BR112016019747B1 - Sistema de fornecimento de energia sem fios - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA SEM FIO E DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA Um sistema de fornecimento de energia sem fios inclui um dispositivo de transmissão de energia (10) que tem uma bobina de transmissão de energia (14) e um dispositivo de recepção de energia (40) que tem uma bobina de recepção de energia (41). A bobina de transmissão de energia (14) transmite energia elétrica para a bobina de recepção de energia (41) através de uma ligação sem fios, de modo a fornecer a energia elétrica de uma bateria (44) instalada no dispositivo de recepção de energia (40). O dispositivo de transmissão de energia (10) inclui uma calculadora de fator de potência (31) configurado para calcular um fator de potência (cos) com base numa diferença de fase entre a tensão e a corrente fornecida à bobina de transmissão de energia (14), e uma calculadora de valor de controle (29) configura-da para controlar a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia (14) de acordo com um sinal de comando de potência (PBAT*), e regular a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia (14), quando o fator de energia cai para um predeterminado limiar de fator de energia ou menos. A transmissão de energia pode, portanto, ser regulada imediatamente quando a (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de fornecimento de energia sem fios e um dispositivo de transmissão de energia para fornecimento de energia elétrica através de uma conexão sem fios a um veículo, tal como um veículo elétrico equipado com uma bateria.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Sistemas de fornecimento de energia sem fio têm sido propostos tal que o abastecimento de energia elétrica para consumidores elétricos instalados em veículos através de uma conexão sem fios entre dispositivos de transmissão de energia, do lado da terra e dispositivos de recepção de energia fornecidos no lado do veículo. Um veículo usando um sistema de fornecimento de energia sem fio, e estacionado em uma posição da fonte de energia pode ser movido da posição da fonte de energia durante o fornecimento de energia. O sistema é necessário para detectar imediatamente uma mudança de posição entre uma bobina de transmissão de energia e uma bobina de recepção de energia devido ao movimento do veículo, de modo a interromper o fornecimento de energia.

[003] Por exemplo, a Literatura da Patente 1 divulga um sistema no qual um dispositivo de transmissão de energia e um dispositivo de recepção de energia se comunicam um com o outro, de modo a controlar um fornecimento adequado de tensão. Literatura de Patente 1 revela que a comunicação entre o dispositivo de transmissão de energia e o dispositivo de recepção de energia é implementado para um segundo ciclo, e o dispositivo de transmissão de energia é controlado, de modo a transmitir de forma adequada de energia elétrica durante um primeiro ciclo mais curto do que o segundo ciclo.

[004] Literatura de Patente 1: WO 2013/046391 Publicação Internacional.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Literatura da Patente 1 não revela que a transmissão de energia é regulada quando as posições da bobina de transmissão de energia e a bobina de recepção de energia são deslocadas uma da outra durante o fornecimento de energia sem fios.

[006] A presente invenção foi feita tendo em vista o problema convencional descrito acima. Um objeto da presente invenção consiste em proporcionar um sistema de fornecimento de energia sem fios e um dispositivo de transmissão de energia capaz de regular a transmissão de energia, quando as posições de uma bobina de transmissão de energia e uma bobina de recepção de energia são deslocadas uma da outra.

[007] Um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com um aspecto da presente invenção inclui um dispositivo de transmissão de energia que tem uma bobina de transmissão de energia e um dispositivo de recepção de energia com uma bobina de recepção de energia, e a bobina de transmissão de energia transmite energia elétrica para a bobina de recepção de energia por meio de uma conexão sem fio, de modo a fornecer a energia elétrica a uma carga elétrica instalada no dispositivo de recepção de energia. O dispositivo de transmissão de energia inclui uma calculadora de fator de potência configurada para calcular um fator de potência com base numa diferença de fase entre a tensão e a corrente fornecida à bobina de transmissão de energia, e um controlador de energia configurado para controlar a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia de acordo com um valor de comando de transmissão de energia, e regula a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia quando o fator de potência cai a um fator de potência limite predeter-minado ou menos.

[008] Um dispositivo de transmissão de energia de acordo com um aspecto da presente invenção tem uma bobina de transmissão de energia e fornece energia elétrica através de uma conexão sem fios para uma carga elétrica instalada num dispositivo de recepção de energia com uma bobina de recepção da energia. O dispositivo de transmissão de energia inclui uma calculadora de fator de potência configurada para calcular um fator de potência com base numa diferença de fase entre a tensão e a corrente fornecida à bobina de transmissão de energia, e um controlador de energia configurado para controlar a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia quando o fator de potência cai a um fator de potência limite predeterminado ou menos.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

[009] [FIG. 1] A Fig. 1 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma forma de realização da presente invenção. [FIG. 2] A Fig. 2 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. [FIG. 3] A Fig. 3 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de um controlador de transmissão de energia no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção. [FIG. 4] A Fig. 4 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de um controlador de recepção de energia do sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção. [FIG. 5] A Fig. 5 é um diagrama de blocos que mostra uma calculadora de quantidade de controle no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção. [FIG. 6] A Fig. 6 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção. [FIG. 7] A Fig. 7 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de um controlador de transmissão de energia no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção. [FIG. 8] A Fig. 8 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento de um controlador de recepção de energia do sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção. [FIG. 9] A Fig. 9 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma terceira forma de realização da presente invenção. [FIG. 10] A Fig. 10 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de transmissão de energia no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. [FIG. 11] A Fig. 11 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de recepção de energia do sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. [FIG. 12] A Fig. 12 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma quarta forma de realização da presente invenção. [FIG. 13] A Fig. 13 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de transmissão de energia no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a quarta forma de realização da presente invenção. [FIG. 14] A Fig. 14 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de recepção de energia do sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a quarta forma de realização da presente invenção. [FIG. 15] A Fig. 15 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com um exemplo modificado da quarta forma de realização da presente invenção. [FIG. 16] A Fig. 16 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de transmissão de energia no sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com o exemplo modificado da quarta forma de realização da presente invenção. [FIG. 17] A Fig. 17 é um fluxograma que mostra um procedimento de proces-samento de um controlador de recepção de energia do sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com o exemplo modificado da quarta forma de realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

[010] A seguir, formas de realização da presente invenção serão explicadas com referência aos desenhos. FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a presente invenção. Como mostrado na Fig. 1, um veículo 200 inclui um dispositivo de recepção de energia 40. Um dispositivo de transmissão de energia 10 para fornecer energia elétrica para o veículo 200 é fornecida no lado do terreno, num espaço de estacionamento em que o veículo 200 está estacionado. O dispositivo de transmissão de energia 10 inclui um conversor AC / DC 11 para retificar a tensão AC fornecida a partir de uma fonte de energia AC 91, um circuito inversor 12, um circuito de ressonância 13, e uma bobina de transmissão de energia 14. O dispositivo de transmissão de energia 10 inclui ainda um controlador de transmissão de energia 30.

[011] A bobina de recepção de energia 40 inclui uma bobina de recepção de energia 41, um circuito de ressonância 42, um circuito de nivelamento de retificação 43, um relé 47, e uma bateria 44. A bobina de recepção de energia 40 inclui ainda um controlador de recepção de energia 50, um conversor 51 para converter tensão DC de saída a partir da bateria 44 em tensão AC, e um motor 16 acionado pelo fornecimento da tensão de saída AC do inversor 51.

[012] [Primeira Forma de Realização] FIG. 2 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. Como mostrado na Fig. 2, o sistema de fornecimento de energia sem fios 100 inclui o dispositivo de transmissão de energia 10, do lado da terreno para transmitir energia elétrica, e o dispositivo de recepção de energia 40 que recebe a energia transmitida a partir do dispositivo de transmissão de energia 10, para fornecer a energia para a bateria 44 (carga elétrica). Embora a presente forma de realização exemplifica a bateria 44 como uma carga elétrica, a presente invenção não é limitada aos mesmos e podem utilizar outras cargas elétricas tal como um motor.

[013] O dispositivo de transmissão de energia 10 inclui o conversor AC / DC 11 que converte a corrente AC fornecida a partir da fonte de energia AC 91 em tensão de DC, e o circuito do inversor 12, que converte a tensão de DC convertida pelo conversor AC / DC 11 em tensão AC tendo preferido frequência e amplitude. O dispositivo de transmissão de energia 10 também inclui o circuito de ressonância 13, que ressoa energia elétrica do circuito de inversor 12, a bobina de transmissão de energia 14, que transmite a energia ressoada, e o controlador de transmissão de energia 30.

[014] O dispositivo de transmissão de energia 10 inclui um amperímetro 21 que detecta a corrente de AC Iac e um voltímetro 22, que detecta a tensão AC Vac, a corrente AC Iac e a tensão AC Vac sendo fornecido ao conversor de AC / DC 11. O dispositivo de transmissão de energia 10 inclui um amperímetro 23 que detecta a corrente DC Idc e um voltímetro 24 que detecta tensão de DC Vdc, a corrente de DC Idc e tensão de DC Vdc sendo colocado no circuito de inversor 12, e inclui ainda um amperímetro25 que detecta corrente I1 AC e um voltímetro 26 que detecta AC tensão V1, a corrente AC I1 e a tensão AC V1 sendo retirada do circuito de inversor 12. O conversor de AC / DC 11 controla taxa de função ao converter a tensão AC fornecida a partir da fonte de energia AC 91 de acordo com uma saída de sinal de controle a partir de um controlador PFC 39 descrito abaixo, de modo a gerar a tensão de DC de tendo amplitude preferida.

[015] O circuito do inversor 12 inclui uma pluralidade de interruptores de se-micondutores (como o IGBT) que têm braços superiores e inferiores, e para ligar / desligar os respectivos interruptores de semicondutores de acordo com um sinal de saída de controle de um controlador de inversor 32 descrito abaixo, de modo a gerar a tensão AC tendo frequência e a amplitude preferida.

[016] O circuito de ressonância 13 inclui um capacitor e um elemento, tal como uma resistência, e ressoa a energia de saída AC do circuito de inversor 12 entre o circuito de ressonância 13 e a bobina de transmissão de energia 14. Ou seja, a frequência de ressonância da bobina de transmissão de energia 14 e o capacitor é configurada para aproximadamente coincidir com a frequência de saída do circuito do inversor 12.

[017] A bobina de transmissão de energia 14 é, por exemplo, uma bobina em espiral, uma bobina em forma de disco, uma bobina circular, ou uma bobina de sole- nóide, fornecida no terreno no espaço de estacionamento. Como mostrado na Fig. 1, a bobina de transmissão de energia 14 está posicionada para se opor à bobina de recepção de energia 41 quando o veículo 200 está estacionado numa posição predeterminada no espaço de estacionamento (veja-se Fig. 1).

[018] O controlador de transmissão de energia 30 inclui uma calculadora de fator de potência 31, um controlador de inversor 32, e uma calculadora de quantidade de controle 29 (controlador de energia). O controlador de transmissão de energia 30 inclui ainda uma unidade de comunicação sem fios 34 (unidade de comunicação do lado de transmissão de energia) que comunica com o controlador de recepção de energia 50, um monitor de comunicação 33, que monitoriza as condições de comunicação da unidade de comunicação sem fios 34, e uma memória 35, que armazena o valor do comando de energia Pbat* recebido via comunicação sem fio. O "valor de comando de energia Pbat*" tal como aqui utilizado é um valor de comando de energia elétrica fornecida a partir da bobina de transmissão de energia 14, e é transmitida a partir do dispositivo de recepção de energia 40.

[019] A calculadora de fator de potência 31 obtém, para um ciclo de cálculo pré-determinado (primeiro ciclo), a tensão de DC Vdc e a corrente de DC Idc fornecidos para o circuito de inversor 12, e a tensão de AC V1 e a corrente de AC I1 do circuito de inversor 12. A calculadora de fator de potência 31 calcula um fator de potência cosθ (segunda eficiência) da saída de energia elétrica a partir do inversor de 12 com base nestes Vdc, Idc, V1 e I1. Mais particularmente, a calculadora de fator de potência 31 calcula o fator de potênciacosθ de acordo com a seguinte fórmula (1).

[020] O fator de potênciacosθ utilizados no ciclo de cálculo de corrente pode ser obtido por utilização de Vdc, Idc, V1 e I1 obtidos no ciclo de cálculo anterior. O método de cálculo do fator de potência cosθ não está limitado à fórmula (1), e pode ser qualquer método, tal como um método de medição de uma diferença de fase θ entre a tensão V1 e a corrente I1 para obter o fator de potência cosθ com base na diferença de fase θ medida.

[021] O controlador do inversor 32 controla o circuito do inversor 12 para transmitir a energia elétrica correspondente ao valor de comando de energia Pbat* com base no fator de potênciacosθ calculado pela calculadora de fator de potência 31.

[022] A unidade de comunicação sem fios 34 implementa vários tipos de co-municação de dados com o controlador de recepção de energia 50 através de uma rede de área local (LAN), por exemplo. A unidade de comunicação sem fios 34 recebe o valor de comando de energia Pbat* transmitido do controlador de recepção de energia 50. A unidade de comunicação sem fios 34 também recebe um sinal de comando de regulação de carga de energia transmitido do controlador de recepção de energia 50. A unidade de comunicação sem fios 34 implementa a comunicação de dados para um segundo ciclo mais longo que o primeiro ciclo que é o ciclo de cálculo do fator de potênciacosθ calculado pela calculadora de fator de potência 31 como descrito acima. A unidade de comunicação sem fios 34 recebe, assim, o valor de comando de energia Pbat* transmitido a partir do controlador de recepção de energia 50 para o segundo ciclo, quando a comunicação é operada apropriadamente.

[023] O monitor de comunicação 33 monitora as condições de comunicação da unidade de comunicação sem fio 34. A memória 35 armazena o valor de comando de energia Pbat* recebido pela unidade de comunicação sem fio 34, e emite o valor de comando de energia armazenado Pbat* com a calculadora de quantidade de controle 29.

[024] A calculador de controle de quantidade 29 inclui um controlador de energia de carga 36, uma calculadora de corrente de lado primário 37, um controlador de corrente do lado primário 38 e um controlador PFC 39. O controlador de energia de carga 36 obtém o valor de comando de energia Pbat* armazenado na memória 35 e do fator de potência cosθ calculado pela calculadora de fator de potência31, de modo a corrigir o valor de comando de energia Pbat* através da utilização do fator de potên- ciacosθ. O controlador de energia de carga 36 emite o valor de comando de energia Pbat*' corrigido. Em particular, o controlador de energia de carga 36 calcula o valor de comando de energia Pbat*' corrigido de acordo com a seguinte fórmula (3).

[025] A calculadora de corrente de lado primário 37 calcula o valor de comando de corrente de saída Idc* do conversor AC / DC 11 de acordo com o valor de comando de energia Pbat*' corrigido e a tensão de DC Vdc de saída do conversor AC / DC 11 no ciclo de cálculo anterior.

[026] O controlador de corrente do lado primário 38 calcula o valor de co-mandotensão de saída Vdc* do conversor AC / DC 11 de acordo com o vaor de comando de corrente de saída Idc* calculado pela calculadora corrente de lado primário 37 e a corrente DC de saída Idc do conversor AC / DC 11 no ciclo de cálculo anterior.

[027] O controlador PFC 39 determina uma taxa de atividade de conversão na tensão AC convertida e controlada pelo conversor AC / DC 11 de acordo com a tensão DC Vdc detectada pelo voltímetro 24 no ciclo de cálculo anterior e o valor de comando de tensão Vdc* de saída a partir do controlador de corrente de lado primário 38. O controlador PFC 39 obtém a corrente Iac detectada pelo amperímetro 21 (saída de corrente da fonte de energia de corrente 91) no ciclo anterior e a tensão Vac detectada pelo voltímetro de saída 22 (saída de tensão da fonte de energia de corrente 91), e muda de um valor de comando da taxa de atividade conforme apropriado de modo que a corrente Iac e a tensão Vac têm a mesma fase. O valor de comando da taxa de atividade é enviado para o conversor AC / DC 11. O conversor AC / DC 11 controla, assim, a tensão de saída Vdc de modo que a energia correspondente ao valor de comando de energia Pbat* é transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14.

[028] O dispositivo de recepção de energia 40 inclui a bonina de recepção de energia 41 que recebe a energia transmitida da bobina de transmissão de energia 14 por meio de uma conexão sem fio, o circuito de ressonância 42 que ressoa a energia recebida pela bobina de recepção de energia 41, e o circuito de nivelamento de retificação 43 que converte a tensão de saída AC do circuito de ressonância 42 em tensão de DC e suaviza a tensão de DC convertida. O dispositivo de recepção de energia 40 também inclui a bateria 44 que armazena a energia elétrica transmitida a partir do dispositivo de transmissão de energia 10, a relé 47 (unidade de interruptor) que alterna conexão e desconexão entre o circuito de nivelamento de retificação 43 e a bateria 44, e o controlador de recepção de energia 50. O dispositivo de recepção de energia 40 inclui ainda um amperímetro 45 que detecta a corrente Ibat e um voltímetro 46 que detecta a tensão Vbat, a corrente Ibat e a tensão Vbat a serem emitidos a partir do circuito de nivelamento de retificação 43.

[029] A bobina de recepção de energia 41 é, por exemplo, uma bobina em espiral, uma bobina em forma de disco, uma bobina circular, ou uma bobina de sole- nóide, montada na parte inferior do veículo. A bobina de recepção de energia 41 está posicionada para se opor à bobina de transmissão de energia 14 fornecida no terreno em uma posição de carga pré-determinada no espaço de estacionamento quando o veículo está estacionado na posição de carga.

[030] O circuito de ressonância 42 inclui um capacitor e um elemento, tal como uma resistência, e ressoa a energia AC recebida pela bobina de recepção de energia 41. Ou seja, a frequência de ressonância do circuito, incluindo a da bobina de recepção de energia 41 e do capacitor é configurada para coincidir aproximadamente com a frequência da energia AC transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14.

[031] O circuito de nivelamento de retificação 43 inclui um circuito retificador tal como um circuito de ponte de díodos, e um circuito de nivelamento, incluindo um capacitor. O circuito de nivelamento de retificação 43 retifica a saída de tensão AC a partir do circuito de ressonância 42, e depois suaviza e fornece a tensão AC para a bateria 44.

[032] O relé47 fornece a energia recebida pela bobina de recepção de energia 41 para a bateria 44 (carga elétrica) uma vez ligada, e para fornecer a energia para a bateria 44 uma vez desligada. A transmissão 47 serve, assim, como uma unidade de interruptor para a comutação entre a operação de fornecimento da energia recebida pela bobina de recepção de energia 41 para a carga elétrica (bateria 44) e a operação de parar o fornecimento à carga elétrica.

[033] O controlador de recepção de energia 50 inclui uma unidade de comunicação sem fio 51 (unidade de comunicação do lado de recepção de energia) que se comunica com a unidade de comunicação sem fio 34 fornecida no controlador de transmissão de energia 30 de uma maneira sem fio, como a comunicação LAN, um monitor de comunicação 52 que monitora as condições de comunicação da unidade de comunicação sem fios 51, uma unidade de comunicação CAN 53, uma calculadora de eficiência 55, e um controlador de relé 54 (controlador de interruptor).

[034] A unidade de comunicação CAN 53 está ligada a vários tipos de contro-ladores, tais como um controlador de bateria 56 e um controlador de veículo 57, através de uma linha de barramento 58 para implementar a comunicação entre os mesmos dados através de uma rede de área do controlador (CAN). O controlador da bateria 56 gera valor de comando de energia Pbat* e emite para a unidade de comunicação CAN 53 através da linha de barramento 58.

[035]A calculadora de eficiência 55 obtém-se o valor de comando de energia Pbat* transmitida através da unidade de comunicação CAN 53, e ainda mais obtém a corrente Ibat detectada pelo amperímetro 45 e a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46, de modo a calcular a eficiência de transmissão de energia n (primeira eficiência) da energia elétrica transmitida entre o dispositivo de transmissão de energia 10 e o dispositivo de recepção de energia 40 de acordo com os dados obtidos. Em particular, a calculadora de eficiência 55 calcula energia transmitida Pbat, multiplicando a corrente Ibat e a tensão Vbat em conjunto, de modo a obter a eficiência de transmissão de energia n de acordo com a seguinte fórmula (2).

[036] Quando a eficiência de transmissão de energia n calculada de acordo com a fórmula (2) cai para predeterminada nésima eficiência limiar ou menos, a calculadora de eficiência 55 emite um sinal de comando de corte para o controlador de relé 54. A calculadora de eficiência 55 depois emite um sinal de comando de regulação da energia de carga. O sinal de comando de regulação é transmitido ao dispositivo de transmissão de energia 10, através da unidade de comunicação sem fios 51.

[037] Quando o controlador de relé54 recebe o sinal de comando de corte fornecido a partir da calculadora de eficiência 55, o controlador de relé 54 corta o relé47, e interrompe o fornecimento de energia para a bateria 44. Mais particularmente, quando a eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora de eficiência 55 desce para a eficiência nésima limiar ou menos, o controlador de relé 54 determina que um problema é causado entre a bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41, por algum motivo, e interrompe o fornecimento de energia para a bateria 44.

[038] No sistema de fornecimento de energia sem fio 100 de acordo com a primeira forma de realização, quando o fator de potênciacosθ calculado pela calculadora do fator de potência31 cai abaixo do fator de potência limiar predeterminado, o valor de comando de energia Pbat*' corrigido calculado pelo controlador de energia de carga 36 é regulado , de modo que a energia transmitida a partir do dispositivo de transmissão de energia 10 para o dispositivo de recepção de energia 40 é regulado. Tal como aqui utilizado, o termo "regular" inclui os significados de "reduzir" e "reduzir a zero".

[039] Desde o relé47 ser cortado quando a eficiência de transmissão de energia n é calculada pela calculadora de eficiência 55 cai para eficiência limiar nésima ou menos, o circuito no dispositivo de recepção de energia 40 lateral incluindo a bobina de recepção de energia 41 e a bateria 44 está aberto como visto do lado da bobina de transmissão de energia 14. Como resultado, a impedância de todo o circuito, incluindo a bobina de transmissão de energia 14, a bobina de recepção de energia 41, e a bateria 44 aumenta, e a diferença de fase entre a corrente I1 e a saída de tensão V1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta. Assim, a energia transmitida é regulada desde que o fator de potênciacosθ diminui. Além disso, o sinal de comando de da energia de carga é transmitido para o controlador de transmissão de energia 30, através da unidade de comunicação sem fios 51 quando a eficiência de transmissão de energia n desce para a eficiência nésima limiar ou menos, e a potência de saída é regulada em conformidade.

[040]Em seguida, o funcionamento do sistema de fornecimento de energia sem fios 100, de acordo com a primeira forma de realização é descrita a seguir com referência aos fluxogramas apresentados na Fig. 3 e fig. 4. A Fig. 3 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento implementado pelo controlador de transmissão de energia 30. Na Fig. 3, o processamento do passo S11 para o passo S15 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a seguir o processamento do passo S16 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes.

[041] Em primeiro lugar, no passo S11, a unidade de comunicação sem fios 34 comunica com a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50 de um modo sem fios, tais como comunicação LAN. A comunicação sem fios é efetuada para o segundo ciclo, tal como descrito acima. No passo S12, a unidade de comunicação sem fios 34 recebe o valor de comando de energia Pbat* transmitido a partir do controlador de recepção de energia 50. Em particular, o valor de comando de energia Pbat* sai a partir do controlador de bateria 56 mostrado na Fig. 2 e é transmitido a partir da unidade de comunicação sem fios 51 e recebido pela unidade de comunicação sem fios 34.

[042] No passo S13, a calculadora de quantidade de controle 29 implementa uma regulação inicial para definir o valor de comando da tensão de saída Vdc* tal que a tensão de saída Vdc de saída do conversor AC / DC 11 tem o valor mínimo.

[043] Na etapa S14, o controlador de inversor 32 define uma frequência da unidade e uma taxa de atividade da unidade do circuito de inversor 12 de cada um a um valor constante predeterminado para acionar o circuito de inversor 12. No passo S15, a bobina de transmissão de energia de 14 começa a excitação. Nomeadamente, a corrente de AC é aplicada à bobina de transmissão de energia 14, de modo a gerar fluxo magnético.

[044] No passo S16, o voltímetro 22, o amperímetro 21, o voltímetro 24, o amperímetro 23, o voltímetro 26, e o amperímetro 25 detectam a tensão Vac, a cor-rente de Iac, a tensão Vdc, a corrente de Idc, a tensão V1, e a corrente I1, respectivamente. A tensão Vac e a corrente Iac são fornecidas para a calculadora de quantidade de controle 29, a tensão Vdc e a corrente Idc são fornecidas para a calculadora de quantidade de controle 29 e a calculadora de fator de potência 31, e de tensão V1 e corrente I1 são fornecidos a calculadora de fator de potência 31.

[045] No passo S17, a calculadora de fator de potência cosθ 31 calcula o fator de potênciada energia de saída do circuito do inversor 12, de acordo com a seguinte fórmula (1).

[046] Na etapa S18, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor de comando de energia Pbat*. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando de energia corrigido Pbat*' de acordo com a seguinte fórmula (3).

[047] No passo S19, a calculadora de quantidade de controle 29 calcula a quantidade de controle de tensão Vdc* de acordo com o diagrama de blocos representado na Fig. 5. Como mostrado na FIG. 5, o controlador de energia de carga 36 corrige o valor de comando de energia Pbat* com base no fator de potênciacosθ para gerar o valor de comando de energia Pbat*' corrigido. A calculadora de corrente do lado primário 37 mostrada na Fig. 5 calcula o valor de comando de corrente Idc* dividindo-se o valor de comando de energia Pbat*' corrigido pela tensão Vdc detectada no ciclo de cálculo anterior.

[048] Um subtrator 18 subtrai da corrente Idc detectada no ciclo de cálculo anterior do valor de comando de corrente Idc*. O controlador de corrente do lado primário 38, em seguida, obtém o valor de comando de tensão Vdc* por controle PI com base no resultado da subtração. O controlador de corrente de lado primário 38 sai com o valor de comando de tensão obtido Vdc* para o controlador PFC 39. O controlador PFC 39 controla a relação da atividade de modo que o conversor de tensão AC / DC 11 de saída corresponde ao valor de comando de tensão Vdc*. Por conseguinte, a energia correspondente ao valor de comando de energia Pbat*' corrigido é transmitido a partir da bobina de transmissão de energia 14 para a bobina de recepção de energia 41. No passo S20 representado na Fig. 3, o sinal de comando de tensão Vdc* é calculada, como acima descrito. A energia controlada de acordo com o fator de potênci- acosθ é assim transmitida a partir do dispositivo de transmissão de energia 10 para o dispositivo de recepção de energia 40.

[049] Na etapa S21, a calculadora de controle de quantidade 29 determina se o fator de potência cosθ calculado pela calculadora de fator de potência31 excede um fator de potência limiar. Quando o fator de potênciacosθ exceder o fator de potência limiar (SIM na etapa S21), o processo prossegue para a etapa S22. Quando o fator de potência cosθ é inferior ou igual ao fator de potência limiar (NÃO no passo S21), o processo prossegue para a etapa S23.

[050] No passo S22, a calculadora de quantidade de controle 29 determina se o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido a partir do controlador de recepção de energia 50. O processo prossegue para o passo S23, quando o comando de regulação de transmissão de energia é transmitida (SIM no passo S22), e o processo retorna para a etapa S16 quando o comando de regulação de transmissão de energia ainda não é transmitido (NÃO no passo S22).

[051] No passo S23, a calculadora de quantidade de controle 29 regula a energia fornecida à bateria 44. Em particular, a calculadora de quantidade de controle 29 regula a tensão Vdc de saída do conversor de AC / DC 11. Quando o fator de potên- ciacosθ cai para o fator de potência limiar ou inferior, ou quando o comando de regulação de transmissão de energia for recebida, a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 é regulada. O processo no passo S21 para o passo S23 prossegue quando o fator de potência cosθ é o fator de potência limiar ou inferior, tal como descrito acima. No entanto, a transmissão de energia, ocasionalmente, não está estabilizada quando o fator de potênciacosθ está mais próximo do valor máximo de "1". O fator de potência cosθ pode, portanto, ser atribuído a um limite superior, para que o processo no passo S21 para o passo S23 prossiga também quando o fator de potênciacosθ exceda o limite superior.

[052] Em seguida, um procedimento de processamento implementado pelo controlador de recepção de energia 50 é descrito abaixo com referência ao fluxograma representado na Fig. 4. O processamento no passo S31 e etapa S32 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a seguir o processamento do passo S33 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes.

[053] Em primeiro lugar, no passo S31, a unidade de comunicação sem fios 51 comunica com a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador de transmissão de energia 30, de uma maneira sem fios, tais como comunicação LAN. A comunicação sem fios é efetuada para o segundo ciclo, tal como descrito acima. No passo S32, a unidade de comunicação sem fios 51 transmite o valor de comando de energia Pbat* sai do controlador de bateria 56 para o controlador de transmissão de energia 30 por meio de comunicação sem fio.

[054] No passo S33, a calculadora de eficiência 55 obtém a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46 e a corrente Ibat detectada pelo amperímetro 45. No passo S34, o calculador de eficiência 55 calcula a energia Pbat fornecida à bateria 44 através da multiplicação da tensão Vbat a corrente Ibat juntos. A calculadora de eficiência 55 calcula depois a eficiência de transmissão de energia n da energia de acordo com a seguinte fórmula (2), com base na energia Pbat e o valor de comando de energia Pbat*.

[055] No passo S35, a calculadora de eficiência 55 determina se a eficiência n calculada de acordo com a fórmula (2) excede o limiar de eficiência nésimo predeterminado eficiência. Quando a eficiência n excede o limiar predeterminado nésimo de eficiência, isto é, n> nésimo (SIM no passo S35), o processo retorna para a etapa S33. Quando a eficiência n é inferior ou igual ao limiar predeterminado nésimo de eficiência, isto é, n^nésimo (NÃO no passo S35), a calculadora de eficiência 55 emite o sinal de comando de corte para o controlador de relé 54 no passo S36. O controlador de relé 54, em seguida, corta o relé 47. A energia transmitida é, portanto, regulada uma vez que o relé 47 é cortado, pois a diferença de fase entre a tensão V1 e da corrente I1 a saida do circuito de inversor 12 aumenta, e o fator de potência cosθ diminui.

[056] A unidade de comunicação sem fios 51 comunica com a unidade de comunicação sem fio 34 do controlador de transmissão de energia 30 no passo S37 e transmite o comando de regulação de transmissão de energia no passo S38. O comando de regulação de transmissão de energia transmitido é detectado na etapa S22 na Fig. 3, e a energia de carga é regulada na etapa S23. A energia transmitida da bobina de transmissão de energia 14 pode, portanto, ser regulada quando a eficiência de transmissão de energia n da energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 com a bobina de recepção de energia 41 é diminuída.

[057] No sistema de fornecimento de energia sem fio 100 de acordo com a primeira forma de realização, a calculadora do fator de potência 31 calcula o fator de potência cosθ da energia de saída do circuito do inversor 12, e a tensão Vdc de saída do conversor AC / DC 11 é regulada quando o fator de potênciacosθ cai para o fator de potêncialimite predeterminado ou menos. A transmissão de energia pode, por conseguinte, ser regulada para o primeiro ciclo mais curto do que o segundo ciclo, que é o ciclo de comunicação da unidade de comunicação sem fios 34 quando o fator de potência cosθ é reduzido. Consequentemente, a transmissão de energia desnecessária pode imediatamente ser suprimida, de modo que o problema com o sistema, tais como a geração de calor pode ser evitado, quando as posições da bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 são deslocados um do outro, por algum motivo, tal como uma colisão do veículo com o outro, ou movimentos artificiais do veículo. Além disso, a transmissão de energia pode certamente ser regulada quando a comunicação sem fios entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fio 51 é interrompida, uma vez que uma redução do fator de potência cosθ só é detectada através do cálculo pelo dispositivo de transmissão de energia 10 para regular a energia transmitida, sem a necessidade de dados transmitidos a partir do controlador de recepção de energia 50.

[058] Além disso, uma redução da eficiência de transmissão de energia n pode ser analisada pela utilização do fator de potênciacosθ com alta precisão, em comparação com um caso em que um nível de saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 (corrente fornecida para a bobina de transmissão de energia 14) é detectada por análise da eficiência de transmissão de energia. Uma vez que a corrente I1 inclui tanto um componente ativo e um componente reativo, o nível do componente ativo e o nível de o componente reativo não podem ser analisados de forma independente. A eficiência de transmissão de energia através da utilização do fator de potên- ciacosθ podem ser analisados de forma mais precisa porque uma modificação do componente ativo é refletida.

[059] Desde o relé 47 é cortado, quando a eficiência de transmissão de energia calculada pela calculadora de eficiência 55 cai para a eficiência limiar nésima ou menor, o circuito no dispositivo de recepção de energia 40 lateral incluindo a bobina de recepção de energia 41 e a bateria 44 está aberta como visto do lado da bobina de transmissão de energia 14. Como resultado, a impedância de todo o circuito, incluindo a bobina de transmissão de energia 14, a bobina de recepção de energia 41, e a bateria 44 aumenta, e a diferença de fase entre a corrente I1 e a saída de tensão V1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta. Assim, a energia transmitida é regulada, pois o fator de potênciacosθ diminui. Ou seja, a energia transmitida pode ser regulada quando a comunicação sem fios entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fio 51 é interrompida, e quando um problema com a eficiência de transmissão de energia n é detectada pelo controlador de recepção de energia 50.

[060] Quando uma redução da eficiência n é detectada pelo dispositivo de recepção de energia 40, o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido para o controlador de transmissão de energia 30 através de comunicação sem fio, de forma que a energia transmitida é regulada. A energia transmitida a partir do dispositivo de transmissão de energia 10 pode por isso ser regulada com maior precisão devido ao comando de regulação de transmissão de energia, mesmo quando o fator de potência cosθ não é reduzido apesar de um problema ser causado.

[061] [Exemplo Modificado da Primeira Forma de Realização] A primeira forma de realização exemplificada no caso em que a calculadora de fator de potência31 calcula o fator de potência cosθ para regular a energia transmitida quando o fator de potência cosθ cai para o fator de potência limiar ou menos. No exemplo modificado, uma redução da eficiência de transmissão de energia é detectada pela utilização da corrente I1 saída do circuito de inversor 12, em vez do fator de potência cosθ. A corrente I1 aumenta à medida que a eficiência de transmissão da energia elétrica transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 diminui. Quando um coeficiente de acoplamento entre a bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 é definida "α", a corrente I1 e os coeficientes de acoplamento α são correlacionados um com o outro. Em particular, conforme os α coeficientes de acoplamento diminuem, a corrente aumenta I1.

[062] No exemplo modificado, um mapa que indica a correlação entre a corrente I1 e o coeficiente de acoplamento α é preliminarmente armazenado, e o coeficiente de acoplamento α é calculado de acordo com o mapa quando a corrente I1 é detectada, para que a energia transmitida seja regulada quando o coeficiente de acoplamento α caia para um nível limiar predeterminado. Consequentemente, a transmissão de energia desnecessária pode imediatamente ser suprimida, de modo que o problema com o sistema, tais como a geração de calor pode ser impedida quando as posições da bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 são deslocadas uma da outra, como no caso da primeira forma de realização.

[063] [Segunda Forma de Realização] Uma segunda forma de realização da presente invenção é descrita abaixo. FIG. 6 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a segunda forma de realização. Como mostrado na Fig. 6, o sistema de energia elétrica sem fio 101 de acordo com a segunda forma de realização difere do sistema de fornecimento de energia sem fios 100 mostrado na Fig. 2 na configuração de um controlador 30a de transmissão de energia fornecido em um dispositivo de transmissão de energia 10a. Os outros elementossão os mesmos que os mostrados na Fig. 2 e, por conseguinte, designados pelos mesmos números de referência, e as descrições detalhadas do mesmo não são repetidas aqui abaixo.

[064] O controlador 30a de transmissão de energia inclui a unidade de comunicação sem fios 34, o monitor de comunicação 33, a memória 35, a calculadora de quantidade de controle 29, e o controlador de inversor 32 para controlar o circuito de inversor 12, como no caso mostrado na Fig. 2. O controlador 30a de transmissão de energia inclui ainda um detector de sobrecarga de corrente 71 que detecta uma condição de sobrecorrente com base na corrente I1 detectada pelo amperímetro 25. O controlador 30a de transmissão de energia não inclui a calculadora do fator de potência 31 ilustrado na Fig. 2.

[065] A unidade de comunicação sem fios 34 comunica com a unidade de comunicação sem fios 51, recebe o valor de comando de energia Pbat*, e recebe a eficiência de transmissão de energia n transmitida a partir da unidade de comunicação sem fios 51. A memória 35 armazena o valor de comando de energia Pbat* e a transmissão de energia eficiência n recebida pela unidade de comunicação sem fios 34.

[066]A calculadora de quantidade de controle 29 inclui o controlador de energia de carga 36, a calculadora de corrente de lado primário 37, o controlador de corrente do lado primário 38, e o controlador do PFC 39, como no caso mostrado na Fig. 2.

[067]O controlador de potência de carga 36 obtém o valor de comando de energia Pbat* e a eficiência de transmissão de energia n de saída da memória 35, e corrige o valor de comando de energia Pbat* de acordo com a eficiência de transmissão de energia n. O controlador de energia de carga 36 emite o valor de comando de energia Pbat*'. Em particular, o controlador de energia de carga 36 as saídas do valor de comando de energia PBAT*' calculado de acordo com a seguinte fórmula (4).

As configurações da calculadora de corrente de lado primário 37, o controlador de corrente do lado primário 38, e o controlador do PFC 39 são as mesmas que as descritas na primeira forma de realização e descrições detalhadas dos mesmos não são repetidas aqui abaixo.

[068] O detector de sobrecarga 71 obtém-se a saída de corrente I1 do inversor 12 para o primeiro ciclo, e detecta uma sobrecarga de corrente uma vez que a corrente I1 excede uma corrente limite predeterminada. Os sobrecarga detector 71 produz um sinal de detecção de sobrecarga para o controlador 39. O controlador de PFC 39 regula a tensão do conversor de AC / DC 11 de saída quando a sobrecarga é detectada pelo detector de sobrecarga 71.

[069] O controlador de recepção de energia 50 fornece na saída a eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora de eficiência 55 para a unidade de comunicação sem fios 51 através da unidade de comunicação CAN 53. A unidade de comunicação sem fios 51 transmite a eficiência de transmissão de energia n ao controlador 30a de transmissão de energia. A eficiência de transmissão de energia n pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula (2), tal como descrito na primeira forma de realização.

[070] Em seguida, o funcionamento do sistema de fornecimento de energia sem fio 101 de acordo com a segunda forma de realização configurada conforme descrito acima é descrito abaixo com referência aos fluxogramas apresentados na Fig. 7 e Fig. 8. Fig. 7 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento implementado pelo controlador 30a de transmissão de energia. Na Fig. 7, o processamento do passo S41 para o passo S45 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo que começa depois do cálculo, e a seguir o processamento do passo S46 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S41 para o passo S45, é o mesmo que a do passo S11 para o passo S15 representado na Fig. 3 e descrições detalhadas dos mesmos não se repitam abaixo.

[071] No passo S46, o monitor de comunicação 33 determina se o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50 é o segundo ciclo. O processo prossegue para o passo S47, quando o ciclo de comunicação é o segundo ciclo (SIM no passo S46), e o processo prossegue para o passo S50, quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo (NÃO no passo S46).

[072]No passo S47, a unidade de comunicação sem fios 34 comunica com a unidade de comunicação sem fios 51 de um modo sem fios. No passo S48, a unidade de comunicação sem fios 34 recebe a eficiência de transmissão n de energia transmitida a partir do dispositivo de recepção de energia 50. No passo S49, a eficiência de transmissão de energia n armazenada na memória 35 é atualizada.

[073] No passo S50, o voltímetro 22, o amperímetro 21, o voltímetro 24, o amperímetro 23, o voltímetro 26, e o amperímetro 25 detectam a tensão Vac, a corrente de Iac, a tensão Vdc, a corrente de Idc, a tensão V1, e a corrente I1, respectivamente. A tensão Vac, a corrente de Iac, a tensão Vdc, e a corrente Idc são fornecidas para a calculadora de quantidade de controle 29, e a corrente I1 é fornecida ao detector 71 de sobrecarga.

[074] Na etapa S51, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor de comando de energia Pbat* pelo uso da eficiência de transmissão de energia n. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando de energia corrigido valor Pbat*' de acordo com a seguinte fórmula (4).

[075] No passo S52, a calculadora de quantidade de controle 29 calcula a quantidade de controle de tensão Vdc* de acordo com o diagrama de blocos representado na Fig. 5, como descrito acima. No passo S53, a calculadora de quantidade de controle 29 determina a quantidade da tensão Vdc de controle. Este método de cálculo é o mesmo que o descrito na primeira forma de realização, as descrições detalhadas dos mesmos são aqui omitidas. De acordo com este controle, a energia elétrica correspondente à eficiência de transmissão de energia n é transmitida a partir do dispositivo 10a de transmissão de energia para o dispositivo de recepção de 40.

[076] No passo S54, a calculadora de quantidade de controle 29 determina se uma condição de sobrecarga é detectada pelo detector de sobrecarga de corrente 71. Como descrito a seguir, a saída de corrente I1 a partir do circuito de inversor 12 é reconhecida como uma sobrecarga, quando é detectada uma redução da eficiência de transmissão de energia n pelo controlador de recepção de energia 50, e o relé 47 é, assim, cortado. Em outras palavras, o estado de corte do relé 47 pode ser confirmado, dependendo se a corrente I1 é a saída de sobrecarga. O processo prossegue para a etapa S55 quando a sobrecarga da corrente não for detectada (NÃO no passo S54), e o processo prossegue para a etapa S56 quando a sobrecarga é detectada (SIM no passo S54).

[077] No passo S55, a calculadora de quantidade de controle 29 determina se o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido a partir do controlador de recepção de energia 50. O processo prossegue para o passo S56, quando o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido (SIM no passo S55), e o processo retorna para a etapa S46 quando o comando de regulação de transmissão de energia ainda não é transmitido (NÃO no passo S55).

[078] No passo S56, a calculadora de quantidade de controle 29 regula a energia elétrica fornecida à bateria 44. Em particular, a calculadora de quantidade de controle 29 regula a tensão do conversor de AC / DC 11 de saída, de modo a regular a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 para a bobina de recepção de energia 41. Ou seja, a sobrecarga é detectada pelo detector de sobrecarga de corrente 71, quando o relé 47 é cortado, e a transmissão de energia é regulada em conformidade.

[079] Em seguida, um processo de processamento implementado pelo controlador de recepção de energia 50 é descrito abaixo com referência ao fluxograma representado na Fig. 8. O processamento no passo S61 e passo S62 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a seguir o processamento do passo S63 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento no passo S61 e S62 passo é o mesmo que no passo S31 e S32 passo mostrado na Fig. 4 descrições detalhadas dos mesmos não serão repetidas abaixo.

[080]No passo S63, a calculadora de eficiência 55 obtém a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46 e a corrente detectada pelo amperímetro Ibat 45. No passo S64, a calculadora 55 calcula a eficiência Pbat de energia fornecida à bateria 44 através da multiplicação da tensão e Vbat a corrente Ibat juntos. A calculadora 55 calcula a eficiência ainda mais a eficiência de transmissão de energia n de acordo com a seguinte fórmula (2), com base na energia Pbat e o valor de comando de energia Pbat*.

[081] No passo S65, o monitor de comunicação 52 determina se o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 51 e a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador 30a de transmissão de energia é o segundo ciclo. O processo prossegue para o passo S66, quando o ciclo de comunicação é o segundo ciclo (SIM no passo S65), e o processo prossegue para o passo S68, quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo (NÃO no passo S65).

[082] No passo S66, a unidade de comunicação sem fios 51 comunica com a unidade de comunicação sem fio 34 do controlador 30a de transmissão de energia de uma forma sem fios. No passo S67, a unidade de comunicação sem fios 51 transmite a eficiência de transmissão de energia n para o controlador 30a de transmissão de energia. A eficiência de transmissão de energia n é recebida pela unidade de comunicação sem fios 34 na etapa S48 na Fig. 7, e armazenados na memória 35 no passo S49. Consequentemente, a eficiência de transmissão de energia n armazenadas na memória 35 são atualizadas sempre que o segundo ciclo passou.

[083]Na etapa S68, a calculadora de eficiência 55 determina se a eficiência de transmissão de energia n excede o predeterminado nésima eficiência limiar. Quando a eficiência de transmissão n poder exceder o limiar predeterminado de eficiência nésima, isto é, n>nésimo (SIM no passo S68), o processo retorna para a etapa S63. Quando a eficiência n é inferior ou igual ao limiar predeterminado de eficiência nésima, isto é, n^nésimo (NÃO no passo S68), o calculador de eficiência 55 emite o sinal de comando de corte para o controlador de relé 54 no passo S69. O controlador de relé 54, em seguida, corta-se o relé 47. Deste modo, a energia transmitida é regulada, uma vez que a saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 resulta na sobrecarga de corrente, quando o relé 47 é cortado.

[084]A unidade de comunicação sem fio 51 se comunica mais com a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador 30a de transmissão de energia no passo S70 e transmite o comando de regulação de transmissão de energia no passo S71. O comando de regulação de transmissão de energia transmitido é detectado na etapa S55 na Fig. 7, e a energia de carga é regulada na etapa S56. A energia transmitida da bobina de transmissão de energia 14 pode, portanto, ser regulada quando a eficiência de transmissão de energia n da alimentação da bobina de transmissão de energia 14 com a bobina de recepção de energia 41 é diminuída.

[085] No sistema de fornecimento de energia sem fio 101 de acordo com a segunda forma de realização, quando a eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora do fator de potência 55 cai para a eficiência limiar nésima pré- determinada ou menor, o relé 47 é cortado, de modo que o circuito da fonte de um dispositivo de recebimento de energia 40 incluindo lado da bobina de recepção de energia 41 e a bateria 44 está aberta, como visto do lado da bobina de transmissão de energia 14. Como resultado, a impedância de todo o circuito, incluindo a bobina de transmissão de energia 14, a bobina de recepção de energia 41, e a bateria 44 aumenta, e a saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta para resultar na sobrecarga. Quando o detector de sobrecarga 71 detecta a sobrecarga, a tensão Vdc de saída do conversor AC / DC 11 é regulada. Por conseguinte, a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 para a energia de recepção da bobina 41 é regulada. Uma vez que a detecção da sobrecarga é realizado durante o primeiro ciclo, a energia transmitida pode ser regulada imediatamente.

[086] Consequentemente, a transmissão de energia desnecessária pode ime-diatamente ser suprimida, de modo que o problema com o sistema, tais como a geração de calor pode ser evitada, quando as posições da bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 forem deslocadas uma da outra, por algum motivo, tal como uma colisão do veículo com o outro, ou movimentos artificiais do veículo. Além disso, a energia transmitida pode ser regulada também quando a comunicação sem fios entre a unidade de comunicação sem fios 51 e a unidade de comunicação sem fios 34 seja interrompida.

[087] Quando uma redução da eficiência de transmissão de energia n é detectada pelo controlador de recepção energia 50, o comando de regulação de transmissão de energia é transmitida para o controlador 30a de transmissão de energia através de comunicação sem fios para o segundo ciclo, de modo que a energia transmitida seja regulada. Mesmo quando o relé 47 não é cortado, apesar da redução da eficiência de transmissão de energia n, a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 pode ser regulada devido ao comando de regulação de transmissão de energia, de modo que a transmissão de energia desnecessária pode ser certamente suprimida.

[088] O controlador 30a de transmissão de energia corrige o valor de comando de energia Pbat* para obter o valor de comando de energia Pbat* corrigido*' de acordo com a eficiência de transmissão de energia n transmitida a partir do controlador de recepção de energia 50, e ainda calcula o valor de comando de tensão Vdc* corrigido pelo uso do valor de comando de energia Pbat*', de modo que a energia transmitida pode ser controlada dependendo da eficiência de transmissão de energia n. Quando a saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta para resultar na sobrecarga e detecta pelo detector de sobrecarga de corrente 71, o sinal de detecção de sobrecarga pode ser enviado ao controlador de inversor 32, em vez do controlador do PFC 39, de modo a parar diretamente e à força o circuito de inversor 12.

[089] [Exemplo de Modificação da Segunda Forma de Realização] Um exemplo modificado da segunda forma de realização é descrito a seguir. A segunda forma de realização exemplificada no caso em que o controlador de recepção de energia 50 calcula a eficiência de transmissão de energia n, e transmite a eficiência de transmissão de energia calculada n para o controlador 30a de transmissão de energia. No sistema de fornecimento de energia sem fio de acordo com o exemplo modificado, o controlador de recepção de energia 50 transmite os dados da corrente detectada pelo amperímetro Ibat 45 e a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46 para o controlador 30a de transmissão de energia, e o controlador de transmissão de energia, em seguida, calcula a eficiência de transmissão de energia n. O cálculo é então executado de acordo com a seguinte fórmula (4), tal como utilizado no passo S51 representado na Fig. 7.

O sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com o exemplo modificado pode alcançar os mesmos efeitos que o sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a segunda forma de realização descrita acima.

[090][Terceira Forma de Realização] Uma terceira forma de realização da presente invenção é descrita abaixo. FIG. 9 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fio 101 de acordo com a terceira forma de realização. O sistema de fornecimento de energia sem fios 101 mostrado na Fig. 9 tem a mesma configuração que se mostra na Fig. 6, mas difere em que a eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora de eficiência 55 não é transmitida para o controlador 30a de transmissão de energia. Os mesmos elementos são designados pelos mesmos números de referência, e as descrições detalhadas do mesmo não são repetidos aqui abaixo.

[091] O funcionamento do sistema de fornecimento de energia sem fios 101 de acordo com a terceira forma de realização é descrita a seguir com referência aos fluxogramas apresentados na Fig. 10 e Fig. 11. A Fig. 10 é um fluxograma que mostra um procedimento de processamento implementado pelo controlador 30a de transmis- são de energia. Na Fig. 10, o processamento do passo S81 para o passo S85 é executado no ciclo do cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a seguir o processamento do passo S86 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S81 para o passo S85, é o mesmo que a do passo S41 para o passo S45 representado na Fig. 7 as descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[092] No passo S86, o voltímetro 22, o amperímetro 21, o voltímetro 24, o amperímetro 23, o voltímetro 26, e o amperímetro 25 detectam a tensão Vac, a corrente de Iac, a tensão Vdc, a corrente Idc, a tensão V1, e a corrente I1, respectivamente. A tensão Vac, a corrente de Iac, a tensão Vdc, e a corrente Idc são fornecidos para a calculadora de quantidade de controle 29, e a corrente I1 é fornecida ao detector 71 de sobrecarga.

[093] No passo S87, a calculadora de quantidade de controle 29 calcula a tensão Vdc de saída do conversor AC / DC 11 com base no valor de comando de energia Pbat*, de modo que a corrente de Idc sobre o lado primário do circuito de inversor 12 é constante. No passo S88, a calculadora de quantidade de controle 29 determina a quantidade da tensão Vdc de controle.

[094] O processamento do passo S89 para o passo S91, é o mesmo que o do passo S54 para o passo S56 representado na Fig.7 e as descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo. Através do processamento mostrado na Fig. 10, a sobrecarga é detectada pelo detector de sobrecarga de corrente 71, quando o relé 47 é cortado, e a transmissão de energia é regulada em conformidade.

[095] Em seguida, um processo de processamento implementado pelo controlador de recepção de energia 50 é descrito abaixo com referência ao fluxograma representado na Fig. 11. O processamento no passo S101 e S102 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a sequência de processamento da etapa S103 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S101 para o passo S104 é o mesmo que o do passo S61 para o passo S64 representado na Fig. 8 e descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[096] Quando a eficiência de transmissão de energia n é calculada no passo S104, a calculadora de eficiência 55 determina na etapa S105 se a eficiência de transmissão de energia n excede a eficiência limite nésima predeterminada. Quando a eficiência de transmissão n poder exceder o limiar predeterminado nésimo de eficiência, isto é, n> nésimo (SIM no passo S105), o processo retorna para a etapa S103. Quando a eficiência de transmissão de energia n é menor do que ou igual ao limiar predeterminado de eficiência nésimo, isto é, n^nésimo (NÃO no passo S105), a calculadora de eficiência 55 emite o sinal de comando de corte para o controlador de relé 54 no passo S106 . O controlador de relé 54, em seguida, corta o relé 47. Deste modo, a energia transmitida é regulada, uma vez que a saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 resulta na sobrecarga de corrente, quando o relé 47 é cortado.

[097] A unidade de comunicação sem fios 51 comunica com a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador 30a de transmissão de energia no passo S107, e transmite o comando de regulação de transmissão de energia na etapa S108. O comando de regulação de transmissão de energia transmitido é detectado na etapa S90 na Fig. 10, e a energia de carga é regulada na etapa S91. Mais particularmente, quando a eficiência de transmissão de energia n da energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 para a bobina de recepção de energia 41 diminui, o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido para o segundo ciclo, de modo que a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 seja regulada.

[098] No sistema de fornecimento de energia sem fio 101 de acordo com a terceira forma de realização, quando a eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora do fator de potência 55 cai para a eficiência pré-determinada nésima limiar ou inferior, o relé 47 é cortado. O circuito do lado do dispositivo de recepção de energia 40 incluindo a bobina de recepção de energia 41 e a bateria 44 é, assim, aberta, como visto a partir da bobina 14 do lado de transmissão de energia. Como resultado, a impedância de todo o circuito, incluindo a bobina de transmissão de energia 14, a bobina de recepção de energia 41, e a bateria 44 aumenta, e a saída de corrente I1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta para resultar na sobrecarga. Quando o detector de sobrecarga 71 detecta a sobrecarga, a tensão Vdc de saída do conversor AC / DC 11 é regulada. Por conseguinte, a potência transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 para a bobina de recepção da energia 41 é regulada. Uma vez que a detecção da sobrecarga é realizada durante o primeiro ciclo, a energia transmitida pode ser regulada imediatamente.

[099] Consequentemente, a transmissão de energia desnecessária pode ime-diatamente ser suprimida, de modo que problemas com o sistema, tais como a geração de calor podem ser evitados, quando as posições da bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 são deslocados um do outro, por algum motivo, tal como uma colisão do veículo com o outro, ou movimentos artificial do veículo. Além disso, a potência transmitida pode ser regulada também quando a comunicação sem fios entre a unidade de comunicação sem fios 51 e a unidade de comunicação sem fios 34 seja interrompida.

[0100] Quando uma redução da eficiência de transmissão de energia n é detectada pelo controlador de recepção de energia 50, o comando de regulação de transmissão de energia é transmitido para o controlador 30a de transmissão de energia através de comunicação sem fios para o segundo ciclo, de modo que a energia transmitida é regulada. Mesmo quando o relé 47 não é cortado, apesar da redução da eficiência de transmissão de energia n , a energia transmitida a partir da bobina de transmissão de energia 14 é regulada em função do comando de regulação de transmissão de energia, de modo que a transmissão de energia desnecessária pode mais certamente ser suprimida.

[0101] Desde o controlador 30a de transmissão de energia não acerta, mas mantém o valor do comando Pbat* constante, independentemente da mudança da eficiência de transmissão de energia n, a carga de cálculo pode ser reduzida quando comparada com o caso descrito na segunda forma de realização.

[0102] [Quarta concretização] Uma quarta forma de realização da presente invenção é descrita abaixo. FIG. 12 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a quarta forma de realização. O sistema de fornecimento de energia sem fios 102 mostrado na Fig. 12 difere do sistema de fornecimento de energia sem fios 100 mostrado na Fig. 2 em que a calculadora de eficiência 55 do controlador de recepção de energia 50 emite na saída a eficiência de transmissão de energia n para a unidade de comunicação CAN 53, e a eficiência de transmissão de energia n é então transmitida a partir da unidade de comunicação sem fios 51, e ainda mais em que a eficiência de transmissão de energia n recebida pela unidade de comunicação sem fios 34 está armazenada na memória 35, e a calculadora de quantidade de controle 29 calcula a quantidade de tensão Vdc do controle por utilização da eficiência de transmissão de energia n. Os outros elementos são os mesmos que os mostrados na Fig. 2 e, por conseguinte, designados pelos mesmos números de referência, e as descrições detalhadas do mesmo não são repetidas aqui abaixo. A comunicação entre as respectivas unidades de comunicação sem fios 51 e 34 é efetuada para o segundo ciclo, como no caso da primeira forma de realização. O fator de potência cosθ é calculado pela calculadora do fator de potência 31 para o primeiro ciclo mais curto do que o segundo ciclo.

[0103] O funcionamento do sistema de fornecimento de energia sem fios 102 de acordo com a quarta forma de realização é descrita a seguir com referência aos fluxogramas apresentados na Fig. 13 e Fig. 14. Na Fig. 13, o processamento do passo S111 para o passo S115 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a sequência de processamento do passo S116 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S111 para o passo S117 é o mesmo que o do passo S11 para o passo S17 representado na Fig. 3 e descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[0104] Quando o fator de potênciacosθ é calculado no passo S117, o monitor de comunicação 33 determina no passo S118 se o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50 é o segundo ciclo. O processo segue para o passo S119, quando o ciclo de comunicação é o segundo ciclo (SIM no passo S118), e o processo prossegue para o passo S123, quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo (NÃO no passo S118).

[0105] No passo S119, a unidade de comunicação sem fios 34 comunica com a unidade de comunicação sem fios 51. No passo S120, a unidade de comunicação sem fios 34 recebe a eficiência de transmissão de energia n. No passo S121, a memória 35 atualiza a eficiência de transmissão de energia n com os dados recém-rece- bidos. Uma vez que a comunicação da unidade de comunicação sem fios 34 é levada em cada segundo ciclo, a eficiência de transmissão de energia n é atualizada pela memória 35 cada vez que o segundo ciclo passar.

[0106]No passo S122, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor comando de energia Pbat* pelo uso da eficiência de transmissão de energia n. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando de energia corrigido Pbat*' de acordo com a seguinte fórmula (4).

[0107]Na etapa S123, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor de comando de energia Pbat* através da utilização do fator de potência cosθ. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando corrigido Pbat*' de acordo com a seguinte fórmula (3).

[0108] Quando o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50 é o segundo ciclo, a calculadora de quantidade de controle 29 calcula o valor de comando de energia Pbat*' corrigido pela utilização da eficiência de transmissão de energia n (primeira eficiência) transmitida a partir do controlador de recepção de energia 50. Quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo, a calculadora de quantidade de controle 29 calcula o valor de comando de energia Pbat *' corrigida por utilização do fator de potência cosθ (segunda eficiência) calculada pelo controlador de transmissão de energia 30b. O processo prossegue então para o passo S124. O processamento do passo S124 para o passo S128 é o mesmo que o do passo S19 para o passo S23 representado na Fig. 3 e descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[0109] Em seguida, um processo de processamento implementado pelo controlador de recepção de energia 50 é descrito abaixo com referência ao fluxograma representado na Fig. 14. O processamento no passo S131 e S132 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a sequência de processamento do passo S133 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S131 para o passo S134 é o mesmo que o do passo S31 para o passo S34 representado na Fig. 4 e descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[0110] Quando a eficiência de transmissão de energia n é calculada pela calculadora de eficiência 55 no passo S134, o monitor de comunicação 52 determina na etapa S135 se o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 51 e a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador de transmissão de energia 30b é o segundo ciclo. O processo segue para o passo S136, quando o ciclo de comunicação é o segundo ciclo (SIM no passo S135), e o processo prossegue para o passo S138, quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo (NÃO no passo S135).

[0111] No passo S136, a unidade de comunicação sem fios 51 comunica com a unidade de comunicação sem fios 34 do controlador de transmissão de energia 30b. No passo S137, a unidade de comunicação sem fios 51 transmite a eficiência de transmissão de energia n. O processo prossegue então para o passo S138. O processamento do passo S138 para o passo S141 é a mesma que a do passo S35 para o passo S38 representado na Fig. 4 e descrições detalhadas dos mesmos não se repetem abaixo.

[0112] A transformação é, assim, executada de tal modo que a energia de carga Pbat da bateria 44 é calculada pela utilização da tensão de Vbat e a corrente Ibat, e a eficiência de transmissão de energia n é obtida pela taxa da energia de carga Pbat para o valor de comando de energia Pbat*. A eficiência de transmissão de energia n assim obtida é transmitida para o controlador de transmissão de energia 30b em cada segundo ciclo. Quando a eficiência de transmissão de energia n cai para o limiar de eficiência de energia nésima ou menos, o relé 47 é cortado.

[0113] No sistema de fornecimento de energia sem fio 102 de acordo com a quarta forma de realização, o fator de potência cosθ da energia de saída do circuito do inversor 12 é calculado pela calculadora do fator de potência 31, e a saída de tensão do conversor de AC / DC 11 é regulada quando o fator de potênciacosθ cai para o fator de potência limite predeterminado ou inferior. A transmissão de energia pode, por conseguinte, ser regulada para o primeiro ciclo mais curto do que o segundo ciclo, que é o ciclo de comunicação da unidade de comunicação sem fios 34, quando o fator de potência cosθ é reduzido.

[0114] A eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora de eficiência 55 é transmitida para o controlador de transmissão de energia 30b para o segundo ciclo, e o valor de comando de energia Pbat* é corrigido com base na efici-ência de transmissão de energia n. Quando a eficiência de transmissão de energia n cai para o limiar de eficiência de energia ésimo ou menos, a tensão Vdc de saída do conversor AC / DC 11 é regulamentada e, portanto, a energia transmitida é regula-mentada.

[0115] Consequentemente, a transmissão de energia desnecessária pode imediatamente ser suprimida, de modo que um problema com o sistema, tal como a geração de calor pode ser evitado, quando as posições da bobina de transmissão de energia 14 e a bobina de recepção de energia 41 são deslocados um do outro, por algum motivo, tal como uma colisão do veículo com o outro, ou movimentos artificiais do veículo. Além disso, uma redução da eficiência de transmissão de energia é detectada pela utilização de tanto o fator de potência cosθ (segunda eficiência) calculado para o primeiro ciclo tanto a eficiência de transmissão de energia n (primeira eficiência) obtida para o segundo ciclo, e a transmissão de energia é regulada quando uma das eficiências é diminuída. Como resultado, uma margem para o controle de transmissão de energia pode ser fornecida, de modo a controlar a transmissão de energia com mais elevada precisão.

[0116] Quando a eficiência de transmissão de energia n calculada pelo coeficiente da calculadora de energia 55 cai no nésimo de eficiência limiar pré-determinado ou inferior, o relé 47 é cortado, de modo que o circuito do dispositivo de recepção de energia 40 lateral, incluindo a bobina de recepção de energia 41 e a bateria 44 é aberta, como visto do lado da bobina de transmissão de energia 14. Como resultado, a impedância de todo o circuito, incluindo a bobina de transmissão de energia 14, a bobina de recepção de energia 41, e a bateria 44 aumenta, e a diferença de fase entre a corrente I1 e a saída de tensão V1 a partir do circuito do inversor 12 aumenta. Por conseguinte, a energia transmitida é regulada, uma vez que o fator de potência cosθ diminui. Ou seja, a energia transmitida a partir do do dispositivo de transmissão de energia 10b pode ser regulada quando a comunicação sem fios entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fio 51 é interrompida, e quando um problema com a eficiência de transmissão de energia n é detectada pelo dispositivo de recepção de energia 40.

[0117] [Exemplo de modificação de quarta concretização] Um exemplo modificado da quarta forma de realização é descrita a seguir. FIG. 15 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração de um sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com o exemplo modificado da quarta forma de realização. O sistema de fornecimento de energia sem fios 103 mostrado na Fig. 15 difere do sistema de fornecimento de energia sem fios mostrado na Fig. 12 em que o controlador de transmissão de energia 30c do dispositivo de transmissão de energia 10c inclui um calculador de eficiência 19.

[0118] O controlador de recepção de energia 50 transmite a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46 e a corrente Ibat detectada pelo amperímetro 45 da unidade de comunicação sem fio 51. A unidade de comunicação sem fios 34 do controlador de transmissão de energia 30c recebe a tensão Vbat e a corrente Ibat, as quais são armazenadas na memória 35.

[0119] A calculadora de eficiência 19 calcula a energia Pbat fornecida à bateria 44 de acordo com a tensão Vbat detectada pelo voltímetro 46 e armazenada na memória 35 e a corrente detectada pelo Ibat amperímetro 45 e armazenada na memória 35. A calculadora de eficiência 19 ainda calcula a eficiência de transmissão de energia n através da divisão do Pbat pelo valor de comando de energia Pbat*. A calculadora de eficiência 19 transmite a eficiência de transmissão de energia calculada n para o controlador de energia de carga 36 e o controlador do inversor 32. O controlador de energia de carga 36 obtém o valor de comando de energia Pbat*' com base na eficiência de transmissão de energia n calculada pela calculadora de eficiência 19. Os outros elementos são os mesmos que os mostrados na Fig. 12 e, por conseguinte, designados pelos mesmos números de referência, e as descrições detalhadas do mesmo não são repetidos aqui abaixo.

[0120] A operação do exemplo modificado de acordo com a quarta forma de realização é descrita a seguir com referência aos fluxogramas apresentados na Fig. 16 e fig. 17. Na Fig. 16, o processamento do passo S151 para o passo S155 é executado no ciclo de cálculo no primeiro processo depois que o cálculo começa, e a sequência de processamento do passo S156 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes. O processamento do passo S151 para o passo S157 é a mesma que a do passo para o passo S111 S117 mostrada na Fig. 13 e, portanto, o processamento da etapa S158 é descrito abaixo.

[0121] No passo S158, o monitor de comunicação 33 determina se o ciclo de comunicação entre a unidade de comunicação sem fios 34 e a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50 é o segundo ciclo. O processo segue para o passo S159, quando o ciclo de comunicação é o segundo ciclo (SIM no passo S158), e o processo prossegue para o passo S164, quando o ciclo de comunicação não é o segundo ciclo (NÃO no passo S158).

[0122] No passo S159, a unidade de comunicação sem fios 34 comunica com a unidade de comunicação sem fios 51 do controlador de recepção de energia 50. No passo S160, a unidade de comunicação sem fios 34 recebe a tensão Vbat e a corrente Ibat fornecida à bateria 44. No passo S161, a memória 35 atualiza a tensão Vbat e a corrente Ibat com os dados recém-recebidos. Uma vez que a comunicação da unidade de comunicação sem fios 34 é levada em cada segundo ciclo, a tensão Vbat e a corrente Ibat são atualizadas pela memória 35 cada vez que o segundo ciclo passa.

[0123] Na etapa S162, a calculadora de eficiência 19 calcula a energia Pbat fornecida para a bateria 44, multiplicando a tensão Vbat e a corrente Ibat juntas, e ainda calcula a eficiência de transmissão de energia n através da divisão da Pbat energia pelo valor de comando de energia Pbat*.

[0124] Na etapa S163, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor de comando de energia Pbat* pelo uso da eficiência de transmissão de energia n. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando de energia Pbat*' corrigido de acordo com a seguinte fórmula (4).

[0125]Na etapa S164, a calculadora de quantidade de controle 29 corrige o valor de comando de energia Pbat* através da utilização do fator de potênciacosθ. A calculadora de quantidade de controle 29 obtém o valor de comando de energia Pbat*' corrigido de acordo com a seguinte fórmula (3).

O processo prossegue então para o passo S165. O processamento do passo S165 para o passo S169 é o mesmo que o do passo S19 para o passo S23 representado na Fig. 3 e descrições detalhada dos mesmos não se repetem abaixo.

[0126] Em seguida, um processo de processamento implementado pelo controlador de recepção de energia 50 é descrito abaixo com referência ao fluxograma representado na Fig. 17. O processamento no passo S171 e S172 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo depois que o cálculo começa, e a sequência de processamento do passo S173 é executado no ciclo de cálculo no segundo processo e repetido em ciclos subsequentes.

[0127] O processamento do passo S171 para o passo S176 é o mesmo que o do passo para o passo S131 a S136 mostrado na Fig. 14, e o processamento do passo S178 para o passo S181 é o mesmo que o do passo S138 para o passo S141 mostrado na Fig. 14. O procedimento mostrado na Fig. 17 difere do mostrado na fig. 14 no processo no passo S177.

[0128] No passo S177, a unidade de comunicação sem fios 51 transmite a tensão Vbat e a corrente Ibat que são as informações da bateria 44. O processo pros-segueentão para o passo S178. A tensão Vbat e a corrente Ibat transmitida a partir da unidade de comunicação sem fio 51 é recebida pela unidade de comunicação sem fios 34 no passo S160 mostrado na Fig. 16, e, em seguida, armazenado na memória 35 no passo S161.

[0129] Na quarta forma de realização descrita acima, o controlador de recepção de energia 50 calcula a eficiência de transmissão de energia n, e transmite a eficiência de transmissão de energia n calculada para o controlador de transmissão de energia 30b. No exemplo modificado da quarta forma de realização, a tensão Vbat e a corrente Ibat são transmitidas para o controlador de transmissão de energia 30c, e o controlador de transmissão de energia 30c, em seguida, calcula a eficiência de transmissão de energia n.

[0130] O sistema de fornecimento de energia sem fio 103 de acordo com o exemplo modificado pode alcançar os mesmos efeitos que o sistema de fornecimento de energia sem fios de acordo com a quarta forma de realização descrita acima. No exemplo modificado, uma vez que o controlador de transmissão de energia 30c calcula a eficiência de transmissão de energia n, a carga de cálculo no controlador de recepção de energia 50 pode ser reduzida.

[0131] Embora o sistema de fornecimento de energia sem fios e o dispositivo de transmissão de energia de acordo com a presente invenção tenha sido descrito acima por meio das formas de realização representadas nos desenhos, a presente invenção não é limitada às descrições dos mesmos, e as respectivas configurações podem ser substituídas com configurações opcionais tendo funções semelhantes.

LISTA DE SINAIS REFERENCIADOS

[0132] 10, 10a, 10b, 10c DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA 11CONVERSOR AC / DC 12 CIRCUITO DO INVERSOR 13 CIRCUITO DE RESSONÂNCIA 14 BOBINA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA 15 INVERSOR 18 SUBTRACTOR 19 CALCULADORA DE EFICIÊNCIA 21 AMPERÍMETRO 22 VOLTÍMETER 23 AMPERÍMETRO 24 VOLTÍMETER 25 AMPERÍMETRO 26 VOLTÍMETER 29 CALCULADORA DE QUANTIDADE DE CONTROLE 30 , 30a, 30b, 30c CONTROLADOR DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA 31 CALCULADORA DE FATOR DE POTÊNCIA 32 CONTROLADOR DE INVERSÃO 33 MONITOR DE COMUNICAÇÃO 34 UNIDADE DE COMUNICAÇÃO SEM FIOS 35 MEMÓRIA 36 CONTROLADOR DE ENERGIA DE CARGA 37 CALCULADORA DE CORRENTE DE LADO PRIMÁRIO 38 CONTROLADOR DE CORRENTE DE LADO PRIMÁRIO 39 CONTROLADOR PFC 40 DISPOSITIVO DE RECEPÇÃO DE ENERGIA 41 BOBINA DE RECEPÇÃO DE ENERGIA 42 CIRCUITO DE RESSONÂNCIA 43 CIRCUITO DE NIVELAMENTO DE RETIFICAÇÃO 44 BATERIA 45 AMPERÍMETRO 46 VOLTÍMETRO 47 RELÉ 50 CONTROLADOR DE RECEPÇÃO DE ENERGIA 51 UNIDADE DE COMUNICAÇÃO SEM FIOS 52 MONITOR DE COMUNICAÇÃO 53 UNIDADE DE COMUNICAÇÃO CAN 54 CONTROLADOR DE RELÉ 55 CALCULADOR DE EFICIÊNCIA 56 CONTROLADOR DE BATERIA 57 CONTROLADOR DE VEÍCULO 58 LINHA DE BARRAMENTO 71 DETECTOR DE SOBRECARGA 91 FONTE DE ENERGIA AC 100, 101, 102, 103 SISTEMA DE FORNECIMENTO DE ENERGIA SEM FIOS 200 VEÍCULO

Claims (2)

1. Sistema de fornecimento de energia sem fios (100, 101, 102, 103) que com-preende: - um dispositivo de transmissão de energia (10) fornecido em um lado de terreno e tendo uma bobina de transmissão de energia (14), e - um dispositivo de recepção de energia (40) fornecido em um veículo (200) e tendo uma bobina de recepção de energia (41), CARACTERIZADO pelo fato de que: - a bobina de transmissão de energia (14) é configurada para transmitir energia elétrica para a bobina de recepção de energia (41) através de uma conexão sem fios, de modo a fornecer a energia elétrica a uma carga elétrica (44) instalada no dispositivo de recepção de energia (40), - o dispositivo de recepção de energia (40), inclui: - uma calculadora de eficiência (55) configurada para calcular a eficiência de transmissão de energia (q) com base em um valor de comando de transmissão de energia (Pbat*) e a energia elétrica fornecida à carga elétrica (44); e - um controlador de comutação (54) configurado para interromper o fornecimento de energia elétrica recebido pela bobina de recepção de energia (41) para a carga elétrica (44) quando a eficiência de transmissão de energia (^) cai para uma eficiência limiar predeterminada, ou inferior, e - o dispositivo de transmissão de energia (10), inclui: - uma calculadora de fator de potência (31) configurada para calcular um fator de potência (cosθ) com base em uma diferença de fase entre uma tensão (V1) e uma corrente (I1) fornecida à bobina de transmissão de energia (14); e - um controlador de energia (29) que é configurado para - i) controlar energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia (14) de acordo com o valor de comando de transmissão de energia (Pbat*), e - ii) reduzir a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia (14), quando a diferença de fase entre a tensão (V1) e a corrente (11) fornecida à bobina de transmissão de energia (14) aumenta e o fator de potência (cosθ) cai para um fator de potência limiar predeterminado, ou inferior, dado que a energia elétrica fornecida à carga elétrica (44) é interrompida pelo controlador de comutação (54).

2. Sistema de fornecimento de energia sem fios (100, 101, 102, 103), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: - o dispositivo de transmissão de energia (10) inclui uma unidade de comunicação de lado de transmissão de energia (34) que é configurada para comunicar com o dispositivo de recepção de energia (40), - o dispositivo de recepção de energia (40) inclui uma unidade de comunicação de lado de recepção de energia (51) que é configurada para comunicar com o dispositivo de transmissão de energia (10); e - o dispositivo de recepção de energia (40) é configurado para transmitir a eficiência de transmissão de energia (^) para o dispositivo de transmissão de energia (10), de modo a reduzir a energia elétrica fornecida à bobina de transmissão de energia (14) quando a eficiência de transmissão de energia (^) cai para a eficiência limiar ou menos.

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