(57)【要約】  非接触給電システム（１０）は、送電部（２２０）から受電部（１１０）に非接触で電力を供給することが可能である。非接触給電システムは、待機位置と送電部と対向する受電位置との間で受電部を移動させる昇降機構（１０５）と、昇降機構を制御するためのＥＣＵ（３００）とを備える。ＥＣＵは、受電位置へ受電部を移動した後であって送電部からの電力を受電している間に、受電開始時に比べて送電部と受電部と間の距離が大きくなった場合には、移動装置を動作させて受電部を送電部に近づける。これによって、送電部と受電部と間の距離が変動することによって生じる送電中の電力伝送効率の低下を抑制する。
2014147818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から非接触で電力を受電可能な車両であって、
前記送電装置に含まれる送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
待機位置と前記送電部と対向する受電位置との間で、前記受電部を移動することが可能に構成された移動装置と、
前記移動装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受電位置へ前記受電部を移動した後であって前記送電部からの電力を受電中に、受電開始時に比べて前記送電部と前記受電部との間の距離が大きくなった場合には、前記移動装置を動作させて前記受電部を前記送電部に近づける、車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記送電部からの電力を受電中に、前記距離が予め定められた第１の所定値よりも大きくなった場合は、前記送電部からの送電を中断させるとともに、前記移動装置を再動作させることによって前記距離を調整する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記移動装置の再動作によって、前記距離が、前記第１の所定値以下に設定される第２の所定値よりも小さくなったことに応答して前記送電部からの送電を再開させる、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記送電部から前記受電部への電力伝送効率に基づいて、前記距離を判定する、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記電力伝送効率が第１のしきい値よりも低くなると前記送電部からの送電を中断させるとともに前記移動装置を動作させ、前記電力伝送効率が前記第１のしきい値以上に設定される第２のしきい値よりも高くなったことに応答して前記送電部からの送電を再開させる、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記送電部の固有周波数または前記受電部の固有周波数の±１０％以下である、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記送電部と前記受電部との結合係数は０．１以下である、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記受電部は、前記受電部と前記送電部との間に形成される特定の周波数で振動する磁界、および、前記受電部と前記送電部との間に形成される特定の周波数で振動する電界の少なくとも一方を通じて、前記送電部から受電する、請求項１に記載の車両。
【請求項９】
送電装置から非接触で電力を受電する受電装置であって、
前記送電装置に含まれる送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
待機位置と前記送電部と対向する受電位置との間で、前記受電部を移動することが可能に構成された移動装置と、
前記移動装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受電位置へ前記受電部を移動した後であって前記送電部からの電量を受電中に、受電開始時に比べて前記送電部と前記受電部との間の距離が大きくなった場合には、前記移動装置を動作させて前記受電部を前記送電部に近づける、受電装置。
【請求項１０】
受電装置に非接触で電力を供給する送電装置であって、
前記受電装置に含まれる受電部へ非接触で電力を供給する送電部と、
待機位置と前記受電部と対向する送電位置との間で、前記送電部を移動することが可能に構成された移動装置と、
前記移動装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記送電位置へ前記送電部を移動した後であって前記受電部へ電力を送電中に、送電開始時に比べて前記送電部と前記受電部との間の距離が大きくなった場合には、前記移動装置を動作させて前記送電部を前記受電部に近づける、送電装置。
【請求項１１】
送電部と受電部とを含み、前記送電部から前記受電部に非接触で電力を供給する非接触給電システムであって、
待機位置から受電位置へ、前記送電部および前記受電部の少なくと一方を移動することが可能に構成された移動装置と、
前記移動装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受電位置において前記送電部からの電力を前記受電部で受電中に、受電開始時に比べて前記送電部と前記受電部との間の距離が大きくなった場合には、前記移動装置を動作させて前記受電部と前記送電部とを近づける、非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置、受電装置、車両、および非接触給電システムに関し、より特定的には、非接触給電システムにおいて電力伝送効率を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源コードや送電ケーブルを用いない非接触のワイヤレス電力伝送が近年注目されており、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）からの電力によって車載の蓄電装置を充電可能な電気自動車やハイブリッド車両等への適用が提案されている。【０００３】
このような非接触給電システムにおいては、電力伝送効率を向上させるために、送電側と受電側との位置合わせを適切にすることが重要となる。【０００４】
特開２０１１−０３６１０７号公報（特許文献１）は、車両に備えられる受電側コイルと地面に設けられた送電側コイルとの間で非接触で電力を伝達する充電システムにおいて、送電側コイルと受電側コイルとが互いに電磁的に結合する位置関係となるように送電側コイルの位置を調整する位置調整部が設けられる構成が開示される。【０００５】
また、特開２０１１−１９３６１７号公報（特許文献２）においては、車両の非接触給電システムにおいて、車両に備えられる受電コイルを昇降させることによって、受電コイルを送電コイルに接近させる昇降装置が車両側に設けられる構成が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０３６１０７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９３６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非接触給電システムにおいては、電力伝送効率は、送電装置における送電部と受電装置における受電部との位置関係によって変化し得る。【０００８】
特開２０１１−０３６１０７号公報（特許文献１）および特開２０１１−１９３６１７号公報（特許文献２）に開示された構成によれば、送電の開始に先立って、送電部と受電部との間の電力伝送効率がよくなるように送電部と受電部との位置関係を調整することができる。【０００９】
しかしながら、車両への給電が行なわれるシステムの場合には、電力伝送中における乗員の乗降やトランクルームへの荷物の積み降ろしによって車高が変化する場合があり、この車高の変化が電力伝送効率に影響を与える可能性がある。【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、送電部と受電部との位置関係を調整可能な移動装置が設けられた非接触給電システムにおいて、電力伝送中の電力伝送効率の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による車両は、送電装置から非接触で電力を受電することが可能である。車両は、送電装置に含まれる送電部から非接触で電力を受電する受電部と、待機位置と送電部と対向する受電位置との間で受電部を移動することが可能に構成された移動装置と、移動装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、受電位置へ受電部を移動した後であって送電部からの電力を受電中に、受電開始時に比べて送電部と受電部との間の距離が大きくなった場合には、移動装置を動作させて受電部を送電部に近づける。【００１２】
好ましくは、制御装置は、送電部からの電力を受電中に、距離が予め定められた第１の所定値よりも大きくなった場合は、送電部からの送電を中断させるとともに、移動装置を再動作させることによって距離を調整する。【００１３】
好ましくは、制御装置は、移動装置の再動作によって、距離が、第１の所定値以下に設定される第２の所定値よりも小さくなったことに応答して送電部からの送電を再開させる。【００１４】
好ましくは、制御装置は、送電部から受電部への電力伝送効率に基づいて、距離を判定する。【００１５】
好ましくは、制御装置は、電力伝送効率が第１のしきい値よりも低くなると送電部からの送電を中断させるとともに移動装置を動作させ、電力伝送効率が第１のしきい値以上に設定される第２のしきい値よりも高くなったことに応答して送電部からの送電を再開させる。【００１６】
好ましくは、送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、送電部の固有周波数または受電部の固有周波数の±１０％以下である。【００１７】
好ましくは、送電部と受電部との結合係数は０．６以上０．８以下である。
好ましくは、受電部は、受電部と送電部との間に形成される特定の周波数で振動する磁界、および、受電部と送電部との間に形成される特定の周波数で振動する電界の少なくとも一方を通じて、送電部から受電する。【００１８】
本発明による受電装置は、送電装置から非接触で電力を受電する。受電装置は、送電装置に含まれる送電部から非接触で電力を受電する受電部と、待機位置と送電部と対向する受電位置との間で受電部を移動することが可能に構成された移動装置と、移動装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、受電位置へ受電部を移動した後であって送電部からの電量を受電中に、受電開始時に比べて送電部と受電部との間の距離が大きくなった場合には、移動装置を動作させて受電部を送電部に近づける。【００１９】
本発明による送電装置は、受電装置に非接触で電力を供給する。送電装置は、受電装置に含まれる受電部へ非接触で電力を供給する送電部と、待機位置と受電部と対向する送電位置との間で送電部を移動することが可能に構成された移動装置と、移動装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、送電位置へ送電部を移動した後であって受電部へ電力を送電中に、送電開始時に比べて送電部と受電部との間の距離が大きくなった場合には、移動装置を動作させて送電部を受電部に近づける。【００２０】
本発明による非接触給電システムは、送電部と受電部とを含み、送電部から受電部に非接触で電力を供給する。非接触給電システムは、待機位置から受電位置へ送電部および受電部の少なくと一方を移動することが可能に構成された移動装置と、移動装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、受電位置において送電部からの電力を受電部で受電中に、受電開始時に比べて送電部と受電部との間の距離が大きくなった場合には、移動装置を動作させて受電部と送電部とを近づける。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、送電部と受電部との位置関係を調整可能な移動装置が設けられた非接触給電システムにおいて、電力伝送中に送電部と受電部との距離が変化した場合に、移動装置を用いて受電部と送電部との位置関係を再調整することができる。そのため、電力伝送中に送電部と受電部との間の距離変化に起因した電力伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う車両の非接触給電システムの全体構成図である。
【図２】図１における昇降機構の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う車両の非接触給電システムの他の例の全体構成図である。
【図４】送電装置から車両への電力伝送時の等価回路図である。
【図５】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。
【図６】送電部および受電部の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を示す図である。
【図７】固有周波数を固定した状態で、エアギャップを変化させたときの電力伝送効率と、送電部に供給される電流の周波数との関係を示すグラフである。
【図８】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図９】本実施の形態において、電力伝送中に車高変化がない場合の充電動作の概要を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態において、電力伝送中に車高変化が生じた場合の充電動作の概要を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態において、電力伝送中に実行される受電部位置の再調整制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本実施の形態において、電力伝送中に実行される受電部位置の再調整制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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り返さない。
【００２４】
（非接触給電システムの構成）
図１は、本実施の形態に従う非接触給電システム１０の全体構成図である。図１を参照して、非接触給電システム１０は、車両１００と、送電装置２００とを備える。
【００２５】
送電装置２００は、電源装置２１０と、送電部２２０とを含む。電源装置２１０は、所定の周波数を有する交流電力を発生する。一例として、電源装置２１０は、商用電源４００から電力を受けて高周波の交流電力を発生し、その発生した交流電力を送電部２２０へ供給する。そして、送電部２２０は、送電部２２０の周囲に発生する電磁界を介して、車両１００の受電部１１０へ非接触で電力を出力する。
【００２６】
電源装置２１０は、通信部２３０と、制御装置である送電ＥＣＵ２４０と、電源部２５０と、インピーダンス調整部２６０とをさらに含む。また、送電部２２０は、共振コイル２２１と、キャパシタ２２２とを含む。
【００２７】
電源部２５０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＭＯＤによって制御され、商用電源４００などの交流電源から受ける電力を高周波の電力に変換する。そして、電源部２５０は、その変換した高周波電力を、インピーダンス調整部２６０を介して共振コイル２２１へ供給する。
【００２８】
また、電源部２５０は、図示されない電圧センサ，電流センサによってそれぞれ検出される送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒを送電ＥＣＵ２４０へ出力する。
【００２９】
インピーダンス調整部２６０は、送電部２２０の入力インピーダンスを調整するためのものであり、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成される。
【００３０】
共振コイル２２１は、インピーダンス調整部２６０から伝達された電力を、車両１００の受電部１１０に含まれる共振コイル１１１へ非接触で電力を転送する。共振コイル２２１はキャパシタ２２２とともにＬＣ共振回路を構成する。なお、受電部１１０と送電部２２０との間の電力伝送については、図４を用いて後述する。
【００３１】
通信部２３０は、送電装置２００と車両１００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、車両１００側の通信部１６０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部２３０は、車両１００側の通信部１６０から送信される車両情報、ならびに、送電の開始および停止を指示する信号等を受信し、受信したこれらの情報を送電ＥＣＵ２４０へ出力する。また、通信部２３０は、送電ＥＣＵ２４０からの送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒ等の情報を車両１００へ送信する。
【００３２】
送電ＥＣＵ２４０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等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、電源装置２１０における各機器の制御を行なう。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。
【００３３】
車両１００は、昇降機構１０５と、受電部１１０と、整合器１７０と、整流器１８０と、充電リレーＣＨＲ１８５と、蓄電装置１９０と、システムメインリレーＳＭＲ１１５と、パワーコントロールユニットＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、制御装置である車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００と、通信部１６０と、電圧センサ１９５と、電流センサ１９６と、位置検出センサ１６５とを含む。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、車両１００として電気自動車を例として説明するが、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能な車両であれば車両１００の構成はこれに限られない。車両１００の他の例としては、エンジンを搭載したハイブリッド車両や、燃料電池を搭載した燃料電池車などが含まれる。
【００３５】
受電部１１０は、車両１００のフロアパネル付近に設けられ、共振コイル１１１と、キャパシタ１１２とを含む。
【００３６】
共振コイル１１１は、送電装置２００に含まれる共振コイル２２１から非接触で電力を受電する。共振コイル１１１は、キャパシタ１１２とともにＬＣ共振回路を構成する。
【００３７】
受電部１１０は、昇降機構１０５上に搭載される。昇降機構１０５は、図２に示されるように、たとえばリンク機構などを用いて、受電部１１０を待機位置（破線）から、送電部２２０に対向する受電位置（実線）まで移動させるための移動装置である。昇降機構１０５は、車両１００が駐車スペースの所定位置に停止した後に、たとえば図示されないモータ等により駆動されることによって、受電部１１０を待機位置から受電位置に移動する。
【００３８】
なお、受電位置は、地面から予め定められた高さに定められてもよいし、受電部１１０が送電部２２０に接する位置とされてもよい。
【００３９】
また、昇降機構１０５はラチェット機構を含み、受電位置より下方への受電部１１０の移動は制限されるが、受電位置よりも上方への受電部１１０の移動が可能となるように構成される。これによって、車高が低くなった場合に、フロアパネルと受電部１１０との間隔の変動を吸収することができる。
【００４０】
共振コイル１１１により取出された電力は、整合器１７０を介して整流器１８０へ出力される。整合器１７０は、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成され、共振コイル１１１により受電された電力が供給される負荷の入力インピーダンスを調整する。
【００４１】
整流器１８０は、整合器１７０を介して共振コイル１１１から受けた交流電力を整流し、その整流された直流電力を蓄電装置１９０に出力する。整流器１８０としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のキャパシタ（いずれも図示せず）を含む構成とすることができる。整流器１８０として、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能である。整流器１８０が受電部１１０に含まれる場合には、発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。
【００４２】
ＣＨＲ１８５は、整流器１８０と蓄電装置１９０との間に電気的に接続される。ＣＨＲ１８５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２により制御され、整流器１８０から蓄電装置１９０への電力の供給と遮断とを切換える。
【００４３】
蓄電装置１９０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１９０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００４４】
蓄電装置１９０は、整流器１８０に接続される。そして、蓄電装置１９０は、受電部１１０で受電され、かつ整流器１８０で整流された電力を蓄電する。また、蓄電装置１９０は、ＳＭＲ１１５を介してＰＣＵ１２０とも接続される。蓄電装置１９０は、車両駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０へ供給する。さらに、蓄電装置１９０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１９０の出力は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００４５】
蓄電装置１９０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１９０の電圧ＶＢおよび入出力される電流ＩＢをそれぞれ検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ＥＣＵ３００へ出力される。車両ＥＣＵ３００は、この電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１９０の充電状態（「ＳＯＣ（State  Of  Charge）」とも称する。）を演算する。
【００４６】
ＳＭＲ１１５は、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間に電気的に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１によって制御され、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００４７】
ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータを含んで構成される。コンバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣにより制御されて蓄電装置１９０からの電圧を変換する。インバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ１３０を駆動する。
【００４８】
モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００４９】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達される。車両１００は、このトルクを用いて走行する。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１９０の充電電力に変換される。
【００５０】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、エンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１９０を充電することも可能である。
【００５１】
通信部１６０は、車両１００と送電装置２００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、送電装置２００の通信部２３０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部１６０から送電装置２００へ出力される情報ＩＮＦＯには、車両ＥＣＵ３００からの車両情報や、送電の開始および停止を指示する信号、ならびに送電装置２００のインピーダンス調整部２６０の切換指令などが含まれる。
【００５２】
車両ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等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１００における各機器の制御を行なう。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。
【００５３】
位置検出センサ１６５は、たとえば、車両１００のフロアパネル下面に設けられる。位置検出センサ１６５は、送電部２２０が設けられた駐車スペースにおける駐車位置の位置確認のために、送電部２２０を検出するためのセンサである。位置検出センサ１６５は、たとえば、磁気検出センサであり、駐車動作実行中に位置検出のために送電部２２０から送電される電力（以下、「テスト送電」とも称する。）により生じる電磁場の磁力を検出し、その検出信号ＳＩＧをＥＣＵ３００へ出力する。ＥＣＵ３００は、位置検出センサ１６５で検出された検出信号ＳＩＧに基づいて駐車位置の適否を判定し、ユーザに対して車両の停止を促す。あるいは、車両１００に自動駐車機能が設けられる場合には、ＥＣＵ３００は、検出信号ＳＩＧに基づいて車両を自動停止させる。
【００５４】
なお、位置検出センサ１６５は、上記のような磁気検出センサに限られず、たとえば、送電部２２０に貼付されたＲＦＩＤを検出するためのＲＦＩＤリーダであってもよいし、送電部２２０の段差を検出するための距離センサであってもよい。
【００５５】
本実施の形態のような昇降機構１０５が設けられる構成においては、受電部１１０が待機位置から受電位置へ移動されるため、駐車動作実行中のように待機位置に受電部１１０が格納された状態では、受電部１１０を用いた位置検出は困難である。そのため、駐車動作中の送電部２２０の位置検出のために位置検出センサ１６５が必要となる。
【００５６】
電圧センサ１９５は、共振コイル１１１に並列に接続され、受電部１１０で受電された受電電圧Ｖｒｅを検出する。電流センサ１９６は、共振コイル１１１と整合器１７０とを結ぶ電力線に設けられ、受電電流Ｉｒｅを検出する。受電電圧Ｖｒｅおよび受電電流Ｉｒｅの検出値は、車両ＥＣＵ３００に送信され、電力伝送効率の演算等に用いられる。
【００５７】
なお、受電部１１０および送電部２２０においては、図３の非接触給電システム１０Ａにおける受電部１１０Ａおよび送電部２２０Ａのように、電磁誘導コイル１１３Ａ，２２３Ａがそれぞれ設けられる構成とすることも可能である。この場合には、送電部２２０Ａにおいては電磁誘導コイル２２３Ａがインピーダンス調整部２６０に接続され、電源部２５０からの電力を電磁誘導によって共振コイル２２１Ａに伝達する。また、受電部１１０Ａにおいては、電磁誘導コイル１１３Ａが整流器１８０に接続され、共振コイル１１３Ａで受電した電力を電磁誘導により取出して整流器１８０に伝達する。
【００５８】
また、車両におけるインピーダンス調整手段として、図３に示されるように、図１における整合器１７０に代えて、整流器１８０により整流された直流電圧の電圧変換を行なうＤＣ／ＤＣコンバータ１７０Ａが設けられる構成であってもよい。
【００５９】
（電力伝送の原理）
図４から図８を用いて、非接触給電システムにおける電力伝送の原理について説明する。なお、図４から図８の説明においては、図３で示した電磁誘導コイルを有する構成を例として説明するが、図１のような電磁誘導コイルを有さない構成においても基本的な原理は同様である。図４は、送電装置２００から車両１００への電力伝送時の等価回路図である。図４を参照して、送電装置２００の送電部２２０Ａは、共振コイル２２１Ａと、キャパシタ２２２Ａと、電磁誘導コイル２２３Ａとを含む。
【００６０】
電磁誘導コイル２２３Ａは、共振コイル２２１Ａと所定の間隔をおいて、たとえば共振コイル２２１Ａと略同軸上に設けられる。電磁誘導コイル２２３Ａは、電磁誘導により共振コイル２２１Ａと磁気的に結合し、電源装置２１０から供給される高周波電力を電磁誘導により共振コイル２２１Ａへ供給する。
【００６１】
共振コイル２２１Ａは、キャパシタ２２２ＡとともにＬＣ共振回路を形成する。なお、後述するように、車両１００の受電部１１０ＡにおいてもＬＣ共振回路が形成される。共振コイル２２１Ａおよびキャパシタ２２２Ａによって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数と、受電部１１０ＡのＬＣ共振回路の固有周波数との差は、前者の固有周波数または後者の固有周波数の±１０％以下である。そして、共振コイル２２１Ａは、電磁誘導コイル２２３Ａから電磁誘導により電力を受け、車両１００の受電部１１０Ａへ非接触で送電する。
【００６２】
なお、電磁誘導コイル２２３Ａは、電源装置２１０から共振コイル２２１Ａへの給電を容易にするために設けられるものであり、電磁誘導コイル２２３Ａを設けずに共振コイル２２１Ａに電源装置２１０を直接接続してもよい。また、キャパシタ２２２Ａは、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、共振コイル２２１Ａの浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ２２２Ａを設けない構成としてもよい。
【００６３】
車両１００の受電部１１０Ａは、共振コイル１１１Ａと、キャパシタ１１２Ａと、電磁誘導コイル１１３Ａとを含む。共振コイル１１１Ａは、キャパシタ１１２ＡとともにＬＣ共振回路を形成する。上述のように、共振コイル１１１Ａおよびキャパシタ１１２Ａによって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数と、送電装置２００の送電部２２０Ａにおける、共振コイル２２１Ａおよびキャパシタ２２２Ａによって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数との差は、前者の固有周波数または後者の固有周波数の±１０％である。そして、共振コイル１１１Ａは、送電装置２００の送電部２２０Ａから非接触で受電する。
【００６４】
電磁誘導コイル１１３Ａは、共振コイル１１１Ａと所定の間隔をおいて、たとえば共振コイル１１１Ａと略同軸上に設けられる。電磁誘導コイル１１３Ａは、電磁誘導により共振コイル１１１Ａと磁気的に結合し、共振コイル１１１Ａによって受電された電力を電磁誘導により取出して電気負荷装置１１８へ出力する。なお、電気負荷装置１１８は、受電部１１０Ａによって受電された電力を利用する電気機器であり、具体的には、整流器１８０（図１）以降の電気機器を包括的に表わしたものである。
【００６５】
なお、電磁誘導コイル１１３Ａは、共振コイル１１１Ａからの電力の取出しを容易にするために設けられるものであり、電磁誘導コイル１１３Ａを設けずに共振コイル１１１Ａに整流器１８０を直接接続してもよい。また、キャパシタ１１２Ａは、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、共振コイル１１１Ａの浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ１１２Ａを設けない構成としてもよい。
【００６６】
送電装置２００において、電源装置２１０から電磁誘導コイル２２３Ａへ高周波の交流電力が供給され、電磁誘導コイル２２３Ａを用いて共振コイル２２１Ａへ電力が供給される。そうすると、共振コイル２２１Ａと車両１００の共振コイル１１１Ａとの間に形成される磁界を通じて共振コイル２２１Ａから共振コイル１１１Ａへエネルギ（電力）が移動する。共振コイル１１１Ａへ移動したエネルギ（電力）は、電磁誘導コイル１１３Ａを用いて取出され、車両１００の電気負荷装置１１８へ伝送される。
【００６７】
上述のように、この電力伝送システムにおいては、送電装置２００の送電部２２０Ａの固有周波数と、車両１００の受電部１１０Ａの固有周波数との差は、送電部２２０Ａの固有周波数または受電部１１０Ａの固有周波数の±１０％以下である。このような範囲に送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａの固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができる。一方、上記の固有周波数の差が±１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％よりも小さくなり、電力伝送時間が長くなるなどの弊害が生じる可能性がある。
【００６８】
なお、送電部２２０Ａ（受電部１１０Ａ）の固有周波数とは、送電部２２０Ａ（受電部１１０Ａ）を構成する電気回路（共振回路）が自由振動する場合の振動周波数を意味する。なお、送電部２２０Ａ（受電部１１０Ａ）を構成する電気回路（共振回路）において、制動力または電気抵抗を実質的に零としたときの固有周波数は、送電部２２０Ａ（受電部１１０Ａ）の共振周波数とも呼ばれる。
【００６９】
図５および図６を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図５は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。また、図６は、送電部および受電部の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を示す図である。
【００７０】
図５を参照して、電力伝送システム８９は、送電部９０と、受電部９１とを備える。送電部９０は、第１コイル９２と、第２コイル９３とを含む。第２コイル９３は、共振コイル９４と、共振コイル９４に設けられたキャパシタ９５とを含む。受電部９１は、第３コイル９６と、第４コイル９７とを備える。第３コイル９６は、共振コイル９９とこの共振コイル９９に接続されたキャパシタ９８とを含む。
【００７１】
共振コイル９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。また、共振コイル９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、第２コイル９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、第３コイル９６の固有周波数ｆ２は下記の式（２）によって示される。
【００７２】
ｆ１＝１／｛２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2｝  …  （１）
ｆ２＝１／｛２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2｝  …  （２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を図６に示す。なお、このシミュレーションにおいては、共振コイル９４および共振コイル９９の相対的な位置関係は固定とし、さらに、第２コイル９３に供給される電流の周波数は一定である。
【００７３】
図６に示すグラフのうち、横軸は固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は一定周波数の電流における電力伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記の式（３）によって示される。
【００７４】
（固有周波数のズレ）＝｛（ｆ１−ｆ２）／ｆ２｝×１００（％）  …  （３）
図６から明らかなように、固有周波数のズレ（％）が０％の場合には、電力伝送効率は１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は４０％程度となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は１０％程度となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は５％程度となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、第３コイル９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を実用的なレベルに高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が第３コイル９６の固有周波数の５％以下となるように第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数を設定すると、電力伝送効率をさらに高めることができるのでより好ましい。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（ＪＭＡＧ（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【００７５】
再び図４を参照して、送電装置２００の送電部２２０Ａおよび車両１００の受電部１１０Ａは、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する磁界と、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて、非接触で電力を授受する。送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの結合係数κは０．１以下が好ましく、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電部２２０Ａから受電部１１０Ａへ電力が伝送される。
【００７６】
ここで、送電部２２０Ａの周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と送電部２２０Ａに供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数との関係について説明する。送電部２２０Ａから受電部１１０Ａに電力を伝送するときの電力伝送効率は、送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａ間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａの固有周波数（共振周波数）をｆ０とし、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数をｆ３とし、送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａの間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【００７７】
図７は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。図７を参照して、横軸は、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【００７８】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数を一定として、キャパシタ２２２Ａやキャパシタ１１２Ａのキャパシタンスを変化させることで、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ２２２Ａおよびキャパシタ１１２Ａのキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａに流れる電流の周波数は一定である。
【００７９】
また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数を調整する手法である。たとえば、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、周波数ｆ４またはｆ５の電流を送電部２２０Ａに供給する。周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数ｆ６の電流を送電部２２０Ａに供給する。この場合においては、エアギャップＡＧの大きさに合わせて送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａに流れる電流の周波数を変化させることになる。
【００８０】
第１の手法では、送電部２２０Ａを流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、送電部２２０Ａを流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が送電部２２０Ａに供給される。送電部２２０Ａに特定の周波数の電流が流れることで、送電部２２０Ａの周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部１１０Ａは、受電部１１０Ａと送電部２２０Ａとの間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部２２０Ａから電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａの水平方向のズレ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、送電部２２０Ａに供給される電流の周波数を調整する場合がある。
【００８１】
なお、上記の説明では、共振コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共振コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、送電部２２０Ａに特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が送電部２２０Ａの周囲に形成される。そして、この電界を通して、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間で電力伝送が行なわれる。
【００８２】
この電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。
【００８３】
図８は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図８を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ／２πと表わすことができる。
【００８４】
「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、この実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギ（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部２２０Ａおよび受電部１１０Ａ（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部２２０Ａから他方の受電部１１０Ａへエネルギ（電力）を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギを伝播しないので、遠方までエネルギを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギ（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギ損失で送電することができる。
【００８５】
このように、この電力伝送システムにおいては、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間で非接触によって電力が伝送される。そして、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの間の結合係数（κ）は、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数（κ）を０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数（κ）は、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【００８６】
なお、結合係数κは、送電部と受電部との間の距離によって変動する。電力伝送時における送電部と受電部との間のエアギャップが小さいときには、結合係数κは、たとえば、０．８〜０．６程度である。なお、当然のことながら、送電部と受電部との間の距離によっては、結合係数κは、０．６以下となる。そして、送電部と受電部とが離れた状態で電力伝送が実施されると、結合係数κは、０．３以下となる。
【００８７】
なお、電力伝送における、上記のような送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとの結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」、「電界（電場）共振結合」等という。「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【００８８】
送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとが上記のようにコイルによって形成される場合には、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとは、主に磁界（磁場）によって結合し、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」が形成される。なお、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとに、たとえば、メアンダライン等のアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部２２０Ａと受電部１１０Ａとは、主に電界（電場）によって結合し、「電界（電場）共鳴結合」が形成される。
【００８９】
（コイル間距離の再調整制御）
上述のように、非接触給電システムにおいては、電力伝送効率は、送電部と受電部との位置関係によって変化し得る。そして、図１に示されたような車両への給電が行なわれるシステムの場合には、電力伝送中に乗員の乗降やトランクルームへの荷物の積み降ろしがあると、それによって車高が変化する可能性がある。そうすると、この車高の変化によって、送電部と受電部との位置関係、すなわち垂直方向の距離が変動し、電力伝送効率に影響を与える可能性がある。
【００９０】
そこで、本実施の形態においては、電力送電中に、乗員の降車などによって送電部と受電部との間の距離が広がった場合に、昇降機構を用いて受電部を所定の受電位置となるように受電部位置の再調整制御を実行する。以下、図９〜図１２を用いて、本実施の形態における受電部位置の再調整制御について説明する。
【００９１】
図９および図１０は、本実施の形態において、電力伝送中に車高変化がない場合（図９）および車高変化がある場合（図１０）の充電動作の概要を示すタイムチャートである。図９，図１０においては、縦軸に時間が示されており、ユーザ，車両１００，送電装置２００の時間的な動作が概略的に示されている。
【００９２】
図１および図９を参照して、蓄電装置１９０の充電を行なうために、車両１００が送電装置２００が設置された駐車スペース付近に到来すると、通信待機の状態の車両１００から通信を確立するための要求信号が送信される（Ｐ２００）。これに応答して、送電装置２００から通信開始のための応答信号が車両１００に対して送信され（Ｐ３００）、これによって、車両１００と送電装置２００との間の通信が確立する。
【００９３】
その後、ユーザによる駐車動作が開始されると（Ｐ１００）、送電装置２００は、駐車位置合わせのためのテスト送電を開始する（Ｐ３１０）。車両１００は、テスト送電によって生じる磁界を位置検出センサ１６５により検出することによって、送電部２２０と受電部１１０との位置関係を認識する。そして、車両１００は、この認識に基づいて、ユーザへの停車位置のガイダンスを出力して、ユーザによる駐車動作を支援する。また、自動駐車機能を有している場合には、車両１００は、この認識に基づいて駐車動作を実行する。
【００９４】
所定の位置への駐車動作が完了すると、車両１００は、駐車完了を示す信号を送電装置２００へ送信する（Ｐ２１０）。これに応答して、送電装置２００はテスト送電を停止する（Ｐ３２０）。
【００９５】
その後、ユーザにより、イグニッションスイッチまたはイグニッションキーの操作によって、車両１００の停止操作が行なわれて、車両１００がＲｅａｄｙ−ＯＦＦ状態にされると（Ｐ１１０）、車両１００は、昇降機構１０５を動作させて受電部１１０を送電部２２０に対向する位置（受電位置）へと下降させる（Ｐ２２０）。
【００９６】
受電位置への受電部１１０の配置が完了すると、車両１００からの指示に基づいて、送電装置２００は、蓄電装置１９０を充電するための電力の送電を開始する（Ｐ３３０）。車両１００は、送電装置２００から送電される電力を受電部１１０で受け、蓄電装置１９０の充電処理を実行する（Ｐ２３０）。
【００９７】
蓄電装置１９０が満充電状態となって充電が完了した場合、あるいは、ユーザからの操作によって充電動作の終了が指示された場合には、車両１００は、充電動作を停止するとともに、ユーザおよび送電装置２００に対して充電の終了を通知する（Ｐ２４０）。そして、車両１００は、昇降機構１０５を動作させて、受電部１１０を待機位置へ戻す（Ｐ２５０）。一方、送電装置２００は、車両１００からの充電終了通知に基づいて送電動作を停止する（Ｐ３４０）。
【００９８】
次に、図１０を参照して、電力伝送の途中で、乗員の降車や荷降ろしによって、送電部２２０と受電部１１０との間のギャップが広がった場合について説明する。なお、図１０においては、図９に対して破線で囲まれた部分の動作（Ｐ２３１〜Ｐ２３３）が追加されたものとなっている。図１０において、図９と重複する部分の説明は繰り返さない。
【００９９】
昇降機構１０５により受電部１１０が受電位置へ配置され（Ｐ２２０）、送電装置２００からの電力を受けて充電処理が実行されている状態で（Ｐ２３０）、乗員が降車したり、トランクルームの荷物の荷降ろしが行なわれたりして車高が変化すると、送電部２２０と受電部１１０との間のギャップが拡大する（Ｐ１２０）。
【０１００】
車両１００は、受電電力と送電装置２００から通信で受信した送電電力に関する情報とに基づいて電力伝送効率を演算し、電力伝送効率の変動（低下）を検出することによって、送電部２２０と受電部１１０との間のギャップが拡大したことを認識する（Ｐ２３１）。ギャップの拡大が検出されると、車両１００は、昇降機構１０５を再下降させてギャップを低減させて（Ｐ２３２）、充電処理を再開する（Ｐ２３３）。なお、図１０には記載されていないが、昇降機構１０５の再下降の際に、送電装置２００からの送電を一時的に中断させてもよい。
【０１０１】
その後、満充電状態となったことあるいはユーザによる充電終了操作に応答して、車両１００の充電動作および送電装置２００の送電動作が停止される（Ｐ２４０，Ｐ３４０）。
【０１０２】
図１１および図１２は、本実施の形態において、電力伝送中に実行される受電部位置の再調整制御を説明するためのフローチャートである。図１１および図１２に示されるフローチャート中の各ステップについては、車両ＥＣＵ３００あるいは送電ＥＣＵ２４０に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【０１０３】
図１１および図１２を参照して、車両１００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、送電装置２００との通信を開始するために要求信号を送信する。送電ＥＣＵ２４０は、この要求信号を受信して車両１００を確認すると、車両１００との通信を開始するために応答信号を車両１００に対して送信する（Ｓ２００）。
【０１０４】
車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１１０にて、上記の要求信号に対する送電装置２００からの応答信号を受信したか否か、すなわち送電装置２００との通信が確立したか否かを判定する。送電装置２００との通信が確立していない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１１０に戻されて、車両ＥＣＵ３００は、送電装置２００からの応答信号の監視を継続する。
【０１０５】
送電装置２００との通信が確立した場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ユーザ操作あるいは自動駐車機能により、送電装置２００が設置されている駐車スペースへの駐車動作が開始される。駐車動作の開始に伴って、送電ＥＣＵ２４０は、送電部２２０からのテスト送電を開始する（Ｓ２１０）。
【０１０６】
そして、Ｓ１３０にて、車両ＥＣＵ３００は、位置検出センサ１６５を用いて送電部２２０から送出される磁力を検出することによって、所定の駐車位置への移動が完了したか否かを判定する。所定の駐車位置への移動が完了していない場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、処理がＳ１３０に戻されて、車両ＥＣＵ３００は、駐車動作継続されている間、位置検出センサ１６５での位置確認を継続する。
【０１０７】
所定の駐車位置への移動が完了した場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、Ｓ１４０にて、自動駐車機能あるいはユーザ操作によって駐車動作が停止される。これに応答して、送電ＥＣＵ２４０は、テスト送電を停止する（Ｓ２２０）。
【０１０８】
その後、ユーザからの充電開始操作がなされると（Ｓ１４５）、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、昇降機構１０５を下降させて、受電部１１０を送電部２２０に対向する受電位置まで移動させる。これに応答して、送電ＥＣＵ２４０は、テスト送電よりも大きな電力を用いた送電を開始する（Ｓ２３０）。
【０１０９】
車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１５５にて、電力伝送効率（受電効率）を演算して、電力伝送効率が所定値以上であるか否かを判定する。電力伝送効率が所定値未満の場合（Ｓ１５５にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１９０に処理を進めて、充電動作を停止するとともに、送電装置２００に対して送電を停止する指示を送信する。その後、車両ＥＣＵ３００は、送電装置２００との通信を終了する。これに応答して、送電ＥＣＵ２４０は、送電動作を停止するとともに（Ｓ２４０）、車両１００との通信を終了する（Ｓ２５０）。
【０１１０】
なお、電力伝送効率が所定値未満の場合に、ユーザに通知して、駐車動作のやり直しを促すようにしてもよい。
【０１１１】
電力伝送効率が所定値以上の場合（Ｓ１５５にてＹＥＳ）は、処理がＳ１６０に進められて、車両ＥＣＵ３００は、蓄電装置１９０の充電動作を開始する。
【０１１２】
そして、充電動作実行中に、車両ＥＣＵ３００は、電力伝送効率を継続的に監視し、送電部２２０と受電部１１０との間のギャップの拡大に伴って電力伝送効率が低下したか否かを判定する（Ｓ１７０）。より具体的には、電力伝送効率が所定のしきい値α１未満となるまで低下したか否かを判定する。
【０１１３】
電力伝送効率の低下が生じていない場合（Ｓ１７０にてＮＯ）は、処理がＳ１８０に進められ、車両ＥＣＵ３００は、蓄電装置１９０が満充電状態となるか、あるいはユーザによる充電終了操作が行なわれたことによって、充電終了が指示されたか否かを判定する。充電終了が指示されていない場合には（Ｓ１８０にてＮＯ）は、処理がＳ１７０に戻され、充電動作が継続される。
【０１１４】
充電終了が指示された場合（Ｓ１８０にてＹＥＳ）は、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１９０に処理を進めて、充電動作を停止する。
【０１１５】
一方、Ｓ１７０において、電力伝送効率の低下が検出された場合（Ｓ１７０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１７１に進められて、車両ＥＣＵ３００は、送電装置２００に対して、送電の中断を行なわせる（Ｓ２３５）。
【０１１６】
そして、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１７５にて、送電部２２０と受電部１１０とのギャップが小さくなるように昇降機構１０５を再下降させる。昇降機構１０５の動作が完了すると、ＥＣＵ３００は、送電装置２００による送電を再開させる（Ｓ２３６）。なお、送電装置２００による送電の中断（Ｓ２３５）および再開（Ｓ２３６）は任意的であり、送電を継続させたまま昇降機構１０５を動作させてもよい。
【０１１７】
その後、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１７６にて、電力伝送効率がＳ１７０のしきい値α１以上に設定されるしきい値α２（α１≦α２）以上であるか否かを判定する。昇降機構１０５は、たとえば図２で示したようなリンク機構を用いる場合では、昇降機構１０５を下降させると車両前進方向にも受電部１１０が移動する。このため、昇降機構１０５を再下降させた際、前進方向への動きによって、必ずしも送電部２２０と受電部１１０とが適切に対向しない状態となり得る場合があるので、受電部１１０の位置を調整後に再度電力伝送効率を確認することが好ましい。
【０１１８】
電力伝送効率がしきい値α２未満の場合（Ｓ１７６にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１９０に処理を進めて充電動作を停止する。一方、電力伝送効率が所定値以上の場合（Ｓ１７６にてＹＥＳ）は、処理がＳ１７７に進められて、車両ＥＣＵ３００は、充電動作を再開する。その後は、Ｓ１８０に処理が進められて、上記のような充電終了の判定が行われる。
【０１１９】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、車両側に送電部と受電部との位置関係を調整可能な昇降機構が設けられた非接触給電システムにおいて、電力伝送中に送電部と受電部との距離が変化した場合に、昇降機構を用いて受電部と送電部との位置関係を再調整することができる。そのため、電力伝送中に送電部と受電部との間の距離変化に起因した電力伝送効率の低下を抑制することが可能となる。
【０１２０】
なお、上記の実施の形態においては、昇降機構が車両側に設けられて、受電部の位置（高さ）が調整される構成について説明したが、これに代えてまたは加えて、送電部側に送電部の位置を調整する昇降機構が設けられる構成とすることも可能である。この場合においても、送電部と受電部との間の距離が広がった場合には、送電部と受電部とが近づくように送電部側の昇降機構を上昇させることによって、送電部と受電部との間の距離を所定の範囲内にし、電量伝送効率の低下を抑制することができる。
【０１２１】
また、上記の実施の形態においては、送電部と受電部とがほぼ接触する位置を受電位置とする場合、すなわち、電力送電中の送電部と受電部との間の距離がほぼゼロの状態で電力伝送を行なう場合を例とし、車高が下がる方向の位置変動については、ラチェット機構等によって吸収される構成を示した。しかしながら、受電部の受電位置が、送電部の表面からゼロでない所定の距離だけ離れた位置に定められる場合には、乗員の乗車や荷物の積込みによって受電部と送電部との距離が短くなったことに応答して、昇降機構を上昇させるように受電部の位置を再調整するようにしてもよい。
【０１２２】
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説明ではなく、請求の範囲によって示され、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】
【０１２３】
１０，１０Ａ  非接触給電システム、８９  電力伝送システム、９０，２２０，２２０Ａ  送電部、９１，１１０，１１０Ａ  受電部、９２，９３，９６，９７  コイル、９４，９９，１１１，１１１Ａ，２２１，２２１Ａ  共振コイル、９５，９８，１１２，１１２Ａ，２２２，２２２Ａ  キャパシタ、１００  車両、１０５  昇降機構、１１３，２２３  電磁誘導コイル、１１５  ＳＭＲ、１１８  電気負荷装置、１２０  ＰＣＵ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１５０  駆動輪、１６０，２３０  通信部、１６５  位置検出センサ、１７０  整合器、１７０Ａ  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１８０  整流器、１９０  蓄電装置、１９５  電圧センサ、１９６  電流センサ、２００  送電装置、２１０  電源装置、２４０  送電ＥＣＵ、２５０  電源部、２６０  インピーダンス調整部、３００  車両ＥＣＵ、４００  商用電源。
【図１】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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