用して、地上側ユニット１００が故障診断を行うことができるからである。
　第１実施形態に係わる非接触給電装置２０１は、車両２００のバッテリ２８の残容量が充電開始閾値以下である場合に充電動作を開始させる。このため、ユーザは充電開始スイッチなどを操作する必要が無く、車両２００を駐車スペースに駐車させることによりバッテリ２８の充電を行うことができる。したがって、更なる利便性の向上を図ることができる。
　充電開始判断部２５ｂは、駐車される車両２００の駐車前走行時におけるバッテリ２８の使用状況に応じて充電開始閾値を変動させる。このため、例えばバッテリ２８の劣化が進んでおり電費が悪いバッテリ２８については、充電開始閾値を下げて電欠の可能性を低減することができる。充電前に空調機器を使用しており今後の走行において電費が良くないと予測される車両２００については、充電開始閾値を下げて電欠の可能性を低減することができる。
　車両２００が駐車スペースに駐車している場合、残容量検出部２５ａは、所定期間毎に残容量を検出し、充電開始判断部２５ｂは、検出された残容量と充電開始閾値とを比較して、充電動作を開始するか否かを判断する。このため、例えば車両２００が長期に亘り駐車スペースに駐車している場合など、自然放電による残容量の低下に対して充電動作を開始することができる。
　駐車開始判断部２５ｄにより駐車を開始したと判断された場合に、充電制御部２５ｃは、地上側ユニット１００に信号を送信して当該地上側ユニット１００を起動させる。このため、地上側ユニット１００は駐車開始から完了までの間に、地上側ユニット１００の故障診断を行ったり、駐車スペースへの誘導を行ったりすることができる。
　残容量が充電開始閾値と異なる充電終了閾値以上となった場合、充電制御部２５ｃは、充電動作を終了させる。このため、充電開始閾値と充電終了閾値とにヒステリシスを設けることとなり、充電開始後に即充電が終了するなどの事態を防止することができる。
　次に、本発明の第２実施形態に係わる非接触給電装置について説明する。第２実施形態に係わる非接触給電装置は、第１実施形態と比べて構成及び処理動作が一部異なっている。以下、第１実施形態と相違する点について説明する。
　まず、第１実施形態において起動信号は、駐車が開始されていると判断された場合に地上側ユニット１００に送信されていた。これに対して、第２実施形態では、起動信号は、駐車が完了したと判断された場合に地上側ユニット１００に送信される。これにより、駐車が開始されてから完了するまでの間、地上側ユニット１００は起動することが無くなり、第１実施形態と比較して電力消費を抑えることができる。
　図５を参照して、第２実施形態に係わる非接触給電装置２０２を含む非接触給電システムの構成を説明する。非接触給電装置２０２は、制御部２５内に駐車完了判断部（駐車完了判断手段）２５ｅを更に備える。
　駐車完了判断部２５ｅは、車両２００が駐車を完了したか否かを判断する。駐車完了判断部２５ｅは、例えば地上側ユニット１００の受信部１３にて受信された電磁波強度の情報を無線通信部２４を通じて受信し、電磁波強度に基づいて駐車が完了したか否かを判断する。
　第２実施形態において充電制御部２５ｃは、駐車完了判断部２５ｅにより駐車が完了したと判断された場合に、地上側ユニット１００に信号を送信して地上側ユニット１００を起動させる。これにより、地上側ユニット１００は駐車が完了するまで起動しないこととなり、待機電力の消費を抑えることができる。
　図６を参照して、第２実施形態に係わる非接触給電方法の一実施例を説明する。なお、図６のステップＳ２１～Ｓ２４、Ｓ２７～Ｓ３０に示す処理は、図３のステップＳ１、Ｓ３～Ｓ５、Ｓ７～Ｓ１０に示す処理と同じであるため、説明を省略する。
　バッテリ２８の残容量が充電開始閾値以下であると残容量検出部２５ａが判断した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、駐車完了判断部２５ｅは、駐車が完了したか否かを判断する（Ｓ２５）。駐車が完了したか否かは、受信部１３にて受信された電磁波の強度に基づいて判断される。駐車が完了していないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、駐車が完了したと判断されるまで、ステップＳ２５の処理が繰り返される。
　駐車が完了したと駐車完了判断部２５ｅが判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、充電制御部２５ｃは、無線通信部２４を通じて地上側ユニット１００に起動信号を送信する（Ｓ２６）。これにより、地上側ユニット１００は起動することとなる。その後、ステップＳ２７～Ｓ３０の処理が実行されて、図６に示す処理は終了する。なお、駐車中における処理は図４に示すものと同じである。
　第２実施形態に係わる非接触給電装置２０２によれば、第１実施形態と同様に、更なる利便性の向上を図ることができる。また、充電開始閾値を下げて電欠の可能性を低減することができる。また、自然放電による残容量の低下に対応することができ、充電を開始した後に即充電が終了するなどの事態を防止することができる。
　第２実施形態によれば、駐車が完了したと判断された場合に、地上側ユニット１００に信号を送信して当該地上側ユニット１００を起動させる。このため、駐車が完了するまで地上側ユニット１００は起動しておらず、電力消費を抑えることができる。
　以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　例えば、第１及び第２実施形態において、残容量検出部２５ａ、充電開始判断部２５ｂ、充電制御部２５ｃ、駐車開始判断部２５ｄ、及び駐車完了判断部２５ｅは、車両２００側の非接触給電装置（２０１、２０２）に備えられている。しかし、これに限らず、これらの構成部材（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ）を備える非接触給電装置（２０１、２０２）を、地上側ユニット１００内に設けてよい。或いは、これらの構成部材（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ）を、車両２００側と地上側ユニット１００側とで分散して設けてもよい。これらの例においても、第１及び第２実施形態と同様な効果を達成することができる。
　バッテリ２８の使用状況には、上記したものに限らず、バッテリ２８の使用に関する情報であれば、劣化度であってもよいし、バッテリ２８の温度であってもよいし、他の情報であってもよい。
　特願２０１２－２６３９６３号（出願日：２０１２年１２月３日）の全内容は、ここに援用される。
　１　　非接触給電システム
　１００　地上側ユニット（非接触給電装置）
　１２　送電コイル
　２００　車両
　２０１、２０２　非接触給電装置
　２２　受電コイル
　２５ａ　残容量検出部
　２５ｂ　充電開始判断部
　２５ｃ　充電制御部
　２５ｄ　駐車開始判断部
　２５ｅ　駐車完了判断部

Claims (10)

  1. 　受電コイルを備え、当該受電コイルと地上に設けられた地上側ユニットが有する送電コイルとの磁気的結合により非接触で送受電を行う非接触給電装置であって、
    　前記送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する前記車両が備えるバッテリの残容量を検出する残容量検出部と、
    　前記残容量検出部により検出された前記バッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて前記バッテリへの充電動作を開始するか否かを判断する充電開始判断部と、
    　前記充電開始判断部により前記充電動作を開始すると判断された場合に、前記充電動作を開始する充電制御部と、
    　を備えることを特徴とする非接触給電装置。
  2. 　前記充電開始判断部は、前記車両が駐車する前の走行時における前記バッテリの使用状況に応じて、前記充電開始閾値を変動させる
    　ことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
  3. 　前記車両が駐車スペースに駐車されている場合、前記残容量検出部は、所定期間毎に残容量を検出し、前記充電開始判断部は、前記所定期間毎に検出された残容量と前記充電開始閾値とを比較して、前記充電動作を開始するか否かを判断する
    　ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の非接触給電装置。
  4. 　前記車両の駐車が完了したか否かを判断する駐車完了判断部を更に備え、
    　前記充電制御部は、前記駐車完了判断部により駐車が完了したと判断された場合に、前記地上側ユニットに信号を送信して当該地上側ユニットを起動する
    　ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
  5. 　前記車両が駐車を開始したか否かを判断する駐車開始判断部を更に備え、
    　前記充電制御部は、前記駐車開始判断部により駐車を開始したと判断された場合に、前記地上側ユニットに信号を送信して当該地上側ユニットを起動する
    　ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
  6. 　前記充電制御部は、前記バッテリの残容量が、前記充電開始閾値と異なる充電終了閾値以上となった場合、前記充電動作を終了する
    　ことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の非接触給電装置。
  7. 　送電コイルを備え、当該送電コイルと車両に設けられた車両側ユニットが有する受電コイルとの磁気的結合により非接触で送受電を行う非接触給電装置であって、
    　前記送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する前記車両が備えるバッテリの残容量を検出する残容量検出部と、
    　前記残容量検出部により検出された前記バッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて前記バッテリへの充電動作を開始するか否かを判断する充電開始判断部と、
    　前記充電開始判断部により前記充電動作を開始すると判断された場合に、前記充電動作を開始する充電制御部と、
    　を備えることを特徴とする非接触給電装置。
  8. 　受電コイルを有した車両側ユニットと、前記受電コイルに対して磁気的結合により非接触で送電を行う送電コイルを有した地上側ユニットとを備える非接触給電システムであって、
    　前記送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する前記車両が備えるバッテリの残容量を検出する残容量検出部と、
    　前記残容量検出部により検出された前記バッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて前記バッテリへの充電動作を開始するか否かを判断する充電開始判断部と、
    　前記充電開始判断部により前記充電動作を開始すると判断された場合に、前記充電動作を開始する充電制御部と、
    　を備えることを特徴とする非接触給電システム。
  9. 　車両に設けられた受電コイルと地上に設けられた送電コイルとの磁気的結合により非接触で送受電を行う非接触給電方法であって、
    　前記送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する前記車両が備えるバッテリの残容量を検出し、
    　検出された前記バッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて前記バッテリへの充電動作を開始するか否かを判断し、
    　前記充電動作を開始すると判断された場合に、前記充電動作を開始する
    　ことを特徴とする非接触給電方法。
  10. 　受電コイルを備え、当該受電コイルと地上に設けられた地上側ユニットが有する送電コイルとの磁気的結合により非接触で送受電を行う非接触給電装置であって、
    　前記送電コイルが設けられた駐車スペースに対して駐車する前記車両が備えるバッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、
    　前記残容量検出手段により検出された前記バッテリの残容量が充電開始閾値以下であるかに基づいて前記バッテリへの充電動作を開始するか否かを判断する充電開始判断手段と、
    　前記充電開始判断手段により前記充電動作を開始すると判断された場合に、前記充電動作を開始する充電制御手段と、
    　を備えることを特徴とする非接触給電装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016077140A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for efficiency compliance in wireless charging systems
CN110492622A (zh) * 2019-07-15 2019-11-22 湖北工业大学 电动汽车不停车无线充电系统及其控制方法
US20220219920A1 (en) * 2019-05-23 2022-07-14 Optima consumer GmbH Power supply module for a transport system, function unit, system, use, and arrangement

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2186799A (en) * 1998-02-05 1999-08-23 Hamamatsu Photonics K.K. Optical part
GB2518128B (en) * 2013-06-20 2021-02-10 Nokia Technologies Oy Charging rechargeable apparatus
CN106560978B (zh) * 2015-10-02 2021-06-29 松下知识产权经营株式会社 无线电力传输系统
CN106740178A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 北京国网普瑞特高压输电技术有限公司 一种电动汽车路段无线充电控制方法
CA3067176C (en) * 2017-06-13 2023-04-04 Nissan Motor Co., Ltd. Method for controlling non-contact electric power supply system, and non-contact electric power supply system
JP7117540B2 (ja) * 2018-07-31 2022-08-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 受電装置および水中給電システム
JP7200623B2 (ja) * 2018-11-27 2023-01-10 株式会社アイシン 車両誘導システム、車上装置、および地上装置
JP2021175352A (ja) * 2020-04-30 2021-11-01 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 バッテリー残量管理方法、バッテリー残量管理装置、バッテリー、電子機器及びプログラム
JP7435399B2 (ja) * 2020-10-14 2024-02-21 トヨタ自動車株式会社 災害地特定装置、災害地特定プログラム及び災害地特定システム
US12304340B2 (en) 2020-12-17 2025-05-20 Hyundai Motor Company Distance estimation method for fine positioning for electric vehicle wireless power transfer, and distance estimation apparatus using same
FR3135838B1 (fr) 2022-05-19 2024-06-28 Gulplug Procédé et système de connexion électrique automatique entre deux connecteurs
KR102753163B1 (ko) * 2022-12-19 2025-01-13 에스케이텔레콤 주식회사 차량 무선 충전 방법 및 이를 지원하는 시스템
TWI852727B (zh) * 2023-08-15 2024-08-11 國立高雄科技大學 電動車之移動式充電裝置及其智慧供電儲能站

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126120A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Yazaki Corp 自動車の自動充電システム
JP2005168085A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toyota Motor Corp 電力供給システム
JP2010183804A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Maspro Denkoh Corp 移動体の電力供給システム，及び，移動体
WO2011046223A1 (ja) * 2009-10-14 2011-04-21 Ｕｄトラックス株式会社 蓄電装置
JP2012005238A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd 非接触給電装置
JP2012161145A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Fujitsu Ten Ltd 無線電力伝送システム、受電装置、送電装置、及び無線電力伝送支援方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69711963T2 (de) * 1996-01-30 2002-11-28 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Verbindungssystem und -verfahren für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
US7775310B2 (en) * 2006-02-03 2010-08-17 Ford Global Technologies, Llc Dynamic allocation of energy storage limits for a hybrid vehicle propulsion system
JP2008259256A (ja) * 2007-04-02 2008-10-23 Nec Saitama Ltd 携帯端末装置の充電制御方法、及び、携帯端末装置の充電制御方式
CN101740830B (zh) * 2008-11-19 2012-11-21 比亚迪股份有限公司 电动车充电方法和电动车充电系统
WO2010131346A1 (ja) * 2009-05-14 2010-11-18 トヨタ自動車株式会社 非接触受電装置およびそれを備える車両
US8947050B2 (en) * 2010-03-11 2015-02-03 Ford Global Technologies, Llc Charging of vehicle battery based on indicators of impedance and health
US20120098501A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Tesla Motors, Inc. Efficient lead acid battery charging

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126120A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Yazaki Corp 自動車の自動充電システム
JP2005168085A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toyota Motor Corp 電力供給システム
JP2010183804A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Maspro Denkoh Corp 移動体の電力供給システム，及び，移動体
WO2011046223A1 (ja) * 2009-10-14 2011-04-21 Ｕｄトラックス株式会社 蓄電装置
JP2012005238A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Nissan Motor Co Ltd 非接触給電装置
JP2012161145A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Fujitsu Ten Ltd 無線電力伝送システム、受電装置、送電装置、及び無線電力伝送支援方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016077140A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for efficiency compliance in wireless charging systems
US20220219920A1 (en) * 2019-05-23 2022-07-14 Optima consumer GmbH Power supply module for a transport system, function unit, system, use, and arrangement
CN110492622A (zh) * 2019-07-15 2019-11-22 湖北工业大学 电动汽车不停车无线充电系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2928046A1 (en) 2015-10-07
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