非接触式供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及非接触式供电装置。
[0002]本申请要求2013年3月29日申请的日本国专利申请特愿2013 — 072234号的优先权，对于承认通过文献的参照的引入的指定国，通过参照将上述的申请中记载的内容引入本申请，作为本申请的记载的一部分。
【背景技术】
[0003]公开了从在地面上设置的供电装置向电动汽车以非接触方式供给电力的电动汽车的电力供给系统，将判定电动汽车是否进入了可充电区域的车辆检测单元设置在供电装置中，在由该车辆检测单元检测到电动汽车进入了充电区域后，以无线通信方式，使电动汽车和供电装置建立通信，从供电装置的供电单元对电动汽车的受电单元进行供电的系统(专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:国际公开2012 - 42902号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]但是，在上述的系统中，因为进行控制，以便在通过车辆检测单元检测到电动汽车进入到充电区域的定时进行充电，所以对于已泊车在可充电区域内的车辆来说，存在不能使上述系统起动而进行供电的问题。而且，在非接触式供电系统中，既有泊车后马上对电池充电的车辆，也有因定时器设定等在泊车后的规定时间经过后，对电池进行充电的车辆。因此，不限于行驶中的车辆泊车在规定的泊车位置的情况，在车辆已经停车在规定的泊车位置的情况下，也需要起动系统。
[0009]本发明要解决的课题是，提供不限于行驶中的车辆泊车在规定的泊车位置的情况，在车辆已经停车在规定的泊车位置的情况下，也能够起动系统的非接触式供电系统。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明通过以下方法解决上述课题，即，在车辆行驶时从车辆无线发送第I起动信号，在车辆停车时从车辆无线发送第2起动信号，在供电装置侧接收到第I起动信号的情况下以第I控制流程进行控制，在接收到第2起动信号的情况下以第2控制流程进行控制。
[0012]发明的效果
[0013]按照本发明，具有以下技术效果，S卩，按照车辆行驶时和车辆停车时区分供电装置的起动信号，进而进行与区分后的起动信号分别对应的供电装置的控制流程，因此，不限于车辆行驶时，在车辆停车在规定的泊车位置的情况下，也可以使系统起动。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的实施方式的非接触式供电系统的方框图。
[0015]图2是图1的车辆侧的控制器以及供电装置侧的控制器的方框图。
[0016]图3是用于说明分别具有多个供电装置的停车场与多个车辆的位置关系的平面图。
[0017]图4是在图1的车辆侧生成的电力模式列表的概要图。
[0018]图5是表示图1的车辆侧的控制器以及供电装置侧的控制器的控制流程的流程图。
[0019]图6是表示图5的步骤SlOO的控制流程的流程图。
[0020]图7是表示图5的步骤S200以及步骤S300的具体的控制流程的流程图。
[0021]图8是表示图5的步骤S400的具体的控制流程的流程图。
[0022]图9是表示图5的步骤S500的具体的控制流程、和步骤S600的控制中供电装置侧的控制流程的流程图。
[0023]图10是表示图5的步骤S600的控制中车辆侧的控制流程的流程图。
[0024]图11是表示图5的步骤S700的具体的控制、和步骤S800的控制中车辆侧的控制流程的流程图。
[0025]图12是表示图5的步骤S800的控制中供电装置侧的控制流程的流程图。
[0026]图13是表示作为停车中的车辆中的控制器的控制步骤的、图5的步骤SlOO的具体的控制流程的流程图。
[0027]图14是表示图6的步骤SllO的具体的控制流程的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下，根据【附图说明】本发明的实施方式。
[0029]《第I实施方式》
[0030]图1是本发明的实施方式的非接触式供电系统的方框图。本例的非接触式供电系统是，至少通过磁耦合，以非接触方式将电力从地面侧设置的供电装置的输电线圈提供给车辆侧的受电线圈。并且是通过由受电线圈受电的电力，对车辆的电池充电的系统。而且，非接触式供电系统能够以非接触式供电的系统、接触式供电的系统的两个系统的方式供电的系统。在接触式供电的系统方式中，充电用的电缆被连接在供电装置和车辆的充电端口之间。
[0031]非接触式供电系统被设置在例如家庭用的停车场、或者高速路的停车场等共用设施等的停车设施中。非接触式供电系统具有车辆2和供电装置I。供电装置I被设置在停泊车辆2的停车位中，是在车辆2泊车在规定的泊车位置时，通过线圈间的非接触式供电供给电力的地面侧的装置(unit)。车辆2是电动汽车或插电式混合动力车辆等，可以从外部通过电源，对车辆内设置的电池进行充电的车辆2。
[0032]以下，说明构成非接触式供电系统的供电装置I以及车辆2的结构。而且，在本例中，作为电动汽车而说明车辆2。图1中，虚线的箭头表示控制器10、20、与供电装置I内的结构以及车辆2内的结构之间各个信号线，粗线表示通过交流电源3的电力对电池24充电时的电力线，表示接触式供电的系统方式的电力线以及非接触式供电的系统方式的电力线。
[0033]供电装置I具有控制器10、输电线圈11、传感器12、电源单元13、自我诊断电路14、存储器15、无线通信单元16、显示单元17、以及继电器开关18。
[0034]控制器10是用于控制供电装置I的整体的主控制器。控制器10的结构如后所述。
[0035]输电线圈11是对车辆2侧设置的受电线圈21，以非接触方式供给电力的平行的圆形形状的线圈，被设置在设置了本例的非接触式供电装置的停车位中。传感器12是用于检测受电线圈21相对于输电线圈11的相对位置的传感器，例如由相机等图像传感器或者红外线传感器等构成。传感器12的检测值被输出到控制器10。
[0036]电源单元13是用于将从交流电源3输电的交流电力变换为高频的交流电力，并对输电线圈11输电的电路，具有整流单元、功率因数改善电路(PFC (Power FactorCorrect1n)电路)、逆变器、以及用于检测至输电线圈11的输出值的传感器。电源单元13通过由控制器10对该逆变器中设置的开关元件进行PffM控制，对输电线圈11输出希望的电力。
[0037]自我诊断电路14是用于诊断包含电源单元13、从交流电源3至输电线圈11的布线等的非接触式供电用的系统的接地、布线的断线、传感器12的检测不良、接触式供电的系统的接地等异常的电路。自我诊断电路14的诊断结果被输出到控制器10。
[0038]存储器15是记录对每个供电装置I预先赋予的识别信息(ID)以及从车辆2侧发送的信息的记录介质。无线通信单元16是与车辆2侧设置的无线通信单元26进行双方向通信的发送接收器。在无线通信单元16和无线通信单元26之间的通信频率中，设定与智能钥匙等车辆周边设备所使用的频率不同的频率，即使在无线通信单元16和无线通信单元26之间进行通信，车辆周边设备也难以受到该通信的干扰。无线通信单元16以及无线通信单元26之间的通信中，例如使用各种无线LAN方式。
[0039]显示单元17是用于将供电装置I的状态向外部通知的显示装置，由灯或者显示器等构成。继电器开关18是被设置在构成接触式供电的系统的布线中，根据控制器10的控制切换接通、关断的开关。在通过接触式供电对电池充电的情况下，继电器开关18接通。
[0040]接着，说明车辆2的结构。车辆2具有:控制器20、受电线圈21、传感器22、受电电路单元23、电池24、显示器25、无线通信单元26、相机27、GPS28、存储器29、泊车确认按钮31、充电端口 32、充电器33、以及停车锁止机构34。
[0041]控制器20不限于对电池24充电时的充电控制，还进行车辆的EV系统中的各种控制。
[0042]受电线圈21在车辆2的底面(底盘)等中，被设置在后方的车轮之间。然后该车辆2泊车在规定的泊车位置时，受电线圈21在输电线圈11的上部与输电线圈11保持距离而定位。受电线圈21是与停车位的表面平行的圆形形状的线圈。
[0043]传感器22是检测从受电线圈21对电池24输出的电流、电压的传感器。传感器22的检测值被输出到控制器20。受电电路单元23具有被连接在受电线圈21和电池24之间、将受电线圈受电的交流电力变换为直流电力的电路以及继电器开关。继电器开关根据控制器20的控制而切换接通、关断。在通过非接触式供电对电池24充电的情况下，继电器开关接通。
[0044]电池24是经由未图示的逆变器对作为车辆2的动力源的电机(未图示)输出电力的二次电池。电池24通过将锂离子电池等多个二次电池串联或者并联连接而构成。电池24经由受电电路单元23的继电器开关与受电线圈21电连接。而且，电池24与充电器33连接。
[0045]显示器25例如被设置在车辆2的仪表板上，显示导航系统中的地图、和泊车辅助系统的相机27的拍摄图像等。而且，显示器25还显示供电装置I的状态、以及在地图上供电装置I的位置。而且，显示器25在由供电装置I对电池24充电时，还显示充电的引导画面。
[0046]无线通信单元26是用于与供电装置I侧的无线通信单元16进行无线通信的发送接收器。相机27是用于拍摄车辆的周围的摄像装置。相机27被设置在车辆2中可拍摄车辆2的周围的位置。相机27也可以是多个。
[0047]GPS28(全球定位系统)是使用接收来自卫星的信号的接收器，测量车辆2的当前位置的系统。存储器29是记录对每个车辆预先赋予的识别信息(ID)以及从供电装置I侧发送的信息的记录介质。泊车确认按钮31是用于确认用户中有泊车的意向的按钮，是用于通过用户的操作，启动泊车辅助系统的开关。泊车确认按钮31被设置在仪表板上。
[0048]充电端口 32是用于与充电电缆的插头连接的端子。在通过接触式供电对电池24充电的情况下，将与供电装置I连接的充电电缆连接到充电端口 32。
[0049]充电器33是用于将经由充电端口 32以及充电电缆从供电装置I输出的电力变换为直流电力的变换电路，具有逆变器、整流器、平滑电路等。控制器20根据电池24的充电状态(S0C:State of Charge)，通过控制逆变器中包含的开关元件，将从供电装置I输出的交流电力变换为适于电池24的充电的电力，提供给电池24。而且，电池24的充电状态根据与电池24连接的、检测电池24的电压或者电流的传感器(未图示)的值进行计算。
[0050]停车锁止机构34是侧向刹车或停车杆等，用于固定车轮的旋转的机械的机构。
[0051]接着，使用图1以及图2，说明供电装置I侧的控制器10的结构以及车辆2侧的控制器20的结构。
[0052]控制器10具有:泊车车辆判定单元101、状态检测单元102、线圈位置检测单元
103、以及非接触式供电控制单元104。
[0053]泊车车辆判定单元101是用于根据传感器12的检测值，判定车辆是否已停车在供电装置I的停车场中的控制单元。如后所述，控制器10将车辆停车在停车场的情况下的控制、与车辆未停车在停车场的情况下的控制设为不同的控制。因此，供电装置I为了确定在哪个控制流程下控制供电装置1，泊车车辆判定单元101判定车辆是否已泊车在停车场。
[0054]状态检测单元102根据传感器12的检测值以及自我诊断电路14的诊断结果，检测供电装置I的状态。供电装置I的状态中包含:可以正常进行非接触式供电的可非接触式供电状态；即使出现了某些异常，也可以由车辆2的用户去除该异常或者该问题的可恢复状态；仅能够进行基于接触式供电的充电的可接触式供电状态；以及，表示不能进行基于非接触式供电和接触式供电这两种供电的充电的状态的不可供电状态。
[0055]在通过自我诊断电路14，供电装置I内的电路等中没有异常，通过传感器12的检测值，输电线圈11上没有异物的情况下，状态检测单元102检测为能够从输电线圈11至受电线圈21以非接触方式供给电力的状态，即可非接触式供电状态。
[0056]状态检测单元102通过分析从传感器12取得的输电线圈11上的拍摄图像，判定在输电线圈11上是否存在异物。在输电线圈11上存在例如空罐等金属制的异物的情况下，在非接触式供电时，从输电线圈11输出的磁通受到异物的影响，存在线圈间的耦合变差的情况。另一方面，输电线圈11上的异物能够被车辆的用户容易地去除。因此，通过自我诊断电路14检测供电装置I正常，并且通过传感器12在输电线圈11上检测到异物的情况下，状态检测单元102检测为可以通过用户从不能通过非接触方式供给电力的状态恢复为可非接触式供电状态的状态，即可恢复状态。
[0057]而且，通过自我诊断电路14检测出供电装置I的电缆从交流电源3脱落的情况下，状态检测单元102也判定为上述的可恢复状态。在供电装置I构成为可以通过用户将供电装置I的电缆连接到交流电源3的情况下，即使该电缆脱落，也是可由用户去除的不良情况。并且，电缆脱落可以通过由自我诊断电路14检测因有无电缆连接所产生的电位差或者阻抗的变化来检测。因此，状态检测单元102根据自我诊断电路14的诊断结果检测可恢复状态。
[0058]而且，可恢复状态不限于是具有上述的输电线圈11上的异物导致的、或者由至交流电源3的电缆的未连接导致的不良情况的状态，也可以是具有可由用户解决的其它不良情况或者问题的状态。例如，也可以是在非接触式供电系统的维护时，暂时停止系统，即使用户已泊车在停车场，也不能马上进行基于