(57)【要約】【課題】充電ステーションと車両との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制可能な非接触電力伝送システムを提供する。【解決手段】車両の受電電力制御部９００は、受電電力Ｐｃを受電電力指令Ｐｃｒに調整するための送電電力指令Ｐｓｒを生成する。生成された送電電力指令Ｐｓｒは、無線通信により車両から充電ステーションへ送信される。充電ステーションの送電電力制御部９１０は、充電ステーションから車両へ送電される送電電力Ｐｓを車両から受信した送電電力指令Ｐｓｒに調整する。受電電力制御部９００において実行される受電電力制御の応答性は、送電電力制御部９１０において実行される送電電力制御の応答性よりも低い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電ステーションと、
前記充電ステーションから非接触で受電可能に構成された車両とを備え、
前記充電ステーションは、
前記車両へ非接触で送電する送電装置を含み、
前記車両は、前記送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置を含み、
前記車両は、受電電力を用いて要求充電電力にフィードバックして新たな要求充電電力を生成して前記充電ステーションに送信し、
前記送電装置は、前記新たな要求充電電力に基づいて送電し、前記新たな要求充電電力に基づいて送電した送電電力を用いて、受信した前記新たな要求充電電力にフィードバックし、
前記送電装置のフィードバックの応答時間は、前記車両のフィードバックの応答時間よりも短い、非接触電力伝送システム。
【請求項２】
前記車両のフィードバックの制御周期は、前記送電装置のフィードバックの制御周期よりも長い、請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項３】
前記車両により実行される制御の時定数は、前記送電装置により実行される制御の時定数よりも大きい、請求項１または２に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項４】
前記車両により送信される前記要求充電電力の送信周期は、前記送電装置により実行される制御の制御周期よりも長い、請求項１から３のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
【請求項５】
前記送電装置は、前記送電電力が前記要求充電電力に収束したことを示す信号を前記車両へ送信し、
前記受電装置は、前記信号が受信されると、前記充電ステーションへ送信される前記要求充電電力を更新する、請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項６】
前記受電装置は、前記充電ステーションへ送信される前記要求充電電力を所定周期毎に更新し、
前記送電装置は、前記送電電力が前記要求充電電力に収束するまで、前記要求充電電力の変更を停止する、請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項７】
充電ステーションの送電装置から車両へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムの制御方法であって、
受電電力を要求受電電力にフィードバックして新たな要求充電電力を生成して前記車両から前記充電ステーションへ送信するステップと、
前記充電ステーションは、前記新たな要求充電電力に基づいて送電し、前記新たな要求充電電力に基づいて送電した送電電力を用いて、受信した前記新たな要求充電電力にフィードバックするステップとを含み、
前記充電ステーションのフィードバックの応答時間は、前記車両のフィードバックの応答時間よりも短い、非接触電力伝送システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非接触電力伝送システムおよびその制御方法に関し、特に、充電ステーションから車両へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１３−２２５９６２号公報（特許文献１）は、地上側に設けられる給電装置から車両に搭載される受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムを開示する。非接触電力伝送システムにおいては、給電装置と受電装置とは非接触の状態であり、給電装置と受電装置との間の情報交換についても、受電装置における受電電力や受電電圧、受電電流等の情報が無線通信装置によって受電装置から給電装置へ送信される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２５９６２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３８５２６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献６】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献７】特開２０１３−１２６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
給電装置と受電装置との間の無線通信に通信途絶等の障害が生じた場合、電力伝送に関する情報交換ができなくなるので、一般的には電力伝送を停止することが考えられる。しかしながら、短時間で回復する瞬時的な通信障害についても通信障害が生じる度に電力伝送を停止すると、結果として所望の電力伝送が完了しないケースが頻発し得る。
【０００５】
この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、送電側と受電側との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制可能な非接触電力伝送システムおよびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によれば、非接触電力伝送システムは、充電ステーションと、充電ステーションから非接触で受電可能に構成された車両とを備える。充電ステーションは、車両へ非接触で送電する送電装置と、送電装置を制御する第１の制御装置と、車両と通信する第１の通信装置とを含む。車両は、送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置と、受電装置を制御する第２の制御装置と、充電ステーションと通信する第２の通信装置とを含む。第２の制御装置は、受電装置による受電量を所定の目標に調整するための送電電力指令を生成して第２の通信装置により充電ステーションへ送信する。受電量は、好ましくは受電電力であるが、受電電圧や受電電流であってもよい。第１の制御装置は、送電装置から出力される送電電力を、第１の通信装置により受信される送電電力指令に調整するように送電装置を制御する。第２の制御装置により実行される、受電量を調整するための受電電力制御の応答性は、第１の制御装置により実行される、送電電力を調整するための送電電力制御の応答性よりも低い。
【０００７】
この非接触電力伝送システムにおいては、車両の第２の制御装置により実行される受電電力制御において送電電力指令が生成され、第２の通信装置によって充電ステーションへ送信される。ここで、受電電力制御の応答性は、充電ステーションの第１の制御装置により実行される送電電力制御の応答性よりも低いので、短時間の通信障害であれば、第２の制御装置において生成された送電電力指令の更新値が第１の制御装置に送信されないことによる送電電力制御への影響は小さい。送電電力制御への影響が小さければ、充電ステーションから車両への電力伝送を停止する必要はない。したがって、この非接触電力伝送システムによれば、充電ステーションと車両との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【０００８】
好ましくは、第１の制御装置は、送電電力の検出値に基づく第１のフィードバック制御を実行する。第２の制御装置は、受電量の検出値に基づく第２のフィードバック制御を実行する。第２のフィードバック制御の制御周期は、第１のフィードバック制御の制御周期よりも長い。
【０００９】
このような構成とすることにより、充電ステーションと車両との間で通信障害が生じたとしても、第２のフィードバック制御の１制御周期の間に障害が回復する短時間の通信障害であれば、送電電力制御への通信障害の影響はない。したがって、この非接触電力伝送システムによれば、通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【００１０】
好ましくは、第２の制御装置により実行される受電電力制御の時定数は、第１の制御装置により実行される送電電力制御の時定数よりも大きい。
【００１１】
このような構成とすることにより、受電電力制御の応答性は、送電電力制御の応答性よりも低くなる。したがって、この非接触電力伝送システムによっても、通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【００１２】
好ましくは、第２の通信装置により送信される送電電力指令の送信周期は、第１の制御装置により実行される送電電力制御の制御周期よりも長い。
【００１３】
このような構成とすることにより、充電ステーションと車両との間で通信障害が生じたとしても、送電電力指令の送信周期の間に障害が回復する短時間の通信障害であれば、送電電力制御への通信障害の影響はない。したがって、この非接触電力伝送システムによれば、通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【００１４】
好ましくは、第１の制御装置は、送電電力が送電電力指令に収束したことを示す信号を第１の通信装置により車両へ送信する。第２の制御装置は、第２の通信装置により信号が受信されると、第２の通信装置により充電ステーションへ送信される送電電力指令を更新する。
【００１５】
この非接触電力伝送システムにおいては、送電電力が送電電力指令に収束したことを車両側で確認してから、車両から充電ステーションへ送信される送電電力指令が更新されるので、送電電力指令の変更量が大きい場合の送電電力制御の収束性を考慮して受電電力制御の応答性を一律に低くする必要はない。したがって、この非接触電力伝送システムによれば、制御全体の安定性を確保しつつ受電電力制御の応答性を高めることができる。
【００１６】
好ましくは、第２の制御装置は、第２の通信装置により充電ステーションへ送信される送電電力指令を所定周期毎に更新する。第１の制御装置は、送電電力が送電電力指令に収束するまで、送電電力制御における送電電力指令の変更を停止する。
【００１７】
この非接触電力伝送システムにおいても、送電電力の収束が確認されるので、受電電力制御の応答性を一律に低くする必要はない。そして、この非接触電力伝送システムにおいては、送電電力の収束を示す信号を充電ステーションから車両へ送信する必要はない。したがって、この非接触電力伝送システムによれば、制御全体の安定性を確保しつつ受電電力制御の応答性を高めることを、簡易な構成で実現することができる。
【００１８】
また、この発明によれば、制御方法は、充電ステーションから車両へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムの制御方法であって、車両における受電量を所定の目標に調整するための送電電力指令を生成して車両から充電ステーションへ送信するステップと、充電ステーションにおいて、車両へ出力される送電電力を、車両から受信される送電電力指令に調整するステップとを含む。受電量を調整するための受電電力制御の応答性は、送電電力を調整するための送電電力制御の応答性よりも低い。
【００１９】
この制御方法においては、受電電力制御の応答性は、送電電力制御の応答性よりも低いので、短時間の通信障害であれば、送電電力指令の更新値が車両から充電ステーションへ送信されないことによる影響は小さい。送電電力制御への影響が小さければ、充電ステーションから車両への電力伝送を停止する必要はない。したがって、この非接触電力伝送システムの制御方法によれば、充電ステーションと車両との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、充電ステーションと、充電ステーションから非接触で受電可能に構成された車両とを備える非接触電力伝送システムにおいて、充電ステーションと車両との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態による非接触電力伝送システムの全体構成図である。
【図２】車両が充電ステーション内の駐車位置に駐車する様子を説明するための図である。
【図３】図１に示す非接触電力伝送システムにおいて実行される電力制御の制御ブロック図である。
【図４】非接触電力伝送を実行する際に車両と充電ステーションが実行する処理の概略を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４の処理の過程で変化する送電電力および受電電圧の変化を表わすタイミングチャートである。
【図６】図４に示すステップＳ３０，Ｓ５３０において実行される電力伝送可否の判定処理を説明するフローチャートである。
【図７】図４に示すステップＳ９０において実行される受電電力制御、およびステップＳ５９０において実行される送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。
【図８】実施の形態２における非接触電力伝送システムにおいて実行される電力制御の制御ブロック図である。
【図９】実施の形態２において実行される受電電力制御および送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１０】ペアリング処理の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
（非接触電力伝送システムの概要の説明）
図１は、本発明の実施の形態による非接触電力伝送システムの全体構成図である。図２は、車両が充電ステーション内の駐車位置に駐車する様子を説明するための図である。最初に、図１，図２を用いて本実施の形態による非接触電力伝送システムについての概要を説明する。
【００２４】
図１，図２を参照して、本実施の形態による非接触電力伝送システムは、車両１０と、充電ステーション９０とを備える。充電ステーション９０は、通信部８１０と、駐車区画Ａ〜Ｃと、各駐車区画Ａ〜Ｃ内に設けられた送電部７００Ａ〜７００Ｃとを含む。図２の「車両停車領域Ｒ」は、車両１０の受電部１００と充電ステーション９０の送電部７００Ａ〜７００Ｃのいずれかが対向するように、車両１０が停車したときに車両１０が位置する領域を示す。
【００２５】
なお、図２においては、送電装置２０Ｃの送電部７００Ｃに関する車両停車領域について示したが、当然のことながら、送電装置２０Ａ，２０Ｂの送電部７００Ａ，７００Ｂの各々においても、車両停車領域を有する。
【００２６】
通信部８１０は、車両停車領域Ｒ内および車両停車領域Ｒ外に達するように信号を発信可能とされている。具体的には、通信部８１０の発信エリアは、通信部８１０を中心として、たとえば半径５ｍ〜１０ｍの範囲である。
【００２７】
換言すれば、通信部８１０は、駐車区画Ａ〜Ｃ内のみならず、駐車区画Ａ〜Ｃから数メートル離れた位置まで達するように信号を発信する。仮に、駐車区画Ａ〜Ｃ内または各駐車区画Ａ〜Ｃから数メートルの範囲内に車両１０があると、車両１０は、充電ステーション９０からの信号を受信することができる。
【００２８】
車両１０は、駐車区画内のみならず、駐車区画Ａ〜Ｃの外（たとえば５〜１０ｍ程度離れた位置）から充電ステーション９０に信号を送信して、充電ステーション９０に受信させることが可能な通信部５１０と、送電部７００Ａ〜７００Ｃから非接触で受電可能に構成された受電部１００と、受電部１００と送電部７００Ａ〜７００Ｃとの相対的な位置関係をユーザに報知するための表示部５２０と、通信部５１０、受電部１００および表示部５２０を制御する制御部（車両ＥＣＵ５００）とを備える。
【００２９】
好ましくは、充電ステーション９０は、各駐車区画内Ａ〜Ｃに設けられたセンサ２１Ａ〜２１Ｃを含む。センサ２１Ａ〜２１Ｃは、駐車区画Ａ〜Ｃ内に停車している車両の有無を検知する。充電ステーション９０は、センサ２１Ａ〜２１Ｃからの出力に基づいて、駐車区画Ａ〜Ｃの少なくとも１つの駐車区画に車両が停車していないと判断すると、充電ステーション９０が送電可能であることを知らせるブロードキャスト信号を周囲に発信する。その一方で、充電ステーション９０は、センサ２１Ａ〜２１Ｃからの出力に基づいて、駐車区画Ａ〜Ｃの全てに車両が停車していると判断すると、上記ブロードキャスト信号を周囲に発信しない。これにより、駐車区画が空いているときに車両１０が充電ステーション９０内に案内されることになる。
【００３０】
車両１０は、充電ステーション９０から上記ブロードキャスト信号を受信すると、駐車区画に対して車両１０の位置合わせを行なうための位置確認用電力の出力を要求する信号を周囲に発信する。なお、位置確認用電力とは、駐車区画に対して車両１０の位置合わせを行なう際に充電ステーション９０から出力される電力であり、この位置確認用電力を車両１０で受電したときの受電電圧に基づいて車両１０の位置合わせが行なわれる。なお、上記の要求信号は、車両１０を中心として、５ｍ〜１０ｍ程度の範囲に届くように発信される。これにより、車両１０が駐車区画Ａ〜Ｃの外側に位置していたとしても、充電ステーション９０は、要求信号を受信することができる。
【００３１】
充電ステーション９０が上記要求信号を受信すると、充電ステーション９０は、少なくとも空いている駐車区画Ａ〜Ｃ内に設けられた送電部７００Ａ〜７００Ｃに位置確認用電力を供給する。そして、車両ＥＣＵ５００は、受電部１００で受電された電力によって生じる受電電圧に基づいて、受電部１００と送電部７００Ａ〜７００Ｃのいずれかとの位置関係を表示部５２０に表示させる。このような構成とすることにより、実際に送電部と受電部との間で電力伝送を行なわせて、その結果に応じて位置合わせを行なうことができるので、確実に車両１０の充電をすることができる。
【００３２】
好ましくは、車両１０は、使用者によって操作される非接触充電スイッチ５３０を含み、非接触充電スイッチ５３０がＯＮのときに上記ブロードキャスト信号を受信すると、位置確認用電力の出力を要求する上記要求信号を周囲に発信する。このような構成により、たとえば、使用者が充電をしたいときには、非接触充電スイッチ５３０をＯＮとすることで、受電電圧に基づいて受電部と送電部との位置あわせを実施することができる。
【００３３】
好ましくは、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０の送電部７００Ａ〜７００Ｃのいずれかと受電部１００との位置合わせが完了すると、受電部１００が位置合わせされたのが送電部７００Ａ〜７００Ｃのいずれであるかを充電ステーション９０に特定させるためのペアリング処理を充電ステーション９０との間で実行する。このペアリング処理によって、充電ステーションが、複数の送電部７００Ａ〜７００Ｃを有する充電ステーション９０である場合でも、位置合わせを行なった送電部を特定することができる。
【００３４】
好ましくは、上記のペアリング処理は、互いに異なる複数のパターン送電がそれぞれ送電部７００Ａ〜７００Ｃから送電され、受電部１００が受電したパターン送電に対応した信号を通信部５１０から通信部８１０に送信する処理を含む。
【００３５】
より好ましくは、複数のパターン送電は、所定期間中に互いに異なる送電時間で電力送電を行なう送電である（図５）。あるいは、複数のパターン送電は、所定期間中に互いに異なるパターンでオン・オフを繰返すように電力送電を行なう送電であってもよい（図１０）。
【００３６】
充電ステーション９０と車両１０との間で位置合わせおよびペアリング処理が完了すると、車両１０の蓄電装置３００を充電するための本格的な電力伝送処理が実行される。具体的には、車両１０の車両ＥＣＵ５００において、受電電力（受電電圧または受電電流であってもよい。）が所望の目標値となるように受電電力制御が実行され、蓄電装置３００が充電される。受電電力制御では、受電電力が目標値に一致するように、充電ステーション９０からの送電電力の目標値（送電電力指令）が生成され、通信部５１０によって充電ステーション９０へ送信される。
【００３７】
充電ステーション９０の電源ＥＣＵ８００では、通信部８１０によって車両１０から受信した送電電力指令に基づく送電電力制御が実行され、ペアリングによる特定が完了した送電装置から車両１０へ出力される送電電力が送電電力指令に調整される。送電電力制御では、送電電力が送電電力指令に一致するように送電電力が調整され、送電電力指令に基づいて調整された送電電力が車両１０へ送電される。
【００３８】
ここで、車両ＥＣＵ５００において実行される受電電力制御の応答性は、電源ＥＣＵ８００において実行される送電電力制御の応答性よりも低く設計される。一例として、受電電力制御の応答性は、送電電力制御の応答性の１／１０程度に設計される。このように受電電力制御と送電電力制御との応答性を設計することにより、通信部５１０，８１０間で通信障害が発生しても、短時間の通信障害であれば、受電電力制御において送電電力指令が変更されているにも拘わらず送電電力制御側に伝達されずに送電電力制御が実行されることによる影響を抑えることができる。特に、受電電力制御により送電電力指令が更新される前に通信障害が解消するケースについては、通信障害による送電電力制御への影響をなくすことができる。
【００３９】
好ましくは、車両ＥＣＵ５００において実行される受電電力制御は、受電電力の検出値に基づくフィードバック制御により実現され、電源ＥＣＵ８００において実行される送電電力制御は、送電電力の検出値に基づくフィードバック制御により実現される。そして、受電電力制御を構成するフィードバック制御の制御周期は、送電電力制御を構成するフィードバック制御の制御周期よりも長い。これにより、通信部５１０，８１０間で通信障害が発生しても、受電電力制御を構成するフィードバック制御の制御周期内で通信障害が解消する場合には、通信障害による送電電力制御への影響をなくすことができる。
【００４０】
好ましくは、車両ＥＣＵ５００において生成された送電電力指令の、通信部８１０による車両１０への送信周期は、電源ＥＣＵ８００において実行される送電電力制御の制御周期よりも長い。これにより、通信部５１０，８１０間で通信障害が発生しても、送電電力指令の送信周期内で通信障害が解消する場合には、通信障害による送電電力制御への影響をなくすことができる。
【００４１】
次に、非接触電力伝送システムの各構成の詳細についてさらに説明する。
（非接触電力伝送システムの詳細な構成）
図１を参照して、本実施の形態の非接触電力伝送システムは、非接触で受電可能に構成された受電装置１４０を搭載する車両１０と、車外から受電部１００に送電する送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを備えた充電ステーション９０によって構成される。
【００４２】
車両１０は、受電装置１４０と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００と、車両ＥＣＵ５００と、通信部５１０と、表示部５２０と、非接触充電スイッチ５３０とを含む。受電装置１４０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流部２００とを含む。また、車両１０は、抵抗２０１と、リレー２０２と、電圧センサ２０３と、電流センサ２０４と、リレー２１０，３１０とをさらに含む。
【００４３】
充電ステーション９０は、外部電源９５０と、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃと、電源ＥＣＵ８００と、通信部８１０とを含む。送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃと、フィルタ回路６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃと、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃとを含む。また、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの各々は、電圧センサ６１２と、電流センサ６１４とをさらに含む（送電装置２０Ｂ，２０Ｃについては図示せず）。
【００４４】
たとえば、図２に示されるように、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃがそれぞれ駐車区画Ａ，Ｂ，Ｃの地表または地中に設けられ、受電装置１４０は、車体下部に配置される。なお、受電装置１４０の配置箇所はこれに限定されるものではない。たとえば、仮に送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが車両１０上方に設けられる場合には、受電装置１４０を車体上部に設けてもよい。
【００４５】
受電部１００は、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃのいずれかから出力される電力（交流）を非接触で受電するための共振回路を含む。共振回路は、コイルとキャパシタとによって構成される。コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。受電部１００は、受電した電力を整流部２００へ出力する。整流部２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３００へ出力する。フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、たとえば、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。
【００４６】
蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置３００の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置３００は、整流部２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流部２００と蓄電装置３００との間に、整流部２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。
【００４７】
動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。
【００４８】
車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、蓄電装置３００の充電制御を実行する。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４９】
さらに、車両ＥＣＵ５００により実行される主要な制御として、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０による蓄電装置３００の充電時に、車両１０における受電電力を所定の目標に調整するための受電電力制御を実行する。具体的には、車両ＥＣＵ５００は、受電電力が目標に一致するように、充電ステーション９０から出力される送電電力の目標を示す送電電力指令を生成する。そして、車両ＥＣＵ５００は、生成された送電電力指令を充電ステーション９０へ送信するように通信部５１０を制御する。
【００５０】
なお、リレー２１０は、整流部２００と蓄電装置３００との間に設けられる。リレー２１０は、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによる蓄電装置３００の充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。また、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０は、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間に設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。
【００５１】
さらに、整流部２００とリレー２１０の間の電力線対間に抵抗２０１が設けられ、抵抗２０１に直列にリレー２０２が接続される。電圧センサ２０３は、整流部２００の出力電圧を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。電流センサ２０４は、整流部２００の出力電流を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。電圧センサ２０３および電流センサ２０４の検出値に基づいて、車両１０における受電電力を検出することができる。
【００５２】
通信部５１０は、充電ステーション９０の通信部８１０と無線通信可能に構成され、車両ＥＣＵ５００において生成される送電電力指令を充電ステーション９０へ送信するほか、電力伝送の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を通信部８１０とやり取りする。
【００５３】
図１，図２を参照して、図示しない車載カメラや、送電部７００Ａから出力される位置確認用電力の車両１０における受電強度等によって、送電装置２０Ａの送電部７００Ａに対して車両１０の受電部１００の位置が合っているかを車両１０または充電ステーション９０が判断し、表示部５２０によってユーザに報知される。ユーザは、表示部５２０から得た情報に基づいて、受電装置１４０と送電装置２０Ａとの位置関係が送受電に良好な位置関係になるように、車両１０を移動させる。なお、必ずしもユーザがハンドル操作やアクセル操作をしなくてもよく、車両１０が自動的に移動して位置を合わせ、ユーザがそれを表示部５２０で見守るようにしてもよい。なお、ユーザに視覚的に情報を報知する表示部５２０に代えて、音声によってユーザに情報を報知してもよい。
【００５４】
再び図１を参照して、充電ステーション９０において、電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃは、商用系統電源等の外部電源９５０から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。
【００５５】
送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃの各々は、車両１０の受電部１００へ非接触で送電するための共振回路を含む。共振回路は、コイルとキャパシタとによって構成される。コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。そして、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃは、伝送周波数を有する交流電力をそれぞれ電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃから受け、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃの周囲に生成される電磁界を介して、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。
【００５６】
フィルタ回路６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃは、電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃと送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃとの間に設けられ、電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃから発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃは、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。
【００５７】
電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、充電ステーション９０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃが生成するように、電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃのスイッチング制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００５８】
さらに、電源ＥＣＵ８００により実行される主要な制御として、電源ＥＣＵ８００は、充電ステーション９０による蓄電装置３００の充電時に、車両１０への送電電力を所定の目標に調整するための送電電力制御を実行する。具体的には、電源ＥＣＵ８００は、ペアリングによる特定が完了した送電装置から車両１０へ出力される送電電力が、通信部８１０によって受信される送電電力指令に一致するように、上記送電装置における電源部を制御する。
【００５９】
電圧センサ６１２は、送電部に供給される送電電圧を検出し、その検出値を電源ＥＣＵ８００へ出力する。電流センサ６１４は、送電部に供給される送電電流を検出し、その検出値を電源ＥＣＵ８００へ出力する。電圧センサ６１２および電流センサ６１４の検出値に基づいて、車両１０へ出力される送電電力を検出することができる。なお、電圧センサ６１２および電流センサ６１４は、電源部６００Ａとフィルタ回路６１０Ａとの間に設けてもよい。
【００６０】
通信部８１０は、車両１０の通信部５１０と無線通信可能に構成され、車両１０から送信された送電電力指令を受信するほか、送電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。
【００６１】
電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃからフィルタ回路６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃを介して送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃへ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃおよび車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃおよび受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【００６２】
電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃから送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃへ交流電力が供給されると、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃのいずれかに含まれるコイルと、受電部１００のコイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃのいずれかから受電部１００へエネルギ（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギ（電力）は、フィルタ回路１５０および整流部２００を介して蓄電装置３００へ供給される。
【００６３】
なお、特に図示しないが、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおいて、送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃと電源部６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃとの間（たとえば送電部７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃとフィルタ回路６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃとの間）に絶縁トランスを設けてもよい。また、車両１０においても、受電部１００と整流部２００との間（たとえば受電部１００とフィルタ回路１５０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。
【００６４】
（電力制御システムの構成）
図３は、図１に示した非接触電力伝送システムにおいて実行される電力制御の制御ブロック図である。図３を参照して、この制御ブロックは、減算部９０２，９１２と、車両側コントローラ９０４と、電源側コントローラ９１４と、制御対象９１６と、効率要素９０６とを含む。
【００６５】
減算部９０２は、車両１０における受電電力の目標を示す受電電力指令Ｐｃｒから、検出される受電電力Ｐｃを減算し、その演算値を車両側コントローラ９０４へ出力する。なお、受電電力Ｐｃは、図１に示した電圧センサ２０３および電流センサ２０４の検出値に基づいて算出することができる。
【００６６】
車両側コントローラ９０４は、受電電力指令Ｐｃｒと受電電力Ｐｃとの偏差に基づいて、充電ステーション９０から出力される送電電力Ｐｓの目標を示す送電電力指令Ｐｓｒを生成する。車両側コントローラ９０４は、たとえば、受電電力指令Ｐｃｒと受電電力Ｐｃとの偏差を入力とするＰＩ制御（比例積分制御）等を実行することによって操作量を算出し、その算出された操作量を送電電力指令Ｐｓｒとする。この送電電力指令Ｐｓｒは、通信部５１０（図１）により車両１０から充電ステーション９０へ無線送信される。
【００６７】
減算部９１２は、送電電力指令Ｐｓｒから、検出される送電電力Ｐｓを減算し、その演算値を電源側コントローラ９１４へ出力する。なお、送電電力Ｐｓは、図１に示した電圧センサ６１２および電流センサ６１４の検出値に基づいて算出することができる。
【００６８】
電源側コントローラ９１４は、送電電力指令Ｐｓｒと送電電力Ｐｓとの偏差に基づいて、ペアリングによる特定が完了した送電装置の電源部の電圧指令値Ｖｒを生成する。電源側コントローラ９１４は、たとえば、送電電力指令Ｐｓｒと送電電力Ｐｓとの偏差を入力とするＰＩ制御等を実行することによって操作量を算出し、その算出された操作量を電圧指令値Ｖｒとする。
【００６９】
制御対象９１６は、ペアリングによる特定が完了した送電装置に相当する。ペアリングによる特定が完了した送電装置が送電装置２０Ａ（図１）である場合について説明すると、電源側コントローラ９１４により算出された電圧指令値Ｖｒが電源部６００Ａに与えられ、電源部６００Ａにおける電圧Ｖが電圧指令値Ｖｒに制御されることによって送電電力Ｐｓが発生する。この送電電力Ｐｓが送電部７００Ａから車両１０の受電部１００へ非接触で送電され、効率要素９０６で示される受電効率ηを考慮した受電電力Ｐｃが車両１０において検出される。
【００７０】
この制御ブロック図において、減算部９０２、車両側コントローラ９０４、および効率要素９０６によって形成されるフィードバック制御ループ（メジャーループ）は、受電電力Ｐｃを受電電力指令Ｐｃｒに調整するための受電電力制御を実行する受電電力制御部９００を構成する。また、減算部９１２、電源側コントローラ９１４、および制御対象９１６によって形成されるフィードバック制御ループ（マイナーループ）は、送電電力Ｐｓを送電電力指令Ｐｓｒに調整するための送電電力制御を実行する送電電力制御部９１０を構成する。
【００７１】
受電電力制御部９００は、車両ＥＣＵ５００に実装される。送電電力制御部９１０は、電源ＥＣＵ８００に実装される。そして、上述のように、受電電力制御部９００において実行される受電電力制御の応答性は、送電電力制御部９１０において実行される送電電力制御の応答性よりも低くなるように設計される。一例として、送電電力制御については、収束時間Ｔｓがｔ１に設計され、受電電力制御については、収束時間Ｔｓがｔ２（ｔ２＞ｔ１）に設計される。
【００７２】
なお、応答性を設計するパラメータとして、収束時間Ｔｓに代えて、立上り時間や時定数等を用いてもよい。具体的には、受電電力制御部９００において実行される受電電力制御の時定数を、送電電力制御部９１０において実行される送電電力制御の時定数よりも大きくする。これにより、上述のように、受電電力制御部９００において実行される受電電力制御の応答性は、送電電力制御部９１０において実行される送電電力制御の応答性よりも低くなる。
【００７３】
なお、受電電力制御の応答性を送電電力制御の応答性よりも低く設計することから、受電電力制御を構成するフィードバック制御（受電電力制御部９００）の制御周期は、送電電力制御を構成するフィードバック制御（送電電力制御部９１０）の制御周期よりも長いことが好ましい。
【００７４】
また、車両１０の通信部５１０により車両１０から充電ステーション９０へ送信される送電電力指令Ｐｓｒの送信周期も、充電ステーション９０において実行される送電電力制御の制御周期よりも長いことが好ましい。さらに、送電電力指令Ｐｓｒの送信周期は、受電電力制御の制御周期と同じか、またはそれよりも長いことが好ましい。
【００７５】
上記のように応答性を設計することにより、受電電力制御部９００から送電電力制御部９１０へ送電電力指令Ｐｓｒを送信する際に通信部５１０，８１０間で通信障害が発生しても、短時間の通信障害であれば、受電電力制御部９００において送電電力指令Ｐｓｒが変更（更新）されているにも拘わらず送電電力制御部９１０へ伝達されずに送電電力制御が実行されることによる影響を抑えることができる。特に、受電電力制御部９００において送電電力指令Ｐｓｒが変更（更新）される前に通信障害が解消するケースについては、通信障害による送電電力制御への影響はない。
【００７６】
（非接触電力伝送の手順）
図４は、非接触電力伝送を実行する際に車両１０と充電ステーション９０が実行する処理の概略を説明するためのフローチャートである。図５は、図４の処理の過程で変化する送電電力および受電電圧の変化を表わすタイミングチャートである。
【００７７】
図１、図４、図５を参照して、充電ステーション９０において、電源ＥＣＵ８００は、センサ２１Ａ〜２１Ｃからの出力に基づいて駐車区画Ａ〜Ｃの少なくとも１つの駐車区画が空いているものと判断すると、充電ステーション９０が送電可能な状況であることを知らせるブロードキャスト信号を周囲に発信する（ステップＳ５１０）。
【００７８】
車両１０では、車両ＥＣＵ５００は、非接触充電スイッチ５３０が「ＯＮ」であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。非接触充電スイッチ５３０は、使用者によって操作されなければ「ＯＮ」の状態であり、使用者によって操作されることで「ＯＦＦ」となる。非接触充電スイッチ５３０は「ＯＦＦ」であると判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、以降の一連の処理を実行することなく処理を終了する。
【００７９】
ステップＳ１０において非接触充電スイッチ５３０は「ＯＮ」であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０からブロードキャスト信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０）。ブロードキャスト信号が受信されていないときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、ステップＳ１０へ処理が戻される。
【００８０】
車両１０においてブロードキャスト信号が受信されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、車両１０の車両ＥＣＵ５００および充電ステーション９０の電源ＥＣＵ８００において、充電ステーション９０から車両１０へ電力伝送が可能か否かを判定する判定処理が実行される（ステップＳ３０，Ｓ５３０）。この判定処理については、後ほど説明する。
【００８１】
充電ステーション９０から車両１０への電力伝送は不可能であると判定されると、車両１０および充電ステーション９０において処理が終了する。一方、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送が可能であると判定されると、車両１０の車両ＥＣＵ５００は、位置確認用電力の出力を要求する信号を充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ４０）。
【００８２】
充電ステーション９０において上記の要求信号が受信されると、電源ＥＣＵ８００は、車両が停車していない駐車区画の送電部から位置確認用電力が出力されるように電源部６００Ａ〜６００Ｃを制御する（ステップＳ５５０）。なお、センサ２１Ａ〜２１Ｃが設けられていない場合には、電源ＥＣＵ８００は、どの駐車区画に車両が駐車しようとしているのかわからない。そこで、この場合は、電源ＥＣＵ８００は、蓄電装置３００を充電するための本格送電を実施していない駐車区画の送電部の全てから位置確認用電力が出力されるように、電源部６００Ａ〜６００Ｃを制御する。
【００８３】
車両１０において位置確認用電力が受電されると、車両ＥＣＵ５００は、受電電圧に基づいて、自動または手動で車両１０を移動させることにより位置合わせを実行する（ステップＳ５０）（図５の時刻ｔ１参照）。位置合わせ時には、車両ＥＣＵ５００は、リレー２０２を導通させ、電圧センサ２０３で検出される受電電圧を取得する。この位置合わせ時の受電電圧は、蓄電装置３００を充電する本格送電時の受電電圧（充電電圧）よりも小さいので、電圧検出時に蓄電装置３００の影響を受けないようにリレー２１０はオフされる。
【００８４】
そして、受電電圧が所定のしきい値を超えると、位置合わせが完了した旨が表示部５２０に表示される。その後、ユーザが車両１０内のパーキングスイッチを押すことによって駐車位置がＯＫであると判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、位置確認用送電の停止を要求する信号を充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ７０）（図５の時刻ｔ２参照）。
【００８５】
充電ステーション９０において、上記の停止要求信号が受信されると、電源ＥＣＵ８００は、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによる位置確認用送電を停止する（ステップＳ５６０）（図５の時刻ｔ３参照）。
【００８６】
なお、一定の送電電力（送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃからの出力電力）に対して、車両１０における受電電圧は、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのコイルと受電装置１４０のコイルとの間の距離に応じて変化する。そこで、送電側のコイルのコア重心Ｏ１と受電側のコイルのコア重心Ｏ２との水平方向の位置の差と、受電電圧との関係を予め測定しておき、コア重心Ｏ１とコア重心Ｏ２との水平方向の位置差の許容値に対する受電電圧がしきい値として設定される。
【００８７】
次いで、車両ＥＣＵ５００および電源ＥＣＵ８００は、送電装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうちのいずれと位置合わせが行なわれたかを特定するペアリング処理を実行する（ステップＳ８０，Ｓ５８０）。電源ＥＣＵ８００は、送電装置ごとに、送電電力のオンの継続時間を異ならせる。すなわち、送電装置２０Ａは、送電電力をＴＡ時間オンにし、送電装置２０Ｂは、送電電力をＴＢ時間オンにし、送電装置２０Ｃは、送電電力をＴＣ時間オンにする（図５の時刻ｔ４参照）。
【００８８】
そして、車両ＥＣＵ５００は、受電電力のオンの継続時間を電源ＥＣＵ８００に通知する。図２の例では、受電装置１４０は、送電装置２０Ａからの送電電力を受電する。車両ＥＣＵ５００は、受電電力のオンの継続時間はＴＡである旨を電源ＥＣＵ８００に通知する。これによって、電源ＥＣＵ８００は、送電装置２０Ａと位置合わせが行なわれたことを認識する。
【００８９】
ペアリング処理が完了すると、充電ステーション９０の電源ＥＣＵ８００は、位置合わせが行なわれ、かつ、ペアリングによる特定が完了した送電装置によって、蓄電装置３００を充電するための電力を出力する送電電力制御を実行する（ステップＳ５９０）（図５の時刻ｔ６）。一方、車両１０においては、車両ＥＣＵ５００によって、蓄電装置３００を充電するための電力を受電装置１４０により受電する受電電力制御が実行され、受電した電力で蓄電装置３００が充電される（ステップＳ９０）。そして、蓄電装置３００の充電が完了すると、車両１０および充電ステーション９０での処理が終了する。
【００９０】
（電力伝送の可否判定）
図６は、図４に示したステップＳ３０，Ｓ５３０において実行される電力伝送可否の判定処理を説明するフローチャートである。図６を参照して、車両ＥＣＵ５００は、車両１０に関する情報（車両情報）を充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ１００）。この車両情報には、たとえば、受電部１００のコイルタイプやコイルサイズ等の情報が含まれ得る。
【００９１】
充電ステーション９０において車両情報が受信されると（ステップＳ１０２）、電源ＥＣＵ８００は、その受信された車両情報に基づいて、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送の可否を判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、受電部１００のコイルタイプは送電部７００Ａ〜７００Ｃから受電可能なコイルタイプか否か、受電部１００のコイルサイズが適切なサイズであるか否か等に基づいて、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送の可否が判定される。
【００９２】
ステップＳ１０４において、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送が可能であると判定されると（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ８００は、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送に関する情報を車両１０へ送信する（ステップＳ１０６）。なお、この情報には、たとえば、充電ステーション９０から出力可能な電力の範囲に関する情報等が含まれる。
【００９３】
なお、ステップＳ１０４において充電ステーション９０から車両１０への電力伝送が不可能であると判定されると（ステップＳ１０４においてＮＯ）、電源ＥＣＵ８００は、電力伝送が不可能であることを示す情報を車両１０へ送信する（ステップＳ１０８）。
【００９４】
車両１０では、充電ステーション９０から情報（電力伝送に関する情報、または電力伝送が不可能であることを示す情報）が受信されると（ステップＳ１１０）、その受信された情報に基づいて、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０から受電可能であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。そして、受電可能であると判定されると（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０から受電する受電電力の大きさを確定する（ステップＳ１１４）。なお、ステップＳ１１２において受電不可能であると判定されると（ステップＳ１１２においてＮＯ）、受電不可能である旨のアラームが出力される（ステップＳ１１６）。
【００９５】
図７は、図４に示したステップＳ９０において実行される受電電力制御、およびステップＳ５９０において実行される送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。図７を参照して、車両１０において、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０から車両１０への送電を要求する信号を通信部５１０によって充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ２００）。
【００９６】
送電要求に応答して充電ステーション９０から車両１０へ送電が開始されると、車両ＥＣＵ５００は、受電電力Ｐｃを検出する（ステップＳ２１０）。なお、受電電力Ｐｃは、電圧センサ２０３および電流センサ２０４（図１）の各検出値に基づいて算出される。
【００９７】
次いで、車両ＥＣＵ５００は、検出された受電電力Ｐｃと受電電力指令Ｐｃｒとに基づいて、送電電力指令Ｐｓｒを生成する（ステップＳ２２０）。具体的には、車両ＥＣＵ５００は、受電電力Ｐｃと受電電力指令Ｐｃｒとの偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって送電電力指令Ｐｓｒを生成する。そして、車両ＥＣＵ５００は、その生成された送電電力指令Ｐｓｒを通信部５１０により充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ２３０）。
【００９８】
次いで、車両ＥＣＵ５００は、蓄電装置３００の充電が終了したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。たとえば、蓄電装置３００のＳＯＣが満充電状態に達したり、非接触充電スイッチ５３０が「ＯＦＦ」されたりすると、充電が終了したものと判定される。充電が終了していなければ（ステップＳ２４０においてＮＯ）、ステップＳ２１０へ処理が戻される。
【００９９】
ステップＳ２４０において充電が終了したものと判定されると（ステップＳ２４０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０から車両１０への送電の停止を要求する信号を通信部５１０によって充電ステーション９０へ送信する（ステップＳ２５０）。これにより、充電ステーション９０から車両１０への送電が停止する。
【０１００】
一方、充電ステーション９０においては、電源ＥＣＵ８００は、通信部８１０によって車両１０からの送電要求を受信すると（ステップＳ３００においてＹＥＳ）、車両１０への送電を開始する。電源ＥＣＵ８００は、通信部８１０によって車両１０から送電電力指令Ｐｓｒを受信したか否かを判定する（ステップＳ３１０）。送電電力指令Ｐｓｒが受信されていないときは（ステップＳ３１０においてＮＯ）、ステップＳ３４０へ処理が移行される。
【０１０１】
通信部８１０によって送電電力指令Ｐｓｒが受信されると（ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ８００は、ペアリングによる特定が完了した送電装置における送電電力Ｐｓを検出する（ステップＳ３２０）。なお、送電電力Ｐｓは、電圧センサ６１２および電流センサ６１４（図１）の各検出値に基づいて算出される。
【０１０２】
次いで、電源ＥＣＵ８００は、検出された送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに一致するように、上記送電装置における電源部を制御することによって送電電力Ｐｓを調整する（ステップＳ３３０）。具体的には、電源ＥＣＵ８００は、送電電力Ｐｓと送電電力指令Ｐｓｒとの偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって送電電力Ｐｓを調整する。
【０１０３】
次いで、電源ＥＣＵ８００は、車両１０から送電停止の要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ３４０）。送電停止要求が受信されていないときは（ステップＳ３４０においてＮＯ）、ステップＳ３１０へ処理が戻される。一方、送電停止要求が受信されると（ステップＳ３４０においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ８００は、車両１０への送電の停止するように送電装置を制御する（ステップＳ３５０）。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態１においては、受電電力制御部９００（図３）において実行される受電電力制御の応答性は、送電電力制御部９１０（図３）において実行される送電電力制御の応答性よりも低いので、通信部５１０，８１０間に生じた通信障害が短時間の通信障害であれば、送電電力制御部９１０より生成された送電電力指令Ｐｓｒの更新値が受電電力制御部９００に送信されないことによる送電電力制御への影響は小さい。送電電力制御への影響が小さければ、充電ステーション９０から車両１０への電力伝送を停止する必要はなくなる。したがって、この実施の形態１によれば、充電ステーション９０と車両１０との間で生じた通信障害によって電力伝送が停止されるのを抑制することができる。
【０１０５】
［実施の形態２］
上記の実施の形態１では、充電ステーション９０の電源ＥＣＵ８００において実行される送電電力制御の応答性は、たとえばステップ応答の収束時間によって設計するものとしたが、送電電力指令Ｐｓｒの変更量が大きくなる場合の制御安定性を考慮して、マイナーループの送電電力制御の応答性に対してメジャーループの受電電力制御の応答性をかなり低くする設計する必要があった（たとえば送電電力制御の１／１０程度）。
【０１０６】
この実施の形態２では、送電電力制御が実行される電源ＥＣＵ８００において、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したか否かが判定される。そして、送電電力Ｐｓが収束したことを示す収束フラグが充電ステーション９０から車両１０へ送信され、車両１０では、充電ステーション９０から収束フラグを受信すると、受電電力制御に基づく送電電力指令Ｐｓｒを変更可能とする。これにより、マイナーループの送電電力制御の応答性に対してメジャーループの受電電力制御の応答性を十分に低くする設計する必要がなくなり、制御システム全体としての応答性向上が期待できる。
【０１０７】
この実施の形態２における非接触電力伝送システムの全体構成、ならびに充電ステーション９０および車両１０の全体構成は、図１，図２に示した実施の形態１に示した構成と同じである。
【０１０８】
図８は、実施の形態２における非接触電力伝送システムにおいて実行される電力制御の制御ブロック図である。図８を参照して、この制御ブロックは、図３に示した実施の形態１における制御ブロック図において、電源側コントローラ９１４に代えて電源側コントローラ９１４Ａを含み、車両側コントローラ９０４に代えて車両側コントローラ９０４Ａを含む。
【０１０９】
電源側コントローラ９１４Ａは、送電電力指令Ｐｓｒと送電電力Ｐｓとの偏差に基づいて電圧指令値Ｖｒを生成する点については、実施の形態１における電源側コントローラ９１４と同じである。一方、電源側コントローラ９１４においては、たとえば送電電力制御の収束時間が所定時間以内となるように送電電力制御の応答性が設計されたのに対して、電源側コントローラ９１４Ａでは、制御対象９１６の動作特性に基づいて送電電力Ｐｓの変化レートの上限が設計される（たとえば１ｋＷ／秒）。そして、電源側コントローラ９１４Ａは、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したか否かを判定し、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したものと判定すると、収束フラグＦｌｇを生成して車両１０へ送信する。
【０１１０】
車両側コントローラ９０４Ａは、受電電力指令Ｐｃｒと受電電力Ｐｃとの偏差に基づいて送電電力指令Ｐｓｒを生成する点については、実施の形態１における車両側コントローラ９０４と同じである。一方、車両側コントローラ９０４Ａにおいては、受電電力制御の応答性が、たとえば収束時間Ｔｓがｔ３となるように設計される。この応答性は、電源側コントローラ９１４Ａにおいて実行される送電電力制御の応答性よりは低いけれども、実施の形態１における車両側コントローラ９０４よりは高く設計される。
【０１１１】
そして、車両側コントローラ９０４Ａは、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したことを示す収束フラグＦｌｇを充電ステーション９０から受信すると、送電電力指令Ｐｓｒを生成して充電ステーション９０へ送信する。なお、車両側コントローラ９０４Ａは、収束フラグＦｌｇの受信の有無に拘わらず送電電力指令Ｐｓｒを生成し、収束フラグＦｌｇを受信すると、生成された送電電力指令Ｐｓｒを充電ステーション９０へ送信するものとしてもよい。
【０１１２】
この実施の形態２では、送電電力制御の収束が確認されてから受電電力制御において送電電力指令Ｐｓｒが変更されるので、送電電力指令Ｐｓｒの変更量が大きくなる場合の制御安定性を考慮して受電電力制御の応答性を一律に低く設計する必要はなく、実施の形態１よりも制御システム全体の応答性を高めることができる。
【０１１３】
図９は、実施の形態２において実行される受電電力制御および送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。図９を参照して、このフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０２，Ｓ３３２，Ｓ３３４をさらに含む。
【０１１４】
すなわち、充電ステーション９０において、ステップＳ３３０において送電電力Ｐｓが調整されると、電源ＥＣＵ８００は、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したか否かを判定する（ステップＳ３３２）。たとえば、送電電力指令Ｐｓｒに対する送電電力Ｐｓの定常偏差が送電電力指令Ｐｓｒの数％以内になると、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したものと判定される。
【０１１５】
送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したものと判定されると（ステップＳ３３２においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ８００は、収束フラグＦｌｇを生成して通信部８１０により車両１０へ送信する（ステップＳ３３４）。その後、ステップＳ３４０へ処理が移行される。
【０１１６】
一方、車両１０においては、ステップＳ２００において送電要求が充電ステーション９０へ送信されると、車両ＥＣＵ５００は、充電ステーション９０から収束フラグＦｌｇを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、収束フラグＦｌｇが受信されると（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、ステップＳ２１０へ処理が移行され、受電電力制御に基づく送電電力指令Ｐｓｒが生成されて充電ステーション９０へ送信される。
【０１１７】
なお、ステップＳ２０２において収束フラグＦｌｇの受信が確認されないときは（ステップＳ２０２においてＮＯ）、ステップＳ２４０へ処理が移行され、送電電力指令Ｐｓｒは充電ステーション９０へ送信されない。
【０１１８】
なお、上記においては、収束フラグＦｌｇが充電ステーション９０から車両１０へ送信され、車両１０において送電電力指令Ｐｓｒの生成または送信の要否を判定するものとしたが、車両１０においては送電電力指令Ｐｓｒを所定周期毎に常時演算・更新して充電ステーション９０へ送信し、送電電力Ｐｓが収束していない場合には充電ステーション９０で送電電力指令Ｐｓｒを受信しないようにしてもよい。あるいは、充電ステーション９０で送電電力指令Ｐｓｒを受信はするけれども、送電電力Ｐｓが収束していない場合には、送電電力制御における送電電力指令Ｐｓｒの変更を停止（禁止）するようにしてもよい。
【０１１９】
以上のように、この実施の形態２においては、送電電力Ｐｓが送電電力指令Ｐｓｒに収束したことを車両側で確認してから、車両１０から充電ステーション９０へ送信される送電電力指令Ｐｓｒが更新されるので、送電電力指令Ｐｓｒの変更量が大きい場合の送電電力制御の収束性を考慮して受電電力制御の応答性を一律に低くする必要はない。したがって、この実施の形態２によれば、電力制御全体の安定性を確保しつつ受電電力制御の応答性を高めることができる。
【０１２０】
［変形例］
この変形例では、ペアリング処理の変形例が示される。
【０１２１】
図１０は、ペアリング処理の変形例を説明するための図である。図１０を参照して、電源ＥＣＵ８００は、送電装置ごとに、送電電力のオン／オフの切替周期を異ならせる。すなわち、送電装置２０Ａは、周期ΔＴＡごとに送電電力のオンとオフを切替え、送電装置２０Ｂは、周期ΔＴＢごとに送電電力のオンとオフを切替え、送電装置２０Ｃは、周期ΔＴＣごとに送電電力のオンとオフを切替える（図１０の時刻ｔ４〜ｔ５参照）。
【０１２２】
車両ＥＣＵ５００は、受電電力のオンとオフの切替周期を電源ＥＣＵ８００に通知する。図１０の例では、受電装置１４０は、送電装置２０Ａからの送電電力を受電する。車両ＥＣＵ５００は、受電電力のオンとオフの切替周期はΔＴＡである旨を電源ＥＣＵ８００に通知する。これによって、電源ＥＣＵ８００は、送電装置２０Ａと位置合わせが行なわれたことがわかる（図１０の時刻ｔ５参照）。
【０１２３】
この変形例は、送電電力を用いてペアリングを行なう変形例であったが、ペアリング処理の方法はこれに限定されるものではない。ペアリングは、各種の技術で可能であり、たとえば、ペアリングは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification：無線周波数識別）技術を用いて、ＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤリーダを車両と送電部にそれぞれ設けて行なってもよい。
【０１２４】
なお、上記の各実施の形態および変形例では、電力伝送の可否判定は、充電ステーション９０において行なわれるものとしたが（図６のステップＳ１０４）、車両１０において電力伝送の可否判定を行なうようにしてもよい。
【０１２５】
なお、上記において、電源ＥＣＵ８００は、この発明における「第１の制御装置」の一実施例に対応し、通信部８１０は、この発明における「第１の通信装置」の一実施例に対応する。また、車両ＥＣＵ５００は、この発明における「第２の制御装置」の一実施例に対応し、通信部５１０は、この発明における「第２の通信装置」の一実施例に対応する。
【０１２６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２７】
１０  車両、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  送電装置、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  センサ、９０  充電ステーション、１００  受電部、１４０  受電装置、１５０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ  フィルタ回路、２００  整流部、２０１  抵抗、２０２，２１０，３１０  リレー、２０３，６１２  電圧センサ、２０４，６１４  電流センサ、３００  蓄電装置、４００  動力生成装置、５００  車両ＥＣＵ、５１０，８１０  通信部、５２０  表示部、５３０  非接触充電スイッチ、６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ  電源部、７００Ａ，７００Ｂ，７００Ｃ  送電部、８００  電源ＥＣＵ、９００  受電電力制御部、９０２，９１２  減算部、９０４，９０４Ａ  車両側コントローラ、９０６  効率要素、９１０  送電電力制御部、９１４，９１４Ａ  電源側コントローラ、９１６  制御対象、９５０  外部電源。
【図１】
2018078793.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月7日(2017.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から非接触で受電可能に構成された受電装置と、
車両充電制御部と、
を備え、
前記車両充電制御部は、希望充電電力に受電電力をフィードバックして要求充電電力を生成して、前記要求充電電力を前記送電装置に送信し、
前記送電装置は、受信した前記要求充電電力に基づいて送電し、前記要求充電電力に基づいて送電した送電電力を受信した前記要求充電電力にフィードバックしており、
前記車両充電制御部のフィードバックの応答時間は、前記送電装置のフィードバックの応答時間よりも長い、車両。
【請求項２】
送電装置から非接触で受電可能に構成された受電装置であって、
前記受電装置は、希望充電電力に受電電力をフィードバックして要求充電電力を生成して、前記要求充電電力を前記送電装置に送信し、
前記送電装置は、受信した前記要求充電電力に基づいて送電し、前記要求充電電力に基づいて送電した送電電力を受信した前記要求充電電力にフィードバックしており、
前記受電装置のフィードバックの応答時間は、前記送電装置のフィードバックの応答時間よりも長い、受電装置。
【請求項３】
送電制御部を含み、受電装置に非接触で送電可能に構成された送電装置であって、
前記受電装置は、希望充電電力に受電電力をフィードバックして要求充電電力を生成して、前記要求充電電力を前記送電装置に送信しており、
前記送電制御部は、受信した前記要求充電電力に基づいて送電した送電電力を、受信した前記要求充電電力にフィードバックし、
前記送電制御部のフィードバックの応答時間は、前記受電装置のフィードバックの応答時間よりも短い、送電装置。