JP5756646B2

JP5756646B2 - 非接触充電システム

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Publication number: JP5756646B2
Application number: JP2011029721A
Authority: JP
Inventors: 智明中川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: JP2012170243A

Description

この発明は、非接触充電システムに関する。

従来、例えば車両の車輪内に設けられた２次コイルを、駐車場の外部充電用電源に接続された１次コイルに電磁結合させて、外部充電用電源の電力によって車両の蓄電装置を充電する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−４６３８号公報

ところで、上記従来技術に係る装置においては、車両に搭載された通信装置から駐車場の外部充電用電源に起動指令が送信されることで、車両の２次コイルと外部充電用電源の１次コイルとが電磁結合されることから、外部充電用電源は、常時、車両の通信装置から送信される起動指令を受信可能な待機状態を維持している必要がある。
このため、外部充電用電源を、常時、待機状態に維持するための待機電力が消費されることで電力消費が増大してしまうという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電力消費を削減することが可能な非接触充電システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る非接触充電システムは、充電ステーション（例えば、実施の形態での充電ステーション１２）から出力される電力を非接触で車両（例えば、実施の形態での車両１３）に送信し、前記車両に搭載された蓄電装置（例えば、実施の形態でのバッテリ１４）を充電する非接触充電システム（例えば、実施の形態での非接触充電システム１０）であって、前記充電ステーションは、蓄電装置充電用送電装置（例えば、実施の形態での送信側整流回路２７およびＤＣ／ＤＣコンバータ２８および発振回路２９および送信アンテナ３０）と、内部電源（例えば、実施の形態での内部電源２２）と、前記蓄電装置充電用送電装置および前記内部電源を制御するステーション制御装置（例えば、実施の形態での制御装置２１）と、該ステーション制御装置へ給電する起動用受電装置（例えば、実施の形態での電路切換部２３および受信側整流回路２４および受信アンテナ２５）とを備え、前記車両は、蓄電装置充電用受電装置（例えば、実施の形態での車両受信アンテナ４５および車両整流回路４６および車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７）と、前記ステーション制御装置を起動するための起動用送電装置（例えば、実施の形態での車両発振回路４２および車両送信アンテナ４３）と、前記蓄電装置充電用受電装置および前記起動用送電装置を制御する車両制御装置（例えば、実施の形態での車両制御装置４１）とを備え、前記車両制御装置は、前記車両に搭載された前記蓄電装置を充電する際に、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力を送電し、該電力を、前記起動用受電装置を経由して、前記ステーション制御装置へ給電することで、停止状態であった前記ステーション制御装置を起動させており、前記ステーション制御装置は、起動後に、前記蓄電装置充電用送電装置から前記車両の前記蓄電装置充電用受電装置へ送電を開始し、前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置の起動が確認されたときに、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力の送電を停止する。

さらに、本発明の第２態様に係る非接触充電システムでは、前記充電ステーションと前記車両とは、互いに通信可能な無線通信端末（例えば、実施の形態での通信アンテナ２６、車両通信アンテナ４４）を備え、前記ステーション制御装置は、起動後に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したことを示す起動通知の信号を出力し、該信号を前記無線通信端末が通信する。

さらに、本発明の第３態様に係る非接触充電システムでは、前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置が起動されたことに基づき、前記充電ステーションの前記起動用受電装置から反射された反射電力を検出する反射電力検出手段（例えば、実施の形態でのステップＳ５３）を備え、前記ステーション制御装置を起動させる前記電力が前記ステーション制御装置によって消費されなくなることに伴って増大する前記反射電力が所定値を超えた場合に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したと判断して前記起動用送電装置からの送電を停止する。

さらに、本発明の第４態様に係る非接触充電システムでは、前記車両の前記起動用送電装置と前記蓄電装置充電用受電装置とは兼用された車両側送受電装置（例えば、実施の形態での車両送信・受信アンテナ５１）であって、前記充電ステーションの前記起動用受電装置と前記蓄電装置充電用送電装置とは兼用されたステーション側送受電装置（例えば、実施の形態での受信・送信アンテナ３１）である。

さらに、本発明の第５態様に係る非接触充電システムでは、前記車両の前記起動用送電装置は、前記車両の乗員の指示または所定の車両状態に基づき、前記充電ステーションの起動用受電装置への送電を開始する。

本発明の第１態様に係る非接触充電システムによれば、ステーション制御装置は、車両に搭載された起動用送電装置から送電された電力が起動用受電装置を経由して給電されるより前においては停止状態であることから、常時、待機状態を維持するための待機電力が不要であり、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

本発明の第２態様に係る非接触充電システムによれば、車両は、ステーション制御装置の起動情報を無線通信により受信した場合には、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

本発明の第３態様に係る非接触充電システムによれば、車両の起動用送電装置から充電ステーションの起動用受電装置へ送電された電力がステーション制御装置の起動で消費されなくなると反射電力が増大することから、反射電力の増大によってステーション制御装置の起動完了を判断することができる。
これに伴い、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
さらに、無線通信をする必要が無いため、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。

本発明の第４態様に係る非接触充電システムによれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。

本発明の第５態様に係る非接触充電システムによれば、車両の起動用送電装置から充電ステーションの起動用受電装置への送電に対して車両の乗員の意思を適切に反映させることができ、不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る非接触充電システムの構成図である。本発明の実施の形態に係る非接触充電システムの車両の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る非接触充電システムの充電ステーションの動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る非接触充電システムの動作を示すタイミングチャートである。本発明の実施の形態の第１変形例に係る非接触充電システムの構成図である。本発明の実施の形態の第２変形例に係る非接触充電システムの構成図である。本発明の実施の形態の第２変形例に係る非接触充電システムの車両の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態の第２変形例に係る非接触充電システムの充電ステーションの動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態の第２変形例に係る非接触充電システムの動作を示すタイミングチャートである。本発明の実施の形態の第３変形例に係る非接触充電システムの構成図である。

以下、本発明の一実施形態に係る非接触充電システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による非接触充電システム１０は、例えば図１に示すように、交流電源１１に接続された充電ステーション１２から出力される電力を非接触で車両１３に伝送し、車両１３に搭載されたバッテリ１４を充電する非接触充電システムである。

充電ステーション１２は、例えば、制御装置２１と、内部電源２２と、電路切換部２３と、受信側整流回路２４と、受信アンテナ２５と、通信アンテナ２６と、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを備えて構成されている。

制御装置２１は、例えば、電路切換部２３を介して内部電源２２または受信側整流回路２４から出力される電力により作動し、充電ステーション１２の動作を制御する。

内部電源２２は、制御装置２１の制御により起動し、電路切換部２３に電力を出力するとともに、充電ステーション１２に搭載された各種の機器に電力を供給する。
電路切換部２３は、内部電源２２から出力される電力または受信側整流回路２４から出力される電力を切り換えて制御装置２１に供給する。

受信側整流回路２４は、受信アンテナ２５から出力される交流電力を、制御装置２１の許容電圧に応じた直流電力に変換する。
受信アンテナ２５は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により車両１３の車両送信アンテナ４３から伝送される電力を受信する。

なお、例えば、電磁誘導型は、車両送信アンテナ４３の送電コイル（図示略）と受信アンテナ２５の受信コイル（図示略）との間に共通に鎖交する磁束を用いた電磁誘導により電力を伝送する。
つまり、車両送信アンテナ４３の送電コイル（図示略）に１次電流が通電されると、電磁誘導により、車両送信アンテナ４３に近接して設けられた受信アンテナ２５の受信コイル（図示略）に２次電流が流れる。

また、例えば、共鳴型は、車両送信アンテナ４３の共振器（図示略）と受信アンテナ２５の共振器（図示略）との間の磁場および電場の共鳴により電力を伝送する。

つまり、車両１３の車両送信アンテナ４３には共振器（図示略）の１次コイル（図示略）が近接して配置され、充電ステーション１２の受信アンテナ２５には共振器（図示略）の２次コイル（図示略）が近接して配置されている。
そして、１次コイルに１次電流が通電されると、電磁誘導により車両送信アンテナ４３に誘導電流が流れ、さらに、車両送信アンテナ４３は、車両送信アンテナ４３のインダクタンスおよび浮遊容量に応じた共鳴周波数で共鳴する。
これに伴い、車両送信アンテナ４３に近接して設けられた受信アンテナ２５は共鳴周波数で共鳴し、受信アンテナ２５に２次電流が流れ、さらに、電磁誘導により受信アンテナ２５に近接した２次コイルに２次電流が流れる。

また、例えば、電波受信型は、車両送信アンテナ４３によって電流から変換されたマイクロ波の電波が送信され、このマイクロ波の電波が受信アンテナ２５により受信されて電流に変換されることにより電力を伝送する。

通信アンテナ２６は、制御装置２１の制御により、車両１３の車両通信アンテナ４４との間の無線通信で各種の情報を送信および受信する。
例えば、通信アンテナ２６は、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を車両１３の車両通信アンテナ４４に送信する。

送信側整流回路２７は、交流電源１１から出力される交流電力を車両１３のバッテリ１４を充電するための充電電力として、直流電力に変換する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、送信側整流回路２７から出力される直流電力を直流変換する。
発振回路２９は、制御装置２１の制御により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８から出力される直流電力を、所定の非接触電力伝送方式に応じた周波数の交流電力に変換する。
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８は、省略されてもよい。

送信アンテナ３０は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により、発振回路２９から出力される交流電力を車両１３の車両受信アンテナ４５に伝送する。

車両１３は、例えば、バッテリ１４と、車両制御装置４１と、車両発振回路４２と、車両送信アンテナ４３と、車両通信アンテナ４４と、車両受信アンテナ４５と、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを備えて構成されている。

車両制御装置４１は、例えば、バッテリ１４から出力される電力により作動し、車両１３の動作を制御する。
なお、車両制御装置４１には、例えば、車両１３のシフトポジションを検出して、検出結果の信号を出力するセンサ（図示略）が接続されている。
また、車両制御装置４１には、例えば、運転者により操作可能であって、運転者がバッテリ１４の充電を望んでいることを示す信号（ドライバー充電意思の信号）を出力する所定スイッチ（図示略）が接続されている。

バッテリ１４は、例えば車両整流回路４６から出力される電力により充電され、車両１３に搭載された各種の機器に電力を供給するとともに、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための電力を、起動電力として車両発振回路４２に出力する。

車両発振回路４２は、車両制御装置４１の制御により、バッテリ１４から出力される直流の電力を、所定の非接触電力伝送方式に応じた周波数の交流電力に変換する。
車両送信アンテナ４３は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により、車両発振回路４２から出力される交流電力を充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する。

車両通信アンテナ４４は、必要に応じて車両制御装置４１の制御により、充電ステーション１２の通信アンテナ２６との間の無線通信で各種の情報を送信および受信する。
例えば、車両通信アンテナ４４は、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号が通信アンテナ２６から送信された場合には、この起動通知の信号を自動的に受信する。

車両受信アンテナ４５は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により充電ステーション１２の送信アンテナ３０から伝送される電力を受信する。

車両整流回路４６は、車両受信アンテナ４５から出力される交流電力を、バッテリ１４の許容電圧に応じた直流電力に変換する。
車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、車両整流回路４６から出力される直流電力を直流変換する。
なお、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、省略されてもよい。

本実施の形態による非接触充電システム１０は上記構成を備えており、次に、この非接触充電システム１０の動作、つまり充電ステーション１２および車両１３の動作について説明する。

以下に、車両１３の動作について説明する。
先ず、例えば図２に示すステップＳ０１においては、充電ステーション１２から伝送される充電電力によるバッテリ１４の充電中であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２に進む。

次に、ステップＳ０２においては、車両１３のシフトポジションがパーキングであって、運転者による所定スイッチ（図示略）の操作などに応じたドライバー充電意思が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。

次に、ステップＳ０３においては、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を、車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する。

次に、ステップＳ０４においては、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号が、通信アンテナ２６から送信されて車両通信アンテナ４４により受信されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４の判定処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。

次に、ステップＳ０５においては、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション１２の送信アンテナ３０から送信された電力を車両受信アンテナ４５により受信し、順次、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを介して、バッテリ１４に給電し、エンドに進む。

以下に、充電ステーション１２の動作について説明する。
先ず、例えば図３に示すステップＳ１１においては、車両１３から伝送された起動電力によって停止状態から起動した制御装置２１は、車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を通信アンテナ２６から車両通信アンテナ４４に送信する。

次に、ステップＳ１２においては、内部電源２２を起動し、内部電源２２から出力される電力を制御装置２１に供給するように電路切換部２３を切り換え、さらに、充電ステーション１２に搭載された各種の機器に内部電源２２から電力の供給を開始する。
そして、交流電源１１から出力される交流電力を車両１３のバッテリ１４を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを介して、車両１３の車両受信アンテナ４５に伝送し、エンドに進む。

以下に、充電ステーション１２および車両１３の動作について説明する。
先ず、例えば図４に示すステップＳ２１において、車両１３は充電ステーション１２の所定の充電可能位置に停車する。

次に、ステップＳ２２においては、車両１３のシフトポジションがパーキングであって、運転者のドライバー充電意思が存在することを確認した後に、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力をバッテリ１４から出力し、車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する。

次に、ステップＳ２３においては、車両１３から伝送された起動電力によって停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を自動的に起動する。
そして、ステップＳ２４においては、内部電源２２を起動し、制御装置２１の電源を受信側整流回路２４から内部電源２２に切り換える。
さらに、充電ステーション１２に搭載された各種の機器に内部電源２２から電力の供給を開始する。
そして、交流電源１１から出力される交流電力を、車両１３のバッテリ１４を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを介して、車両１３の車両受信アンテナ４５に伝送する。

次に、ステップＳ２５においては、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を通信アンテナ２６から車両通信アンテナ４４に送信する。

次に、ステップＳ２６においては、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を車両通信アンテナ４４により受信して、充電ステーション１２の起動を確認する。

そして、ステップＳ２７においては、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション１２の送信アンテナ３０から送信された電力を車両受信アンテナ４５により受信し、順次、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを介して、バッテリ１４に給電する。

上述したように、本実施の形態による非接触充電システム１０によれば、充電ステーション１２の制御装置２１は、車両１３に搭載されたバッテリ１４および車両発振回路４２および車両送信アンテナ４３から送電された電力が、充電ステーション１２の受信アンテナ２５および受信側整流回路２４および電路切換部２３を経由して給電されるより前においては停止状態である。
これにより、充電ステーション１２の制御装置２１を、常時、待機状態に維持するための待機電力が不要であり、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

さらに、車両１３は、充電ステーション１２の制御装置２１の起動情報を無線通信により受信した場合には、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力の送電を停止することができ、制御装置２１に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

さらに、車両１３から充電ステーション１２への送電による制御装置２１の起動を伴うバッテリ１４の充電に対して、車両１３の運転者の意思を適切に反映させることができ、不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。

なお、上述した実施の形態において、充電ステーション１２は受信アンテナ２５および送信アンテナ３０を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の受信・送信アンテナ３１を備えてもよい。
また、上述した実施の形態において、車両１３は車両送信アンテナ４３および車両受信アンテナ４５を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の車両送信・受信アンテナ５１を備えてもよい。

例えば、上述した実施の形態の第１変形例に係る非接触充電システム１０では、図５に示すように、充電ステーション１２は、例えば、制御装置２１と、内部電源２２と、電路切換部２３と、受信側整流回路２４と、通信アンテナ２６と、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、受信・送信アンテナ３１と、受信・送信電路切換部３２を備えて構成されている。
さらに、車両１３は、例えば、バッテリ１４と、車両制御装置４１と、車両発振回路４２と、車両通信アンテナ４４と、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７と、車両送信・受信アンテナ５１と、車両送信・受信電路切換部５２を備えて構成されている。

受信・送信アンテナ３１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により車両１３の車両送信・受信アンテナ５１から伝送される電力を受信する。
また、受信・送信アンテナ３１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により、発振回路２９から出力される交流電力を車両１３の車両送信・受信アンテナ５１に伝送する。

受信・送信電路切換部３２は、発振回路２９から出力される交流電力を受信・送信アンテナ３１に出力する電路と、受信・送信アンテナ３１から出力される電力を受信側整流回路２４に出力する電路とを切り換える。

また、車両送信・受信アンテナ５１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により、車両発振回路４２から出力される交流電力を充電ステーション１２の受信・送信アンテナ３１に伝送する。
また、車両送信・受信アンテナ５１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により充電ステーション１２の受信・送信アンテナ３１から伝送される電力を受信する。

車両送信・受信電路切換部５２は、車両送信・受信アンテナ５１から出力される電力を車両整流回路４６に出力する電路と、車両発振回路４２から出力される交流電力を車両送信・受信アンテナ５１に出力する電路とを切り換える。

この第１変形例によれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。

なお、この第１変形例に係る非接触充電システム１０において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８および車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、省略されてもよい。

なお、上述した実施の形態において、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式を採用する非接触充電システム１０においては、充電ステーション１２の通信アンテナ２６および車両１３の車両通信アンテナ４４は省略されてもよい。

例えば、上述した実施の形態の第２変形例に係る非接触充電システム１０では、図６に示すように、充電ステーション１２は、例えば、制御装置２１と、内部電源２２と、電路切換部２３と、受信側整流回路２４と、受信アンテナ２５と、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを備えて構成されている。
さらに、車両１３は、例えば、バッテリ１４と、車両制御装置４１と、車両発振回路４２と、車両送信アンテナ４３と、車両受信アンテナ４５と、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを備えて構成されている。
そして、車両１３の車両制御装置４１は、車両送信アンテナ４３に接続されている。

この第２変形例において、車両１３の車両制御装置４１は、車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に送電された電力が充電ステーション１２の受信アンテナ２５で反射されることに起因して、車両送信アンテナ４３で発生する反射電力を検出する。
そして、反射電力が所定の反射電力閾値を超える場合に、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したと判断する。
そして、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する電力送信の実行を終了する。

なお、この第２変形例に係る非接触充電システム１０において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８および車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、省略されてもよい。

この第２変形例による非接触充電システム１０は上記構成を備えており、次に、この非接触充電システム１０の動作、つまり充電ステーション１２および車両１３の動作について説明する。

以下に、車両１３の動作について説明する。
先ず、例えば図７に示すステップＳ３１においては、充電ステーション１２から伝送される充電電力によるバッテリ１４の充電中であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３２に進む。

次に、ステップＳ３２においては、車両１３のシフトポジションがパーキングであって、運転者による所定スイッチ（図示略）の操作などに応じたドライバー充電意思が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進む。

次に、ステップＳ３３においては、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を、車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する。

次に、ステップＳ３４においては、車両送信アンテナ４３で発生する反射電力が、所定の反射電力閾値を超えるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３４の判定処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３５に進む。

次に、ステップＳ３５においては、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション１２の送信アンテナ３０から送信された電力を車両受信アンテナ４５により受信し、順次、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを介して、バッテリ１４に給電し、エンドに進む。

以下に、充電ステーション１２の動作について説明する。
先ず、例えば図８に示すステップＳ４１においては、車両１３から伝送された起動電力によって停止状態から起動した制御装置２１は、内部電源２２を起動する。
次に、ステップＳ４２においては、内部電源２２から出力される電力を制御装置２１に供給するように電路切換部２３を切り換え、さらに、充電ステーション１２に搭載された各種の機器に内部電源２２から電力の供給を開始する。
そして、交流電源１１から出力される交流電力を車両１３のバッテリ１４を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを介して、車両１３の車両受信アンテナ４５に伝送し、エンドに進む。

以下に、充電ステーション１２および車両１３の動作について説明する。
先ず、例えば図９に示すステップＳ５１において、車両１３は充電ステーション１２の所定の充電可能位置に停車する。

次に、ステップＳ５２においては、車両１３のシフトポジションがパーキングであって、運転者のドライバー充電意思が存在することを確認した後に、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力をバッテリ１４から出力し、車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送し、ステップＳ５３およびステップＳ５５に進む。

そして、ステップＳ５３においては、車両１３から伝送された起動電力によって停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を自動的に起動する。
次に、ステップＳ５４においては、内部電源２２を起動し、制御装置２１の電源を受信側整流回路２４から内部電源２２に切り換える。
さらに、充電ステーション１２に搭載された各種の機器に内部電源２２から電力の供給を開始する。
そして、交流電源１１から出力される交流電力を車両１３のバッテリ１４を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、送信アンテナ３０とを介して、車両１３の車両受信アンテナ４５に伝送する。

また、ステップＳ５５においては、車両送信アンテナ４３で発生する反射電力を検出し、反射電力が所定の反射電力閾値を超えているかを確認する。
そして、ステップＳ５６においては、反射電力が所定の反射電力閾値を超えている場合に、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したと判断する。
そして、停止状態の充電ステーション１２の制御装置２１を起動するための起動電力を車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション１２の送信アンテナ３０から送信された電力を車両受信アンテナ４５により受信し、順次、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを介して、バッテリ１４に給電する。

この第２変形例によれば、車両１３の車両送信アンテナ４３から充電ステーション１２の受信アンテナ２５へ送電された電力が充電ステーション１２の制御装置２１の起動で消費されなくなると反射電力が増大することから、反射電力の増大によってステーション制御装置の起動完了を判断することができる。
これに伴い、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
しかも、充電ステーション１２と車両１３との間で、停止状態の制御装置２１が車両１３から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を無線により通信する必要が無く、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。

なお、上述した第２変形例において、充電ステーション１２は受信アンテナ２５および送信アンテナ３０を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の受信・送信アンテナ３１を備えてもよい。
また、上述した第２変形例において、車両１３は車両送信アンテナ４３および車両受信アンテナ４５を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の車両送信・受信アンテナ５１を備えてもよい。

例えば、上述した実施の形態の第３変形例に係る非接触充電システム１０では、図１０に示すように、充電ステーション１２は、例えば、制御装置２１と、内部電源２２と、電路切換部２３と、受信側整流回路２４と、送信側整流回路２７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８と、発振回路２９と、受信・送信アンテナ３１と、受信・送信電路切換部３２を備えて構成されている。
さらに、車両１３は、例えば、バッテリ１４と、車両制御装置４１と、車両発振回路４２と、車両整流回路４６と、車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７と、車両送信・受信アンテナ５１と、車両送信・受信電路切換部５２を備えて構成されている。

受信・送信アンテナ３１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により車両１３の車両送信・受信アンテナ５１から伝送される電力を受信する。
また、受信・送信アンテナ３１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により、発振回路２９から出力される交流電力を車両１３の車両送信・受信アンテナ５１に伝送する。

また、車両送信・受信アンテナ５１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により、車両発振回路４２から出力される交流電力を充電ステーション１２の受信・送信アンテナ３１に伝送する。
また、車両送信・受信アンテナ５１は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により充電ステーション１２の受信・送信アンテナ３１から伝送される電力を受信する。

この第３変形例によれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。

なお、この第３変形例に係る非接触充電システム１０において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８および車両ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、省略されてもよい。

１０非接触充電システム
１１交流電源
１２充電ステーション
１３車両
１４バッテリ（蓄電装置）
２１制御装置（ステーション制御装置）
２２内部電源
２３電路切換部（起動用受電装置）
２４受信側整流回路（起動用受電装置）
２５受信アンテナ（起動用受電装置）
２６通信アンテナ（無線通信端末）
２７送信側整流回路（蓄電装置充電用送電装置）
２８ＤＣ／ＤＣコンバータ（蓄電装置充電用送電装置）
２９発振回路（蓄電装置充電用送電装置）
３０送信アンテナ（蓄電装置充電用送電装置）
３１受信・送信アンテナ（ステーション側送受電装置）
４１車両制御装置
４２車両発振回路（起動用送電装置）
４３車両送信アンテナ（起動用送電装置）
４４車両通信アンテナ（無線通信端末）
４５車両受信アンテナ（蓄電装置充電用受電装置）
４６車両整流回路（蓄電装置充電用受電装置）
４７車両ＤＣ／ＤＣコンバータ（蓄電装置充電用受電装置）
５１車両送信・受信アンテナ（車両側送受電装置）
ステップＳ５３反射電力検出手段

Claims

充電ステーションから出力される電力を非接触で車両に送信し、前記車両に搭載された蓄電装置を充電する非接触充電システムであって、
前記充電ステーションは、
蓄電装置充電用送電装置と、内部電源と、前記蓄電装置充電用送電装置および前記内部電源を制御するステーション制御装置と、該ステーション制御装置へ給電する起動用受電装置とを備え、
前記車両は、
蓄電装置充電用受電装置と、前記ステーション制御装置を起動するための起動用送電装置と、前記蓄電装置充電用受電装置および前記起動用送電装置を制御する車両制御装置とを備え、
前記車両制御装置は、前記車両に搭載された前記蓄電装置を充電する際に、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力を送電し、該電力を、前記起動用受電装置を経由して、前記ステーション制御装置へ給電することで、停止状態であった前記ステーション制御装置を起動させており、
前記ステーション制御装置は、起動後に、前記蓄電装置充電用送電装置から前記車両の前記蓄電装置充電用受電装置へ送電を開始し、
前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置の起動が確認されたときに、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力の送電を停止する、
ことを特徴とする非接触充電システム。
前記充電ステーションと前記車両とは、互いに通信可能な無線通信端末を備え、
前記ステーション制御装置は、起動後に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したことを示す起動通知の信号を出力し、該信号を前記無線通信端末が通信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置が起動されたことに基づき、前記充電ステーションの前記起動用受電装置から反射された反射電力を検出する反射電力検出手段を備え、
前記ステーション制御装置を起動させる前記電力が前記ステーション制御装置によって消費されなくなることに伴って増大する前記反射電力が所定値を超えた場合に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したと判断して前記起動用送電装置からの送電を停止することを特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
前記車両の前記起動用送電装置と前記蓄電装置充電用受電装置とは兼用された車両側送受電装置であって、
前記充電ステーションの前記起動用受電装置と前記蓄電装置充電用送電装置とは兼用されたステーション側送受電装置であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の非接触充電システム。
前記車両の前記起動用送電装置は、前記車両の乗員の指示または所定の車両状態に基づき、前記充電ステーションの起動用受電装置への送電を開始することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の非接触充電システム。