技术领域
[0001] 本发明涉及一种供给装置。
相关背景技术
[0002] 在日本特开2011‑244532中公开了以非接触方式向正在道路上行驶的车辆传输电力的非接触供电系统。在日本特开2011‑244532所记载的结构中,设置有初级线圈的供电车道包括供给电力不同的多个车道,对蓄电池的剩余容量少的车辆指示在供给电力大的供电车道上行驶。
具体实施方式
[0027] 以下,对本发明的实施方式中的供给装置进行具体说明。另外,本发明并不限定于以下说明的实施方式。
[0028] 图1是表示实施方式中的无线电力传输系统的示意图。无线电力传输系统1包括供给设备2和车辆3。供给设备2是以非接触方式向行驶中的车辆3供给电力的设备。车辆3是能够充入从外部电源供给的电力的电动车辆,例如是蓄电池电动汽车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等。
[0029] 该无线电力传输系统1从供给设备2向车辆3进行基于磁场共振耦合(磁场共振)的无线电力传输。无线电力传输系统1从供给设备2非接触地对正在道路4上行驶的车辆3传输电力。即,无线电力传输系统1通过磁场共振方式传输电力,使用磁场共振耦合(磁场共振)实现向车辆3的行驶中供电。无线电力传输系统1能够表现为动态无线电力传输(D‑WPT)系统、磁场动态无线电力传输(MF‑D‑WPT)系统。
[0030] 供给设备2具备供给装置5和向供给装置5供给电力的交流电源6。供给装置5将从交流电源6供给的电力以非接触方式向车辆3传送。交流电源6例如是商用电源。该供给装置5具备具有初级线圈11的送电装置10。
[0031] 供给装置5具备包含初级线圈11的分段线圈7和管理分段线圈7的管理装置8。分段线圈7嵌入道路4的车道内。管理装置8设置在道路4的旁边。分段线圈7与管理装置8电连接。管理装置8与交流电源6电连接,将交流电源6的电力供给至分段线圈7。分段线圈7经由管理装置8与交流电源6电连接。该分段线圈7能够沿着道路4的车道配置多个。例如,如图1所示,供给装置5具备在道路4内沿着车道排列设置的三个分段线圈7和连接有三个分段线圈7的一个管理装置8。分段线圈7具有以非接触方式从供给装置5向车辆3传输电力的功能。管理装置8具有控制分段线圈7中的无线电力传输的功能。
[0032] 车辆3具备具有次级线圈21的受电装置20。受电装置20设置于车辆3的车身底部。当车辆3在设置有初级线圈11的道路4上行驶时,地面侧的初级线圈11与车辆侧的次级线圈
21在上下方向上对置。无线电力传输系统1在车辆3正在道路4上行驶时,以非接触方式从送电装置10的初级线圈11向受电装置20的次级线圈21传输电力。
[0033] 该说明中的行驶中是指车辆3为了行驶而位于道路4上的状态。行驶中也包括车辆3在道路4上暂时停止的状态。例如由于等待信号等而车辆3在道路4上停止的状态也包含在行驶中。另一方面,即使在车辆3位于道路4上的状态下,例如在车辆3停车的情况下,也不包含在行驶中。
[0034] 另外,在该说明中,有时将埋入有初级线圈11(分段线圈7)的车道记载为D‑WPT车道,将道路4的一部分区间且能够通过供给装置5进行无线电力传输的场所记载为D‑WPT充电站点。在D‑WPT车道和D‑WPT充电站点中,遍及道路4的预定区间而在车辆3的行进方向上排列设置有多个初级线圈11(多个分段线圈7)。
[0035] 图2是表示无线电力传输系统的整体结构的图。在供给设备2中,供给装置5与交流电源6电连接。在供给装置5中,分段线圈7与管理装置8电连接。
[0036] 供给装置5包括设置于管理装置8的结构和设置于分段线圈7的结构。供给装置5具备送电装置10、送电电子控制单元(送电ECU)110、第一通信装置120、第二通信装置130及异物检测装置140。
[0037] 送电装置10包括与交流电源6连接的电路。送电装置10具备功率因子收集电路(PFC电路)210、逆变器(INV)220、滤波电路230及送电侧谐振电路240。
[0038] PFC电路210改善从交流电源6输入的交流电力的功率因数,将该交流电力变换为直流电力并输出到逆变器220。该PFC电路210包括AC/DC转换器。PFC电路210与交流电源6电连接。
[0039] 逆变器220将从PFC电路210输入的直流电力转换为交流电力。逆变器220的各开关元件由绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等构成,根据来自送电ECU110的控制信号进行开关动作。例如,逆变器220的驱动频率为85kHz。逆变器220将转换后的交流电力输出到滤波电路230。
[0040] 滤波电路230去除从逆变器220输入的交流电流中包含的噪声,将去除了噪声的交流电力供给到送电侧谐振电路240。滤波电路230是组合了线圈和电容器的LC滤波器。例如,滤波电路230由将两个线圈和一个电容器配置成T形的T型滤波器构成。PFC电路210、逆变器220和滤波电路230构成送电装置10的电力转换部12。
[0041] 送电侧谐振电路240是将从滤波电路230供给的交流电力以非接触方式传输到受电装置20的送电部。当从滤波电路230向送电侧谐振电路240供给交流电力时,在初级线圈11中流过电流,产生用于送电的磁场。
[0042] 送电侧谐振电路240具备初级线圈11和谐振电容器。初级线圈11是送电线圈。该谐振电容器与初级线圈11的一端串联连接,调整送电侧谐振电路的谐振频率。该共振频率为10kHz~100GHz,优选为85kHz。例如送电装置10构成为送电侧谐振电路240的谐振频率与逆变器220的驱动频率一致。送电侧谐振电路240构成送电装置10的初级装置13。
[0043] 送电装置10具备电力转换部12和初级装置13。电力转换部12包括PFC电路210、逆变器220和滤波电路230。初级装置13包括送电侧谐振电路240。送电装置10具有电力转换部12设置于管理装置8、初级装置13设置于分段线圈7的结构。
[0044] 在供给装置5中,送电装置10的电力转换部12、送电ECU110及第一通信装置120设置于管理装置8,送电装置10的初级装置13、第二通信装置130及异物检测装置140设置于分段线圈7。
[0045] 送电ECU110是控制供给装置5的电子控制装置。送电ECU110具备处理器和存储器。处理器由中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等构成。存储器是主存储装置,由随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等构成。送电ECU110将保存于存储部的程序加载到存储器(主存储装置)的作业区域并执行,通过程序的执行来控制各构成部等,由此实现与预定的目的相符的功能。存储部由擦除可编程ROM(EPROM)、硬盘驱动器(HDD)及可移动介质等记录介质构成。作为可移动介质,可列举通用串行总线存储器(USB存储器)、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)和蓝光(Blu‑ray,注册商标)盘(BD)这样的盘记录介质。在存储部中能够存储操作系统(OS)、各种程序、各种表、各种数据库等。来自各种传感器的信号被输入到送电ECU110。来自异物检测装置140的信号被输入到送电ECU110。并且,送电ECU110基于从各种传感器输入的信号执行各种控制。
[0046] 例如,送电ECU110执行调整送电用电力的电力控制。在电力控制中,送电ECU110控制送电装置10。送电ECU110为了控制从电力转换部12向初级装置13供给的电力而向电力转换部12输出控制信号。送电ECU110控制PFC电路210所包含的开关元件来调整送电用电力,并且控制逆变器220所包含的开关元件来调整送电用电力。
[0047] 另外,送电ECU110执行控制与车辆3的通信的通信控制。在通信控制中,送电ECU110控制第一通信装置120和第二通信装置130。
[0048] 第一通信装置120是进行广域无线通信的地面侧的通信装置。第一通信装置120与正在道路4上行驶的车辆3中的接近D‑WPT充电站点之前的车辆3之间进行无线通信。接近D‑WPT充电站点之前的状态是指车辆3位于与供给装置5之间无法进行窄域无线通信的位置。
[0049] 广域无线通信是通信距离为10米至10公里的通信。广域无线通信是通信距离比窄域无线通信长的通信。作为广域无线通信,能够使用通信距离长的各种无线通信。例如依据由3GPP(注册商标)、IEEE制定的4G、LTE、5G、WiMAX等通信标准的通信被用于广域无线通信。在无线电力传输系统1中,利用广域无线通信,从车辆3向供给装置5发送与车辆识别信息(车辆ID)相关联的车辆信息。
[0050] 第二通信装置130是进行窄域无线通信的地面侧的通信装置。第二通信装置130与正在道路4上行驶的车辆3中的接近或进入D‑WPT充电站点的车辆3之间进行无线通信。接近D‑WPT充电站点的状态是指车辆3位于能够与供给装置5之间进行窄域无线通信的位置。
[0051] 窄域无线通信是通信距离小于10米的通信。窄域无线通信是通信距离比广域无线通信短的通信。作为窄域无线通信,能够使用通信距离短的各种近距离无线通信。例如依据由IEEE、ISO、IEC等制定的任意的通信标准的通信被用于窄域无线通信。作为一例,Wi‑Fi(注册商标)、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等用于窄域无线通信。或者,作为用于进行窄域无线通信的技术,也可以使用射频识别(RFID)、专用短程通信(DSRC)等。在无线电力传输系统1中,利用窄域无线通信,将车辆识别信息等从车辆3发送至供给装置5。
[0052] 异物检测装置140检测存在于初级线圈11的上方的金属异物、生物体等。异物检测装置140例如由设置于地面的传感器线圈、摄像装置等构成。异物检测装置140用于发挥无线电力传输系统1中的异物检测功能(foreign object detection:FOD)、生物体保护功能(living object protection:LOP)。
[0053] 在供给装置5中,送电装置10的结构被分开配置为分段线圈7和管理装置8,并且三个分段线圈7与一个管理装置8连接。送电装置10构成为一个逆变器向三个送电侧谐振电路240供给电力。另外,在供给装置5中,来自各分段线圈7的信号被输入到管理装置8。来自设置在第一分段线圈中的第二通信装置130和异物检测装置140的信号被输入到送电ECU110。
同样地,来自设置在第二分段线圈中的第二通信装置130和异物检测装置140的信号被输入到送电ECU110。来自设置在第三分段线圈中的第二通信装置130和异物检测装置140的信号被输入到送电ECU110。送电ECU110能够基于从各分段线圈7输入的信号来掌握各分段线圈7的状态。
[0054] 车辆3包括受电装置20、充电继电器310、蓄电池320、车辆ECU330、第三通信装置340、第四通信装置350和全球定位系统接收器(GPS接收器)360。
[0055] 受电装置20将从送电装置10接受的电力向蓄电池320供给。受电装置20经由充电继电器310与蓄电池320电连接。受电装置20具备受电侧谐振电路410、滤波电路420及整流电路430。
[0056] 受电侧谐振电路410是接收从送电装置10以非接触方式传输的电力的受电部。受电侧谐振电路410由具备次级线圈21和谐振电容器的受电侧谐振电路构成。次级线圈21是接收从初级线圈11以非接触方式传输的电力的受电线圈。该谐振电容器与次级线圈21的一端串联连接,调整受电侧谐振电路410的谐振频率。受电侧谐振电路410的谐振频率被确定为与送电侧谐振电路240的谐振频率一致。
[0057] 受电侧谐振电路410的谐振频率与送电侧谐振电路240的谐振频率相同。因此,若在受电侧谐振电路410与送电侧谐振电路240对置的状态下由送电侧谐振电路240产生磁场,则磁场的振动传递至受电侧谐振电路410。初级线圈11和次级线圈21成为谐振状态。当由于电磁感应而在次级线圈21中流过感应电流时,在受电侧谐振电路410中产生感应电动势。这样,受电侧谐振电路410接收从送电侧谐振电路240以非接触方式传输的电力。并且,受电侧谐振电路410将从送电侧谐振电路240接收到的电力供给到滤波电路420。受电侧谐振电路410构成受电装置20的次级装置22。
[0058] 滤波电路420去除从受电侧谐振电路410输入的交流电流中包含的噪声,将去除了噪声的交流电力输出到整流电路430。滤波电路420是组合了线圈和电容器的LC滤波器。例如,滤波电路420由将两个线圈和一个电容器配置成T形的T型滤波器构成。
[0059] 整流电路430将从滤波电路420输入的交流电力转换为直流电力并输出到蓄电池320。整流电路430例如由全桥连接有四个二极管作为整流元件的全桥电路构成。整流电路
430的各二极管与开关元件并联连接。整流电路430的各开关元件由IGBT构成,根据来自车辆ECU330的控制信号进行开关动作。整流电路430将变换后的直流电力供给到蓄电池320。
滤波电路420和整流电路430构成受电装置20的电力转换部23。
[0060] 受电装置20具备次级装置22和电力转换部23。次级装置22包括受电侧谐振电路410。电力转换部23包括滤波电路420和整流电路430。
[0061] 充电继电器310设置在整流电路430与蓄电池320之间。充电继电器310的开闭状态由车辆ECU330控制。在送电装置10对蓄电池320充电时,充电继电器310被控制为闭合状态。在充电继电器310为闭合状态的情况下,整流电路430与蓄电池320之间以能够通电的方式连接。在充电继电器310为断开状态的情况下,整流电路430与蓄电池320之间被切断为不能通电。例如在充电继电器310处于断开状态的情况下,车辆3不进行供电要求。
[0062] 蓄电池320是能够充电的直流电源,例如由锂离子电池、镍氢电池等构成。蓄电池320蓄积从送电装置10向受电装置20供给的电力。另外,蓄电池320能够向车辆3的行驶用马达供给电力。蓄电池320经由功率控制单元(PCU)与行驶用马达电连接。PCU是将蓄电池320的直流电力转换为交流电力并供给至行驶用马达的电力转换装置。PCU的各开关元件由IGBT构成,根据车辆ECU330等的控制信号进行开关动作。
[0063] 车辆ECU330是控制车辆3的电子控制装置。车辆ECU330具有与送电ECU110相同的硬件结构。来自搭载于车辆3的各种传感器的信号向车辆ECU330输入。另外,向车辆ECU330输入GPS接收机360接收到的定位信号。车辆ECU330能够从GPS接收器360获取车辆3的当前位置信息。并且,车辆ECU330基于从各种传感器输入的信号执行各种控制。
[0064] 例如车辆ECU330执行从初级线圈11向次级线圈21以非接触方式传输电力并将次级线圈21接受到的电力蓄积于蓄电池320的非接触充电控制。在非接触充电控制中,车辆ECU330控制整流电路430、充电继电器310、第三通信装置340和第四通信装置350。非接触充电控制包括控制充电用电力的电力控制和控制与供给装置5之间的通信的通信控制。在电力控制中,车辆ECU330控制包含于整流电路430的开关元件,调整从受电装置20向蓄电池320供给的电力(充电用电力)。在通信控制中,车辆ECU330控制第三通信装置340和第四通信装置350。
[0065] 第三通信装置340是进行广域无线通信的车辆侧的通信装置。第三通信装置340在正在道路4上行驶的车辆3接近D‑WPT充电站点之前的状态下,与供给装置5的第一通信装置120之间进行无线通信。广域无线通信是双向无线通信。第一通信装置120与第三通信装置
340之间的通信通过高速无线通信进行。
[0066] 第四通信装置350是进行窄域无线通信的车辆侧的通信装置。第四通信装置350在车辆3接近或进入D‑WPT充电站点的状态下,与供给装置5的第二通信装置130之间进行无线通信。窄域无线通信是单向无线信令。单向无线信令是点对点信令(P2PS)。P2PS用于在配对、对位检查、磁耦合检查、电力传输的执行、电力传输的结束的各活动中,从车辆3向供给装置5通知车辆识别信息。另外,P2PS能够用作横向的对位检查的手段(Alignment check)。横向是指车道的宽度方向,是指车辆3的宽度方向。
[0067] GPS接收器360基于从多个定位卫星获得的定位信息来检测车辆3的当前位置。由GPS接收器360检测到的车辆3的当前位置信息被发送到车辆ECU330。
[0068] 此外,供给装置5的滤波电路230也可以不包含于分段线圈7,而包含于管理装置8。即,滤波电路230也可以设置在道路4的旁边。在该情况下,电力转换部12包括PFC电路210、逆变器220及滤波电路230,初级装置13包括送电侧谐振电路240。
[0069] 另外,滤波电路230可以针对初级线圈11单独设置,或者也可以一并设置于多个初级线圈11。
[0070] 另外,滤波电路230不限定于T型滤波器,例如也可以是线圈与电容器串联连接的带通滤波器。这对于车辆3的滤波电路420也是同样的。
[0071] 另外,在送电装置10中,在逆变器220与多个初级线圈11连接的基础上,切换成为通电对象的初级线圈11的切换开关可以设置于各个初级装置13。该切换开关可以设置于道路4旁边的管理装置8,也可以设置于初级线圈11的附近。
[0072] 另外,送电侧谐振电路240不限定于初级线圈11与谐振电容器串联连接的结构。初级线圈11和谐振电容器可以并联连接,或者可以是并联和串联的组合。总之,送电侧谐振电路240只要构成为送电侧谐振电路240的谐振频率与逆变器220的驱动频率一致即可,其构成要素的连接关系没有特别限定。这对于车辆3的受电侧谐振电路410也是同样的。
[0073] 另外,逆变器220的驱动频率不限于85kHz,也可以是85kHz附近的频率。总之,逆变器220的驱动频率可以是包含85kHz的预定的频带。
[0074] 另外,送电装置10也可以是对PFC电路210的输出侧电力线(直流电力线)连接了多个逆变器220的结构。
[0075] 另外,异物检知装置140不限于地面侧,也可以设置于车辆3侧。例如能够构成为在车辆3侧的异物检测装置检测到存在于初级线圈11的上方的异物、生物体等的情况下,停止供电要求直至车辆3通过该初级线圈11。
[0076] 另外,在无线电力传输系统1中,在利用窄域无线通信从车辆3向供给装置5发送的信息中,除了车辆识别信息之外,还包括供电要求、供电电力要求值等。供电要求是表示要求来自初级线圈11的电力传输的信息。供电电力要求值是从供给装置5向车辆3传送的电力量的要求值。车辆ECU330能够基于蓄电池320的SOC来算出供电电力要求值。
[0077] 另外,无线电力传输系统1不限于从地面向车辆3的供电方法,也能够实现从车辆3向地面的供电方法。在该情况下,整流电路430置换为逆变器,能够实现电力供给、受电时的整流。
[0078] 图3是用于说明无线电力传输系统中的广域无线通信的示意图。
[0079] 在无线电力传输系统1中,车辆3能够与服务器30通信,并且供给装置5能够与服务器30通信。服务器30连接到网络40,并且能够经由网络40与多个车辆3和多个供给装置5通信。网络40由互联网等公共通信网即广域网(WAN)、移动电话的电话通信网等构成。
[0080] 车辆3通过使用了第三通信装置340的广域无线通信与网络40连接。车辆3向服务器30发送信息,并接收来自服务器30的信息。
[0081] 供给装置5通过使用了第一通信装置120的广域无线通信与网络40连接。供给装置5向服务器30发送信息,并接收来自服务器30的信息。
[0082] 服务器30处理与车辆3和供给装置5之间的无线电力传输相关的信息。服务器30具备通信装置和控制装置。该控制装置具有与送电ECU110相同的硬件结构。服务器30基于从车辆3接收到的信息和从供给装置5接收到的信息来制作与无线电力传输相关的各种列表。而且,服务器30基于各种列表,在必要的时机向必要的车辆3及供给装置5提供与无线电力传输相关的必要的信息。在无线电力传输系统1中,能够利用广域无线通信进行经由服务器
30的车辆3与供给装置5之间的通信。行驶中的车辆3将车辆识别信息(车辆ID)发送至服务器30,服务器30将与车辆识别信息相关联的车辆信息发送至供给装置5。
[0083] 图4是示出送电ECU的功能结构的框图。送电ECU110包括第一通信控制部510、第二通信控制部520和送电控制部530。
[0084] 第一通信控制部510执行控制第一通信装置120的第一通信控制。第一通信控制控制供给装置5侧的广域无线通信,控制使用了第一通信装置120的供给装置5的通信。即,第一通信控制对供给装置5中的管理装置8的通信进行控制。第一通信控制控制供给装置5与网络40之间的通信,并且控制经由网络40的供给装置5与服务器30之间的通信。第一通信控制部510是供电设备通信控制器(SECC)。
[0085] 第二通信控制部520执行控制第二通信装置130的第二通信控制。第二通信控制控制供给装置5侧的窄域无线通信,控制使用了第二通信装置130的供给装置5的通信。即,第二通信控制对供给装置5中的分段线圈7的通信进行控制。第二通信控制作为不经由网络40的通信,控制供给装置5与车辆3之间的通信。第二通信控制部520是主要设备通信控制器(PDCC)。
[0086] 送电控制部530执行控制送电装置10的送电控制。送电控制控制送电用电力,控制送电装置10的电力转换部12。送电控制部530执行控制PFC电路210和逆变器220的电力控制。
[0087] 图5是表示车辆ECU的功能结构的框图。车辆ECU330具备第三通信控制部610、第四通信控制部620及充电控制部630。
[0088] 第三通信控制部610执行控制第三通信装置340的第三通信控制。第三通信控制控制车辆3侧的广域无线通信,控制使用了第三通信装置340的车辆3的通信。第三通信控制控制车辆3与网络40之间的通信,并且控制经由网络40的车辆3与服务器30之间的通信。第三通信控制部610是EV通信控制器(EVCC)。
[0089] 第四通信控制部620执行控制第四通信装置350的第四通信控制。第四通信控制控制车辆3侧的窄域无线通信,控制使用了第四通信装置350的车辆3的通信。第四通信控制作为不经由网络40的通信,控制车辆3与供给装置5之间的通信。第四通信控制部620是次级设备通信控制器(SDCC)。
[0090] 充电控制部630执行控制受电装置20和充电继电器310的充电控制。充电控制包括控制次级装置22中的受电电力的电力控制和控制次级装置22与蓄电池320的连接状态的继电器控制。充电控制部630执行控制整流电路430的电力控制。充电控制部630执行切换充电继电器310的开闭状态的继电器控制。
[0091] 在这样构成的无线电力传输系统1中,在确立了车辆3与供给装置5之间的无线通信的状态下,进行从供给装置5向车辆3的无线电力传输。在通过无线通信进行了车辆3与供给装置5的配对的状态下,以非接触方式从地面侧的初级线圈11向车辆侧的次级线圈21传输电力。并且,在车辆3中进行将次级线圈21接受到的电力向蓄电池320供给的充电控制。
[0092] 接下来,参照图6说明电力传输过程(D‑WPT过程)。电力传输过程被构造为多个活动的链,并且是从状态和对应的转变导出的过程。
[0093] 图6是用于说明电力传输过程的图。图6示出了用于说明电力传输过程的基本活动。图6所示的粗箭头表示转变线。无线电力传输系统1在电力传输过程中的状态由构成电力传输过程的活动来表示。
[0094] 构成电力传输过程的活动包括作为进行电力传输的阶段的活动的电力传输服务会话(D‑WPT服务会话A70)、进行电力传输之前的阶段的活动及进行电力传输之后的阶段的活动。活动能够根据供给装置5与车辆3之间的通信的有无,将其动作主体分开进行说明。活动分为仅表示无通信的供给装置5侧的状态的活动、仅表示无通信的车辆3侧的状态的活动及表示有通信的供给装置5和车辆3双方的状态的活动。
[0095] 如图6所示,活动包括:主电源处于接通状态(Master power On)A10、准备(Preparation)A20、等待来自车辆3的要求(Waiting for D‑WPT service request)A30、主电源处于接通状态(Master power On)A40、准备(Preparation)A50、通信设定(Communication setup)及D‑WPT服务的要求(Request D‑WPT service)A60、D‑WPT服务会话(D‑WPT service session)A70、D‑WPT服务会话的结束(Terminate D‑WPT service session)A80。
[0096] 准备A20是供给装置5的准备状态。在准备A20中,供给装置5不与车辆3通信地进行电路的启动和安全确认。供给装置5在主电源成为接通状态A10时转变为准备A20的状态。然后,在准备A20中供给装置5启动电路而确认到安全的情况下,状态转移到等待来自车辆3的要求(Waiting for D‑WPT service request)A30。另一方面,在供给装置5存在问题的情况下,供给装置5通过广域无线通信向车辆3通知表示无法利用无线电力传输系统1的信息(不可利用通知)。第一通信装置120向车辆3发送不可利用通知。
[0097] 准备A50是车辆3的准备状态。在准备A50中,车辆3不与供给装置5通信地进行电路的启动和安全确认。车辆3在主电源成为接通状态A40时转变为准备A50的状态。然后,在准备A50中车辆3启动电路而确认到安全的情况下,状态转变为通信设定(Communication setup)及D‑WPT服务的要求(Request D‑WPT service)A60。另一方面,在车辆3存在问题的情况下,车辆3不开始广域无线通信,不进行D‑WPT过程中的以后的序列。
[0098] 通信设定及D‑WPT服务的要求A60由车辆ECU330开始。在通信设定及D‑WPT服务的要求A60中,车辆ECU330开始广域无线通信。首先,当车辆3从准备A50转变为通信设定和D‑WPT服务的要求A60时,第三通信装置340发送D‑WPT服务的要求信号。第三通信装置340与车辆3预定进入或进入的D‑WPT充电站点所对应的第一通信装置120进行无线通信。通信对象的第一通信装置120基于车辆3的当前位置与D‑WPT充电站点的位置的相对位置关系来选择。在供给装置5侧,在来自车辆3的要求等待A30的状态下,当第一通信装置120接收到D‑WPT服务的要求信号时,状态转变为通信设定及D‑WPT服务的要求A60。广域无线通信和P2PS通信的各种信息使用车辆识别信息而链接。图7示出通信设定和D‑WPT服务要求A60的处理序列。
[0099] 图7是表示在车辆与供给装置之间实施使用广域无线通信的通信的情况的时序图。车辆3将车辆信息发送到服务器30(S11)。在S11中,车辆3的第三通信装置340将车辆信息发送到服务器30。车辆信息包括车辆识别信息、受电装置20的各种参数、车辆3的当前位置信息及要求电力。车辆ECU330基于蓄电池320的SOC(State Of Charge:充电状态)来算出要求电力。在S11中,车辆ECU330每隔预定时间从第三通信装置340发送车辆信息。预定时间根据从车辆3的当前位置到D‑WPT充电站点的起点的距离来设定。从车辆3到D‑WPT充电站点的起点的距离越短,则预定时间的间隔越短。
[0100] 服务器30在接收到来自车辆3的车辆信息时,基于车辆信息所包含的车辆3的当前位置信息,确定位于供给装置5的附近区域内的车辆3的车辆识别信息(S12)。在S12中,服务器30基于车辆3的当前位置信息和供给装置5的位置信息,确定距供给装置5位于预定的附近区域内的车辆3。附近区域例如设定为500米以内的区域。
[0101] 服务器30在确定了车辆3的车辆识别信息时,将车辆信息发送至供给装置5(S13)。在S13中,服务器30的发送装置将车辆信息发送至供给装置5。
[0102] 供给装置5在接收到来自服务器30的车辆信息时,进行车辆识别信息向识别信息列表的登记/删除(S14)。在S14中,送电ECU110在识别信息列表中登记/删除车辆识别信息,使得与车辆信息相关联的车辆识别信息成为不会过与不足地登记在识别信息列表中的状态。
[0103] 供给装置5在进行车辆识别信息向识别信息列表的登记/删除时,将登记于识别信息列表的车辆识别信息向服务器30发送(S15)。在S15中,供给装置5的第一通信装置120向服务器30发送车辆识别信息。
[0104] 然后,服务器30在接收到来自供给装置5的车辆识别信息时,向与识别信息列表中登记的车辆识别信息对应的车辆3发送列表登记通知(S16)。在S16中,服务器30的通信装置向车辆3发送列表登记通知。列表登记通知是表示车辆识别信息登记于识别信息列表的意思的通知,包括供给装置5的识别信息和供给装置5的位置信息。
[0105] 这样,若车辆3开始广域无线通信而供给装置5与车辆3均成为通信设定及D‑WPT服务的要求A60的状态,则基于广域无线通信的通信设定成功。通过该通信设定的成功,状态转变为D‑WPT服务会话(D‑WPT service session)A70。
[0106] 返回图6。D‑WPT服务会话A70在供给装置5与车辆3之间确立了通信连接的状态下,从供给装置5的送电侧谐振电路240向车辆3的受电侧谐振电路410以非接触方式传输电力。D‑WPT服务会话A70从通信设置成功开始,并且在通信结束时结束。在D‑WPT服务会话A70的状态下,当通信结束时,状态转变为D‑WPT服务会话的结束(Terminate D‑WPT service session)A80。
[0107] 在D‑WPT服务会话的结束A80中,车辆3结束与供给装置5的广域无线通信。车辆3和供给装置5能够接收D‑WPT服务会话A70的结束的触发。然后,车辆ECU330在第三通信装置340接收到下一个通知(D‑WPT服务的要求信号)之前,不对次级装置22和车辆3开始D‑WPT。
[0108] 在此,说明D‑WPT服务会话A70的详细活动。
[0109] D‑WPT服务会话A70包括兼容性检查(Compatibility check)和服务认证(Service authentication)A110、详细的对位(Fine Positioning)A120、配对(Pairing)和对位检查(Alignment check)A130、磁耦合检查(Magnetic Coupling Check)A140、电力传输的执行(Perform Power Transfer)A150、待机(Stand‑by)A160及电力传输的结束(Power transfer terminated)A170。
[0110] 说明兼容性检查和服务认证A110。在通信设定成功之后,车辆ECU330和送电ECU110确认初级装置13与次级装置22具有互换性。在供给装置5侧,基于与通过通信获取到的车辆识别信息相关联的信息来进行兼容性检查。作为检查项目,可举出次级装置22的最低地面高度、受电侧谐振电路410的形状类型、次级装置22的电路拓扑、次级装置22的自谐振频率、次级线圈21的数量等。
[0111] 在兼容性检查和服务认证A110中,首先,车辆3从第三通信装置340向供给装置5发送受电装置20的兼容性信息(Compatibility Information)。受电装置20的兼容性信息通过广域无线通信发送。供给装置5的第一通信装置120接收来自车辆3的受电装置20的兼容性信息。然后,供给装置5的第一通信装置120将送电装置10的兼容性信息发送到车辆3。送电装置10的兼容性信息通过广域无线通信来发送。车辆3的第三通信装置340接收来自供给装置5的送电装置10的兼容性信息。这些兼容性信息能够通过经由网络40及服务器30的广域无线通信而在车辆3与供给装置5之间被发送接收。
[0112] 车辆3向供给装置5发送的兼容性信息的要素包括车辆识别信息、WPT电力等级(WPT Power Classes)、间隙等级(Air Gap Class)、WPT驱动频率(WPT Operating Frequencies)、WPT频率调整、WPT类型(WPT Type)、WPT电路拓扑(WPT Circuit Topology)、详细的对位方法(Fine Positioning Method)、配对方法(Pairing Method)、对位方法(Alignment Method)、电力调整功能的有无信息等。
[0113] 在供给装置5向车辆3发送的兼容性信息的要素中,包含供给装置识别信息、WPT电力等级、间隙等级、WPT驱动频率、WPT频率调整、WPT类型、WPT电路拓扑、详细的对位方法、配对方法、对位方法、电力调整功能的有无信息等。
[0114] 对各要素名进行详细说明。此外,对从车辆3向供给装置5发送的兼容性信息的各要素进行说明,省略从供给装置5向车辆3发送的兼容性信息中的与从车辆3向供给装置5发送的兼容性信息重复的说明。
[0115] 间隙等级是表示次级装置22能够受电的间隙等级的信息。WPT电力等级是表示次级装置22能够受电的电力等级的信息。WPT驱动频率是表示次级装置22接受的受电电力的频率的信息。WPT频率调整是表示可否调整驱动频率的信息。WPT类型是表示受电侧谐振电路410的形状类型的信息,表示次级线圈21的线圈形状。作为表示WTP类型的部件,有圆形、螺线管等。WPT电路拓扑是表示次级线圈21与谐振电容器的连接结构的信息。WTP电路拓扑包括串联和并联。详细的对位方法是表示在进行对位时以怎样的方法实施对位的信息。配对方法是实施车辆3确定供给装置5的配对的方法。对位方法表示在送电开始前进行次级装置22及初级装置13的相对位置确认的方法。
[0116] 对详细的对位A120进行说明。车辆3在配对及对位检查A130之前,或者与这些活动并行地进行详细的对位A120。车辆ECU330在判断为车辆3接近或进入了设置有供给装置5的区域(D‑WPT充电站点)时,开始详细的对位A120。
[0117] 车辆ECU330引导车辆3,在确立用于无线电力传输的充分的磁耦合的范围内进行初级装置13与次级装置22的对位。
[0118] 详细的对位A120基本上在车辆3侧手动或自动地进行。详细的对位A120能够与ADAS(自动驾驶辅助系统)协作。
[0119] 并且,详细的对位A120的活动持续至车辆3离开D‑WPT充电站点或状态变化为通信结束为止,能够基于通过广域无线通信从供给装置5向车辆3发送的对位信息来执行。该通信结束是D‑WPT服务会话的结束A80。
[0120] 对配对及对位检查(Pairing/Alignment check)A130进行说明。在此,分开说明配对(Pairing)和对位检查(Alignment check)。
[0121] 对配对进行说明。进行窄域无线通信的P2PS接口保证初级装置13与次级装置22唯一地配对。配对状态的过程如下。
[0122] 首先,车辆ECU330识别车辆3接近或进入了D‑WPT充电站点。例如,车辆ECU330具有包含D‑WPT充电站点的地图信息,与由GPS接收机360得到的本车辆的位置信息进行比较,通过其直线距离等来识别接近或进入。车辆3通过广域无线通信向服务器30发送接近了哪个D‑WPT充电站点。总之,第三通信装置340向云通知表示车辆3接近了某个D‑WPT充电站点的信号。而且,在车辆ECU330识别到车辆3向D‑WPT充电站点的接近或进入的情况下,第四通信装置350为了初级装置13与次级装置22的配对而以一定的间隔开始调制信号的发送。
[0123] 另外,供给装置5也可以使用通过广域无线通信从服务器30取得的信息,识别车辆3接近或进入了D‑WPT充电站点。服务器30将在各D‑WPT充电站点接近来的车辆3的车辆识别信息分配给与该车道相应的供给装置5。供给装置5只要参照由服务器30缩减了数量的车辆识别信息即可,因此能够在短时间内进行认证处理。在供给装置5识别为车辆3正在接近D‑WPT充电站点的情况下,第二通信装置130成为待机模式。在待机模式下,等待接收来自车辆
3的第四通信装置350的调制信号。该调制信号包括车辆识别信息。
[0124] 当第二通信装置130接收到来自车辆3的调制信号时,供给装置5将通过窄域无线通信接收到的车辆识别信息与根据与前往D‑WPT充电站点的多个车辆3的广域无线通信的结果而得到的识别信息列表中的车辆识别信息进行比较。通过该比较,供给装置5识别车辆3。
[0125] 车辆ECU330当识别到车辆3处于D‑WPT充电站点外时,停止从第四通信装置350发送调制信号。车辆ECU330能够基于地图信息和本车辆的位置信息来判定是否通过了D‑WPT充电站点。
[0126] 供给装置5在判断为车辆3未在D‑WPT车道上行驶的情况下、或者判断为车辆3未接近D‑WPT充电站点的情况下,停止来自第四通信装置350的调制信号的待机。
[0127] 对初级装置13执行配对,直到车辆3离开D‑WPT充电站点或者状态变更为通信结束为止。当配对(Pairing)完成时,状态转变为对位检查(Alignment check)。
[0128] 对对位检查进行说明。对位检查的目的在于确认初级装置13与次级装置22之间的横向的距离处于允许范围内。对位检查使用窄域无线通信(P2PS)来进行。
[0129] 对位检查在车辆3离开D‑WPT充电站点或状态变为通信结束之前,基于P2PS继续执行。对位检查的结果能够通过广域无线通信从第一通信装置120发送到第三通信装置340。
[0130] 对磁耦合检查A140进行说明。在磁耦合检查A140中,供给装置5确认磁耦合状态,确认次级装置22存在于容许范围内。当磁耦合检查A140结束时,状态转变到电力传输的执行A150。
[0131] 说明电力传输的执行A150。在该状态下,供给装置5进行向受电装置20的电力传输。为了MF‑D‑WPT的有用性和受电装置20及蓄电池320的保护,送电装置10和受电装置20需要具备控制传输电力(送电电力和受电电力)的能力。更大的电力传输有助于在不对受电装置20进行静态无线充电和导电性充电的情况下延长其移动距离。然而,蓄电池320的容量根据车辆3的车型而不同,驱动用电力需求有时会急剧变动。作为该急剧的变动,可举出急剧的再生制动。在D‑WPT充电站点行驶中实施再生制动的情况下,再生制动优先,因此除了再生电力之外,来自受电装置20的受电电力也向蓄电池320供给。在该情况下,为了保护蓄电池320免于过充电,需要调整受电装置20的传输电力。
[0132] 尽管需要电力控制,但在该状态下,在供给装置5与受电装置20之间不会重新开始通信。这是因为通信可能由于不稳定性和等待时间而损害电力控制中的响应和精度。因此,供给装置5和受电装置20基于到该状态为止的已知的信息,进行电力传输及其控制。
[0133] 供给装置5预先使用广域无线通信,针对从第三通信装置340发送来的电力要求,增加磁耦合检查的传输电力。供给装置5将电流及电压的变动保持在该范围内,并且尝试在转变中传输的电力的最大化。
[0134] 受电装置20基本上不进行任何控制,接受来自送电装置10的送电电力。然而,受电装置20在根据充电状态、车辆3的驱动用电力需求而变动的蓄电池320的额定电力等送电电力超过了限制的情况、正在超过的情况下开始控制。另外,车辆ECU330中的电力控制还要求应对广域无线通信中的误动作。该误动作导致初级装置13中的电力控制对象与来自第三通信装置340的要求的矛盾及电力传输中途的受电装置20、蓄电池320的突然故障。受电装置20控制在由第一通信装置120通知的电力要求率下传送的电力。
[0135] 电力要求基于车辆3及初级装置13的WPT电路拓扑、几何、接地间隙、EMC(电磁兼容性)等兼容性检查信息来决定。磁场根据这些规格而不同,需要在满足EMC的范围内传输电力。
[0136] 送电ECU110中的电力控制和受电装置20可能彼此干扰。特别是在供给装置5要通过广域无线通信实现比受电装置20中的最新的电力限制大的电力要求的情况下,有可能发生干扰。作为该例子,可举出车辆3中的比较小的蓄电池320中的急剧的再生控制。如果可能,则优选供给装置5能够检测电源控制目标与限制的不匹配,为了消除该不匹配而能够调整电力传输。
[0137] 例如,在由异物检测装置140检测到初级装置13上的异物的情况下、或者由于次级装置22的对位不良而磁耦合的耦合系数变低的情况下等,若在次级装置22依然位于初级装置13上的期间电力传输被短时间中断,则状态转变为待机(Stand‑by)A160。此外,在车辆3设置有异物检测装置的情况下,也可以在车辆3侧检测异物。
[0138] 当次级装置22通过初级装置13的上方时,状态转变为电力传输的结束A170。在该情况下,两个装置间的磁耦合变弱,因此传输的电力变少。供给装置5能够通过监视传输电力来检测磁耦合变弱的情况,因此供给装置5基本上决定向电力传输的结束A170的状态转变,之后,为了停止电力传输而开始降低电压。
[0139] 说明待机A160。在该状态下,若由于某种理由而电力传输被短时间中断,在车辆3及供给装置5双方中完成D‑WPT的准备,则状态返回到电力传输的执行A150。当存在中断电力传输的可能性时,状态变为待机A160。
[0140] 说明电力传输的结束A170。在该状态下,供给装置5使所传输的电力减少为零,保持或上传总传输电力、电力传输效率、故障历史等电力传输结果数据。对各数据标注车辆识别信息。最后,供给装置5删除通过了D‑WPT充电站点的车辆3的车辆识别信息。由此,供给装置5能够准备之后对其他车辆进行的配对和电力传输。图8示出电力传输结束A170的处理序列。
[0141] 图8是表示从供给装置向车辆的行驶中供电结束后的动作的时序图。当在车辆3的受电装置20中来自供给装置5的受电结束时(S21),车辆3向服务器30发送受电结束信息(S22)。在S22中,从车辆3的第三通信装置340发送受电结束信息。受电结束信息作为与来自供给装置5的受电相关的信息,例如包括车辆3的车辆识别信息、来自供给装置5的受电电力、受电效率及异常检测结果。
[0142] 供给装置5在实施S21的处理时,结束向车辆3的送电(S23)。S21的处理和S23的处理可以同时实施,也可以不同时实施。当实施S23的处理时,供给装置5向服务器30发送送电结束信息(S24)。在S24中,从供给装置5的第一通信装置120发送送电结束信息。
[0143] 服务器30当接收到来自车辆3的受电结束信息且接收到来自供给装置5的送电结束信息时,进行结束从供给装置5向车辆3的供电的供电结束处理(S25)。在供电结束处理中,基于受电结束信息和送电结束信息,进行从供给装置5向车辆3的供给电力量的算出处理、基于算出的供给电力量的向车辆3的用户的收费处理。
[0144] 另外,车辆3与供电结束处理无关地将车辆信息发送到服务器30(S26)。在S26中,从车辆3的第三通信装置340发送车辆信息。
[0145] 服务器30在实施供电结束处理后接收到来自车辆3的车辆信息时,基于车辆信息来确定位于各供给装置5的附近区域内的车辆3的车辆识别信息(S27)。
[0146] 然后,当在某个供给装置5中已经进行了向某个车辆3的供电结束处理时,服务器30从在S27的处理中确定的该供给装置5的附近区域内的车辆3的车辆识别信息中删除已经进行了供电结束处理的车辆3的车辆识别信息(S28)。
[0147] 之后,服务器30将与被确定为位于各供给装置5的附近区域内的车辆3的车辆识别信息中的、在S28的处理中未被删除的车辆识别信息相关联的车辆信息发送至各供给装置5(S29)。
[0148] 在S29的处理中向各供给装置5发送了车辆信息之后,当供给装置5接收到来自服务器30的车辆信息时,供给装置5进行车辆识别信息向识别信息列表的登记/删除(S30)。S30的处理与图7的S14的处理相同。之后,供给装置5将登记于识别信息列表的车辆识别信息向服务器30发送(S31)。S31的处理与图7的S15的处理相同。
[0149] 然后,服务器30在接收到来自供给装置5的车辆识别信息时,向与识别信息列表中登记的车辆识别信息对应的车辆3发送列表登记通知(S32)。S32的处理与图7的S16的处理相同。
[0150] 其结果,在进行图8所示的处理的情况下,在识别信息列表中针对位于各供给装置5的附近区域内、并且来自该供给装置5的供电未结束、且未进行车辆识别信息的删除要求的车辆3登记有车辆识别信息。并且,车辆3在车辆3的车辆识别信息登记于某个供给装置5的识别信息列表的情况下,接收列表登记通知。因此,车辆ECU330通过接收列表登记通知,能够判别本车辆登记于某一个供给装置5。然后,在车辆3驶出到供给装置5的附近区域外的情况下,从供给装置5的识别信息列表删除该车辆3的车辆识别信息。
[0151] 返回图6。另外,在电力传输的结束A170中,在受电装置20中,不需要为了使传输电力为零而进行任何处理。P2PS接口在车辆3位于D‑WPT车道时被保持为激活,受电装置20的状态为了来自下一个初级装置13的电力传输而自动地转变为配对。如图6所示的转变线那样,状态从电力传输的结束A170转变为配对及对位检查A130。如图6所示,通过预定的转变条件成立,能够从磁耦合检查A140转变为配对及对位检查A130、从电力传输的执行A150转变为配对及对位检查A130。配对可以对多个初级线圈11单独地进行,也可以将多个初级线圈11捆绑而在代表点进行。
[0152] 而且,D‑WPT服务会话A70在没有来自车辆ECU330的D‑WPT要求的情况下、或者从通信设定及D‑WPT服务的要求A60到电力传输的结束A170的一系列的状态被禁止的情况下,转变为D‑WPT服务会话的结束A80,停止第一通信装置120与第三通信装置340之间的广域无线通信。例如,当蓄电池320的充电状态过高时,或者当受电装置20为了连续的电力传输而过热时,D‑WPT停止。这样的不需要的D‑WPT能够仅通过使P2PS接口非激活而无效。然而,通过停止广域无线通信,送电ECU110能够通过终止所确立的广域无线通信来释放车辆3占用的存储器,而不需要D‑WPT。
[0153] 另外,D‑WPT服务会话A70不限于图6所示的转变线那样的转变。当在D‑WPT服务会话A70中完成配对和对位检查A130之后的活动时,在电力传输过程停留在D‑WPT服务会话A70中的条件成立的情况下,则不转变到D‑WPT服务会话的结束A80,并且转变到兼容性检查和服务认证A110。例如在磁耦合检查A140的状态下预定的转变条件成立的情况下,状态能够转变为兼容性检查和服务认证A110。D‑WPT服务会话A70中的各活动的转变由无线电力传输系统1的控制装置控制。无线电力传输系统1的控制装置包括送电ECU110和车辆ECU330。送电ECU110包括作为供给装置5的控制装置的功能。车辆ECU330包括作为受电装置20的控制装置的功能。
[0154] 图9是用于说明在供电车道上行驶的车辆与地面侧的供给装置之间进行的无线通信的图。此外,包括送电ECU110的管理装置8包括设置于道路4的旁边的结构,但在图9中被简化。
[0155] 供电车道100是在道路4的预定区间设置有供给装置5的车道。设置有供给装置5的区间成为供电区间。供电区间是多个分段线圈7在车道方向上排列配置的区间。在各分段线圈7设置有初级线圈11。例如,通过跨数百米设置多个分段线圈7,供电区间形成为数百米的长度。此外,能够将上述的D‑WTP车道替换为供电车道100,能够将上述的D‑WPT充电站点替换为供电区间。
[0156] 在无线电力传输系统1中,由一个供给装置5形成的供电区间成为一个供电区间。在一个供给装置5上电连接有一个交流电源6。供给装置5的可供给电力根据交流电源6的电力来决定。换言之,供给装置5的可供给电力有限。因此,供给装置5调整向在供电车道100上行驶的车辆3的供给电力的分配。
[0157] 如图9所示,在多个车辆3A、3B正在供电车道100上行驶的情况下,使用广域无线通信从各车辆3A、3B向供给装置5发送要求电力。供给装置5当从正在供电车道100上行驶的车辆3接收到要求电力时,将各车辆3A、3B的要求电力与供给装置5的可供给电力进行比较。供给装置5基于该比较结果来调整每个车辆3的供给电力的分配。供给装置5基于车辆3的体型、蓄电池320的SOC来设定供给电力的分配。供给装置5通过经由服务器30的通信、与车辆3的直接的通信等,能够取得包含车辆3的体型、SOC等的车辆信息。
[0158] 例如,在先行的车辆3A的体型比后续的车辆3B的体型大的情况下,供给装置5以使向车辆3A的供给电力比向车辆3B的供给电力大的方式调整电力的分配。另外,在车辆3A的SOC大于车辆3B的SOC的情况下,供给装置5调整电力的分配,以使得向车辆3A的供给电力小于向车辆3B的供给电力。供给装置5能够综合地判断车辆3的体型、SOC等车辆3的状况来调整向车辆3的供给电力的分配。作为一例,如果是车辆3的体型和SOC,则能够使SOC优先来设定供给电力的分配,通过与体型相应的供给电力的分配来调整最终的供给电力的分配。对于多个车辆3A、3B,能够比较车辆3A和车辆3B各自的状况,调整向车辆3A的分配和向车辆3B的分配。
[0159] 图10是表示供电车道为单车道的情况下的控制流程的流程图。图10所示的控制由供给装置5实施。另外,对图9所示的两台车辆3A、3B在供电车道100上行驶的情况进行说明。
[0160] 供给装置5从正在供电车道100上行驶的各车辆3接收要求电力(S101)。在S101中,由供给装置5接收从正在供电车道100中的比供给装置5靠跟前几百米左右的位置行驶的车辆3使用广域无线通信发送的要求电力。供给装置5从有可能进入自身的供给区间的车辆3接收要求电力。能够发送要求电力的车辆3是搭载有包括次级线圈21的受电装置20的车辆。在图9所示的例子中,供给装置5接收来自车辆3A的要求电力和来自车辆3B的要求电力。
[0161] 供给装置5基于从正在供电车道100上行驶的车辆3接收到的要求电力和交流电源6的电力,来判定要求电力之和是否大于可供给电力(S102)。在S102中,供给装置5算出车辆
3A的要求电力与车辆3B的要求电力之和。另外,供给装置5基于交流电源6的电力来计算可供给电力。该可供给电力的计算可以在S102之前进行,或者也可以在S102中进行。然后,供给装置5将要求电力之和与可供给电力进行比较。
[0162] 在判定为要求电力之和比可供给电力大的情况下(S102:是),供给装置5算出每个车辆3的分配电力(S103)。在S103中,基于车辆3的体型、蓄电池320的SOC等车辆信息和与交流电源6的电力相应的可供给电力,算出向该车辆3分配的分配电力。在图9所示的例子中,供给装置5通过决定供给电力相对于可供给电力的分配,来算出向车辆3A分配的分配电力和向车辆3B分配的分配电力。
[0163] 然后,供给装置5对正在供电车道100上行驶的车辆3通知分配电力(S104)。在S104中,使用广域无线通信,从供给装置5向正在供给区间的近前行驶的车辆3通知分配电力。在该情况下,供给装置5判断为可供给电力小于要求电力,向正在供电车道100上行驶的车辆3通知供给装置5的供给电力不足这一情况。表示供给电力不足的信息可以是表示向车辆3的分配电力的信息自身,也可以是与表示分配电力的信息不同的信息。当实施S104的处理后,该控制例程结束。
[0164] 在判定为要求电力之和不大于可供给电力的情况下(S102:否),供给装置5向正在供电车道100上行驶的车辆3通知关于向车辆3的电力供给没有问题的意思(S105)。在S105中,使用广域无线通信,从供给装置5向正在供给区间的近前行驶的车辆3发送信息。当实施S105的处理后,该控制例程结束。
[0165] 根据这样构成的供给装置5,能够向车辆3通知分配电力。在接收到分配电力的通知的车辆3中,驾驶员通过确认该通知,能够事先识别在接下来要进入的供电区间中供给装置5的供给电力不足这一情况。
[0166] 另外,在对设置有供电车道100的地域施加电力供给的限制的情况下,对交流电源6的电力施加限制,也对能够从供给装置5向车辆3供给的电力施加限制。即使在这样的情况下,供给装置5也构成为能够向在供电车道100上行驶的车辆3适当地分配供给电力。
[0167] 另外,在供电车道100中,多个供给装置5隔开预定间隔地配置,能够设置多个供电区间。例如,能够设置三个供给装置5,形成三个供电区间。在各供给装置5分别设置有交流电源6。并且,各供给装置5在车辆3到达自身的供电区间之前,使用广域无线通信向车辆3通知与供给电力相关的信息。
[0168] 此外,供电车道100不限于单车道,并且可以形成为多个车道。如图11所示,供电车道100包括第一供电车道100A和第二供电车道100B。当车辆3A和车辆3B都在第一供电车道100A上行驶时,第一供电车道100A是当前车道,并且第二供电车道100B是其他车道。
[0169] 在第一供电车道100A设置有第一供给装置5A。第一供给装置5A具有设置于道路4的多个第一分段线圈7A。在第一供给装置5A电连接有第一交流电源6A。第一供给装置5A的可供给电力基于第一交流电源6A的电力来决定。
[0170] 在第二供电车道100B设置有第二供给装置5B。第二供给装置5B具有设置于道路4的多个第二分段线圈7B。在第二供给装置5B电连接有第二交流电源6B。第二供给装置5B的可供给电力基于第二交流电源6B的电力来决定。
[0171] 在第一供电车道100A和第二供电车道100B中,在道路4的车道方向上的相同位置处设置有供电区间。由第一供给装置5A形成的供电区间和由第二供给装置5B形成的供电区间形成于相同的长度、相同的车道方向位置。因此,车辆3能够从第一供电车道100A和第二供电车道100B中的任一方进行供电。
[0172] 图12是表示供电车道为多个车道的情况下的控制流程的流程图。图12所示的控制由供给装置5实施。另外,对图11所示的两台车辆3A、3B在第一供电车道100A上行驶的情况进行说明。
[0173] 供给装置5从正在供电车道100上行驶的各车辆3接收要求电力(201)。在S201中,由第一供给装置5A接收从正在第一供电车道100A中的比第一供给装置5A靠跟前几百米左右的位置行驶的车辆3A、3B使用广域无线通信发送的要求电力。第一供给装置5A从有可能进入自身的供给区间的车辆3接收要求电力。在图11所示的例子中,第一供给装置5A接收来自车辆3A的要求电力和来自车辆3B的要求电力。
[0174] 供给装置5基于从正在供电车道100上行驶的车辆3接收到的要求电力和交流电源6的电力,来判定要求电力之和是否大于可供给电力(S202)。在S202中,第一供给装置5A算出车辆3A的要求电力与车辆3B的要求电力之和。另外,第一供给装置5A基于第一交流电源
6A的电力来计算可供给电力。该可供给电力的计算可以在S202之前进行,或者也可以在S202中进行。然后,第一供给装置5A将要求电力之和与可供给电力进行比较。
[0175] 在判定为要求电力之和比可供给电力大的情况下(S202:是),供给装置5算出向车辆3分配的当前车道中的分配电力和向该车辆3分配的其他车道中的分配电力(S203)。在S203中,基于车辆3的体型、蓄电池320的SOC等车辆信息和与交流电源6的电力相应的可供给电力,算出向该车辆3分配的分配电力。在图11所示的例子中,第一供给装置5A根据在第一供电车道100A上行驶的车辆3A、3B的体型、蓄电池320的SOC等车辆信息及与第一交流电源6A的电力对应的可供给电力,计算第一供电车道100A中的向车辆3A、3B分配的分配电力。第一供给装置5A通过确定供给电力相对于可供给电力的分配,来计算向车辆3A分配的分配电力和向车辆3B分配的分配电力。另外,第二供给装置5B根据正在第一供电车道100A上行驶的车辆3A、3B的体型、蓄电池320的SOC等车辆信息及与第二交流电源6B的电力对应的可供给电力,计算第二供电车道100B中的向车辆3A、3B分配的分配电力。第二供给装置5B通过确定供给电力相对于可供给电力的分配,来计算向车辆3A分配的分配电力和向车辆3B分配的分配电力。第二供给装置5B将计算出的分配电力发送至服务器30。服务器30将从第二供给装置5B接收到的分配电力向第一供给装置5A发送。由第二供给装置5B计算出的分配电力使用广域无线通信,经由服务器30发送至第一供给装置5A。第一供给装置5A通过从服务器
30取得与由第二供给装置5B计算出的分配电力相关的信息,能够取得其他车道中的分配电力。
[0176] 供给装置5判定其他车道中的分配电力是否大于当前车道中的分配电力(S204)。在S204中,第一供给装置5A以车辆3A、3B为对象,判定作为其他车道的第二供电车道100B中的分配电力是否大于作为当前车道的第一供电车道100A中的分配电力。
[0177] 在判定为其他车道中的分配电力比当前车道中的分配电力大的情况下(S204:是),供给装置5向车辆3建议向其他车道移动(S205)。在S205中,第一供给装置5A向在第一供电车道100A上行驶的车辆3A、3B发送建议向第二供电车道100B进行车道变更的信息。该信息的发送通过广域无线通信进行。当实施S205的处理后,该控制例程结束。
[0178] 在判定为其他车道中的分配电力不比当前车道中的分配电力大的情况下(S204:否),供给装置5向在供电车道100上行驶的车辆3通知当前车道中的向车辆3分配的分配电力(S206)。在S206中,向在第一供电车道100A的供给区间的跟前行驶的车辆3通知第一供电车道100A中的分配电力。该通知通过广域无线通信进行。当实施S206的处理后,该控制例程结束。
[0179] 在判定为要求电力之和不大于可供给电力的情况下(S202:否),供给装置5向车辆3通知关于向车辆3的电力供给没有问题的意思(S207)。在S207中,向在第一供电车道100A的供给区间的跟前行驶的车辆3通知没有问题的意思。该通知通过广域无线通信进行。当实施S207的处理后,该控制例程结束。
[0180] 如以上说明的那样,根据实施方式,能够对正在供电车道100上行驶的车辆3事先通知与车辆3的要求电力和地面侧的供给装置5的可供给电力相应的分配电力。在接收到分配电力的通知的车辆3中,驾驶员通过确认该通知,能够事先知道在接下来要进入的供电区间中供给装置5的供给电力不足这一情况。
[0181] 此外,图12所示的S203~S206的处理也可以由服务器30实施。在S202中作出肯定判定的情况下,供给装置5将当前车道及其他车道中的分配电力的计算要求向服务器30发送。服务器30在接收到来自供给装置5的计算要求时,实施S203的处理。在S203中,服务器30基于车辆3的体型、蓄电池320的SOC等车辆信息和与交流电源6的电力相应的可供给电力,算出向该车辆3分配的分配电力。在S204中,服务器30以车辆3A、3B为对象,判定作为其他车道的第二供电车道100B中的分配电力是否大于作为当前车道的第一供电车道100A中的分配电力。然后,在S205中,服务器30将提议向第二供电车道100B进行车道变更的信息发送到在第一供电车道100A上行驶的车辆3A、3B。另外,在S206中,服务器30向在第一供电车道100A的供给区间的跟前行驶的车辆3通知第一供电车道100A中的分配电力。