JP7314918B2 - 制御装置、非接触給電診断プログラム、及び、非接触給電システム - Google Patents

Description

本開示は、制御装置、非接触給電診断プログラム、及び、非接触給電システムに関する。

特許文献１には、交流電源から電力の供給を受ける一次側共鳴コイルを有する給電設備と、一次側共鳴コイルからの電力を受電する二次側共鳴コイルを有する移動体設備と、を備えた共鳴型非接触給電システムが開示されている。

国際公開第２０１１／１４２４１９号

車両に非接触給電を行う非接触式給電装置が故障していると、車両に非接触給電を行うことができないため、非接触式給電装置が正常であるか否かを判定することが求められている。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、非接触式給電装置が正常であるか否かを判定することができる制御装置、非接触給電診断プログラム、及び、非接触給電システムを提供することである。

本開示に係る制御装置は、非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成されるプロセッサ、を備える。

本開示に係る非接触給電診断プログラムは、プロセッサに、非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定する、ことを実行させる。

本開示に係る非接触給電システムは、給電コイル及び第１のプロセッサを有する非接触式給電装置と、前記非接触式給電装置の前記給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成される第２のプロセッサを有する制御装置と、を備える。

本開示によれば、非接触式給電装置が正常であるか否かを判定することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る非接触給電システムを示した図である。 図２は、非接触式受電装置と非接触式給電装置との概略構成図である。 図３は、車載端末の概略構成図である。 図４は、給電診断制御ルーチンの第１の例を示した図である。 図５は、給電診断制御ルーチンの第２の例を示した図である。 図６は、車両を用いて非接触式給電装置の給電診断と異物検出診断とを実施する場合を示した図である。 図７は、給電診断及び異物検出診断の制御ルーチンを示した図である。

以下に、本開示に係る非接触給電システムの実施形態について説明する。なお、本実施形態により本開示が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る非接触給電システムを示した図である。非接触給電システムに適用される車両１０は、バッテリの電力で走行用モータを駆動して走行する電動車両である。

非接触給電システムは、車載端末３０、センターサーバー１００、充電インフラ情報サーバー３００、非接触式給電装置４００、及び、通信回線網５００を備えている。車載端末３０は、車両１０に関連付けされた車載情報通信端末装置である。センターサーバー１００は、車両情報センターに設けられたナビゲーションサーバーとして機能する。充電インフラ情報サーバー３００は、充電インフラセンターに設けられている。非接触式給電装置４００は、車両１０の走行路である道路に設けられている。通信回線網５００は、車載端末３０とセンターサーバー１００と充電インフラ情報サーバー３００と非接触式給電装置４００とを相互に通信可能に接続するインターネット等である。通信回線網５００には、無線基地局５１０が接続され、車載端末３０は、この無線基地局５１０を介して通信回線網５００に接続される。

車両１０は、走行用のエネルギー源となるバッテリ２０を備えている。車両１０は、充電ケーブル１１０を介して外部電源からバッテリ２０に給電するケーブル接続式給電系統と、非接触式給電装置４００から送電された電力を非接触で受電してバッテリ２０に給電する非接触式給電系統との２つの給電系統を備えている。

ケーブル接続式給電系統は、受電口５０、充電器５１、及び、充電ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５２を備えている。受電口５０は、充電ケーブル１１０の接続プラグ１１１の接続口である。充電器５１は、受電口５０に供給される電力をバッテリ２０の充電用電力に変換してバッテリ２０を充電する。充電ＥＣＵ５２は、充電器５１によるバッテリ２０への充電を制御する充電制御装置である。非接触式給電系統は、非接触式受電装置６０を備えている。ケーブル接続式給電系統の出力である充電器５１の出力と、非接触式受電装置６０の出力とは、それぞれ切替スイッチ７０の入力端子に接続され、どちらか一方の出力が選択的にバッテリ２０への充電路に接続される。

バッテリ２０には、バッテリ２０の充電状態を示す値であるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出するＳＯＣ検出器７１が設けられる。ＳＯＣ検出器７１は、ＳＯＣとしてバッテリ２０から出力できる電気エネルギー量の指標となる値を表す信号を、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムのＣＡＮ通信ライン７２に所定の周期で出力する。以下、このＳＯＣ検出器７１が検出するＳＯＣをバッテリ残量とも言う。バッテリ残量は、例えば、充電率［％］で表されるものであってもよいし、バッテリ２０から出力可能な電気エネルギー量で表されるものであってもよい。

充電ＥＣＵ５２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等からなるプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。バッテリ２０の充電時においては、ＳＯＣ検出器７１により検出されるバッテリ残量をＣＡＮ通信ライン７２から取得し、バッテリ残量がユーザーの設定した目標値（例えば、満充電）に達するまで充電器５１を作動させてバッテリ２０を充電する。また、充電ＥＣＵ５２は、充電ケーブル１１０の接続プラグ１１１が受電口５０に装着されているときに、ケーブル接続式給電系統がバッテリ２０に電気的に接続されるように、切替スイッチ７０の選択状態を切り替える。また、充電ＥＣＵ５２は、充電ケーブル１１０の接続プラグ１１１が受電口５０に装着されていないときに、非接触式給電系統がバッテリ２０に電気的に接続されるように、切替スイッチ７０の選択状態を切り替える。受電口５０には、接続プラグ１１１が接続されていることを検出するための検出スイッチ５３が設けられている。充電ＥＣＵ５２は、この検出スイッチ５３の検出信号を入力して接続プラグ１１１の接続の有無を判断し、切替スイッチ７０を切替制御する。

車両１０は、走行駆動系の構成として、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８０、走行用のモータ８１、及び、モータＥＣＵ８２を備えている。ＰＣＵ８０は、バッテリ２０から出力される直流電力を三相交流電力に変換する。モータ８１は、ＰＣＵ８０から出力される三相交流電力により駆動されて車輪Ｗを回転させる。モータＥＣＵ８２は、運転者の運転操作に応じてＰＣＵ８０の出力を制御するモータ制御ユニットである。モータＥＣＵ８２は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。

図２は、非接触式受電装置６０と非接触式給電装置４００との概略構成図である。非接触式給電系統に設けられた非接触式受電装置６０は、道路に設けられた非接触式給電装置４００から非接触で給電される。非接触式給電装置４００は、交流電源４０１、高周波変換装置４０２、電磁誘導コイル４０３、一次コイル４０４、可変コンデンサ４０５、通信機４０６、給電制御装置である給電ＥＣＵ４０７、及び、外部通信装置４０８を備えている。給電ＥＣＵ４０７は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。

交流電源４０１は、例えば、電力会社から供給される系統電源である。高周波変換装置４０２は、交流電源４０１から供給される電力を所定の周波数の電力に変換し、変換した電力を電磁誘導コイル４０３に出力する。電磁誘導コイル４０３は、一次コイル４０４と同軸上に配設され、電磁誘導により一次コイル４０４と磁気的に結合可能となっており、高周波変換装置４０２から供給された高周波電力を電磁誘導により一次コイル４０４に出力する。

給電コイルである一次コイル４０４は、ＬＣ共振コイルであり、車両１０に搭載された非接触式受電装置６０の二次コイル６１と電磁場を介して共鳴することによって、車両１０へ送電可能に構成される。可変コンデンサ４０５は、一次コイル４０４と、非接触式受電装置６０の二次コイル６１とによって形成される共鳴系の静電容量を変更するために設けられている。

通信機４０６は、給電先の車両１０の位置、詳細には車両１０に搭載された非接触式受電装置６０の二次コイル６１の位置、並びに、車両１０の速度の検出値を受信するために設けられている。通信機４０６は、非接触式受電装置６０に設けられた通信機６６から無線送信される車両１０の位置及び速度の検出値を受信する。

給電ＥＣＵ４０７は、非接触式給電装置４００から車両１０への給電が行なわれるときに、通信機４０６によって受信した車両１０の位置及び速度の検出値に応じて、一次コイル４０４と、非接触式受電装置６０の二次コイル６１とによって形成される共鳴系の静電容量を変更する。一次コイル４０４と、非接触式受電装置６０の二次コイル６１との間の距離が変化すると、一次コイル４０４と二次コイル６１と間の静電容量が変化することにより、共鳴系の共振周波数が変化する。送電電力の周波数、すなわち、高周波変換装置４０２によって生成される高周波電力の周波数から共振周波数が大きくずれると、送電効率が著しく低下する。そのために、給電ＥＣＵ４０７は、高周波変換装置４０２によって生成される高周波電力の周波数に、共鳴系の共振周波数が近づくように、車両１０の位置及び速度の各検出値に応じて可変コンデンサ４０５を制御して、共鳴系の静電容量を調整する。例えば、給電ＥＣＵ４０７は、車速が高いほど可変コンデンサ４０５の静電容量が小さくなるように調整し、非接触式給電装置４００から車両１０が離れるほど（一次コイル４０４と二次コイル６１との距離が大きくなるほど）可変コンデンサ４０５の静電容量が小さくなるように調整する。

また、外部通信装置４０８は、非接触式給電装置４００の稼動状況を表す情報などを、通信回線網５００を介して充電インフラ情報サーバー３００に所定の周期で送信する。この場合、外部通信装置４０８は、非接触式給電装置４００を識別する識別ＩＤを付加して稼働状況情報（給電可能か否かを表す情報）を送信する。非接触式給電装置４００は、道路において、たくさん設けられている。したがって、充電インフラセンターにおいては、管轄区域内において、どの非接触式給電装置４００が稼動しているかを把握できるようになっている。

一方、車両１０に搭載されている非接触式受電装置６０は、二次コイル６１、電磁誘導コイル６２、整流器６３、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４、受電制御装置である受電ＥＣＵ６５、及び、通信機６６を備えている。受電ＥＣＵ６５は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。

受電コイルである二次コイル６１は、ＬＣ共振コイルであり、非接触式給電装置４００の一次コイル４０４と電磁場を介して共鳴することにより、非接触式給電装置４００から受電可能に構成される。電磁誘導コイル６２は、二次コイル６１と同軸上に配設され、電磁誘導により二次コイル６１と磁気的に結合可能となっており、二次コイル６１により受電された電力を電磁誘導により取り出して整流器６３へ出力する。整流器６３は、電磁誘導コイル６２から出力された交流電力を整流し、整流した電力をＤＣ／ＤＣコンバータ６４に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、整流器６３によって整流された電力をバッテリ２０の充電用電圧レベルに変換してバッテリ２０へ出力する。受電ＥＣＵ６５は、非接触式給電装置４００からの受電時において、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４を駆動することにより、バッテリ２０を充電する。また、受電ＥＣＵ６５は、ＣＡＮ通信ライン７２から車速及び自車両位置を表す情報を取得し、取得した車速及び自車両位置を表す情報を通信機６６に出力する。通信機６６は、車速及び自車両位置を表す情報を非接触式給電装置４００の外部通信装置４０８に無線で送信する。

次に、車載端末３０について説明する。図３は、車載端末３０の概略構成図である。車載端末３０は、主制御部３１、表示部３２、操作部３３、発音部３４、無線通信部３５、車両位置検出部３６、及び、記憶部３７を備えている。主制御部３１は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。表示部３２及び操作部３３は、液晶または有機ＥＬなどのタッチパネル式ディスプレイを用いて構成されている。発音部３４は、音声案内するためのアンプやスピーカなどを用いて構成されている。無線通信部３５は、無線基地局５１０を介して外部と交信する。車両位置検出部３６は、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて自車両の現在位置座標を検出するＧＰＳユニット及び車両１０の進行方向を検出するジャイロセンサを備えている。記憶部３７は、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）及びハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）等の記憶装置を用いて構成されている。記憶部３７は、地図情報や施設情報や各種の車両特性などの情報を記憶する。

車両１０には、車両状態を制御する複数の電子制御装置である車両ＥＣＵが設けられている。充電ＥＣＵ５２、受電ＥＣＵ６５及びモータＥＣＵ８２を含む各車両ＥＣＵ、及び、ＳＯＣ検出器７１は、ＣＡＮ通信ライン７２に接続され、各種の車両情報（例えば、走行距離情報、ＳＯＣ情報、車両診断情報、及び、各種要求情報等）を、ＣＡＮ通信ライン７２に送信する。したがって、各車両ＥＣＵは、ＣＡＮ通信ライン７２を介して車両情報を共有できるように構成されている。また、車載端末３０は、ＣＡＮ通信ライン７２に接続され、所定の手順にしたがってＣＡＮ通信ライン７２に送信される車両情報を、センターサーバー１００に送信する。センターサーバー１００は、車載端末３０から送信された車両情報及び外部から取得した外部情報に基づいて、ユーザーに有益なサービス情報を車載端末３０に送信する。

車載端末３０に設けられた主制御部３１は、車両情報送信部３１１、ナビゲーション制御部３１２、走行経路情報取得部３１３、及び、走行経路情報提供部３１４を備えている。車両情報送信部３１１は、自車両の情報（例えば、現在位置情報、ＳＯＣ情報、電費情報、及び、車両診断情報など）や各種の要求指令を、車両ＩＤ（車両１０あるいは車載端末３０を識別するＩＤ）と合わせてセンターサーバー１００に送信する。ナビゲーション制御部３１２は、記憶部３７に記憶された地図情報、及び、車両位置検出部３６により検出される自車両位置に基づいて、ユーザーにより設定された目的地へ自車両を案内する。走行経路情報取得部３１３は、センターサーバー１００から送信される走行経路情報、及び、走行経路情報に関連する詳細情報を取得する。走行経路情報提供部３１４は、走行経路情報取得部３１３が取得した走行経路情報、及び、走行経路情報に関連する詳細情報を、表示部３２を使ってユーザーに提供する。車両情報送信部３１１、ナビゲーション制御部３１２、走行経路情報取得部３１３、及び、走行経路情報提供部３１４は、マイクロコンピュータの制御プログラムの実行により実現されるものである。

センターサーバー１００は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータ、及び、ＥＰＲＯＭやハードディスクドライブ等の記憶装置を主要部として備えている。図１に示すように、センターサーバー１００は、通信制御部１０１、車両情報管理部１０２、地図情報管理部１０３、充電インフラ情報管理部１０４、及び、情報作成提供部１０５を備えている。通信制御部１０１は、通信回線網５００と接続して通信制御を行う。車両情報管理部１０２は、車両情報をユーザー情報とあわせて記憶管理する。地図情報管理部１０３は、道路地図情報を記憶管理する。充電インフラ情報管理部１０４は、充電施設のインフラに係る情報を記憶管理する。情報作成提供部１０５は、ユーザーに有益な情報を作成して提供する。

充電インフラ情報サーバー３００は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等からなるプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリと、を備えたマイクロコンピュータを主要部として備えている。充電インフラ情報サーバー３００は、各充電施設（例えば、非接触式給電装置４００や給電ステーションなどのバッテリ充電を行う施設）から最新の稼働状況を収集し、充電施設ごとの稼働状況を表す充電インフラ情報を作成する。そして充電インフラ情報サーバー３００は、作成した充電インフラ情報を、通信回線網５００を介してリアルタイムでセンターサーバー１００に送信する。センターサーバー１００においては、充電インフラ情報管理部１０４が、充電インフラ情報サーバー３００から送信された最新の充電インフラ情報を記憶更新する。センターサーバー１００の充電インフラ情報管理部１０４は、地図情報管理部１０３で記憶している地図情報と関連させて、各充電施設の地図上における位置を記憶している。また、充電インフラ情報管理部１０４は、非接触式給電装置４００毎の給電能力情報も記憶している。この給電能力情報は、車両１０が予め想定した車速で非接触給電位置を通過したときに車両１０に給電できる電力量を設定したものである。

実施形態に係る非接触給電システムにおいては、非接触式給電装置４００が設置されている道路（車両１０の走行路）をメンテナンスカーとして車両１０が走行し、非接触式給電装置４００から給電された車両１０の二次コイル６１の誘導電流に基づいて、非接触式給電装置４０の給電機能が正常であるか否（故障）かを判定することができる。

図４は、給電診断制御ルーチンの第１の例を示した図である。なお、図４に示した給電診断制御ルーチンは、車両１０（受電ＥＣＵ６５）と非接触式給電装置４００（給電ＥＣＵ４０７）との協働により行われ、車両１０（受電ＥＣＵ６５）により実行される制御ルーチンと、非接触式給電装置４００（給電ＥＣＵ４０７）によって実行される制御ルーチンとからなる。

車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ１１において、車両１０の受電情報（車両ＩＤや要求電力などの情報）を非接触式給電装置４００へ送信する。非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、車両１０の受電情報を取得すると、ステップＳ２１において、一次コイル４０４に誘電電流を流し、非接触給電を開始する。車両１０の受電ＥＣＵ６５は、非接触式給電装置４００による非接触給電が開始されると、ステップＳ１２において、二次コイル６１に流れる誘導電流を検出する。そして、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ１３において、検出した二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１（第１の閾値）以下であるかを判断する。なお、電流値Ｔｈ１は、例えば、給電機能が正常な場合における二次コイル６１の誘導電流を、車両１０の受電情報などに基づいて予め設定しておけばよい。二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１以下であると判断した場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ１４において、非接触式給電装置４００の給電機能が故障していると判定する。一方、二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ１５において、非接触式給電装置４００の給電機能が正常であると判定する。車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ１４において故障判定、または、ステップＳ１５において正常判定を行った後、ステップＳ１６において、非接触式給電装置４００に非接触給電の停止要求を送信し、本ルーチンを終了する。非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、非接触給電の停止要求を取得すると、ステップＳ２２において、非接触給電を停止し、本ルーチンを終了する。なお、非接触給電は、車両１０の受電ＥＣＵ６５からの停止要求によらず、車両１０と非接触式給電装置４００とが所定の距離以上離れたら停止するようにしてもよい。

実施形態に係る非接触給電システムにおいては、車両１０の非接触式受電装置６０に設けられた二次コイル６１に所定の誘導電流が流れたか否かによって、非接触式給電装置４００の給電機能が正常であるか否（故障）かを判定する。これにより、非接触式給電装置４００に給電機能の故障を検知する機能を設けなくても、車両１０に非接触式給電装置４００の給電機能の故障検知を任せることができる。

また、実施形態に係る非接触給電システムにおいては、非接触式給電装置４００に一次コイル４０４と二次コイル６１との間の異物（金属異物）を検出する異物検出機能を非接触式給電装置４００に持たせて、給電ＥＣＵ４０７が異物検出処理を実行することによって異物を検出するようにしてもよい。給電ＥＣＵ４０７による異物検出処理は、例えば、車両１０の受電ＥＣＵ６５から取得した二次コイル６１の誘導電流を示す情報に基づいて、一次コイル４０４と二次コイル６１との間の異物を検出する。具体的には、給電ＥＣＵ４０７は二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１よりも小さい電流値Ｔｈ２（第２の閾値）以下の場合に、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物が存在することを検出する。なお、給電ＥＣＵ４０７は、二次コイル６１の誘導電流ではなく誘導電圧（検出電圧）に基づいて、異物を検出するようにしてもよい。給電ＥＣＵ４０７は、異物検出処理によって異物を検出すると非接触給電を停止させる。また、給電ＥＣＵ４０７は、異物が存在することを示す情報を、例えば、車両１０の車載端末３０に送信し、主制御部３１によって表示部３２に異物が存在することを知らせるための画像などを表示させて、ユーザーに異物が検出されたことを報知するようにしてもよい。

なお、実施形態に係る非接触給電システムにおいては、一次コイル４０４と二次コイル６１との間の異物の検出方法としては、例えば、図１に破線で示したカメラなどの撮像装置７００を、非接触式給電装置４００やその近傍に設置して、一次コイル４０４と二次コイル６１との間を撮像する。そして、撮像装置７００が撮像した画像データを給電ＥＣＵ４０７に送信し、給電ＥＣＵ４０７が画像データに対して所定の画像処理を行って、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物が存在しているか否かを判定（検出）するようにしてもよい。

図５は、給電診断制御ルーチンの第２の例を示した図である。なお、図５に示した給電診断制御ルーチンは、車両１０（受電ＥＣＵ６５）と非接触式給電装置４００（給電ＥＣＵ４０７）との協働により行われ、車両１０（受電ＥＣＵ６５）により実行される制御ルーチンと、非接触式給電装置４００（給電ＥＣＵ４０７）によって実行される制御ルーチンとからなる。

車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ３１において、車両１０の受電情報（車両ＩＤや要求電力などの情報）を非接触式給電装置４００へ送信する。非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、車両１０の受電情報を取得すると、ステップＳ４１において、一次コイル４０４に誘電電流を流し、非接触給電を開始する。車両１０の受電ＥＣＵ６５は、非接触式給電装置４００による非接触給電が開始されると、ステップＳ３２において、二次コイル６１に流れる誘導電流を検出する。そして、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ３３において、検出した二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１以下であるかを判断する。二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１以下であると判断した場合（ステップＳ３３にてＹｅｓ）、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ３４において、非接触式給電装置４００に異物検出処理の要求を送信する。非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、異物検出処理の要求を取得すると、ステップＳ４２において、異物検出処理を実行して処理結果を車両１０の受電ＥＣＵ６５に送信する。車両１０の受電ＥＣＵ６５は、取得した異物検出処理の結果に基づいて、ステップＳ３５において、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物が検出されたかを判断する。車両１０の受電ＥＣＵ６５は、異物が検出されたと判断した場合（ステップＳ３５にてＹｅｓ）、ステップＳ３６において、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物があると判定する。一方、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、異物が検出されていないと判断した場合（ステップＳ３５にてＮｏ）、ステップＳ３７において、非接触式給電装置４００（一次コイル４０４）が故障していると判定する。また、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ３３において、検出した二次コイル６１の誘導電流が電流値Ｔｈ１よりも大きいと判断した場合（ステップＳ３３にてＮｏ）、ステップＳ３８において、非接触式給電装置４００（一次コイル４０４）が正常であると判定する。

車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ３６において異物あり判定、ステップＳ３７において故障判定、または、ステップＳ３８において正常判定を行った後、ステップＳ３９において、非接触式給電装置４００に非接触給電の停止要求を送信し、本ルーチンを終了する。非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、非接触給電の停止要求を取得すると、ステップＳ４３において、非接触給電を停止し、本ルーチンを終了する。なお、非接触給電は、車両１０の受電ＥＣＵ６５からの停止要求によらず、車両１０と非接触式給電装置４００とが所定の距離以上離れたら停止するようにしてもよい。

実施形態に係る非接触給電システムにおいては、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物が存在する場合には、二次コイル６１に所定の誘電電流が流れていないと判断しても、非接触式給電装置４００が故障しているとは判定せずに異物ありと判定する。これにより、実施形態に係る非接触給電システムにおいては、一次コイル４０４と二次コイル６１との間に異物が存在する場合に、非接触式給電装置４００が故障していると誤判定することを抑制することができる。

また、非接触式給電装置４００が二次コイル６１の誘導電流に基づいて異物の検出を行う異物検出機能を有する場合には、車両１０をメンテナンスカーとして非接触式給電装置４００上を走行させて、異物検出機能が故障しているか否かを判定するようにしてもよい。

図６は、車両１０を用いて非接触式給電装置４００の給電診断と異物検出診断とを実施する場合を示した図である。図６に示した車両１０は、非接触式受電装置６０に受電コイルとして、給電診断に用いる第１の二次コイル６１Ａと、異物検出診断に用いる第２の二次コイル６１Ｂとを備えている。また、車両１０における第２の二次コイル６１Ｂの下には、一次コイル４０４と第２の二次コイル６１Ｂとの間の異物として金属板からなる金属異物６００が設けられている。

実施形態に係る非接触給電システムにおいては、非接触式給電装置４００から給電診断用の電力が給電された第１の二次コイル６１Ａの誘導電流に基づいて、非接触式給電装置４００の給電機能が正常であるか否かの給電診断を行う。例えば、検出された第１の二次コイル６１Ａの誘電電流が電流値Ｔｈ１よりも大きい場合に、非接触式給電装置４００の給電機能が正常であると判定する。一方、検出された第１の二次コイル６１Ａの誘導電流が電流値Ｔｈ１以下の場合に、非接触式給電装置４００の給電機能が故障している可能性があると判定する。また、実施形態に係る非接触給電システムは、非接触式給電装置４００から異物検出診断用の電力が給電された第２の二次コイル６１Ｂの誘導電流に基づいて、非接触式給電装置４００の異物検出機能が正常であるか否かの異物検出診断を行う。例えば、検出された第２の二次コイル６１Ｂの誘導電流が電流値Ｔｈ２以下であることを示す情報を、非接触式受電装置６０から非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７が取得して車両１０の金属異物６００を検出することができた場合に、異物検出機能が正常であると判定する。一方、例えば、検出された第２の二次コイル６１Ｂの誘導電流が電流値Ｔｈ２以下であることを示す情報を取得できないなど、給電ＥＣＵ４０７が車両１０の金属異物６００を検出することができなかった場合に、異物検出機能が故障している可能性があると判定する。

図７は、給電診断及び異物検出診断の制御ルーチンを示した図である。なお、図７に示した制御ルーチンにおいては、非接触式給電装置４００が設置されている道路を車両１０が走行し、非接触式給電装置４００から給電診断用及び異物検出診断用の電力が給電された車両１０の二次コイル６１の誘導電流に基づいて、非接触式給電装置４０の給電機能及び異物検出機能が正常であるか否（故障）かを診断する。

車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ５１において、非接触式給電装置４００から給電診断用の電力が給電された第１の二次コイル６１Ａの誘導電流を検出する。次に、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ５２において、検出した第１の二次コイル６１Ａの誘電電流に基づいて、非接触式給電装置４００の給電機能が正常であるか否かの給電診断を行う。次に、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ５３において、給電診断の結果を、例えば、通信機６６から車載端末３０や、車載端末３０から充電インフラ情報サーバー３００などに送信し、報知する。次に、車両１０の受電ＥＣＵ６５は、ステップＳ５４において、非接触式給電装置４００から異物検出診断用の電力が給電された第２の二次コイル６１Ｂの誘導電流を検出する。次に、非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、ステップＳ５５において、受電ＥＣＵ６５によって検出された第２の二次コイル６１Ｂの誘導電流に基づいて、異物検出機能が正常であるか否かの異物検出診断を行う。次に、非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７は、ステップＳ５６において、異物検出診断の結果を、例えば、通信機４０６や外部通信装置４０８から車載端末３０や充電インフラ情報サーバー３００などに送信し、報知して、制御ルーチンを終了する。

実施形態に係る非接触給電システムにおいては、車両１０を用いて、非接触式受電装置６０に設けられた二次コイル６１に所定の誘導電流が流れたか否かによって、非接触式給電装置４００の給電機能及び異物検出機能が正常であるか否かの診断を行うことができる。

なお、図６に破線で示した撮像装置７００が、非接触式給電装置４００やその近傍に設けられている場合には、撮像装置７００による異物検出の結果も用いることによって、より精度良く非接触式給電装置４００の異物検出機能の診断を行うことが可能となる。

また、実施形態に係る非接触給電システムにおいて、非接触式給電装置４００の給電機能及び異物検出機能の診断は、二次コイル６１の誘導電流に基づいて、車両１０の受電ＥＣＵ６５と、非接触式給電装置４００の給電ＥＣＵ４０７と、の少なくとも一方が行うようにすればよい。また、実施形態に係る非接触給電システムにおいて、非接触式給電装置４００の給電機能の診断は、二次コイル６１の誘導電流に基づいて、センターサーバー１００などの車両１０及び非接触式給電装置４００とは異なる装置に設けられた制御装置を用いて行ってもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１０ 車両
２０ バッテリ
３０ 車載端末
３２ 表示部
３３ 操作部
３４ 発音部
３５ 無線通信部
３６ 車両位置検出部
３７ 記憶部
５０ 受電口
５１ 充電器
５２ 充電ＥＣＵ
５３ 検出スイッチ
６０ 非接触式受電装置
６１ 二次コイル
６１Ａ 第１の二次コイル
６１Ｂ 第２の二次コイル
６２ 電磁誘導コイル
６３ 整流器
６４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
６５ 受電ＥＣＵ
６６ 通信機
７０ 切替スイッチ
７１ ＳＯＣ検出器
７２ ＣＡＮ通信ライン
８０ ＰＣＵ
８２ モータＥＣＵ
１００ センターサーバー
１０１ 通信制御部
１０２ 車両情報管理部
１０３ 地図情報管理部
１０４ 充電インフラ情報管理部
１０５ 情報作成提供部
１１０ 充電ケーブル
１１１ 接続プラグ
３００ 充電インフラ情報サーバー
３１１ 車両情報送信部
３１２ ナビゲーション制御部
３１３ 走行経路情報取得部
３１４ 走行経路情報提供部
４００ 非接触式給電装置
４０１ 交流電源
４０２ 高周波変換装置
４０３ 電磁誘導コイル
４０４ 一次コイル
４０５ 可変コンデンサ
４０６ 通信機
４０７ 給電ＥＣＵ
４０８ 外部通信装置
５００ 通信回線網
５１０ 無線基地局
６００ 金属異物
７００ 撮像装置

Claims (17)

1. 非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成されるプロセッサ、
   を備える制御装置であって、
   前記プロセッサは、
   前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
   前記誘導電流が前記第１の閾値以下の場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
   制御装置。
2. 非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成されるプロセッサ、
   を備える制御装置であって、
   前記プロセッサは、
   前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
   前記誘導電流が前記第１の閾値以下であり、且つ、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に異物が存在していない場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
   制御装置。
3. 前記プロセッサは、
   前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下の場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していると判定し、
   前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第２の閾値よりも大きい場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していないと判定する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記プロセッサは、
   前記給電コイルと前記受電コイルとの間を撮像した画像に基づいて、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在しているか否かを判定する、
   請求項２に記載の制御装置。
5. 前記プロセッサは、
   前記非接触式給電装置に異物検出用の電力を給電させた際に前記受電コイルを流れる前記誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置の異物検出機能が正常であるか否かを判定する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. プロセッサに、
   非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定する、
   ことを実行させる非接触給電診断プログラムであって、
   前記プロセッサに、
   前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
   前記誘導電流が前記第１の閾値以下の場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
   ことを実行させる非接触給電診断プログラム。
7. プロセッサに、
   非接触式給電装置の給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定する、
   ことを実行させる非接触給電診断プログラムであって、
   前記プロセッサに、
   前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
   前記誘導電流が前記第１の閾値以下であり、且つ、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に異物が存在していない場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
   ことを実行させる非接触給電診断プログラム。
8. 前記プロセッサに、
   前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下の場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していると判定し、
   前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第２の閾値よりも大きい場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していないと判定する、
   ことを実行させる請求項７に記載の非接触給電診断プログラム。
9. 前記プロセッサに、
   前記給電コイルと前記受電コイルとの間を撮像した画像に基づいて、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在しているか否かを判定する、
   ことを実行させる請求項７に記載の非接触給電診断プログラム。
10. 前記プロセッサに、
    前記非接触式給電装置に異物検出用の電力を給電させた際に前記受電コイルを流れる前記誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置の異物検出機能が正常であるか否かを判定する、
    ことを実行させる請求項６乃至９のいずれか１項に記載の非接触給電診断プログラム。
11. 給電コイル及び第１のプロセッサを有する非接触式給電装置と、
    前記非接触式給電装置の前記給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成される第２のプロセッサを有する制御装置と、
    を備える非接触給電システムであって、
    前記第２のプロセッサは、
    前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
    前記誘導電流が前記第１の閾値以下の場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
    非接触給電システム。
12. 給電コイル及び第１のプロセッサを有する非接触式給電装置と、
    前記非接触式給電装置の前記給電コイルを介した給電により非接触式受電装置の受電コイルを流れる誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置が正常であるか否かを判定するように構成される第２のプロセッサを有する制御装置と、
    を備える非接触給電システムであって、
    前記第２のプロセッサは、
    前記誘導電流が第１の閾値よりも大きい場合に、前記非接触式給電装置が正常であると判定し、
    前記誘導電流が前記第１の閾値以下であり、且つ、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に異物が存在していない場合に、前記非接触式給電装置が故障していると判定する、
    非接触給電システム。
13. 前記第１のプロセッサは、
    前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下の場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していると判定して、判定結果を前記第２のプロセッサに出力し、
    前記誘導電流が、前記第１の閾値以下、且つ、前記第２の閾値よりも大きい場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在していないと判定して、判定結果を前記第２のプロセッサに出力する、
    請求項１２に記載の非接触給電システム。
14. 前記第１のプロセッサは、
    前記給電コイルと前記受電コイルとの間を撮像した画像に基づいて、前記給電コイルと前記受電コイルとの間に前記異物が存在しているか否かを判定して、判定結果を前記第２のプロセッサに出力する、
    請求項１２に記載の非接触給電システム。
15. 前記第２のプロセッサは、
    前記非接触式給電装置に異物検出用の電力を給電させた際に前記受電コイルを流れる前記誘導電流に基づいて、前記非接触式給電装置の異物検出機能が正常であるか否かを判定する、
    請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
16. 前記制御装置は前記非接触式受電装置に設けられている、
    請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
17. 前記非接触式受電装置は車両に設けられており、
    前記非接触式給電装置は前記車両の走路に設けられている、
    請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の非接触給電システム。

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