JP2015104161A - Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system - Google Patents

Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system Download PDF

Info

Publication number
JP2015104161A
JP2015104161A JP2013241097A JP2013241097A JP2015104161A JP 2015104161 A JP2015104161 A JP 2015104161A JP 2013241097 A JP2013241097 A JP 2013241097A JP 2013241097 A JP2013241097 A JP 2013241097A JP 2015104161 A JP2015104161 A JP 2015104161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power transmission
vehicle
transmission device
power
foreign object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013241097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
達 中村
Toru Nakamura
達 中村
谷口 聡
Satoshi Taniguchi
聡 谷口
山田 英明
Hideaki Yamada
英明 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013241097A priority Critical patent/JP2015104161A/en
Priority to PCT/JP2014/004993 priority patent/WO2015075858A1/en
Publication of JP2015104161A publication Critical patent/JP2015104161A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12Inductive energy transfer
    • B60L53/124Detection or removal of foreign bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/35Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact power transmission device and a non-contact power transmission system that have a metal detection coil, the device and system being able to satisfactorily detect a metal foreign matter while preventing erroneous detection of a vehicle as metal foreign matter.SOLUTION: A non-contact power transmission device (power transmission device 200) comprises: a detecting part (detecting circuit 232) that detects output from a metal detection coil; and a control part 234 that, when a power receiving device (power receiving part 120) and a power transmission device 200 (power transmission part 210) mounted in a vehicle 100 are positioned to each other, controls a warning part 233 such that when output from the metal detection coil drops below a reference value, a warning operation is performed. When a vehicle 100 is located within a predetermined range from the power transmission device 200, the reference value is set lower than that when the vehicle 100 is located outside the predetermined range from the power transmission device 200.

Description

本発明は、非接触送電装置および非接触電力伝送システムに関する。   The present invention relates to a contactless power transmission device and a contactless power transmission system.

従来より、非接触送電装置やシステムについて各種提案されている。たとえば、特開2012−016125号公報には、送電装置の表面に複数の金属検知コイルがアレイ状に搭載された送電装置が記載されている。   Conventionally, various proposals have been made for contactless power transmission devices and systems. For example, JP 2012-016125 A describes a power transmission device in which a plurality of metal detection coils are mounted in an array on the surface of the power transmission device.

特開2012−016125号公報JP 2012-016125 A 特開2011−160600号公報JP 2011-160600 A 特開2010−252498号公報JP 2010-252498 A 特開2013−017247号公報JP2013-017247A 特開2013−154815号公報JP2013-154815A 特開2013−146154号公報JP2013-146154A 特開2013−146148号公報JP2013-146148A 特開2013−110822号公報JP 2013-110822 A 特開2013−126327号公報JP 2013-126327 A

金属検知コイルを用いて金属異物を検知するには、次のような方法が考えられる。たとえば受電装置が送電装置の上方に位置する場合、送電装置の上面に複数の金属検知コイルを配置する。非接触電力伝送時、送電装置から電磁界が発生する。その際、金属検知コイルの近傍に金属異物があると、金属検知コイルのインダクタンス値(L値)が変化する。その結果、非接触電力伝送時に金属検知コイルに生じる誘導電圧、電流などが、金属異物がないときとは異なる(変化する)。この変化を利用することにより、金属異物を検出することができる。   In order to detect a metal foreign object using a metal detection coil, the following method can be considered. For example, when the power reception device is located above the power transmission device, a plurality of metal detection coils are arranged on the upper surface of the power transmission device. During non-contact power transmission, an electromagnetic field is generated from the power transmission device. At this time, if there is a metal foreign object near the metal detection coil, the inductance value (L value) of the metal detection coil changes. As a result, the induced voltage, current, and the like generated in the metal detection coil during non-contact power transmission are different (change) from when there is no metal foreign object. By utilizing this change, a metallic foreign object can be detected.

非接触電力伝送は、車両のバッテリの充電に用いることができる。その場合、たとえば、受電装置が車両に設けられ、送電装置が地上に設けられる。非接触電力伝送のために送電装置と受電装置との位置合わせによって、車両が送電装置に近づく。ここで、車両は、多くの金属部品を含むため、金属検知コイルは、車両自体を金属異物と判定するおそれがある。   Non-contact power transmission can be used to charge a vehicle battery. In that case, for example, the power reception device is provided in the vehicle, and the power transmission device is provided on the ground. The vehicle approaches the power transmission device by positioning the power transmission device and the power reception device for non-contact power transmission. Here, since the vehicle includes many metal parts, the metal detection coil may determine the vehicle itself as a metal foreign object.

本発明の目的は、金属検知コイルを備えた非接触送電装置および非接触伝送システムにおいて、車両を金属異物として誤認することを抑制しつつも、金属異物を良好に検知することができる非接触送電装置および非接触伝送システムを提供することである。   An object of the present invention is a non-contact power transmission apparatus and a non-contact transmission system provided with a metal detection coil, which can detect a metal foreign object well while suppressing misidentification of the vehicle as a metal foreign object. An apparatus and a contactless transmission system are provided.

本発明は、要約すると、非接触送電装置であって、金属検知コイルの出力を検知する検知部と、車両に搭載される受電装置と非接触送電装置との位置合わせが行なわれるときに、金属検知コイルの出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部を制御する制御部とを備える。基準値は、車両が非接触送電装置から所定範囲の内側に位置するときには、車両が非接触送電装置から所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される。   In summary, the present invention relates to a non-contact power transmission device, in which when a positioning unit that detects an output of a metal detection coil and a power receiving device mounted on a vehicle and a non-contact power transmission device are aligned, the metal And a control unit that controls the warning unit so as to perform a warning operation when the output of the detection coil falls below a reference value. The reference value is set lower when the vehicle is positioned inside the predetermined range from the non-contact power transmission device than when the vehicle is positioned outside the predetermined range from the non-contact power transmission device.

非接触送電装置の周囲に金属があると金属検知コイルの出力が低下し、その出力が基準値を下回る。金属検知コイルの出力が基準値を下回ると実施される警告動作は、金属異物が検知された場合に実施される動作である。上記構成の車両によれば、車両が非接触送電装置から所定範囲の内側に位置する(すなわち車両が非接触送電装置に近い)場合、車両が非接触送電装置から所定範囲の外側にある(すなわち車両が非接触送電装置から遠い)場合よりも、基準値が低く設定される。基準が適切に設定されるので、車両が非接触送電装置の近くにあっても、車両に含まれる金属部品などの影響により警告動作が実施されるのを防ぐことができる。すなわち、車両に含まれる金属部品などが、金属異物として誤検知されるのを防ぐことが可能になる。   If there is metal around the non-contact power transmission device, the output of the metal detection coil decreases, and the output falls below the reference value. The warning operation that is performed when the output of the metal detection coil falls below the reference value is an operation that is performed when a metal foreign object is detected. According to the vehicle having the above configuration, when the vehicle is located inside the predetermined range from the non-contact power transmission device (that is, the vehicle is close to the non-contact power transmission device), the vehicle is located outside the predetermined range from the non-contact power transmission device (that is, The reference value is set lower than when the vehicle is far from the non-contact power transmission device. Since the reference is appropriately set, even when the vehicle is near the non-contact power transmission device, it is possible to prevent the warning operation from being performed due to the influence of metal parts included in the vehicle. That is, it is possible to prevent a metal part or the like included in the vehicle from being erroneously detected as a metal foreign object.

好ましくは、制御部は、位置合わせが行なわれるときに、車両が所定範囲の内側に入ると金属異物検知を一時停止するように非接触送電装置を制御し、位置合わせの完了後に金属異物検知を再開するように非接触送電装置を制御する。   Preferably, when the alignment is performed, the control unit controls the non-contact power transmission device so that the metal foreign object detection is temporarily stopped when the vehicle enters a predetermined range, and the metal foreign object detection is performed after the alignment is completed. The contactless power transmission device is controlled to resume.

車両が非接触送電装置の近くにあって位置合わせが行なわれているときには、車両とともに非接触送電装置に近づく金属部品の影響によって、金属検知コイルの出力が刻一刻と変化する場合も考えられる。その場合、金属検知コイルの出力の変化から金属異物の有無を正確に判断するのは難しく、誤検知が生じる可能性がある。上記構成によると、車両が非接触送電装置の近くにあって位置合わせが行なわれているときには、金属異物検知が一時停止される。これにより、誤検知が生じるのを防ぐことができる。   When the vehicle is in the vicinity of the non-contact power transmission device and alignment is performed, the output of the metal detection coil may be changed every moment due to the influence of the metal parts approaching the non-contact power transmission device together with the vehicle. In that case, it is difficult to accurately determine the presence or absence of a metal foreign object from the change in the output of the metal detection coil, and erroneous detection may occur. According to the above configuration, when the vehicle is in the vicinity of the non-contact power transmission device and alignment is performed, the metallic foreign object detection is temporarily stopped. Thereby, it can prevent that a misdetection arises.

または、好ましくは、制御部は、車両が所定範囲の内側に侵入しても金属異物検知を継続するように非接触送電装置を制御し、金属異物が検知されると警告動作を実施するように警告部を制御する。   Alternatively, preferably, the control unit controls the non-contact power transmission device so as to continue detecting the metal foreign object even when the vehicle enters the predetermined range, and performs a warning operation when the metal foreign object is detected. Control the warning section.

この構成によれば、位置合わせの完了前にも金属異物が検知され得る。
好ましくは、非接触送電装置は、送電コイルと、送電コイルに電力を供給する電源装置と、車両と通信を行なう通信部とをさらに備える。制御部は、送電コイルに微弱電力を供給するように電源装置を制御し、位置合わせの前に金属異物が検知されると、通信が確立されたときに金属異物の存在を車両に通知するように通信部を制御する。
According to this configuration, the metallic foreign object can be detected even before the alignment is completed.
Preferably, the non-contact power transmission device further includes a power transmission coil, a power supply device that supplies power to the power transmission coil, and a communication unit that communicates with the vehicle. The control unit controls the power supply device so as to supply weak power to the power transmission coil, and when a metal foreign object is detected before alignment, notifies the vehicle of the presence of the metal foreign object when communication is established. To control the communication unit.

この構成によれば、位置合わせのために送電コイルに供給される微弱電流を利用して、金属異物検知を行なうことができる。つまり、微弱電流の送電コイルへの供給によって発生する電磁界で、金属検知コイルに出力を生じさせることができる。   According to this configuration, metal foreign matter detection can be performed using a weak current supplied to the power transmission coil for alignment. That is, an output can be generated in the metal detection coil by an electromagnetic field generated by supplying a weak current to the power transmission coil.

好ましくは、制御部は、位置合わせが完了すると微弱電力よりも大きな電力を送電コイルに供給して車両に送電するように電源装置を制御し、送電中に金属異物が検出されると送電コイルへの電力供給を停止するように電源装置を制御する。   Preferably, when the alignment is completed, the control unit controls the power supply device so that electric power larger than weak electric power is supplied to the power transmission coil to transmit power to the vehicle, and when a metal foreign object is detected during power transmission, The power supply device is controlled to stop the power supply.

この構成によれば、たとえば充電の実施中は、充電のための電力を利用して、金属異物検知を行なうことができる。   According to this configuration, for example, during the charging, metal foreign matter detection can be performed using the power for charging.

本発明は、他の局面において、非接触電力伝送システムである。非接触電力伝送システムは、非接触送電装置と、車両に搭載される受電装置と、金属検知コイルの出力を検知する検知部と、受電装置と非接触送電装置との位置合わせが行なわれるときに、金属検知コイルの出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部を制御する制御部とを備える。基準値は、車両が非接触送電装置から所定範囲の内側に位置するときには、車両が非接触送電装置から所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される。   In another aspect, the present invention is a contactless power transmission system. The non-contact power transmission system includes a non-contact power transmission device, a power reception device mounted on a vehicle, a detection unit that detects an output of a metal detection coil, and a positioning between the power reception device and the non-contact power transmission device. And a control unit that controls the warning unit so as to perform a warning operation when the output of the metal detection coil falls below a reference value. The reference value is set lower when the vehicle is positioned inside the predetermined range from the non-contact power transmission device than when the vehicle is positioned outside the predetermined range from the non-contact power transmission device.

上記構成の電力伝送システムによっても、車両に含まれる金属部品などが、金属異物として誤検知されるのを防ぐことが可能になる。   Even with the power transmission system having the above-described configuration, it is possible to prevent a metal part or the like included in the vehicle from being erroneously detected as a metal foreign object.

本発明によると、金属検知コイルを備えた非接触送電装置および非接触伝送システムにおいて、車両を金属異物として誤認することを抑制しつつも、金属異物を良好に検知することができる非接触送電装置および非接触伝送システムを提供することが可能になる。   According to the present invention, in a non-contact power transmission apparatus and a non-contact transmission system provided with a metal detection coil, a non-contact power transmission apparatus that can detect a metal foreign object well while suppressing misidentification of the vehicle as a metal foreign object. It is possible to provide a contactless transmission system.

電力伝送システムの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of an electric power transmission system. 車両の概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of a vehicle. 金属異物検知(金属異物センサ)の原理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of a metal foreign material detection (metal foreign material sensor). 非接触充電において実行される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process performed in non-contact charge. 金属異物検知動作の一時停止を含む非接触充電において実行される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process performed in the non-contact charge including the temporary stop of a metal foreign material detection operation. 車両近接前に金属異物が検知されたときに実行される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process performed when a metal foreign material is detected before vehicle proximity. 充電中に金属異物が検知されたときに実行される処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process performed when a metal foreign material is detected during charge. 非接触充電の際の各金属異物検知動作での基準値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reference value in each metal foreign material detection operation | movement in the case of non-contact charge.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、電力伝送システム10の概略構成を説明するための図である。電力伝送システム10において、非接触送電装置である送電装置200(つまり、インフラ側)から車両100の受電部120に非接触で電力伝送が行なわれる。これにより、たとえば、車両100の非接触充電が行なわれる。   FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of the power transmission system 10. In the power transmission system 10, power transmission is performed in a contactless manner from the power transmission device 200 (that is, the infrastructure side) that is a contactless power transmission device to the power receiving unit 120 of the vehicle 100. Thereby, for example, contactless charging of vehicle 100 is performed.

車両100は、たとえば、電気エネルギで走行可能な電気自動車やハイブリッド車両である。車両100は、カメラ110と、受電部120と、バッテリ130と、通信ユニット140とを含む。カメラ110が撮像した画像は乗員が確認できるようになっており、ユーザはその画像を利用して車両100と送電装置200との位置合わせを行なうことができる。受電部120は、送電装置200からの電力を非接触で受ける。受電部120は、受電のためのコイル(受電コイル)を含む。バッテリ130は、車両100の電力源として使用される。通信ユニット140は、通信ユニット240と通信(たとえば無線通信)を行なうために用いられる。   The vehicle 100 is, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle that can travel with electric energy. Vehicle 100 includes a camera 110, a power reception unit 120, a battery 130, and a communication unit 140. An image captured by the camera 110 can be confirmed by the occupant, and the user can perform alignment between the vehicle 100 and the power transmission device 200 using the image. The power receiving unit 120 receives the power from the power transmission device 200 in a contactless manner. The power receiving unit 120 includes a coil for receiving power (power receiving coil). Battery 130 is used as a power source of vehicle 100. The communication unit 140 is used to communicate with the communication unit 240 (for example, wireless communication).

送電装置200は、非接触で電力を送るための装置である。送電装置200は、送電部210と、金属検知コイルユニット220と、電源スタンド230とを含む。送電部210は、送電のためのコイル(送電コイル)を含む。電源スタンド230は、電源装置231と、検知回路232と、警告部233と、制御部234とを含む。電源装置231は、非接触伝送可能な電力(交流電力)を発生し、送電部210に供給する。通信ユニット240は、通信ユニット140と通信を行なうために用いられる。制御部234は、送電装置200に含まれる構成要素を制御する。制御部234は、通信ユニット240を利用して、車両100を制御することもできる。   The power transmission device 200 is a device for sending electric power in a non-contact manner. The power transmission device 200 includes a power transmission unit 210, a metal detection coil unit 220, and a power supply stand 230. The power transmission unit 210 includes a coil for power transmission (power transmission coil). The power supply stand 230 includes a power supply device 231, a detection circuit 232, a warning unit 233, and a control unit 234. The power supply device 231 generates power (AC power) that can be contactlessly transmitted and supplies the power to the power transmission unit 210. The communication unit 240 is used for communicating with the communication unit 140. The control unit 234 controls the components included in the power transmission device 200. The control unit 234 can also control the vehicle 100 using the communication unit 240.

警告部233は、警告動作を行なう。警告動作は、金属異物に関する情報を車両100やユーザに知らせる動作である。警告動作は、警告部233と制御部234との協働によって実現されてもよい。たとえば、警告部233は、警報器(図示しない)を含む。その場合、警報器が作動することにより、ユーザに金属異物の存在が知らされる。警告動作は、金属異物が検知(発見)されたことのユーザへの通知、金属異物の除去を促すためのユーザへの通知、金属異物の存在により充電が中断されたことのユーザへの通知など、さまざまな動作を含む。   The warning unit 233 performs a warning operation. The warning operation is an operation for notifying the vehicle 100 and the user of information related to the metal foreign object. The warning operation may be realized by cooperation between the warning unit 233 and the control unit 234. For example, the warning unit 233 includes an alarm device (not shown). In that case, the alarm is activated to inform the user of the presence of the metal foreign object. Warning operations include notification to the user that a metal foreign object has been detected (discovered), notification to the user to prompt removal of the metal foreign object, notification to the user that charging has been interrupted due to the presence of the metal foreign object, etc. Including various actions.

非接触充電において、車両100の受電部120に含まれる受電コイルと、送電装置200の送電部210に含まれる送電コイルとが互いに対向するように位置合わせが行なわれる。位置合わせがされた(完了した)状態で、送電部210(の送電コイル)から、電磁界を介して、受電部120(の受電コイル)へ、非接触で電力伝送が行なわれる。   In the non-contact charging, alignment is performed so that the power receiving coil included in the power receiving unit 120 of the vehicle 100 and the power transmitting coil included in the power transmitting unit 210 of the power transmitting device 200 face each other. In the aligned state (completed), power transmission is performed in a non-contact manner from the power transmission unit 210 (the power transmission coil) to the power reception unit 120 (the power reception coil) via the electromagnetic field.

送電コイルおよび受電コイルの各々にはキャパシタが接続され、伝送周波数において共振するように設計されている。共振強度を示すQ値は、100以上であることが好ましい。   A capacitor is connected to each of the power transmission coil and the power reception coil, and is designed to resonate at the transmission frequency. The Q value indicating the resonance intensity is preferably 100 or more.

受電部120と送電部210との間に金属異物があると、電力伝送に影響を与える可能性がある。たとえば、電力伝送に用いられる電力の一部が金属異物で消費される場合がある。その場合、電力伝送効率の低下や金属異物の発熱といった問題が生じる。電力伝送システム10において、受電部120と送電部210との間に侵入した金属異物を検知するために、金属検知コイルユニット220と、検知回路232とが用いられる。金属検知コイルユニット220は、後に図3を参照して説明するように、複数の金属検知コイル(実施の形態において「スキャンコイル」と呼ぶ場合もある)を含む。金属検知コイルユニット220は、金属異物を検知可能に配置されていればよく、一例として、図1に示すように送電部210の上部に配置される。検知回路232は、金属検知コイルユニット220に生じる電圧や電流などを検知する検知部として機能する。金属検知コイルユニット220および検知回路232を利用した金属異物検知については、後に図3を参照して詳述する。   If there is a metal foreign object between the power reception unit 120 and the power transmission unit 210, there is a possibility of affecting power transmission. For example, a part of electric power used for electric power transmission may be consumed by a metal foreign material. In that case, problems such as a decrease in power transmission efficiency and heat generation of metal foreign matter occur. In the power transmission system 10, a metal detection coil unit 220 and a detection circuit 232 are used to detect metal foreign matter that has entered between the power reception unit 120 and the power transmission unit 210. As will be described later with reference to FIG. 3, the metal detection coil unit 220 includes a plurality of metal detection coils (sometimes referred to as “scan coils” in the embodiments). The metal detection coil unit 220 only needs to be arranged so as to be able to detect a metal foreign object, and as an example, the metal detection coil unit 220 is arranged on the upper part of the power transmission unit 210 as shown in FIG. The detection circuit 232 functions as a detection unit that detects a voltage or current generated in the metal detection coil unit 220. Metal foreign object detection using the metal detection coil unit 220 and the detection circuit 232 will be described in detail later with reference to FIG.

図2は、車両100の概略構成を説明するための図である。車両100は、車両100に含まれる構成要素を制御する制御部であるECU(Electric Control Unit)160を含む。車両100は、いわゆるハイブリッド車両である。そのため、車両100は、ハイブリッド走行機構を含む。なお、ECU160は、通信ユニット140を利用して図1の送電装置200を制御することもできる。   FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle 100. The vehicle 100 includes an ECU (Electric Control Unit) 160 that is a control unit that controls components included in the vehicle 100. The vehicle 100 is a so-called hybrid vehicle. Therefore, vehicle 100 includes a hybrid travel mechanism. ECU 160 can also control power transmission device 200 in FIG. 1 using communication unit 140.

ハイブリッド走行機構は、内燃機関(エンジン)133およびモータジェネレータMG1,MG2によって駆動輪134を駆動させることができる。動力分割機構132は、エンジン133とMモータジェネレータMG1,MG2に結合されて、これらの間で動力を分配する。モータジェネレータMG2の回転軸は、図示しない減速ギヤや作動ギヤによって駆動輪134に結合される。また、蓄電装置(バッテリ)130に蓄えられた電力は、PCU(Power Control Unit)131によって、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するための電力に変換される。モータジェネレータMG1,MG2で発生した電力は、PCU131によってバッテリ130を充電するための電力に変換されてもよい。バッテリ130の電力は、ハイブリッド走行以外にも、たとえば補機類に用いられる。   The hybrid travel mechanism can drive the drive wheels 134 by the internal combustion engine (engine) 133 and the motor generators MG1, MG2. Power split device 132 is coupled to engine 133 and M motor generators MG1 and MG2, and distributes power between them. The rotation shaft of motor generator MG2 is coupled to drive wheel 134 by a reduction gear and an operation gear (not shown). Further, the electric power stored in power storage device (battery) 130 is converted into electric power for driving motor generators MG1 and MG2 by PCU (Power Control Unit) 131. The electric power generated by motor generators MG1 and MG2 may be converted into electric power for charging battery 130 by PCU 131. The electric power of the battery 130 is used, for example, for auxiliary equipment other than the hybrid running.

車両100は、受電部120を含む。受電部120は、受電コイル121と、コンデンサ122と、電力変換装置123と、電力測定部124とを含む。受電コイル121は、図1の送電部210中の送電コイルからの電力を非接触で受ける。コンデンサ122は、受電コイル121に接続される。受電コイル121とコンデンサ122とは、伝送周波数において共振するように設計される。電力変換装置123は、受電コイル121が受けた電力を、バッテリ130を充電するのに適切な電力に変換する。電力測定部124は、受電部120での電力を測定可能である。一例として、電力測定部124は、図2に示すように、電力変換装置123からバッテリ130へ送られる電力を測定する。   Vehicle 100 includes a power receiving unit 120. The power receiving unit 120 includes a power receiving coil 121, a capacitor 122, a power converter 123, and a power measuring unit 124. The power reception coil 121 receives the power from the power transmission coil in the power transmission unit 210 of FIG. 1 in a non-contact manner. The capacitor 122 is connected to the power receiving coil 121. The power receiving coil 121 and the capacitor 122 are designed to resonate at the transmission frequency. The power conversion device 123 converts the power received by the power receiving coil 121 into power suitable for charging the battery 130. The power measuring unit 124 can measure the power at the power receiving unit 120. As an example, the power measurement unit 124 measures the power sent from the power converter 123 to the battery 130 as shown in FIG.

ECU160は、電力測定部124の測定結果に基づいて、受電部120(の受電コイル121)と図1に示す送電装置200の送電部210とが、適切に位置合わせされたか否か判断することができる。位置合わせにおいて、たとえば、送電部210から受電部120に送られる微弱電力の受電レベルが最大またはその付近であれば、位置合わせが適切になされたと判断される。   The ECU 160 may determine whether or not the power receiving unit 120 (the power receiving coil 121) and the power transmitting unit 210 of the power transmitting apparatus 200 illustrated in FIG. 1 are properly aligned based on the measurement result of the power measuring unit 124. it can. In the alignment, for example, if the reception level of the weak power transmitted from the power transmission unit 210 to the power reception unit 120 is at or near the maximum, it is determined that the alignment is appropriately performed.

通信ユニット140は、車両100の外部と通信する。たとえば、通信ユニット140は、図1の通信ユニット240と無線通信を行なう。   The communication unit 140 communicates with the outside of the vehicle 100. For example, the communication unit 140 performs wireless communication with the communication unit 240 of FIG.

また、車両100は、警告部150を含む。警告部150は、図1の送電装置200の警告動作を受けて、ユーザに対して警告動作を行なう。警告動作は、たとえば表示装置やスピーカなど(図示しない)を利用して行なわれる。   Vehicle 100 also includes a warning unit 150. The warning unit 150 performs a warning operation to the user in response to the warning operation of the power transmission device 200 of FIG. The warning operation is performed using, for example, a display device or a speaker (not shown).

以上の構成により、車両100は、図1に示す送電装置200から、非接触で電力を受けてバッテリ130の充電(すなわち非接触充電)を行なうことができる。非接触充電には、車両100と送電装置200との通信が利用される。   With the above configuration, vehicle 100 can charge battery 130 (that is, contactless charging) by receiving electric power from power transmission device 200 shown in FIG. 1 in a contactless manner. For non-contact charging, communication between the vehicle 100 and the power transmission device 200 is used.

図3は、金属検知コイルユニット220および検知回路232を利用した金属異物検知(いわば「金属異物センサ」)の原理について説明するための図である。送電部210は、たとえば、ケース(ボビン)に送電コイルやキャパシタなどを収容して構成される。送電部210には、電源装置231からの電力が供給される。金属検知コイルユニット220は、複数のスキャンコイル221を含む。スキャンコイル221はたとえば平面コイルアンテナであり、各スキャンコイル221は同一平面に配列される。金属検知コイルユニット220は、アンテナコイルアレイとも言える。金属検知コイルユニット220が電磁界中に置かれると、電磁界の強度や分布などの状態に応じて誘導電圧や誘導電流(すなわち誘導出力)が各スキャンコイル221に発生する。誘導出力は、検知回路232に送られて検知される。検知回路232の検知結果Pは、非接触給電システム(たとえば図1の電力伝送システム10)で利用される。   FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of metal foreign object detection (so-called “metal foreign object sensor”) using the metal detection coil unit 220 and the detection circuit 232. The power transmission unit 210 is configured by accommodating a power transmission coil, a capacitor, and the like in a case (bobbin), for example. The power transmission unit 210 is supplied with power from the power supply device 231. The metal detection coil unit 220 includes a plurality of scan coils 221. The scan coil 221 is, for example, a planar coil antenna, and the scan coils 221 are arranged on the same plane. The metal detection coil unit 220 can also be said to be an antenna coil array. When the metal detection coil unit 220 is placed in an electromagnetic field, an induced voltage or an induced current (that is, an induced output) is generated in each scan coil 221 in accordance with the state or the like of the electromagnetic field strength or distribution. The induction output is sent to the detection circuit 232 and detected. The detection result P of the detection circuit 232 is used in a non-contact power supply system (for example, the power transmission system 10 in FIG. 1).

具体的に、検知回路232の検知結果Pは、制御部234(図1)に送られる。制御部234は、検知回路232の検知結果に基づいて金属異物の有無を判断する。検知結果に基づく金属異物の有無の判断は、次のように説明できる。送電部210から電力が送電されると、各スキャンコイル221に誘導出力が発生する。このとき、スキャンコイル221の近くに金属異物が存在すると、そのスキャンコイル221のL値が変化(たとえば低下)する。その結果、そのスキャンコイル221での誘導出力が変化(たとえば低下)する。この変化を利用することにより、金属異物の存在の有無が判断される。また、金属異物がいずれのスキャンコイル221の近くにあるか、つまり金属異物の位置も判断される。これらの判断によって、金属異物検知が行なわれる。金属異物が存在する場合、図1の電力伝送システム10において、先の述べたような警告部233を利用した警告動作が行なわれる。また、非接触充電が休止(または停止)される場合もある。   Specifically, the detection result P of the detection circuit 232 is sent to the control unit 234 (FIG. 1). The control unit 234 determines the presence or absence of a metallic foreign object based on the detection result of the detection circuit 232. The determination of the presence or absence of a metallic foreign object based on the detection result can be explained as follows. When power is transmitted from the power transmission unit 210, an induction output is generated in each scan coil 221. At this time, if a metal foreign object exists near the scan coil 221, the L value of the scan coil 221 changes (for example, decreases). As a result, the induction output at the scan coil 221 changes (for example, decreases). By using this change, the presence or absence of a metal foreign object is determined. It is also determined which scan coil 221 is near the metal foreign object, that is, the position of the metal foreign object. Based on these determinations, metallic foreign matter detection is performed. When a metal foreign object exists, the warning operation using the warning unit 233 as described above is performed in the power transmission system 10 of FIG. In addition, non-contact charging may be suspended (or stopped).

金属異物が存在するか否かは、誘導電圧および誘導電流の少なくとも一方、つまり誘導出力の値と、基準値とを比較して判断される。具体的に、誘導出力が基準値を下回ると金属異物が存在すると判断され、警告動作が実施される。誘導出力が基準値以上であれば、金属異物が存在しないと判断される。   Whether or not there is a metallic foreign object is determined by comparing at least one of the induced voltage and the induced current, that is, the value of the induced output and the reference value. Specifically, when the guidance output falls below the reference value, it is determined that there is a metal foreign object, and a warning operation is performed. If the guidance output is greater than or equal to the reference value, it is determined that there is no metallic foreign matter.

たとえば、スキャンコイル221の近傍に金属片があるときのスキャンコイル221のL値は、金属片がないときのスキャンコイル221のL値よりも低くなる。これに伴い、スキャンコイル221の近傍に金属片があるときのスキャンコイル221の誘導電圧および誘導電流は、スキャンコイル221の近傍に金属片がないときのスキャンコイル221の誘導電圧および誘導電流よりも低くなる。   For example, the L value of the scan coil 221 when there is a metal piece in the vicinity of the scan coil 221 is lower than the L value of the scan coil 221 when there is no metal piece. Accordingly, the induced voltage and induced current of the scan coil 221 when there is a metal piece in the vicinity of the scan coil 221 are larger than the induced voltage and induced current of the scan coil 221 when there is no metal piece in the vicinity of the scan coil 221. Lower.

以上のような金属異物が存在するか否かの判断(金属異物検知動作)には、次のような課題がある。一般に、車両は、多くの金属部品を含む。そのため、車両がスキャンコイルに近づくと、スキャンコイルのL値が低下し、誘導電圧および誘導電流が低下する。その結果、金属異物検知動作において、車両自体が金属異物であると誤認される可能性がある。   The determination of whether or not there is a metal foreign object (metal foreign object detection operation) has the following problems. In general, a vehicle includes many metal parts. Therefore, when the vehicle approaches the scan coil, the L value of the scan coil decreases, and the induced voltage and induced current decrease. As a result, in the metal foreign object detection operation, there is a possibility that the vehicle itself is misidentified as a metal foreign object.

再び図1を参照して、本実施の形態に係る電力伝送システム10では、車両100(の受電部120)と送電装置200(の送電部210)との位置関係に基づいて、金属異物検知動作における基準値が適切に設定される。具体的には、車両100が送電装置200から所定範囲の外側に位置するときには、基準値に第1基準値が採用される。一方、車両100が送電装置200から所定範囲の内側に位置するときには第1基準値よりも低い第2基準値が採用される。   Referring to FIG. 1 again, in power transmission system 10 according to the present embodiment, metal foreign object detection operation is performed based on the positional relationship between vehicle 100 (power receiving unit 120) and power transmission device 200 (power transmission unit 210). The reference value at is set appropriately. Specifically, when vehicle 100 is located outside a predetermined range from power transmission device 200, the first reference value is adopted as the reference value. On the other hand, when the vehicle 100 is located inside the predetermined range from the power transmission device 200, a second reference value lower than the first reference value is employed.

第2基準値を第1基準値よりも低く設定することで、車両100がスキャンコイルに近接して、誘導出力(誘導電圧および誘導電流の少なくとも一方)が低下しても、車両100を金属異物と判断して、警告動作を開始することを抑制することができる。   By setting the second reference value lower than the first reference value, even if the vehicle 100 comes close to the scan coil and the induction output (at least one of the induction voltage and the induction current) decreases, the vehicle 100 is made of a metal foreign object. It can be determined that the warning operation is started.

なお、実施の形態において、車両100が送電装置200から所定範囲の外側の範囲を第1基準範囲と称し、この第1基準値での金属異物検知動作を「MODE1」と称する。車両100が送電装置200の所定範囲の外側の範囲を第2基準範囲と称し、この第2基準範囲での金属異物検知動作を「MODE2」と称する。   In the embodiment, a range outside predetermined range from power transmission device 200 by vehicle 100 is referred to as a first reference range, and a metal foreign object detection operation at the first reference value is referred to as “MODE1”. A range outside the predetermined range of power transmission device 200 by vehicle 100 is referred to as a second reference range, and a metallic foreign object detection operation in this second reference range is referred to as “MODE2”.

所定範囲の内側とは、車両100の金属部品の影響によるスキャンコイルの誘導出力の変化が比較的大きくなるような範囲であり、たとえば、車両100が送電装置200の送電部210に近接する場合である。たとえば、車両100の底面の少なくとも一部が送電部210の上に重なるような位置関係であれば、近接する場合と言える。   The inside of the predetermined range is a range in which the change in the induction output of the scan coil due to the influence of the metal parts of the vehicle 100 is relatively large. For example, the vehicle 100 is close to the power transmission unit 210 of the power transmission device 200. is there. For example, if the positional relationship is such that at least a part of the bottom surface of the vehicle 100 overlaps the power transmission unit 210, it can be said that the vehicle 100 is close.

図4は、車両の非接触充電を行なうために実行される処理を説明するためのフローチャートである。図4の「インフラ(送電装置)側」は、送電装置200(図1)で実行される処理を表し、「車両側」は、車両100(図1)で実行される処理をそれぞれ示す。インフラ側で実行される処理は、制御部234(図1)によって行なわれる。車両側で実行される処理は、ECU160(図2)によって行なわれる。   FIG. 4 is a flowchart for explaining processing executed to perform non-contact charging of the vehicle. The “infrastructure (power transmission device) side” in FIG. 4 represents processing executed by the power transmission device 200 (FIG. 1), and “vehicle side” shows processing executed by the vehicle 100 (FIG. 1). Processing executed on the infrastructure side is performed by the control unit 234 (FIG. 1). Processing executed on the vehicle side is performed by ECU 160 (FIG. 2).

図4を参照して、はじめに、インフラ側では、電源スタンドがONに設定される(ステップS101)。この設定は、たとえばユーザ操作などによって行なわれる。これにより、電源装置231や検知回路232が動作可能な状態に置かれる。   Referring to FIG. 4, first, on the infrastructure side, the power stand is set to ON (step S101). This setting is performed by a user operation, for example. As a result, the power supply device 231 and the detection circuit 232 are placed in an operable state.

また、車両側では、車両の非接触スイッチがONに設定される。この設定も、たとえばユーザ操作等によって行なわれる。これにより、車両が非接触充電可能な状態に置かれる。非接触充電可能な状態は、図2において、受電部120が受電する電力(充電電力)によってバッテリ130が充電可能な状態であることを意味する。   On the vehicle side, the non-contact switch of the vehicle is set to ON. This setting is also performed by a user operation or the like, for example. As a result, the vehicle is placed in a non-contact chargeable state. In FIG. 2, the non-contact chargeable state means that the battery 130 can be charged by the power (charged power) received by the power receiving unit 120.

インフラ側では、ステップS101の処理が実行された後に、送電コイルに小電力が供給される(ステップS102)。小電力は、非接触充電のために送電コイルに供給される充電電力よりもかなり小さな電力(いわば微弱電力)である。本実施の形態においては、小電力は、金属異物検知動作と、受電装置(受電部120)および送電装置200の位置合わせを行なうためにも用いられる。具体的には、車両100は、送電コイルからの小電力を受電したときの受電電圧に基づいて送電装置200と位置あわせを実施する。その一方で、スキャンコイルには、送電コイルの周囲に形成される交流磁界によって、誘導電圧および誘導電流が生じる。ステップS102の処理が実行された後、ステップS103に処理が進められる。   On the infrastructure side, after the process of step S101 is executed, small power is supplied to the power transmission coil (step S102). The low power is a power (so-called weak power) that is considerably smaller than the charging power supplied to the power transmission coil for non-contact charging. In the present embodiment, the low power is also used to perform the metallic foreign object detection operation and the positioning of the power receiving device (power receiving unit 120) and the power transmitting device 200. Specifically, the vehicle 100 performs alignment with the power transmission device 200 based on the received voltage when the small power from the power transmission coil is received. On the other hand, an induced voltage and an induced current are generated in the scan coil by an alternating magnetic field formed around the power transmission coil. After the process of step S102 is executed, the process proceeds to step S103.

インフラ側では、ステップS103において、金属異物検知動作が開始される。ここでの金属異物検知動作は「MODE1」であり、基準値が第1基準値に設定される。ステップS103の処理が実行された後、インフラ側と車両側との間の無線通信が行なわれる。   On the infrastructure side, a metal foreign object detection operation is started in step S103. The metal foreign object detection operation here is “MODE1”, and the reference value is set to the first reference value. After the process of step S103 is executed, wireless communication between the infrastructure side and the vehicle side is performed.

インフラ側では、ステップS104において、車両側との無線通信が確立されたか否かが判断される。無線通信が確立された場合(ステップS104でYES)、ステップS105に処理が進められる。一方、無線通信が確立されない場合(ステップS104でNO)、無線通信が確立されるまでステップS104の処理が繰り返し実行される。なお、金属異物検知動作に用いられる小電力の大きさと、位置合わせに用いられるための小電力の大きさとが異なる場合、ステップS104の処理が実行された後に、送電コイルに供給される電力を、金属異物検知動作用の電力から位置合わせ用の電力に変更してもよい。   On the infrastructure side, in step S104, it is determined whether or not wireless communication with the vehicle side has been established. If wireless communication has been established (YES in step S104), the process proceeds to step S105. On the other hand, when the wireless communication is not established (NO in step S104), the process of step S104 is repeatedly executed until the wireless communication is established. In addition, when the magnitude | size of the small electric power used for metal foreign material detection operation and the magnitude | size of the small electric power used for alignment are different, after the process of step S104 is performed, the electric power supplied to the power transmission coil is The power for the metal foreign object detection operation may be changed to the power for alignment.

車両側では、ステップS202において、インフラ側との無線通信が確立されたか否かが判断される。無線通信が確立された場合(ステップS202でYES)、ステップS203に処理が進められる。一方、無線通信が確立されない場合(ステップS202でNO)、無線通信が確立されるまでステップS202の処理が繰り返し実行される。   On the vehicle side, in step S202, it is determined whether or not wireless communication with the infrastructure side has been established. If wireless communication has been established (YES in step S202), the process proceeds to step S203. On the other hand, when the wireless communication is not established (NO in step S202), the process of step S202 is repeatedly executed until the wireless communication is established.

車両側では、位置検出が開始される(ステップS203)。すなわち、カメラ110(図1)を利用した位置検出や、微弱電力の受電レベルに基づく位置検出が行なわれる。位置検出が開始された後、ユーザ操作などにより車両はインフラに近づくように移動する。   On the vehicle side, position detection is started (step S203). That is, position detection using the camera 110 (FIG. 1) and position detection based on the received level of weak power are performed. After the position detection is started, the vehicle moves closer to the infrastructure by a user operation or the like.

車両側では、ステップS204において、車両がインフラに近接するかが判断される。車両が近接する場合(ステップS204でYES)、ステップS205に処理が進められる。一方、車両がインフラに近接しない場合(ステップS204でNO)、車両がインフラに近接するまでステップS204の処理が繰り返し実行される。車両が近接するか否かの情報は、インフラ側に無線通信で送られる。   On the vehicle side, in step S204, it is determined whether the vehicle is close to the infrastructure. If the vehicle is close (YES in step S204), the process proceeds to step S205. On the other hand, if the vehicle is not close to the infrastructure (NO in step S204), the process of step S204 is repeatedly executed until the vehicle is close to the infrastructure. Information on whether or not the vehicle is in close proximity is sent to the infrastructure side by wireless communication.

インフラ側では、ステップS105において、車両側から送られる情報に基づいて、車両がインフラに近接するか否かが判断される。車両が近接する場合(ステップ105でYES)、ステップS106に処理が進められる。一方、車両が近接しない場合(ステップS105でNO)、車両が近接するまでステップS105の処理が繰り返し実行される。   On the infrastructure side, in step S105, based on the information sent from the vehicle side, it is determined whether or not the vehicle is close to the infrastructure. If the vehicle is close (YES in step 105), the process proceeds to step S106. On the other hand, when the vehicle does not approach (NO in step S105), the process of step S105 is repeatedly executed until the vehicle approaches.

インフラ側では、ステップS106において、金属異物検知が継続されるとともに、金属異物検知動作が「MODE2」に切り替わり、基準値が第2基準値に設定される。   On the infrastructure side, in step S106, the metal foreign object detection is continued, the metal foreign object detection operation is switched to “MODE2”, and the reference value is set to the second reference value.

車両側では、ステップS205において、車両が停止しているか否か、つまり位置合わせが完了したか否かが判断される。たとえば、ユーザ操作などにより、車両がREADY−OFF状態(走行不可能な状態)であったり、シフトポジションがP(Parking)に設定されていると、車両が停止していると判断される。車両が停止している場合(ステップS205でYES)、ステップS206に処理が進められる。一方、車両が停止していない場合(ステップS205でNO)、車両が停止するまでステップS205の処理が繰り返し実行される。車両停止の情報は、インフラ側に無線通信で送られる。   On the vehicle side, in step S205, it is determined whether or not the vehicle is stopped, that is, whether or not the alignment is completed. For example, if the vehicle is in a READY-OFF state (incapable of traveling) or the shift position is set to P (Parking) by a user operation or the like, it is determined that the vehicle is stopped. If the vehicle is stopped (YES in step S205), the process proceeds to step S206. On the other hand, when the vehicle is not stopped (NO in step S205), the process of step S205 is repeatedly executed until the vehicle stops. Vehicle stop information is sent to the infrastructure side by wireless communication.

インフラ側では、ステップS107において、車両側から送られる情報に基づいて、車両が停止していることが確認される。   On the infrastructure side, in step S107, it is confirmed that the vehicle is stopped based on information sent from the vehicle side.

車両側では、ステップS206において、充電開始指令が発令される。充電開始指令は、インフラ側に無線通信で送られる。   On the vehicle side, a charge start command is issued in step S206. The charge start command is sent to the infrastructure side by wireless communication.

インフラ側では、ステップS108において、車両側から送られる情報に基づいて、充電電力の送電が開始される。   On the infrastructure side, in step S108, transmission of charging power is started based on information sent from the vehicle side.

車両側では、ステップS207において、充電電力の受電が開始される。
その後、インフラ側ではステップS109において充電が完了し、車両側ではステップS208において充電が完了する。
On the vehicle side, in step S207, reception of charging power is started.
Thereafter, charging is completed in step S109 on the infrastructure side, and charging is completed in step S208 on the vehicle side.

図4のフローチャートによると、金属異物検知動作が、車両近接前では「MODE1」に設定され、車両近接後は「MODE2」に設定される。そのため、車両を金属異物と誤検知することなく、金属異物を良好に検知することがでる。   According to the flowchart of FIG. 4, the metal foreign object detection operation is set to “MODE1” before approaching the vehicle, and is set to “MODE2” after approaching the vehicle. Therefore, it is possible to detect the metal foreign object well without erroneously detecting the vehicle as the metal foreign object.

なお、金属異物検知動作には、スキャンコイルの誘導出力が基準値を下回るか否かという判断以外に、スキャンコイルの誘導出力の変化率に基づく判断を採用することもできる。   Note that, in the metal foreign object detection operation, determination based on the rate of change of the scan coil induction output may be employed in addition to the determination of whether the scan coil induction output is lower than the reference value.

車両100の種類によっては、スキャンコイルのL値の変化態様が変動する。その結果、車両が送電装置に近接しておりかつ車両が移動していると、誘導出力の変動により金属異物の有無を正確に判断できず、誤検知が生じる可能性もある。そのため、車両が送電装置に近接した状態では、金属異物検知動作を一時停止することも考えられる。   Depending on the type of the vehicle 100, the change mode of the L value of the scan coil varies. As a result, if the vehicle is close to the power transmission device and the vehicle is moving, the presence or absence of a metallic foreign object cannot be accurately determined due to fluctuations in the induction output, and erroneous detection may occur. Therefore, it is conceivable to temporarily stop the metal foreign object detection operation when the vehicle is close to the power transmission device.

図5は、金属異物検知動作の一時停止を含む非接触充電において実行される処理を説明するためのフローチャートである。図5のインフラ側のステップS301〜S303および車両側のステップS401〜S406は、それぞれ図4のインフラ側のステップS101〜S103および車両側のステップS201〜S206と同様であるため、説明を繰り返さない。   FIG. 5 is a flowchart for explaining processing executed in non-contact charging including temporary suspension of the metallic foreign object detection operation. Steps S301 to S303 on the infrastructure side and steps S401 to S406 on the vehicle side in FIG. 5 are the same as steps S101 to S103 on the infrastructure side and steps S201 to S206 on the vehicle side in FIG.

図5を参照して、ステップS304において、金属異物が検知されたか否かが判断される。この判断は、車両近接前に金属異物が検知されたか否かの判断である。金属異物が検知されない場合(ステップS304でNO)、ステップS305に処理が進められる。一方、金属異物が検知された場合(ステップS304でYES)、ステップS304Aに処理が進められる。ステップS304Aについては、後に図6を参照して説明する。   Referring to FIG. 5, it is determined in step S304 whether or not a metallic foreign object has been detected. This determination is a determination of whether or not a metal foreign object has been detected before the vehicle approaches. If no metal foreign object is detected (NO in step S304), the process proceeds to step S305. On the other hand, if a metallic foreign object is detected (YES in step S304), the process proceeds to step S304A. Step S304A will be described later with reference to FIG.

インフラ側では、ステップS305において、車両側との無線通信が確立されたか否かが判断される。無線通信が確立された場合(ステップS305でYES)、ステップS306に処理が進められる。一方、無線通信が確立されない場合(ステップS305でNO)、ステップS305の処理が繰り返し実行される。また、ステップS304Aの処理が実行された後も、ステップS306に処理が進められる。   On the infrastructure side, in step S305, it is determined whether or not wireless communication with the vehicle side has been established. If wireless communication has been established (YES in step S305), the process proceeds to step S306. On the other hand, when wireless communication is not established (NO in step S305), the process of step S305 is repeatedly executed. Also, after the process of step S304A is executed, the process proceeds to step S306.

インフラ側では、ステップS306において、車両がインフラに近接するか否かが判断される。車両が近接する場合(ステップS306でYES)、ステップS307に処理が進められる。一方、車両が近接しない場合(ステップS306でNO)、車両が近接するまでステップS306の処理が繰り返し実行される。   On the infrastructure side, in step S306, it is determined whether or not the vehicle is close to the infrastructure. If the vehicle is close (YES in step S306), the process proceeds to step S307. On the other hand, when the vehicle does not approach (NO in step S306), the process of step S306 is repeatedly executed until the vehicle approaches.

インフラ側では、ステップS307において、金属異物検知動作が中断される。その後、ステップS308において、車両が停止していることが確認される。   On the infrastructure side, the metal foreign object detection operation is interrupted in step S307. Thereafter, in step S308, it is confirmed that the vehicle is stopped.

インフラ側では、ステップS309において金属異物検知動作が再開される。このときの金属異物検知動作は、「MODE2」であり、基準値が第2基準値に設定される。   On the infrastructure side, the metal foreign object detection operation is resumed in step S309. The metal foreign object detection operation at this time is “MODE2”, and the reference value is set to the second reference value.

インフラ側では、ステップS310において、充電が開始される。同様に、車両側では、ステップS407において、充電が開始される。充電が開始された後(充電中)に実行される処理については、後に図7を参照して説明する。   On the infrastructure side, charging is started in step S310. Similarly, on the vehicle side, charging is started in step S407. Processing executed after charging is started (during charging) will be described later with reference to FIG.

図5のフローチャートによると、車両が近接してから車両が停止するまで、金属異物検知動作が中断(一時停止)される。一時停止の間、誤検知は生じない。   According to the flowchart of FIG. 5, the metal foreign object detection operation is interrupted (temporarily stopped) until the vehicle stops after the vehicle approaches. No false positives occur during the pause.

図6は、図5のステップS304Aで実行される処理を説明するためのフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the process executed in step S304A of FIG.

図6を参照して、インフラ側では、ステップS501において、無線通信が確立されたか否かが判断される。無線通信が確立された場合(ステップS501でYES)、ステップS502に処理が進められる。一方、無線通信が確立されない場合(ステップS501でNO)、ステップS501の処理が繰り返し実行される。   Referring to FIG. 6, the infrastructure side determines whether or not wireless communication has been established in step S501. If wireless communication has been established (YES in step S501), the process proceeds to step S502. On the other hand, when wireless communication is not established (NO in step S501), the process of step S501 is repeatedly executed.

さらに、インフラ側では、ステップS502において、金属異物が検知されたこと、つまり金属異物の存在がインフラ側から車両側に通知される。これにより、車両近接前に、金属異物の存在が通知される。   Further, on the infrastructure side, in step S502, the detection of the metal foreign object, that is, the presence of the metal foreign object is notified from the infrastructure side to the vehicle side. Thereby, the presence of the metal foreign object is notified before the vehicle approaches.

その後、インフラ側では、ステップS503において金属異物検知動作が継続される。
車両側では、ステップS603において、インフラ側から送られる情報を受けて、乗員(ドライバ)に金属異物の存在が通知される。乗員への通知には、図1の警告部233や図2の警告部150の警告動作が利用される。なお、このステップS603では、位置決めのための微弱電力によって金属異物検知動作が行なわれており、金属異物の発熱の問題もほとんど生じない。また、未だ充電が行なわれていない状態であるため、充電時の電力伝送効率の低下という問題も生じない。これら問題が生じないにもかかわらず、位置合わせの開始を中止したり、ユーザが降車して金属異物を除去しなければならないとすると、利便性が損なわれる。これを避けるため、ステップS603での警告動作では、ユーザに金属異物の存在を通知するが、ユーザに金属異物の除去を促さないことが好ましい。
Thereafter, on the infrastructure side, the metal foreign object detection operation is continued in step S503.
In step S603, the vehicle side receives information sent from the infrastructure side and notifies the occupant (driver) of the presence of the metal foreign object. The warning operation of the warning unit 233 in FIG. 1 or the warning unit 150 in FIG. 2 is used for notifying the passenger. In this step S603, the metal foreign object detection operation is performed by the weak electric power for positioning, and the problem of heat generation of the metal foreign object hardly occurs. Further, since charging is not yet performed, there is no problem of reduction in power transmission efficiency during charging. In spite of these problems, if the start of alignment is stopped or the user has to get off and remove the metal foreign object, the convenience is impaired. In order to avoid this, in the warning operation in step S603, the user is notified of the presence of the metal foreign object, but it is preferable not to prompt the user to remove the metal foreign object.

車両側では、ステップS604において、位置検出が開始され、その後位置合わせが開始される。ステップS605において、位置合わせ動作(駐車動作)が継続された後、ステップS606において車両が停車して位置合わせが完了する。   On the vehicle side, in step S604, position detection is started, and then alignment is started. In step S605, after the alignment operation (parking operation) is continued, the vehicle stops in step S606, and the alignment is completed.

車両側では、位置合わせが完了すると、ステップS607において、充電(の開始)動作が中断される。そして、ステップS608において、ユーザ(ドライバ)に金属異物の除去を促すための通知と、充電(の開始)動作中断の通知とがなされる。これにより、金属異物はたとえばユーザによって除去される。   On the vehicle side, when the alignment is completed, the charging (starting) operation is interrupted in step S607. Then, in step S608, a notification for prompting the user (driver) to remove the metallic foreign object and a notification of interruption of the charging (starting) operation are made. Thereby, a metal foreign material is removed by the user, for example.

図6のフローチャートによると、車両近接前に金属異物が検知された場合、位置合わせが行なわれるまえに金属異物の存在がユーザに通知される。そのため、ユーザは、金属異物の除去などの充電のための準備をすることができる。   According to the flowchart of FIG. 6, when a metal foreign object is detected before approaching the vehicle, the presence of the metal foreign object is notified to the user before alignment is performed. Therefore, the user can make preparations for charging such as removal of metal foreign objects.

図7は、充電中に金属異物が検知されたときに実行される処理を説明するためのフローチャートである。図7のインフラ側のステップS701,S702および車両側のステップS801,S802は、それぞれ図5のインフラ側のステップS309,S310および車両側のステップS406,S407と同様であるため、説明を繰り返さない。   FIG. 7 is a flowchart for explaining processing executed when a metallic foreign object is detected during charging. Steps S701 and S702 on the infrastructure side and steps S801 and S802 on the vehicle side in FIG. 7 are the same as steps S309 and S310 on the infrastructure side and steps S406 and S407 on the vehicle side in FIG.

充電が開始されると、インフラ側では、ステップS703において、金属異物検知動作が「MODE2−2」に切り替えられる。「MODE2−2」は、金属異物検知動作における基準値を、充電電力に対するスキャンコイルの誘導出力レベルに適応させたものである。これについては、後に図8を参照して説明する。   When charging is started, on the infrastructure side, the metal foreign object detection operation is switched to “MODE2-2” in step S703. “MODE2-2” is an adaptation of the reference value in the metallic foreign object detection operation to the inductive output level of the scan coil with respect to the charging power. This will be described later with reference to FIG.

インフラ側では、ステップS704において、金属異物が検知されたか否かが判断される。金属異物が検知された場合(ステップS704でYES)、ステップS705に処理が進められる。一方、金属異物が検知されない場合(ステップS704でNO)、ステップS705に処理が進められる。   On the infrastructure side, in step S704, it is determined whether a metal foreign object has been detected. If a metallic foreign object is detected (YES in step S704), the process proceeds to step S705. On the other hand, if no metal foreign object is detected (NO in step S704), the process proceeds to step S705.

ステップS705において、充電が完了しているか否かが判断される。充電が完了している場合(ステップS705でYES)、フローチャートの処理は終了する。一方、充電が完了していない場合(ステップS705でNO)、ステップS704に再び処理が戻される。   In step S705, it is determined whether charging is complete. If charging is complete (YES in step S705), the processing in the flowchart ends. On the other hand, when the charging is not completed (NO in step S705), the process returns to step S704 again.

インフラ側では、ステップS706において、充電が中断される。これに対し、金属異物検知動作は継続される。充電中断の情報は、車両側に送られる。なお、充電が中断されても金属異物検知動作を継続するために、送電コイルには微弱電力が供給される。   On the infrastructure side, charging is interrupted in step S706. On the other hand, the metal foreign object detection operation is continued. Information on charging interruption is sent to the vehicle side. Note that weak power is supplied to the power transmission coil in order to continue the metal foreign object detection operation even if the charging is interrupted.

車両側では、ステップS803において、インフラ側からの情報を受けて、ユーザに、充電中断の通知および金属異物の除去を促すための通知が行なわれる。ユーザへの通知には、図1の警告部233や図2の警告部150の警告動作が利用される。通知を受けたユーザは、たとえば降車して金属異物を除去し得る。   On the vehicle side, in step S803, in response to the information from the infrastructure side, the user is notified of the interruption of charging and the notification for prompting the removal of the metallic foreign object. For the notification to the user, the warning operation of the warning unit 233 in FIG. 1 or the warning unit 150 in FIG. 2 is used. The user who has received the notification can get off the vehicle and remove the metallic foreign object, for example.

インフラ側では、ステップS707において、金属異物が除去されたか否かが判断される。金属異物が除去された場合(ステップS707でYES)、ステップS708に処理が進められる。一方、金属異物が除去されない場合(ステップS707でNO)、ステップS707の処理が繰り返し実行される。   On the infrastructure side, in step S707, it is determined whether or not the metal foreign matter has been removed. If the metal foreign object has been removed (YES in step S707), the process proceeds to step S708. On the other hand, when the metal foreign matter is not removed (NO in step S707), the process of step S707 is repeatedly executed.

インフラ側では、ステップS708において、充電を待機する。充電待機の情報は、車両側に送られる。   The infrastructure side waits for charging in step S708. Charging standby information is sent to the vehicle side.

車両側では、ステップS805において、インフラ側から充電待機の情報を受けて、充電再開判断がなされる。充電再開判断は、たとえば、金属異物が除去したので充電を再開してもよいと考えたユーザの、ユーザ操作によって行なわれ得る。充電再開判断は、インフラ側に送られる。その後、ステップS806において、充電が再開される。   On the vehicle side, in step S805, the charging resumption determination is made in response to the charging standby information from the infrastructure side. The determination of resuming charging can be performed by a user operation of a user who thinks that charging may be resumed because the metal foreign object has been removed, for example. The decision to resume charging is sent to the infrastructure side. Thereafter, charging is resumed in step S806.

インフラ側では、ステップS709において、車両側から充電再開判断を受けて、充電が再開される。つまり、送電コイルに供給される電力が、微弱電力から充電電力に戻される。   On the infrastructure side, in step S709, charging is resumed upon receiving a charge resumption determination from the vehicle side. That is, the power supplied to the power transmission coil is returned from the weak power to the charging power.

その後、インフラ側ではステップS710において充電が完了し、車両側ではステップS807において充電が完了する。   Thereafter, charging is completed in step S710 on the infrastructure side, and charging is completed in step S807 on the vehicle side.

図7のフローチャートによると、充電中に金属異物が検知された場合、充電が中断されるとともに金属異物の存在がユーザに通知される。これにより、たとえば金属異物の存在による充電効率の低下が防止される。また、充電中は、金属異物検知動作における基準値が、充電電力に対応した適切な値に設定される。これにより、金属異物の検知を適切に行なうことができる。   According to the flowchart of FIG. 7, when a metal foreign object is detected during charging, charging is interrupted and the presence of the metal foreign object is notified to the user. Thereby, the fall of the charging efficiency by presence of a metal foreign material, for example is prevented. Further, during charging, the reference value in the metal foreign object detection operation is set to an appropriate value corresponding to the charging power. Thereby, a metal foreign object can be detected appropriately.

以上説明したように、実施の形態に係る電力伝送システム10(図1)では、金属異物検知動作において、異なる基準値が設定される。具体的には、車両が送電装置に近接する(所定範囲の内側に位置する)場合の金属異物検知動作(MODE1)における基準値は、車両が送電装置に近接しない(所定範囲の外側に位置する)場合の金属異物検知動作(MODE2)における基準値よりも高い値が設定される。また、送電コイルに供給される電力が小電力(微弱電力や微弱電流)である場合(MODE1またはMODE2)の基準値よりも、送電コイルに供給される電力が小電力よりも大きい充電電力の場合の金属異物検知動作(MODE2−2)の基準値の方が高い値が設定される。   As described above, in the power transmission system 10 (FIG. 1) according to the embodiment, different reference values are set in the metal foreign object detection operation. Specifically, the reference value in the metallic foreign object detection operation (MODE 1) when the vehicle is close to the power transmission device (positioned inside the predetermined range) is not close to the power transmission device (positioned outside the predetermined range). ), A value higher than the reference value in the metallic foreign object detection operation (MODE 2) is set. Also, when the power supplied to the power transmission coil is small power (weak power or weak current) (MODE1 or MODE2), the power supplied to the power transmission coil is larger than the small power. A higher reference value is set for the metallic foreign matter detection operation (MODE2-2).

充電電力は、小電力よりも電力が強いため、送電装置200の周囲に形成される電磁界強度の強くなる。その結果、スキャンコイルに誘導される誘導電圧も高くなるためである。   Since the charging power is stronger than the small power, the strength of the electromagnetic field formed around the power transmission device 200 is increased. As a result, the induced voltage induced in the scan coil is also increased.

図8は、非接触充電の際の各金属異物検知動作、MODE1,MODE2,およびMODE2−2での基準値を説明するための図である。図8のグラフは、横軸が時刻(t)を、縦軸がスキャンコイルの誘導出力(たとえば誘導電圧(V))をそれぞれ示す。このグラフは、時間の経過とともに、金属異物検知動作のモードがMODE1,MODE2,MODE2−2の順に切り替わる様子を示す。   FIG. 8 is a diagram for explaining the reference values in each metal foreign object detection operation, MODE1, MODE2, and MODE2-2 at the time of non-contact charging. In the graph of FIG. 8, the horizontal axis represents time (t), and the vertical axis represents the scan coil induction output (for example, induction voltage (V)). This graph shows how the mode of the metal foreign object detection operation is switched in the order of MODE1, MODE2, and MODE2-2 as time passes.

図8を参照して、はじめに、時刻t0〜t1の間は、車両が送電装置から離れているため、MODE1での金属異物検知動作が行なわれる。送電コイルには小電力(たとえば微弱電流)が供給されている。この状態は、たとえば図5のステップS303に対応する。MODE1での基準値を、ここでは第1基準値という。この第1基準値は、金属異物がない場合に、スキャンコイルに生じると予想される誘導出力の値である。この際、送電装置200の近傍に金属異物が飛来などすると、誘導電圧が第1基準値よりも低くなる。これにより、金属異物を検知することができる。   Referring to FIG. 8, first, during time t0 to t1, since the vehicle is away from the power transmission device, the metallic foreign object detection operation in MODE 1 is performed. Small electric power (for example, a weak current) is supplied to the power transmission coil. This state corresponds to, for example, step S303 in FIG. Here, the reference value in MODE 1 is referred to as a first reference value. The first reference value is a value of the induction output that is expected to be generated in the scan coil when there is no metal foreign object. At this time, if a metallic foreign object jumps near the power transmission device 200, the induced voltage becomes lower than the first reference value. Thereby, a metallic foreign material can be detected.

なお、時刻t1〜t2の間は、金属異物検知動作は中断されているため、基準値が定められる必要はない。この状態は、たとえば図5のステップS307〜S308に対応する。   In addition, since the metal foreign object detection operation is interrupted between the times t1 and t2, it is not necessary to set the reference value. This state corresponds to, for example, steps S307 to S308 in FIG.

時刻t2〜t3の間は、車両は送電装置に近接しているため、MODE2での金属異物検知動作が行なわれる。送電コイルには微弱電力が供給されている。この状態は、たとえば図5のステップS309に対応する。MODE2での基準値を、ここでは第2基準値という。そのため、第2基準値が設定されると、車両が近接しても誘導出力が第2基準値よりも小さくなることはない。つまり、車両が金属異物と誤検知されるおそれはない。このように、車両100が近接した状態で、金属異物が送電装置200の近傍に飛来などすると、誘導電圧が第2基準値よりも低くなる。これにより、金属異物を検知することができる。   Between times t2 and t3, the vehicle is in close proximity to the power transmission device, so the metal foreign object detection operation in MODE2 is performed. Weak power is supplied to the power transmission coil. This state corresponds to, for example, step S309 in FIG. Here, the reference value in MODE 2 is referred to as a second reference value. Therefore, when the second reference value is set, the guidance output does not become smaller than the second reference value even if the vehicle approaches. That is, there is no possibility that the vehicle is erroneously detected as a metal foreign object. In this way, when the metal foreign object jumps in the vicinity of the power transmission device 200 in the state where the vehicle 100 is close, the induced voltage becomes lower than the second reference value. Thereby, a metallic foreign material can be detected.

時刻t3以降、車両と送電装置との位置合わせが完了して充電が行なわれているため、MODE2−2での金属異物検知動作が行なわれる。送電コイルには充電のための大電力が供給されている。この状態は、たとえば図7のステップS703に対応する。MODE2−2での基準値を、ここでは第3基準値という。なお、第3基準値は、第1基準値および第2基準値よりも高い。   After time t3, since the alignment between the vehicle and the power transmission device is completed and charging is performed, the metallic foreign object detection operation in MODE2-2 is performed. High power for charging is supplied to the power transmission coil. This state corresponds to, for example, step S703 in FIG. The reference value in MODE2-2 is referred to herein as the third reference value. The third reference value is higher than the first reference value and the second reference value.

最後に、本発明の実施の形態について総括する。図1〜図3を参照して、実施の形態に係る非接触送電装置(送電装置200)は、金属検知コイル(スキャンコイル221)の出力を検知する検知部(検知回路232)と、車両100に搭載される受電装置(受電部120)と送電装置200(の送電部210)との位置合わせが行なわれるときに、金属検知コイル(スキャンコイル221)の出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部233を制御する制御部234とを備える。基準値は、車両100が送電装置200から所定範囲の内側に位置するときには、車両100が送電装置200から所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される。   Finally, embodiments of the present invention will be summarized. 1 to 3, the non-contact power transmission device (power transmission device 200) according to the embodiment includes a detection unit (detection circuit 232) that detects the output of the metal detection coil (scan coil 221), and the vehicle 100. When the positioning of the power receiving device (power receiving unit 120) and the power transmitting device 200 (the power transmitting unit 210) mounted thereon is performed, if the output of the metal detection coil (scan coil 221) falls below a reference value, a warning operation is performed. And a control unit 234 for controlling the warning unit 233 so as to be implemented. The reference value is set lower when vehicle 100 is positioned inside the predetermined range from power transmission device 200 than when vehicle 100 is positioned outside the predetermined range from power transmission device 200.

好ましくは、図5に示すように、制御部234は、位置合わせが行なわれるときに、車両100が所定範囲の内側に入ると金属異物検知を一時停止するように送電装置200を制御し(ステップS307)、位置合わせの完了後に金属異物検知を再開する(ステップS309)ように送電装置200を制御する。   Preferably, as shown in FIG. 5, when positioning is performed, control unit 234 controls power transmission device 200 so that metallic foreign object detection is temporarily stopped when vehicle 100 enters a predetermined range (step). S307), the power transmission apparatus 200 is controlled so that the metallic foreign object detection is resumed after the alignment is completed (step S309).

または、好ましくは、図4に示すように、制御部234は、車両100が所定範囲の内側に侵入しても金属異物検知を継続するように送電装置200を制御し(ステップS106)、金属異物が検知されると警告動作を実施するように警告部233を制御する。   Alternatively, preferably, as shown in FIG. 4, control unit 234 controls power transmission device 200 so that metal foreign object detection is continued even if vehicle 100 enters inside a predetermined range (step S106), and metal foreign object When a warning is detected, the warning unit 233 is controlled to perform a warning operation.

好ましくは、図3に示すように、送電装置200は、送電コイル(送電部210)と、送電コイル(送電部210)に電力を供給する電源装置231と、車両100と通信を行なう通信部(図1の通信ユニット240)とをさらに備える。たとえば図5および図6に示すように、制御部234は、位置合わせおよび金属検知のために送電コイルに微弱電力を供給するように電源装置231を制御し(ステップS302)、位置合わせの前に金属異物が検知されると(ステップS304でYES)、通信が確立されたときに金属異物の存在を車両に通知するように通信部を制御する(ステップS502)。   Preferably, as illustrated in FIG. 3, the power transmission device 200 includes a power transmission coil (power transmission unit 210), a power supply device 231 that supplies power to the power transmission coil (power transmission unit 210), and a communication unit that communicates with the vehicle 100 ( And a communication unit 240) of FIG. For example, as illustrated in FIGS. 5 and 6, the control unit 234 controls the power supply device 231 to supply weak power to the power transmission coil for alignment and metal detection (step S302), and before alignment. When a metal foreign object is detected (YES in step S304), the communication unit is controlled to notify the vehicle of the presence of the metal foreign object when communication is established (step S502).

好ましくは、制御部234は、たとえば図5および図7に示すように、位置合わせが完了すると微弱電力よりも大きな電力を送電コイルに供給して車両に送電するように電源装置を制御し(ステップS310)、送電中に金属異物が検出されると(ステップS705でYES)送電コイルへの電力供給を停止するように電源装置を制御する(ステップS705)。   Preferably, for example, as shown in FIGS. 5 and 7, control unit 234 controls the power supply device so that, when alignment is completed, power larger than weak power is supplied to the power transmission coil and transmitted to the vehicle (step). S310) When a metallic foreign object is detected during power transmission (YES in step S705), the power supply device is controlled to stop power supply to the power transmission coil (step S705).

また、実施の形態に係る電力伝送システム10は、非接触送電装置(送電装置200)と、車両100に搭載される受電装置(受電部120)と、金属検知コイル(スキャンコイル221)の出力を検知する検知部(検知回路232)と、受電装置(受電部120)と送電装置200(の送電部210)との位置合わせが行なわれるときに、金属検知コイル(スキャンコイル221)の出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部150,233を制御する制御部(制御部234、ECU160)とを備える。基準値は、車両100が送電装置200から所定範囲の内側に位置するときには、車両100が送電装置200から所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される。   In addition, the power transmission system 10 according to the embodiment outputs the outputs of the non-contact power transmission device (power transmission device 200), the power reception device (power reception unit 120) mounted on the vehicle 100, and the metal detection coil (scan coil 221). The output of the metal detection coil (scan coil 221) is used as a reference when the detection unit (detection circuit 232) to be detected is aligned with the power reception device (power reception unit 120) and the power transmission device 200 (power transmission unit 210). A control unit (control unit 234, ECU 160) that controls the warning units 150 and 233 so as to perform a warning operation when the value is below the value is provided. The reference value is set lower when vehicle 100 is positioned inside the predetermined range from power transmission device 200 than when vehicle 100 is positioned outside the predetermined range from power transmission device 200.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

10 電力伝送システム、100 車両、110 カメラ、120 受電部、121 受電コイル、122 コンデンサ、123 電力変換装置、124 電力測定部、130 バッテリ、132 動力分割機構、134 駆動輪、140,240 通信ユニット、150,233 警告部、200 送電装置、210 送電部、220 金属検知コイルユニット、221 スキャンコイル、230 電源スタンド、231 電源装置、232 検知回路、234 制御部、MG1,MG2 モータジェネレータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power transmission system, 100 Vehicle, 110 Camera, 120 Power receiving part, 121 Power receiving coil, 122 Capacitor, 123 Power converter, 124 Power measuring part, 130 Battery, 132 Power split mechanism, 134 Drive wheel, 140,240 Communication unit, 150, 233 Warning unit, 200 Power transmission device, 210 Power transmission unit, 220 Metal detection coil unit, 221 Scan coil, 230 Power supply stand, 231 Power supply device, 232 Detection circuit, 234 Control unit, MG1, MG2 Motor generator.

Claims (6)

非接触送電装置であって、
金属検知コイルの出力を検知する検知部と、
車両に搭載される受電装置と前記非接触送電装置との位置合わせが行なわれるときに、前記金属検知コイルの出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部を制御する制御部とを備え、
前記基準値は、前記車両が前記非接触送電装置から所定範囲の内側に位置するときには、前記車両が前記非接触送電装置から前記所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される、非接触送電装置。
A non-contact power transmission device,
A detection unit for detecting the output of the metal detection coil;
A control unit that controls the warning unit to perform a warning operation when an output of the metal detection coil falls below a reference value when the power receiving device mounted on the vehicle and the contactless power transmission device are aligned; With
The reference value is set lower when the vehicle is located inside the predetermined range from the contactless power transmission device than when the vehicle is located outside the predetermined range from the contactless power transmission device. Power transmission device.
前記制御部は、前記位置合わせが行なわれるときに、前記車両が前記所定範囲の内側に入ると金属異物検知を一時停止するように前記非接触送電装置を制御し、前記位置合わせの完了後に前記金属異物検知を再開するように前記非接触送電装置を制御する、請求項1に記載の非接触送電装置。   When the alignment is performed, the control unit controls the non-contact power transmission device so as to temporarily stop detection of a metallic foreign object when the vehicle enters the predetermined range, and after the alignment is completed, The contactless power transmission device according to claim 1, wherein the contactless power transmission device is controlled so as to resume detection of a metallic foreign object. 前記制御部は、前記車両が前記所定範囲の内側に侵入しても前記金属異物検知を継続するように前記非接触送電装置を制御し、金属異物が検知されると前記警告動作を実施するように前記警告部を制御する、請求項1に記載の非接触送電装置。   The control unit controls the non-contact power transmission device so that the metal foreign object detection is continued even when the vehicle enters the predetermined range, and performs the warning operation when the metal foreign object is detected. The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the warning unit is controlled. 前記非接触送電装置は、
送電コイルと、
前記送電コイルに電力を供給する電源装置と、
前記車両と通信を行なう通信部とをさらに備え、
前記制御部は、前記送電コイルに微弱電力を供給するように前記電源装置を制御し、前記位置合わせの前に金属異物が検知されると、前記通信が確立されたときに金属異物の存在を前記車両に通知するように前記通信部を制御する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非接触送電装置。
The contactless power transmission device is:
A power transmission coil;
A power supply for supplying power to the power transmission coil;
A communication unit that communicates with the vehicle;
The control unit controls the power supply device to supply weak power to the power transmission coil, and when a metal foreign object is detected before the alignment, the presence of the metal foreign object is detected when the communication is established. The non-contact power transmission apparatus according to claim 1, wherein the communication unit is controlled to notify the vehicle.
前記制御部は、前記位置合わせが完了すると前記微弱電力よりも大きな電力を前記送電コイルに供給して前記車両に送電するように前記電源装置を制御し、前記送電中に金属異物が検出されると前記送電コイルへの電力供給を停止するように前記電源装置を制御する、請求項4に記載の非接触送電装置。   When the alignment is completed, the control unit controls the power supply device to supply electric power larger than the weak electric power to the power transmission coil to transmit power to the vehicle, and a metallic foreign object is detected during the power transmission. The contactless power transmission device according to claim 4, wherein the power supply device is controlled to stop power supply to the power transmission coil. 非接触送電装置と、
車両に搭載される受電装置と、
金属検知コイルの出力を検知する検知部と、
前記受電装置と前記非接触送電装置との位置合わせが行なわれるときに、前記金属検知コイルの出力が基準値を下回ると警告動作を実施するように警告部を制御する制御部とを備え、
前記基準値は、前記車両が前記非接触送電装置から所定範囲の内側に位置するときには、前記車両が前記非接触送電装置から前記所定範囲の外側に位置するときよりも低く設定される、非接触電力伝送システム。
A contactless power transmission device;
A power receiving device mounted on the vehicle;
A detection unit for detecting the output of the metal detection coil;
When positioning the power receiving device and the non-contact power transmission device, a control unit that controls the warning unit to perform a warning operation when the output of the metal detection coil falls below a reference value,
The reference value is set lower when the vehicle is located inside the predetermined range from the contactless power transmission device than when the vehicle is located outside the predetermined range from the contactless power transmission device. Power transmission system.
JP2013241097A 2013-11-21 2013-11-21 Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system Pending JP2015104161A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013241097A JP2015104161A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system
PCT/JP2014/004993 WO2015075858A1 (en) 2013-11-21 2014-09-30 Contactless power transmitting device and contactless power transfer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013241097A JP2015104161A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015104161A true JP2015104161A (en) 2015-06-04

Family

ID=51790825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013241097A Pending JP2015104161A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2015104161A (en)
WO (1) WO2015075858A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170142826A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 현대 아메리카 테크니컬 센타, 아이엔씨 Device and method for detecting object within wireless charging region
JP2018157622A (en) * 2017-03-15 2018-10-04 本田技研工業株式会社 Non-contact charging system
CN112550009A (en) * 2020-11-27 2021-03-26 南方科技大学 Wireless charging foreign matter detection device and electric vehicle parking auxiliary device
JP2021514600A (en) * 2018-02-20 2021-06-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Wireless power transmission system
JP2022076657A (en) * 2020-11-10 2022-05-20 トヨタ自動車株式会社 Control device, non-contact power feeding diagnosis program, and non-contact power feed system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10461587B2 (en) * 2016-09-19 2019-10-29 Witricity Corporation Methods and apparatus for positioning a vehicle using foreign object detection
US20220203849A1 (en) 2019-04-05 2022-06-30 Intdevice Limited Wireless power transfer systems
JP2023000392A (en) * 2021-06-17 2023-01-04 トヨタ自動車株式会社 Ground power supply device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4725612B2 (en) * 2008-07-16 2011-07-13 セイコーエプソン株式会社 Power transmission control device, power transmission device, power reception control device, power reception device, and electronic device
JP5431774B2 (en) 2009-04-14 2014-03-05 富士通テン株式会社 Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method
JP2011160600A (en) 2010-02-03 2011-08-18 Kddi Corp Charging device
JP4905571B2 (en) * 2010-03-10 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 Vehicle parking assistance device and vehicle equipped with the same
JP2012016125A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd Non-contact power supply system, and metal foreign substance detector of non-contact power supply system
JP2013017247A (en) 2011-06-30 2013-01-24 Panasonic Corp Power supply device and power reception device used for non contact power transmission
EP2773020B1 (en) * 2011-10-28 2017-03-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Contactless power transmission device
JP5772535B2 (en) 2011-11-18 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 Power transmission system and vehicle
JP5668676B2 (en) 2011-12-15 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 Power receiving device, vehicle including the same, power transmitting device, and power transmission system
JP5825108B2 (en) 2012-01-16 2015-12-02 トヨタ自動車株式会社 Power receiving device and power transmitting device
JP5718830B2 (en) 2012-01-16 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 vehicle
JP5810944B2 (en) 2012-01-31 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 Vehicle and power transmission system
JP5884610B2 (en) * 2012-04-10 2016-03-15 ソニー株式会社 Power receiving device, power receiving device control method, and power feeding system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170142826A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 현대 아메리카 테크니컬 센타, 아이엔씨 Device and method for detecting object within wireless charging region
KR101947042B1 (en) 2016-06-20 2019-02-12 현대자동차 주식회사 Device and method for detecting object within wireless charging region
JP2018157622A (en) * 2017-03-15 2018-10-04 本田技研工業株式会社 Non-contact charging system
US10479208B2 (en) 2017-03-15 2019-11-19 Honda Motor Co., Ltd. Non-contact charging system
JP2021514600A (en) * 2018-02-20 2021-06-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Wireless power transmission system
JP2022076657A (en) * 2020-11-10 2022-05-20 トヨタ自動車株式会社 Control device, non-contact power feeding diagnosis program, and non-contact power feed system
JP7314918B2 (en) 2020-11-10 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 Control device, contactless power supply diagnostic program, and contactless power supply system
CN112550009A (en) * 2020-11-27 2021-03-26 南方科技大学 Wireless charging foreign matter detection device and electric vehicle parking auxiliary device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015075858A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015104161A (en) Non-contact power transmission device and non-contact power transmission system
JP6427873B2 (en) Parking assistance device and system
JP4849190B2 (en) Vehicle power supply system and electric vehicle
JP6249306B2 (en) Power supply device and vehicle
JP5810632B2 (en) Non-contact power feeding device
JP5423833B2 (en) vehicle
JP4868093B2 (en) Vehicle parking assist device and electric vehicle including the same
US8994326B2 (en) Resonance-type non-contact power supply system
JP5879566B2 (en) Contactless power supply
KR101922781B1 (en) Charging device and contactless power supply device
JPWO2011132271A1 (en) Vehicle parking assist device and electric vehicle including the same
JP5474470B2 (en) Non-contact power receiving apparatus and electric vehicle including the same
JP6222107B2 (en) vehicle
JP2015008552A (en) Non-contact power charger
WO2012090341A1 (en) Power control device for contactless charging device
JP6534416B2 (en) Contactless power transmission system
JP2017127064A (en) Vehicle and power transmission system
JP2013132141A (en) Power transmission system
JP2017130996A (en) Power transmission device, power reception device and power transmission/reception system
JP2019071762A (en) Method for controlling power transmitting device for radio power transmission system, method for detecting foreign matter and power transmitting device
CN111152670B (en) Dynamic charging method
JP2013243853A (en) Electric supply apparatus and electric charge apparatus
JP2020156307A (en) Non-contact power supply device
JP7311016B2 (en) Power supply device and power supply system
JP2013243855A (en) Electric supply apparatus and electric charge apparatus