CN103119829A - 电动汽车的供电***以及用于该***的电动汽车和供电装置 - Google Patents

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Abstract

公开了能够使由供电装置提供电力的电动汽车、和与供电装置进行通信的电动汽车正确地对应的供电***。供电侧控制单元(24)进行控制以使由供电单元(21)提供的电力达到第一电力量Pa，直至供电侧通信单元(23)从车辆侧通信单元(43)接收请求信号为止，而在供电侧通信单元(23)从车辆侧通信单元(43)接收到请求信号后，进行控制以使由供电单元(21)提供的电力达到大于第一电力量Pa的第二电力量Pb。车辆侧通信单元(43)基于由供电装置(2)的供电单元(21)提供的第一电力量Pa起动。

Description

电动汽车的供电***以及用于该***的电动汽车和供电装置
技术领域
本发明涉及以非接触方式从供电装置向电动汽车提供电力的电动汽车的供电***、以及使用于该***的电动汽车和供电装置。
背景技术
作为电动汽车的供电***，已知由电动汽车与以非接触方式向该电动汽车提供电力的供电装置构成的供电***。
电动汽车包括：通信单元，发送请求供电的信号(以下称为“请求信号”)；以及受电单元(受电线圈)，能以非接触方式接受电力的供应。另外，供电装置包括：供电单元(供电线圈)，能以非接触方式提供电力；以及控制单元，根据由电动汽车发送的请求信号进行使供电线圈提供电力的控制。此外，作为现有技术文献，例如已知专利文献1。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]特开2005-73313号公报
发明内容
发明要解决的问题
在以往的供电***中，未考虑在供电装置附近存在多个电动汽车的情况。
因此，有可能位于供电线圈上的电动汽车与发送了请求信号的电动汽车不同。
例如有可能出现如下情况：供电装置从不位于供电线圈上的电动汽车接收请求信号，并根据该请求信号向位于供电线圈上的电动汽车进行供电。
此时，在发送了请求信号的电动汽车的充电电池需要充电，而位于供电线圈上的电动汽车的充电电池充满电的情况下，有可能对供电线圈上的电动汽车的充电电池进行过度充电，从而引起充电电池破损或过热等问题。
另外，在通过电动汽车与供电装置之间的通信来确定正被供电的电动汽车并收费的***中，存在如下问题：若位于供电线圈上的电动汽车与发送了请求信号的电动汽车不同，则会对未被供电的电动汽车误收费。
本发明的目的在于提供能够使由供电装置提供电力的电动汽车、和与供电装置进行通信的电动汽车正确地对应的供电***。
解决问题的方案
本发明的电动汽车的供电***为，以非接触方式从供电装置向电动汽车提供电力的电动汽车的供电***，所述电动汽车包括：车辆侧通信单元，以无线方式与所述供电装置进行通信；受电单元，以非接触方式从所述供电装置接受供电；以及蓄电单元，储存由所述受电单元接受到的电力，所述供电装置包括：车辆检测单元，检测所述电动汽车进入了规定的区域；供电侧通信单元，以无线方式与所述电动汽车的车辆侧通信单元进行通信；供电单元，以非接触方式向所述电动汽车的受电单元提供电力；以及供电侧控制单元，控制所述供电单元，在所述车辆检测单元检测出所述电动汽车进入了规定的区域的情况下，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以第一电力值提供电力，在判断为在所述供电单元以第一电力值提供电力的状态下所述供电侧通信单元与所述车辆侧通信单元之间建立了通信时，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以大于所述第一电力值的第二电力值提供电力。
本发明的电动汽车为，以非接触方式从供电装置接受电力的电动汽车，其包括：车辆侧通信单元，以无线方式与所述供电装置进行通信；受电单元，以非接触方式从所述供电装置接受供电；以及蓄电单元，储存由所述受电单元接受到的电力，在所述受电单元从所述供电装置接受以第一电力值提供的电力的状态下，所述车辆侧通信单元对所述供电装置发送请求信号，所述蓄电单元通过在发送所述请求信号后，由所述受电单元从所述供电装置接受的大于所述第一电力值的第二电力值的电力进行蓄电。
本发明的供电装置为，以非接触方式对电动汽车提供电力的供电装置，其包括：车辆检测单元，检测所述电动汽车进入了规定的区域；供电侧通信单元，以无线方式与所述电动汽车进行通信；供电单元，以非接触方式向所述电动汽车提供电力；以及供电侧控制单元，控制所述供电单元，在所述车辆检测单元检测出所述电动汽车进入了规定的区域的情况下，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以第一电力值提供电力，在所述供电单元以所述第一电力值提供电力的状态下所述供电侧通信单元从所述电动汽车接收到请求信号时，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以大于所述第一电力值的第二电力值提供电力。
发明的效果
根据本发明，可获得如下效果：通过车辆侧通信单元用由供电装置的供电单元供应的第一电力值来起动，并向供电装置发送请求信号，由此，能够将被供电装置的供电单元提供电力的电动汽车、和与供电装置进行通信的电动汽车正确地对应。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式1的电动汽车的供电***的结构的图。
图2是表示本发明实施方式1的电动汽车的供电***的结构的方框图。
图3是用于说明本发明实施方式1的供电装置的动作的图。
图4是用于说明本发明实施方式1的供电装置的动作的图。
图5是用于说明本发明实施方式1的通信建立处理的图。
图6是本发明实施方式1的时序图。
图7是用于说明本发明实施方式2的通信建立处理的图。
图8是表示本发明实施方式3的电动汽车的供电***的方框图。
图9是用于说明本发明实施方式4的电动汽车的供电***的结构的图。
图10是用于说明本发明实施方式4的通信建立处理的图。
标号说明
1 电动汽车的供电***
2 供电装置
21 供电单元
22 车辆检测单元
23 供电侧通信单元
24 供电侧控制单元
3 电动汽车
4 受电装置
41 受电单元
42 蓄电单元
43 车辆侧通信单元
44 车辆侧控制单元
具体实施方式
(实施方式1)
以下，参照图1及图2说明本发明的一个实施方式的电动汽车的供电***。图1是用于说明本发明实施方式1的电动汽车的供电***的结构的图。图2是表示该电动汽车的供电***的结构的方框图。此外，图2中，实线箭头表示信号的流向，虚线箭头表示电力的流向。
如图1所示，本发明的一个实施方式的电动汽车的供电***由设置在道路内的供电装置2和从该供电装置2接受供电的电动汽车3构成。更具体而言，电动汽车3通过受电装置4接受由供电装置2提供的电力并蓄电。
本发明实施方式1的电动汽车3是通过电力获得推动力的车辆，其包括通过电力产生向轮胎传递的驱动力的电动机。该电动机由蓄电单元42(参照图2)的电力驱动。另外，储存于蓄电单元42的电力是从电动汽车3的外部提供的。
本发明的电动汽车3包括仅由电动机推动的EV(Electric Vehicle，电动车辆)、以及由发动机及电动机推动且能由处于电动汽车3外部的电源向蓄电单元42进行供电的插电式混合动力车(Plug-in Hybrid Vehicle)等。
以下，详细地说明供电装置2及受电装置4的详细结构。
供电装置2包括：供电单元21，其以非接触方式向电动汽车3的受电单元41供电；车辆检测单元22，其检测电动汽车3是否进入了规定的道路上的范围内；供电侧通信单元23，其与电动汽车3进行通信；以及供电侧控制单元24，其控制供电装置2的各单元。
电动汽车3若停在图1的路面A上的规定范围(以下称为“可充电区域B”)内，则能够进行非接触方式的充电。图1中表示了如下情况：电动汽车3a正要进入可充电区域B，电动汽车3b靠近电动汽车3a停下。
在电动汽车3a进入了可充电区域B时，供电装置2与电动汽车3a建立通信，对电动汽车3a提供电力。此时，要求供电装置2进行控制，使得不与靠近地停下的电动汽车3b建立通信。以下，详细地说明供电装置2的各单元。
供电单元21产生电力，并以非接触方式对电动汽车3提供电力。优选供电单元21配置在道路的路面附近。
供电单元21包括供电线圈以及驱动该供电线圈的线圈驱动电路。线圈驱动电路通过对供电线圈施加规定频率的脉冲来驱动供电线圈。由供电侧控制单元24控制该脉冲的规定频率(间断频率(chopper frequency))。以该脉冲为励磁电流，在供电线圈中产生与电流成比例的磁场。通过该磁场，受电单元41的受电线圈生成电动势，从供电单元21对受电单元41提供电力。
这里，将电动汽车3进入可充电区域B时由供电单元21提供的电力的大小设为第一电力值Pa，将在供电装置2与电动汽车3建立通信后由供电单元21提供的电力的大小设为第二电力值Pb。第一电力值Pa是不对人体造成影响的程度的电力。此处所谓“不对人体造成影响的程度的电力”，是指即使动物等位于供电单元21附近，也不会对其造成影响的程度的大小的微弱的电力。第二电力值Pb大于第一电力值Pa且为受电单元41能够向蓄电单元42进行蓄电的大小。例如，第一电力值Pa为数瓦至数十瓦左右，第二电力值Pb为数千瓦至数十千瓦左右。
车辆检测单元22是用于判定电动汽车3是否进入了可充电区域B的传感器。车辆检测单元22将电动汽车3是否进入了可充电区域B的判定结果发送给供电侧控制单元24。
车辆检测单元22例如具有检测在规定的距离以内是否有物体的红外线传感器。该多个该红外线传感器设置在可充电区域B的边界的彼此相对的位置上。在这些多个红外线传感器全部检测出物体的情况下，车辆检测单元22判定为电动汽车3进入了可充电区域B内。此外，作为车辆检测单元22的其他例子，也可以在道路周边设置用于拍摄车辆的摄像机，根据由该摄像机拍摄的图像，检测电动汽车3出入于可充电区域B的情况。
供电侧通信单元23通过无线方式与后述的电动汽车3的车辆侧通信单元43进行通信。由供电侧控制单元24控制供电侧通信单元23。
供电侧通信单元23包括：接收电波的天线、及对接收信号进行调制或解调的调制解调单元。供电侧通信单元23始终被供电。优选供电侧通信单元23配置在道路的路面附近。
此外，在本发明中，通信方式无限定，但优选的是，进行可通信距离为数米左右的近距离通信的通信方式。这是因为供电侧通信单元23只要能够与由供电单元21提供电力的电动汽车3(进入了可充电区域B的电动汽车3)的车辆侧通信单元43进行通信即可，而且，需要不与电动汽车3b建立通信，该电动汽车3b例如像图1那样，与被提供电力的电动汽车3a靠近地停下。此外，作为能够适用于本发明的通信方式，例如可以举出ZigBee(注册商标)、无线LAN及使用了特定小电力无线频带的通信等。
供电侧控制单元24根据车辆检测单元22的检测结果以及由供电侧通信单元23接收到的信息来控制供电单元21。
具体而言，若车辆检测单元22检测出电动汽车3进入了可充电区域B内，则供电侧控制单元24将由供电单元21提供电力的大小设定为第一电力值Pa。接着，为了使供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43建立通信，供电侧控制单元24使供电侧通信单元23进行数据的发送和接收，并在将建立了通信后，将由供电单元21提供的电力的大小设定为第二电力值Pb。此外，由供电侧控制单元24进行的控制的细节将在后面叙述。
受电装置4包括：受电单元41，其接受由供电装置2的供电单元21提供的电力；蓄电单元42，其储存受电单元41所接受到的电力；车辆侧通信单元43，其与供电侧通信单元23进行通信；以及车辆侧控制单元44，其控制受电单元41及车辆侧通信单元43。以下，详细地说明受电装置4的各单元。
受电单元41设置在电动汽车3的车体底面，包括受电线圈与整流电路。优选受电单元41配置在电动汽车3的与道路相对的底面侧。
受电线圈的表面用合成树脂等覆盖。该受电线圈例如是形成在同一平面上的线圈，其能通过电磁感应从供电单元21接受电力。将通过电磁感应接受到的电力输入到整流电路并转换成直流后，输出至蓄电单元42。
蓄电单元42储存由受电单元41接受到的电力。作为蓄电单元4，使用能量密度高的二次电池(例如镍氢充电电池或锂离子充电电池)或高容量的电容器。储存于蓄电单元42的电力成为用于使电动汽车3的轮胎驱动的动力源，且用于使电动机进行动作。储存于蓄电单元42的电力除了用作使电动机进行动作的电力之外，例如还用作使汽车导航装置、汽车音响等附件、以及电动窗、ETC(Electronic Toll Collection System，电子收费***)(注册商标)、ECU(Electronic Control Unit，电控单元)等电装设备进行动作的电力。
车辆侧通信单元43通过无线方式与供电直直2的供电侧通信单元23进行通信。由车辆侧控制单元44控制车辆侧通信单元43。
车辆侧通信单元43包括：用于接收电波的天线、以及对接收信号进行调制或解调的调制解调单元。优选车辆侧通信单元43配置在电动汽车3的与道路相对的底面侧。因此，也优选天线为不从电动汽车3的底面突出的平面形状的天线。
此外，在本发明中，通信方式无限定，但优选的是，进行可通信距离为数米左右的近距离通信的通信方式。
车辆侧通信单元43基于由受电单元41接受到的电力来起动。具体而言，在第一电力值Pa以上的电力从供电单元21提供到受电单元41时，车辆侧通信单元43起动，并通过由受电单元41输出的电力进行动作。
在起动后，车辆侧通信单元43进行用于与供电侧通信单元23建立通信的处理。车辆侧通信单元43通过由受电单元41接受到的电力进行动作直至建立通信为止，在建立通信后，通过蓄电单元42的电力进行动作。
在建立了通信后，车辆侧通信单元43成为等待通信的状态。车辆侧通信单元43通过由受电单元41接受到的电力进行动作直至建立通信为止，由此，能够不从蓄电单元42取电而开始通信。
车辆侧控制单元44控制受电装置4的车辆侧通信单元43和受电单元41。具体而言，车辆侧控制单元44控制受电单元41以准备受电，并且为了使供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43建立通信，使车辆侧通信单元43发送并接收数据。此外，由车辆侧控制单元44进行的控制的细节将在后面叙述。
车辆侧控制单元44和供电侧控制单元24由CPU(中央处理器)、ROM(只读存储器)及RAM(随机存取存储器)等构成。CPU通过执行存储在ROM中的程序而进行各种运算、控制信号的输出等。另外，CPU在程序的执行过程中，将RAM用作作业区域。
接着，对于以上述方式构成的电动汽车的供电***，使用图3至图5说明其处理动作。图3是用于说明供电装置的动作的图。图4是用于说明受电装置的动作的图。另外，图5是用于说明通信建立处理的图。
首先，使用图3说明供电装置的动作。在图3的“开始”时，供电单元21未提供电力。
首先，供电侧控制单元24基于车辆检测单元22的检测结果，判定电动汽车3是否进入了可充电区域B(S10)。在电动汽车3未进入可充电区域B的情况下(S10为“否”)，供电侧控制单元24再次执行S10。
在电动汽车3进入了可充电区域B的情况下(S10为“是”)，供电侧控制单元24控制供电单元21，以使供电单元21以第一电力值Pa提供电力(S11)。
接着，供电侧通信单元23进行与进入了可充电区域B的电动汽车3的车辆侧通信单元43建立通信的处理(S12)。此外，该处理的细节将在后面叙述。
在S12中建立通信后，供电侧控制单元24控制供电单元21，以使供电单元21以第二电力值Pb提供电力(S13)。在S13中，若供电单元21变为第二电力值Pb，则电动汽车3开始受电。
在S13中开始供电后，供电侧控制单元24判断电动汽车3是否离开了可充电区域B(S14)。在离开了可充电区域B的情况下(S14为“是”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。无论电动汽车3是否完成了充电，均进行该处理。这是因为在即使电动汽车3正在充电，电动汽车3仍因某些原因移动的情况下，以第二电力值Pb供电的供电单元21露出是很危险。
在电动汽车3未离开可充电区域B的情况下(S14为“否”)，供电侧控制单元24判断供电侧通信单元23是否从车辆侧通信单元43接收到供电停止信号(S15)。在接收到供电停止信号时(S15为“是”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。另一方面，在未接收供电停止信号时(S15为“否”)，供电侧控制单元24使处理返回至S14。若S16结束，则成为与图3的开始相同的状态。
接着，使用图4说明受电装置4的动作。
首先，车辆侧控制单元44进行用于使受电单元41接受第一电力值Pa的电力的准备(S20)。该准备是用于使受电单元41能受电的处理。例如在车辆的速度为规定的速度以下的情况下开始该准备。这是因为一般不能设想在高速行驶时进行充电的情况。
在S20结束后，车辆侧控制单元44判断车辆侧通信单元43是否已起动(S21)。车辆侧控制单元43在受电单元41接受了第一电力值Pa的电力时起动。当车辆侧通信单元43未起动时(S21为“否”)，车辆侧控制单元44反复进行S21。
在受电单元41接受到第一电力值Pa的电力并起动后(S21为“是”)，车辆侧通信单元43进行与供电装置2的供电侧通信单元23建立通信的处理(S22)。此外，该处理的细节将在后面叙述。
在S21、S22中，在受电单元41接受了第一电力值Pa的电力时，车辆侧通信单元43通过从受电单元41输出的电力进行动作。
在S22中建立通信后，车辆侧控制单元44进行用于使受电单元41接受第二电力值Pb的电力的准备(S23)。该准备例如是指使未图示的连接着受电单元41与蓄电单元42的继电器接通的处理等。
在S22中建立了通信后，车辆侧控制单元44切换对于车辆侧通信单元43的供电源，以使车辆侧通信单元43将从蓄电单元42提供的电力作为电源进行动作。这是因为一旦建立了通信后，为了可靠地进行通信，优选将供电源切换成能够稳定地供电的蓄电单元42。
在S23结束后，受电单元41开始从供电单元21受电。车辆侧控制单元44在该受电过程中，判断蓄电单元42是否充满电(S24)。
若判断为蓄电单元42未充满电(S24“否”)，则为了使受电单元41继续受电，车辆侧控制单元44在经过规定时间后，再次进行S24的处理。
若判断为蓄电单元42充满电(S24为“是”)，则车辆侧控制单元44使车辆侧通信单元43发送供电停止信号(S25)。该供电停止信号是用于使供电装置2停止从供电单元21提供第二电力值Pb的信号。若在蓄电单元42充满电后仍继续充电，则产生过度充电，导致蓄电单元42发热或寿命下降等。因此，通过供电停止信号停止供电。
在发送供电停止信号后，车辆侧控制单元44进行受电结束处理。这里，所谓受电结束处理，例如是指使未图示的连接着受电单元41与蓄电单元42的继电器断开的处理等。
接着，使用图5说明通信建立处理。图5左侧的流程图为供电侧的处理(S12)，右侧的流程图为车辆侧的处理(S22)。
在S21中，车辆侧通信单元43起动后，车辆侧控制单元44产生随机数(S221)。接着，车辆侧控制单元44根据该随机数生成规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest(S222)。
上述规定的时间Ttest和规定的电力值Ptest成为对于供电装置2的设定值。若在经过规定的时间Ttest后，供电单元21达到规定的电力值Ptest，则车辆侧控制单元44判断为与供电装置2建立了通信。
这里，规定的时间Ttest为数秒左右的时间。若该时间过长，则在供电开始之前耗费时间。另一方面，若该时间过短，则供电装置2无法响应。
另外，规定的电力值Ptest为大于第一电力值Pa且小于第二电力值Pb的值，且为数瓦至数十千瓦左右。若该电力值Ptest过大，则对供电单元21的周边造成影响，若该电力值Ptest过小，则车辆侧通信单元43无法起动。
例如假设在S221中，车辆侧控制单元44产生8比特(0至255)的随机数，则车辆侧控制单元44只要将规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest的上述优选的范围等分成256份，并选择对应于已产生的随机数的数值即可。在邻接设置多个供电装置2，且电动汽车3停在各个供电装置2上进行充电的情况下，若将相邻车辆的规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest设为相同的值，则有可能会错误地判断供电装置2与电动汽车3的对应关系。通过使用随机数，能够尽量避免相邻车辆的规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest成为相同的值。
接着，车辆侧控制单元44生成包含规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest的请求信号，并使车辆侧通信单元43发送该请求信号(S223)。
由车辆侧通信单元43发送的请求信号被供电侧通信单元23接收。供电侧控制单元24判断是否在从S11中由供电单元21以第一电力值Pa开始供电的时间点起的规定时间Tlimit以内，供电侧通信单元23接收到请求信号(S121)。规定时间Tlimit例如为数秒左右的时间。
在规定时间Tlimit以内未接收请求信号时(S121为“否”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。若考虑在开始以第一电力值Pa供电后，车辆已通过可充电区域B的情况，则继续以第一电力值Pa进行供电会浪费电力。因此，优选的是，在规定时间内无响应时，判断为不存在供电对象而停止供电。
在规定时间Tlimit以内接收到请求信号时(S121为“是”)，供电侧控制单元24基于请求信号中所包含的规定的时间Ttest及规定的电力值Ptest，控制供电单元21。具体而言，进行控制，使得从供电侧通信单元23接收请求信号起经过了规定的时间Ttest后，供电单元21提供的电力成为到规定的电力值Ptest(S122)。
接着，车辆侧控制单元44判断在从发送请求信号起经过了规定的时间Ttest后，由受电单元41接受到的电力是否达到规定的电力值Ptest(S224)。
若未达到电力值Ptest(S224为“否”)，则车辆侧控制单元44判断为与供电装置2不能建立通信，并使处理返回至图4的开始。
另一方面，若达到规定的电力值Ptest(S224为“是”)，则车辆侧控制单元44判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信，并控制车辆侧通信单元43，使该车辆侧通信单元43发送供电开始信号(S225)。接着，车辆侧控制单元44使处理前进至S23。
在S225中由车辆侧通信单元43发送的供电开始信号被供电侧通信单元23接收。供电侧控制单元24判断从使S122的供电开始后在规定时间Tlimit以内是否接收到供电开始信号(S123)。在规定时间Tlimit以内无法接收时(S121为“否”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。
另一方面，在规定时间Tlimit以内接收到供电开始信号时(S123为“是”)，供电侧控制单元24判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信，使处理前进至S13，并控制供电单元21以使其以第二电力值Pb进行供电。此外，判断是否在规定时间Tlimit以内接收到供电开始信号的理由与S121所记载的理由相同。
此外，供电侧控制单元24也可以在S121中，在规定时间Tlimit以内接收到请求信号时(S121为“是”)，判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信。在此情况下，无需在S222中计算规定的电力值Ptest以及在S223中发送规定的电力值Ptest。并且，供电侧控制单元24在S122中进行控制，使得在从发送请求信号起经过规定的时间Ttest后，供电单元21提供的电力达到第二电力值Pb。若在S224中达到第二电力值Pb，则车辆侧控制单元44判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信。而且，无需进行S225、S123的处理。
接着，使用图6说明由供电单元21提供的电力值的变化。图6是本发明实施方式1的时序图。T0为图3的“开始”的状态，由供电单元21提供的电力值为零。T1为车辆进入了可充电区域B的情况(S10为“是”)，由供电单元21提供的电力的大小达到第一电力值Pa。
由供电单元21提供的电力的大小达到第一电力值Pa，由此，车辆侧通信单元43起动(S21为“是”)，车辆侧通信单元43发送请求信号(S223)。
在车辆进入可充电区域B后规定时间Tlimit以内，在T2处供电侧通信单元23接收到请求信号时(S121)，供电侧控制单元24控制供电单元21，以使其在从T2至T3经过了请求信号中所含的规定的时间Ttest的时间点，达到请求信号中所含的规定的电力值Ptest(S122)。
车辆侧控制单元44若在T3处确认在从发送请求信号起经过了规定的时间Ttest的时间点，已达到规定的电力值Ptest(S224为“是”)，则发送供电开始信号(S225)。另外，供电侧控制单元24从T3至T4控制供电单元21，以使其达到第二电力值Pb(S123)。
在车辆已离开可充电区域B的情况下(S14为“是”)或者蓄电单元42充满电的情况下，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(T4以后)。
如上所述，在本实施方式的供电***中，在车辆检测单元22检测出电动汽车3进入了可充电区域B的情况下，供电侧控制单元24对于供电单元21进行控制，以使其以第一电力值Pa提供电力，且在判断为在该状态下供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信时，对供电单元21进行控制以使其以第二电力值Pb提供电力。
由此，能够使由供电装置2供电的电动汽车3、和与供电装置2进行通信的电动汽车3正确地对应。
而且，基于比用于对电动汽车3供电的第二电力值Pb小的第一电力值Pa使电动汽车3的车辆侧通信单元43起动，因此，不会在供电装置2的供电单元21周边释放出高电力，能够提高安全性。
此外，在本实施方式中说明了如下情况：车辆侧通信单元43通过提供给受电单元41的电力进行动作直至建立通信为止，而在建立了通信后，通过蓄电单元42的电力进行动作。然而，本发明不限于此，车辆侧通信单元43也可以始终将从蓄电单元42提供的电力作为电源进行动作。此时，车辆侧通信单元43将如下的信号作为触发而起动，即，表示接受了由受电单元41输出的第一电力值Pa以上的电力的信号。由此，始终能够使车辆侧通信单元43处于等待通信的状态，因此，与车辆侧通信单元43通过由受电单元41提供的电力起动的情况相比，能够缩短直至通信开始为止的时间。
另外，在本实施方式中说明了如下的情况：在S223中，车辆侧控制单元44生成包含S222中所生成的规定的时间Ttest和规定电力值Ptest的请求信号，并使车辆侧通信单元43发送该请求信号。然而，本发明不限于此，也可以仅发送规定的时间Ttest和规定的电力值Ptest中的任一者。
在仅发送了规定的时间Ttest的情况下，关于规定的电力值Ptest，由供电装置2和受电装置4中预先共用预定的值，由此，能够直接适用图5的S122及S224的动作。
另外，在仅发送了规定的电力值Ptest的情况下，供电侧控制单元24接收请求信号后，立即基于请求信号中包含的规定的电力值Ptest控制供电单元21。车辆侧控制单元44在S224中，判断发送请求信号后由受电单元41接受的电力是否立即达到规定的电力值Ptest。
此外，优选的是，受电单元41及车辆侧通信单元43配置在电动汽车3的与道路相对的底面侧，并且供电单元21及供电侧通信单元23配置在道路的路面附近。
由此，电动汽车3只要位于配置有供电单元21及供电侧通信单元23的道路的路面上，就能够容易地使车辆侧通信单元43起动。而且，因为电动汽车3发挥屏蔽材料的作用，所以能够防止与其他电动汽车进行通信。
(实施方式2)
以下，使用图7说明本发明的实施方式2的电动汽车的供电***。图7是用于说明本发明实施方式2的通信建立处理的图。此外，在图7中，对与实施方式1的说明中所使用的图5通用的步骤，附加相同标号并省略其说明。
实施方式2与实施方式1的不同的方面在于：代替实施方式1的电力值Ptest，基于间断频率Ftest判定是否建立了通信。
所谓间断频率，是指通过反复进行电流的接通和断开而由直流电源产生交流时的该电流的接通和断开的周期。车辆侧控制单元44利用专用的测定电路来测定受电单元41的输出，从而能够求间断频率Ftest。
如图7所示，车辆侧控制单元44在已说明的S211之后，基于随机数计算时间Ttest及间断频率Ftest(S216)，并使车辆侧通信单元43发送包含该时间Ttest及间断频率Ftest的请求信号(S217)。
供电侧控制单元24根据供电侧通信单元23所接收到的请求信号进行控制，使供电单元21提供电力以使得在经过了时间Ttest后，达到间断频率Ftest(S124)。
车辆侧控制单元44判定在从发送请求信号起经过了时间Ttest后，由受电单元41接受到的电力是否已达到间断频率Ftest(S218)。若达到间断频率Ftest(S218为“是”)，则车辆侧控制单元44确认为建立了通信，使车辆侧通信单元43发送供电开始信号(S215)。
如上所述，本实施方式的供电***基于间断频率Ftest判定是否建立了通信。在如实施方式1那样测定电力值Ptest的情况下，因为测定电力的绝对值，所以有可能因由距离引起的衰减而包含误差。另一方面，间断频率Ftest的测定值与距离无关而固定。因此，通过使用间断频率Ftest，与使用电力值Ptest相比，能够使测定误差减小。
另外，在本实施方式中说明了如下的情况：在S217中，车辆侧控制单元44生成包含S216中所生成的规定的时间Ttest和间断频率Ftest的请求信号，并使车辆侧通信单元43发送该请求信号。然而，本发明不限于此，也可以仅发送规定的时间Ttest和间断频率Ftest中的任一者。
在仅发送了规定的时间Ttest的情况下，关于间断频率Ftest，由供电装置2和受电装置4中预先共用预定的值，由此，能够直接适用图7的S124及S218的动作。
另外，在仅发送了间断频率Ftest的情况下，供电侧控制单元24接收请求信号后，立即基于请求信号中包含的间断频率Ftest控制供电单元21。车辆侧控制单元44在S218中，判断发送请求信号后由受电单元41接受的电力是否立即达到间断频率Ftest。
(实施方式3)
以下，使用图8说明本发明实施方式3的电动汽车的供电***。图8是表示本发明实施方式3的电动汽车的供电***的方框图。在图8中，实线箭头表示信号的流向，虚线箭头表示电力的流向。此外，在图8中，对与实施方式1的说明中所使用的图2共同的结构，附加相同标号并省略其说明。
在实施方式1中说明了如下情况：车辆侧通信单元43通过由受电单元41接受到的电力进行动作直至车辆侧通信单元43与供电侧通信单元23建立通信为止，在建立通信后，将储存于蓄电单元42的电力作为电源进行动作。与此相对，在实施方式3中，车辆侧通信单元43始终将由受电单元41接受到的电力作为电源进行动作。因此，在图8中，图2所记载的从蓄电单元42至车辆侧通信单元43的电源供应被删除。
在实施方式1中，建立了通信后，车辆侧通信单元43通过蓄电单元42的电力进行动作。这时，使用从受电单元41暂且储存于蓄电单元42的电力。将电力暂且储存于蓄电单元42并使用该电力时，必然会产生损耗。
在实施方式3中，在建立了通信后，仍直接从受电单元41向车辆侧通信单元43供电，而不是储存于蓄电单元42，因此，能够以较少的电力损耗使车辆侧通信单元43进行动作。
(实施方式4)
在实施方式4中，说明多个供电装置以互不相同的第一电力值Pa进行供电的情况。以下，使用图9和图10，说明本发明实施方式4的电动汽车的供电***。图9是用于说明本发明实施方式4的电动汽车的供电***的结构的图。图10是用于说明本发明实施方式4的通信建立处理的图。此外，本实施方式的供电装置2及受电装置4的结构与实施方式1的说明中所使用的图2所示的结构相同。
图9中表示了3个供电装置2a、2b、2c。在电动汽车3a进入了可充电区域B1时，供电装置2a的供电单元21a对电动汽车3a提供第一电力值Pa1的电力。在电动汽车3b进入了可充电区域B2时，供电装置2b的供电单元21b对电动汽车3b提供第一电力值Pa2的电力。在电动汽车3c进入了可充电区域B3时，供电装置2c的供电单元21c对电动汽车3c提供第一电力值Pa3的电力。第一电力值Pa1、Pa2、Pa3均为数瓦至数十瓦左右，且为互不相同的值。
接着，使用图10说明通信建立处理。图10左侧的流程图为供电侧的处理(S12)，右侧的流程图为车辆侧的处理(S22)。
在S21中，车辆侧通信单元43起动后，车辆侧控制单元44生成包含了受电单元41接收到的电力值和车辆识别号的请求信号，并使车辆侧通信单元43发送该请求信号(S41)。
由车辆侧通信单元43发送的请求信号被供电侧通信单元23接收。供电侧控制单元24判断请求信号中包含的电力值与S11中由供电单元21提供的第一电力值Pa是否大致一致(S31)。另外，所谓“大致一致”，是指请求信号中包含的电力值处于包含第一电力值Pa的规定的范围内。
在请求信号中包含的电力值与由供电单元21提供的第一电力值Pa不一致的情况下(S31为“否”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。这是因为，在此情况下，可认为由供电装置2提供电力的电动汽车3、和与供电装置2进行通信的电动汽车3不一致。
在请求信号中包含的电力值与由供电单元21提供的第一电力值Pa大致一致的情况下(S31为“是”)，供电侧控制单元24生成包含请求信号中所含的车辆识别号的应答信号，并使供电侧通信单元23发送该应答信号(S32)。在此情况下，可认为由供电装置提供电力的电动汽车、和与供电装置进行通信的电动汽车一致。
接着，车辆侧控制单元44判断在从发送请求信号起经过规定的时间Ttest之前，车辆侧通信单元43是否接收到包含自身车辆识别号的应答信号(S42)。
若未接收应答信号(S42为“否”)，则车辆侧控制单元44判断为与供电装置2不能建立通信，并使处理返回至图4的开始。
若接收到应答信号(S42为“是”)，则车辆侧控制单元44判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信，并控制车辆侧通信单元43，使其发送供电开始信号(S225)。接着，车辆侧控制单元44使处理进至S23。
在S43中由车辆侧通信单元43发送的供电开始信号被供电侧通信单元23接收。供电侧控制单元24判断在S11的供电开始后规定时间Tlimit以内是否接收到供电开始信号(S33)。在规定时间Tlimit以内无法接收时(S33为“否”)，供电侧控制单元24使供电单元21停止供电(S16)。
在规定时间Tlimit以内接收到供电开始信号时(S33为“是”)，供电侧控制单元24判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信，使处理前进至S13，并控制供电单元21以使其以第二电力值Pb进行供电。
如上所述，在本实施方式的供电***中，供电侧控制单元24在车辆检测单元22检测出电动汽车3进入了可充电区域B的情况下对于供电单元21进行控制，使其以第一电力值Pa提供电力。此时，各供电单元21a、21b、21c以互不相同的第一电力值Pa(Pa1、Pa2、Pa3)进行供电。并且，供电侧控制单元24在该状态下判断为供电侧通信单元23与车辆侧通信单元43之间建立了通信的情况下，对于供电单元21进行控制，使其以第二电力值Pb提供电力。
由此，能够使由供电装置2提供电力的电动汽车3、和与供电装置2进行通信的电动汽车3正确地对应。
在本实施方式中，可以将第一电力值Pa(Pa1、Pa2、Pa3)固定地分配给各供电装置2(2a、2b、2c)，也可以根据提供电力的时间预先决定模式并按照该模式分配给各供电装置2(2a、2b、2c)。第一电力值Pa的模式对每个供电装置2不同。
在此情况下，在上述S41中，车辆侧控制单元44生成包含由受电单元41接收到的第一电力值Pa的模式的请求信号，而并非生成包含由受电单元41接收到的电力值的请求信号。在请求信号中包含的第一电力值Pa的模式与由本供电装置2所具有的供电单元21提供的第一电力值Pa的模式大致一致时，在上述S32中，供电侧控制单元24生成包含请求信号中所含的车辆识别号的应答信号，并使供电侧通信单元23发送该应答信号。
因供电单元21与受电单元41的位置的偏差，有可能在受电单元41，第一电力值Pa(Pa1、Pa2、Pa3)的电力值发生变化。针对每个供电装置2，以互不相同的模式使第一电力值Pa随着时间而变化，由此，即使由受电单元41接受第一电力值Pa时的电力值的绝对值发生变化，也能够根据电力值的时间变化，使供电装置2和与其进行通信的电动汽车3正确地对应。
2010年10月1日提交的日本专利特愿第2010-223759号所包含的说明书、附图和说明书摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
本发明适合用于以非接触方式从供电装置向电动汽车提供电力的电动汽车的供电***、以及用于该***的电动汽车和供电装置。

Claims (8)

1.电动汽车的供电***，以非接触方式从供电装置向电动汽车提供电力，
所述电动汽车包括：
车辆侧通信单元，以无线方式与所述供电装置进行通信；
受电单元，以非接触方式从所述供电装置接受供电；以及
蓄电单元，储存由所述受电单元接受到的电力，
所述供电装置包括：
车辆检测单元，检测所述电动汽车进入了规定的区域；
供电侧通信单元，以无线方式与所述电动汽车的车辆侧通信单元进行通信；
供电单元，以非接触方式向所述电动汽车的受电单元提供电力；以及
供电侧控制单元，控制所述供电单元，
在所述车辆检测单元检测出所述电动汽车进入了规定的区域的情况下，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以第一电力值提供电力，
在判断为在所述供电单元以第一电力值提供电力的状态下所述供电侧通信单元与所述车辆侧通信单元之间建立了通信时，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以大于所述第一电力值的第二电力值提供电力。
2.如权利要求1所述的电动汽车的供电***，
所述第一电力值被设定为对每个所述供电装置互不相同的值，
在所述供电单元以所述第一电力值提供电力的状态下，所述车辆侧通信单元发送包含由所述受电单元接受的电力值及自身的车辆识别号的请求信号，
在所述请求信号中所含的电力值处于包含所述第一电力值的规定范围内的情况下，所述供电侧通信单元发送包含所述车辆识别号的应答信号，
在发送所述请求信号后规定时间内接收到所述应答信号时，所述车辆侧通信单元发送供电开始信号，
在所述供电侧通信单元接收到所述供电开始信号时，所述供电侧控制单元判断为所述供电侧通信单元和所述车辆侧通信单元之间建立了通信。
3.如权利要求1所述的电动汽车的供电***，
所述第一电力值被设定为对每个所述供电装置以互不相同的模式随着时间而变化，
在所述供电单元以所述第一电力值提供电力的状态下，所述车辆侧通信单元发送包含由所述受电单元接受的所述第一电力值的模式以及自身的车辆识别号的请求信号，
在所述请求信号中包含的所述第一电力值的模式为自身的所述供电装置的模式的情况下，所述供电侧通信单元发送包含所述车辆识别号的应答信号，
在发送所述请求信号后规定时间内接收到所述应答信号时，所述车辆侧通信单元发送供电开始信号，
在所述供电侧通信单元接收到所述供电开始信号时，所述供电侧控制单元判断为所述供电侧通信单元和所述车辆侧通信单元之间建立了通信。
4.如权利要求1所述的电动汽车的供电***，
在判定出所述供电单元处于以所述第一电力值提供电力的状态时，所述车辆侧通信单元发送请求信号，
在所述供电单元以第一电力量提供电力的情况下所述供电侧通信单元接收到所述请求信号时，所述供电侧控制单元判断为所述供电侧通信单元和所述车辆侧通信单元之间建立了通信。
5.如权利要求1所述的电动汽车的供电***，
所述车辆侧通信单元通过由所述供电装置的供电单元对所述受电单元提供的所述第一电力值的电力来起动。
6.如权利要求1所述的电动汽车的供电***，
所述蓄电单元以所述受电单元从所述供电单元接受的第二电力值的电力进行蓄电。
7.电动汽车，以非接触方式从供电装置接受电力，该电动汽车包括：
车辆侧通信单元，以无线方式与所述供电装置进行通信；
受电单元，以非接触方式从所述供电装置接受供电；以及
蓄电单元，储存由所述受电单元接受到的电力，
在所述受电单元从所述供电装置接受以第一电力值提供的电力的状态下，所述车辆侧通信单元对所述供电装置发送请求信号，
所述蓄电单元以在发送所述请求信号后，由所述受电单元从所述供电装置接受的、大于所述第一电力值的第二电力值的电力进行蓄电。
8.供电装置，以非接触方式对电动汽车提供电力，该供电装置包括：
车辆检测单元，检测所述电动汽车进入了规定的区域；
供电侧通信单元，以无线方式与所述电动汽车进行通信；
供电单元，以非接触方式向所述电动汽车提供电力；以及
供电侧控制单元，控制所述供电单元，
在所述车辆检测单元检测出所述电动汽车进入了规定的区域的情况下，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以第一电力值提供电力，
在所述供电单元以所述第一电力值提供电力的状态下所述供电侧通信单元从所述电动汽车接收到请求信号时，所述供电侧控制单元对于所述供电单元进行控制，使所述供电单元以大于所述第一电力值的第二电力值提供电力。
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