电力接收装置、泊车辅助系统、车辆以及电力传输系统

摘要

电力接收装置包括：电力接收单元，其被配置为在缩回位置、检测位置和电力接收位置之间移动，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述电力接收位置处的状态下非接触地接收来自电力发送单元的电力，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下检测由所述电力发送单元形成的磁场或电场的强度，在所述电力接收位置与所述检测位置之间的距离比在所述电力接收位置与所述缩回位置之间的距离短；以及驱动机构，其被配置为在所述缩回位置、所述检测位置和所述电力接收位置之间驱动所述电力接收单元。

权利要求

1.一种电力接收装置，其特征在于所述电力接收装置包括：

电力接收单元，其被配置为在缩回位置、检测位置和电力接收位置之间移动，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述电力接收位置处的状态下非接触地接收来自电力发送单元的电力，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下检测由所述电力发送单元形成的磁场或电场的强度，在所述电力接收位置与所述检测位置之间的距离比在所述电力接收位置与所述缩回位置之间的距离短；以及驱动机构，其被配置为在所述缩回位置、所述检测位置和所述电力接收位置之间驱动所述电力接收单元，其中在所述电力接收单元被布置在所述电力接收位置处的状态下所述电力接收单元在垂直方向上的高度低于在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下所述电力接收单元在垂直方向上的高度，其中在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下所述电力接收单元在垂直方向上的高度低于在所述电力接收单元被布置在所述缩回位置处的状态下所述电力接收单元在垂直方向上的高度，并且其中所述驱动机构被配置为构成平行连杆，使得所述电力接收单元能够通过枢转向斜下方移动，同时维持其水平位置，或者通过枢转向斜上方移动，同时维持其水平位置。

2.根据权利要求1所述的电力接收装置，其中在所述检测位置与所述电力接收位置之间的所述距离比在所述检测位置与所述缩回位置之间的距离短。

3.根据权利要求1所述的电力接收装置，其中在所述检测位置与所述电力接收位置之间的所述距离比在所述检测位置与所述缩回位置之间的距离长。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置，其中所述电力发送单元的固有频率与所述电力接收单元的固有频率之间的差小于或等于所述电力接收单元的所述固有频率的10％。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置，其中所述电力接收单元与所述电力发送单元之间的耦合系数小于或等于0.7。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置，其中所述电力接收单元被配置为：经由在所述电力接收单元与所述电力发送单元之间形成的并且以预定频率振荡的磁场和在所述电力接收单元与所述电力发送单元之间形成的并且以预定频率振荡的电场中的至少一个，接收来自所述电力发送单元的电力。

7.一种车辆，其特征在于所述车辆包括：

底板；

安装在所述底板上的搭载装置；以及

根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置，其中在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下，所述电力接收单元在垂直方向上的高度低于所述搭载装置在所述垂直方向上的高度。

8.一种泊车辅助系统，其特征在于所述泊车辅助系统包括：

车辆驱动单元，其被配置为驱动车辆；

根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置；以及

控制器，其被配置为：通过基于由所述电力接收单元检测的所述磁场的所述强度的基础上控制所述车辆驱动单元，来移动所述车辆。

9.一种电力传输系统，其特征在于所述电力传输系统包括：

电力发送装置，其包括电力发送单元；以及

根据权利要求1至3中的任一项所述的电力接收装置，其中所述电力接收装置被配置为在所述电力接收装置面对所述电力发送装置的状态下非接触地接收从所述电力发送装置发送的电力。

说明书

电力接收装置、泊车辅助系统、车辆以及电力传输系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力接收装置、泊车辅助系统、车辆以及电力传输系统。

背景技术

[0002] 已知有混合动力车辆和电气车辆。这些电动车辆配备有电池，并且通过使用电力来驱动驱动车轮。在近几年中，已经开发了用于对电池非接触地充电的技术。为了高效地对电池非接触地充电，需要电力接收单元和电力发送单元布置在相互适当的位置处。

[0003] 日本专利申请公开号2012-080770(JP 2012-080770 A)描述了包括泊车辅助系统的车辆。泊车辅助系统包括电力接收单元。电力接收单元从设置在车辆外面的电力发送单元非接触地接收电力。电力接收单元还用于检测在电力接收单元与电力发送单元之间的相对位置。在当车辆被引导到适当的泊车位置的时候，利用关于相对位置的信息。

[0004] 日本专利申请公开号2011-120387(JP 2011-120387 A)描述了用于电动车辆的充电控制系统。非接触充电理想地在在电力接收单元与电力发送单元之间的间隙小的状态下实施。在上述公开中描述的系统中，电力接收单元通过升降手段向下移动。在电力接收单元位于被定位在地侧的电力发送单元附近的状态下对电池充电。

发明内容

[0005] 本发明提供一种能够精确检测电力发送单元位置的电力接收装置，一种包括电力接收装置的泊车辅助系统，以及一种包括电力接收装置的车辆。此外，本发明提供一种电力传输系统，在该电力传输系统中，电力接收装置能够精确检测电力发送装置的位置。

[0006] 本发明的第一方面提供一种电力接收装置。所述电力接收装置包括：电力接收单元，其被配置为在缩回位置、检测位置和电力接收位置之间移动，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述电力接收位置处的状态下非接触地接收来自电力发送单元的电力，所述电力接收单元被配置为在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下检测由所述电力发送单元形成的磁场或电场的强度，在所述电力接收位置与所述检测位置之间的距离比在所述电力接收位置与所述缩回位置之间的距离短；以及驱动机构，其被配置为在所述缩回位置、所述检测位置和所述电力接收位置之间驱动所述电力接收单元。

[0007] 在根据本发明第一方面的电力接收装置中，在所述检测位置与所述电力接收位置之间的所述距离比在所述检测位置与所述缩回位置之间的距离短。

[0008] 在根据本发明第一方面的电力接收装置中，在所述检测位置与所述电力接收位置之间的所述距离比在所述检测位置与所述缩回位置之间的距离长。

[0009] 在根据本发明第一方面的电力接收装置中，所述电力发送单元的固有频率与所述电力接收单元的固有频率之间的差小于或等于所述电力接收单元的所述固有频率的10％。在根据本发明第一方面的电力接收装置中，所述电力接收单元与所述电力发送单元之间的耦合系数小于或等于0.7。

[0010] 在根据本发明第一方面的电力接收装置中，所述电力接收单元被配置为：经由在所述电力接收单元与所述电力发送单元之间形成的并且以预定频率振荡的磁场和在所述电力接收单元与所述电力发送单元之间形成的并且以预定频率振荡的电场中的至少一个，接收来自所述电力发送单元的电力。

[0011] 本发明的第二方面提供一种车辆。所述车辆包括：底板；安装在所述底板上的搭载装置；以及根据第一方面的电力接收装置，所述电力接收装置包括被配置为在缩回位置、检测位置和电力接收位置之间移动的电力接收单元。在所述电力接收单元被布置在所述检测位置处的状态下，所述电力接收单元在垂直方向上的高度低于所述搭载装置在所述垂直方向上的高度。

[0012] 本发明的第三方面提供一种泊车辅助系统。所述泊车辅助系统包括：车辆驱动单元，其被配置为驱动车辆；根据第一方面的电力接收装置；以及控制器，其被配置为：通过在由所述电力接收单元检测的所述磁场的所述强度的基础上控制所述车辆驱动单元，来移动所述车辆。

[0013] 本发明的第四方面提供一种电力传输系统。所述电力传输系统包括：电力发送装置，其包括电力发送单元；以及根据第一方面的电力接收装置。所述电力接收装置被配置为在所述电力接收装置面对所述电力发送装置的状态下非接触地接收从所述电力发送装置发送的电力。

[0014] 采用根据本发明第一到第四方面的电力接收装置、泊车辅助系统、车辆以及电力传输系统，可以精确地检测电力发送单元的位置和/或电力接收单元的位置。

附图说明

[0015] 下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，其中相似的数字表示相似的元件，并且其中：

[0016] 图1是示出包括根据实施例的电力接收装置的电动车辆(车辆)的左侧视图；

[0017] 图2是示出在电动车辆的电力接收装置附近的部分的放大左侧视图；

[0018] 图3是示出电动车辆的底视图；

[0019] 图4是示出电力接收装置和外部电力供应装置(电力发送装置)的分解透视图；

[0020] 图5是示出包括电力接收装置的电动车辆和包括电力发送装置的外部电力供应装置的透视图；

[0021] 图6是示意性示出根据实施例的电力传输系统的视图；

[0022] 图7是示出根据实施例的电力传输系统的细节的视图；

[0023] 图8是在图7中示出的控制器的功能框图；

[0024] 图9是示出电力接收单元和驱动机构的透视图；

[0025] 图10是示意性地示出切换单元并且示出当以图9中的箭头A的方向观看切换单元时的状态的侧视图；

[0026] 图11是示出在当电动车辆停止在预定位置处的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在缩回位置处的状态的侧视图；

[0027] 图12是示出在当电动车辆停止在预定位置处的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在检测位置处的状态的侧视图；

[0028] 图13是示出在当电动车辆停止在预定位置处的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在电力接收位置处的状态的侧视图；

[0029] 图14是用于图示说明在当借助摄像机引导(第一引导控制)泊车的时候的状态的视图；

[0030] 图15是用于图示说明在当实施非接触电力馈送的时候在对准电动车辆位置的步骤中执行的控制的流程图(第一半)；

[0031] 图16是用于图示说明在当实施非接触电力馈送的时候在对准电动车辆位置的步骤中执行的控制的流程图(第二半)；

[0032] 图17是示出车辆移动距离与由电力接收单元检测的测试磁场的磁场强度之间的关联的图；

[0033] 图18是用于图示说明图16的步骤S9中的车辆移动距离检测的流程图；

[0034] 图19是示出一种操作示例的操作波形图，在该操作示例中车辆速度通过图18的流程图被设定为零；

[0035] 图20是用于图示说明在图16的步骤S20中执行的操作模式2的过程的流程图；

[0036] 图21是示出电力传输系统的仿真模型的视图；

[0037] 图22是示出在电力发送单元和电力接收单元中的每一个的固有频率差与电力传输效率之间的关联的图；

[0038] 图23是示出在固定固有频率的状态下在当气隙变化的时候的电力传输效率与供应到初级线圈的电流的频率之间的关联的图；

[0039] 图24是示出在距电流源或磁电流源的距离与电磁场强度之间的关联的图；

[0040] 图25是示出根据第一备选实施例的在当电动车辆在预定位置处停止的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构的侧视图；

[0041] 图26是示出根据第二备选实施例的在当电动车辆在预定位置处停止的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在缩回位置所在的状态的侧视图；

[0042] 图27是示出根据第二备选实施例的在当电动车辆在预定位置处停止的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在检测位置所在的状态的侧视图；

[0043] 图28是示出根据第二备选实施例的在当电动车辆在预定位置处停止的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构并且示出电力接收单元被布置在电力接收位置所在的状态的侧视图；

[0044] 图29是示出根据第三备选实施例的在当电动车辆在预定位置处停止的时候的电力接收单元、外壳和驱动机构的侧视图。

具体实施方式

[0045] 在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在实施例的描述中，当提到数字、量等时，本发明的范围并不总是限于这些数字、量等，除非另有指定。在实施例的描述中，相似的参考数字表示相同或对应的组件，并且可省略重叠的描述。

[0046] 首先，将描述电动车辆10的外观配置。图1是示出包括根据实施例的电力接收装置11的电动车辆10(车辆)的左侧视图。图2是示出在电动车辆10的电力接收装置11附近的部分的放大左侧视图。在图2中，为方便起见，示出部分后挡泥板85L(之后描述)，并且电力接收装置11(外壳65)和驱动机构30由实线图示说明。

[0047] 如在图1中示出，电动车辆10包括车辆本体70和车轮19F、19B(参见图3中的车轮19FL、19FR、19BL、19BR)。驱动舱80T、乘客舱81T和行李舱82T设置在车辆本体70里面。在驱动舱80T中容纳发动机(未示出)(参见图7中的发动机176)等。

[0048] 电动车辆10包括电池(未示出)(参见图7中的电池150)，并且用作混合电力车辆。只要电动车辆10是由电机驱动的车辆，电动车辆10可用作燃料电池车辆或可用作电气车辆。在本实施例中，电力接收对象是车辆；作为替代，电力接收对象可以是除车辆以外的装置。

[0049] 乘客开口82L、门83L、前挡泥板84L、前保险杠86T、后挡泥板85L和后保险杠87T设置在车辆本体70的左侧面71处。乘客开口82L与乘客舱81T连通。门83L打开或关闭乘客开口82L。

[0050] 摄像机120设置在后保险杠87T附近。摄像机120用于检测电动车辆10(电力接收装置11)与外部电力供应装置61(参见图5)之间的相对位置关系(之后描述)。摄像机120例如固定到后保险杠87T(参见图3)，以使得能够捕获电动车辆10后面的图像。通信单元160设置在车辆本体70的上部分处。通信单元160是用于在电动车辆10与外部电力供应装置61(参见图5)之间实施通信的通信接口。

[0051] 如在图1和图2中示出，车辆本体70具有底面76。电力接收装置11和被包括在电力接收装置11中的电力接收单元200(参见图3)设置在车辆本体70的底面76处。外壳65容纳电力接收单元200。电力接收装置11的外壳65由驱动机构30(参见图2)支撑，并且被配置为在缩回位置S1、检测位置S2和电力接收位置S3之间可移动(之后参考图9等详细描述)。

[0052] 当驱动驱动机构30时，外壳65中的电力接收单元200向上或向下移动，如图2中的箭头AR1所指示。通过向上或向下移动，电力接收单元200在缩回位置S1、检测位置S2和电力接收位置S3之间移动。在电动车辆10正行驶时，电力接收单元200被布置在缩回位置S1处。当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，电力接收单元200能够在电力接收单元200所位于的位置处检测由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场的强度(之后详细描述)。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处时，电力接收单元200能够通过由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场非接触地接收电力(之后详细描述)。

[0053] 图3是示出电动车辆10的底视图。在图3中，“D”表示垂直向下方向D。“L”表示车辆向左方向L。“R”表示车辆向右方向R。“F”表示车辆向前方向F。“B”表示车辆向后方向B。电力接收单元200和驱动机构30设置在车辆本体70的底面76处。电力接收单元200设置在底面76处的情况包括在电力接收装置11设置在底面76处的状态下电力接收单元200被容纳在外壳65中的情况(之后描述)。

[0054] 底面76具有中心部分P1。中心部分P1在纵向方向上位于电动车辆10的中心处，在宽度方向上位于电动车辆10的中心处。电动车辆10包括被布置在电动车辆10的宽度方向上的前车轮19FR、19FL以及被布置在电动车辆10的宽度方向上的后车轮19BR、19BL。前车轮19FR、19FL可构成驱动车轮，后车轮19BR、19BL可构成驱动车轮，或者所有的这些前车轮和后车轮可构成驱动车轮。

[0055] 在电动车辆10的车轮19FL、19FR、19RL、19RB与地表面接触的状态下，当从在垂直方向上相对于地表面向下离开一定距离的位置观看电动车辆10时，电动车辆10的底面76是在电动车辆10内视觉上可识别的区域。底面76的外周部分包括前周部分34F、后周部分34B、右周部分34R以及左周部分34L。

[0056] 前周部分34F位于在相对于前车轮19FR和前车轮19FL的车辆向前方向F上的一侧。右周部分34R和左周部分34L被布置在电动车辆10的宽度方向上。右周部分34R和左周部分
34L位于前周部分34F与后周部分34B之间。后周部分34B位于在相对于后车轮19BR和后车轮
19BL的车辆向后方向B上的一侧。

[0057] 后周部分34B具有后侧部分66B、右后侧部分66R和左后侧部分66L。后侧部分66B在电动车辆10的宽度方向上延伸。右后侧部分66R与后侧部分66B的一端连续，并且向后车轮19BR延伸。左后侧部分66L与后侧部分66B的另一端连续，并且向后车轮19BL延伸。

[0058] 底板69、侧部件67S和横部件设置在电动车辆10的底面76处。底板69具有板的形状，并且将车辆本体70的里面和车辆出体70的外面彼此划分开。侧部件67S被布置在底板69的下面处。排气消声器67E(参见图2)、燃料箱67T(参见图3)、排气管以等设置在底板69上作为车辆本体70的搭载装置。

[0059] 驱动机构30设置在电动车辆10的底面76处，并且被布置在后车轮19BR与后车轮19BL之间。驱动机构30支撑外壳65。在外壳65(电力接收单元200)被布置在电动车辆10的底面76处的状态下，外壳65(电力接收单元200)位于后车轮19BR与后车轮19BL之间。电池150被布置在电力接收装置11附近。

[0060] 可采用各种方法以使得将驱动机构30固定到车辆本体70的底面76。例如，可以通过将驱动机构30从侧部件67S或横部件悬挂以将驱动机构30固定到车辆本体70的底面76。可将驱动机构30固定到底板69。驱动机构30被设置于的位置不限于图3中示出的配置。驱动机构30可设置在相对于图3中示出的驱动机构30的位置的在车辆向前方向F上的一侧，或者可设置在相对于图3中示出的驱动机构30的位置的在车辆向后方向B上的一侧。

[0061] 图4是示出电力接收装置11和外部电力供应装置61(电力发送装置50)的透视图。图5是示出包括电力接收装置11的电动车辆10和包括电力发送装置50的外部电力供应装置
61的透视图。图5示出一种状态，即电动车辆10停止在泊车空间52中并且电动车辆10的电力接收单元200大体上面对外部电力供应装置61(电力发送单元56)。图5示出一种状态，即电力接收单元200被布置在车辆本体70的缩回位置(电力接收单元200未被驱动机构30向下移动的状态)。

[0062] 外部电力供应装置61将被描述。如在图4和图5中示出，外部电力供应装置61包括电力发送装置50和多个发光部分231(参见图5)。电力发送装置50包括电力发送单元56(参见图4)，并且设置在泊车空间52里面(参见图5)。如在图5中示出，线52T设置在泊车空间52中，以使得允许电动车辆10停止在预定位置处。线52T指示泊车位置或泊车区域。设置四个发光部分231以使得指示电力发送装置50的位置，并且四个发光部分231分别位于电力发送装置50的四个角处。每个发光部分231例如包括发光二极管以等。

[0063] 如在图4中示出，电力发送单元56被容纳在外壳62里面。外壳62包括罩63和盖62T。形成罩63以使得(在垂直向上的方向U上)向上打开。设置盖62T以使得关闭罩63的开口。罩
63由诸如铜的金属材料形成。盖62T由树脂等形成。在图4中，盖62T由交替的长和两短虚线指示，以使得清楚地示出电力发送单元56。

[0064] 电力发送单元56包括螺管线圈单元60和连接到线圈单元60的电容器59。线圈单元60包括铁氧体芯57、电力发送线圈58(初级线圈)和固定部件161。固定部件161由树脂形成。
铁氧体芯57被容纳在固定部件161里面。电力发送线圈58围绕固定部件161的周表面卷绕，以使得环绕卷绕轴O1。

[0065] 形成电力发送线圈58以使得环绕卷绕轴O1，并且从电力发送线圈58的一端朝向电力发送线圈58的另一端，在卷绕轴O1延伸的方向上移置电力发送线圈58。在图4中，为方便起见，用于电力发送线圈58的相邻线圈线之间的间隔示出比实际间隔宽。如将在之后详细描述，电力发送线圈58连接到高频电力供应装置64(参见图6)。

[0066] 在实施例中，电力发送线圈58的卷绕轴O1具有直线延伸的形状。卷绕轴O1在与面对方向D1(第一方向)相交的第二方向(在本实施例中垂直方向)上延伸。面对方向D1是电力发送线圈58面对电力接收单元200的电力接收线圈22的方向。在本实施例中的卷绕轴O1与面对方向D1的相交意味着卷绕轴O1垂直或大体上垂直于面对方向D1。大体上垂直于面对方向D1包括在卷绕轴O1偏离垂直状态一个角度(例如，大于0°且小于或等于15°)的状态下卷绕轴O1与面对方向D1相交的情况。

[0067] 卷绕轴O1理想地以大于或等于80°且小于或等于100°的角度与面对方向D1相交。卷绕轴O1更理想地以大于或等于85°且小于或等于95°的角度与面对方向D1相交。卷绕轴O1最优地以90°的角度与面对方向D1相交。在本实施例中的面对方向D1是垂直于泊车空间52(参见图5)的表面(地表面)的方向，并且卷绕轴O1在平行于泊车空间52的表面(地表面)的方向上延伸。

[0068] 例如，当将电力发送线圈58从电力发送线圈58在纵向方向上的一端到电力发送线圈58在纵向方向上的另一端分割为单元长度时，通过绘制穿过电力发送线圈58的每个单元长度的曲率中心点或者每个单元长度的曲率中心点附近的线，形成电力发送线圈58的卷绕轴O1。从电力发送线圈58的每个单元长度的曲率中心点得到卷绕轴O1(其是假想线)的方法包括各种近似的方法，例如线性近似、对数近似和多项式近似。

[0069] 在本实施例中的电力发送线圈58的卷绕轴O1在与泊车空间52(参见图5)中设置的线52T平行的方向上延伸。设置线52T以使得在当电动车辆10被引导到泊车空间52中的时候，线52T沿着电动车辆10的纵向方向延伸。布置电力发送单元56(电力发送装置50)使得卷绕轴O1沿着在泊车空间52(参见图5)停止的电动车辆10的纵向方向延伸。

[0070] 其次，将描述电力接收装置11。电力接收装置11的电力接收单元200被容纳在外壳65里面。外壳65包括罩66和盖67。形成罩66以使得(在垂直向下的方向D上)向下打开。布置盖67以使得关闭罩66的开口。罩66由诸如铜的金属材料形成。盖67由树脂等形成。

[0071] 罩66包括顶板部分70T和环形周壁部分71T。顶板部分70T面对底板69(参见图3)。周壁部分71T具有这样的形状，以使得在垂直向下的方向D上从顶板部分70T的外周悬挂。周壁部分71T具有端面壁72、73和侧面壁74、75。端面壁72和端面壁73被布置在电力接收线圈
22的卷绕轴O2延伸的方向上。侧面壁74和侧面壁75被布置在端面壁72与端面壁73之间。

[0072] 电力接收单元200包括螺管线圈单元24和连接到线圈单元24的电容器23。线圈单元24包括铁氧体芯21、电力接收线圈22(次级线圈)和固定部件68。固定部件68由树脂形成。铁氧体芯21被容纳在固定部件68里面。电力接收线圈22围绕固定部件68的周表面卷绕，以使得环绕卷绕轴O2。

[0073] 形成电力接收线圈22以使得环绕卷绕轴O2，并且从电力接收线圈22的一端朝向电力接收线圈22的另一端，在卷绕轴O2延伸的方向上移置电力接收线圈22。在图4中，为方便起见，用于电力接收线圈22的相邻的线圈线之间的间隔示出比实际的间隔宽。如将在之后详细描述，电力接收线圈22连接到整流器13(参见图6)。在图4中，电力接收单元200和电力发送单元56具有相同的尺寸。作为替代，电力接收单元200和电力发送单元56可具有彼此不同的尺寸。

[0074] 在实施例中，电力接收线圈22的卷绕轴O2具有直线延伸的形状。卷绕轴O2在与面对方向D1(第一方向)相交的第二方向(在本实施例中垂直方向)上延伸。面对方向D1是电力发送线圈58面对电力接收单元200的电力接收线圈22的方向。在本实施例中的卷绕轴O2与面对方向D1的相交意味着卷绕轴O2垂直或大体上垂直于面对方向D1。大体上垂直于面对方向D1包括在卷绕轴O2偏离垂直状态一个角度(例如，大于0°且小于或等于15°)的状态下卷绕轴O2与面对方向D1相交的情况。

[0075] 卷绕轴O2理想地以大于或等于80°且小于或等于100°的角度与面对方向D1相交。卷绕轴O2更理想地以大于或等于85°且小于或等于95°的角度与面对方向D1相交。卷绕轴O2最优地以90°的角度与面对方向D1相交。

[0076] 例如，当将电力接收线圈22从电力接收线圈22在纵向方向上的一端到电力接收线圈22在纵向方向上的另一端分割为单元长度时，通过绘制穿过电力接收线圈22的每个单元长度的曲率中心点或者每个单元长度的曲率中心点附近的线，形成电力接收线圈22的卷绕轴O2。从电力接收线圈22的每个单元长度的曲率中心点得到卷绕轴O2(其是假想线)的方法包括各种近似的方法，例如线性近似、对数近似和多项式近似。

[0077] 返回参照图3，布置在本实施例中的电力接收单元200(电力接收装置11)，使得卷绕轴O2沿着车辆本体70(也参见图5)的纵向延伸。当卷绕轴O2直线延伸，延长线穿过前周部分34F和后周部分34B。电力接收单元200的电力接收线圈22具有中心部分P2。

[0078] 中心部分P2是假想点，其位于电力接收线圈22的卷绕轴O2中，并且位于电力接收线圈22在卷绕轴O2延伸的方向上的中心部分处。当沿着垂直方向在平面图中观看电力接收单元200时，中心部分P2位于电力接收线圈22在纵向方向上的中心处。换句话说，中心部分P2正好位于在电力接收线圈22的线圈导线在卷绕轴O2延伸方向(一个方向)上的一个最末端与电力接收线圈22的线圈导线在卷绕轴O2延伸方向(与所述一个方向相反的另一个方向)上的另一个最末端之间的中心处。电力接收单元200位于在相对于中心部分的P1(其位置接近后周部分34B)的车辆向后方向B的一侧上。在前周部分34F、后周部分34B、右周部分34R和左周部分34L当中，电力接收线圈22的中心部分P2被布置在最接近后周部分34B的位置处。

[0079] 在根据本实施例的电力传输系统(参见在图6和图7中的电力传输系统1000)中，当通过使用线52T(参见图5)等作为标记来将电动车辆10停放在泊车空间52中时，电力接收线圈22的卷绕轴O2被布置为平行于电力发送线圈58的卷绕轴O1。当在电力接收单元200与电力发送单元56之间传输电力时，被驱动机构30(参见图2)向下移动的电力接收装置11(电力接收单元200)在垂直方向上面对电力发送装置50(电力发送单元56)。

[0080] 将描述电力传输系统1000。图6是示意性示出根据实施例的电力传输系统1000的视图。图7是示出电力传输系统1000的电路配置的细节的视图。如在图6和图7中示出，电路传输系统1000包括外部电力供应装置61和电动车辆10。

[0081] 将描述外部电力供应装置61。除了上述电力发送装置50(电力发送单元56等)，外部电力供应装置61包括通信单元230、电力发送ECU 55、高频电力供应装置64、显示单元242(参见图7)和费用接收单元246(参见图7)。

[0082] 电力发送单元56包括电力发送线圈58和电容器59。为方便起见，图7没有示出线圈单元60(铁氧体芯57)。电力发送线圈58电连接到电容器59和高频电力供应装置64。高频电力供应装置64连接到交流电力供应64E。交流电力供应64E可以是商用电力供应或独立的电力供应。

[0083] 在图7中示出的示例中，电力发送线圈58和电容器59彼此串联连接。电力发送线圈58和电容器59可以彼此并联连接。电力发送线圈58具有寄生电容。电路(LC谐振电路)由电力发送线圈58的电感、电力发送线圈58的寄生电容和电容器59的电容形成。电容器59并非是不可缺少的组件，并且可按需要使用。

[0084] 电力发送线圈58通过电磁感应非接触地向电力接收单元200的电力接收线圈22发送电力。在电力发送线圈58与电力接收线圈22之间的距离、电力发送线圈58和电力接收线圈22中的每一个的频率等的基础上，按需要设定电力发送线圈58的匝数，以及从电力发送线圈58到电力接收线圈22的距离，使得指示电力发送线圈58与电力接收线圈22之间的耦合度的耦合系数k等成为适当的值。

[0085] 电力发送ECU 55包括CPU、存储装置和输入/输出缓冲器。电力发送ECU 55接收来自传感器等的信号，向装置输出控制信号，并控制在外部电力供应装置61中的装置。这些控制不仅限于通过软件处理，但也可通过专用硬件(电子电路)来处理。

[0086] 电力发送ECU 55对高频电力供应装置64执行驱动控制。高频电力供应装置64由来自电力发送ECU 55的控制信号MOD(参见图7)来控制，并且将从交流电力供应64E接收的电力变换成高频电力。高频电力供应装置64向电力发送线圈58供应经变换的高频电力。

[0087] 通信单元230是用于在外部电力供应装置61与电动车辆10(通信单元160)之间实施无线通信的通信接口。通信单元230接收从通信单元160发送的电池信息INFO和信号STRT或信号STP，用于指令开始或停止形成测试磁场(或测试电场)，以及开始或停止发送满量程(full-scale)电力，并且向电力发送ECU 55输出这些件信息。

[0088] 在充电之前，将现金、预付卡、信用卡等插入费用接收单元246中。显示单元242向用户示出充电电力单价等。显示单元242可具有如输入单元(例如触摸板)的功能，并且能够接受用户对于是否赞同充电电力单价的输入。当充电电力单价被赞同时，电力发送ECU 55使高频电力供应装置64开始满量程充电。当充电已经完成时，在费用接收单元246处支付费用。

[0089] 在根据本实施例的电力传输系统1000中，从外部电力供应装置61到电动车辆10的满量程电力供应之前，引导电动车辆10朝向外部电力供应装置61，将电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。

[0090] 对于位置对准，首先，在第一步骤中，在由摄像机120捕获的图像的基础上检测电力接收装置11与电力发送装置50之间的位置关系，并且在检测到的结果的基础上控制电动车辆10行驶，使得电动车辆10被引导朝向电力发送装置50。通过摄像机120捕获包括多个发光部分231(参见图5)的图像，并且从图像识别多个发光部分231的位置和取向。在图像识别结果的基础上识别电力发送装置50和电动车辆10的位置和取向，并且在所识别的结果的基础上，引导电动车辆10朝向电力发送装置50。

[0091] 电力接收装置11和电力发送装置50的面对区域比车辆本体70的底面76(参见图3)的区域小。电力发送装置50被置于电动车辆10下面。在摄像头120不再能捕获电力发送装置50(发光部分231)之后(或者摄像机120不再捕获电力发送装置50(发光部分231)之后)，位置对准控制从第一步骤转换到第二步骤。

[0092] 在第二步骤中，电力发送ECU 55使高频电力供应装置64通过使用小电力来发送测试信号。一旦接收到小电力，电力发送装置50形成测试磁场(或测试电场)。小电力是比用于在认证后对电池充电的充电电力小的电力，或者是在位置对准的时候发送的电力，并且可包括间歇发送的电力。通过小电力围绕电力发送装置50形成测试磁场(或测试电场)。

[0093] 从电力发送装置50发送的作为测试信号以使得在第二步骤中形成测试磁场的电力的幅度比从电力发送装置50供应到电力接收装置11的用于在电力发送装置50与电力接收装置11之间完成位置对准之后进行充电的电力的幅度小。为何电力发送装置50在第二步骤中形成测试磁场的理由是为了通过检测电力发送装置50与电力接收单元200之间的距离来测量电力发送装置50与电动车辆10(电力接收装置11)之间的相对位置，并且不需要用于满量程电力馈送的大电力。

[0094] 测试磁场的磁场强度由在电动车辆10的底面76处设置的电力接收单元200来检测。当电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度时，驱动机构30将电力接收单元200布置在检测位置S2(之后参考图11至图13详细描述)处。在借助电力接收单元200检测的磁场强度的基础上检测电力发送装置50和电力接收装置11之间的距离。在关于距离的信息的基础上，电动车辆10被进一步引导朝向电力发送装置50，并且电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置(之后将参考图15至图20描述详细的流程图)。

[0095] 将描述电动车辆10。如主要在图7中示出，电动车辆10包括电力接收装置11、驱动机构30、调节器9、整流器13、继电器146、电阻负载392、电力接收电压测量单元(电压传感器190T)、电池150、用于对电池150充电的充电器(DC/DC变换器142)、系统主继电器SMR1、SMR2、升压变换器162、逆变器164、166、电动发电机172、174、发动机176、动力分离装置177、车轮19F、19B、控制器180、电力馈送按钮122、摄像机120、显示单元142D和通信单元160。

[0096] 如上所述，电力接收装置11的电力接收单元200由驱动机构30来支撑。当驱动驱动机构30时，电力接收单元200可上下移动。通过向上或向下的移动，电力接收单元200被配置为在缩回位置S1、检测位置S2和电力接收位置S3之间可移动(之后参考图9等详细描述)。在电动车辆10停止在泊车空间52(参见图6)中的预定位置处并且电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处以使得面对电力发送装置50的状态下，电力接收装置11的电力接收单元200非接触地接收来自电力发送装置50的电力。

[0097] 调节器9调节从电池150供应到驱动机构30(电机82(参见图9))的电力量(之后描述)。控制器180向调节器9发送控制信号AG，并且经由调节器9对驱动机构30执行驱动控制。通过向调节器9发送控制信号AG，控制器180能够将电力接收单元200从缩回位置S1移动到检测位置S2，将电力接收单元200从检测位置S2移动到电力接收位置S3，或者将电力接收单元200从电力接收位置S3移动到缩回位置S1。

[0098] 继电器146和电阻负载392彼此串联连接，并且在整流器13与DC/DC变换器142之间设置。如将在之后描述，在电动车辆10的非接触电力馈送之前，在当车辆位置对准的时候，通过控制器180(来自控制器180的控制信号SE3)将继电器146控制到导通状态。

[0099] 电力接收装置11的电力接收单元200包括电力接收线圈22和电容器23。为方便起见，图7没有示出线圈单元24(铁氧体芯21)。电力接收线圈22连接到电容器23和整流器13。在图7中示出的示例中，电力接收线圈22和电容器23彼此串联连接。电力接收线圈22和电容器23可彼此并联连接。

[0100] 电力接收线圈22具有寄生电容。电路(LC谐振电路)由电力接收线圈22的电感、电力接收线圈22的寄生电容和电容器23的电容形成。电容器23并非是不可缺少的组件，并且可按需要使用。

[0101] 整流器13连接到电力接收装置11，将从电力接收装置11供应的交流电流变换成直流电流，并且将直流电流供应到DC/DC变换器142。电池150连接到DC/DC变换器142。DC/DC变换器142调节从整流器13供应的直流电流电压，并且将直流电流供应到电池150。

[0102] 例如，二极管桥和平滑电容器(二者都未示出)被包括作为整流器13。通过开关(switching)控制实施整流的所谓的开关调整器也可被用作整流器13。整流器13可被包括在电力接收单元200中，并且整流器13更理想地是诸如二极管桥的静态整流器，以使得阻止例如由于所生成的电磁场导致的开关元件误操作。

[0103] 电动车辆10配备有发动机176和电动发电机174作为动力源。发动机176和电动发电机172、174耦接到动力分离装置177。由发动机176和电动发电机174中的至少一个生成的驱动力推进电动车辆10。由发动机176生成的动力被动力分离装置177分离成两个路径。两个路径中的一个向车轮19F、19B发送动力，并且两个路径中的另一个向电动发电机172发送动力。

[0104] 电动发电机172是交流旋转电机械，并且是，例如，由其中永磁体被嵌入在转子中的三相交流同步电机而形成。电动发电机172用动力分离装置177分离的发动机176的动能生成电力。例如，当电池150的充电状态(也称为“SOC”)低于预定值时，启动发动机176，并且电动发电机172生成电力。从而对电池150充电。

[0105] 电动发电机174也是交流旋转电机械，并且是，例如，由其中永磁体被嵌入在转子中的三相交流同步电机而形成，如在电动发电机172的情况。电动发电机174通过使用在电池150中存储的电力与由电动发电机172生成的电力中的至少一个来生成驱动力。电动发电机174的驱动力被发送到车轮19F、19B。

[0106] 在电动车辆10的制动运行期间或者在下坡中减少加速度期间，在电动车辆10中的作为动能或势能存储的机械能用于经由车轮19F、19B旋转地驱动电动发电机174，并且电动发电机174作为发电机运行。电动发电机174作为再生制动运行，并且通过将运转能变换为电力来生成制动力。由电动发电机174生成的电力存储在电池150中。

[0107] 包括太阳(sun)齿轮、小(pinion)齿轮、载体和环形齿轮的行星(planetary)齿轮可用作动力分离装置177。小齿轮与太阳齿轮和环形齿轮相啮合。载体支撑小齿轮，使得小齿轮是可旋转的，并且耦接到发动机176的曲轴。太阳齿轮耦接到电动发电机172的旋转轴。环形齿轮耦接到电动发电机174的旋转轴和车轮19F、19B。

[0108] 电池150是被配置为可充电且可放电的电力存储元件。电池150由例如二次电池(例如锂离子电池、镍金属氢化物电池和铅酸电池)或电存储元件(例如双电层电容器)。电池150不仅存储从DC/DC变换器142供应的电力，而且还有由电动发电机172或电动发电机174生成的再生电力。电池150将存储的电力供应到升压变换器162。

[0109] 大电容电容器可用作电池150。电池150可以是任何装置，只要该装置是能够临时存储来自外部电力装置61供应的电力和/或来自电动发电机172或电动发电机174的再生电力并且能够将存储的电力供应到升压变换器162的电力缓冲器。

[0110] 设置电压传感器和电流传感器(二者均未示出)用于电池150。电压传感器用于检测电池150的电压VB。电流传感器用于检测向电池150输入或从电池150输出的电流IB。这些检测值被输出到控制器180。控制器180在电压VB和电流IB的基础上计算电池150的充电状态(SOC)。

[0111] 系统主继电器SMR1被布置在电池150和升压变换器162之间。当来自控制器180的信号SE1被激活时，系统主继电器SMR1将电池150电连接到升压变换器162。当来自控制器180的信号SE1被去激活时，系统主继电器SMR1将在电池150与升压变换器162之间的电路径断开。升压变换器162例如包括直流斩波电路。在来自控制器180的信号PWC的基础上控制升压变换器162。升压变换器162提升在电力线PL1与电力线NL之间施加的电压，并且输出在电力线PL2与电力线NL之间的电压。

[0112] 逆变器164、166中的每一个例如包括三相桥电路。逆变器164、166分别与电动发电机172、174对应设置。逆变器164在来自控制器180的信号PW1的基础上驱动电动发电机172。逆变器166在来自控制器180的信号PWI2的基础上驱动电动发电机174。

[0113] 整流器13将通过电力接收线圈22提取的交流电力整流。DC/DC变换器142在来自控制器180的信号PWD的基础上将通过整流器13整流的电力变换成具有电池150的电压水平的电力，并且然后向电池150输出经变换的电力。DC/DC变换器142并非是不可缺少的组件，并且可按需要使用。当不使用DC/DC变换器142时，可在电力发送装置50与外部电力供应装置61的高频电力供应装置64之间设置匹配变压器。通过匹配阻抗，匹配变压器可替代DC/DC变换器142。

[0114] 系统主继电器SMR2被布置在DC/DC变换器142与电池150之间。当来自控制器180的控制信号SE2被激活时，系统主继电器SMR2将电池150电连接到DC/DC变换器142；而当控制信号SE2被去激活时，系统主继电器SMR2将在电池150与DC/DC变换器142之间的电路经断开。

[0115] 控制器180在加速操作量、车辆速度和来自其它各传感器的信号的基础上，生成分别用于驱动升压变换器162和电动发电机172、174的信号PWC、PWI1，PWI2。控制器180分别向升压变换器162和逆变器164、166输出生成的信号PWC、PWI1，PWI2。在电动车辆10正在行驶的同时，控制器180激活信号SE1以将系统主继电器SMR1接通，并且去激活信号SE2以将系统主继电器SMR2断开。

[0116] 在从外部电力供应装置61向电动车辆10的电力馈送之前，控制器180通过用户操作等，经由电力馈送按钮122接收充电开始信号TRG。控制器180在满足预定条件的事实的基础上经由通信单元160向外部电力供应装置61输出信号STRT，该信号STRT用于指令开始形成测试磁场(或测试电场)。

[0117] 电动车辆10的显示单元142D例如指示确定结果，即关于在控制器180与外部电力供应装置61通信之后，外部电力供应装置61的电力发送单元56是否与电动车辆10的电力接收单元200兼容。当确定电力发送单元56与电力接收单元200兼容并且输入用户赞同等时，通信单元160与通信单元230彼此进一步进行无线通信，并且在其间交换用于将电力接收单元11的位置对准电力发送装置50的位置的信息。

[0118] 控制器180从摄像机120接收由摄像机120捕获的图像。控制器180经由通信单元160接收从外部电力供应装置61发送的关于电力(电压和电流)的信息。控制器180在来自摄像机120的数据的基础上通过方法(之后描述)对电动车辆10执行泊车控制，以使得引导电动车辆10朝向电力发送装置50。

[0119] 在使用摄像机120的泊车控制之后，控制器180经由调节器9通过向调节器9发送控制信号AG来对驱动机构30执行驱动控制，以使得借助电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度(或测试电场的电场强度)。电力接收单元200被布置在检测位置S2。

[0120] 电力接收单元200被布置在检测位置S2处所在的时机(timing)可以是在使用摄像机120的泊车控制之后的时机，可以是在使用摄像机120的泊车控制期间的时机，或者可以是在使用摄像机120的泊车控制之前的时机。控制器180通过向系统主继电器SMR2(参见图7)发送控制信号SE2来将系统主继电器SMR2断开，并且通过向继电器146(参见图7)发送控制信号SE3来将继电器146接通。

[0121] 电压传感器190T设置在将整流器13连接到电池150的一对电力线之间。通过临时将继电器146接通，电阻负载392连接到电压传感器190T。电压传感器190T测量电阻负载392的两端之间的电压。从电压传感器190T向控制器180发送由电压传感器190T测量的结果，该结果作为由被布置在检测位置S2处的电力接收单元200检测的磁场强度Ht(或电场强度)。

[0122] 控制器180能够经由电压传感器190T获得关于测试磁场的磁场强度Ht(或测试电场的电场强度)的信息。从电动车辆10经由通信单元160、230向外部电力供应装置61发送形成测试磁场以用于获得信息的请求(发送小电力的请求)。控制器180在来自电压传感器190T的数据的基础上通过方法(之后描述)对电动车辆10执行泊车控制，以使得引导电动车辆10朝向外部电力供应装置61的电力发送装置50。

[0123] 当对电动车辆10朝向电力发送装置50的泊车控制完成时，控制器180经由通信单元160向外部电力供应装置61发送电力馈送命令，并且通过激活控制信号SE2将系统主继电器SMR2接通。控制器180生成用于驱动DC/DC变换器142的信号PWD，并且然后向DC/DC变换器142输出生成的信号PWD。

[0124] 当对电动车辆10朝向电力发送装置50的泊车控制完成时，控制器180通过输出控制信号AG来控制调节器9。调节器9在控制信号AG的基础上驱动驱动机构30以移动电力接收装置11的电力接收单元200。电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处。在电力接收单元200和电力发送单元56彼此面对的状态下，在其间传输满量程电力。

[0125] 在通过非接触电力馈送正在对电动车辆10充电的同时，电压传感器190T检测输入到DC/DC变换器142的电压作为检测值(电压VR)。电压传感器190T检测在整流器13与DC/DC变换器142之间的电压VR，并且向控制器180输出检测值。

[0126] 电压传感器190T检测整流器13的次级侧直流电压，即从电力发送装置50接收的接收电压，并且然后向控制器180输出检测值(电压VR)。控制器180在电压VR的基础上确定电力接收效率，并且经由通信单元160向外部电力供应装置61发送关于电力接收效率的信息。在电池150充满电、用户操作等的事实的基础上，控制器180经由通信单元160向外部电力供应装置61输出用于指令停止电力发送的信号STP。

[0127] 将描述控制器180。图8是在图7中示出的控制器180的功能框图。控制器180包括智能泊车辅助(IPA)-电子控制单元(ECU)410、电动助力转向(electric power steering)(EPS)420、电动发电机(MG)-ECU 430、电控制动器(ECB)440、电泊车制动器(EPB)450、检测ECU 460、升降ECU 462和混合动力(HV)-ECU 470。

[0128] 当车辆的操作模式是充电模式时，IPA-ECU 410在从摄像机120接收的图像信息的基础上执行用于引导车辆朝向外部电力供应装置61的电力发送装置50的引导控制(第一引导控制)。IPA-ECU 410在从摄像机120接收的图像信息的基础上识别电力发送装置50。在包括由摄像机120捕获的多个发光部分231的图像的基础上，IPA-ECU 410识别在电动车辆10与电力发送装置50之间的位置关系(实质距离和取向)。IPA-ECU 410在识别的结果的基础上向EPS420输出命令，使得电动车辆10在适当的方向上被引导朝向电力发送装置50。

[0129] 当由于电动车辆10靠近电力发送装置50使电力发送装置50被置于车辆本体下面，并且因此，摄像机120不再捕获电力发送装置50时，IPA-ECU 410基于来自摄像机120的图像信息向HV-ECU 470提供关于引导控制(第一引导控制)完成的通知。在第一引导控制期间，EPS420在来自IPA-ECU 410的命令的基础上对方向盘执行自动控制。

[0130] 在基于来自摄像机120的图像信息完成引导控制(第一引导控制)之后，升降ECU 462控制调节器9，并且借助驱动机构30将电力接收装置11(电力接收单元200)布置在检测位置S2处。如上所述，电力接收单元200被布置在检测位置S2处所在的时机可以是在第一引导控制之前的时机，可以是在第一引导控制之后的时机或者可以是在第一引导控制期间的时机。

[0131] 用作车辆驱动单元的MG-ECU 430在来自HV-ECU 470的命令的基础上控制电动发电机172、174和升压变换器162。MG-ECU 430生成分别用于驱动电动发电机172、174和升压变换器162的信号，并且然后分别向逆变器164、166和升压变换器162输出生成的信号。

[0132] ECB 440在来自HV-ECU 470的信号的基础上对电动车辆10执行制动控制。在来自HV-ECU 470的命令的基础上，ECB 440控制液压制动并且执行在液压制动与由电动发电机174作出的再生制动之间的协调控制。EPB 450在来自HV-ECU 470的命令的基础上控制电泊车制动。

[0133] 检测ECU 460经由通信单元160、230从外部电力供应装置61接收关于从外部电力供应装置61发送的电力的信息。检测ECU 460接收来自电压传感器190T的关于测试磁场的磁场强度Ht的信息。通过例如比较来自外部电力供应装置61的发送电压与根据关于磁场强度Ht的信息计算的电压，检测ECU 460计算电力发送装置50与电动车辆10之间的距离。检测ECU 460在检测到的距离的基础上执行用于引导电动车辆10的第二引导控制。

[0134] 用作控制器的HV-ECU 470在第一和第二引导控制的结果中的任一个的基础上通过控制驱动车辆的MG-ECU 430来移动电动车辆10。包括电力接收单元200的电力接收装置11、用作车辆驱动单元的MG-ECU 430和用作控制器的HV-ECU 470可用作泊车辅助系统。

[0135] 当由电压传感器190T(电力接收单元200)检测的磁场强度Ht不满足预定的电力可接收条件，甚至当在IPA-ECU 410不再检测电力发送装置50的位置之后MG-ECU 430将车辆移动超过预定距离时，HV-ECU 470执行用于停止电动车辆10移动的过程。该过程可以是自动实行制动的过程，或者可以是指令驾驶员压下制动器的过程。

[0136] 当由电压传感器190T(电力接收单元200)检测的磁场强度Ht不满足预定的电力可接收条件，甚至当在IPA-ECU 410不再检测电力发送装置50的位置之后MG-ECU 430将车辆移动超过预定距离时，通过借助电压传感器190T(电力接收单元200)停止磁场强度的检测，HV-ECU 470中断通过使用检测ECU 460的引导(第二引导控制)。

[0137] 在IPA-ECU 410不再检测电力发送装置50的位置之后，在车辆移动预定距离期间，当由电压传感器190T(电力接收单元200)检测的磁场强度Ht满足预定的电力可接收条件时，HV-ECU 470完成通过使用检测ECU 460的引导(第二引导控制)并且开始准备从电力发送装置50对车辆中的电池150充电。升降ECU 462控制调节器9，并且使得借助驱动机构30将电力接收装置11(电力接收单元200)布置在电力接收位置S3处。

[0138] 优选地，在HV-ECU 470通过自动停止电动车辆10来中断检测ECU 460的引导之后，HV-ECU 470可在驾驶员改变泊车位置之后响应于驾驶员的指令(例如，设定操作到泊车区域)而借助电力接收装置11开始电力的发送或接收，当由电力接收装置11从电力发送装置50接收的电力满足电力可接收条件时HV-ECU 470可开始从电力发送装置50的对车辆中的电池150充电，并且当由电力接收装置11从电力发送装置50接收的电力不满足电力可接收条件时HV-ECU 470可警告驾驶员。

[0139] 接着，将描述驱动机构30。图9是示出电力接收单元200和驱动机构30的透视图。电力接收装置11包括电力接收单元200和驱动机构30。驱动机构30能够将电力接收单元200朝向电力发送单元56移动。换句话说，驱动机构30能够将电力接收单元200从缩回位置S1(参见图11)移动到检测位置S2(参见图11和图12)，将电力接收单元200从检测位置S2移动到电力接收位置S3(参见图11和图13)，并且将电力接收单元200从缩回位置S1移动到电力接收位置S3。

[0140] 驱动机构30还能够移动电力接收单元200远离电力发送单元56。换句话说，驱动机构30能够将电力接收单元200从电力接收位置S3(参见图11和图13)移动到缩回位置S1(参见图11)，将电力接收单元200从检测位置S2(参见图11和图12)移动到缩回位置S1，并且将电力接收单元200从电力接收位置S3(参见图11和图13)移动到检测位置S2。

[0141] 在本实施例中，驱动机构30构成所谓的平行连杆，并且电力接收单元200能够通过枢转向斜下方移动，同时维持其水平位置，或者通过枢转向斜上方移动，同时维持其水平位置。在本实施例中，当从缩回位置S1观看时，检测位置S2和电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。当从检测位置S2观看时，电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。

[0142] 在图9中的右上侧由虚线指示的电力接收单元200示出在当电力接收单元200在电动车辆10的车辆本体70中缩回并且电力接收单元200被布置在缩回位置S1处的时候的状态。电力接收单元200被布置在缩回位置S1的事实意味着布置电力接收单元200使得电力接收单元200中的参考点被包括在缩回位置S1中，该参考点是空间中的位置(假想点)，换句话说，电力接收单元200中的参考点与缩回位置S1重叠。

[0143] 电力接收单元200中的参考点是例如电力接收线圈22的中心部分P2(参见图3)。如上所述，中心部分P2是假想点，其位于电力接收线圈22的卷绕轴O2中并且位于电力接收线圈22在卷绕轴O2延伸的方向上的中心部分处。当沿着垂直方向在平面图中观看电力接收单元200时，中心部分P2位于电力接收线圈22在纵向方向上的中心处。

[0144] 在图9中的中心较低部分处由实线指示的电力接收单元200指示在电力接收单元200从电动车辆10的车辆本体70向下移动并且电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态。电力接收单元200被布置在检测位置S2处的事实意味着布置电力接收单元200使得电力接收单元200中的上述参考点被包括在检测位置S2中，该参考点是空间中的位置(假想点)，换句话说，电力接收单元200中的上述参考点与检测位置S2重叠。

[0145] 电力接收单元200被布置所在的缩回位置的S1、检测位置S2和电力接收位置S3是相互不同的位置，并且可以分别在空间中的任何位置。在本实施例中，与缩回位置S1相比，检测位置S2位于距车辆本体70的底面76(参见图2和图3)的更远处。与缩回位置S1和检测位置S2相比，电力接收位置S3位于距车辆本体70的底面76(参见图2和图3)的更远处。

[0146] 驱动机构30包括连结机构31(支撑部件37和支撑部件38)、驱动单元32、推动(urging)部件33(弹性部件33a和弹性部件33b)、保持装置34、止动器(stopper)35和切换(switching)单元36。推动部件33包括弹性部件33a和弹性部件33b。连结机构31包括支撑部件37和支撑部件38。支撑部件37和支撑部件38被布置为在卷绕轴O2延伸的方向上彼此间隔，并且连同外壳65构成所谓的平行连杆。

[0147] 支撑部件37包括旋转轴40、支柱(leg)41和支柱42。旋转轴40由底板69(参见图3)等可旋转地支撑。支柱41连接到旋转轴40的一端。支柱41的较低端可旋转地连接到外壳65的侧面壁75。支柱42连接到旋转轴40的另一端。支柱42的较低端可旋转地连接到外壳65的侧面壁74。

[0148] 支撑部件38包括旋转轴45、支柱46和支柱47。旋转轴45由底板69(参见图3)等可旋转地支撑。支柱46连接到旋转轴45的一端。支柱46的较低端可旋转地连接到外壳65的侧面壁75。支柱47连接到旋转轴45的另一端。支柱47的较低端可旋转地连接到外壳65的侧面壁74。

[0149] 驱动单元32包括齿轮80、齿轮81和电机82。齿轮80设置在旋转轴45的端部处。齿轮81与齿轮80啮合。电机82旋转齿轮81。电机82包括转子95、围绕转子95设置的定子96，以及检测转子95的旋转角度的编码器97。转子95连接到齿轮81。

[0150] 当电力供应到电机82时，转子95旋转。齿轮81旋转，并且与齿轮81啮合的齿轮80也旋转。齿轮80固定到旋转轴45，并且与旋转轴45整体地旋转。当旋转轴45旋转时，电力接收单元200和外壳65上下移动。电机82的驱动力被发送到电力接收单元200和外壳65。依赖于电机82的旋转方向，电力接收单元200和外壳65向上或向下移动。

[0151] 弹性部件33a连接到支柱46和底板69(参见图3)。弹性部件33a的端部83可旋转地连接到支柱46，并且位于支柱46的相对于支柱46中心位置的较低端侧上。弹性部件33a的端部84可旋转地连接到底板69，并且位于从支撑部件37跨越支柱46与旋转轴45之间的连接部分的一侧上。

[0152] 弹性部件33b连接到支柱47和底板69(参见图3)。弹性部件33b端部85可旋转地连接到支柱47，并且位于支柱47的相对于支柱47中心位置的较低端侧上。弹性部件33b的端部86可旋转地连接到底板69，并且位于从支撑部件37跨越支柱47与旋转轴45之间的连接部分的一侧上。

[0153] 参照位于图9中的右上侧的由虚线指示的电力接收单元200，当电力接收单元200被布置在缩回位置S1处时(当布置电力接收单元200以使得包括缩回位置S1时)，弹性部件33a、33b均具有自然长度并且形成所谓的自然状态(无负载状态)。

[0154] 参照位于图9中的中心较低部分的由实线指示的电力接收单元200，当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时(当布置电力接收单元200以使得包括检测位置S2时)，弹性部件33a、33b均具有大于自然长度的长度并且形成延伸状态。张力施加在弹性部件33a、33b上。由于引引张力，用于以电力接收单元200返回缩回位置S1的方向移动外壳65的推动力施加在容纳电力接收单元200的外壳65上。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3时，该推动力也施加在容纳电力接收单元200的外壳65上。

[0155] 保持装置34包括装置本体88和支撑部件87。装置本体88固定到底板69(参见图3)等。支撑部件87由装置本体88保持，支撑部件87从装置本体88伸出的伸出量是受调节的。如上所述，定位在图9中由虚线指示的电力接收单元200和外壳65以使得包括缩回位置S1，并且显示电力接收单元200和外壳65处于在电力接收单元200朝向电力发送单元56向下移动之前的状态(缩回状态)。

[0156] 在车辆本体70中设置的预定存储空间里面，支撑部件87支撑在缩回状态的外壳65的底面(盖)，并且固定容纳电力接收单元200的外壳65。对于该固定，支撑部件87可能被插入在外壳65的端面壁73中形成的孔中。支撑部件87经受由在图8中示出的升降ECU 462执行的驱动控制。

[0157] 这对止动器35每一个均包括止动件90、91，该止动件90、91限制支柱41、42中的对应一个的旋转角度，并且限定容纳电力接收单元200的外壳65的移动范围。止动件90分别接触支柱41、42以抑制容纳电力接收单元200的外壳65与电动车辆10的底板69等接触。止动件91分别接触支柱41、42以抑制容纳电力接收单元200的外壳65与被置于地表面上的部件等接触。

[0158] 切换单元36包括固定到旋转轴45的齿轮92和与齿轮92接合的止动器93。止动器93经受由在图8中示出的升降ECU 462执行的驱动控制。通过上面的控制，止动器93与齿轮92接合或者从齿轮92脱开。当止动器93与齿轮92接合时，旋转轴45以电力接收单元200向下移动所在方向的旋转受限制(限制状态)。在限制状态下，许可移动电力接收单元200远离电力发送单元56，并且限制(阻止)电力接收单元200靠近电力发送单元56。

[0159] 当止动器93从齿轮92脱开时，旋转轴45以电力接收单元200向上移动所在方向的旋转和旋转轴45以电力接收单元200向下移动所在方向的旋转是许可的(许可状态)。在许可状态下，许可移动电力接收单元200远离电力发送单元56，并且许可电力接收单元200靠近电力发送单元56。

[0160] 图10是示意性地示出切换单元36并且示出当以图9中的箭头A的方向观看切换单元36时的状态的侧视图。切换单元36包括齿轮92、止动器93和驱动单元110，该齿轮92固定到旋转轴45，该止动器93选择性地与在齿轮92中设置的多个齿99接合。止动器93可旋转地设置在轴部分98上。扭杆弹簧111设置在轴部分98中。止动器93接收扭杆弹簧111的推动力。止动器93的远端压在齿轮92的周表面上。

[0161] 驱动单元110旋转止动器93连同轴部分98。驱动单元110逆着扭杆弹簧111的推动力旋转止动器93，使得止动器93的远端与齿轮92的周表面隔开。驱动单元110由控制器180(升降ECU 462)控制，并且在止动器93的远端与齿99接合的状态和止动器93的远端与齿轮92隔开以及止动器93与齿轮92脱开的状态之间切换。

[0162] 旋转方向Dr1是在当容纳电力接收单元200的外壳65向上移动的时候旋转轴45和齿轮92旋转的方向。旋转方向Dr2是在当容纳电力接收单元200的外壳65向下移动的时候旋转轴45和齿轮92旋转的方向。当止动器93与齿轮92接合时，齿轮92在旋转方向Dr2上的旋转受限制。即使在止动器93与齿轮92彼此接合的状态下，允许齿轮92在旋转方向Dr1上旋转。

[0163] 如上参考图7所述，调节器9调节从电池150供应到驱动机构30的电机82(参见图9)的电动率量。控制器180向调节器9发送控制信号AG(参见图7)，并且经由调节器9对驱动机构30执行驱动控制。

[0164] 将描述在当电力接收装置11的电力接收单元200从电力发送单元56接收电力的时候的操作。在当电力接收单元200从电力发送单元56接收电力的时候，通过借助于摄像机120和电力接收单元200的泊车辅助，电动车辆10停止(泊车)在预定位置处。

[0165] 将描述在缩回位置S1、检测位置S2和电力接收位置S3之间的位置关系。图11是示出当电动车辆10停止在预定位置处时的电力接收单元200、外壳65和驱动机构30的侧视图。图11示出电力接收单元200被布置在缩回位置S1处的状态。

[0166] 在外壳65位于邻近底板69处的状态下，外壳65由保持装置34支撑。外壳65固定在缩回位置处，并且定位电力接收单元200，以使得包括缩回位置S1。在该状态下的推动部件具有自然长度，并且推动部件33不向容纳电力接收单元200的外壳65施加张力。

[0167] 如上所述，当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，电力接收单元200能够检测在电力接收单元200所在的位置处由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场的强度。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处时，电力接收单元200能够通过由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场来非接触地接收电力。当从缩回位置S1观看时，检测位置S2和电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。当从检测位置S2观看时，电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。

[0168] 在本实施例中，在电力接收位置S3与检测位置S2之间的距离L1比在电力接收位置S3与缩回位置S1之间的距离L2短。在本实施例中，在垂直方向上也是如此，电力接收位置S3与检测位置S2之间的距离比电力接收位置S3与缩回位置S1之间的距离短。

[0169] 优选地，如在图11中示出，检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离L1比检测位置S2与缩回位置S1之间的距离L3短。优选地，在垂直方向上也是如此，检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离比检测位置S2与缩回位置S1之间的距离短。

[0170] 在当电力接收单元200检测来自电力发送装置50的电力发送单元56的测试磁场的磁场强度的时候，升降ECU 462驱动保持装置34从外壳65的较低面撤回支撑部件87。升降ECU 462将调节器9接通，使得从电池150向电机82供应电力。

[0171] 如在图12中示出，当向电机82供应电力时，通过来自电机82的动力使支撑部件38的支柱46围绕旋转轴45旋转。电力接收单元200和外壳65朝向垂直向下方向D并进一步朝向车辆向前方向F向斜下方移动。支撑部件37跟随支撑部件38、电力接收单元200和外壳65的移动，并且围绕旋转轴40旋转。

[0172] 推动部件33随着电力接收单元200和外壳65的移动而延伸，并且推动部件33向外壳65施加引引张力。推动部件33在电力接收单元200返回缩回位置S1的方向上推动外壳65。电机82逆着引张力移动向下移动外壳。编码器97向升降ECU 462发送在电机82中设置的转子95的旋转角度。升降ECU 462在来自编码器97的信息的基础上获取外壳65的位置和电力接收单元200的位置。

[0173] 当升降ECU 462确定转子95的旋转角度已经达到电力接收单元200包括检测位置S2时的值时，升降ECU 462通过驱动驱动单元110(参见图10)将止动器93与齿轮92接合。齿轮92和旋转轴45的旋转停止，并且电力接收单元200的向下移动也停止。在此时的旋转角度θ是例如30°。推动部件33的引张力比来自电机82的驱动力小。电机82的停止抑制了电力接收单元200和外壳65的向上移动，并且电力接收单元200和外壳65的移动被停止。

[0174] 在电力接收单元200和外壳65向下移动的方向上驱动电机82，同时止动器93与齿轮92接合。停止电力接收单元200和外壳65的移动，并且电机82的驱动力比推动部件33的引张力大，所以电力接收单元200和外壳65维持在停止的状态中。在电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态下(换句话说，在图12中示出的状态下)，允许电力接收单元200检测来自电力发送装置50的电力发送单元56的测试磁场的磁场强度。

[0175] 依赖于电动车辆10的类型以及外部电力供应装置61的类型，应当将检测位置S2设定到最佳位置。例如，从外部电力供应装置61经由通信单元160、230向电动车辆10(升降ECU 462)发送外部电力供应装置61的类型(关于高度、形状、驱动动力、驱动频率以等)，并且在所发送的信息的基础上确定检测位置S2的位置。在电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态下，借助电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度。在借助电力接收单元200检测的磁场强度的基础上检测在电力发送装置50与电力接收装置11之间的距离。在关于距离的信息的基础上，电动车辆10进一步被引导朝向电力发送装置50，并且电力接收装置11的位置对准到电力发送装置50的位置。当位置对准完成时，升降ECU 462驱动驱动单元110，并且释放在止动器93和齿轮92之间的接合状态。

[0176] 图13是示出电力接收单元200非接触地接收来自电力发送单元56的电力所在的状态的侧视图。在借助电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度之后，以及在所检测的信息的基础上在电力发送装置50与电力接收装置11之间的位置对准完成之后，升降ECU 462将电力接收单元200从检测位置S2移动到电力接收位置S3。升降ECU 462将调节器9接通，使得从电池150向电机82供应电力。

[0177] 当向电机82供应电力时，通过来自电机82的动力使支撑部件38的支柱46围绕旋转轴45旋转。电力接收单元200和外壳65朝着垂直向下方向D并且进一步朝着车辆向前方向F移动。支撑部件37跟随支撑部件38、电力接收单元200和外壳65的移动，并且围绕旋转轴40旋转。

[0178] 推动部件33随着电力接收单元200和外壳65的移动而延伸，并且推动部件33向外壳65施加引张力。在电力接收单元200返回缩回位置S1的方向上推动部件33来推动外壳65。电机82逆着引张力向下移动外壳65。编码器97向升降ECU 462发送在电机82中设置的转子
95的旋转角度。升降ECU 462在来自编码器97的信息的基础上获取外壳65的位置和电力接收单元200的位置。

[0179] 当升降ECU 462确定转子95的旋转角度已经达到电力接收单元200面对电力发送单元56(定位电力接收单元200，以使得包括电力接收位置S3)时的值时，升降ECU 462通过驱动驱动单元110(参见图10)将止动器93与齿轮92接合。齿轮92和旋转轴45的旋转停止，并且电力接收单元200的向下移动也停止。在此时的旋转角度θ是例如45°。推动部件33的引张力比来自电机82的驱动力小。电机82的停止抑制了电力接收单元200和外壳65的向上移动，并且电力接收单元200和外壳65的移动被停止。

[0180] 在电力接收单元200和外壳65向下移动的方向上驱动电机82，同时止动器93与齿轮92接合。停止电力接收单元200和外壳65的移动，并且电机82的驱动力比推动部件33的引张力大，所以电力接收单元200和外壳65维持在停止的状态中。在电力接收单元200被布置为在电力接收位置S3处的状态下(换句话说，在图13中示出的状态下)，允许电力接收单元200非接触地接收来自电力发送装置50的电力发送单元56的电力。

[0181] 电力接收单元200和电力发送单元56以预定间隔彼此面对。在该状态下，从电力发送单元56向电力接收单元200非接触地传输电力。之后将描述在电力接收单元200与电力发送单元56之间实施的电力传输原理。当在电力接收单元200与电力发送单元56之间的电力传输完成时，升降ECU 462驱动驱动单元110，并且释放在止动器93与齿轮92之间的接合状态。升降ECU 462对调节器9执行驱动控制，使得容纳电力接收单元200的外壳65向上移动。

[0182] 此时，调节器9停止向电机82供应电流。当来自电机82的驱动力未被施加到外壳65时，来自推动部件33的引张力将容纳电力接收单元200的外壳65向上移动。即使在止动器93与齿轮92接合的状态下，允许齿轮92在旋转方向Dr1(参见图10)的方向上旋转。

[0183] 当在由编码器97检测的转子95的旋转角度的基础上升降ECU 462确定外壳65和电力接收单元200已经返回缩回位置(缩回位置S1)时，升降ECU 462控制调节器9以使得停止驱动电机82。当升降ECU 462驱动保持装置34时，支撑部件87固定外壳65。电力接收单元200维持在电力接收单元200定位于缩回位置S1处的状态中。

[0184] 当电力接收单元200和外壳65返回到缩回位置的S1(初始位置)时，弹性部件33a、33b中的每一个的长度返回到自然长度。如果电力接收单元200和外壳65从初始位置进一步向上移动，弹性部件33a、33b延伸超过其在电力接收单元200和外壳65位于初始位置处的状态下的延伸，并且弹性部件33a、33b向电力接收单元200和外壳65施加引张力，使得电力接收单元200和外壳65返回初始位置。电力接收单元200和外壳65适当地返回到预定缩回位置。在当向上移动电力接收单元200和外壳65的时候，不仅可通过推动部件33的引张力还可通过驱动电机82来向上移动电力接收单元200和外壳65。

[0185] 在向下移动电力接收单元200和外壳65的过程中，假定可能未适当驱动电机82。在该情况下，通过推动部件33的引张力向上移动电力接收单元200和外壳65。可以阻止电力接收单元200和外壳65被维持降低。

[0186] 可通过异物(例如阻挡物)阻止外壳65和电力接收单元200从在图11中示出的缩回位置(缩回位置S1)移动到在图12和图13中示出的电力接收位置(检测位置S2和电力接收位置S3)。电力接收位置S3是在当电力接收单元200接收来自电力发送单元56的电力的时候的位置。此时，当升降ECU 462检测到调节器9处于接通状态(on state)并且经过预定周期后转子95的旋转角度未改变时，升降ECU 462控制调节器9，使得电力接收单元200和外壳65向上移动。

[0187] 调节器9向电机82供应电力，使得转子95在电力接收单元200和外壳65向上移动的方向上旋转。可以阻止如下情形，即从驱动单元32施加到电力接收单元200的驱动力大于或等于预定值，并且可以阻止由于将外壳65压在异物上而损害外壳65。在例如外壳65和电力接收单元200的强度的基础上，按需要设定“从驱动单元32施加到电力接收单元200的驱动力是预定值”的事实。

[0188] 在上述示例中描述了在当电力接收单元200和外壳65处于缩回状态时弹性部件33a、33b处于自然状态的情况。作为替代，在缩回状态的时机中，可将弹性部件33a、33b设定在从自然状态延伸的状态中。在该情况中也是如此，在当电力接收单元200和外壳65位于缩回状态中的时候，弹性部件33a、33b中的每一个的长度是最短。

[0189] 当电力接收单元200和外壳65向下移动时，从弹性部件33a、33b施加到电力接收单元200和外壳65的引张力连续地增加。在电力接收完成之后，可以采用该引张力将电力接收单元200和外壳65拉动返回缩回状态。当电力接收单元200和外壳65也定位于缩回状态中时，引张力施加于电力接收单元200和外壳65。因此，电力接收单元200和外壳65很难偏离缩回位置。

[0190] 返回参照图12，当电力发送单元56形成测试磁场时，磁通沿着电力发送线圈58流动，并且穿过电力接收单元200的铁氧体芯，以使得沿着电力接收线圈22的卷绕轴流动。虽然未在附图中示出，由电力发送单元56形成的测试磁场(或测试电场)也到达电力接收单元200被布置所在的部分(检测位置S2)。

[0191] 假定在电力接收单元200被布置在缩回位置S1处的同时电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度(测试电场的电场强度)。与该情况相比较，在本实施例中，在电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态下电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度(测试电场的电场强度)。

[0192] 与由电力接收单元200在缩回位置S1处检测的磁场的情形相比，由电力接收单元200在检测位置S2处检测的磁场的情形接近于在当电力接收单元200被实际布置在电力接收位置S3处的时候由电力接收单元200接收的磁场的情形。与上述假定配置的情况相比，采用本实施例的配置可以获取在电力接收装置11与电力发送装置50之间的具有进一步高精度的相对位置关系，并且可以以高精度将电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。

[0193] 特别地，在本实施例中，当从缩回位置S1观看时，电力接收位置S3定位于相对于垂直方向的斜下方。在向上或向下移动电力接收单元200之前和之后，在车辆向后方向B或车辆向前方向F上移置电力接收单元200的位置。即使当在电力接收单元200被布置在缩回位置S1的同时电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度(或测试电场的电场强度)并且然后在所检测的结果的基础上电力接收单元200的位置对准车辆本体70的电力发送装置50的位置时，可设想当电力接收单元200从缩回位置S1移动到电力接收位置S3时易于发生位置偏差。

[0194] 电力接收单元200检测由电力发送装置50在检测位置S2处形成的测试磁场(或测试电场)的强度。考虑到在电力接收单元200的向上或向下移动之前和之后的移动距离，电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。因此，允许电动车辆10和电力发送装置50被布置在相互适当的位置。因此，采用根据本实施例的电力接收装置11和电力传输系统
1000，可以有效地非接触地对搭载在车辆本体70上的电池150充电。

[0195] 除了本实施例的配置，除电力接收单元200之外，在车辆本体70上可进一步设置用于将电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置的搜索线圈。可以实施具有进一步高精度的位置对准。当不使用搜索线圈时，可以降低制造成本。

[0196] 根据本实施例，在完成电力接收装置11和电力发送装置50之间的位置对准所在的时机，电力接收单元200已经向下移动到检测位置S2。当电力接收单元200从检测位置S2移动到电力接收位置S3时，电力接收单元200能够立刻转换到满量程充电模式。

[0197] 假定在电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处的状态下电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度(测试电场的电场强度)。在该情况下，在当引导电动车辆10的时候，电力接收装置11容易地接触异物，例如阻挡物。在本实施例中，检测位置S2定位于在垂直方向上的相对于电力接收位置S3的上方。在当引导电动车辆10的时候，可以抑制电力接收装置11与异物(例如阻挡物)的接触。

[0198] 返回参照图2和图3，排气消声器67E(参见图2)、燃料箱67T(参见图3)、排气管以等设置在车辆本体70的底板69上作为车辆本体70的搭载装置。优选地，在电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态下，电力接收单元200在垂直方向上的高度应当比这些搭载装置在垂直方向上的高度低。当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，定位于在构成电力接收单元200的所有部件(例如电容器23和线圈单元24)之中的在垂直方向上最上端处的部分应当定位于在所有搭载装置之中的在垂直方向上最下端处的部分的下面。

[0199] 采用上述配置，在当被布置在检测位置S2处的电力接收单元200检测测试磁场强度时，搭载装置的存在对到达电力接收单元200的测试磁场的影响受到抑制，所以可以实施具有进一步高精度的位置对准。

[0200] 图14是用于图示说明在当借助摄像机120引导(第一引导控制)泊车的时候的状态的视图。当从车辆本体70观看时电力发送装置50存在于位置50A处时，电力发送装置50在摄像机120的视野中，所以可以借助摄像机120实施泊车辅助。

[0201] 依赖于驱动机构30的配置(未示出)(换句话说，依赖于电力接收位置S3的位置)，需要移动电动车辆10，使得当从车辆本体70观看时电力发送装置50存在于位置50B。依赖于摄像机120的布置位置，围绕位置50B的区域易于成为盲区，并且可能很难利用由摄像机120捕获的图像来实施泊车辅助。

[0202] 如上所述，在本实施例中，不仅实施借助摄像机120的泊车引导(第一引导控制)，还实施使用由电力发送装置50形成的测试磁场(或测试电场)并使用检测测试磁场(或测试电场)的电力接收单元200的泊车辅助(第二引导控制)。即使在电力发送装置50被放置在如由位置50B所指示的车辆本体70下面之后，仍可以精确地指定泊车位置。

[0203] 如果即使当移动电动车辆10使得电力发送装置50超过假定范围到如由位置50C所指示的程度时，电力接收单元200仍不能够适当地检测到测试磁场，则控制电动车辆10停止。例如，如果即使当在部分电力发送装置50进入摄像机120的盲区之后将电动车辆移动距离L10(例如，1.5米)时，仍未找到电力接收单元200能够适当地检测到测试磁场所在的位置，则警告驾驶员以使得停止电动车辆10或者车辆自动停止。在由电力接收装置11的位置对准精度的边限10的基础上确定距离L10。

[0204] 将描述泊车辅助的流程图。图15是用于图示说明在当实施非接触电力馈送的时候在对准电动车辆10的位置的步骤中执行的控制的流程图(第一半)。图16是用于图示说明在当实施非接触电力馈送的时候在对准电动车辆10的位置的步骤中执行的控制的流程图(第二半)。在图15和图16中，左侧半(half)示出在电动车辆侧执行的控制，并且右侧半示出在外部电力供应装置61侧执行的控制。

[0205] 如图15所示，首先，在车辆侧在步骤S1中执行停止过程，并且随后在步骤S2中检测电力馈送按钮122是否被设定为接通(on)状态。当电力馈送按钮没有被设定为接通状态时，控制器180等待直到电力馈送按钮被设定为接通状态。当在步骤S2中已经检测到电力馈送按钮122已经被设定为接通状态时，过程进行到步骤S3。在步骤S3中，控制器180借助通信单元160、230开始与外部电力供应装置61通信。

[0206] 在外部电力供应装置61侧，当在步骤S51中开始过程时，在步骤52中过程等待，直到从车辆侧实施通信，并且当要求通信开始时，在步骤S53中开始通信。

[0207] 在车辆侧，继在步骤S3中开始通信的过程之后，在步骤S4中开始泊车控制。在第一步骤中，泊车控制使用采用摄像机的智能泊车辅助(IPA)系统。当车辆稍微接近电力馈送位置时，在控制器180里面将距离检测请求设定为开启状态(on state)(在步骤S5中的“是”)。

[0208] 如在图16中示出，在外部电力供应装置61侧，继步骤S53之后，在步骤S54中过程等待测试磁场信息请求的开启状态。在车辆侧，过程从步骤S5进行到步骤S6，并且控制器180将继电器146设定为开启状态。在步骤S7中，控制器180向电力供应装置侧发送测试磁场信息请求被设定为开启状态的事实。

[0209] 外部电力供应装置61在步骤S54中检测测试磁场信息请求被设定为开启状态，随着过程进行到步骤S55，并且形成测试磁场。用于形成测试磁场的电力可以是如在充电开始之后发送电力所在的情况中的电力；然而，电力被理想地设置为信号(小电力)，该信号比在满量程电力发送时发送的信号弱。在由电力接收单元200借助测试磁场检测的磁场强度已经达到设定值的条件下，检测车辆已经到达电力馈送距离的事实。

[0210] 对于由恒定初级侧电压(来自外部电力供应装置61的输出电压)形成的测试磁场强度，借助电力接收单元200检测的磁场强度随着在电力发送装置50与电力接收单元200之间的距离L变化。通过例如预先测量初级侧电压与由电力接收单元200检测的磁场强度之间的关联可生成映射(map)等，并且可在由电力接收单元200检测的磁场强度的基础上检测在电力发送装置50与电力接收单元200之间的距离。

[0211] 初级侧电流(来自外部电力供应装置61的输出电流)也随着在电力发送装置50与电力接收单元200(电力接收装置11)之间的距离L变化。通过使用上面的关联，在来自外部电力供应装置61的测试磁场的磁场强度的基础上可检测在电力发送装置50与电力接收单元200(电力接收装置11)之间的距离。

[0212] 当检测ECU 460检测在电力发送装置50与电力接收单元200之间的距离时，检测ECU 460向HV-ECU 470输出距离信息。当检测ECU 460接收来自HV-ECU 470的充电开始命令时，检测ECU 460通过激活输出到系统主继电器SMR2的信号SE2来将系统主继电器SMR2接通。检测ECU 460生成用于驱动DC/DC变换器142的信号，并且向DC/DC变换器142输出该信号。

[0213] 当车辆操作模式是运行模式时，HV-ECU 470在加速踏板/制动踏板的操作情形、车辆的行驶情形以等的基础上向MG-ECU 430和ECB 440输出控制命令。当驾驶员通过例如泊车制动开关的操作来指令激活泊车制动时，HV-ECU 470向EPB 450输出操作命令。

[0214] 另一方面，当车辆操作模式是充电模式时，HV-ECU 470借助通信单元160与外部电力供应装置61建立通信，并且经由通信单元160向外部电力供应装置61输出用于启动外部电力供应装置61的启动命令。当外部电力供应装置61启动时，HV-ECU 470经由通信单元160向外部电力供应装置61输出用于点着在外部电力供应装置61的电力发送装置50上设置的发光部分231的点亮命令。

[0215] 当发光部分231点亮时，HV-ECU 470经由通信单元160向外部电力供应装置61输出引导控制操作信号，其指示执行用于引导电动车辆10朝向电力发送装置50的引导控制，并且向IPA-ECU 410输出用于指令执行基于来自摄像机120的图像信息的引导控制(第一引导控制)的命令。

[0216] 当HV-ECU 470接收来自IPA-ECU 410的关于第一引导控制完成的通知时，HV-ECU 470执行基于在电力发送装置50与电力接收单元200之间的距离信息的引导控制(第二引导控制)。具体地，升降ECU 462控制调节器9，并且借助驱动机构30将电力接收装置11(电力接收单元200)布置在检测位置S2处。HV-ECU 470从检测ECU 460接收在外部电力供应装置61的电力发送装置50与车辆的电力接收单元200(电力接收装置11)之间的距离信息，并且在距离信息的基础上向MG-ECU 430和ECB 440输出分别对车辆执行驱动控制和制动控制的命令，使得电力发送装置50与朝着电力接收位置S3向下移动的电力接收装置11之间的距离变得最小。

[0217] 在图16中的步骤S9和步骤S10中实施有关泊车是否完成的确定。在步骤S9中确定车辆的移动距离是否落入假定范围内。车辆移动距离在这里通过车辆速度和经过时间的乘积来计算。当在步骤S9中车辆的移动距离超过假定范围时，过程进行到步骤S20(操作模式2)。如参考图14所述，在电力发送装置50进入摄像机120的盲区之后可将假定范围设定为例如1.5米。因为车辆速度传感器的精度在低速时不高，所以期望选择这样的阈值，基于该阈值，在考虑到车辆速度传感器的检测误差时，确定移动距离是否落入假定范围内。

[0218] 当在步骤S9中车辆的移动距离未超过假定范围时，过程进行到步骤S10，并且确定由电力接收单元200检测的测试磁场的磁场强度是否高于与或等于阈值Ht1。

[0219] 图17是示出车辆移动距离与由电力接收单元200检测的测试磁场的磁场强度之间的关联的视图。在车辆移动距离靠近位置偏差是零所在的位置的同时，磁场强度H增加。在通过位置偏差是零所在的位置之后磁场强度H开始减小。阈值Ht1是确定阈值，在该阈值处向车辆输出停止命令，并且该阈值Ht1由预先测量距离与电压之间的关联来确定。在另一方面，在图17中的阈值Ht2是按如下来确定的阈值，即在当以最大功率发送或接收电力的时候在可允许的漏电磁场强度的基础上确定，并且该阈值Ht2低于阈值Ht1。

[0220] 返回参照图16，当在步骤S10中磁场强度未高于或等于阈值Ht1时，过程进行到步骤S9。控制器180重复如下确定，即向下移动到电力接收位置S3的电力接收线圈的位置是否相对于电力发送线圈的位置被放置在电力可接收位置处，并且确定车辆移动的距离和方向，使得电力接收线圈相对于电力发送线圈被放置在电力可接收位置处。

[0221] 参考图18将详细描述在步骤S9中的车辆移动距离的计算。图18是用于图示说明图16的步骤S9中的车辆移动距离检测的流程图。当在步骤S101中开始基于由电力接收单元
200检测的磁场强度的引导时，除了借助电力接收单元200的位置检测，距离增加的计算如在步骤S102中所示是通过车辆速度和循环时间(例如，8.192毫秒)的乘积来设定。车辆速度由车辆速度传感器来检测。

[0222] 在步骤S103中累积距离，并且在步骤S104中确定距离的累积值是否长于或等于阈值(例如，150厘米)。当在步骤S104中累积值还没有达到阈值时，过程返回步骤S103，并且再次继续距离的累积。此时，继续由泊车辅助实施的泊车。当在步骤S104中距离的累计值已经长于或等于150厘米时，将设定车辆速度设定为0(公里/小时)以使得阻止过运行，如在图14中所述。

[0223] 图19是示出一种操作示例的操作波形图，借由该操作示例，车辆速度通过图18的流程图被设定为零。在时间t1时刻，IPA标志被设定为开启状态，并且设定车辆速度被设定为1.8公里/小时。当驾驶员选择智能泊车辅助模式时，IPA标志被设定为开启状态。在时间t1和t2之间，IPA模式(泊车辅助模式)是使用摄像机120的引导模式。

[0224] 当电力发送装置50在时间t2时刻进入摄像机120的盲区时，IPA模式在时间t2时刻被改变为使用电力接收单元200的引导模式。当在图18的步骤S103和步骤S104中距离变成阈值1.5米时，标志F在时间t3时刻从关闭状态(off state)改变成开启状态，设定车辆速度被相应地设定为0千米/小时，并且车辆停止。

[0225] 返回参照图16，当在步骤S10中由电力接收单元200检测的磁场强度高于或等于阈值Ht1时，在步骤S11中控制器180输出停止命令。停止命令可能是提示驾驶员通过压下制动踏板来停止车辆的命令，或者可能是自动施加制动的过程。

[0226] 如在图17中通过箭头DD1所指示，车辆可在停止命令发出之后移动。因此，当在停止之后，在步骤S12中由电力接收单元200检测的磁场强度高于或等于阈值Ht2，车辆的移动距离落入假定范围内，经过时间未过多，并且温度适宜用于实施充电时，过程进行到步骤S13。当在步骤S12中未满足任何一个条件时，过程进行到步骤S20(操作模式2)。

[0227] 在步骤13中，确定换挡(shift)范围是否已经换挡到P范围。当在步骤S13中换挡范围不是P范围时，执行步骤S12的过程直到换挡范围换挡到P范围，并且继续监视车辆的位置偏差。当换挡范围已经换挡到P范围时，过程进行到步骤S14。在这里，泊车位置被固定，确定完成了泊车，并且车辆的控制器180将测试磁场信息请求设定为关闭状态。也就是说，响应于已经将换挡范围改变到P范围的事实，停止用于形成测试磁场的小电力(测试信号)的发送。

[0228] 在外部电力供应装置61侧，当通过通信接收将测试磁场信息请求设定到关闭状态的设定时，在步骤S56中检测测试信号发送请求已经改变为关闭状态，并且在步骤S57中停止测试信号的发送。在外部电力供应装置61中，随后在步骤S58中，检测电力馈送请求是否改变为开启状态。

[0229] 在车辆侧，在步骤14中在测试信号发送请求被设定为关闭状态之后，过程进行到步骤S15。在步骤S15中，控制继电器146从接通状态到断开状态。在这之后，HV-ECU 470经由通信单元160向外部电力供应装置61输出用于指令从外部电力供应装置61馈送电力的电力馈送命令，并且向ECU 460输出充电开始命令。

[0230] 在步骤S16中，HV-ECU 470通过通信朝向外部电力供应装置61提供电力馈送请求被设定为开启状态的事实。在外部电力供应装置61侧，在步骤S58中检测电力馈送请求被设定为开启状态，并且在步骤S59中开始高功率的电力馈送。相应地，在车辆侧，在步骤S17中开始电力接收。

[0231] 图20是用于图示说明在图16的步骤S20中执行的操作模式2的过程的流程图。操作模式2是如下一种模式，在该模式中，距离检测不是借助电力接收单元200通过形成测试磁场来实施，而是例如当驾驶员重试泊车时执行。

[0232] 如在图20中示出，当在步骤S20中开始操作模式2的过程时，在步骤S21中需要停止测试磁场形成。在步骤S22中，通过显示指示、灯闪烁等通知驾驶员即使当移动距离超过假定范围时仍不允许电力接收的异常。响应于此，驾驶员手动调节泊车位置。

[0233] 在步骤S23中，确定车辆是否已经停止。当车辆停止未确定时，在步骤22中继续通知异常。当在步骤23中已经确定车辆停止时，过程进行到步骤S24，并且确定换挡范围是否是P范围。

[0234] 停止过程直到在步骤S24中确定换挡范围已经被设定为P范围。当已经在步骤S24中确定换挡范围已经被设定为P范围时，可推测车辆未移动，所以在步骤S25中在极短的时间(大约1秒)中发出测试磁场信息请求(小电力发送请求)。在步骤S26中确定由电力接收单元200检测的磁场强度是否高于或等于阈值Ht2。

[0235] 在步骤S26中，确定电力接收是否可以作为驾驶员手动位置对准的结果。如上参考图17所述，阈值Ht2被设定为低于阈值Ht1的值。当在步骤S26中磁场强度高于或等于阈值Ht2时，过程进行到步骤S28，并且开始大电力的发送。另一方面，当在步骤S26中磁场强度未高于或等于阈值Ht2时，过程进行到步骤S27，并且通知驾驶员不可以充电的异常。

[0236] 如上所述，在本实施例中，不仅实施借助摄像机120的泊车引导(第一引导控制)，还实施使用由电力发送装置50形成的测试磁场(或测试电场)以及电力接收单元200的泊车辅助(第二引导控制)。允许电动车辆10和电力发送装置50被布置在相互适当的位置处。当即使当移动电动车辆10超过假定范围时电力接收单元200不能够检测磁场强度时，控制电动车辆10以使得停止。

[0237] 采用根据本实施例的电力接收装置11和电力传输系统1000，可以高效地对搭载在车辆本体70上的电池150非接触地充电。即使当自动泊车未成功，通过确定在当驾驶员已经手动确定泊车位置的时候是否可以接收电力来实施电力接收，所以可以增加充电机会而不增加复杂的操作。

[0238] 本实施例在假定实施借助摄像机120的泊车引导(第一引导控制)下描述；然而，第一引导控制不是不可缺少的配置。可仅通过使用由电力发送装置50形成的测试磁场(或测试电场)以及检测测试磁场(或测试电场)的电力接收单元200的泊车辅助来将电动车辆10的位置对准电力发送装置50的位置(第二引导控制)。

[0239] 将描述电力传输的原理。在实施使用摄像机120和电力接收单元200的位置对准之后，在电力接收单元200与电力发送单元56之间传输电力。将参考图21到图24描述在本实施例中的电力传输原理。

[0240] 在根据本实施例的电力传输系统中，在电力发送单元56的固有频率与电力接收单元200的固有频率之间的差小于或等于电力接收单元200和电力发送单元56中的一个的固有频率的10％。通过设定电力发送单元56和电力接收单元200中的每一个的固有频率，使得固有频率的差落入上面的范围，可以提高电力传输效率。另一方面，当固有频率的差大于电力接收单元200和电力发送单元56中的一个的固有频率的10％时，电力传输效率变得低于10％，所以可能会发生不方便，例如电池150充电时间的增加。

[0241] 在这里，当未设置电容器59时，电力发送单元56的固有频率意味着在如下情况中的振荡频率，即由电力发送线圈58的电感和电力发送线圈58的电容形成的电路自由地振荡。当设置电容器59时，电力发送单元56的固有频率意味着在如下情况中的振荡频率，即由电力发送线圈58的电容、电容器59的电容以及电力发送线圈58的电感形成的电路自由地振荡。在上述电路中，在当制动力和电阻被设定为零或大体为零的时候，固有频率还被称为电力发送单元56的谐振频率。

[0242] 类似地，当未设置电容器23时，电力接收单元200的固有频率意味着在如下情况中的振荡频率，即由电力接收线圈22的电感和电力接收线圈22的电容形成的电路自由地振荡。当设置电容器23时，电力接收单元200的固有频率意味着在如下情况中的振荡频率，即由电力接收线圈22的电容、电容器23的电容以及电力接收线圈22的电感形成的电路自由地振荡。在上述电路中，在当制动力和电阻被设定为零或大体为零的时候，固有频率还被称为电力接收单元200的谐振频率。

[0243] 将参考图21和图22描述通过分析在固有频率的差与电力传输效率之间的关联来获得仿真结果。图21是示出电力传输系统的仿真模型的视图。电力传输系统包括电力发送装置190和电力接收装置191。电力发送装置190包括线圈192(电磁感应线圈)和电力发送单元193。电力发送单元193包括线圈194(初级线圈)和设置在线圈194中的电容器195。电力接收装置191包括电力接收单元196和线圈197(电磁感应线圈)。电力接收单元196包括线圈199和连接到线圈199(次级线圈)的电容器198。

[0244] 将线圈194的电感设定为Lt，并且将电容器195的电容设定为C1。将线圈199的电感设定为Lr，并且将电容器198的电容设定为C2。当以该方式设定参数时，电力发送单元193的固有频率f1由如下数学表达式(1)来表示，并且电力接收单元196的固有频率f2由如下数学表达式(2)来表示。

[0245] f1＝1/{2π(Lt×C1)1/2}         (1)

[0246] f2＝1/{2π(Lr×C2)1/2}           (2)

[0247] 在这里，图22示出在固定电感Lr和电容C1、C2并且仅改变电感Lt的情况下，在电力发送单元193和电力接收单元196中的每一个的固有频率差与电力传输效率之间的关联。在该仿真中，线圈194与线圈199之间的相对位置关系固定，并且此外，供应到电力发送单元193的电流的频率恒定。

[0248] 如在图22中示出，横坐标轴代表固有频率的差Df(％)，并且纵坐标轴代表在设定频率处的电力传输效率(％)。固有频率的差Df(％)由如下数学表达式(3)来表示。

[0249] 固有频率的差＝{(f1-f2)/f2}×100(％)          (3)

[0250] 如从图22中显而易见，当固有频率的差(％)是±0％时，电力传输效率接近于100％。当固有频率的差(％)是±5％时，电力传输效率是40％。当固有频率的差(％)是±
10％时，电力传输效率是10％。当固有频率的差(％)是±15％时，电力传输效率是5％。

[0251] 据发现，通过设定电力发送单元和电力接收单元中的每一个的固有频率，使得固有频率的差(％)(固有频率的差)的绝对值小于或等于电力接收单元196的固有频率的10％，可以提高电力传输效率。据发现，通过设定电力发送单元和电力接收单元中的每一个的固有频率，使得固有频率的差(％)的绝对值小于或等于电力接收单元196的固有频率的
5％，可以进一步提高电力传输效率。采用电磁场分析软件应用(JMAG(商标)：由JSOL公司生产)作为仿真软件应用。

[0252] 其次，将描述根据本实施例的电力传输系统的操作。如上所述，电力发送线圈58(参见图7等)供应有由来自高频电力供应装置64的交流电力。在此时，供应电力使得流过电力发送线圈58的交流电流的频率变成预定频率。当具有预定频率的电流流过电力发送线圈58时，围绕电力发送线圈58形成以预定频率振荡的电磁场。

[0253] 电力接收线圈22被布置在离电力发送线圈58的预定范围内，并且电力接收线圈22接收来自围绕电力发送线圈58形成的电磁场的电力。在本实施例中，采用所谓的螺旋线圈作为每个电力接收线圈22和电力发送线圈58。围绕电力发送线圈58形成以预定频率振荡的磁场或电场，并且电力接收线圈22主要接收来自磁场的电力。

[0254] 在这里，将描述围绕电力发送线圈58形成的具有预定频率的磁场。“具有预定频率的磁场”典型地与电力传输效率和供应到电力发送线圈58的电流的频率相关。将描述电力传输效率与供应到电力发送线圈58的电流的频率之间的关联。在当从电力发送线圈58向电力接收线圈22发送电力的时候，电力传输效率依赖于各种因素(例如在电力发送线圈58与电力接收线圈22之间的距离)而变化。例如，将电力发送单元56和电力接收单元200中的每一个的固有频率(谐振频率)设定为f0，将供应到电力发送线圈58的电流的频率设定为f3，并且将在电力接收线圈22与电力发送线圈58之间的气隙设定为AG。

[0255] 图23是示出在固定固有频率f0的状态下在当气隙AG变化的时候的电力传输效率与供应到电力发送线圈58的电流的频率f3之间的关联的图。图23的横坐标轴代表供应到电力发送线圈58的电流的频率f3，并且图23的纵坐标轴代表电力传输效率(％)。

[0256] 效率曲线LL1示意性地示出当气隙AG较小时在电力传输效率与供应到电力发送线圈58的电流的频率f3之间的关联。如由效率曲线LL1所指示，当气隙AG较小时，电力传输效率的峰(peak)出现在频率f4、f5(f4

[0257] 如由效率曲线LL2所指示，当气隙AG增加到长于预定距离时，电力传输效率的峰的数量是一个，当供应到电力发送线圈58的电流的频率是f6时电力传输效率变成峰。当气隙AG从效率曲线LL2的状态进一步增加时，电力传输效率的峰减小，如由效率曲线LL3所指示。

[0258] 例如，如下第一方法作为改进电力传输效率的方法是可想到的。在第一方法中，在供应到电力发送线圈58的电流的频率恒定的同时，通过依照气隙AG来改变电容器59的电容和电容器23的电容，在电力发送单元56和电力接收单元200之间的电力传输效率的特性被改变。具体地，调节电容器59的电容和电容器23的电容，使得在供应到电力发送线圈58的电流的频率恒定的状态下电力传输效率变成峰。在该方法中，不论气隙AG的尺寸如何，流过电力发送线圈58和电力接收线圈22的电流的频率恒定。作为改变电力传输效率特性的方法，可采用利用在电力发送装置50与高频电力供应装置64之间设置的匹配变压器的方法，利用DC/DC变换器142的方法，等等。

[0259] 在第二方法中，在气隙AG的尺寸的基础上调节供应到电力发送线圈58的电流的频率。例如，如在图23中所示，当电力传输特性变成效率曲线LL1时，具有频率f4或频率f5的电流供应到电力发送线圈58。当频率特性变成效率曲线LL2或效率曲线LL3时，具有频率f6的电流供应到电力发送线圈58。在该情况中，流过电力发送线圈58和电力接收线圈22的电流的频率依照气隙AG的尺寸变化。

[0260] 在第一方法中，流过电力发送线圈58的电流的频率是固定的恒定频率，并且，在第二方法中，流过电力发送线圈58的电流的频率是随着气隙AG适当变化的频率。通过第一方法、第二方法等，具有预定频率的电流供应到电力发送线圈58，其中设定该预定频率使得电力传输效率高。当具有预定频率的电流流过电力发送线圈58时，以预定频率振荡的磁场(电磁场)围绕电力发送线圈58而形成。

[0261] 电力接收单元200通过如下项中的至少一个接收来自电力发送单元56的电力：在电力接收单元200与电力发送单元56之间形成的并且以预定频率振荡的磁场，以及在电力接收单元200与电力发送单元56之间形成的并且以预定频率振荡的电场。因此，“以预定频率振荡的磁场”未必是具有固定频率的磁场，并且“以预定频率振荡的电场”也未必是具有固定频率的电场。

[0262] 在上述实施例中，通过集中于气隙AG来设定供应到电力发送线圈58的电流的频率；然而，电力传输效率还在其它因素(例如，在电力发送线圈58与电力接收线圈22之间的水平位置的偏差)的基础上变化，所以有可能在这些其它因素的基础上调节供应到电力发送线圈58的电流的频率。

[0263] 在实施例中采用螺旋线圈作为每个谐振线圈。然而，在采用天线(例如曲折线)作为每个谐振线圈的情况中，当具有预定频率的电流流过电力发送线圈58时，围绕电力发送线圈58形成具有预定频率的电场。在电力发送单元56与电力接收单元200之间通过电场来传输电力。

[0264] 在根据本实施例的电力传输系统中利用近场(渐逝(evanescent)场)，在该近场(渐逝场)中，电磁场的静态电磁场是主导的(dominant)。因此，改进了电力发送和电力接收效率。图24是示出在距电流源(磁电流源)的距离与电磁场强度之间的关联的图。如在图24中所示，电磁场包括三个分量。曲线k1是反比于距波源的距离并且被称为辐射电磁场的分量。曲线k2是反比于距波源的距离的平方并且被称为感应电磁场的分量。此外，曲线k3是反比于距波源的距离的立方并且被称为静态电磁场的分量。在电磁场的波长是λ的地方，辐射电磁场、感应电磁场和静态电磁场的长度彼此大体相等所在的距离可表示为λ/2π。

[0265] 静态电磁场是在其中电磁场强度随着距波源的距离急剧减小的区域，并且在根据本实施例的电力传输系统中，利用在其中静态电磁场是主导的近场(渐逝场)来传输能量(电力)。也就是说，通过使得在静态电磁场是主导的所在的近场中具有相近的固有频率的电力发送单元56和电力接收单元200(例如，一对LC谐振线圈)谐振，能量(电力)从电力发送单元56传输到其它电力接收单元200。

[0266] 静态电磁场不经过长距离传播能量，所以，与通过经过长距离传播能量的辐射电磁场来发送能量(电力)的电磁波相比，谐振方法能够发送具有能量损失较小的电力。以该方式，在电力传输系统中，通过经由电磁场使电力发送单元和电力接收单元谐振，在电力发送单元与电力接收单元之间非接触地传输电力。

[0267] 在电力接收单元与电力发送单元之间形成的这种电磁场可以是例如被称为近场谐振耦合场。如在由图2中的虚线所指示的电力接收单元200的情况中，在当在使电力接收单元和电力发送单元彼此接近的状态下传输电力的时候，耦合系数κ小于或等于0.7。耦合系数κ不限于这样的值；它可以是各种值。

[0268] 根据本实施例，在电力传输中的电力发送单元56与电力接收单元200之间的耦合例如被称为磁谐振耦合、磁场谐振耦合、近场谐振耦合、电磁场谐振耦合或者电场谐振耦合。电磁场谐振耦合意味着包括磁谐振耦合、磁场谐振耦合和电场谐振耦合的耦合。

[0269] 因为采用线圈形状的天线作为电力发送单元56的电力发送线圈58和电力接收单元200的电力接收线圈22中的每一个(这在说明书中描述)，电力发送单元56和电力接收单元200主要通过磁场来耦接，并且在电力发送单元56与电力接收单元200之间形成磁谐振耦合或磁场谐振耦合。

[0270] 例如，可采用天线(例如曲折线)作为电力发送线圈58和电力接收线圈22中的每一个。在该情况中，电力发送单元56和电力接收单元200主要通过电场来耦接。此时，在电力发送单元56与电力接收单元200之间形成电场谐振耦合。以该方式，在本实施例中，在电力接收单元200和电力发送单元56直接非接触地传输电力。以此方式，在当电力非接触地传输的时候，主要在电力接收单元200和电力发送单元56之间形成磁场。因此，在上述实施例中，存在通过集中于磁场强度来描述的部分。然而，当集中于电场强度或电磁场强度时，也获得类似操作和有益效果。

[0271] 将描述第一备选实施例。图25是示出根据第一备选实施例的在当电动车辆10在预定位置处停止的时候的电力接收单元200、外壳65和驱动机构30的侧视图。

[0272] 当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，电力接收单元200能够在电力接收单元200所位于的地方检测由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场的强度。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处时，电力接收单元200能够通过由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场来非接触地接收电力。在本备选实施例中也是如此，当从缩回位置S1观看时，检测位置S2和电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。当从检测位置S2观看时，电力接收位置S3位于相对于垂直方向的斜下方。

[0273] 在本备选实施例中也是如此，在电力接收位置S3与检测位置S2之间的距离L1比在电力接收位置S3与缩回位置S1之间的距离L2短。在垂直方向也是如此，在电力接收位置S3与检测位置S2之间的距离比在电力接收位置S3与缩回位置S1之间的距离短。

[0274] 在本备选实施例中，在检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离L1比在检测位置S2与缩回位置S1之间的距离L3长。优选地，在垂直方向也是如此，在检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离比在检测位置S2与缩回位置S1之间的距离长。

[0275] 采用该配置也是如此，与由电力接收单元200在缩回位置S1处检测的磁场的情形相比，由电力接收单元200在检测位置S2处检测的磁场的情形接近于在当电力接收单元200被实际布置在电力接收位置S3处的时候由电力接收单元200接收的磁场的情形。可以获取在电力接收装置11与电力发送装置50之间的具有进一步高精度的相对位置关系，并且可以以高精度将电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。

[0276] 将描述第二备选实施例。图26是示出根据第二备选实施例的包括驱动机构30A的电力接收装置11的侧视图。图26示出在当电动车辆10在预定位置处停止的时候的电力接收装置11(电力接收单元200、外壳65和驱动机构30A)。

[0277] 在本备选实施例中，当从缩回位置S1观看时，检测位置S2和电力接收位置S3位于在垂直方向上的下方(正下方)。电力接收单元200能够以直线向下移动，同时维持其水平位置，或者以直线向上移动，同时维持其水平位置。在电力接收位置S3与检测位置S2之间的距离L1比在电力接收位置S3与缩回位置S1之间的距离L2短。优选地，如在图26中所示，在检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离L1比在检测位置S2与缩回位置S1之间的距离L3短。

[0278] 电力接收装置11包括电力接收单元200和支撑电力接收单元200的驱动机构30A。在外壳65定位于邻近底板69的状态下外壳65由驱动机构30A来支撑。在图26中示出的状态中，外壳65被固定在缩回位置S1处，并且定位电力接收单元200以使得包括缩回位置S1。

[0279] 驱动机构30A也能够朝着电力发送单元56移动电力接收单元200。驱动机构30A能够将电力接收单元200从缩回位置S1(参见图26)移动到检测位置S2(参见图26与图27)，将电力接收单元200从检测位置S2移动到电力接收位置S3(参见图26和图28)并且将电力接收位置200从缩回位置S1移动到电力接收位置S3。

[0280] 驱动机构30A也能够移动电力接收单元200远离电力发送单元56。换句话说，驱动机构30A能够将电力接收单元200从电力接收位置S3(参见图26和图28)移动到缩回位置S1(参见图26)，将电力接收单元200从检测位置S2(参见图26与图27)移动到缩回位置S1并且将电力接收单元200从电力接收位置S3(参见图26和图28)移动到检测位置S2。

[0281] 驱动机构30A包括臂130T、弹簧机构140、驱动单元141和支撑部件150T、151。臂130T包括长轴部分131、连接到长轴部分131的一端的短轴部分132以及连接到长轴部分131的另一端的连接轴133。短轴部分132整体地连接到长轴部分131，以使得相对于长轴部分
131弯曲。连接轴133连接到外壳65的顶面。连接轴133和长轴部分131通过铰链164T彼此连接。

[0282] 支撑部件151的一端和臂131T通过铰链163彼此连接。支撑部件151的一端连接到在长轴部分131与短轴部分132之间的连接部分。固定板142T固定到支撑部件151的另一端。在底板69上设置固定板142T以使得可通过铰链160T旋转。

[0283] 支撑部件150T的一端通过铰链162T连接到短轴部分132的一端。支撑部件150T的另一端通过铰链161T可旋转地支撑在底板69上。驱动单元141固定到底板69的底面。例如，采用气动缸等作为驱动单元141。驱动单元141包括活塞144。活塞144的远端连接到固定板142T。

[0284] 弹簧机构140设置在底板69上，并且弹簧被容纳在弹簧机构140里面。在弹簧机构140的一端设置与在里面容纳的弹簧连接的连接件145，并且连接件145连接到固定板142T。
弹簧机构140向固定板142T施加推动力，以使得拉动固定板142T。固定板142T与连接件145的连接位置和固定板142T与活塞144的连接位置跨越铰链160T来布置。

[0285] 将参考图26到图28描述在当电力接收单元200朝着电力发送单元56移动的时候的每个部件的操作。当电力接收单元200从图26中示出的状态(电力接收单元200被布置在缩回位置S1处所在的状态)向下移动时，驱动单元141推出活塞144，并且活塞144压着固定板142T。当活塞144压着固定板142T时，固定板142T围绕铰链160T旋转。此时，在弹簧机构140中的弹簧延伸。

[0286] 如图27所示，当电力接收单元200向下移动时，驱动单元141逆着弹簧机构140的引张力旋转固定板142T。固定板142T和支撑部件151整体地连接于彼此。因此，当固定板142T旋转时，支撑部件151也围绕铰链160T旋转。当支撑部件151旋转时，臂130T也移动。此时，支撑部件150T围绕铰链161T旋转，同时支撑臂130T的一端。连接轴133朝着垂直向下方向移动，并且电力接收单元200也朝着垂直向下方向移动。

[0287] 当电力接收单元200从缩回位置S1(缩回状态)向下移动预定距离时，电力接收单元200被布置在检测位置S2处，如图27所示。当从缩回位置S1观看时，检测位置S2位于在垂直方向上的下方(正下方)。当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，驱动单元141停止固定板142T的旋转。

[0288] 棘轮(切换机构)等可设置在固定板142T的旋转轴处，并且棘轮可停止驱动单元141的旋转。在该情况中，棘轮禁止固定板142T在电力接收单元200向下移动方向上的旋转，但棘轮许可固定板142T在电力接收单元200被向上移置方向上的旋转。

[0289] 当电力接收单元200到达检测位置S2时，棘轮限制固定板142T在电力接收单元200向下移动方向上的旋转，但驱动单元141被持续驱动。因为来自驱动单元141的电力大于来自弹簧机构140的引张力，棘轮禁止电力接收单元200的向上移置，并且棘轮禁止电力接收单元200的向下移动。在电力接收单元200被布置在检测位置S2处的状态下，借助电力接收单元200检测测试磁场的磁场强度。

[0290] 在借助电力接收单元200检测的磁场强度的基础上检测在电力发送装置50与电力接收装置11之间的距离。在关于距离的信息的基础上，电动车辆10进一步被引导朝向电力发送装置50，并且电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。当位置对准完成时，驱动单元141逆着弹簧机构140的引张力进一步旋转固定板142T。

[0291] 固定板142T和支撑部件151整体地连接于彼此。因此，当固定板142T旋转时，支撑部件151也围绕铰链160T旋转。当支撑部件151旋转时，臂130T也移动。此时，支撑部件150T围绕铰链161T旋转，同时支撑臂130T的一端。连接轴133朝着垂直向下方向移动，并且电力接收单元200也朝着垂直向下方向移动。

[0292] 当电力接收单元200从检测位置S2向下移动预定距离时，电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处，如图28所示。当从检测位置S2观看时，电力接收位置S3位于在垂直方向上的下方(正下方)。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处时，驱动单元141停止固定板142T的旋转。

[0293] 棘轮(切换机构)等可设置在固定板142T的旋转轴处，并且棘轮可停止驱动单元141的旋转。在该情况中，棘轮禁止固定板142T在电力接收单元200向下移动方向上的旋转，但棘轮许可固定板142T在电力接收单元200被向上移置方向上的旋转。

[0294] 当电力接收单元200到达电力接收位置S3时，棘轮限制固定板142T在电力接收单元200向下移动方向上的旋转，但驱动单元141被持续驱动。因为来自驱动单元141的动力大于来自弹簧机构140的引张力，棘轮禁止电力接收单元200的向上移置，并且棘轮禁止电力接收单元200的向下移动。在电力接收单元200停止在电力接收位置S3处之后，在电力接收单元200与电力发送单元56之间开始电力传输。

[0295] 当对电池充电完成时，停止驱动驱动单元141。当没有从驱动单元141施加到固定板142T的压力时，固定板142T通过来自弹簧机构140的引张力旋转。当固定板142T通过来自弹簧机构140的引张力旋转时，支撑部件151围绕铰链160T旋转。棘轮许可固定板142T的旋转，使得电力接收单元200被向上移置。电力接收单元200被向上移置。如图26所示，当电力接收单元200返回缩回位置S1时，保持装置(未示出)将电力接收单元200固定。

[0296] 电力接收装置11包括角度传感器和限制机构。角度传感器设置在固定板142T的旋转轴处，并且感测旋转轴的旋转角度。限制机构限制固定板142T的旋转轴的旋转。在电力接收单元200的自重之下，电力接收单元200逆着弹簧机构140的引张力向下移动。当角度传感器检测到电力接收单元200低于电力接收位置S3(电力接收位置)时，限制机构限制固定板142T的旋转轴的旋转。电力接收单元200的向下移动停止。

[0297] 在当电力接收单元200向上移动的时候，驱动驱动单元141向上移动电力接收单元200。当电力接收单元200向上移动到充电位置时，保持装置固定电力接收单元200，并且停止驱动驱动单元141。采用根据本备选实施例的电力接收装置11，在垂直方向上上下移置电力接收单元200。通过来自驱动单元141的驱动力向下移动电力接收单元200，并且通过来自弹簧机构140的引张力向上移动电力接收单元200。作为替代，还可采用在电力接收单元200的自重之下向下移动的电力接收装置11。

[0298] 即使当在垂直方向上上下移置电力接收单元200时，被布置在检测位置S2处的电力接收单元200在检测位置S2处检测由电力发送装置50形成的测试磁场(或测试电场)的强度。考虑到在电力接收单元200的向上或向下移动之前和之后的移动距离，电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。因此，允许电动车辆10和电力发送装置50被布置在相互适当的位置处。因此，采用根据本备选实施例的电力接收装置11和电力传输系统，可以非接触地高效地对搭载在车辆本体上的电池充电。

[0299] 将描述第三备选实施例。图29是示出根据第三备选实施例的在当电动车辆10停止在预定位置处的时候的电力接收单元200、外壳65和驱动机构30的侧视图。

[0300] 当电力接收单元200被布置在检测位置S2处时，电力接收单元200能够在电力接收单元200所在的位置处检测由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场的强度。当电力接收单元200被布置在电力接收位置S3处时，电力接收单元200能够通过由外部电力供应装置61(参见图5)的电力发送单元56形成的磁场或电场来非接触地接收电力。在本备选实施例中，在检测位置S2与电力接收位置S3之间的距离L1比在检测位置S2与缩回位置S1之间的距离L3长。

[0301] 采用该配置也是如此，与由电力接收单元200在缩回位置S1处检测的磁场的情形相比，由电力接收单元200在检测位置S2处检测的磁场的情形接近于在当电力接收单元200被实际布置在电力接收位置S3处的时候由电力接收单元200接收的磁场的情形。可以获取在电力接收装置11与电力发送装置50之间的具有进一步高精度的相对位置关系，并且可以以高精度将电力接收装置11的位置对准电力发送装置50的位置。

[0302] 在上述实施例和备选实施例中，在电力接收装置中使用的电力接收线圈和在电力发送装置中使用的电力发送线圈均具有所谓的螺管形状。围绕芯生成的磁通具有单个环形形状，并且穿过在芯的纵向方向上具有板形状的芯的中心部分。

[0303] 在上述实施例和备选实施例中，电力接收线圈和电力发送线圈中的任一个或两者可具有所谓的圆形形状。在该情况中，围绕芯生成的磁通均具有所谓的甜甜圈(doughnut)形状，并且穿过在面对方向上具有圆形形状的芯的中心部分。在这里，中心部分在芯的外形圆圈的中心附近，并且是在线圈里面的不存在线圈的中空部分。即使当螺管线圈或圆形线圈用于电力接收线圈和/或电力发送线圈时，获得大体类似的操作和有益效果。

[0304] 上面描述了基于本发明的实施例和备选实施例；然而上述的实施例和备选实施例在所有方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求来限定。本发明的范围旨在在所附权利要求及其等效物的范围内包含所有修改。

[0305] 本发明适用于电力接收装置、泊车辅助系统和电力传输系统。