(57)【要約】【課題】充電スタンド側の給電装置から車両側の充電装置へ非接触で交流電力を供給するシステムにおいて、充電サービスの拡充を図ることが可能な構成を提供することである。【解決手段】交流電力を生成する電源回路１０３と、電源回路１０３により生成される交流電力を充電装置へ伝達するコイルと、基本充電動作の他に給電装置１００で動作される第１のオプション充電機能を表す通信信号Ｂを生成する信号生成部１２２と、通信信号Ｂを交流電力に重畳する結合回路１０６と、充電装置から送信される、第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す通信信号Ａを、コイル１０４を介して受信するフィルタ回路１２３と、通信信号Ａを受信すると、第１のオプション充電機能を使用して充電動作を制御するコントローラ１０１とを有して給電装置１００を構成する。【選択図】図４
2013243854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を生成する電源回路と、
前記電源回路により生成される交流電力を充電装置へ伝達するコイルと、
基本充電機能の他に当該給電装置で動作される第１のオプション充電機能を表す第１の通信信号を生成する信号生成部と、
前記第１の通信信号を前記交流電力に重畳する結合回路と、
前記充電装置から送信される、前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第２の通信信号を、前記コイルを介して受信するフィルタ回路と、
前記第２の通信信号を受信すると、前記第１のオプション充電機能を使用して充電動作を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記信号生成部は、前記基本充電機能や前記第１のオプション充電機能の他に当該給電装置で動作される第２のオプション充電機能を表す第３の通信信号を生成し、
前記結合回路は、前記第３の通信信号を前記交流電力に重畳し、
前記フィルタ回路は、前記充電装置から送信される、前記第２のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第４の通信信号を、前記コイルを介して受信し、
前記制御回路は、前記第４の通信信号を受信すると、前記第２のオプション充電機能を使用して充電動作を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記第１及び第３の通信信号を同時に前記交流電力に重畳させる
ことを特徴とする請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記フィルタ回路は、前記充電装置から送信される、充電エリアに車両が駐車したことを表す第５の通信信号を、前記コイルを介して受信し、
前記制御回路は、前記第５の通信信号を受信すると、前記第１及び第３の通信信号のうちの少なくとも１つの通信信号を前記交流電力に重畳させる
ことを特徴とする請求項２に記載の給電装置。
【請求項５】
給電装置から伝達される交流電力を受電するコイルと、
前記コイルにより受電される交流電力を利用してバッテリを充電する充電回路と、
前記給電装置から送信される、基本充電機能の他に前記給電装置で動作される第１のオプション充電機能を表す第１の通信信号を、前記コイルを介して受信するフィルタ回路と、
前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第２の通信信号を生成する信号生成部と、
前記コイルが受電する交流電力に前記第２の通信信号を重畳する結合回路と、
前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を行うことができると判断すると、前記第２の通信信号を前記交流電力に重畳させて充電動作を制御する制御回路と、
を有することを特徴とする充電装置。
【請求項６】
前記フィルタ回路は、前記給電装置から送信される、前記基本充電機能や前記第１のオプション充電機能の他に前記給電装置で動作される第２のオプション充電機能を表す第３の通信信号を、前記コイルを介して受信し、
前記信号生成部は、前記第２のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第４の通信信号を生成し、
前記結合回路は、前記コイルが受電する交流電力に前記第４の通信信号を重畳し、
前記制御回路は、前記第２のオプション充電機能を使用した充電動作を行うことができると判断すると、前記第４の通信信号を前記交流電力に重畳させて充電動作を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記第２または第４の通信信号を前記交流電力に重畳させる
ことを特徴とする請求項６に記載の充電装置。
【請求項８】
前記信号生成部は、充電エリアに車両が駐車したことを表す第５の通信信号を生成し、
前記結合回路は、前記コイルが受電する交流電力に前記第５の通信信号を重畳し、
前記制御回路は、前記充電エリアに車両が駐車したと判断すると、前記第５の通信信号を前記交流電力に重畳させる
ことを特徴とする請求項６に記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で充電を行うための給電装置及び充電装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータを利用して走行する車両（例えば、電気自動車（ＥＶ）及びプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）など）が普及してきている。これらの車両は、電力を蓄積するための大容量のバッテリを搭載する。
【０００３】
車両に搭載されるバッテリは、例えば、充電スタンドで充電される。ここで、現在は、充電スタンドから電力ケーブルを介して車両に電力を供給する方式が実用化されている。これに対して、電力ケーブルを使用することなく、非接触で車両に電力を供給する非接触充電方式が提案されている。
【０００４】
車両の充電時には、充電スタンドと車両との間で充電に係わる情報がやり取りされる。ここで、電力ケーブルを介して車両に電力を供給するシステムでは、充電スタンド及び車両は、有線通信で充電に係わる情報をやり取りすることができる。これに対して、非接触充電方式を採用するシステムでは、無線通信で充電に係わる情報をやり取りすることが好ましい。
【０００５】
また、充電スタンドによっては、充電開始、充電終了、許容電流通知などの充電に係わる基本的な充電機能の他に、無線通信により充電に係わる情報を車両とやり取りするための無線通信機能や大きな充電電流で急速に充電を行うための急速充電機能などの色々なオプション充電機能を有することが想定される。そのため、これらのオプション充電機能を利用して充電サービスの拡充を図るためには、車両側がオプション充電機能を使用することが可能であるか否かの情報を充電スタンドと車両との間で確認し合う必要がある。
【０００６】
関連する技術として、給電装置が受電装置に対して電磁誘導を活用して非接触で給電を開始する段階において、給電装置の給電可能な電力量などの情報を、受電装置に対して通知することが可能な非接触給電システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
他の関連技術として、地上の１次コイルから車両側の２次コイルへと電力を伝達するだけでなく、情報も伝達することが可能な移動体の非接触給電装置における情報伝達装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに他の関連技術として、バッテリ側にそのバッテリの充電情報を書き込んだデータタグを装備するようにし、一方充電装置側にそのデータタグに書き込まれた充電情報を非接触で読み取るデータタグリーダを備え、この読み取り情報に基づいて充電装置からバッテリに対して給電する充電電力を制御する充電制御装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
さらに他の関連技術として、普通充電装置、急速充電装置、電源コンセントにそれぞれ対応する充電パターンを選択することが可能な電気自動車充電システムが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
さらに他の関連技術として、電動車両の車種等の車両情報を路面側給電装置が受信し、この受信した車両情報から、路面側給電装置に予めマップ化して記録されている送信電力−給電効率の関係を用いてアンテナからのマイクロ波送信電力を最適値となるように制御する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−１８７４９５号公報
【特許文献２】特開平７−６１３５０号公報
【特許文献３】特開平３−２７７３２号公報
【特許文献４】特開２０１１−１８２５８８号公報
【特許文献５】特開２００６−３４０５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、充電スタンド側の給電装置から車両側の充電装置へ非接触で交流電力を供給するシステムにおいて、充電サービスの拡充を図ることが可能な構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の給電装置は、交流電力を生成する電源回路と、前記電源回路により生成される交流電力を充電装置へ伝達するコイルと、基本充電機能の他に当該給電装置で動作される第１のオプション充電機能を表す第１の通信信号を生成する信号生成部と、前記第１の通信信号を前記交流電力に重畳する結合回路と、前記充電装置から送信される、前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第２の通信信号を、前記コイルを介して受信するフィルタ回路と、前記第２の通信信号を受信すると、前記第１のオプション充電機能を使用して充電動作を制御する制御回路とを有する。
【００１４】
この構成によれば、給電装置は、充電に係わる情報を、交流電力に重畳される第１の通信信号を用いて充電装置へ送ることができる。また、給電装置は、充電装置へ交流電力を伝達する経路を介して第２の通信信号を受信することで、充電装置により生成される充電に係わる情報を得ることができる。そのため、給電装置は、第１の通信信号により給電装置で動作されるオプション充電機能を充電装置に伝えることができるとともに、そのオプション充電機能を使用した充電動作が充電装置で了承されるか否かを第２の通信信号により確認することができる。これにより、車両側の充電装置でオプション充電機能を使用することが可能であるか否かの情報を給電装置と充電装置との間で確認し合うことができるため、そのオプション充電機能を利用して充電サービスの拡充を図ることができる。
【００１５】
本発明の充電装置は、給電装置から伝達される交流電力を受電するコイルと、前記コイルにより受電される交流電力を利用してバッテリを充電する充電回路と、前記給電装置から送信される、基本充電機能の他に前記給電装置で動作される第１のオプション充電機能を表す第１の通信信号を、前記コイルを介して受信するフィルタ回路と、前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承した旨を表す第２の通信信号を生成する信号生成部と、前記コイルが受電する交流電力に前記第２の通信信号を重畳する結合回路と、前記第１のオプション充電機能を使用した充電動作を行うことができると判断すると、前記第２の通信信号を前記交流電力に重畳させて充電動作を制御する制御回路とを有する。
【００１６】
この構成によれば、充電装置は、交流電力に重畳されている第１の通信信号を受信することで、給電装置により生成される充電に係わる情報を得ることができる。また、充電装置は、給電装置から交流電力を受電する経路を介して第２の通信信号を送信することで、充電に係わる情報を給電装置へ送ることができる。そのため、充電装置は、第１の通信信号により給電装置で動作されるオプション充電機能を確認することができるとともに、そのオプション充電機能を使用した充電動作を了承したことを第２の通信信号により給電装置に伝えることができる。これにより、車両側の充電装置でオプション充電機能を使用することが可能であるか否かの情報を給電装置と充電装置との間で確認し合うことができるため、そのオプション充電機能を利用して充電サービスの拡充を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、給電装置から充電装置へ非接触で交流電力を供給するシステムにおいて、充電サービスの拡充を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】非接触充電について説明する図である。
【図２】非接触充電のシステム構成を示す図である。
【図３】通信信号の周波数解析の一例を示す図である。
【図４】給電装置の構成例を示す図である。
【図５】充電装置の構成例を示す図である。
【図６】通信信号の振幅により表される情報例を説明する図である。
【図７Ａ】充電制御シーケンスを示す図（その１）である。
【図７Ｂ】充電制御シーケンスを示す図（その２）である。
【図８】通信信号を使用して車両検出通知やオプション充電機能の了承を行う場合のシーケンスを示す図である。
【図９】通信信号の周波数により表される情報例を説明する図である。
【図１０】通信信号を使用して車両検出通知やオプション充電機能の了承を行う場合の他のシーケンスを示す図である。
【図１１】通信信号を使用して車両検出通知やオプション充電機能の了承を行う場合のさらに他のシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、非接触充電について説明する図である。図１において、給電装置１００は、例えば、充電スタンドに設けられる。充電スタンドは、車両を駐車させてその車両に搭載されているバッテリを充電するための充電エリアを有する。
【００２０】
給電装置１００は、コントローラ１０１（制御回路）及び給電部１０２を有する。コントローラ１０１は、車両１に搭載されている充電装置２００との間で充電に係わる情報をやり取りしながら充電動作を制御する。給電部１０２は、電力線ＰＯＷを介して系統電源（例えば、商用電源）に接続されている。そして、給電部１０２は、コントローラ１０１から信号線ＳＩＧを介して与えられる指示に従って、交流電力を生成する。なお、給電部１０２は、生成した交流電力を車両１に搭載されている充電装置２００へ伝達するためのコイルを有する。
【００２１】
車両１は、充電装置２００を搭載している。車両１の運転者は、バッテリを充電する際には、車両１を充電スタンドの充電エリアに駐車させる。ここで、車両１が充電エリアに駐車すると、給電装置１００の給電部１０２のコイル及び充電装置２００のコイルが互いに電磁的に結合可能な配置となるものとする。よって、車両１が充電エリアに駐車すると、充電装置２００は、給電装置１００から電力を受け取ることができる。そして、充電装置２００は、この電力を利用してバッテリを充電する。
【００２２】
給電装置１００及び充電装置２００は、上述の充電動作において、充電に係わる情報を互いに送信する。充電に係わる情報は、後で詳しく説明するが、給電部１０２のコイルと充電装置２００のコイルとの電磁的な結合を利用した非接触電力伝送方式（例えば、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、又は電波方式など）により伝送される。
【００２３】
図２は、非接触充電のシステム構成を示す。ここでは、給電装置１００が充電装置２００へ非接触で交流電力を供給できるように、車両１が充電スタンドの充電エリアに駐車しているものとする。
【００２４】
給電装置１００は、コントローラ１０１、電源回路１０３、コイル１０４、通信部１０５、結合回路１０６を有する。なお、電源回路１０３及びコイル１０４は、図１に示す給電部１０２に含まれる。
【００２５】
電源回路１０３は、系統電源（例えば、商用電源）に接続され、交流電力Ｐを生成する。交流電力の周波数ｆpowerは、特に限定されるものではないが、例えば、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚである。コイル１０４は、充電装置２００のコイル２０１と電磁的に結合し、電源回路１０３により生成される交流電力を充電装置２００へ伝達する。
【００２６】
通信部１０５は、コントローラ１０１の制御に従って通信信号Ｂを生成する。通信信号Ｂは、給電装置１００から充電装置２００へ充電に係わる情報を通知するために使用される。また、通信部１０５は、充電装置２００から送信される通信信号Ａを受信することができる。通信信号Ａは、充電装置２００から給電装置１００へ充電に係わる情報を通知するために使用される。
【００２７】
交流電力Ｐの周波数ｆpower、通信信号Ａの周波数ｆpilot-A、通信信号Ｂの周波数ｆpilot-Bは、図３に示すように、互いに異なっている。なお、図３に示す実施例においては、ｆpilot-A＜ｆpower＜ｆpilot-Bであるが、ｆpilot-A＞ｆpower＞ｆpilot-Bであってもよい。また、ｆpilot-A及びｆpilot-Bがｆpowerより大きくてもよい。或いは、ｆpilot-A及びｆpilot-Bがｆpowerより小さくてもよい。
【００２８】
結合回路１０６は、トランス及びコンデンサを含み、電源回路１０３により生成される交流電力Ｐに通信信号Ｂを重畳する。すると、通信信号Ｂは、交流電力Ｐとともに、充電装置２００へ伝達される。また、結合回路１０６は、充電装置２００から送信される通信信号Ａを通信部１０５に導くことができる。
【００２９】
コントローラ１０１は、通信信号Ａ及び通信信号Ｂを用いて、充電装置２００との間で充電に係わる情報をやり取りして充電動作を制御する。このとき、コントローラ１０１は、電源回路１０３の動作を制御する。
【００３０】
なお、充電スタンドは、複数の給電装置１００を有するようにしてもよい。この場合、各給電装置１００からコントローラ１０１を分離し、１つのコントローラ１０１が複数の給電装置１００を制御するように構成してもよい。
【００３１】
充電装置２００は、コイル２０１、充電回路２０２、通信部２０３、結合回路２０４、ＥＣＵ（制御回路）２０５、バッテリ３００を有する。充電装置２００は、図１に示すように、車両１に搭載されている。また、バッテリ３００は、充電装置２００の外部に設けられてもよい。
【００３２】
コイル２０１は、給電装置１００のコイル１０４と電磁的に結合し、給電装置１００から伝達される交流電力Ｐを受電する。充電回路２０２は、コイル２０１が受電する交流電力Ｐを利用してバッテリ３００を充電する。なお、充電回路２０２は、整流回路またはＡＣ／ＤＣコンバータを含み、直流電流でバッテリ３００を充電する。
【００３３】
通信部２０３は、給電装置１００から送信される通信信号Ｂを受信する。また、通信部２０３は、通信信号Ａを生成する。結合回路２０４は、トランス及びコンデンサを含み、コイル２０１が受電する交流電力Ｐに通信信号Ａを重畳する。すると、通信信号Ａは、コイル２０１、１０４を介して、給電装置１００へ伝達される。また、結合回路２０４は、給電装置１００から送信される通信信号Ｂを通信部２０３に導くことができる。
【００３４】
ＥＣＵ２０５は、通信信号Ａ及び通信信号Ｂを用いて、給電装置１００との間で充電に係わる情報をやり取りして充電動作を制御する。このとき、ＥＣＵ２０５は、充電回路２０２の動作を制御する。
【００３５】
図４は、給電装置１００の構成例を示す。給電装置１００は、上述したように、コントローラ１０１、給電部１０２（電源回路１０３及びコイル１０４を含む）、通信部１０５、結合回路１０６を有する。
【００３６】
図４において、電源回路１０３は、系統電源（商用電源）４００に接続されている。そして、電源回路１０３は、コントローラ１０１の制御に従って、交流電力Ｐを生成する。また、給電部１０２は、特に図示しないが、力率を改善するための整合回路を有するようにしてもよい。
【００３７】
通信部１０５は、発振部１２１、信号生成部１２２、フィルタ回路１２３、通信制御部１２４を有する。発振部１２１は、所定の周波数の発振信号を出力する。この実施例では、発振部１２１により生成される発振信号の周波数は、ｆpilot-Bである。信号生成部１２２は、発振部１２１から出力される発振信号を利用して、通信信号Ｂを生成する。通信信号Ｂの周波数は、ｆpilot-Bである。また、通信信号Ｂの振幅は、後で詳しく説明するが、コントローラ１０１により制御される。通信信号Ｂは、この実施例では、差動信号で出力される。そして、通信信号Ｂは、結合回路１０６により、交流電力Ｐに重畳される。
【００３８】
フィルタ回路１２３は、結合回路１０６を介して、給電部１０２に電気的に接続されている。また、フィルタ回路１２３は、周波数ｆpilot-Aを通過させるバンドパスフィルタを含む。したがって、フィルタ回路１２３は、充電装置２００から送信される通信信号Ａを、コイル１０４に電気的に接続する電力線（交流電力Ｐ）から抽出することができる。なお、フィルタ回路１２３は、周波数ｆpower及び周波数ｆpilot-Bを遮断するものとする。
【００３９】
通信制御部１２４は、コントローラ１０１からの指示に従って、信号生成部１２２の動作を制御する。また、通信制御部１２４は、フィルタ回路１２３による通信信号Ａの検出結果をコントローラ１０１に通知する。
【００４０】
コントローラ１０１は、電源回路１０３に対して、充電動作の開始、充電動作の終了、及び充電電流の上限値（すなわち、許容電流）などを指示することができる。また、コントローラ１０１は、信号生成部１２２に対して、通信信号Ｂを出力するか否か、及び通信信号Ｂの振幅を指示することができる。ここで、コントローラ１０１は、通信信号Ａの有無及び通信信号Ａの振幅に基づいて、電源回路１０３及び／または信号生成部１２２に対する指示を決定してもよい。
【００４１】
図５は、充電装置２００の構成例を示す。充電装置２００は、上述したように、コイル２０１、充電回路２０２、通信部２０３、結合回路２０４、ＥＣＵ２０５、バッテリ３００を有する。
【００４２】
通信部２０３は、発振部２２１、信号生成部２２２、フィルタ回路２２３、通信制御部２２４を有する。発振部２２１は、所定の周波数の発振信号を出力する。この実施例では、発振部２２１により生成される発振信号の周波数は、ｆpilot-Aである。信号生成部２２２は、発振部２２１から出力される発振信号を利用して、通信信号Ａを生成する。通信信号Ａの周波数は、ｆpilot-Aである。また、通信信号Ａの振幅は、後で詳しく説明するが、ＥＣＵ２０５によって制御される。通信信号Ａは、この実施例では、差動信号で出力される。そして、通信信号Ａは、結合回路２０４により、コイル２０１により受電される交流電力Ｐに重畳される。
【００４３】
フィルタ回路２２３は、結合回路２０４を介して、コイル２０１に電気的に接続されている。また、フィルタ回路２２３は、周波数ｆpilot-Bを通過させるバンドパスフィルタを含む。したがって、フィルタ回路２２３は、給電装置１００から送信される通信信号Ｂを、コイル２０２に電気的に接続する電力線（交流電力Ｐ）から抽出することができる。なお、フィルタ回路２２３は、周波数ｆpower及び周波数ｆpilot-Aを遮断するものとする。
【００４４】
通信制御部２２４は、ＥＣＵ２０５からの指示に従って、信号生成部２２２の動作を制御する。また、通信制御部２２４は、フィルタ回路２２３による通信信号Ｂの検出結果をＥＣＵ２０５に通知する。
【００４５】
ＥＣＵ２０５は、充電回路２０２に対して、充電動作の開始、充電動作の終了、及び充電電流の上限値（すなわち、許容電流）などを指示することができる。また、ＥＣＵ２０５は、信号生成部２２２に対して、通信信号Ａを出力するか否か、及び通信信号Ａの振幅を指示することができる。ここで、ＥＣＵ２０５は、通信信号Ｂの有無及び通信信号Ｂの振幅に基づいて、充電回路２０２及び／または信号生成部２２２に対する指示を決定してもよい。
【００４６】
図４に示す給電装置１００のコイル１０４及び図５に示す充電装置２００のコイル２０１が電磁的に結合すると、給電装置１００及び充電装置２００は、通信信号を利用して相互に通信を行うことができる。すなわち、給電装置１００において、信号生成部１２２により生成される通信信号Ｂが交流電力Ｐに重畳されると、この通信信号Ｂは、コイル１０４及びコイル２０１を介して充電装置２００に伝達され、フィルタ回路２２３により抽出される。また、充電装置２００において、信号生成部２２２により生成される通信信号Ａが交流電力Ｐに重畳されると、この通信信号Ａは、コイル２０１及びコイル１０４を介して給電装置１００に伝達されて、フィルタ回路１２３により抽出される。尚、コイル間の通信は交流電力Ｐが存在していなくとも、コイルが電磁的に結合されていればすることができる。
【００４７】
なお、給電装置１００は、充電装置２００と無線信号でデータを授受するための無線通信装置を備えていてもよい。また、充電装置２００は、給電装置１００と無線信号でデータを授受するための無線通信装置を備えていてもよい。
【００４８】
図６は、通信信号の振幅により表される情報について説明する図である。通信信号（Ａ、Ｂ）は、この実施例では、充電電流の上限値を表す情報を伝送できる。
図６示す例では、充電電流の上限値は、通信信号の振幅で表される。例えば、充電電流の上限値が１０［Ａ］であれば、給電装置１００は、通信信号Ｂの振幅をＡ10に調整して出力する。また、充電電流の上限値が１［Ａ］であれば、給電装置１００は、通信信号Ｂの振幅をＡ1に調整して出力する。なお、図６に示すｆpilotは、通信信号Ａまたは通信信号Ｂの周波数を表す。すなわち、この例では、各通信信号の周波数は、一定である。通信信号の振幅は、特に限定されるものではないが、充電電流の上限値に比例するように決定してもよい。
【００４９】
＜実施例１＞
図７Ａ〜図７Ｂは、充電制御シーケンスを示す。なお、図７Ａ〜図７Ｂでは、通信信号Ａ及び通信信号Ｂを、それぞれ、PilotA及びPilotBと表記する。また、図７Ａ〜７Ｂに示すシーケンスで使用される通信信号Ａ及び通信信号Ｂの周波数を、それぞれ、ｆpilot-A及びｆpilot-Bと表記する。これらの表記については、図８、図９、図１０、図１１においても同様である。
【００５０】
実施例１では、充電スタンドに設けられている給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、通信信号Ｂを生成するものとする。すなわち、コントローラ１０１は、通信部１０５に対して起動要求を与える。すると、通信部１０５は、通信信号Ｂを生成する。このとき、通信信号Ｂは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００５１】
充電スタンドの充電エリアに車両が駐車すると、給電装置１００のコイル１０４及び充電装置２００のコイル２０１が電磁的に結合する。すると、車両側の通信部２０３は、通信信号Ｂを検出する。そして、通信部２０３は、通信信号Ｂを検出すると、応答信号、すなわち、充電エリアに車両が駐車した旨の車両検出通知として通信信号Ａを出力する。通信信号Ａは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００５２】
充電スタンド側の通信部１０５は、通信信号Ａを検出すると、コントローラ１０１へ車両検出通知を送る。これにより、コントローラ１０１は、充電エリアに車両が駐車したことを認識する。
【００５３】
コントローラ１０１は、充電エリアに車両が駐車したことを認識すると、通信部１０５に充電電流の上限値を指示する許容電流通知を与える。すると、通信部１０５は、この許容電流通知により指示された電流値に対応する振幅で通信信号Ｂを出力する。この実施例では、図７Ａに示すように、通信信号Ｂの振幅はＡxである。
【００５４】
車両側の通信部２０３は、充電スタンド側から出力される通信信号Ｂの振幅を検出する。そして、通信部２０３は、検出した通信信号Ｂの振幅を表す許容電流通知をＥＣＵ２０５に送る。これにより、ＥＣＵ２０５は、充電スタンドが許容する充電電流の上限値を認識する。
【００５５】
ＥＣＵ２０５は、充電スタンドから通知された充電電流の上限値を了承する場合、通信部２０３に電流確認通知を与える。以降、ＥＣＵ２０５は充電動作を開始することができる。ただし、この時点では、給電装置１００は給電を開始していないので、充電回路２０２はバッテリ３００の充電を行わない。
【００５６】
通信部２０３は、ＥＣＵ２０５から電流確認通知を受け取ると、通信信号Ａを出力する。このとき、通信部２０３は、許容電流通知に対する了承通知として、受信している通信信号Ｂの振幅と一致するように、通信信号Ａの振幅を調整する。すなわち、通信部２０３は、振幅Ａxで通信信号Ａを出力する。
【００５７】
充電スタンド側の通信部１０５は、充電装置２００へ送信している通信信号Ｂの振幅及び充電装置２００から受信する通信信号Ａの振幅が互いに一致していることを検出すると、コントローラ１０１に対して交渉完了通知を送る。これにより、コントローラ１０１は、提示した充電電流の上限値が車両側で了承されたことを認識する。
【００５８】
コントローラ１０１は、充電電流の上限値が車両側で了承されたことを認識すると、給電動作を開始する。すなわち、コントローラ１０１は、電源回路１０３に対して、車両側で了承された範囲で電力生成を行わせる。これにより、給電装置１００から充電装置２００で電力が非接触で伝達され、充電回路２０２はバッテリ３００を充電する。
【００５９】
コントローラ１０１は、充電装置２００への給電動作の開始に際して、通信部１０５に対して充電開始通知を与える。すると、通信部１０５は、通信信号Ｂの出力を停止する。一方、車両側の通信部２０３は、通信信号Ａの振幅を、了承した充電電流の上限値を表す振幅に維持する。
【００６０】
充電スタンド側の通信部１０５は、継続的に、車両側から出力される、充電中通知としての通信信号Ａを監視する。そして、通信信号Ａの振幅が維持されている期間は、充電スタンドは、充電装置２００において正常に充電動作が実行されているものと判断し、給電動作を継続する。
【００６１】
バッテリ３００の充電が終了すると、ＥＣＵ２０５は、充電終了通知を通信部２０３に与える。通信部２０３は、充電終了通知を受け取ると、通信信号Ａの出力を停止する。すると、充電スタンド側の通信部１０５は、通信信号Ａを検出できなくなる。そして、通信部１０５は、通信信号Ａを受信できなくなると、充電停止通知をコントローラ１０１に送る。コントローラ１０１は、充電停止通知に応じて、電源回路１０３による電力生成を停止する。
【００６２】
このように、給電装置１００（コントローラ１０１及び通信部１０５）及び充電装置２００（ＥＣＵ２０５及び通信部２０３）は、通信信号を利用して、充電動作の開始、充電動作の終了、充電電流の上限値を制御することができる。このとき、通信信号は、電磁的に結合するコイル（１０４、２０１）間で授受されるので、一般的な無線通信と比較して、環境の影響を受けにくく、品質が安定する。また、上述の通信は、通信信号の有無、及び通信信号の振幅を利用して情報を授受するので、一般的な無線通信と比較して、構成が簡単であり、ビット誤りに起因する誤制御の可能性が低くなる。
【００６３】
なお、ＥＣＵ２０５は、バッテリ３００の充電が終了する前に充電終了通知を出力することもできる。例えば、車両側で障害が発生した場合は、ＥＣＵ２０５は、充電終了通知を出力する。これにより、通信信号Ａの出力が停止され、充電スタンドは給電を停止する。充電スタンド側で障害が発生した場合は、充電スタンドは、通信信号を制御することなく給電動作を停止してもよい。
【００６４】
＜実施例２＞
図７Ａ〜図７Ｂに示すシーケンスでは、充電に関する情報として充電動作の開始、充電動作の終了、及び充電電流の上限値に関する情報を、通信信号Ａ、Ｂを使用して給電装置と充電装置との間でやり取りする。これに対して、図８に示すシーケンスでは、充電に関する情報として給電装置１００で動作されるオプション充電機能の種類やオプション充電機能を使用した充電動作を充電装置２００が了承した旨を示す情報を、通信信号Ａ、Ｂを使用して給電装置と充電装置との間でやり取りする。
【００６５】
また、図９は、通信信号の周波数により表される情報について説明する図である。例えば、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ（第１の通信信号）は、無線ＬＡＮなどの無線装置を使用して充電に関する情報を充電装置２００に送信するための第１のオプション充電機能を表す。また、周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂ（第３の通信信号）は、図７Ａ〜図７Ｂに示すシーケンスで扱われる許容電流よりも大きい許容電流で給電動作を行うための第２のオプション充電機能を表す。また、周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａ（第２の通信信号）は、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂにより表される第１のオプション充電機能を使用した充電動作を充電装置１００が了承したことを表す。また、周波数ｆpilot-Ａ２の通信信号Ａ（第４の通信信号）は、周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂにより表される第２のオプション充電機能を使用した充電動作を充電装置１００が了承したことを表す。なお、通信信号Ｂにより表されるオプション充電機能の種類は、上記第１及び第２のオプション充電機能に限定されない。
【００６６】
実施例２では、給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、給電装置１００で動作されるオプション充電機能に対応する周波数の通信信号Ｂを生成するものとする。例えば、給電装置１００が第１のオプション充電機能を使用することができる場合、給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂを生成するものとする。すなわち、コントローラ１０１は、通信部１０５に対して起動要求を与える。すると、通信部１０５は、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂを生成する。このとき、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００６７】
充電スタンドの充電エリアに車両が駐車すると、給電装置１００のコイル１０４及び充電装置２００のコイル２０１が電磁的に結合する。すると、車両側の通信部２０３は、通信信号Ｂを検出する。そして、通信部２０３は、通信信号Ｂを検出すると、その検出した通信信号Ｂの周波数に対応するオプション充電機能を示すオプション充電機能通知をＥＣＵ２０５に送る。これにより、ＥＣＵ２０５は、給電装置１００で使用可能なオプション充電機能を認識することができる。なお、通信信号Ｂの周波数とオプション充電機能との対応関係を示す情報は、通信部２０３に備えられる不図示の記録部に記録されていてもよい。
【００６８】
ＥＣＵ２０５は、通信信号Ｂの周波数に対応するオプション充電機能を使用した充電動作を了承する場合、その旨を示すオプション了承通知を通信部２０３に与える。
通信部２０３は、ＥＣＵ２０５からオプション了承通知を受け取ると、検出した通信信号Ｂの周波数に対応する周波数の通信信号Ａを出力する。例えば、通信部２０３は、通信信号Ｂの周波数ｆpilot-Ｂ１を検出した場合、通信信号Ａの周波数と通信信号Ｂの周波数との対応関係を示す情報に基づいて、周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａを出力する。このとき、周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。なお、通信信号Ａの周波数と通信信号Ｂの周波数との対応関係を示す情報は、通信部２０３や通信部１０５に備えられる不図示の記録部に記録されていてもよい。
【００６９】
充電スタンド側の通信部１０５は、充電装置２００へ送信している通信信号Ｂの周波数に対応する周波数の通信信号Ａを検出すると、コントローラ１０１に対してオプション了承通知及び車両検出通知を送る。例えば、通信部１０５は、充電装置２００へ送信している通信信号Ｂの周波数ｆpilot-Ｂ１に対応する周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａを検出すると、コントローラ１０１に対してオプション了承通知及び車両検出通知を送る。これにより、コントローラ１０１は、オプション充電機能を使用した充電動作が充電装置２００により了承されたことや充電エリアに車両が駐車したことを認識する。
【００７０】
以降の動作は、図７Ａ〜図７Ｂを参照しながら説明した通りである。すなわち、充電スタンドの通信部１０５は、コントローラ１０１からの許容電流通知により指示された電流値に対応する振幅で通信信号Ｂ（周波数ｆpilot-Ｂ１）を出力し、車両側の通信部２０３は、ＥＣＵ２０５から電流確認通知を受け取ると、通信信号Ａ（周波数ｆpilot-Ａ１）を出力する。そして、通信部１０５は、通信信号Ｂ（周波数ｆpilot-Ｂ１）の出力を停止し、通信信号Ａ（周波数ｆpilot-Ａ１）を監視する。
【００７１】
このように、給電装置１００は、通信信号Ｂの周波数を変えることで、給電装置１００で動作されるオプション充電機能を充電装置２００に伝えることができる。また、給電装置１００は、送信した通信信号Ｂの周波数に対応する周波数の通信信号Ａを受信することで、オプション充電機能を使用した充電動作が充電装置２００により了承されたことを認識することができる。また、充電装置２００は、通信信号Ａにより給電装置１００で動作されるオプション充電機能を確認することができるとともに、そのオプション充電機能を使用した充電動作を了承したことを通信信号Ｂにより給電装置１００に伝えることができる。これにより、充電装置２００でオプション充電機能を使用することが可能であるか否かの情報を給電装置１００と充電装置２００との間で確認し合うことができるため、そのオプション充電機能を利用して充電サービスの拡充を図ることができる。
【００７２】
＜実施例３＞
図８に示すシーケンスでは、給電装置１００で動作可能な１種類のオプション充電機能を表す通信信号Ｂが給電装置１００から充電装置２００へ伝えられる。これに対して、図１０に示すシーケンスでは、給電装置１００で動作可能な複数種類のオプション充電機能を表す各通信信号Ｂが給電装置１００から充電装置２００へ伝えられる。
【００７３】
実施例３では、給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能にそれぞれ対応する周波数の通信信号Ｂを同時に生成する。例えば、給電装置１００が第１及び第２のオプション充電機能を使用することができる場合、給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを同時に生成するものとする。すなわち、コントローラ１０１は、通信部１０５に対して起動要求を与える。すると、通信部１０５は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを同時に生成する。このとき、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂは、それぞれ、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００７４】
充電スタンドの充電エリアに車両が駐車すると、給電装置１００のコイル１０４及び充電装置２００のコイル２０１が電磁的に結合する。すると、車両側の通信部２０３は、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能にそれぞれ対応する周波数の通信信号Ｂを検出し、それら通信信号Ｂの周波数にそれぞれ対応するオプション充電機能を示すオプション充電機能通知をＥＣＵ２０５に送る。例えば、通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを検出する。そして、通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを検出すると、それら検出した通信信号Ｂの基準周波数ｆpilot-Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１、及び周波数ｆpilot-Ｂ２にそれぞれ対応するオプション充電機能を示すオプション充電機能通知をＥＣＵ２０５に送る。これにより、ＥＣＵ２０５は、給電装置１００で動作可能な充電機能として、基本充電機、第１のオプション充電機能、及び第２のオプション充電機能を全て認識することができる。
【００７５】
ＥＣＵ２０５は、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能による各充電動作のうち、了承可能な充電動作を判断する。例えば、ＥＣＵ２０５は、判断結果、第１のオプション充電機能を使用した充電動作を了承する場合、通信部２０３に周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂを選択した旨のオプション了承通知を与える。
【００７６】
通信部２０３は、ＥＣＵ２０５からオプション了承通知を受け取ると、ＥＣＵ２０５により選択された通信信号Ｂの周波数に対応する周波数の通信信号Ａを出力する。例えば、通信部２０３は、ＥＣＵ２０５から周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂを選択した旨のオプション了承通知を受け取ると、周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａを出力する。このとき、周波数ｆpilot-Ａ１の通信信号Ａは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００７７】
以降の動作は、図７Ａ〜図７Ｂや図８を参照しながら説明した通りである。すなわち、充電スタンドの通信部１０５は、通信信号Ａを検出すると、コントローラ１０１へオプション充電機能了承通知及び車両検出通知を送る。コントローラ１０１は、オプション充電機能を使用した充電動作が充電装置２００により了承されたことや充電エリアに車両が駐車したことを認識すると、通信部１０５に充電電流の上限値を指示する許容電流通知を与える。
【００７８】
このように、給電装置１００は、複数の通信信号Ｂを出力することで、給電装置１００で動作可能な複数種類のオプション充電機能を充電装置２００に伝えることができる。また、給電装置１００は、送信した通信信号Ｂの周波数に対応する周波数の通信信号Ａを受信することで、複数種類のオプション充電機能のうち、充電装置２００により了承された充電動作に対応するオプション充電機能を認識することができる。
【００７９】
＜実施例４＞
図１０に示すシーケンスでは、オプション了承通知及び車両検出通知が同時に充電装置２００から給電装置１００へ伝えられる。これに対して、図１１に示すシーケンスでは、車両検出通知が充電装置２００から給電装置１００へ伝えられた後、オプション了承通知が充電装置２００から給電装置１００へ伝えられる。
【００８０】
実施例４では、給電装置１００は、充電待ち状態において、常時、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂのみを生成する。すなわち、コントローラ１０１は、通信部１０５に対して起動要求を与える。すると、通信部１０５は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ（第５の通信信号）を生成する。このとき、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００８１】
充電スタンドの充電エリアに車両が駐車すると、給電装置１００のコイル１０４及び充電装置２００のコイル２０１が電磁的に結合する。すると、車両側の通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂを検出する。そして、通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂを検出すると、応答信号、すなわち、充電エリアに車両が駐車した旨の車両検出通知として基準周波数ｆpilot-Ａの通信信号Ａを出力する。このとき、基準周波数ｆpilot-Ａの通信信号Ａは、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００８２】
充電スタンド側の通信部１０５は、基準周波数ｆpilot-Ａの通信信号Ａを検出すると、コントローラ１０１へ車両検出通知を送る。これにより、コントローラ１０１は、充電エリアに車両が駐車したことを認識する。
【００８３】
コントローラ１０１は、充電エリアに車両が駐車したことを認識すると、オプション充電機能通知を通信部１０５へ送る。通信部１０５は、オプション充電機能通知が送られてくると、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能にそれぞれ対応する周波数の通信信号Ｂを同時に生成する。例えば、通信部１０５は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを同時に生成する。このとき、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂは、それぞれ、予め決められた所定の振幅を有するように生成される。
【００８４】
すると、車両側の通信部２０３は、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能にそれぞれ対応する周波数の通信信号Ｂを検出し、それら通信信号Ｂの周波数にそれぞれ対応するオプション充電機能を示すオプション充電機能通知をＥＣＵ２０５に送る。例えば、通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを検出する。そして、通信部２０３は、基準周波数ｆpilot-Ｂの通信信号Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１の通信信号Ｂ、及び周波数ｆpilot-Ｂ２の通信信号Ｂを検出すると、それら検出した通信信号Ｂの基準周波数ｆpilot-Ｂ、周波数ｆpilot-Ｂ１、及び周波数ｆpilot-Ｂ２を表すオプション充電機能通知をＥＣＵ２０５に送る。これにより、ＥＣＵ２０５は、給電装置１００で動作される充電機能として、基本充電機能、第１のオプション充電機能、及び第２のオプション充電機能を全て認識することができる。
【００８５】
以降の動作は、図１０を参照しながら説明した通りである。すなわち、ＥＣＵ２０５は、給電装置１００で動作される複数のオプション充電機能による各充電動作のうち、了承可能な充電動作を判断する。
【００８６】
このように、給電装置１００は、充電エリアに車両が駐車したことを認識してから、給電装置１００で動作可能な全てのオプション充電機能にそれぞれ対応する通信信号Ｂを出力する。これにより、図１０に示すシーケンスに比べて、充電待ち状態のときに給電装置１００側で消費されるエネルギーを抑えることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  車両
１００  給電装置
１０１  コントローラ
１０２  給電部
１０３  電源回路
１０４、２０１  コイル
１０５、２０３  通信部
１０６、２０４  結合回路
１２２、２２２  信号生成部
１２３、２２３  フィルタ回路
２００  充電装置
２０５  ＥＣＵ
３００  バッテリ
【図１】
2013243854.tif 000003
【図２】
2013243854.tif 000004
【図３】
2013243854.tif 000005
【図４】
2013243854.tif 000006
【図５】
2013243854.tif 000007
【図６】
2013243854.tif 000008
【図７Ａ】
2013243854.tif 000009
【図７Ｂ】
2013243854.tif 000010
【図８】
2013243854.tif 000011
【図９】
2013243854.tif 000012
【図１０】
2013243854.tif 000013
【図１１】
2013243854.tif 000014