非接觸輸電裝置、非接觸受電裝置以及非接觸輸電受電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的非接觸輸電裝置為，能夠以非接觸的方式而向受電裝置(100)進(jìn)行輸電的非接觸輸電裝置，所述非接觸輸電裝置具備：輸電單元(220)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電；通信部(230)，其向受電裝置發(fā)送與輸電時的輸電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。優(yōu)選為，該信息被用于進(jìn)行受電裝置(100)是否實施從非接觸輸電裝置(200)接受電力的判斷。更優(yōu)選為，通信部(230)在所述輸電單元(220)開始向受電單元(100)進(jìn)行輸電之前發(fā)送信息。
【專利說明】非接觸輸電裝置、非接觸受電裝置以及非接觸輸電受電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非接觸輸電裝置、非接觸受電裝置以及非接觸輸電受電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為一種連接等的勞力和時間消耗較少的技術(shù)，以非接觸的方式而向設(shè)備進(jìn)行輸電受電的技術(shù)備受關(guān)注。對于便攜式設(shè)備或電動汽車等的充電而言非接觸充電也已經(jīng)被實用化。
[0003]日本特開2010-172084號公報(專利文獻(xiàn)I)公開了一種在非接觸供電裝置中，使線圈卷繞在進(jìn)行了分割的多個平板磁芯上的線圈單元。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-172084號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:國際公開第2011/016736號小冊子
[0008]專利文獻(xiàn)3:美國專利申請公開第2010/259110號說明書
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2000-269059號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]除上述日本特開2010-172084號公報中所公開的線圈單元以外，還為了將多個類型的線圈單元用于非接觸供電而進(jìn)行了研究。
[0012]在非接觸供電中，線圈單元中所產(chǎn)生的磁通量分布或適合于線圈單元接受電力的磁通量分布，根據(jù)線圈的形狀、繞線方法、磁芯的形狀等而有所不同。如果成對的輸電部和受電部的磁通量分布不同，則無法實施高效率的輸電受電。
[0013]此外,一般情況下，用戶本身對輸電部與受電部的磁通量分布的一致/不一致進(jìn)行判斷是較為困難的，如果不實際嘗試實施充電動作，則無法判斷出輸電部與受電部的一致性，從而較為不便。
[0014]而且，雖說輸電部與受電部的磁通量分布不一致，但無法進(jìn)行輸電受電也較為不便。
[0015]本發(fā)明的目的在于，提供一種即使不在輸電部與受電部之間實際實施輸電受電，或者不在輸電部附近對是否為所對應(yīng)的線圈單元進(jìn)行確認(rèn)，也能夠判斷出輸電部與受電部之間的對應(yīng)適當(dāng)與否的非接觸輸電裝置、非接觸受電裝置、以及非接觸輸電受電系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明的其他的目的在于，提供一種能夠?qū)?yīng)于多個方式的非接觸輸電裝置、非接觸受電裝置、以及非接觸輸電受電系統(tǒng)。
[0017]用于解決課題的方法
[0018]概括而言，本發(fā)明為一種能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電的非接觸輸電裝置，所述非接觸的輸電裝置具備:輸電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電；通信部，其向受電裝置發(fā)送與輸電時的輸電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0019]優(yōu)選為，信息被用于進(jìn)行受電裝置是否實施從非接觸輸電裝置接受電力的判斷。
[0020]更優(yōu)選為，通信部在輸電單元開始向受電裝置進(jìn)行輸電之前發(fā)送信息。
[0021]優(yōu)選為，信息包括:與構(gòu)成對輸電時輸電單兀中產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的輸電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者輸電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。
[0022]在其他的局面中，本發(fā)明為一種能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電的輸電裝置，所述輸電裝置具備:輸電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電；調(diào)節(jié)裝置，其能夠?qū)旊姇r的輸電單元的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0023]優(yōu)選為，輸電裝置還具備控制部，所述控制部根據(jù)與受電裝置相關(guān)的信息來對調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制，以使輸電時的輸電單元的磁通量分布成為與受電裝置相適合的磁通量分布。
[0024]在又一其他的局面中，本發(fā)明為一種能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力的非接觸受電裝置，所述非接觸受電裝置具備:受電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力；通信部，其向輸電裝置發(fā)送與接受電力時的受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0025]優(yōu)選為，信息被用于進(jìn)行輸電裝置是否向非接觸受電裝置實施輸電的判斷。
[0026]更優(yōu)選為，通信部在受電單元開始從輸電裝置接受電力之前發(fā)送信息。
[0027]優(yōu)選為,信息包括:與構(gòu)成對接受電力時受電單元中應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的受電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者受電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。
[0028]在又一其他的局面中，本發(fā)明為一種能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力的非接觸受電裝置，所述非接觸受電裝置具備:受電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力；調(diào)節(jié)裝置，其能夠?qū)εc接受電力時的受電單元相適合的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0029]優(yōu)選為，非接觸受電裝置還具備控制部，所述控制部根據(jù)與輸電裝置相關(guān)的信息來對調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制，以使與接受電力時的受電單元相適合的磁通量分布成為與輸電裝置相適合的磁通量分布。
[0030]在又一其他的局面中，本發(fā)明為一種非接觸輸電受電系統(tǒng)，所述非接觸輸電受電系統(tǒng)具備:受電裝置；輸電裝置，其能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電。輸電裝置包括:輸電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電；通信部，其向受電裝置發(fā)送與輸電時的輸電單兀的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0031]在又一其他的局面中，本發(fā)明為一種非接觸送充電系統(tǒng)，所述非接觸送充電系統(tǒng)具備:輸電裝置；受電裝置，其能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力。受電裝置具備:受電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力；通信部，其向輸電裝置發(fā)送與接受電力時的受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0032]發(fā)明的效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，即使不在輸電部與受電部之間實際實施輸電受電，或者不在輸電部附近對是否為所對應(yīng)的線圈單元進(jìn)行確認(rèn)，也能夠通過通信來判斷出輸電部與受電部之間的對應(yīng)適當(dāng)與否。
[0034]本發(fā)明的其他的效果為，通過采用能夠?qū)?yīng)于多個方式的結(jié)構(gòu)，從而使可實施輸電受電的可能性提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為表示非接觸輸電受電系統(tǒng)的一個示例的整體框圖。
[0036]圖2為用于對由共振法實施輸電的原理進(jìn)行說明的模式化的圖。
[0037]圖3為表示電力傳輸系統(tǒng)的模擬模型的模式圖。
[0038]圖4為表不圖3的輸電部93以及受電部96的固有頻率的偏移與電力傳輸效率之間的關(guān)系的圖。
[0039]圖5為表示在固定了固有頻率f0的狀態(tài)下，使空氣間隙AG變化時的電力傳輸效率與向輸電單元中的共振線圈被供給的電流的頻率f3之間的關(guān)系的曲線圖。
[0040]圖6為表示距電流源或磁流源的距離與電磁場的強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。
[0041]圖7為表示圖1所示的電力輸電受電系統(tǒng)10的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0042]圖8為表示輸電單元以及受電單元的改變例的圖。
[0043]圖9為用于對中心型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0044]圖10為用于對中心型的線圈單元的磁通量的通過路徑進(jìn)行說明的圖。
[0045]圖11為用于對兩端型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0046]圖12為用于對兩端型的線圈單元的磁通量的通過路徑進(jìn)行說明的圖。
[0047]圖13為用于對兩端前后型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0048]圖14為用于對兩端左右型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0049]圖15為用于對實施方式一的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0050]圖16為用于對實施方式一中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0051]圖17為用于對實施方式一的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0052]圖18為用于對實施方式一的改變例中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0053]圖19為用于對實施方式二的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0054]圖20為用于對圖19的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0055]圖21為表示圖20的輸電單元220AB的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0056]圖22為在動作模式C下進(jìn)行動作時的圖21的XX I1-XX II的剖視圖。
[0057]圖23為在動作模式P下進(jìn)行動作時的圖21的XX I1-XX II的剖視圖。
[0058]圖24為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0059]圖25為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第二結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0060]圖26為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第三結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0061]圖27為用于對實施方式二中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0062]圖28為表示圖21所示的線圈的更進(jìn)一步的改變例的圖。
[0063]圖29用于對實施方式二的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0064]圖30為用于對圖29的非接觸輸電受電系統(tǒng)的改變例的動作進(jìn)行說明的圖。
[0065]圖31為用于對實施方式二的改變例中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。

【具體實施方式】
[0066]以下，參照附圖來對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對于附圖中相同或者相當(dāng)部分標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記并且不再重復(fù)進(jìn)行其說明。
[0067][非接觸輸電受電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)]
[0068]圖1為表不非接觸輸電受電系統(tǒng)的一個不例的整體框圖。雖然車輛100為舉例表示作為驅(qū)動源而使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動汽車，但只要為以非接觸的方式接受電力的汽車，則可以為其他的汽車，而且受電對象也可以不為車輛。
[0069]參照圖1，該非接觸電力傳輸系統(tǒng)具備輸電裝置200和車輛100。輸電裝置200包括:電源部250、輸電單元220和通信部230。車輛100包括:受電單元110、整流器180、蓄電裝置190和動力生成裝置118。
[0070]電源部250從電源12接受電力并生成高頻的交流電力。電源12可以為商用電源，也可為獨(dú)立電源裝置。輸電單元220從電源部250接受高頻的交流電力的供給，并以非接觸的方式而向受電單兀110傳輸電力。作為一個不例，輸電單兀220由包括線圈以及電容器的諧振電路而構(gòu)成。
[0071]另一方面，在車輛100中，受電單元110以非接觸的方式而接受從輸電裝置200側(cè)的輸電單元220被傳送出的電力并向整流器180輸出。作為一個示例，受電單元110也由包括線圈以及電容器的共振電路而構(gòu)成。
[0072]整流器180將從受電單元110接受的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，并通過向蓄電裝置190輸出該被轉(zhuǎn)換后的直流電力，從而對蓄電裝置190進(jìn)行充電。蓄電裝置190除了蓄積從整流器180被輸出的電力外，也蓄積通過動力生成裝置118而發(fā)出的電力。而且，蓄電裝置190將其蓄積的電力向動力生成裝置118進(jìn)行供給。另外，作為蓄電裝置190也可采用大容量的電容器。
[0073]動力生成裝置118使用蓄電裝置190中蓄積的電力而產(chǎn)生車輛100的行駛驅(qū)動力。雖然在圖1中未特別圖示，但動力生成裝置118例如包括從蓄電裝置190接受電力的變換器、通過變換器而被驅(qū)動的電動機(jī)和通過電動機(jī)而被驅(qū)動的驅(qū)動輪等。另外，動力生成裝置118也可以包括用于對蓄電裝置190進(jìn)行充電的發(fā)電機(jī)、和能夠?qū)υ摪l(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的發(fā)動機(jī)。
[0074]在該非接觸電力傳輸系統(tǒng)中，輸電裝置200的輸電單元220的固有頻率與車輛100的受電單元110的固有頻率相同。在此，輸電單元220(受電單元110)的固有頻率是指，構(gòu)成輸電單元220(受電單元110)的電路(諧振電路)進(jìn)行自由振動的情況下的振動頻率。另外，在構(gòu)成輸電單元220(受電單元110)的電路(諧振電路)中，將制動力或電阻設(shè)為零時的固有頻率亦被稱為輸電單元220 (受電單元110)的諧振頻率。
[0075]此外，固有頻率為“相同”不僅包括完全相同的情況，而且還包括固有頻率實質(zhì)相同的情況。固有頻率為“實質(zhì)相同”的含義為，例如，輸電單元220的固有頻率與受電單元110的固有頻率之差為輸電單元220或受電單元110的固有頻率的10%以內(nèi)的情況。
[0076]而且，輸電單元220通過被形成于輸電單元220與受電單元110之間且以特定的頻率進(jìn)行振動的磁場、和被形成于輸電單元220與受電單元110之間且以特定的頻率進(jìn)行振動的電場之中的至少一方，而以非接觸的方式而向車輛100的受電單元110進(jìn)行輸電。輸電單元220與受電單元110之間的耦合系數(shù)K優(yōu)選為0.1以下，輸電單元220、受電單元110被設(shè)計為，使耦合系數(shù)K與表示共振強(qiáng)度的Q值的乘積成為預(yù)定值(例如1.0)以上。
[0077]以此方式，通過利用電磁場而使輸電單元220與受電單元110進(jìn)行諧振(共振)，從而以非接觸的方式使電力從輸電裝置200的輸電單元220向車輛100的受電單元110被傳輸。
[0078]另外，如上所述，在該非接觸電力傳輸系統(tǒng)中，通過利用電磁場而使輸電單元220和受電單元110進(jìn)行諧振(共振)，從而以非接觸的方式使電力從輸電單元220向受電單元110傳輸。將電力傳輸中的、這種輸電單元220與受電單元110的耦合，稱為例如“磁共振耦合”、“磁場(磁場)共振耦合”、“電磁場(電磁場)諧振耦合”、或“電場(電場)諧振耦合”等。“電磁場(電磁場)諧振耦合”是指，包括“磁共振耦合”、“磁場(磁場)共振耦合”、“電場(電場)諧振稱合”中的任意一種f禹合。
[0079]在輸電單元220和受電單元110以上述方式通過線圈而被形成的情況下，輸電單元220和受電單元110主要通過磁場(磁場)進(jìn)行耦合，并形成“磁共振耦合”或者“磁場(磁場)共振耦合”。另外，在輸電單元220和受電單元110中，也可分別采用例如曲折線等的天線。在該情況下，輸電單元220和受電單元110主要通過電場(電場)進(jìn)行耦合，并形成“電場(電場)共振耦合”。
[0080]圖2為用于對由共振法實施輸電的原理進(jìn)行說明的模式化的圖。
[0081]參照圖2，在該共振法中，與兩個音叉進(jìn)行共振的情況相同，通過具有相同的固有振動數(shù)的兩個LC共振線圈在電磁場(近場)中進(jìn)行共振，從而經(jīng)由電磁場而從一個線圈向另一個線圈傳輸電力。
[0082]具體而言，將一次線圈320與高頻電源310連接，并向通過電磁感應(yīng)而與一次線圈320磁耦合的一次自諧振線圈330供給高頻電力。一次自諧振線圈330為，由線圈本身的電感和雜散電容形成的LC諧振器，并通過電磁場(近場)而與具有和一次自諧振線圈330相同的諧振頻率的二次自諧振線圈340進(jìn)行共振。如此，能量(電力)通過電磁場而從一次自諧振線圈330向二次自諧振線圈340移動。向二次自諧振線圈340移動了的能量(電力)通過利用電磁感應(yīng)而與二次自諧振線圈340磁耦合的二次線圈350而被獲取，并被供給向負(fù)載360。另外，由共振法實施的輸電在表示一次自諧振線圈330與二次自諧振線圈340的共振強(qiáng)度的Q值例如為大于100之時被實現(xiàn)。
[0083]此外，在本實施方式所涉及的電力輸電受電系統(tǒng)中，通過利用電磁場而使輸電單元與受電單元進(jìn)行共振(諧振)，從而從輸電單元向受電單元輸送電力，并且輸電單元與受電單元之間的耦合系數(shù)(K)優(yōu)選為0.1以下。另外，耦合系數(shù)(K)并不被限定于該值，而是可米用使電力傳輸良好的各種值。一般情況下，在利用了電磁感應(yīng)的電力傳輸中，輸電部與受電部之間的耦合系數(shù)(K)成為接近于1.0的值。
[0084]另外，關(guān)于與圖1的對應(yīng)關(guān)系，二次自諧振線圈340以及二次線圈350對應(yīng)于圖1的受電單元110，一次線圈320以及一次自諧振線圈330對應(yīng)于圖1的輸電單元220。
[0085]接下來，使用圖3以及圖4,對分析了固有頻率之差與電力傳輸效率之間的關(guān)系的模擬結(jié)果進(jìn)行說明。圖3為表示電力傳輸系統(tǒng)的模擬模型。電力傳輸系統(tǒng)89包括輸電單元90和受電單元91，輸電單元90包括電磁感應(yīng)線圈92和輸電部93。輸電部93包括共振線圈94和被設(shè)置于共振線圈94上的電容器95。
[0086]受電單元91具備受電部96和電磁感應(yīng)線圈97。受電部96包括共振線圈99和與該共振線圈99連接的電容器98。
[0087]將共振線圈94的電感設(shè)為電感Lt，將電容器95的電容設(shè)為電容Cl。將共振線圈99的電感設(shè)為電感Lr，將電容器98的電容設(shè)為電容C2。當(dāng)如此設(shè)定各個參數(shù)時，輸電部93的固有頻率fI可通過下式(I)來表示，受電部96的固有頻率f2可通過下式(2)來表示。
[0088]η = I/{2 31 (Lt X Cl)172}...(I)
[0089]f2 = I/{2 3i (LrXC2)1/2}...(2)
[0090]圖4為表不輸電部93以及受電部96的固有頻率的偏移與電力傳輸效率之間的關(guān)系的圖。在圖4中，圖示了將電感Lr以及電容Cl、C2固定而僅使電感Lt發(fā)生變化時的情況。
[0091]另外，在該模擬中，共振線圈94以及共振線圈99的相對位置關(guān)系為固定的狀態(tài)，而且向輸電部93被供給的電流的頻率為固定。
[0092]在圖4所示的曲線圖中，橫軸表示固有頻率的偏移(％ )，縱軸表示固定頻率下的傳輸效率)。固有頻率的偏移)通過下式(3)來表示。
[0093](固有頻率的偏移)={(fl-f2)/f2}X100(% )...(3)
[0094]由圖4還可知，在固有頻率的偏移)為±0%的情況下，電力傳輸效率接近于100%。在固有頻率的偏移(％)為±5%的情況下，電力傳輸效率為40%。在固有頻率的偏移)為±10%的情況下，電力傳輸效率為10%。在固有頻率的偏移)為±15%的情況下，電力傳輸效率為5%。即，可以看出，通過以使固有頻率的偏移(％)的絕對值(固有頻率之差)處于受電部96的固有頻率的10%以下的范圍內(nèi)的方式來設(shè)定各個輸電部以及受電部的固有頻率，從而能夠提高電力傳輸效率。而且,可以看出，通過以使固有頻率的偏移(％)的絕對值處于受電部96的固有頻率的5%以下的方式來設(shè)定各個輸電部以及受電部的固有頻率，從而能夠進(jìn)一步提高電力傳輸效率。另外，作為模擬軟件，采用了電磁場分析軟件(JMAG (注冊商標(biāo)):株式會社JSOL制作)。
[0095]在此，對在圖1的輸電單元220中的共振線圈的周圍所形成的特定的頻率的磁場進(jìn)行說明?！疤囟ǖ念l率的磁場”典型而言，與電力傳輸效率和向輸電單元220中的共振線圈被供給的電流的頻率具有關(guān)聯(lián)性。在此，首先對電力傳輸效率與向輸電單元220中的共振線圈被供給的電流的頻率之間的關(guān)系進(jìn)行說明。從輸電單元220中的共振線圈向受電單元110中的共振線圈傳輸電力時的電力傳輸效率，根據(jù)輸電單元220中的共振線圈以及受電單元110中的共振線圈之間的距離等的各種因素而變化。例如，將輸電單元220以及受電單元110的固有頻率(諧振頻率)設(shè)為固有頻率f0，將向輸電單元220中的共振線圈被供給的電流的頻率設(shè)為頻率f3，將受電單元110中的共振線圈以及輸電單元220中的共振線圈之間的空氣間隙設(shè)為空氣間隙AG。
[0096]圖5為，表示在固定了固有頻率f0的狀態(tài)下，使空氣間隙AG變化時的電力傳輸效率與向圖1的輸電單元220中的共振線圈被供給的電流的頻率f3之間的關(guān)系的曲線圖。
[0097]在圖5所示的曲線圖中，橫軸表示向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率f3，縱軸表示電力傳輸效率(％ )。效率曲線LI為模式化地表示空氣間隙AG較小時的電力傳輸效率與向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率f3之間的關(guān)系。如該效率曲線LI所示，在空氣間隙AG較小的情況下，電力傳輸效率的峰值產(chǎn)生在頻率f4、f5(f4< f5)處產(chǎn)生。當(dāng)空氣間隙AG增大時，電力傳輸效率變高時的兩個峰值以相互接近的方式變化。而且，如效率曲線L2所示，當(dāng)使空氣間隙AG大于預(yù)定距離時，電力傳輸效率的峰值將變?yōu)橐粋€，并且向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率，在頻率f6時電力傳輸效率成為峰值。當(dāng)使空氣間隙AG與效率曲線L2的狀態(tài)相比而進(jìn)一步增大時，如效率曲線L3所示，電力傳輸效率的峰值將變小。
[0098]例如，作為用于實現(xiàn)電力傳輸效率的提高的方法而考慮使用以下這樣的第一方法。作為第一方法而考慮到如下的方法，即，以與空氣間隙AG相一致的方式將向圖1所示的輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率設(shè)為固定，并通過使電容器的電容發(fā)生變化，從而使在輸電單元220與受電單元110之間的電力傳輸效率的特性發(fā)生變化的方法。具體而言，在將向輸電單元220中的共振線圈被供給的電流的頻率設(shè)為固定的狀態(tài)下，對電容器的電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使電力傳輸效率成為峰值。在該方法中，輸電單元220中的共振線圈以及受電單元110中的共振線圈之中所流動的電流的頻率是固定的，與空氣間隙AG的大小無關(guān)。另外，作為使電力傳輸效率的特性變化的方法，也可采用利用被設(shè)置于輸電單元220與電源部250之間的匹配器的方法，或者利用受電側(cè)的轉(zhuǎn)換器的方法等。
[0099]此外，作為第二方法，其為根據(jù)空氣間隙AG的大小而對向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。例如，在圖5中，在電力傳輸特性成為效率曲線LI的情況下，對于輸電單元220中的共振線圈而言，將向輸電單元220中的共振線圈供給頻率為頻率f4或頻率f5的電流。而且，在頻率特性成為效率曲線L2、L3的情況下，將向輸電單元220中的共振線圈供給頻率為頻率f6的電流。在該情況下，將以與空氣間隙AG的大小相一致的方式使在輸電單元220中的共振線圈以及受電單元110中的共振線圈之中所流動的電流的頻率變化。
[0100]在第一方法中，流過輸電單元220中的共振線圈的電流的頻率為被固定的固定頻率，在第二方法中，流過輸電單元220中的共振線圈的頻率為根據(jù)空氣間隙AG而適當(dāng)變化的頻率。通過第一方法或第二方法等，而使以提高電力傳輸效率的方式被設(shè)定的特定的頻率的電流，向輸電單元220中的共振線圈被供給。通過使輸電單元220中的共振線圈中流動有特定的頻率的電流，從而在輸電單元220中的共振線圈的周圍形成有以特定的頻率進(jìn)行振動的磁場(電磁場)。受電單元110通過被形成于受電單元110與輸電單元220之間且以特定的頻率進(jìn)行振動的磁場，而從輸電單元220接受電力。因此，“以特定的頻率進(jìn)行振動的磁場”不一定是被固定了頻率的磁場。另外，雖然在上述的示例中，著眼于空氣間隙AG而對向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率進(jìn)行設(shè)定，但電力傳輸效率也會根據(jù)輸電單元220中的共振線圈以及受電單元110中的共振線圈的水平方向上的偏移等的其他的因素而變化，從而也存在根據(jù)該其他的因素來對向輸電單元220中的共振線圈供給的電流的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況。
[0101]在本實施方式所涉及的電力傳輸系統(tǒng)中，通過利用電磁場的“靜電磁場”為支配性的近場(漸逝場)，從而實現(xiàn)了輸電以及受電效率的提高。圖6為表示距電流源或磁流源的距離與電磁場的強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。參照圖6，電磁場由三個成分構(gòu)成。曲線kl為，與距波源的距離成反比的成分，并被稱為“輻射電磁場”。曲線k2為，與距波源的距離的平方成反比例的成分，并被稱為“感應(yīng)電磁場”。此外，曲線k3為，與距波源的距離的立方成反比的成分，并被稱為“靜電磁場”。另外，當(dāng)電磁場的波長設(shè)為“ λ ”時，“輻射電磁場”、“感應(yīng)電磁場”、“靜電磁場”的強(qiáng)度將成為大致相等的距離，可以表示為λ/2π。
[0102]“靜電磁場”為電磁波的強(qiáng)度隨著距波源的距離而急劇減少的區(qū)域，并且在本實施方式所涉及的電力傳輸系統(tǒng)中，利用該“靜電磁場”為支配性的近場(漸逝場)來實施能量(電力)的傳輸。即，在“靜電磁場”為支配性的近場中，通過使具有接近的固有頻率的輸電單元220以及受電單元110 (例如一對LC諧振線圈)進(jìn)行諧振，從而從輸電單元220向另一個受電單元110傳輸能量(電力)。由于該“靜電磁場”無法向遠(yuǎn)方傳播能量，因此與通過傳播能量至遠(yuǎn)方的“輻射電磁場”來傳輸能量(電力)的電磁波相比，共振法能夠以更少的能量損失來進(jìn)行輸電。
[0103]以此方式，在該電力傳輸系統(tǒng)中，通過利用電磁場而使輸電部與受電部進(jìn)行諧振(共振)，從而在輸電部與受電部之間以非接觸的方式輸送電力。而且，輸電部與受電部之間的耦合系數(shù)K例如為0.3以下的程度，優(yōu)選為0.1以下。當(dāng)然，耦合系數(shù)K也可采用
0.1?0.3程度的范圍。耦合系數(shù)K并未被限定于如上的值，可以取使電力傳輸良好的各種值。
[0104][非接觸輸電受電的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明]
[0105]圖7為表示圖1所示的電力輸電受電系統(tǒng)10的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖7，車輛100除受電單元110以及通信部160以外，還包括:整流器180、充電繼電器(CHR) 170、蓄電裝置190、系統(tǒng)主繼電器(SMR) 115、動力控制單元單元PCU(Power Control Unit) 120、電動發(fā)電機(jī)130、動力傳遞齒輪140、驅(qū)動輪150、作為控制裝置的車輛E⑶(ElectronicControl Unit) 300、電流傳感器171、電壓傳感器172。受電單元110包括:線圈111 (以下，稱為二次自諧振線圈111，亦可稱為“共振線圈”等適當(dāng)?shù)姆Q謂)、電容器112和二次線圈113。
[0106]另外，雖然在本實施方式中，作為車輛100而以電動汽車為例進(jìn)行了說明，但只要是能夠使用被蓄積在蓄電裝置中的電力而行駛的車輛即可，車輛100的結(jié)構(gòu)并未被限定于此。作為車輛100的其他的示例，還包括搭載了發(fā)動機(jī)的混合動力車和搭載了燃料電池的燃料電池車等。
[0107]二次自諧振線圈111利用電磁場并通過電磁共振而從輸電裝置200中所包括的一次自諧振線圈221接受電力。
[0108]對于該二次自諧振線圈111，根據(jù)距輸電裝置200的一次自諧振線圈221的距離或一次自諧振線圈221以及二次自諧振線圈111的諧振頻率等，以使表示一次自諧振線圈221與二次自諧振線圈111的共振強(qiáng)度的Q值變大(例如，Q > 100)、表示它們的耦合度的耦合系數(shù)(K)等變小(例如0.1以下)的方式，來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述二次自諧振線圈111的匝數(shù)與線圈間距離。
[0109]電容器112被連接于二次自諧振線圈111的兩端，并與二次自諧振線圈111 一起形成了 LC諧振電路。電容器112的容量根據(jù)二次自諧振線圈111所具有的電感，而以成為預(yù)定的諧振頻率的方式被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外，在能夠通過二次自諧振線圈111本身所具有的雜散電容而獲得所需要的諧振頻率的情況下，有時會省略電容器112。
[0110]二次線圈113與二次自諧振線圈111被設(shè)置在同軸上，并能夠通過電磁感應(yīng)而與二次自諧振線圈111磁耦合。該二次線圈113通過電磁感應(yīng)而獲取由二次自諧振線圈111接受的電力，并向整流器180輸出。
[0111]整流器180對從二次線圈113接受的交流電力進(jìn)行整流，并將該整流后的直流電力經(jīng)由CHR170而向蓄電裝置190輸出。作為整流器180，例如可以采用包括二極管電橋以及平滑用的電容器(均未圖示)的結(jié)構(gòu)。雖然作為整流器180也可以使用利用開關(guān)控制來實施整流的所謂的開關(guān)調(diào)節(jié)器，但整流器180有時也會被包含在受電單元110中，為了防止伴隨于所產(chǎn)生的電磁場而引起的開關(guān)元件的誤動作等，更優(yōu)選為采用二極管電橋這種靜止型的整流器。
[0112]另外，雖然在本實施方式中，采用了由整流器180整流后的直流電力被直接向蓄電裝置190輸出的結(jié)構(gòu)，但也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，在整流后的直流電壓與蓄電裝置190所能夠容許的充電電壓不同的情況下，在整流器180與蓄電裝置190之間設(shè)置用于進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)。
[0113]在整流器180的輸出部分上連接有，被串聯(lián)連接的位置檢測用的負(fù)載抵抗173和繼電器174。在開始進(jìn)行正式充電之前，從輸電裝置200向車輛輸送作為測試用信號的微弱的電力。此時，繼電器174根據(jù)來自車輛ECU300的控制信號SE3而被控制，并被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0114]電壓傳感器172被設(shè)置于連結(jié)整流器180與蓄電裝置190的電力線對之間。電壓傳感器172對整流器180的二次側(cè)的直流電壓、即從輸電裝置200接受到的受電電壓進(jìn)行檢測，并將該檢測值VC向車輛ECU300輸出。車輛ECU300通過電壓VC來對受電效率進(jìn)行判斷，且經(jīng)由通信部160而向輸電裝置發(fā)送與受電效率相關(guān)的信息。
[0115]電流傳感器171被設(shè)置于連結(jié)整流器180與蓄電裝置190的電力線上。電流傳感器171對流向蓄電裝置190的充電電流進(jìn)行檢測，并將該檢測值IC向車輛ECU300輸出。
[0116]CHRl70與整流器180和蓄電裝置190電連接。CHR170根據(jù)來本車輛E⑶300的控制信號SE2而被控制，并對從整流器180向蓄電裝置190的電力的供給和切斷進(jìn)行切換。
[0117]蓄電裝置190為，被構(gòu)成為能夠進(jìn)行充放電的電力存儲元件。蓄電裝置190被構(gòu)成為，包括例如鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等二次電池、雙電層電容器等的蓄電元件。
[0118]蓄電裝置190經(jīng)由CHR170而與整流器180相連接。蓄電裝置190蓄積由受電部110接收并由整流器180整流后的電力。另外，蓄電裝置190還經(jīng)由SMR115而與P⑶120連接。蓄電裝置190向P⑶120供給用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的電力。而且，蓄電裝置190蓄積由電動發(fā)電機(jī)130產(chǎn)生的電力。蓄電裝置190的輸出例如為200V左右。
[0119]雖然均未圖示，但在蓄電裝置190中設(shè)置有用于對蓄電裝置190的電壓VB以及輸入輸出的電流IB進(jìn)行檢測的電壓傳感器以及電流傳感器。這些檢測值被輸出至車輛ECU300。車輛ECU300根據(jù)該電壓VB以及電流IB，而對蓄電裝置190的蓄電狀態(tài)(被稱作“SOC(State Of Charge)”)進(jìn)行運(yùn)算。
[0120]SMR115介于連結(jié)蓄電裝置190和K:U120的電力線之間。而且，SMR115通過來自車輛ECU300的控制信號SEl而被控制，并對在蓄電裝置190與PCU120之間的電力的供給和切斷進(jìn)行切換。
[0121]雖然均未圖示，但P⑶120包括轉(zhuǎn)換器、逆變器。轉(zhuǎn)換器通過來自車輛E⑶300的控制信號PWC而被控制，并對來自蓄電裝置190的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。逆變器通過來自車輛ECU300的控制信號PWI而被控制，并使用通過轉(zhuǎn)換器而被轉(zhuǎn)換后的電力來對電動發(fā)電機(jī)130進(jìn)行驅(qū)動。
[0122]電動發(fā)電機(jī)130為交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，例如為，具備埋設(shè)有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子的永久磁鐵型同步電動機(jī)。
[0123]電動發(fā)電機(jī)130的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由動力傳遞齒輪140而被傳遞至驅(qū)動輪150上，從而使車輛100行駛。電動發(fā)電機(jī)130能夠在車輛100的再生制動動作時通過驅(qū)動輪150的旋轉(zhuǎn)力而進(jìn)行發(fā)電。而且，該發(fā)電電力通過PCU120而被轉(zhuǎn)換成蓄電裝置190的充電電力。
[0124]此外，在除電動發(fā)電機(jī)130之外還搭載有發(fā)動機(jī)(未圖示)的混合動力汽車中，通過使該發(fā)動機(jī)以及電動發(fā)電機(jī)130協(xié)同工作，從而能夠產(chǎn)生所需的車輛驅(qū)動力。在這種情況下，也能夠使用由發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的發(fā)電電力，而對蓄電裝置190進(jìn)行充電。
[0125]如上所述，通信部160為，用于在車輛100與輸電裝置200之間實施無線通信的通信接口。通信部160將來自車輛E⑶300的、關(guān)于蓄電裝置190的包括SOC在內(nèi)的蓄電池信息INFO向輸電裝置200輸出。此外，通信部160將指示從輸電裝置200的輸電的開始以及停止的信號STRT、STP向輸電裝置200輸出。
[0126]雖然在圖7中均未圖示，但車輛ECU300包括CPU (Central Processing Unit:中央處理器)、存儲裝置以及輸入輸出緩沖器，且實施來自各個傳感器等的信號的輸入與向各個設(shè)備的控制信號的輸出，并且實施對車輛100以及各個設(shè)備的控制。另外，關(guān)于這些控制，并未被限定于由軟件實施的處理，也能夠為通過專用的硬件(電路)來進(jìn)行處理。
[0127]當(dāng)車輛ECU300接收到由用戶的操作等而產(chǎn)生的充電開始信號TRG時，根據(jù)預(yù)定的條件已成立的情況，而將指示輸電的開始的信號STRT經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200輸出。此外，車輛ECU300根據(jù)蓄電裝置190成為了充滿電的情況、或由用戶實施的操作等，而將指示輸電的停止的信號STP經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200輸出。
[0128]輸電裝置200包括充電站210和輸電部220。充電站210除通信部230以外，還包括作為控制裝置的輸電E⑶240、電源部250、顯示部242、費(fèi)用收取部246。此外，輸電單元220包括:線圈221 (以下，稱為一次自諧振線圈221，亦可稱為“共振線圈”等適當(dāng)?shù)姆Q謂)、電容器222、一次線圈223。
[0129]電源部250通過來自輸電E⑶240的控制信號MOD而被控制，并將從工業(yè)電源等的交流電源接收到的電力轉(zhuǎn)換為高頻的電力。而且，電源部250將該轉(zhuǎn)換后的高頻電力向一次線圈223供給。
[0130]另外，雖然在圖7中未記載有實施阻抗轉(zhuǎn)換的匹配器，但也可采用在電源部250與輸電單元220之間或者在受電單元110與整流器180之間設(shè)置匹配器的結(jié)構(gòu)。
[0131]一次自諧振線圈221通過電磁共振而向車輛100的受電單元110中所包含的二次自諧振線圈111傳輸電力。
[0132]對于一次自諧振線圈221而言，根據(jù)與車輛100的二次自諧振線圈111的距離、一次自諧振線圈221以及二次自諧振線圈111的諧振頻率等，以使表示一次自諧振線圈221和二次自諧振線圈111的共振強(qiáng)度的Q值變大(例如，Q> 100)、使表示它們的耦合度的耦合系數(shù)K等變小(例如0.1以下)的方式，來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述一次自諧振線圈221的匝數(shù)與線圈間距離。
[0133]電容器222被連接于一次自諧振線圈221的兩端，并與一次自諧振線圈221 —起形成了 LC諧振電路。電容器222的容量根據(jù)一次自諧振線圈221所具有的電感，而以成為預(yù)定的諧振頻率的方式被適當(dāng)設(shè)定。另外，在能夠通過一次自諧振線圈221本身所具有的雜散電容而獲得所需的諧振頻率的情況下，有時會省略電容器222。
[0134]一次線圈223與一次自諧振線圈221被設(shè)置在同軸上，并能夠通過電磁感應(yīng)而與一次自諧振線圈221磁耦合。一次線圈223通過電磁感應(yīng)而將經(jīng)由匹配器260而被供給的高頻電力向一次自諧振線圈221傳遞。
[0135]如上所述，通信部230為，用于在輸電裝置200與車輛100之間實施無線通信的通信接口。通信部230接收從車輛100側(cè)的通信部160被發(fā)送出的蓄電池信息INFO、以及指示輸電的開始及停止的信號STRT、STP，并將該信息向輸電E⑶240輸出。
[0136]在充電之前將現(xiàn)金、預(yù)付卡、信用卡等被插入至費(fèi)用收取部246中。使輸電E⑶240對電源部250輸送微弱電力的測試信號。在此，“微弱電力”是指，與認(rèn)證之后對蓄電池進(jìn)行充電的充電電力相比而較小的電力，或者在定位時輸出的電力，其也可以包括間歇性輸出的電力。
[0137]為了使車輛E⑶300接收到測試信號而發(fā)送控制信號SE2、SE3，以使繼電器174置于開啟狀態(tài)，并使CHR170置于關(guān)閉狀態(tài)。而且，根據(jù)電壓VC而對受電效率以及充電效率進(jìn)行計算。車輛ECU300將所計算出的充電效率或受電效率通過通信部160而發(fā)送至輸電裝置 200。
[0138]輸電裝置200的顯示部242對用戶顯示充電效率或與其相對應(yīng)的充電電力單價。顯示部242也具有例如觸摸面板這樣的作為輸入部的功能，且能夠接受用戶是否認(rèn)可充電電力單價的輸入。
[0139]輸電ECU240在充電電力單價被認(rèn)可了的情況下，使朝向電源部250的正式的充電開始。當(dāng)充電結(jié)束時，在費(fèi)用收取部246中對費(fèi)用進(jìn)行精算。
[0140]雖然在圖7中均未圖示，但輸電E⑶240包括CPU、存儲裝置以及輸入輸出緩沖器，并實施從各個傳感器等的信號的輸入與向各個設(shè)備的控制信號的輸出，并且實施充電站210中的各個設(shè)備的控制。另外，關(guān)于這些控制，并未被限定于由軟件實施的處理，也能夠通過專用的硬件(電路)來進(jìn)行處理。
[0141]另外，對于從輸電裝置200向車輛100的電力傳輸而言，通過圖3、圖4說明的關(guān)于輸電單元90以及受電單元91之間的關(guān)系是成立的。在圖7的電力傳輸系統(tǒng)中，輸電單元220的固有頻率與受電單元110的固有頻率之差為，輸電單元220的固有頻率或受電單元110的固有頻率的±10%以下。通過在這種范圍內(nèi)對輸電單元220以及受電單元110的固有頻率進(jìn)行設(shè)定，從而能夠提高電力傳輸效率。另一方面，當(dāng)上述的固有頻率之差大于±10%時，電力傳輸效率將小于10%,從而產(chǎn)生電力傳輸時間變長等的弊端。
[0142]車輛100還包括顯示部142，所述顯示部實施與輸電裝置200之間的通信，并顯示輸電單元220與車輛100的受電單元110是否合適的判斷結(jié)果。
[0143]圖8為表示輸電單元以及受電單元的改變例的圖。
[0144]如圖8所示，也可以采用不介入圖7的電磁感應(yīng)線圈113、223的方式。在圖8的結(jié)構(gòu)中，于輸電裝置200中設(shè)置有輸電單元220K，并在車輛100中設(shè)置有受電單元110K。
[0145]輸電單元220K包括與電源部250連接的自諧振線圈221、和與自諧振線圈221并排且與電源部250連接的電容器222。
[0146]受電單元IlOK包括:與整流器180連接的自諧振線圈121、和與自諧振線圈121并排且與整流器180連接的電容器112。
[0147]關(guān)于其他的部分的結(jié)構(gòu)，由于圖8的結(jié)構(gòu)與圖7中說明了的結(jié)構(gòu)相同因此不再重復(fù)說明。
[0148][輸電單元、受電單元的線圈類型]
[0149]輸電單元、受電單元的線圈類型存在有代表性的磁通量通過中心的中心型(圓型線圈類型:Circular Coil Type)、和磁通量從一端向另一端穿過的兩端型(PolarizedCoil Type)。兩端型根據(jù)磁通量通過的方向是為車輛的前后方向還是左右方向，而進(jìn)一步被分類為兩端前后型和兩端左右型。
[0150]圖9為用于對中心型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0151]參照圖9，在中心型的線圈單元中，輸電單元包括輸電線圈221A，受電單元包括受電線圈IllA0
[0152]圖10為用于對中心型的線圈單元的磁通量的通過路徑進(jìn)行說明的圖。
[0153]參照圖9、圖10，中心型的線圈單元在圓形的線圈的中央部分處有磁通量通過。將圓形線圈的外形圓的中心附近且不存在繞組而成為中空的部分稱為中央部。從輸電線圈221A的中央部向受電線圈IllA的中央部穿過的磁通量，朝向外側(cè)而通過磁性材料411A的內(nèi)部，并返回線圈繞組的外側(cè)并且朝向中央部而通過磁性材料42IA的內(nèi)部進(jìn)而返回至輸電線圈22IA的中央部。由于在輸電單元中流動有交流電流，因此當(dāng)線圈中流動的電流的朝向反轉(zhuǎn)時，磁通量的朝向也反轉(zhuǎn)。
[0154]圖11為用于對兩端型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0155]參照圖11，在兩端型的線圈單元中，輸電單元包括輸電線圈221B，受電單元包括受電線圈111B。輸電線圈221B被卷繞于平板狀的磁性材料421B上。受電線圈IllB被卷繞于平板狀的磁性材料41IB上。
[0156]圖12為用于對兩端型的線圈單元的磁通量的通過路徑進(jìn)行說明的圖。
[0157]參照圖11、圖12，兩端型的線圈單元在被卷繞于磁性材料上的線圈的中央部分(磁性材料內(nèi)部)處有磁通量通過。從輸電線圈221B的一端朝向另一端通過磁性材料421B的內(nèi)部的磁通量，向著受電線圈IllB的一端而從受電線圈IllB的一端朝向另一端通過磁性材料411B的內(nèi)部，并返回至輸電線圈221B的一端。由于在輸電單元中有交流電流流動，因此當(dāng)線圈中流動的電流的朝向反轉(zhuǎn)時，磁通量的朝向也將反轉(zhuǎn)。
[0158]在將兩端型的輸電線圈221B、受電線圈IllB分別配置于圖1的輸電單元220、受電單元110的位置上的情況下，磁通量在線圈中通過的方向與中心型的線圈單元有所不同，能夠設(shè)為車輛前后方向或車輛左右方向(車寬方向)。
[0159]圖13為用于對兩端前后型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0160]參照圖13，兩端前后型的受電線圈IllBY以磁通量的通過方向為車輛的前后方向的方式而被配置于車輛中。換言之，受電線圈IllBY以使線圈繞組軸向為車輛的前后方向的方式而被配置于車輛中。
[0161]圖14為用于對兩端左右型的線圈單元進(jìn)行說明的圖。
[0162]參照圖14，兩端左右型的受電線圈IllBX以使磁通量的通過方向為車輛的左右方向的方式而被配置于車輛中。換言之，受電線圈IllBY以使線圈繞組軸向為車輛的左右方向的方式而被配置于車輛中。
[0163]雖然在圖13、圖14中例示并說明了兩端型的線圈單元被配置于車輛100中的情況，但即使在輸電裝置中，也能夠根據(jù)磁通量的通過方向是車輛的泊車時的前后方向還是左右方向，而將兩端型的線圈單元分類為兩端前后型、兩端左右型的線圈單元。
[0164][輸電裝置與受電裝置的通信內(nèi)容]
[0165]圖15為用于對實施方式一的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0166]參照圖15，車輛100A為搭載有中心型的受電線圈IllA的車輛。車輛100B為搭載有兩端型的受電線圈IllB的車輛。
[0167]車輛100AU00B將包括本車所搭載的線圈單元的類型是中心型還是兩端前后型、兩端左右型的訊息Ml發(fā)送至輸電裝置的通信部230。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例，所述磁通量通過特性表示磁通量是如何通過線圈單元中的。只要所發(fā)送的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可采用其他的形式來表現(xiàn)。
[0168]根據(jù)從車輛側(cè)被發(fā)送出的訊息Ml來判斷車輛是否能夠通過充電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行充電，并將表示該結(jié)果的訊息M2回信給車輛。
[0169]通過接收該訊息M2并將可否充電顯示于顯示部上，從而用戶即使不使車輛泊于泊車位置上，也能夠了解到能否通過該充電設(shè)施進(jìn)行充電。因此，在用戶判斷是否利用充電設(shè)施之時較為便利。
[0170]圖16為用于對在實施方式一中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0171]參照圖7、圖16，車輛100在步驟SlO中，通過車輛E⑶300來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)由用戶的操作等實施的充電開始信號TRG的輸入的情況被檢測出時，車輛ECU300經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200發(fā)送表示具有充電要求的含義的信息。而且，處理將從步驟SlO進(jìn)入至步驟S20。
[0172]另一方面，輸電裝置200在步驟SllO中，通過輸電E⑶240來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)表示具有了充電要求的含義的信息從車輛100的通信部160被發(fā)送出，并且輸電ECU240經(jīng)由通信部230而檢測出充電要求時，處理將從步驟SllO進(jìn)入至步驟S120。
[0173]車輛100在步驟S20中，通過通信部160而將與受電單元110的線圈類型相關(guān)的信息朝向輸電裝置200進(jìn)行發(fā)送，而輸電裝置200則在步驟S120中，通過通信部230來接收與受電單元110的線圈類型相關(guān)的信息。與線圈類型相關(guān)的信息，例如包括線圈是中心型、兩端型、兩端前后型還是兩端左右型的這類信息。
[0174]在步驟S130中，輸電ECU240根據(jù)在步驟S120中所接收到的與受電單元的線圈類型相關(guān)的信息，來對受電單元的線圈類型與輸電單元的線圈類型是否適合進(jìn)行判斷。
[0175]在步驟S130中線圈類型不適合的情況下，處理將進(jìn)入至步驟S150，使輸電E⑶240對不可充電的判斷進(jìn)行確定。另一方面，在步驟S130中線圈類型適合的情況下，處理將進(jìn)入至步驟S140，使輸電E⑶240對可充電的判斷進(jìn)行確定。
[0176]而且，在步驟S160中，輸電E⑶240將在步驟S140或步驟S150中的任意一步中所確定的判斷結(jié)果發(fā)送給車輛ECU300。此外，輸電ECU240在步驟S170中，使判斷結(jié)果也顯示于輸電裝置200的顯示部242上。
[0177]車輛100在步驟S30中，通過通信部160來接收判斷結(jié)果，并在步驟S40中使判斷結(jié)果被顯示于未圖示的液晶顯示器等的顯示部142上。另外，也可以代替顯示部142的顯示而通過聲音來將判斷結(jié)果通知給駕駛員。
[0178]當(dāng)以上的處理結(jié)束時，在步驟S50、步驟S180中，處理將返回到車輛以及輸電裝置的主程序中。
[0179]圖17為用于對實施方式一的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0180]參照圖17，車輛100A為搭載有中心型的受電線圈IllA的車輛。車輛100B為搭載有兩端型的受電線圈IllB的車輛。此時，在作為充電基礎(chǔ)設(shè)施的輸電裝置200中設(shè)置有中心型的輸電單元220。
[0181]輸電裝置的通信部230將包括被設(shè)置于輸電裝置中的線圈單元的類型是中心型、還是兩端前后型、兩端左右型的訊息M3發(fā)送給輸電裝置的通信部230。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例。只要所發(fā)信的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可以通過其他形式來表現(xiàn)。
[0182]車輛100A、100B的各個E⑶根據(jù)從輸電裝置側(cè)被發(fā)送出的訊息M3，來判斷是否能夠通過充電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行充電，并向車輛用戶顯示其結(jié)果。
[0183]通過將可否充電顯示于顯示部上，從而用戶即使不將車輛泊于泊車位置上，也能夠了解到能否通過該充電設(shè)施進(jìn)行充電。因此，在用戶對是否利用充電設(shè)施進(jìn)行判斷之時較為便利。
[0184]另外，也可以對充電基礎(chǔ)設(shè)施回復(fù)是否進(jìn)行充電的訊息M4。
[0185]圖18為表不用于對在實施方式一的改變例中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0186]參照圖7、圖18，車輛100在步驟S310中，通過車輛E⑶300來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)由用戶的操作等實施的充電開始信號TRG被輸入的情況被檢測出時，車輛ECU300經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200發(fā)送表示具有充電要求的含義的信息。而且，處理將從步驟S310進(jìn)入至步驟S320。
[0187]另一方面，輸電裝置200在步驟S210中，通過輸電E⑶240來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)表示具有了充電要求的含義的信息從車輛100的通信部160被發(fā)送出，并且輸電ECU240經(jīng)由通信部230而檢測出充電要求時，處理將從步驟S210進(jìn)入至步驟S220。
[0188]輸電裝置200在步驟S220中，通過通信部230而將與輸電單元220的線圈類型相關(guān)的信息朝向車輛100實施發(fā)送，而車輛100則在步驟S320中，通過通信部160來接收與輸電單元220的線圈類型相關(guān)的信息。與線圈類型相關(guān)的信息，例如包括線圈是中心型、兩端型、兩端前后型還是兩端左右型的這類信息。
[0189]在步驟S330中，車輛E⑶300根據(jù)在步驟S320中所接收到的與輸電單元220的線圈類型相關(guān)的信息，來對輸電單元220的線圈類型與受電單元110的線圈類型是否適合進(jìn)行判斷。
[0190]在步驟S330中線圈類型不適合的情況下，處理將進(jìn)入至步驟S350，使車輛E⑶300對不可充電的判斷進(jìn)行確定。另一方面，在步驟S330中線圈類型適合的情況下，處理將進(jìn)入步驟S340，使車輛E⑶300對可充電的判斷進(jìn)行確定。
[0191]而且，在步驟S360中，車輛E⑶300將在步驟S340或步驟S350中的任意一步中所確定的判斷結(jié)果發(fā)送給輸電ECU240。此外，車輛ECU300在步驟S370中，使判斷結(jié)果也顯示于未顯不部142上。
[0192]輸電裝置200在步驟S230中，通過通信部230來接收判斷結(jié)果，并在步驟S240中使判斷結(jié)果被顯示于液晶顯示器等的顯示部242上。另外，也可以代替顯示部242的顯示而通過聲音來將判斷結(jié)果通知給駕駛員。
[0193]當(dāng)以上的處理結(jié)束時，在步驟S250、步驟S380中，處理將返回到輸電裝置以及車輛的主程序中。
[0194]另外，也可以不實施圖18中的步驟S230、S240、S360的處理。
[0195]圖19為用于對實施方式二的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0196]參照圖19，在車輛100中搭載有包括中心型或兩端型的線圈單元在內(nèi)的受電單元110。
[0197]輸電裝置包括輸電單元220A和輸電單元220B。輸電單元220A包括中心型的線圈單元。輸電單元220B包括兩端型的線圈單元。
[0198]車輛100將包括本車所搭載的線圈單元的類型是中心型還是兩端前后型、兩端左右型的訊息M5發(fā)送給輸電裝置的通信部230。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例。只要所發(fā)送的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可以通過其他形式來表現(xiàn)。
[0199]輸電裝置200根據(jù)通信部230所接收到的信息，而選擇使用與車輛的受電單元相對應(yīng)的輸電單元。
[0200]在實施方式二的輸電受電系統(tǒng)中，即使車輛所搭載的受電單元的線圈類型為多種類型的情況下，也能夠與各種的車輛相對應(yīng)。
[0201]圖20為用于對圖19的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0202]參照圖20，在車輛100上搭載有包括中心型或兩端型的線圈單元在內(nèi)的受電單元110。
[0203]輸電裝置包括能夠變更結(jié)構(gòu)的輸電單元220AB。輸電單元220AB能夠根據(jù)切換信號而交替變更對應(yīng)于中心型的線圈單元的結(jié)構(gòu)、和對應(yīng)于兩端型的線圈單元的結(jié)構(gòu)。
[0204]車輛100將包括本車所搭載的線圈單元的類型是中心型還是兩端前后型、兩端左右型的訊息M5發(fā)送給輸電裝置的通信部230。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例。只要所發(fā)送的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可以通過其他形式來表現(xiàn)。
[0205]輸電裝置200根據(jù)通信部230所接收到的信息，而以成為對應(yīng)于車輛的受電單元的結(jié)構(gòu)的方式對輸電單元220AB的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更。
[0206]圖20所示的輸電受電系統(tǒng)也與圖19相同，即使在車輛所搭載的受電單元的線圈類型為多種類型的情況下，也能夠?qū)?yīng)于各種車輛。
[0207]圖21為表示圖20的輸電單元220AB的結(jié)構(gòu)例的圖。輸電單元220AB包括:平板狀的磁性材料421和被卷繞于磁性材料421上的線圈221-1、221-2。線圈221_1、221_2以隔著磁性材料421的中央部分而被分開的方式被卷繞。
[0208]圖22為在動作模式C下進(jìn)行動作時的圖21的XX I1-XX II的剖視圖。動作模式C為，輸電單元220AB以成為與中央型的線圈單元相對應(yīng)的磁通量分布的方式而進(jìn)行動作的模式。在圖22中，圖示了輸電單元220AB與包括中心型的受電線圈IllA在內(nèi)的受電單元110相對置的情況。
[0209]輸電單元220AB在動作模式C下，在線圈221_1和線圈221_2中有不同朝向的電流流動。在動作模式C下，磁通量從線圈221-1與線圈221-2之間的部分(以下，稱為中央部)通過受電線圈。從輸電單元220AB的中央部穿過受電線圈IllA的中央部的磁通量，朝向外側(cè)而通過磁性材料41IA的內(nèi)部并返回線圈繞組的外側(cè)，并且朝向中央而通過磁性材料421的內(nèi)部進(jìn)而返回至輸電單元220AB的中央部處。由于在輸電單元220AB中有交流電流流動，因此當(dāng)在線圈中流動電流的朝向反轉(zhuǎn)時磁通量的朝向也將反轉(zhuǎn)。
[0210]圖23為在動作模式P下進(jìn)行動作時的圖21的XX I1-XX II的剖視圖。動作模式P為，輸電單元220AB以成為與兩端型的線圈單元相對應(yīng)的磁通量分布的方式而進(jìn)行動作的模式。在圖23中，圖示了輸電單元220AB與包括兩端型的受電線圈IllB在內(nèi)的受電單元110相對置的情況。
[0211]輸電單元220AB在動作模式P下，磁通量從線圈221_2側(cè)的磁性材料421端部通過線圈221-1側(cè)的磁性材料421端部。從線圈221-2朝向線圈221-1而通過磁性材料421的內(nèi)部的磁通量，朝向受電線圈IllB的一端而從受電線圈IllB的一端朝向另一端通過磁性材料411B的內(nèi)部，并返回至線圈221-2的磁性材料421側(cè)端部。由于在輸電單元220AB中有交流電流流動，因此當(dāng)線圈中流動的電流的朝向反轉(zhuǎn)時磁通量的朝向也將反轉(zhuǎn)。
[0212]圖24為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0213]參照圖24，切換部502包括:繼電器SWCl?SWC3和繼電器SWP1、SWP2。在動作模式C下進(jìn)行動作的情況下，繼電器SWCl?SWC3被控制為導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器SWP1、SWP2被控制為非導(dǎo)通狀態(tài)。在動作模式C下，如圖22中說明的那樣，在線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0214]在動作模式P下進(jìn)行動作的情況下，繼電器SWCl?SWC3被控制為非導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器SWP1、SWP2被控制為導(dǎo)通狀態(tài)。在動作模式P下，如在圖23中說明的那樣，在線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0215]圖25為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第二結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0216]參照圖25，切換部504包括:繼電器SWC4、SWC5和繼電器SWP3。在動作模式C下進(jìn)行動作的情況下，繼電器SWC4、SWC5被控制為導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器SWP3被控制為非導(dǎo)通狀態(tài)。在動作模式C下，如圖22中說明的那樣，在線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0217]在動作模式P下進(jìn)行動作的情況下，繼電器SWC4、SWC5被控制為非導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器SWP3被控制為導(dǎo)通狀態(tài)。在動作模式P下，如圖23中說明的那樣，線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0218]圖26為表示對線圈221-1與線圈221_2的連接進(jìn)行切換的第三結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0219]參照圖26，切換部506包括:開關(guān)SW6、SW7。在動作模式C下進(jìn)行動作的情況下，以開關(guān)SW6、SW7均選擇C端子的方式實施控制。在動作模式C下，如圖22中說明的那樣，在線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0220]在動作模式P下進(jìn)行動作的情況下，以開關(guān)SW6、SW7均選擇P端子的方式實施控制。在動作模式P下，如圖23中說明的那樣，在線圈221-1和線圈221-2中具有在剖視圖中方向不同的電流流動。
[0221]圖27為用于對在實施方式二中在車輛和輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0222]參照圖7、圖27，車輛100在步驟S410中，通過車輛E⑶300來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)由用戶的操作等實施的充電開始信號TRG的輸入的情況被檢測出時，車輛ECU300經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200發(fā)送表示具有充電要求的含義的信息。而且，處理將從步驟S410進(jìn)入至步驟S420。
[0223]另一方面，輸電裝置200在步驟S510中，通過輸電E⑶240來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)表示具有了充電要求的含義的信息從車輛100的通信部160被發(fā)送出，并且輸電ECU240經(jīng)由通信部230而檢測出充電要求時，處理將從步驟S510進(jìn)入至步驟S520。
[0224]車輛100在步驟S420中，通過通信部160而將與受電單元110的線圈類型相關(guān)的信息朝向輸電裝置200進(jìn)行發(fā)送，而輸電裝置200則在步驟S520中，通過通信部230來接收與受電單元110的線圈類型相關(guān)的信息，并在步驟S530中判斷輸電單元220的線圈類型。與線圈類型相關(guān)的信息，例如包括線圈是中心型、兩端型、兩端前后型還是兩端左右型的這類信息。
[0225]而且，在步驟S540 中，輸電ECU240根據(jù)在步驟S520 中所接收到的與受電單元110的線圈類型相關(guān)的信息，來對受電單元110的線圈類型與能夠構(gòu)成輸電單元220的線圈類型是否適合進(jìn)行判斷。在線圈類型適合的情況下被判斷為能夠充電，而在不適合的情況下則被判斷為不能夠充電。
[0226]在步驟S540中線圈類型不適合的情況下，處理將進(jìn)入步驟S610，使輸電E⑶240對不可充電的判斷進(jìn)行確定，且使顯示部242上顯示出不可充電的顯示，并且將判斷結(jié)果發(fā)送至車輛100，從而使輸電裝置200側(cè)的處理在步驟S620中處理結(jié)束。
[0227]另一方面，在步驟S540中線圈類型適合的情況下，即在能夠選擇可與車輛的線圈類型相對應(yīng)的輸電線圈的情況下，處理將進(jìn)入步驟S550，使輸電ECU240對能夠充電的判斷進(jìn)行確定，且使顯示部242上顯示出判斷結(jié)果，并且將判斷結(jié)果發(fā)送至車輛100。
[0228]車輛100在步驟S430中，通過通信部160來接收判斷結(jié)果，車輛E⑶300在步驟S440中使液晶顯示器等的顯示部142上顯示判斷結(jié)果。另外，也可以代替顯示部142的顯示而通過語音來將判斷結(jié)果通知給駕駛員。
[0229]輸電裝置200在步驟S550中，在實施了可充電的顯示之后，在步驟S560中，判斷車輛100的線圈類型是否為中心型。在步驟S550中，在線圈類型被判斷為中心型的情況下，處理將進(jìn)入步驟S570，從而輸電ECU240作為輸電單元220的線圈類型而選擇能夠?qū)?yīng)于中心型的結(jié)構(gòu)。該選擇既可以如圖19所示將多個輸電單元之中的所對應(yīng)的一個設(shè)為能夠使用，并將其他的輸電單元設(shè)為不使用，也可以如圖20至圖26所示通過對線圈單元的連接進(jìn)行切換而設(shè)為對應(yīng)于中心型的結(jié)構(gòu)。
[0230]在步驟S560中線圈類型被判斷為非中心型的情況下，處理將進(jìn)入步驟S580，輸電ECU240作為輸電單元220的線圈類型而選擇能夠?qū)?yīng)于兩端型的結(jié)構(gòu)。該選擇既可以如圖19所示將多個輸電單元中的所對應(yīng)的一個設(shè)為能夠使用，并將其他的輸電單元設(shè)為不使用，也可以如圖20至圖26所示通過對線圈單元的連接進(jìn)行切換而設(shè)為對應(yīng)于兩端型的結(jié)構(gòu)。另外，也可采用如下方式，即，在從步驟S560至步驟S580的路徑中，進(jìn)一步對線圈類型是兩端前后型還是兩端左右型進(jìn)行判斷，并選擇所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
[0231]在步驟S570或S580中線圈的結(jié)構(gòu)被選擇之后，在步驟S590中，輸電ECU240開始實施針對車輛的充電過程，從而在步驟S600中處理移動至充電處理的程序。
[0232]車輛側(cè)在步驟S450中，根據(jù)來自輸電裝置的可否充電的判斷結(jié)果來判斷是否能夠充電。如果在步驟S450中不能夠充電，則處理將進(jìn)入步驟S480，從而車輛側(cè)的充電處理將結(jié)束。
[0233]如果在步驟S450中能夠充電，則處理將進(jìn)入步驟S460。與步驟S590中的充電過程的開始實施相配合，在車輛側(cè)也實施表示指示開始充電的含義的通信，并且車輛側(cè)也在步驟S460中開始實施充電過程。而且，在步驟S470中處理將移動至充電處理的程序。
[0234]圖28為表不圖21所不的線圈的更進(jìn)一步的改變例的圖。
[0235]參照圖28，輸電單元220AB2包括:十字型(cross-shaped)的磁性材料421和被分為四個且被卷繞于磁性材料421上的線圈221-1X、221-2X、221-1Y、221-2Y。
[0236]在所對應(yīng)的受電單元為兩端左右型的情況下，選擇使用線圈221-1Χ和線圈221-2Χ。在該情況下，未被選擇的線圈221-1Υ、221-2Υ則不被使用。而且，與在圖23中說明了的情況相同，以在線圈221-1Χ和線圈221-2Χ中有同向電流流動的方式來決定連接。
[0237]在所對應(yīng)的受電單元為兩端前后型的情況下，選擇使用線圈221-1Υ和線圈221-2Υ。在該情況下，線圈221-1Χ、221-2Χ未被使用。而且，與在圖23中所說明的情況相同，以在線圈221-1Υ和線圈221-2Υ中有同向電流流動的方式來決定連接。
[0238]另一方面，在所對應(yīng)的受電單元為中心型的情況下，選擇使用線圈221-1Χ和線圈221-2Χ。在該情況下，線圈221-1Υ、221-2Υ未被使用。而且，與在圖22中所說明的情況相同，以在線圈221-1Χ和線圈221-2Χ中有異向電流流動的方式來決定連接。
[0239]另外，也可以代替選擇線圈221-1Χ和線圈221-2Χ而選擇線圈221_1Υ、221_2Υ，并以在線圈221-1Υ和線圈221-2Υ中有異向電流流動的方式來決定連接。此外，也可以采用如下方式，即，同時使用線圈221-1Χ、線圈221-2Χ對與線圈221_1Υ、221_2Υ對，并以從十字的中央部分釋放磁通量的方式使電流流動。
[0240]圖29為用于對實施方式二的改變例的非接觸輸電受電系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明的圖。
[0241]參照圖29，在輸電裝置中搭載有包括中心型或兩端型的線圈單元在內(nèi)的輸電單元220。
[0242]車輛100包括受電單元IlOA和受電單元110Β。受電單元IlOA包括中心型的線圈單元。受電單元IlOB包括兩端型的線圈單元。
[0243]輸電裝置將包括所擁有的線圈單元的類型是中心型還是兩端前后型、兩端左右型的訊息Μ6，從通信部230發(fā)送至車輛100。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例。如果所發(fā)送的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可以通過其他形式來表現(xiàn)。
[0244]車輛根據(jù)從通信部230接收到的信息來選擇使用與輸電裝置的輸電單元相對應(yīng)的受電單元。
[0245]在實施方式二的改變例的輸電受電系統(tǒng)中，即使在輸電裝置的輸電單元的線圈類型為多種類型的情況下，也能夠?qū)?yīng)各種的輸電裝置。
[0246]圖30為用于對圖29的非接觸輸電受電系統(tǒng)的改變例的動作進(jìn)行說明的圖。
[0247]參照圖30，在輸電裝置中搭載有包括中心型或兩端型的線圈單元在內(nèi)的輸電單元220。
[0248]車輛100包括能夠變更結(jié)構(gòu)的受電單元110AB。受電單元110AB根據(jù)切換信號，而能夠交替變更對應(yīng)于中心型的線圈單元的結(jié)構(gòu)、和對應(yīng)于兩端型的線圈單元的結(jié)構(gòu)。
[0249]這種能夠切換的受電單元110AB的結(jié)構(gòu)，能夠采用與圖24、圖25、圖26、圖28所示的輸電單元相同的結(jié)構(gòu)。
[0250]輸電裝置將包括所擁有的線圈單元的類型是中心型還是兩端前后型、兩端左右型的訊息M6，從通信部230發(fā)送至車輛100。表示中心型、兩端前后型、兩端左右型這種各個線圈類型的信息為，表示磁通量通過特性的信息的一個示例。如果所發(fā)送的信息為表示磁通量通過特性的信息，則也可以通過其他形式來表現(xiàn)。
[0251]車輛根據(jù)從通信部230接收到的信息而將受電單元110AB結(jié)構(gòu)變更為與輸電裝置的輸電單元相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
[0252]圖30所示的輸電受電系統(tǒng)與圖29相同，即使在被設(shè)置于輸電裝置中的輸電單元的線圈類型有多種類型的情況下，也能夠?qū)?yīng)各種的輸電裝置。
[0253]圖31為用于對在實施方式二的改變例中在車輛與輸電裝置中被執(zhí)行的控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0254]參照圖7、圖31，車輛100在步驟S810中，通過車輛E⑶300來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)由用戶的操作等實施的充電開始信號TRG的輸入的情況被檢測出時，車輛ECU300經(jīng)由通信部160而向輸電裝置200發(fā)送表示具有充電要求的含義的信息。而且，處理將從步驟S810進(jìn)入至步驟S820。
[0255]另一方面，輸電裝置200在步驟S710中，通過輸電E⑶240來監(jiān)視有無充電要求。當(dāng)表示具有了充電要求的含義的信息從車輛100的通信部160被發(fā)送出，并且輸電ECU240經(jīng)由通信部230而檢測出充電要求時，處理將從步驟S710進(jìn)入至步驟S720。
[0256]輸電裝置200在步驟S720中，通過通信部230而將與輸電單元220的線圈類型相關(guān)的信息朝向車輛100實施發(fā)送，而車輛100則在步驟S820中，通過通信部160來接收與輸電單元220的線圈類型相關(guān)的信息，并在步驟S830中判斷輸電單元220的線圈類型。與線圈類型相關(guān)的信息，例如包括線圈是中心型、兩端型、兩端前后型還是兩端左右型的這類信息。
[0257]而且，在步驟S840中，車輛E⑶300根據(jù)在步驟S820中所接收到的與輸電單元的線圈類型相關(guān)的信息，來對輸電單元的線圈類型與能夠構(gòu)成受電單元的線圈類型是否合適進(jìn)行判斷。在線圈類型合適的情況下被判斷為能夠充電，而在不適合的情況下則被判斷為不能夠充電。
[0258]在步驟S840中線圈類型不適合的情況下，處理將進(jìn)入步驟S910，使車輛E⑶300對不可充電的判斷進(jìn)行確定，且顯示于顯示部142上，并且將判斷結(jié)果發(fā)送至輸電裝置200，從而使車輛側(cè)的處理在步驟S920中處理結(jié)束。
[0259]另一方面，在步驟S840中線圈類型合適的情況下，即在能夠選擇可與輸電裝置的線圈類型相對應(yīng)的受電線圈的情況下，處理將進(jìn)入步驟S850，使車輛ECU300對能夠充電的判斷進(jìn)行確定，且使顯示部142進(jìn)行顯示，并且將判斷結(jié)果發(fā)送至輸電裝置200。
[0260]輸電裝置200在步驟S730中，通過通信部230來接收判斷結(jié)果，并在步驟S740中，輸電E⑶240使液晶顯示器等的顯示部242上顯示出判斷結(jié)果。另外，也可以代替顯示部242的顯示而通過語音來將判斷結(jié)果通知給駕駛員。
[0261]車輛100在步驟S850中，在實施了可充電的顯示之后，在步驟S860中，判斷輸電裝置200的線圈類型是否為中心型。在步驟S850中線圈類型被判斷為中心型的情況下，處理將進(jìn)入步驟S870，從而車輛ECU300作為受電單元110的線圈類型而選擇能夠?qū)?yīng)于中心型的結(jié)構(gòu)。該選擇既可以如圖29所示將多個受電單元110AU10B中的所對應(yīng)的一個設(shè)為能夠使用，并其他的輸電單元設(shè)為不使用，也可如圖30所示通過對受電單元110AB的內(nèi)部的線圈單元的連接進(jìn)行切換而設(shè)為對應(yīng)于中心型的結(jié)構(gòu)。
[0262]在步驟S860中線圈類型被判斷為非中心型的情況下，處理將進(jìn)入步驟S880，車輛ECU300作為受電單元110的線圈類型而選擇能夠?qū)?yīng)于兩端型的結(jié)構(gòu)。該選擇既可以如圖29所示將多個受電單元110AU10B中的所對應(yīng)的一個設(shè)為能夠使用，并將其他的輸電單元設(shè)為不使用，也可以如圖30所示通過對受電單元110AB的內(nèi)部的線圈單元的連接進(jìn)行切換而設(shè)為對應(yīng)于兩端型的結(jié)構(gòu)。另外，也可采用如下方式，即，從步驟S860至步驟S880的路徑中，進(jìn)一步對線圈類型是兩端前后型還是兩端左右型進(jìn)行判斷，并選擇所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
[0263]在步驟S870或S880中線圈的結(jié)構(gòu)被選擇之后，在步驟S890中，車輛ECU300開始實施對于車輛的充電過程，從而步驟S900中處理移動至充電處理的程序。
[0264]輸電裝置200在步驟S750中，根據(jù)來自車輛的可否充電的判斷結(jié)果來判斷是否能夠充電。如果在步驟S750中不能夠充電，則處理將進(jìn)入步驟S780，從而在輸電裝置200中的充電處理將結(jié)束。
[0265]如果在步驟S750中能夠充電，則處理將進(jìn)入步驟S760。與步驟S890中的充電過程的開始實施相配合，實施表示從車輛向輸電裝置開始充電的含義的通信，并且輸電裝置側(cè)也在步驟S760中開始實施充電過程。而且，在步驟S770中處理將移動至充電處理的程序。
[0266]最后，再次參照附圖來概括實施方式一、二以及它們的改變例。圖7、圖8、圖18所示的非接觸輸電裝置為，能夠以非接觸的方式而向受電裝置(車輛100)進(jìn)行輸電的非接觸輸電裝置，所述非接觸輸電裝置具備:輸電單元220，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電；通信部230，其向受電裝置發(fā)送與輸電時的輸電單元的磁通量分布相關(guān)的彳目息。
[0267]優(yōu)選為，如圖18所示，該信息被用于進(jìn)行受電裝置(車輛100)是否實施從非接觸輸電裝置(輸電裝置200)接受電力的判斷。
[0268]更優(yōu)選為，如圖18所示，通信部230在輸電單元220開始向受電裝置(車輛100)進(jìn)行輸電之前發(fā)送信息。
[0269]優(yōu)選為，信息包括:與構(gòu)成對輸電時輸電單兀200中產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的輸電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者輸電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。部件的結(jié)構(gòu)例如包括中心型、兩端型、前后型、左右型等的線圈類型。部件的結(jié)構(gòu)也包括芯形狀、繞組方向、卷繞方向等的信息。與輸電單元的參數(shù)相關(guān)的信息，例如包括表示在輸電單元中產(chǎn)生的磁通量分布的參數(shù)。
[0270]圖7、圖8、圖19至圖28所示的輸電裝置200為，能夠以非接觸的方式而向受電裝置(車輛100)進(jìn)行輸電的輸電裝置，所述非接觸輸電裝置具備:輸電單元220AB，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置(車輛100)進(jìn)行輸電；調(diào)節(jié)裝置(切換部502?506)，其能夠?qū)旊姇r的輸電單元220的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0271 ] 優(yōu)選為，如圖27中說明的那樣，輸電裝置200還具備控制部，所述控制部根據(jù)與受電裝置相關(guān)的信息來對調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制(輸電ECU240)，以使輸電時的輸電單元220的磁通量分布成為與受電裝置(車輛100)相適合的磁通量分布。
[0272]圖8、圖16所示的受電裝置(車輛100)為，能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力的非接觸受電裝置，所述非接觸受電裝置具備:受電單元110，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力；通信部160，其向輸電裝置發(fā)送與接受電力時的受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0273]優(yōu)選為，信息被用于進(jìn)行輸電裝置200是否向非接觸受電裝置(車輛100)實施輸電的判斷。
[0274]更優(yōu)選為，如圖16所示，通信部160在受電單元110開始從輸電裝置200接受電力之前發(fā)送信息。
[0275]優(yōu)選為,信息包括:與構(gòu)成對接受電力時受電單元110中應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的受電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者受電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。部件的結(jié)構(gòu)包括例如中心型、兩端型、前后型、左右型等的線圈類型。與受電單元的參數(shù)相關(guān)的信息包括例如表示受電單元在充電時所假定的磁通量分布的參數(shù)。
[0276]圖7、圖8、圖24至圖26、圖31所示的受電裝置(車輛100)為，能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力的非接觸受電裝置，所述非接觸受電裝置具備:受電單元110AB，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力；調(diào)節(jié)裝置(切換部502?506)，其能夠?qū)εc接受電力時的受電單元相適合的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0277]優(yōu)選為，如圖31中說明的那樣，非接觸受電裝置(車輛100)還具備控制部(車輛ECU300)，所述控制部根據(jù)與輸電裝置200相關(guān)的信息來對調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制，以使與接受電力時的受電單元110AB相適合的磁通量分布成為與輸電裝置200相適合的磁通量分布。
[0278]圖7、圖8、圖18所示的非接觸輸電受電系統(tǒng)具備:受電裝置(車輛100);輸電裝置200，其能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電。輸電裝置200包括:輸電單元220，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向受電裝置(車輛100)進(jìn)行輸電；通信部230，其向受電裝置發(fā)送與輸電時的輸電單兀的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0279]圖7、圖8、圖16所示的非接觸輸電受電系統(tǒng)具備:輸電裝置200 ;受電裝置(車輛100)，其能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力。受電裝置(車輛100)具備:受電單元110，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從輸電裝置200接受電力；通信部160，其向輸電裝置200發(fā)送與接受電力時的受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
[0280][應(yīng)用例]
[0281]如以上說明所述，根據(jù)本實施方式，通過在車輛與輸電裝置之間進(jìn)行通信，從而能夠在開始進(jìn)行充電動作之前了解到輸電裝置能夠與哪種線圈類型的單元相對應(yīng)。此外，即使不去往充電場所，車輛也能夠了解到該信息。
[0282]因此，車輛也能夠與多個輸電裝置進(jìn)行通信，并能夠選擇性地或者以強(qiáng)調(diào)的方式而將能夠用于本車的輸電裝置的位置顯示于導(dǎo)航裝置上。通過與錄入有這種信息的信息中心實施通信，從而也可以實施同樣的顯示。
[0283]應(yīng)當(dāng)認(rèn)為此次所公開的實施方式在所有方面均為例示而并非限制性的方式。本發(fā)明的保護(hù)范圍并非通過上文所述的說明來表示，而是通過權(quán)利要求書來表示，且意圖在于包括與權(quán)利要求等同的含義以及保護(hù)范圍內(nèi)的所有的變更。
[0284]符號說明
[0285]10、電力輸電受電系統(tǒng)；12、電源；89、電力傳輸系統(tǒng)；90、220、220A、220AB、220AB2、220B、220K、輸電單元;91、110、110A、110AB、110B、IlOK 受電單元；92、97、113、223、電磁感應(yīng)線圈；93、輸電部；94、99、共振線圈；95、98、222、電容器；96、受電部；100、100A、100B、車輛；111、340、二次自諧振線圈;111A、111B、111BX、111BY、受電線圈;112、222、電容器；113、350、二次線圈；118、動力生成裝置；121、221、自諧振線圈；130、電動發(fā)電機(jī)；140、動力傳遞齒輪；142、242、顯示部；150、驅(qū)動輪；160、230、通信部；171、電流傳感器；172、電壓傳感器；173、負(fù)載電阻；174、SffCl?SWC5、SffPl?SWP3繼電器；180、整流器；190、蓄電裝置；200、輸電裝置；210、充電站；221、線圈；221A、221B、輸電線圈；223、320、一次線圈；240、輸電ECU ;246、費(fèi)用收取部；250、電源部；260、匹配器;300、車輛ECU ;310、高頻電源；360、負(fù)載；411A、411B、421、421A、421B 磁性材料；502、504、506、切換部；PCU、動力控制單元；SW6、SW7、開關(guān)。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸輸電裝置，其能夠以非接觸的方式而向受電裝置(100)進(jìn)行輸電， 所述非接觸輸電裝置具備: 輸電單元(220)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向所述受電裝置進(jìn)行輸電； 通信部(230)，其向所述受電裝置發(fā)送與輸電時的所述輸電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸輸電裝置，其中， 所述信息被用于進(jìn)行所述受電裝置是否實施從所述非接觸輸電裝置接受電力的判斷。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸輸電裝置，其中， 所述通信部在所述輸電單元開始向所述受電裝置進(jìn)行輸電之前發(fā)送所述信息。
4.如權(quán)利要求1所述的非接觸輸電裝置，其中， 所述信息包括:與構(gòu)成對輸電時所述輸電單元中產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的所述輸電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者所述輸電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。
5.一種非接觸輸電裝置，其能夠以非接觸的方式而向受電裝置進(jìn)行輸電， 所述非接觸輸電裝置具備: 輸電單元(220)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向所述受電裝置進(jìn)行輸電； 調(diào)節(jié)裝置(502?506)，其能夠?qū)旊姇r的所述輸電單元的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求5所述的非接觸輸電裝置，其中， 還具備控制部(240)，所述控制部根據(jù)與所述受電裝置相關(guān)的信息來對所述調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制，以使輸電時的所述輸電單元的磁通量分布成為與所述受電裝置相適合的磁通量分布。
7.一種非接觸受電裝置，其能夠以非接觸的方式而從輸電裝置(200)接受電力， 所述非接觸受電裝置具備: 受電單元(110)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從所述輸電裝置接受電力； 通信部(160)，其向所述輸電裝置發(fā)送與接受電力時的所述受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
8.如權(quán)利要求7所述的非接觸受電裝置，其中， 所述信息被用于進(jìn)行所述輸電裝置是否向所述非接觸受電裝置實施輸電的判斷。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸受電裝置，其中， 所述通信部在所述受電單元開始從所述輸電裝置接受電力之前發(fā)送所述信息。
10.如權(quán)利要求7所述的非接觸受電裝置，其中， 所述信息包括:與構(gòu)成對接受電力時所述受電單元中應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生的磁通量分布造成影響的所述受電單元的部件的結(jié)構(gòu)或者所述受電單元的參數(shù)相關(guān)的信息。
11.一種非接觸受電裝置，其能夠以非接觸的方式而從輸電裝置接受電力， 所述非接觸受電裝置具備: 受電單元，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從所述輸電裝置接受電力； 調(diào)節(jié)裝置，其能夠?qū)εc接受電力時的所述受電單元相適合的磁通量分布進(jìn)行調(diào)節(jié)。
12.如權(quán)利要求11所述的非接觸受電裝置，其中， 還具備控制部，所述控制部根據(jù)與所述輸電裝置相關(guān)的信息來對所述調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制，以使與接受電力時的所述受電單元相適合的磁通量分布成為與所述輸電裝置相適合的磁通量分布。
13.一種非接觸輸電受電系統(tǒng)，具備: 受電裝置； 輸電裝置，其能夠以非接觸的方式而向所述受電裝置進(jìn)行輸電， 所述輸電裝置包括: 輸電單元(220)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而向所述受電裝置進(jìn)行輸電； 通信部(230)，其向所述受電裝置發(fā)送與輸電時的所述輸電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
14.一種非接觸輸電受電系統(tǒng)，具備: 輸電裝置； 受電裝置，其能夠以非接觸的方式而從所述輸電裝置(200)接受電力， 所述受電裝置具備: 受電單元(110)，其被構(gòu)成為能夠以非接觸的方式而從所述輸電裝置接受電力；通信部(160)，其向所述輸電裝置發(fā)送與接受電力時的所述受電單元的磁通量分布相關(guān)的信息。
【文檔編號】H02J17/00GK104137385SQ201280070229
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】市川真士 申請人:豐田自動車株式會社