非接觸供電裝置制造方法
非接觸供電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物的非接觸供電裝置。本發(fā)明的非接觸供電裝置具備：第二線圈，其至少通過磁耦合在與第一線圈之間以非接觸的方式對(duì)電力進(jìn)行送電或受電；多個(gè)傳感器，其用于檢測第一線圈和第二線圈之間的位置偏離；位置檢測單元，其根據(jù)多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置；異物檢測單元，其對(duì)多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測第一線圈和第二線圈之間的異物。
【專利說明】非接觸供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種非接觸供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種送電系統(tǒng)，具備:送電單元；受電單元，其以非接觸的方式接受來自上述送電單元的電力；效率檢測單元，其檢測上述送電單元和上述受電單元之間的傳輸效率；判定單元，其判定檢測出的上述傳輸效率是否為規(guī)定值以上；控制單元，其在上述傳輸效率小于上述規(guī)定值的情況下，判定為由于障礙物等而妨礙正常的送電，暫時(shí)中止上述送電單元的送電，在規(guī)定時(shí)間后再開始微小電力的送電(專利文獻(xiàn)I)。
[0003]但是，在送電線圈和受電線圈之間產(chǎn)生了位置偏離的情況下傳輸效率也下降，因此無法根據(jù)傳輸效率的變化檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物。
[0004]本發(fā)明要解決的課題是提供一種檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物的非接觸供電裝置。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-119246號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明為了解決上述問題，而具備:位置檢測單元，其根據(jù)用于檢測第一線圈和第二線圈之間的位置偏離的多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置；異物檢測單元，其對(duì)多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測第一線圈和第二線圈之間的異物。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，在第一線圈和第二線圈之間混入了異物的情況下，上述傳感器的輸出值變化，因此利用用于檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置的傳感器，還能夠檢測出線圈之間的異物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的非接觸充電系統(tǒng)的框圖。
[0009]圖2是包含在圖1的非接觸充電系統(tǒng)中的送電線圈、接收部、受電線圈以及發(fā)送部的立體圖。
[0010]圖3是包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈位置未偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0011]圖4是表示包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0012]圖5是表示包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈一邊位置偏離一邊對(duì)置、在送電線圈和受電線圈之間存在異物的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0013]圖6是表示包含在本發(fā)明的其他實(shí)施方式的非接觸充電系統(tǒng)中的非接觸供電裝置的控制步驟的流程圖。[0014]圖7是表示圖6的遠(yuǎn)程通信控制的控制步驟的流程圖。
[0015]圖8是表示圖6的位置檢測控制的控制步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下，根據(jù)【專利附圖】
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【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0017]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具備包含非接觸供電裝置的車輛200和供電裝置100的非接觸充電系統(tǒng)的框圖。此外，本例子的非接觸供電裝置的車輛側(cè)的單元安裝在電動(dòng)汽車中，但也可以是安裝在混合車輛等車輛。
[0018]如圖1所示，本例子的非接觸充電系統(tǒng)是以下的系統(tǒng)，即具備包含車輛側(cè)的單元的車輛200、作為地面?zhèn)葐卧墓╇娧b置100，從設(shè)置在供電站等的充電裝置100以非接觸的方式供給電力，對(duì)設(shè)置在車輛200的電池28進(jìn)行充電。
[0019]充電裝置100具備電力控制部11、送電線圈12、接收部13、無線通信部14、控制部15。供電裝置100被設(shè)置在車輛200停車的停車位，是在車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)通過線圈之間的非接觸送電而供給電力的地面?zhèn)鹊膯卧?br> [0020]電力控制部11是用于將從交流電源300發(fā)送的交流電變換為高頻的交流電而送電到送電線圈12的電路,具備整流部111、PFC(Power Factor Correction:功率因數(shù))電路112、逆變器113、傳感器114。整流部111與交流電源300電氣連接，整流部111是對(duì)來自交流電源的輸出交流電力進(jìn)行整流的電路。PFC電路112是用于通過對(duì)來自整流部111的輸出波形進(jìn)行整流來改善功率因數(shù)的電路，被連接在整流部111和逆變器113之間。逆變器113是包含PWM控制電路等的電力變換電路，PWM控制電路具有平滑電容器、IGBT等開關(guān)元件，逆變器113根據(jù)控制部15的開關(guān)控制信號(hào)將直流電變換為高頻的交流電，供給到送電線圈12。傳感器114連接在PFC電路112和逆變器113之間，檢測電流、電壓。送電線圈12是用于向設(shè)置在車輛200側(cè)的受電線圈22以非接觸的方式供給電力的線圈，設(shè)置在設(shè)置有本例子的非接觸供電裝置的停車位。
[0021]在車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)，送電線圈12在受電線圈22的下部，與受電線圈22保持距離地定位。送電線圈12是與停車位的表面平行的圓形形狀的線圈。
[0022]接收部13是由接收用的天線構(gòu)成的傳感器，設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100，通過測定接收用天線的附近磁場，來接收從發(fā)送部23發(fā)送的電磁波。針對(duì)接收用天線例如使用磁場天線等。另外，相對(duì)于后述的無線通信部14和無線通信部24之間的通信頻率，將在接收部13和發(fā)送部23之間收發(fā)的電磁波的頻率設(shè)定為低的頻率。另外，該電磁波的頻率是包含于在智能鑰匙等車輛周邊設(shè)備中使用的頻帶中、或接近該頻帶的頻率。與后述的無線通信部14和無線通信部24之間的通信相比，在接收部13和發(fā)送部23之間的通信中使用適合于近距離的通信方式。
[0023]無線通信部14與設(shè)置在車輛200側(cè)的無線通信部24雙向地進(jìn)行通信，無線通信部14被設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100。針對(duì)無線通信部14和無線通信部24之間的通信頻率，設(shè)定比接收部13和發(fā)送部23之間的信號(hào)的頻率、在智能鑰匙等車輛周邊設(shè)備中使用的頻率高的頻率，因此，即使在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信，車輛周邊設(shè)備也不受到該通信的干擾。在無線通信部14和無線通信部24之間的通信中例如使用各種無線LAN(局域網(wǎng))方式，與接收部13和發(fā)送部23之間的通信相比，能夠使用適合于遠(yuǎn)距離的通信方式。
[0024]控制部15是控制供電裝置100整體的部分，具備距離測定部151、位置檢測部152以及異物檢測部153，控制電力控制部11、送電線圈12、接收部13和無線通信部14。控制部15通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信，將表示開始從供電裝置100的電力供給的控制信號(hào)發(fā)送到車輛200側(cè)，從車輛200側(cè)接收表示希望從供電裝置100接受電力的控制信號(hào)?？刂撇?5根據(jù)傳感器114的檢測電流，進(jìn)行逆變器113的開關(guān)控制，控制從送電線圈12發(fā)送的電力。
[0025]車輛200具備受電線圈22、發(fā)送部23、無線通信部24、充電控制部25、整流部26、繼電器部27、電池28、逆變器29、以及馬達(dá)30。受電線圈22被設(shè)置在車輛200的底面(底盤)等后方的車輪之間。另外，在該車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)，受電線圈22在送電線圈12的上部，與送電線圈12保持距離地定位。受電線圈22是與停車位的表面平行的圓形形狀的線圈。
[0026]發(fā)送部23是由發(fā)送用的天線構(gòu)成的傳感器，設(shè)置在車輛200，向接收部13發(fā)送電磁波。對(duì)發(fā)送用天線例如使用電場天線等。無線通信部24與設(shè)置在供電裝置100側(cè)的無線通信部14雙向地進(jìn)行通信，設(shè)置在車輛200。
[0027]整流部26與受電線圈22連接，由將通過受電線圈22接受的交流電整流為直流的整流電路構(gòu)成。繼電器部27具備通過控制部25控制對(duì)導(dǎo)通和斷開進(jìn)行切換的繼電器開關(guān)。另外，繼電器部27通過將該繼電器開關(guān)設(shè)為斷開，來切斷包含電池28的強(qiáng)電系統(tǒng)與成為充電的電路部的受電線圈22和整流部26的弱電系統(tǒng)。
[0028]電池28通過連接多個(gè)充電電池而構(gòu)成，成為車輛200的電力源。逆變器29是具備IGBT等開關(guān)元件的PWM控制電路等的控制電路，根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)，將從電池28輸出的直流電變換為交流電，供給到馬達(dá)30。馬達(dá)30例如由三相的交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，成為用于驅(qū)動(dòng)車輛200的驅(qū)動(dòng)源。
[0029]充電控制部25是用于控制電池28的充電的控制器，對(duì)發(fā)送部23、無線通信部24和充電控制部25進(jìn)行控制。充電控制部25通過無線通信部24和無線通信部14的通信，向控制部15發(fā)送表示開始充電的信號(hào)。另外，充電控制部25通過CAN通信網(wǎng)與未圖示的控制車輛200整體的控制器連接。該控制器管理逆變器28的開關(guān)控制、以及電池22的充電狀態(tài)(SOC)。充電控制部15在通過該控制器根據(jù)電池22的SOC達(dá)到了滿充電的情況下，向控制部15發(fā)送表結(jié)束充電的信號(hào)。
[0030]在本例子的非接觸供電裝置中，在送電線圈12和受電線圈22之間，通過電磁感應(yīng)作用在非接觸狀態(tài)下進(jìn)行高頻電力的送電和受電。換言之，在向送電線圈12施加電壓時(shí)，在送電線圈12和受電線圈22之間產(chǎn)生磁耦合，從送電線圈12向受電線圈22供給電力。
[0031]接著，使用圖2，說明接收部13和發(fā)送部23的結(jié)構(gòu)。圖2是作為本例子的非接觸供電裝置的一部分的送電線圈12、發(fā)送部13、受電線圈22以及發(fā)送部23的立體圖。
[0032]接收部13由四個(gè)接收用天線13a?13d構(gòu)成,接收用天線13a?13d被設(shè)置在送電線圈12的周圍。另外，接收用天線13a?13d被配置為相對(duì)于送電線圈12的中心而成為對(duì)象。發(fā)送部23由一個(gè)發(fā)送用天線構(gòu)成，該發(fā)送用天線被設(shè)置在受電線圈23的中心點(diǎn)。
[0033]送電線圈12和接收部13被設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100，因此送電線圈12和接收部13各自的位置不變。另一方面，受電線圈22和發(fā)送部23被設(shè)置在車輛200，因此與車輛200相對(duì)于規(guī)定的停車位的停車位置對(duì)應(yīng)地，受電線圈22和發(fā)送部23各自的位置相對(duì)于送電線圈12和接收部13各自的位置相對(duì)地變化。
[0034]在將車輛200停車在規(guī)定的停車位使得受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)在各個(gè)線圈面的方向、換言之在受電線圈22和送電線圈12的平面方向上吻合的情況下，將接收部13和發(fā)送部23配置為從接收用天線13a?13d各自的位置到發(fā)送部23的位置的距離分別相等。
[0035]接收用天線13a?13d分別接收從發(fā)送部23的天線發(fā)送的信號(hào)。另外，在受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)在受電線圈22和送電線圈12的平面方向上吻合的情況下，通過接收用天線13a?13d分別接收的信號(hào)強(qiáng)度相等。另一方面，在受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)偏離的情況下，通過接收用天線13a?13d分別接收的信號(hào)強(qiáng)度不相等。即，本例子如后述的那樣，通過根據(jù)由接收部13和發(fā)送部23構(gòu)成的多個(gè)傳感器的輸出值檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，來檢測線圈的位置偏離。
[0036]接著，使用圖1和圖2，說明控制部15和充電控制部25的控制內(nèi)容。
[0037]作為初始化控制，控制部15進(jìn)行系統(tǒng)檢查，即診斷供電裝置100的各系統(tǒng)是否正常動(dòng)作。作為初始化控制，充電控制部25同樣進(jìn)行系統(tǒng)檢查，即診斷車輛200的充電系統(tǒng)是否正常動(dòng)作。在系統(tǒng)檢查的結(jié)果是在車輛200中發(fā)生了系統(tǒng)異常的情況下，向車輛200的用戶通知，在充電裝置100中發(fā)生了系統(tǒng)異常的情況下，向管理充電裝置100的中心等通知。另一方面，在系統(tǒng)檢查正常的情況下，控制部15使無線通信部14啟動(dòng)，設(shè)置為能夠接收信號(hào)的狀態(tài)。此外，例如以規(guī)定的周期定期地進(jìn)行供電裝置100側(cè)的系統(tǒng)檢查，例如在用于驅(qū)動(dòng)車輛200的主開關(guān)導(dǎo)通時(shí)進(jìn)行車輛200側(cè)的系統(tǒng)檢查。
[0038]控制部15和充電控制部25分別控制無線通信部14和無線通信部24，進(jìn)行以下的遠(yuǎn)程通信控制。首先，充電控制部25通過設(shè)置在車輛200的GPS功能，取得車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)的信息，判斷車輛的當(dāng)前地點(diǎn)是否處于預(yù)先設(shè)定的充電指定區(qū)域內(nèi)。在此，充電指定區(qū)域是指與各供電裝置100對(duì)應(yīng)地分別設(shè)定的范圍，例如是在地圖上顯示為以供電裝置100的位置為中心的圓形的范圍。車輛200處于充電指定區(qū)域內(nèi)表示在對(duì)電池28進(jìn)行充電時(shí)通過與該充電指定區(qū)域?qū)?yīng)的供電裝置100進(jìn)行充電。
[0039]另外，在車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，充電控制部25啟動(dòng)無線通信部24，成為能夠在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信的狀態(tài)。當(dāng)成為能夠在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信的狀態(tài)時(shí)，充電控制部25從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送用于建立連接的信號(hào)。然后，控制部15將表示接收到該信號(hào)的信號(hào)從無線通信部14回送到無線通信部24。由此，在無線通信部14和無線通信部24之間建立連接。
[0040]另外，充電控制部25通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信向控制部15發(fā)送車輛200的ID。控制部15判定從車輛200側(cè)發(fā)送的ID是否與預(yù)先登記在控制部15中的ID符合，由此進(jìn)行ID認(rèn)證。在本例子的非接觸送電系統(tǒng)中，預(yù)先通過ID對(duì)每個(gè)供電裝置100登記能夠送電的車輛200。因此，通過上述的ID認(rèn)證，能夠?qū)εc登記ID符合的車輛200進(jìn)行送電。
[0041]當(dāng)連接建立和ID認(rèn)證結(jié)束時(shí)，車輛200逐漸接近與充電指定區(qū)域?qū)?yīng)的供電裝置100，充電控制部25以規(guī)定的周期從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送信號(hào)。控制部15通過距離測定部151測定車輛200和供電裝置100之間的距離。無線通信部14接收從無線通信部24周期地發(fā)送的信號(hào)。距離測定部151根據(jù)接收到的信號(hào)的電場強(qiáng)度，測定車輛200和供電裝置100之間的距離。
[0042]在控制部15中預(yù)先設(shè)定用于表示車輛200和供電裝置100之間的距離接近而送電線圈12和受電線圈22在平面方向上的線圈之間的距離接近的閾值，作為車輛接近閾值。接收信號(hào)的強(qiáng)度與車輛200和供電裝置100之間的距離具有相關(guān)性，因此在本例子中，通過信號(hào)強(qiáng)度來規(guī)定車輛接近閾值。
[0043]控制部15將接收信號(hào)的電場強(qiáng)度和車輛接近閾值進(jìn)行比較，判定車輛200和供電裝置100之間的距離是否比規(guī)定的距離短。另外，當(dāng)車輛200和供電裝置100之間的距離比規(guī)定的距離短時(shí)，控制部15啟動(dòng)接收部13，另外從無線通信部14向無線通信部24發(fā)送控制信號(hào)。充電控制部25在接收到該控制信號(hào)時(shí)，使發(fā)送部23啟動(dòng)。
[0044]由此，本例子在不進(jìn)行接收部13和發(fā)送部23的信號(hào)的收發(fā)，而車輛200接近了供電裝置100的情況下，使接收部13和發(fā)送部23啟動(dòng)，進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。
[0045]接著，控制部15和充電控制部25在結(jié)束上述遠(yuǎn)程通信控制時(shí)，進(jìn)行以下的位置檢測控制。充電控制部25在確認(rèn)了車輛200已經(jīng)停車時(shí)，從發(fā)送部23的發(fā)送天線向接收部13的接收用天線13a?13d發(fā)送信號(hào)?？刂撇?5測定通過各接收用天線13a?13d接收到的信號(hào)的輸出值，首先判定接收用天線13a?13d和發(fā)送天線是否正常。作為用于判定天線異常的異常判定閾值，預(yù)先在控制部15中設(shè)定上限值和下限值。如果接收用天線13a?13d的全部輸出值在從下限值到上限值的范圍內(nèi)，則控制部15判定為接收部13和發(fā)送部23正常動(dòng)作。另一方面，在接收用天線13a?13d的輸出值比上限值高、或比下限值低的情況下，控制部15判定為接收部13和發(fā)送部23的至少一方故障。然后，在判定為接收部13或發(fā)送部23故障的情況下，控制部15經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24向充電控制部25發(fā)送表示異常的信號(hào)，充電控制部25向用戶通知接收部13或發(fā)送部23的異常?；蛘?，控制部15向管理送電控制部100的中心通知接收部13或發(fā)送部23的異常。
[0046]在接收部23和發(fā)送部23正常的情況下，控制部15按照以下的要領(lǐng)，通過位置檢測部152檢測線圈的位置偏離、換言之送電線圈12和受電線圈22的重疊狀態(tài)，通過異物檢測部153檢測存在于線圈之間的異物。使用圖3?圖5，分別說明線圈的位置偏離的檢測控制以及檢測線圈之間的異物的控制。圖3是表示送電線圈12和受電線圈22沒有位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。圖4是表示送電線圈12和受電線圈22產(chǎn)生位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。圖5是相對(duì)于圖4表示在送電線圈12和受電線圈22之間存在異物的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。X軸和Y軸表示送電線圈12和受電線圈22的平面方向，Z軸表示高度方向。
[0047]如圖3所示，在送電線圈12和受電線圈22的平面方向上，送電線圈12的中心點(diǎn)和受電線圈22的中心點(diǎn)一致的情況下，從發(fā)送部23的發(fā)送天線到接收部13的各接收用天線13a?13d的各個(gè)距離相等，因此，通過接收用天線13a?13d接收的信號(hào)的輸出值成為相同的值。在此，將圖3所示的情況下的各接收用天線13a?13d的輸出值設(shè)為S。
[0048]另一方面，如圖4所示，在受電線圈22相對(duì)于送電線圈12在X軸方向偏離的情況下，從發(fā)送部23到接收用天線13a?13d的距離比從發(fā)送部23到接收用天線13b、13c的距離短。另外，從發(fā)送部23到接收用天線13a、13d的距離比圖3所示的從發(fā)送部23到各接收用天線13a?13d的距離短，因此接收用天線13a、13d的輸出值比輸出值⑶大，例如為S+30。另一方面，從發(fā)送部23到接收用天線13b、13c的距離比圖3所示的從發(fā)送部23到各接收用天線13a?13d的距離長，因此接收用天線13b、13c的輸出值比輸出值(S)小，例如為S-30。
[0049]因此，位置檢測部152對(duì)接收用天線13a?13d的輸出值和成為基準(zhǔn)的輸出值S進(jìn)行比較，計(jì)算接收用天線13a?13d的各輸出的偏差，由此檢測受電線圈22相對(duì)于輸電線圈12的相對(duì)位置。
[0050]接著，說明異物檢測部153的異物檢測的控制內(nèi)容。如圖5所示，在與圖4同樣的線圈的位置關(guān)系中，在接收用天線13a的附近存在異物40的情況下，從發(fā)送部13向接收用天線13a發(fā)送的信號(hào)被異物40遮擋，因此接收用天線13a的輸出值比圖4的接收用天線13a的輸出值(S+30)小，例如為S-600。另一方面，接收用天線13b?13d的輸出值成為與圖4的接收用天線13b?13d的輸出值相同的值，例如分別為S-30、S-30和S+30。
[0051]異物檢測部153取得接收用天線13a?13d的輸出值各自的差的絕對(duì)值，對(duì)該差的絕對(duì)值和閾值進(jìn)行比較，在該差比閾值大的情況下，判定為在線圈之間存在異物。該閾值是用于判定是否存在異物的異物判定閾值，是預(yù)先設(shè)定的值。在本例子中，將異物判定閾值設(shè)為60。
[0052]在圖4和圖5所示的例子中，在將接收用天線13a?13d的輸出值分別設(shè)為a?d時(shí)，在圖4所示的例子中，由異物檢測部153進(jìn)行運(yùn)算使得各個(gè)差的絕對(duì)值如下。
[0053]公式I
[0054]I b~a I = 60 | c_a = 60 | d_a | = O
[0055]I c~b |=0 I d-b = 60 | d_c | = 60
[0056]然后，異物檢測部153對(duì)上述各個(gè)差的絕對(duì)值和異物判定閾值進(jìn)行比較，全部差成為異物判定閾值(=60)以下，因此，判定為在送電線圈12和受電線圈22之間不存在異物。
[0057]另一方面，在圖5所示的例子中，由異物檢測部153進(jìn)行運(yùn)算使得各個(gè)差的絕對(duì)值如下。
[0058]公式2
[0059]b~a = 570 |c_a| = 570 |d_a| = 630
[0060]I c~b |=0 I d-b = 60 | d_c | = 60
[0061]異物檢測部153將上述各個(gè)差的絕對(duì)值和異物判定閾值進(jìn)行比較，差|b_a|、c-a和|d_a|比異物判定閾值大，因此判定為存在異物。進(jìn)而，在比異物判定閾值大的差
中，輸出值a是共通的，因此異物檢測部153能夠判定為在接收用天線13a的附近存在異物。由此，異物檢測部153檢測在送電線圈12和受電線圈22之間是否存在異物，確定異物的位置。
[0062]控制部15經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24之間的通信，將由位置檢測部152檢測出的受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的相對(duì)位置發(fā)送到車輛200側(cè)。另外，控制部15在通過異物檢測部153檢測出異物的情況下，經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24之間的通信發(fā)送到車輛200偵U。
[0063]然后，控制部15和充電控制部25在結(jié)束了上述位置檢測控制時(shí)，進(jìn)行以下的充電控制。充電控制部25根據(jù)由無線通信部24接收到的線圈的位置偏離的信息，計(jì)算充電時(shí)間。從送電線圈12向受電線圈22供給的電力的送電效率依存于送電線圈12和受電線圈22的耦合系數(shù)，該耦合系數(shù)與送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置關(guān)系相關(guān)。因此，充電控制部25針對(duì)從送電線圈12發(fā)送的電力，如果知道送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，則能夠計(jì)算出由受電線圈22接受的電力。然后，充電控制部25根據(jù)與基于線圈的位置偏離的受電電力對(duì)應(yīng)的充電電力、以及由未圖示的控制器管理的電池28的SOC，能夠計(jì)算出充電時(shí)間。然后，在用戶判斷為在由充電控制部25計(jì)算出的充電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電即可的情況下，根據(jù)用戶的操作，充電控制部25通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信，向供電裝置100發(fā)送表示開始充電的信號(hào)?？刂撇?5根據(jù)該信號(hào)，開始送電。另一方面，在用戶判斷為不在由充電控制部25計(jì)算出的充電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電的情況下，用戶為了縮短充電時(shí)間，使得再次停車，減小線圈的位置偏離。充電控制部25在電池28成為滿充電時(shí)，從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送表示結(jié)束充電的控制信號(hào)，控制部15根據(jù)該控制信號(hào)停止送電。
[0064]另外，充電控制部25在通過無線通信部24接收到表示檢測出異物的信號(hào)的情況下，經(jīng)由未圖示的控制器，向用戶通知異物的存在。用戶通過根據(jù)通知排除異物，能夠使得開始充電。另外，控制部15在檢測出異物的情況下不進(jìn)行送電。
[0065]接著，使用圖6?圖8說明本例子的非接觸送電系統(tǒng)的控制步驟。圖6是表示本例子的非接觸送電系統(tǒng)的控制步驟的流程圖，圖7是表示圖6的遠(yuǎn)程通信控制的控制步驟的流程圖，圖8是表示圖6的位置檢測控制的控制步驟的流程圖。
[0066]在步驟SI中，控制部15和充電控制部25進(jìn)行系統(tǒng)檢查來作為初始化控制。在步驟S2中，控制部15和充電控制部25進(jìn)行遠(yuǎn)程通信控制。
[0067]對(duì)于步驟S2的遠(yuǎn)程通信控制，如圖7所示，在步驟S21中，充電控制部25通過未圖示的控制器的GPS功能，取得車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)。在步驟S22中，充電控制部25判定所取得的當(dāng)前地點(diǎn)是否處于供電裝置100的充電指定區(qū)域內(nèi)。在當(dāng)前地點(diǎn)不處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，返回到步驟S21。在當(dāng)前地點(diǎn)處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，在步驟S23中，充電控制部25啟動(dòng)無線通信部24。
[0068]在步驟S24中，控制部15和充電控制部25收發(fā)用于在無線通信部14和無線通信部5之間建立連接的信號(hào)，判定連接是否建立。在連接沒有建立的情況下，返回到步驟S24，再次在無線通信部14和無線通信部5之間收發(fā)信號(hào)。在連接建立了的情況下，在步驟S25中，充電控制部25向供電裝置100發(fā)送車輛200的ID?？刂撇?5對(duì)通過無線通信部14接收到的信號(hào)所包含的ID、登記在供電裝置100中的ID進(jìn)行對(duì)照，由此進(jìn)行ID認(rèn)證。
[0069]在ID不被認(rèn)證的情況下，結(jié)束本例子的控制。另一方面，在ID被認(rèn)證的情況下，在步驟S26中，充電控制部25為了表示車輛200接近了供電裝置100，以規(guī)定的周期從無線通信部24發(fā)送信號(hào)?？刂撇?5通過距離測定部151測定由無線通信部14接收的接收信號(hào)的電場強(qiáng)度，由此測定車輛200和供電裝置100之間的距離。然后，在步驟S27中，控制部15判定接收信號(hào)的電場強(qiáng)度是否比車輛接近閾值大。在接收信號(hào)的電場強(qiáng)度為車輛接近閾值以下的情況下，啟動(dòng)接收部13和發(fā)送部23，越是檢測出線圈的位置偏離，則越是判斷為車輛200沒有接近供電裝置100，返回到步驟S26。另一方面，在接收信號(hào)的電場強(qiáng)度比車輛接近閾值大的情況下，判斷為車輛200接近了供電裝置100，轉(zhuǎn)移到步驟S3，結(jié)束步驟S2的遠(yuǎn)程通信控制。
[0070]對(duì)于步驟S3的位置檢測控制，如圖8所示，在步驟S31中，控制部15啟動(dòng)接收部13，從無線通信部14向無線通信部24發(fā)送表示使位置檢測控制開始的信號(hào)。在步驟S32中，充電控制部25根據(jù)在步驟S31中發(fā)送的信號(hào)，啟動(dòng)發(fā)送部23。在步驟S33中，控制部15分別測定從發(fā)送部23進(jìn)行發(fā)送，由接收部13的接收用天線13a?13d接收的接收信號(hào)的輸出值。在步驟S34中，控制部15判斷各個(gè)接收信號(hào)的輸出值是否比異常判定的下限值大，并且比異常判定的上限值小。
[0071]在接收信號(hào)的輸出值比下限值高、并且比上限值低的情況下，在步驟S35中，控制部15計(jì)算由各接收用天線13a?13d接收的輸出值的各個(gè)差。在步驟S36中，控制部15通過異物檢測部153判定各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值是否為異物判定閾值以下。在各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值為異物判定閾值以下的情況下，在步驟S37中，異物檢測部153判定為在送電線圈12和受電線圈22之間不存在異物。在步驟S38中，控制部15通過位置檢測部152，根據(jù)在步驟S33中測定的接收用天線13a?13d的輸出值，檢測受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的相對(duì)位置，由此檢測受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的位置偏離，將檢測結(jié)果發(fā)送到車輛200側(cè)，注意到步驟S4，結(jié)束位置檢測控制。
[0072]返回到步驟S36，在接收用天線13a?13d的各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值比異物判定閾值大的情況下，在步驟S361中，異物檢測部153判定為有異物。然后，在步驟S362中，控制部15經(jīng)由無線通信部14向車輛200發(fā)送表示存在異物的信號(hào)。充電控制部25根據(jù)通過無線通信部24接收到的該信號(hào)，向用戶通知存在異物。在存在異物的情況下，不轉(zhuǎn)移到步驟S4的充電控制，結(jié)束本例子的控制。
[0073]返回步驟S34，在接收用天線13a?13d的輸出值比下限值小、或比上限值大的情況下，在步驟S341中，控制部15判定為在接收部13或發(fā)送部23中發(fā)生了異常。然后，在步驟S362中，控制部15經(jīng)由無線通信部14向車輛200表示在發(fā)送部13或接收部23中發(fā)生了異常的信號(hào)。充電控制部25根據(jù)在無線通信部24中接收到的該信號(hào)，向用戶通知發(fā)生了異常。在接收部13或發(fā)送部23中發(fā)生了異常的情況下，不轉(zhuǎn)移到步驟S4的充電控制而結(jié)束本例子的控制。
[0074]返回到圖6，在步驟S4中，充電控制部25使用由位置檢測部152檢測出的線圈的位置偏離的信息、以及電池28的S0C，計(jì)算充電時(shí)間并向用戶通知。然后，根據(jù)用戶的操作，充電控制部25向供電裝置100發(fā)送表示開始充電的信號(hào)?？刂撇?5在接收到該信號(hào)時(shí)，開始從送電線圈12向受電線圈22的送電。在送電開始時(shí)，控制部15停止接收部13，充電控制部25停止發(fā)送部23。然后，在電池28達(dá)到滿充電時(shí)，控制部15停止送電，結(jié)束本例子的充電控制。
[0075]如上述那樣，本例子具備發(fā)送部23和多個(gè)接收用天線13a?13d，通過位置檢測部152，根據(jù)該接收用天線13a?13d的輸出值，檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，另外通過異物檢測部153，對(duì)該接收用天線13a?13d的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測送電線圈12和受電線圈22之間的異物。由此，本例子利用用于檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置的傳感器、即發(fā)送部23和接收用天線13a?13d，能夠檢測線圈之間的異物，作為其結(jié)果，不需要另外設(shè)置異物檢測用的傳感器。另外，本例子檢測異物，向用戶通知異物的存在，由此能夠從線圈之間排除異物，因此能夠防止由于非接觸送電造成的來自異物的發(fā)熱。另外，本例子使用多個(gè)傳感器檢測異物，因此能夠確定異物的位置。
[0076]另外，本例子通過異物檢測部153，根據(jù)接收用天線13a?13d各自的輸出值的差來檢測異物。由此，通過取得接收用天線13a?13d的輸出值的差，能夠抵消由于線圈的位置偏離造成的輸出值的偏差量，因此能夠提高異物的檢測精度。
[0077]此外，本例子在通過異物檢測部153檢測出異物的情況下，不進(jìn)行位置檢測部152的線圈的位置檢測，但也可以在異物存在于從四個(gè)接收用天線13a?13d偏向一個(gè)天線的位置的情況下，使用剩余的三個(gè)接收天線的輸出值，通過位置檢測部152，檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置。由此，本例子能夠進(jìn)行線圈的位置偏離的檢測、異物的檢測這兩者，能夠提供方便性更高的非接觸送電系統(tǒng)。
[0078]此外，本例子由四個(gè)天線構(gòu)成接收部13，但并不必須是四個(gè)，由多個(gè)天線構(gòu)成即可。另外，接收部13并不必須設(shè)置的地面?zhèn)?，也可以設(shè)置在車輛200側(cè)，發(fā)送部23并不必須設(shè)置在車輛200側(cè)，也可以設(shè)置在地面?zhèn)?。另外，本例子由發(fā)送部23的發(fā)送線圈、接收部13的接收用天線13a?13d構(gòu)成多個(gè)傳感器，但并不必須將多個(gè)傳感器設(shè)為發(fā)送部23和接收部13成對(duì)的結(jié)構(gòu)，也可以由只設(shè)置在地面?zhèn)然蜍囕v200側(cè)的任意一方的傳感器構(gòu)成。例如，也可以在地面?zhèn)仍O(shè)置朝向車輛發(fā)信的多個(gè)紅外線傳感器，根據(jù)反射的紅外線的強(qiáng)度，與上述同樣地，進(jìn)行異物檢測和線圈的位置檢測。
[0079]此外，在本例子中，異物檢測部153根據(jù)接收用天線13a?13d的輸出值的差檢測出異物，但異物檢測部153也可以通過將接收用天線13a?13d各自的輸出值相乘、相加、或相除，比較其運(yùn)算結(jié)果，來檢測異物。
[0080]另外，在本例子中，異物檢測部153也可以在從送電線圈12向受電線圈22供給電力時(shí)檢測異物。另外，在異物檢測部153在電力供給中檢測出異物的情況下，控制部15停止來自送電線圈12的送電，通過無線通信向車輛200側(cè)通知混入了異物。
[0081]此外，基于無線通信部14和無線通信部24之間的通信的距離測量與基于接收部13和發(fā)送部23之間的通信的線圈的位置偏離檢測相比，測量單位大，因此也可以與接收部13和發(fā)送部23之間的通信周期相比延長無線通信部14和無線通信部24之間的通信周期。另外，接收部13和發(fā)送部23之間的通信也可以如無線通信部14和無線通信部24之間的通信那樣，減少與不進(jìn)行控制信號(hào)的雙向通信對(duì)應(yīng)的所發(fā)送的數(shù)據(jù)量，但為了提高線圈之間的位置偏離的精度，也可以進(jìn)行系統(tǒng)檢查時(shí)的奇偶校驗(yàn)。
[0082]另外，位置檢測部152也可以在從送電線圈12向受電線圈22的電力供給中進(jìn)行線圈的位置檢測。例如，控制部15進(jìn)行控制使得在從進(jìn)行電力供給開始經(jīng)過了規(guī)定的期間后停止電力供給，在停止中通過位置檢測部152檢測線圈的位置，在檢測后再次開始電力供給即可。由此，本例子能夠在電力供給中確認(rèn)是否沒有產(chǎn)生線圈的位置偏離。
[0083]另外，本例子根據(jù)無線通信部14的接收信號(hào)的電場強(qiáng)度，測定車輛200和供電裝置100之間的距離，但也可以根據(jù)接收信號(hào)的時(shí)間差等測定距離。另外，也可以設(shè)置直接測量車輛200和供電裝置100之間的距離的傳感器來作為用于測量距離的、遠(yuǎn)程通信的通信單元。
[0084]上述送電線圈12和受電線圈22的一個(gè)線圈相當(dāng)于本發(fā)明的第一線圈，另一個(gè)線圈相當(dāng)于本發(fā)明的第二線圈，發(fā)送部23和接收部13的接收用天線13a?13d相當(dāng)于本發(fā)明的多個(gè)傳感器，位置檢測部152相當(dāng)于本發(fā)明的位置檢測單元，異物檢測部153相當(dāng)于本發(fā)明的異物檢測單元。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸供電裝置，具備: 第二線圈，其至少通過磁耦合與第一線圈之間以非接觸的方式輸送或接受電力； 多個(gè)傳感器，其用于檢測上述第一線圈與上述第二線圈之間的位置偏離； 位置檢測單元，其根據(jù)上述多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測上述第一線圈與上述第二線圈的相對(duì)位置；以及 異物檢測單元，其將上述多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測上述第一線圈與上述第二線圈之間的異物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電裝置，其特征在于， 上述異物檢測單元根據(jù)上述多個(gè)傳感器各自的輸出值的差來檢測上述異物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸供電裝置，其特征在于， 上述多個(gè)傳感器至少由四個(gè)傳感器構(gòu)成， 上述位置檢測單元根據(jù)上述四個(gè)傳感器中的至少三個(gè)傳感器各自的輸出值來檢測上述第一線圈與上述第二線圈的相對(duì)位置。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103563215SQ201280025645
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】今野正希, 田中廣志, 今津知也 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物的非接觸供電裝置。本發(fā)明的非接觸供電裝置具備：第二線圈，其至少通過磁耦合在與第一線圈之間以非接觸的方式對(duì)電力進(jìn)行送電或受電；多個(gè)傳感器，其用于檢測第一線圈和第二線圈之間的位置偏離；位置檢測單元，其根據(jù)多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置；異物檢測單元，其對(duì)多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測第一線圈和第二線圈之間的異物。
【專利說明】非接觸供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種非接觸供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種送電系統(tǒng)，具備:送電單元；受電單元，其以非接觸的方式接受來自上述送電單元的電力；效率檢測單元，其檢測上述送電單元和上述受電單元之間的傳輸效率；判定單元，其判定檢測出的上述傳輸效率是否為規(guī)定值以上；控制單元，其在上述傳輸效率小于上述規(guī)定值的情況下，判定為由于障礙物等而妨礙正常的送電，暫時(shí)中止上述送電單元的送電，在規(guī)定時(shí)間后再開始微小電力的送電(專利文獻(xiàn)I)。
[0003]但是，在送電線圈和受電線圈之間產(chǎn)生了位置偏離的情況下傳輸效率也下降，因此無法根據(jù)傳輸效率的變化檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物。
[0004]本發(fā)明要解決的課題是提供一種檢測混入到送電線圈和受電線圈之間的異物的非接觸供電裝置。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-119246號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明為了解決上述問題，而具備:位置檢測單元，其根據(jù)用于檢測第一線圈和第二線圈之間的位置偏離的多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置；異物檢測單元，其對(duì)多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測第一線圈和第二線圈之間的異物。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，在第一線圈和第二線圈之間混入了異物的情況下，上述傳感器的輸出值變化，因此利用用于檢測第一線圈和第二線圈的相對(duì)位置的傳感器，還能夠檢測出線圈之間的異物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的非接觸充電系統(tǒng)的框圖。
[0009]圖2是包含在圖1的非接觸充電系統(tǒng)中的送電線圈、接收部、受電線圈以及發(fā)送部的立體圖。
[0010]圖3是包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈位置未偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0011]圖4是表示包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0012]圖5是表示包含在圖1的非接觸送電系統(tǒng)中的送電線圈和受電線圈一邊位置偏離一邊對(duì)置、在送電線圈和受電線圈之間存在異物的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(C)。
[0013]圖6是表示包含在本發(fā)明的其他實(shí)施方式的非接觸充電系統(tǒng)中的非接觸供電裝置的控制步驟的流程圖。[0014]圖7是表示圖6的遠(yuǎn)程通信控制的控制步驟的流程圖。
[0015]圖8是表示圖6的位置檢測控制的控制步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下，根據(jù)【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0017]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具備包含非接觸供電裝置的車輛200和供電裝置100的非接觸充電系統(tǒng)的框圖。此外，本例子的非接觸供電裝置的車輛側(cè)的單元安裝在電動(dòng)汽車中，但也可以是安裝在混合車輛等車輛。
[0018]如圖1所示，本例子的非接觸充電系統(tǒng)是以下的系統(tǒng)，即具備包含車輛側(cè)的單元的車輛200、作為地面?zhèn)葐卧墓╇娧b置100，從設(shè)置在供電站等的充電裝置100以非接觸的方式供給電力，對(duì)設(shè)置在車輛200的電池28進(jìn)行充電。
[0019]充電裝置100具備電力控制部11、送電線圈12、接收部13、無線通信部14、控制部15。供電裝置100被設(shè)置在車輛200停車的停車位，是在車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)通過線圈之間的非接觸送電而供給電力的地面?zhèn)鹊膯卧?br> [0020]電力控制部11是用于將從交流電源300發(fā)送的交流電變換為高頻的交流電而送電到送電線圈12的電路,具備整流部111、PFC(Power Factor Correction:功率因數(shù))電路112、逆變器113、傳感器114。整流部111與交流電源300電氣連接，整流部111是對(duì)來自交流電源的輸出交流電力進(jìn)行整流的電路。PFC電路112是用于通過對(duì)來自整流部111的輸出波形進(jìn)行整流來改善功率因數(shù)的電路，被連接在整流部111和逆變器113之間。逆變器113是包含PWM控制電路等的電力變換電路，PWM控制電路具有平滑電容器、IGBT等開關(guān)元件，逆變器113根據(jù)控制部15的開關(guān)控制信號(hào)將直流電變換為高頻的交流電，供給到送電線圈12。傳感器114連接在PFC電路112和逆變器113之間，檢測電流、電壓。送電線圈12是用于向設(shè)置在車輛200側(cè)的受電線圈22以非接觸的方式供給電力的線圈，設(shè)置在設(shè)置有本例子的非接觸供電裝置的停車位。
[0021]在車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)，送電線圈12在受電線圈22的下部，與受電線圈22保持距離地定位。送電線圈12是與停車位的表面平行的圓形形狀的線圈。
[0022]接收部13是由接收用的天線構(gòu)成的傳感器，設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100，通過測定接收用天線的附近磁場，來接收從發(fā)送部23發(fā)送的電磁波。針對(duì)接收用天線例如使用磁場天線等。另外，相對(duì)于后述的無線通信部14和無線通信部24之間的通信頻率，將在接收部13和發(fā)送部23之間收發(fā)的電磁波的頻率設(shè)定為低的頻率。另外，該電磁波的頻率是包含于在智能鑰匙等車輛周邊設(shè)備中使用的頻帶中、或接近該頻帶的頻率。與后述的無線通信部14和無線通信部24之間的通信相比，在接收部13和發(fā)送部23之間的通信中使用適合于近距離的通信方式。
[0023]無線通信部14與設(shè)置在車輛200側(cè)的無線通信部24雙向地進(jìn)行通信，無線通信部14被設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100。針對(duì)無線通信部14和無線通信部24之間的通信頻率，設(shè)定比接收部13和發(fā)送部23之間的信號(hào)的頻率、在智能鑰匙等車輛周邊設(shè)備中使用的頻率高的頻率，因此，即使在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信，車輛周邊設(shè)備也不受到該通信的干擾。在無線通信部14和無線通信部24之間的通信中例如使用各種無線LAN(局域網(wǎng))方式，與接收部13和發(fā)送部23之間的通信相比，能夠使用適合于遠(yuǎn)距離的通信方式。
[0024]控制部15是控制供電裝置100整體的部分，具備距離測定部151、位置檢測部152以及異物檢測部153，控制電力控制部11、送電線圈12、接收部13和無線通信部14。控制部15通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信，將表示開始從供電裝置100的電力供給的控制信號(hào)發(fā)送到車輛200側(cè)，從車輛200側(cè)接收表示希望從供電裝置100接受電力的控制信號(hào)?？刂撇?5根據(jù)傳感器114的檢測電流，進(jìn)行逆變器113的開關(guān)控制，控制從送電線圈12發(fā)送的電力。
[0025]車輛200具備受電線圈22、發(fā)送部23、無線通信部24、充電控制部25、整流部26、繼電器部27、電池28、逆變器29、以及馬達(dá)30。受電線圈22被設(shè)置在車輛200的底面(底盤)等后方的車輪之間。另外，在該車輛200停車在規(guī)定的停車位置時(shí)，受電線圈22在送電線圈12的上部，與送電線圈12保持距離地定位。受電線圈22是與停車位的表面平行的圓形形狀的線圈。
[0026]發(fā)送部23是由發(fā)送用的天線構(gòu)成的傳感器，設(shè)置在車輛200，向接收部13發(fā)送電磁波。對(duì)發(fā)送用天線例如使用電場天線等。無線通信部24與設(shè)置在供電裝置100側(cè)的無線通信部14雙向地進(jìn)行通信，設(shè)置在車輛200。
[0027]整流部26與受電線圈22連接，由將通過受電線圈22接受的交流電整流為直流的整流電路構(gòu)成。繼電器部27具備通過控制部25控制對(duì)導(dǎo)通和斷開進(jìn)行切換的繼電器開關(guān)。另外，繼電器部27通過將該繼電器開關(guān)設(shè)為斷開，來切斷包含電池28的強(qiáng)電系統(tǒng)與成為充電的電路部的受電線圈22和整流部26的弱電系統(tǒng)。
[0028]電池28通過連接多個(gè)充電電池而構(gòu)成，成為車輛200的電力源。逆變器29是具備IGBT等開關(guān)元件的PWM控制電路等的控制電路，根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)，將從電池28輸出的直流電變換為交流電，供給到馬達(dá)30。馬達(dá)30例如由三相的交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，成為用于驅(qū)動(dòng)車輛200的驅(qū)動(dòng)源。
[0029]充電控制部25是用于控制電池28的充電的控制器，對(duì)發(fā)送部23、無線通信部24和充電控制部25進(jìn)行控制。充電控制部25通過無線通信部24和無線通信部14的通信，向控制部15發(fā)送表示開始充電的信號(hào)。另外，充電控制部25通過CAN通信網(wǎng)與未圖示的控制車輛200整體的控制器連接。該控制器管理逆變器28的開關(guān)控制、以及電池22的充電狀態(tài)(SOC)。充電控制部15在通過該控制器根據(jù)電池22的SOC達(dá)到了滿充電的情況下，向控制部15發(fā)送表結(jié)束充電的信號(hào)。
[0030]在本例子的非接觸供電裝置中，在送電線圈12和受電線圈22之間，通過電磁感應(yīng)作用在非接觸狀態(tài)下進(jìn)行高頻電力的送電和受電。換言之，在向送電線圈12施加電壓時(shí)，在送電線圈12和受電線圈22之間產(chǎn)生磁耦合，從送電線圈12向受電線圈22供給電力。
[0031]接著，使用圖2，說明接收部13和發(fā)送部23的結(jié)構(gòu)。圖2是作為本例子的非接觸供電裝置的一部分的送電線圈12、發(fā)送部13、受電線圈22以及發(fā)送部23的立體圖。
[0032]接收部13由四個(gè)接收用天線13a?13d構(gòu)成,接收用天線13a?13d被設(shè)置在送電線圈12的周圍。另外，接收用天線13a?13d被配置為相對(duì)于送電線圈12的中心而成為對(duì)象。發(fā)送部23由一個(gè)發(fā)送用天線構(gòu)成，該發(fā)送用天線被設(shè)置在受電線圈23的中心點(diǎn)。
[0033]送電線圈12和接收部13被設(shè)置在作為地面?zhèn)鹊墓╇娧b置100，因此送電線圈12和接收部13各自的位置不變。另一方面，受電線圈22和發(fā)送部23被設(shè)置在車輛200，因此與車輛200相對(duì)于規(guī)定的停車位的停車位置對(duì)應(yīng)地，受電線圈22和發(fā)送部23各自的位置相對(duì)于送電線圈12和接收部13各自的位置相對(duì)地變化。
[0034]在將車輛200停車在規(guī)定的停車位使得受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)在各個(gè)線圈面的方向、換言之在受電線圈22和送電線圈12的平面方向上吻合的情況下，將接收部13和發(fā)送部23配置為從接收用天線13a?13d各自的位置到發(fā)送部23的位置的距離分別相等。
[0035]接收用天線13a?13d分別接收從發(fā)送部23的天線發(fā)送的信號(hào)。另外，在受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)在受電線圈22和送電線圈12的平面方向上吻合的情況下，通過接收用天線13a?13d分別接收的信號(hào)強(qiáng)度相等。另一方面，在受電線圈22的中心點(diǎn)和送電線圈12的中心點(diǎn)偏離的情況下，通過接收用天線13a?13d分別接收的信號(hào)強(qiáng)度不相等。即，本例子如后述的那樣，通過根據(jù)由接收部13和發(fā)送部23構(gòu)成的多個(gè)傳感器的輸出值檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，來檢測線圈的位置偏離。
[0036]接著，使用圖1和圖2，說明控制部15和充電控制部25的控制內(nèi)容。
[0037]作為初始化控制，控制部15進(jìn)行系統(tǒng)檢查，即診斷供電裝置100的各系統(tǒng)是否正常動(dòng)作。作為初始化控制，充電控制部25同樣進(jìn)行系統(tǒng)檢查，即診斷車輛200的充電系統(tǒng)是否正常動(dòng)作。在系統(tǒng)檢查的結(jié)果是在車輛200中發(fā)生了系統(tǒng)異常的情況下，向車輛200的用戶通知，在充電裝置100中發(fā)生了系統(tǒng)異常的情況下，向管理充電裝置100的中心等通知。另一方面，在系統(tǒng)檢查正常的情況下，控制部15使無線通信部14啟動(dòng)，設(shè)置為能夠接收信號(hào)的狀態(tài)。此外，例如以規(guī)定的周期定期地進(jìn)行供電裝置100側(cè)的系統(tǒng)檢查，例如在用于驅(qū)動(dòng)車輛200的主開關(guān)導(dǎo)通時(shí)進(jìn)行車輛200側(cè)的系統(tǒng)檢查。
[0038]控制部15和充電控制部25分別控制無線通信部14和無線通信部24，進(jìn)行以下的遠(yuǎn)程通信控制。首先，充電控制部25通過設(shè)置在車輛200的GPS功能，取得車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)的信息，判斷車輛的當(dāng)前地點(diǎn)是否處于預(yù)先設(shè)定的充電指定區(qū)域內(nèi)。在此，充電指定區(qū)域是指與各供電裝置100對(duì)應(yīng)地分別設(shè)定的范圍，例如是在地圖上顯示為以供電裝置100的位置為中心的圓形的范圍。車輛200處于充電指定區(qū)域內(nèi)表示在對(duì)電池28進(jìn)行充電時(shí)通過與該充電指定區(qū)域?qū)?yīng)的供電裝置100進(jìn)行充電。
[0039]另外，在車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，充電控制部25啟動(dòng)無線通信部24，成為能夠在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信的狀態(tài)。當(dāng)成為能夠在無線通信部14和無線通信部24之間進(jìn)行通信的狀態(tài)時(shí)，充電控制部25從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送用于建立連接的信號(hào)。然后，控制部15將表示接收到該信號(hào)的信號(hào)從無線通信部14回送到無線通信部24。由此，在無線通信部14和無線通信部24之間建立連接。
[0040]另外，充電控制部25通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信向控制部15發(fā)送車輛200的ID。控制部15判定從車輛200側(cè)發(fā)送的ID是否與預(yù)先登記在控制部15中的ID符合，由此進(jìn)行ID認(rèn)證。在本例子的非接觸送電系統(tǒng)中，預(yù)先通過ID對(duì)每個(gè)供電裝置100登記能夠送電的車輛200。因此，通過上述的ID認(rèn)證，能夠?qū)εc登記ID符合的車輛200進(jìn)行送電。
[0041]當(dāng)連接建立和ID認(rèn)證結(jié)束時(shí)，車輛200逐漸接近與充電指定區(qū)域?qū)?yīng)的供電裝置100，充電控制部25以規(guī)定的周期從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送信號(hào)。控制部15通過距離測定部151測定車輛200和供電裝置100之間的距離。無線通信部14接收從無線通信部24周期地發(fā)送的信號(hào)。距離測定部151根據(jù)接收到的信號(hào)的電場強(qiáng)度，測定車輛200和供電裝置100之間的距離。
[0042]在控制部15中預(yù)先設(shè)定用于表示車輛200和供電裝置100之間的距離接近而送電線圈12和受電線圈22在平面方向上的線圈之間的距離接近的閾值，作為車輛接近閾值。接收信號(hào)的強(qiáng)度與車輛200和供電裝置100之間的距離具有相關(guān)性，因此在本例子中，通過信號(hào)強(qiáng)度來規(guī)定車輛接近閾值。
[0043]控制部15將接收信號(hào)的電場強(qiáng)度和車輛接近閾值進(jìn)行比較，判定車輛200和供電裝置100之間的距離是否比規(guī)定的距離短。另外，當(dāng)車輛200和供電裝置100之間的距離比規(guī)定的距離短時(shí)，控制部15啟動(dòng)接收部13，另外從無線通信部14向無線通信部24發(fā)送控制信號(hào)。充電控制部25在接收到該控制信號(hào)時(shí)，使發(fā)送部23啟動(dòng)。
[0044]由此，本例子在不進(jìn)行接收部13和發(fā)送部23的信號(hào)的收發(fā)，而車輛200接近了供電裝置100的情況下，使接收部13和發(fā)送部23啟動(dòng)，進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。
[0045]接著，控制部15和充電控制部25在結(jié)束上述遠(yuǎn)程通信控制時(shí)，進(jìn)行以下的位置檢測控制。充電控制部25在確認(rèn)了車輛200已經(jīng)停車時(shí)，從發(fā)送部23的發(fā)送天線向接收部13的接收用天線13a?13d發(fā)送信號(hào)?？刂撇?5測定通過各接收用天線13a?13d接收到的信號(hào)的輸出值，首先判定接收用天線13a?13d和發(fā)送天線是否正常。作為用于判定天線異常的異常判定閾值，預(yù)先在控制部15中設(shè)定上限值和下限值。如果接收用天線13a?13d的全部輸出值在從下限值到上限值的范圍內(nèi)，則控制部15判定為接收部13和發(fā)送部23正常動(dòng)作。另一方面，在接收用天線13a?13d的輸出值比上限值高、或比下限值低的情況下，控制部15判定為接收部13和發(fā)送部23的至少一方故障。然后，在判定為接收部13或發(fā)送部23故障的情況下，控制部15經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24向充電控制部25發(fā)送表示異常的信號(hào)，充電控制部25向用戶通知接收部13或發(fā)送部23的異常?；蛘?，控制部15向管理送電控制部100的中心通知接收部13或發(fā)送部23的異常。
[0046]在接收部23和發(fā)送部23正常的情況下，控制部15按照以下的要領(lǐng)，通過位置檢測部152檢測線圈的位置偏離、換言之送電線圈12和受電線圈22的重疊狀態(tài)，通過異物檢測部153檢測存在于線圈之間的異物。使用圖3?圖5，分別說明線圈的位置偏離的檢測控制以及檢測線圈之間的異物的控制。圖3是表示送電線圈12和受電線圈22沒有位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。圖4是表示送電線圈12和受電線圈22產(chǎn)生位置偏離而對(duì)置的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。圖5是相對(duì)于圖4表示在送電線圈12和受電線圈22之間存在異物的狀態(tài)的平面圖(a)、立體圖(b)、(c)。X軸和Y軸表示送電線圈12和受電線圈22的平面方向，Z軸表示高度方向。
[0047]如圖3所示，在送電線圈12和受電線圈22的平面方向上，送電線圈12的中心點(diǎn)和受電線圈22的中心點(diǎn)一致的情況下，從發(fā)送部23的發(fā)送天線到接收部13的各接收用天線13a?13d的各個(gè)距離相等，因此，通過接收用天線13a?13d接收的信號(hào)的輸出值成為相同的值。在此，將圖3所示的情況下的各接收用天線13a?13d的輸出值設(shè)為S。
[0048]另一方面，如圖4所示，在受電線圈22相對(duì)于送電線圈12在X軸方向偏離的情況下，從發(fā)送部23到接收用天線13a?13d的距離比從發(fā)送部23到接收用天線13b、13c的距離短。另外，從發(fā)送部23到接收用天線13a、13d的距離比圖3所示的從發(fā)送部23到各接收用天線13a?13d的距離短，因此接收用天線13a、13d的輸出值比輸出值⑶大，例如為S+30。另一方面，從發(fā)送部23到接收用天線13b、13c的距離比圖3所示的從發(fā)送部23到各接收用天線13a?13d的距離長，因此接收用天線13b、13c的輸出值比輸出值(S)小，例如為S-30。
[0049]因此，位置檢測部152對(duì)接收用天線13a?13d的輸出值和成為基準(zhǔn)的輸出值S進(jìn)行比較，計(jì)算接收用天線13a?13d的各輸出的偏差，由此檢測受電線圈22相對(duì)于輸電線圈12的相對(duì)位置。
[0050]接著，說明異物檢測部153的異物檢測的控制內(nèi)容。如圖5所示，在與圖4同樣的線圈的位置關(guān)系中，在接收用天線13a的附近存在異物40的情況下，從發(fā)送部13向接收用天線13a發(fā)送的信號(hào)被異物40遮擋，因此接收用天線13a的輸出值比圖4的接收用天線13a的輸出值(S+30)小，例如為S-600。另一方面，接收用天線13b?13d的輸出值成為與圖4的接收用天線13b?13d的輸出值相同的值，例如分別為S-30、S-30和S+30。
[0051]異物檢測部153取得接收用天線13a?13d的輸出值各自的差的絕對(duì)值，對(duì)該差的絕對(duì)值和閾值進(jìn)行比較，在該差比閾值大的情況下，判定為在線圈之間存在異物。該閾值是用于判定是否存在異物的異物判定閾值，是預(yù)先設(shè)定的值。在本例子中，將異物判定閾值設(shè)為60。
[0052]在圖4和圖5所示的例子中，在將接收用天線13a?13d的輸出值分別設(shè)為a?d時(shí)，在圖4所示的例子中，由異物檢測部153進(jìn)行運(yùn)算使得各個(gè)差的絕對(duì)值如下。
[0053]公式I
[0054]I b~a I = 60 | c_a = 60 | d_a | = O
[0055]I c~b |=0 I d-b = 60 | d_c | = 60
[0056]然后，異物檢測部153對(duì)上述各個(gè)差的絕對(duì)值和異物判定閾值進(jìn)行比較，全部差成為異物判定閾值(=60)以下，因此，判定為在送電線圈12和受電線圈22之間不存在異物。
[0057]另一方面，在圖5所示的例子中，由異物檢測部153進(jìn)行運(yùn)算使得各個(gè)差的絕對(duì)值如下。
[0058]公式2
[0059]b~a = 570 |c_a| = 570 |d_a| = 630
[0060]I c~b |=0 I d-b = 60 | d_c | = 60
[0061]異物檢測部153將上述各個(gè)差的絕對(duì)值和異物判定閾值進(jìn)行比較，差|b_a|、c-a和|d_a|比異物判定閾值大，因此判定為存在異物。進(jìn)而，在比異物判定閾值大的差
中，輸出值a是共通的，因此異物檢測部153能夠判定為在接收用天線13a的附近存在異物。由此，異物檢測部153檢測在送電線圈12和受電線圈22之間是否存在異物，確定異物的位置。
[0062]控制部15經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24之間的通信，將由位置檢測部152檢測出的受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的相對(duì)位置發(fā)送到車輛200側(cè)。另外，控制部15在通過異物檢測部153檢測出異物的情況下，經(jīng)由無線通信部14和無線通信部24之間的通信發(fā)送到車輛200偵U。
[0063]然后，控制部15和充電控制部25在結(jié)束了上述位置檢測控制時(shí)，進(jìn)行以下的充電控制。充電控制部25根據(jù)由無線通信部24接收到的線圈的位置偏離的信息，計(jì)算充電時(shí)間。從送電線圈12向受電線圈22供給的電力的送電效率依存于送電線圈12和受電線圈22的耦合系數(shù)，該耦合系數(shù)與送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置關(guān)系相關(guān)。因此，充電控制部25針對(duì)從送電線圈12發(fā)送的電力，如果知道送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，則能夠計(jì)算出由受電線圈22接受的電力。然后，充電控制部25根據(jù)與基于線圈的位置偏離的受電電力對(duì)應(yīng)的充電電力、以及由未圖示的控制器管理的電池28的SOC，能夠計(jì)算出充電時(shí)間。然后，在用戶判斷為在由充電控制部25計(jì)算出的充電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電即可的情況下，根據(jù)用戶的操作，充電控制部25通過無線通信部14和無線通信部24之間的通信，向供電裝置100發(fā)送表示開始充電的信號(hào)?？刂撇?5根據(jù)該信號(hào)，開始送電。另一方面，在用戶判斷為不在由充電控制部25計(jì)算出的充電時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充電的情況下，用戶為了縮短充電時(shí)間，使得再次停車，減小線圈的位置偏離。充電控制部25在電池28成為滿充電時(shí)，從無線通信部24向無線通信部14發(fā)送表示結(jié)束充電的控制信號(hào)，控制部15根據(jù)該控制信號(hào)停止送電。
[0064]另外，充電控制部25在通過無線通信部24接收到表示檢測出異物的信號(hào)的情況下，經(jīng)由未圖示的控制器，向用戶通知異物的存在。用戶通過根據(jù)通知排除異物，能夠使得開始充電。另外，控制部15在檢測出異物的情況下不進(jìn)行送電。
[0065]接著，使用圖6?圖8說明本例子的非接觸送電系統(tǒng)的控制步驟。圖6是表示本例子的非接觸送電系統(tǒng)的控制步驟的流程圖，圖7是表示圖6的遠(yuǎn)程通信控制的控制步驟的流程圖，圖8是表示圖6的位置檢測控制的控制步驟的流程圖。
[0066]在步驟SI中，控制部15和充電控制部25進(jìn)行系統(tǒng)檢查來作為初始化控制。在步驟S2中，控制部15和充電控制部25進(jìn)行遠(yuǎn)程通信控制。
[0067]對(duì)于步驟S2的遠(yuǎn)程通信控制，如圖7所示，在步驟S21中，充電控制部25通過未圖示的控制器的GPS功能，取得車輛200的當(dāng)前地點(diǎn)。在步驟S22中，充電控制部25判定所取得的當(dāng)前地點(diǎn)是否處于供電裝置100的充電指定區(qū)域內(nèi)。在當(dāng)前地點(diǎn)不處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，返回到步驟S21。在當(dāng)前地點(diǎn)處于充電指定區(qū)域內(nèi)的情況下，在步驟S23中，充電控制部25啟動(dòng)無線通信部24。
[0068]在步驟S24中，控制部15和充電控制部25收發(fā)用于在無線通信部14和無線通信部5之間建立連接的信號(hào)，判定連接是否建立。在連接沒有建立的情況下，返回到步驟S24，再次在無線通信部14和無線通信部5之間收發(fā)信號(hào)。在連接建立了的情況下，在步驟S25中，充電控制部25向供電裝置100發(fā)送車輛200的ID?？刂撇?5對(duì)通過無線通信部14接收到的信號(hào)所包含的ID、登記在供電裝置100中的ID進(jìn)行對(duì)照，由此進(jìn)行ID認(rèn)證。
[0069]在ID不被認(rèn)證的情況下，結(jié)束本例子的控制。另一方面，在ID被認(rèn)證的情況下，在步驟S26中，充電控制部25為了表示車輛200接近了供電裝置100，以規(guī)定的周期從無線通信部24發(fā)送信號(hào)?？刂撇?5通過距離測定部151測定由無線通信部14接收的接收信號(hào)的電場強(qiáng)度，由此測定車輛200和供電裝置100之間的距離。然后，在步驟S27中，控制部15判定接收信號(hào)的電場強(qiáng)度是否比車輛接近閾值大。在接收信號(hào)的電場強(qiáng)度為車輛接近閾值以下的情況下，啟動(dòng)接收部13和發(fā)送部23，越是檢測出線圈的位置偏離，則越是判斷為車輛200沒有接近供電裝置100，返回到步驟S26。另一方面，在接收信號(hào)的電場強(qiáng)度比車輛接近閾值大的情況下，判斷為車輛200接近了供電裝置100，轉(zhuǎn)移到步驟S3，結(jié)束步驟S2的遠(yuǎn)程通信控制。
[0070]對(duì)于步驟S3的位置檢測控制，如圖8所示，在步驟S31中，控制部15啟動(dòng)接收部13，從無線通信部14向無線通信部24發(fā)送表示使位置檢測控制開始的信號(hào)。在步驟S32中，充電控制部25根據(jù)在步驟S31中發(fā)送的信號(hào)，啟動(dòng)發(fā)送部23。在步驟S33中，控制部15分別測定從發(fā)送部23進(jìn)行發(fā)送，由接收部13的接收用天線13a?13d接收的接收信號(hào)的輸出值。在步驟S34中，控制部15判斷各個(gè)接收信號(hào)的輸出值是否比異常判定的下限值大，并且比異常判定的上限值小。
[0071]在接收信號(hào)的輸出值比下限值高、并且比上限值低的情況下，在步驟S35中，控制部15計(jì)算由各接收用天線13a?13d接收的輸出值的各個(gè)差。在步驟S36中，控制部15通過異物檢測部153判定各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值是否為異物判定閾值以下。在各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值為異物判定閾值以下的情況下，在步驟S37中，異物檢測部153判定為在送電線圈12和受電線圈22之間不存在異物。在步驟S38中，控制部15通過位置檢測部152，根據(jù)在步驟S33中測定的接收用天線13a?13d的輸出值，檢測受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的相對(duì)位置，由此檢測受電線圈22相對(duì)于送電線圈12的位置偏離，將檢測結(jié)果發(fā)送到車輛200側(cè)，注意到步驟S4，結(jié)束位置檢測控制。
[0072]返回到步驟S36，在接收用天線13a?13d的各個(gè)輸出值的差的絕對(duì)值比異物判定閾值大的情況下，在步驟S361中，異物檢測部153判定為有異物。然后，在步驟S362中，控制部15經(jīng)由無線通信部14向車輛200發(fā)送表示存在異物的信號(hào)。充電控制部25根據(jù)通過無線通信部24接收到的該信號(hào)，向用戶通知存在異物。在存在異物的情況下，不轉(zhuǎn)移到步驟S4的充電控制，結(jié)束本例子的控制。
[0073]返回步驟S34，在接收用天線13a?13d的輸出值比下限值小、或比上限值大的情況下，在步驟S341中，控制部15判定為在接收部13或發(fā)送部23中發(fā)生了異常。然后，在步驟S362中，控制部15經(jīng)由無線通信部14向車輛200表示在發(fā)送部13或接收部23中發(fā)生了異常的信號(hào)。充電控制部25根據(jù)在無線通信部24中接收到的該信號(hào)，向用戶通知發(fā)生了異常。在接收部13或發(fā)送部23中發(fā)生了異常的情況下，不轉(zhuǎn)移到步驟S4的充電控制而結(jié)束本例子的控制。
[0074]返回到圖6，在步驟S4中，充電控制部25使用由位置檢測部152檢測出的線圈的位置偏離的信息、以及電池28的S0C，計(jì)算充電時(shí)間并向用戶通知。然后，根據(jù)用戶的操作，充電控制部25向供電裝置100發(fā)送表示開始充電的信號(hào)?？刂撇?5在接收到該信號(hào)時(shí)，開始從送電線圈12向受電線圈22的送電。在送電開始時(shí)，控制部15停止接收部13，充電控制部25停止發(fā)送部23。然后，在電池28達(dá)到滿充電時(shí)，控制部15停止送電，結(jié)束本例子的充電控制。
[0075]如上述那樣，本例子具備發(fā)送部23和多個(gè)接收用天線13a?13d，通過位置檢測部152，根據(jù)該接收用天線13a?13d的輸出值，檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置，另外通過異物檢測部153，對(duì)該接收用天線13a?13d的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測送電線圈12和受電線圈22之間的異物。由此，本例子利用用于檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置的傳感器、即發(fā)送部23和接收用天線13a?13d，能夠檢測線圈之間的異物，作為其結(jié)果，不需要另外設(shè)置異物檢測用的傳感器。另外，本例子檢測異物，向用戶通知異物的存在，由此能夠從線圈之間排除異物，因此能夠防止由于非接觸送電造成的來自異物的發(fā)熱。另外，本例子使用多個(gè)傳感器檢測異物，因此能夠確定異物的位置。
[0076]另外，本例子通過異物檢測部153，根據(jù)接收用天線13a?13d各自的輸出值的差來檢測異物。由此，通過取得接收用天線13a?13d的輸出值的差，能夠抵消由于線圈的位置偏離造成的輸出值的偏差量，因此能夠提高異物的檢測精度。
[0077]此外，本例子在通過異物檢測部153檢測出異物的情況下，不進(jìn)行位置檢測部152的線圈的位置檢測，但也可以在異物存在于從四個(gè)接收用天線13a?13d偏向一個(gè)天線的位置的情況下，使用剩余的三個(gè)接收天線的輸出值，通過位置檢測部152，檢測送電線圈12和受電線圈22的相對(duì)位置。由此，本例子能夠進(jìn)行線圈的位置偏離的檢測、異物的檢測這兩者，能夠提供方便性更高的非接觸送電系統(tǒng)。
[0078]此外，本例子由四個(gè)天線構(gòu)成接收部13，但并不必須是四個(gè)，由多個(gè)天線構(gòu)成即可。另外，接收部13并不必須設(shè)置的地面?zhèn)?，也可以設(shè)置在車輛200側(cè)，發(fā)送部23并不必須設(shè)置在車輛200側(cè)，也可以設(shè)置在地面?zhèn)?。另外，本例子由發(fā)送部23的發(fā)送線圈、接收部13的接收用天線13a?13d構(gòu)成多個(gè)傳感器，但并不必須將多個(gè)傳感器設(shè)為發(fā)送部23和接收部13成對(duì)的結(jié)構(gòu)，也可以由只設(shè)置在地面?zhèn)然蜍囕v200側(cè)的任意一方的傳感器構(gòu)成。例如，也可以在地面?zhèn)仍O(shè)置朝向車輛發(fā)信的多個(gè)紅外線傳感器，根據(jù)反射的紅外線的強(qiáng)度，與上述同樣地，進(jìn)行異物檢測和線圈的位置檢測。
[0079]此外，在本例子中，異物檢測部153根據(jù)接收用天線13a?13d的輸出值的差檢測出異物，但異物檢測部153也可以通過將接收用天線13a?13d各自的輸出值相乘、相加、或相除，比較其運(yùn)算結(jié)果，來檢測異物。
[0080]另外，在本例子中，異物檢測部153也可以在從送電線圈12向受電線圈22供給電力時(shí)檢測異物。另外，在異物檢測部153在電力供給中檢測出異物的情況下，控制部15停止來自送電線圈12的送電，通過無線通信向車輛200側(cè)通知混入了異物。
[0081]此外，基于無線通信部14和無線通信部24之間的通信的距離測量與基于接收部13和發(fā)送部23之間的通信的線圈的位置偏離檢測相比，測量單位大，因此也可以與接收部13和發(fā)送部23之間的通信周期相比延長無線通信部14和無線通信部24之間的通信周期。另外，接收部13和發(fā)送部23之間的通信也可以如無線通信部14和無線通信部24之間的通信那樣，減少與不進(jìn)行控制信號(hào)的雙向通信對(duì)應(yīng)的所發(fā)送的數(shù)據(jù)量，但為了提高線圈之間的位置偏離的精度，也可以進(jìn)行系統(tǒng)檢查時(shí)的奇偶校驗(yàn)。
[0082]另外，位置檢測部152也可以在從送電線圈12向受電線圈22的電力供給中進(jìn)行線圈的位置檢測。例如，控制部15進(jìn)行控制使得在從進(jìn)行電力供給開始經(jīng)過了規(guī)定的期間后停止電力供給，在停止中通過位置檢測部152檢測線圈的位置，在檢測后再次開始電力供給即可。由此，本例子能夠在電力供給中確認(rèn)是否沒有產(chǎn)生線圈的位置偏離。
[0083]另外，本例子根據(jù)無線通信部14的接收信號(hào)的電場強(qiáng)度，測定車輛200和供電裝置100之間的距離，但也可以根據(jù)接收信號(hào)的時(shí)間差等測定距離。另外，也可以設(shè)置直接測量車輛200和供電裝置100之間的距離的傳感器來作為用于測量距離的、遠(yuǎn)程通信的通信單元。
[0084]上述送電線圈12和受電線圈22的一個(gè)線圈相當(dāng)于本發(fā)明的第一線圈，另一個(gè)線圈相當(dāng)于本發(fā)明的第二線圈，發(fā)送部23和接收部13的接收用天線13a?13d相當(dāng)于本發(fā)明的多個(gè)傳感器，位置檢測部152相當(dāng)于本發(fā)明的位置檢測單元，異物檢測部153相當(dāng)于本發(fā)明的異物檢測單元。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸供電裝置，具備: 第二線圈，其至少通過磁耦合與第一線圈之間以非接觸的方式輸送或接受電力； 多個(gè)傳感器，其用于檢測上述第一線圈與上述第二線圈之間的位置偏離； 位置檢測單元，其根據(jù)上述多個(gè)傳感器各自的輸出值，檢測上述第一線圈與上述第二線圈的相對(duì)位置；以及 異物檢測單元，其將上述多個(gè)傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果檢測上述第一線圈與上述第二線圈之間的異物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電裝置，其特征在于， 上述異物檢測單元根據(jù)上述多個(gè)傳感器各自的輸出值的差來檢測上述異物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸供電裝置，其特征在于， 上述多個(gè)傳感器至少由四個(gè)傳感器構(gòu)成， 上述位置檢測單元根據(jù)上述四個(gè)傳感器中的至少三個(gè)傳感器各自的輸出值來檢測上述第一線圈與上述第二線圈的相對(duì)位置。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103563215SQ201280025645
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月27日
【發(fā)明者】今野正希, 田中廣志, 今津知也 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社
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