CN103097179B - 电力供给装置、电力接收装置和包括电力接收装置的车辆以及用于电力供给系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力供给装置、电力接收装置和包括电力接收装置的车辆以及用于电力供给系统的控制方法。本发明涉及一种以非接触方式向包括电力接收单元（210）的电力接收装置供给电力的电力供给装置。所述电力供给装置包括：产生具有预定频率的电力的电源装置（110）；从所述电源装置（110）接收电力的电力传送单元（130），该电力传送单元（130）通过电磁场与所述电力接收单元（210）谐振，从而以非接触方式向所述电力接收单元（210）传送电力；检测反射到所述电源装置（110）的反射电力的检测装置（150）；接收关于所述电力接收装置中的电力接收情况的信息的通信装置（160）；以及根据关于所述电力接收情况的信息和所述反射电力控制从所述电力传送单元（130）的电力传送的控制装置（140）。

Description

电力供给装置、电力接收装置和包括电力接收装置的车辆以及用于电力供给系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种电力供给装置、电力接收装置和包括电力接收装置的车辆，以及一种用于电力供给系统的控制方法。具体来说，本发明涉及一种电力供给系统中的电力供给装置和电力接收装置，其中电力供给装置中的电力传送单元通过电磁场与电力接收装置中的电力接收单元谐振，从而以非接触方式从电力供给装置向电力接收装置供给电力，本发明还涉及一种包括电力接收装置的车辆以及一种用于电力供给系统的控制方法。

背景技术

日本专利申请公开号2002-101578（JP-A-2002-101578）描述了一种非接触式电力传送装置。非接触式电力传送装置包括初级线圈、次级线圈、第一和第二电容器、部分谐振逆变器电路和负载。在次级线圈中，由初级线圈感生出电压。第一电容器与初级线圈并联或串联连接。第二电容器连接到次级线圈。部分谐振逆变器电路使用由于初级线圈与第一电容器之间的谐振效应而导致的自由振荡。负载设于次级线圈的输出侧。

在非接触式电力传送装置中，根据初级线圈的电感而改变施加到初级线圈的电压的幅度、频率和波形，初级线圈的电感又根据初级线圈与次级线圈之间的相对位置关系的改变而改变。因此，即使当初级线圈与次级线圈之间的相对位置关系发生改变时，通过改变施加到初级线圈的电压的幅度、频率和波形以增大输出，也会使得输出电压或输出电流稳定。

因此，在非接触式电力传送装置中，即使当初级线圈与次级线圈之间的相对位置关系发生改变时，也很容易使得次级侧的输出稳定（参照公开号2002-101578）。

已经知道用于通过非接触方式从电力供给装置向电力接收装置传送电力的三种主要技术。所述三种技术包括通过电磁感应传送电力的技术，利用微波传送电力的技术，以及利用谐振方法传送电力的技术。其中谐振方法是非接触式电力传送技术，其中配对的谐振单元（例如配对的谐振线圈）在电磁场（近场）内彼此谐振，从而通过电磁场传送电力。谐振方法使得有可能在相对较长的距离（例如几米）上传送较高电力（即几kW的电力）。

当施加到初级侧谐振单元（即电力传送单元）的电压发生改变时，电力传送单元的阻抗可能匹配除次级侧谐振单元（即电力接收单元）之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗，从而可能会无用地消耗电力。

发明内容

本发明提供一种电力供给装置，其防止电力传送单元的阻抗与除电力接收单元之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配。

此外，本发明提供一种电力接收装置，其防止电力传送单元的阻抗与除电力接收单元之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配。

此外，本发明提供一种电力供给系统，其中防止电力传送单元的阻抗与除电力接收单元之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配。

本发明的第一方面涉及一种电力供给装置，其以非接触方式向包括电力接收单元的电力接收装置供给电力。所述电力供给装置包括电源装置、电力传送单元、检测装置、通信装置以及控制装置。电源装置以预定频率产生电力。电力传送单元从电源装置接收电力，并且通过电磁场与电力接收单元谐振，从而以非接触方式向电力接收单元传送电力。检测装置检测反射到电源装置的反射电力。通信装置接收关于电力接收装置中的电力接收情况的信息。控制装置根据关于电力接收情况的信息和反射电力，控制从电力传送单元的电力传送。

控制装置可以根据作为关于电力接收情况的信息的所接收到的电力和来自电源装置的电力输出，计算作为从电力供给装置到电力接收装置的电力传送的效率的电力传送效率，并且控制装置可以基于电力传送效率和反射电力控制从电力传送单元的电力传送。

如果电力传送效率低于预定的第一阈值并且反射电力低于预定的第二阈值，则控制装置可以停止从电力传送单元的电力传送。

如果电力传送效率低于预定的第一阈值并且反射电力高于预定的可允许值，则控制装置可以停止从电力传送单元的电力传送。

电力供给装置还可以包括通知装置，其在从电力传送单元的电力传送停止时通知用户。

电力供给装置还可以包括设于电源装置与电力传送单元之间的阻抗可变装置。电力接收装置可以包括连接到电力接收单元的负载。控制装置可以基于负载的阻抗设定阻抗可变装置的阻抗的初始值，并且可以调整阻抗可变装置的阻抗以便减小反射电力。

负载可以包括可再充电的蓄电装置，并且控制装置可以基于蓄电装置的充电阻抗设定阻抗可变装置的阻抗的初始值，其中充电阻抗是根据蓄电装置的充电状态而确定的。

本发明的第二方面涉及一种电力接收装置，其以非接触方式接收来自电力供给装置中的电力传送单元的电力输出。电力接收装置包括电力接收单元、检测装置、通信装置和控制装置。电力接收单元通过电磁场与电力传送单元谐振，从而以非接触方式从电力传送单元接收电力。检测装置检测关于电力接收单元接收电力的电力接收情况的信息。通信装置接收电力供给装置中的反射电力的检测值。控制装置根据关于电力接收情况的信息和反射电力，产生用于控制从电力供给装置的电力传送的命令，并且利用通信装置将所产生的命令传送到电力供给装置。

本发明的第三方面涉及一种包括根据前述方面的电力接收装置的车辆。

本发明的第四方面涉及一种用于电力供给系统的控制方法，在该电力供给系统中，电力供给装置中的电力传送单元通过电磁场与电力接收装置中的电力接收单元谐振，以便以非接触方式从电力供给装置向电力接收装置供给电力。所述控制方法包括：检测反射到电力供给装置中的电源装置的反射电力；检测关于电力接收装置中的电力接收情况的信息；以及根据关于电力接收情况的信息和反射电力，控制从电力供给装置到电力接收装置的电力传送。

控制电力传送可以包括：根据作为关于电力接收情况的信息的所接收到的电力和来自电源装置的电力输出，计算作为从电力供给装置到电力接收装置的电力传送的效率的电力传送效率；以及基于电力传送效率和反射电力控制从电力传送单元的电力传送。

控制从电力传送单元的电力传送可以包括：确定电力传送效率是否低于预定的第一阈值；如果确定电力传送效率低于第一阈值，则确定反射电力是否低于预定的第二阈值；如果确定反射电力低于第二阈值，则停止从电力传送单元的电力传送。

控制从电力传送单元的电力传送还可以包括：如果确定电力传送效率低于第一阈值，则确定反射电力是否高于预定的可允许值；以及如果确定反射电力高于所述可允许值，则停止从电力传送单元的电力传送。

根据前述方面的控制方法还可以包括：当从电力传送单元的电力传送停止时通知用户。

电力供给装置可以包括设于电源装置与电力传送单元之间的阻抗可变装置。电力接收装置可以包括连接到电力接收单元的负载。所述控制方法还可以包括：基于负载的阻抗设定阻抗可变装置的阻抗的初始值；以及调整阻抗可变装置的阻抗以便减小反射电力。

负载可以包括可再充电的蓄电装置。在设定阻抗的初始值时，可以基于蓄电装置的充电阻抗设定阻抗可变装置的阻抗的初始值，其中充电阻抗是根据蓄电装置的充电状态而确定的。

在本发明的前述各方面中，基于关于电力接收装置中的电力接收情况的信息和反射到电源装置的反射电力来控制从电力传送单元的电力传送。因此，如果电力接收装置中的电力接收情况不好但是反射电力又低，则确定电力传送单元的阻抗与除电力接收单元之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配，从而采取例如停止电力传送之类的措施。

因此，根据本发明的前述各个方面，有可能防止电力传送单元的阻抗与除电力接收单元之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配。因此，有可能以高电力传送效率来传送电力。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，其中相似的附图标记指代相似的元件，在附图中：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的车辆电力供给系统的整体配置的功能方框图；

图2是示出了图1中所示的阻抗匹配装置的电路配置的一个实例的电路图；

图3是用来解释由图1中所示的基础设施侧ECU执行的各个步骤的流程图；

图4是示出了蓄电装置的充电特性的图示；

图5是用来解释图3中所示的步骤S120中的第一停止处理的流程图；

图6是用来解释图3中所示的步骤S140中的第二停止处理的流程图；以及

图7是示出了当从电力供给装置向车辆供给电力时的电力传送效率和来自电源装置的电力输出的时序图。

具体实施方式

在下文中将参照附图详细描述本发明的实施例。在附图中，相同的或相应的部分将由相同的附图标记表示，并且将不重复其描述。

图1是示出了根据本发明的一个实施例的车辆电力供给系统的整体配置的功能方框图。如图1中所示，车辆电力供给系统包括电力供给装置100和车辆200。

电力供给装置100包括电源装置110、阻抗匹配装置120、电力传送单元130。基础设施侧电子控制单元（ECU）140（其在下文中被简称为“ECU140”）、电力传感器150、通信装置160和通知装置170。

电源装置110产生具有预定频率的电力。举例来说，电源装置110从系统电源（未示出）接收电力，并且产生具有1MHz到十几MHz的预定频率的电力。电源装置110根据从ECU140接收的命令控制电力的产生和电力产生的停止，并且控制输出电力。

阻抗匹配装置120设于电源装置110与电力传送装置130之间。阻抗匹配装置120被配置成使得其中的阻抗是可改变的。在阻抗匹配装置120中，根据接收自ECU140的命令改变阻抗。因此，阻抗匹配装置120将谐振系统（其包括电力传送单元130和车辆200中的电力接收单元210）的输入阻抗与电源装置110的输出阻抗相匹配。

图2是示出了图1中所示的阻抗匹配装置120的电路配置的一个实例的电路图。如图2中所示，阻抗匹配装置120包括可变电容器122和124以及线圈126。可变电容器122与电源装置110（图1中示出）并联连接。可变电容器124和线圈126被布置在电源装置110与电力传送单元130（图1中示出）之间，并且与电源装置110和电力传送单元130串联连接。

在阻抗匹配装置120中，根据接收自ECU140（图1中示出）的命令，通过改变可变电容器122和124中的至少一个的电容来改变阻抗。因此，阻抗匹配装置120将谐振系统的输入阻抗与电源装置110的输出阻抗相匹配。

虽然在附图中没有示出，但是线圈126可以被配置成可变线圈，并且可以通过改变所述可变线圈的电感来改变所述阻抗。

再次参照图1，电力传送单元130包括初级线圈132、初级自谐振线圈134和电容器136。初级线圈132位于与初级自谐振线圈134的预定距离处，并且被布置成与初级自谐振线圈134同轴。初级线圈132通过电磁感应磁性地耦合到初级自谐振线圈134。从电源装置110向初级线圈132供给高频电力，并且初级线圈132通过电磁感应向初级自谐振线圈134供给所述高频电力。

初级自谐振线圈134通过电磁感应从初级线圈132接收电力，并且初级自谐振线圈134通过电磁场与设于该车辆200中的电力接收单元210中的次级自谐振线圈212谐振，从而以非接触方式向车辆200传送电力。初级自谐振线圈134配备有电容器136。举例来说，电容器136被连接在初级自谐振线圈134的两个端部之间。例如基于与车辆200中的次级自谐振线圈212的距离和谐振频率，适当地设定初级自谐振线圈134的直径、初级自谐振线圈134的匝数和电容器136的电容，从而使得例如Q值变得较大（例如Q>100）并且使得耦合度κ变大。

ECU140从通信装置160接收关于车辆200中的电力接收情况的信息，所述电力接收情况是当从电力供给装置100向车辆200供给电力时的车辆200中的情况，也就是当车辆200从电力供给装置100接收电力时的车辆200中的情况。关于电力接收情况的信息包括例如在车辆200中所接收到的电力、所接收到的电压和所接收到的电流的信息。举例来说，除了关于电力接收情况的信息之外，ECU140还从通信装置160接收关于设于车辆200中的蓄电装置240（后面将描述）的充电状态（其在下文中被称作“SOC”）的信息，用于开始电力供给的电力供给开始命令，以及用于结束电力供给的电力供给结束命令。前述信息从车辆200传送到通信装置160，从而通信装置160接收前述信息。

电力传感器150检测行波电力的值和反射电力的值，并且ECU140从电力传感器150接收检测值。行波电力是来自电源装置110的电力输出。反射电力是在电力从电源装置110输出之后被反射并且返回到电源装置110的电力。当从电力供给装置100向车辆200供给电力时，ECU140基于关于车辆200中的电力接收情况的信息和反射到电源装置110的反射电力来控制从电力传送单元130的电力传送。

更具体来说，ECU140基于作为关于车辆200中的电力接收情况的信息的所接收到的电力以及来自电源装置110的电力输出（即行波电力），来计算电力传送效率η（=所接收到的电力/行波电力）。电力传送效率η是从电力供给装置100到车辆200的电力传送的效率。如果电力传送效率η低于预定的阈值ηth并且反射电力低于预定的阈值Pth，则ECU140通过停止电源装置110而停止从电力传送单元130的电力传送。

此外，如果电力传送效率η低于预定的阈值ηth并且反射电力高于预定的可允许值，则ECU140通过停止电源装置110而停止从电力传送单元130的电力传送。当从电力传送单元130的电力传送停止时，ECU140相应地对通知装置170进行通知。

ECU140基于设于车辆200中的蓄电装置240的充电阻抗，设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值。当从电力供给装置100向车辆200供给电力时，ECU140调整阻抗匹配装置120的阻抗以便减小反射电力。

在设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值时，例如使用预先准备的、指示蓄电装置240的充电阻抗与阻抗匹配装置120的阻抗之间的关系的映射。蓄电装置240的充电阻抗是根据蓄电装置240的SOC而确定的。后面将详细描述设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值的方法，以及调整阻抗匹配装置120的阻抗值的方法。

电力传感器150检测反射到电源装置110的反射电力和行波电力（即从电源装置110输出的电力），并且将检测值输出到ECU140。作为电力传感器150，可采用能够检测反射到电源装置的反射电力和从电源装置输出的行波电力的各种传感器。

通信装置160是用于与车辆200中的通信装置280进行通信的通信接口。通信装置160接收例如关于车辆200中的电力接收情况的信息以及设于车辆200中的蓄电装置240的SOC的信息，并且将所述信息输出到ECU140。

基于来自ECU140的命令，通知装置170向用户通知从电力供给装置100到车辆200的电力传送已经被ECU140执行的停止处理（后面将描述）停止。

车辆200包括电力接收单元210、整流器220、充电继电器230、蓄电装置240、电力输出装置245、充电ECU250、电压传感器260、电流传感器270、通信装置280和天线282。

电力接收单元210包括次级自谐振线圈212、电容器214和次级线圈216。次级自谐振线圈212通过电磁场与电力供给装置100中的初级自谐振线圈134谐振，从而以非接触方式从初级自谐振线圈134接收电力。

次级自谐振线圈212配备有电容器214。举例来说，电容器214被连接在次级自谐振线圈212的两个端部之间。例如基于与电力供给装置100中的初级自谐振线圈134的距离和谐振频率，适当地设定次级自谐振线圈212的直径、次级自谐振线圈212的匝数和电容器214的电容，从而使得例如Q值变大（例如Q>100）并且使得耦合度κ变大。

次级线圈216位于与次级自谐振线圈212的预定距离处，并且被布置成与次级自谐振线圈212同轴。次级线圈216能够通过电磁感应磁性地耦合到次级自谐振线圈212。次级线圈216通过电磁感应取出由次级自谐振线圈212接收到的电力，并且将所述电力输出到整流器220。

整流器220对利用次级线圈216从次级自谐振线圈212取出的电力（即AC电力）进行整流，并且将经过整流的电力输出到蓄电装置240。充电继电器230设于整流器220与蓄电装置240之间。充电继电器230被充电ECU250接通/关断。

蓄电装置240是可再充电的DC电源。举例来说，蓄电装置240包括例如锂离子二次电池或镍氢二次电池的二次电池。蓄电装置240存储从整流器220输出的电力以及由电力输出装置245产生的再生电力。蓄电装置240将所存储的电力供给到电力输出装置245。有可能采用具有大电容的电容器作为蓄电装置240。任何装置都可以被用作蓄电装置240，只要该装置是能够临时存储从电力供给装置100供给的电力和由电力输出装置245产生的再生电力并且能够将所存储的电力供给到电力输出装置245的电力缓冲器即可。

电力输出装置245利用存储在蓄电装置240中的电力产生用于驱动车辆200的驱动电力。虽然在附图中没有示出，但是电力输出装置245例如包括从蓄电装置240接收电力的逆变器、由逆变器驱动的电动机以及由电动机驱动的驱动轮。电力输出装置245可以包括被用来利用电力为蓄电装置240充电的发电机以及驱动发电机的引擎。

电压传感器260检测由整流器220整流的所接收到的电压，并且将检测值输出到充电ECU250。电流传感器270检测从整流器220输出的所接收到的电流，并且将检测值输出到充电ECU250。

当充电ECU250接收到表明应当利用电力供给装置100开始对蓄电装置240充电的充电开始触发时，充电ECU250向通信装置280输出电力传送开始命令，并且接通充电继电器230。充电开始触发可以由用户操作的开关产生，或者可以在满足预定条件时在充电ECU250内部产生。

当从电力供给装置100向车辆200供给电力时，充电ECU250接收由电压传感器260和电流传感器270检测到的值。随后，充电ECU250基于由电压传感器260和电流传感器270检测到的值，计算在车辆200中接收到的电力，并且随后充电ECU250向通信装置280输出所计算出的接收到的电力以及所接收到的电压和所接收到的电流。充电ECU250还将蓄电装置240的SOC值输出到通信装置280。可以基于蓄电装置240的电压的检测值和充电/放电电流的检测值利用各种已知的方法来计算蓄电装置240的SOC。

通信装置280是用于与电力供给装置100中的通信装置160进行通信的通信接口。通信装置280将例如关于车辆200中的电力接收情况的信息和蓄电装置240的SOC值的信息，传送到电力供给装置100中的ECU140。

在车辆电力供给系统中，蓄电装置240的充电阻抗是基于蓄电装置240的SOC而确定的，并且基于充电阻抗设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值。在开始从电力供给装置100向车辆200供给电力之后，调整阻抗匹配装置120的阻抗以便减小反射到电源装置110的反射电力。

在车辆电力供给系统中，基于关于车辆200中的电力接收情况的信息和反射到电源装置110的反射电力，来控制从电力传送单元130的电力传送。更具体来说，如果电力传送效率η低于预定的阈值ηth并且反射电力低于预定的阈值Pth，则停止从电力传送单元130的电力传送。如果电力传送效率η低但是反射电力也低，则由于电力传送单元130的阻抗与除电力接收单元210之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配而无用地消耗了电力。因此，如果满足前述条件，则停止从电力传送单元130的电力传送。

在车辆电力供给系统中，如果电力传送效率η低于预定的阈值ηth并且反射到电源装置110的反射电力高于预定的可允许值，则出于下面的原因停止从电力传送单元130的电力传送。如果反射到电源装置110的反射电力高于可允许值，则电源装置110可能发生故障。

在基于关于车辆200中的电力接收情况的信息和反射到电源装置110的反射电力而停止从电力传送单元130的电力传送之后，通知装置170向用户通知发生了异常情况。此外，当由于蓄电装置被完全充电或者由于用户的意图而停止了电力传送时，通知装置170相应地通知用户。

图3是用来解释由图1中示出的基础设施侧ECU执行的各个步骤的流程图。如图3中所示，ECU140确定是否有表明应当利用电力供给装置100开始充电的充电开始触发（步骤S10）。充电开始触发是在车辆200中产生的，并且被从通信装置280传送到电力供给装置100。但是充电开始触发也可以在电力供给装置100中产生。

如果确定有充电开始触发（在步骤S10中为是），则ECU140获得关于设于车辆200中的蓄电装置240的SOC的信息（步骤S20）。蓄电装置240的SOC是在车辆200中计算的，并且被从通信装置280传送到电力供给装置100。

随后，ECU140设定作为从电力供给装置100传送的电力的所传送电力的初始值，以及阻抗匹配装置120的阻抗的初始值（步骤S30）。在下文中将参照图4描述设定每一个初始值的方法。

图4是示出了蓄电装置240的充电特性的图示。在图4中，横轴表示蓄电装置240的电压，纵轴表示供给到蓄电装置240的充电电流。曲线P1、P2和P3表示恒定电力线。由曲线P3表示的充电电力高于由曲线P2表示的充电电力，并且由曲线P2表示的充电电力高于由曲线P1表示的充电电力。线SL、SC和SU表示恒定SOC线。线SL对应于SOC的下限值，线SU对应于SOC的上限值。线SC表示当前SOC（即进行充电之前的SOC）。

如果充电电力的初始值被设定到曲线P1，则基于充电电力的初始值设定所传送电力的初始值。曲线P1与表示当前SOC的线SC的交点PS表示在开始充电时的蓄电装置240的充电阻抗（即充电开始阻抗）。预先准备表明充电阻抗与阻抗匹配装置120的阻抗之间的关系的映射。利用所述映射基于充电开始阻抗，设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值。

再次参照图3，在步骤S30中设定了所传送电力的初始值和阻抗匹配装置120的阻抗的初始值之后，ECU140向电源装置110输出电力产生命令。从而，开始从电力供给装置100向车辆200传送电力（步骤S40）。ECU140控制电源装置110的输出，从而使得从电源装置110输出的电力（即行波电力）等于所传送电力的初始值。

在开始从电力供给装置100向车辆200传送电力之后，ECU140从电力传感器150接收反射到电源装置110的反射电力的检测值（步骤S50）。随后，ECU140调整阻抗匹配装置120的阻抗以便减小反射到电源装置110的反射电力（步骤S60）。

随后，ECU140利用通信装置160获得关于车辆200中的电力接收情况的信息（步骤S70）。关于车辆200中的电力接收情况的信息是在车辆200中检测到的，并且被从通信装置280传送到电力供给装置100。随后，ECU140基于作为关于车辆200中的电力接收情况的信息的所接收到的电力和从电源装置110输出的电力，计算从电力供给装置100到车辆200的电力传送的电力传送效率η（步骤S80）。从电源装置110输出的电力被电力传感器150检测为行波电力。

在计算出电力传送效率η之后，ECU140确定电力传送效率η是否低于预定的阈值ηth（步骤S90）。如果确定电力传送效率η低于阈值ηth（在步骤S90中为是），则ECU140确定反射电力是否低于预定的阈值Pth（步骤S100）。

如果确定反射电力低于阈值Pth（在步骤S100中为是），则程序继续到步骤S120。在步骤S120中，ECU140执行第一停止处理（将在后面描述）（步骤S120）。如果确定反射电力等于或高于阈值Pth（在步骤S100中为否），则ECU140确定反射电力是否高于可允许值（步骤S110）。

如果确定反射电力高于可允许值（在步骤S110中为是），则程序继续到步骤S120。在步骤S120中，ECU140执行第一停止处理（将在后面描述）（步骤S120）。如果确定反射电力等于或低于可允许值（在步骤S110中为否），则程序返回步骤S50，并且ECU140执行步骤S50中的处理。

如果在步骤S90中确定电力传送效率η等于或高于阈值ηth（在步骤S90中为否），则ECU140确定是否有电力供给结束命令（步骤S130）。电力供给结束命令可以在车辆200中产生并且可以被传送到电力供给装置100，或者电力供给结束命令可以在电力供给装置100中产生。如果确定有电力供给结束命令（在步骤S130中为是），则ECU140执行第二停止处理（将在后面描述）（步骤S140）。如果确定没有电力供给结束命令（在步骤S130中为否），则ECU140将所传送电力增加预定量（步骤S150），并且随后程序返回步骤S50。

图5是用来解释图3中所示的步骤S120中的第一停止处理的流程图。如图5中所示，ECU140向电源装置110输出停止命令。从而，停止从电力供给装置100到车辆200的电力传送（步骤S210）。随后，ECU140确认在车辆200中接收到的电压已经减小（步骤S220）。举例来说，在车辆200中接收到的电压的检测值被从车辆200传送到电力供给装置100，从而电力供给装置100中的ECU140确认所接收到的电压已经减小。

在确认所接收到的电压已经减小之后，ECU140使用通信装置160向车辆200传送指示应当关断车辆200中的充电继电器230的命令，从而关断充电继电器230（步骤S230）。随后，ECU140向通知装置170通知由于异常情况已经结束了从电力供给装置100到车辆200的电力供给，并且通知装置170向用户通知发生了异常情况（步骤S240）。

图6是用来解释图3中所示的步骤S140中的第二停止处理的流程图。如图6中所示，步骤S310到S330中的处理与图5中所示的步骤S210到S230中的处理相同，因此将不重复其描述。

在步骤S330中关断了车辆200中的充电继电器230之后，ECU140向通知装置170通知已经正常结束了从电力供给装置100到车辆200的电力供给，并且通知装置170向用户通知已经正常结束了电力供给，也就是说已经正常结束了充电（步骤S340）。

图7是示出了当从电力供给装置100向车辆200供给电力时的电力传送效率η和来自电源装置110的电力的时序图。如图7中所示，曲线k1表示电力传送效率η。曲线k2表示来自电源装置110的行波电力（即来自电源装置110的电力输出）。曲线k3表示反射到电源装置110的反射电力。

在时间点t0开始电力传送之后，行波电力增大。但是阻抗还没有足够匹配，因此反射电力也增大。结果，电力传送效率低。当行波电力在时间点t1达到第一目标PS1时，阻抗匹配装置120开始基于反射电力进行阻抗调整。也就是说，调整阻抗匹配装置120的阻抗以便减小反射电力。随后在时间点t2完成第一调整，并且将该时间点的电力传送效率η与阈值ηth进行比较。

如果电力传送效率η等于或高于阈值ηth，则行波电力在时间点t3开始增大。随着行波电力增大，阻抗彼此偏离，因此反射电力增大。结果，电力传送效率降低。当行波电力在时间点t4达到第二目标PS2时，阻抗匹配装置120再次基于反射电力开始阻抗调整。第二调整在时间点t5完成，并且将该时间点的电力传送效率η再次与阈值ηth进行比较。随后，由于电力传送效率η等于或高于阈值ηth，因此行波电力在时间点t6再次开始增大。

如前所述，在该实施例中，基于关于车辆200中的电力接收情况的信息和反射到电源装置110的反射电力来控制从电力传送单元130的电力传送。更具体来说，如果电力传送效率η低于阈值ηth并且反射电力低于阈值Pth，则停止电力传送。相应地，在该实施例中有可能防止出现电力传送单元130的阻抗与除电力接收单元210之外的其他装置的阻抗或空间的阻抗相匹配的情况。因此，有可能以高电力传送效率来传送电力。

此外，在该实施例中，如果电力传送效率η低于阈值ηth并且反射电力高于可允许值，则停止电力传送。相应地，在该实施例中有可能防止出现电源装置110由于过大的反射电力而发生故障的情况。

此外，在该实施例中，如果由于前述异常情况而停止了电力传送，则通知装置170通知用户发生了异常情况。因此，用户可以认识到电力没有被从电力供给装置100正常供给到车辆200。相应地，在该实施例中有可能例如为用户提供再次进行车辆200和电力供给装置100的位置调整的动机。

此外，在该实施例中，基于蓄电装置240的充电阻抗设定阻抗匹配装置120的阻抗的初始值。随后调整阻抗匹配装置120的阻抗以便减小反射电力。相应地，在该实施例中有可能以高电力传送效率来传送电力。

在前述实施例中，电力供给装置100中的初级自谐振线圈134与车辆200中的次级自谐振线圈212谐振以便传送电力。但是在电力传送单元130和电力接收单元210中可以使用配对的高电介质常数盘。所述高电介质常数盘由高电介质常数材料制成。例如TiO₂、BaTi₄O₉和LiTaO₃可以被用来形成高电介质常数盘。

在前述实施例中，电力传感器150可以被视为根据本发明的“检测装置”的一个实例。基础设施侧ECU140可以被视为根据本发明的“控制电力传送的控制装置”的一个实例。阻抗匹配装置120可以被视为根据本发明的“阻抗可变装置”的一个实例。此外，电压传感器260和电流传感器270可以被视为构成“检测关于电力接收情况的信息的检测装置”的一个实例。充电ECU250可以被视为根据本发明的“将所产生的命令传送到电力供给装置的控制装置”的一个实例。在前述实施例中，基础设施侧ECU140基于关于电力接收情况的信息和反射电力控制从电力传送单元的电力传送。但是所述配置可以使得电力接收装置中的通信装置280接收反射电力的检测值，电力接收装置中的控制装置（即充电ECU250）基于关于电力接收情况的信息和反射电力产生用于控制从电力供给装置的电力传送的命令，并且利用通信装置280将所产生的命令传送到电力供给装置。

在说明书中公开的本发明的实施例在所有方面应被视为说明性而非限制性的。本发明的技术范围由权利要求书限定，因此其中意图包含落在权利要求书的含义和等效范围内的所有改变。

Claims (10)

1.一种以非接触方式向包括电力接收单元（210）的电力接收装置供给电力的电力供给装置，所述电力供给装置的特征在于其包括：

产生具有预定频率的电力的电源装置（110）；

从所述电源装置（110）接收电力的电力传送单元（130），该电力传送单元（130）通过电磁场与所述电力接收单元（210）谐振，从而以非接触方式向所述电力接收单元（210）传送电力；

检测反射到所述电源装置（110）的反射电力的检测装置（150）；

接收所述电力接收装置中的电力接收情况的通信装置（160）；以及

基于所述电力接收情况和所述反射电力控制从所述电力传送单元（130）的电力传送的控制装置（140），

其中，所述控制装置（140）基于指示所述电力接收情况的所接收到的电力和从所述电源装置（110）输出的电力，计算从所述电力供给装置到所述电力接收装置的电力传送效率；

所述控制装置（140）基于所述电力传送效率和所述反射电力，控制从所述电力传送单元（130）的电力传送；并且

如果所述电力传送效率低于预定的第一阈值并且所述反射电力低于预定的第二阈值，则所述控制装置（140）停止从所述电力传送单元（130）的电力传送。

2.根据权利要求1的电力供给装置，其中，

如果所述电力传送效率低于所述预定的第一阈值并且所述反射电力高于预定的可允许值，则所述控制装置（140）停止从所述电力传送单元（130）的电力传送。

3.根据权利要求1或2的电力供给装置，还包括：

通知装置（170），其在从所述电力传送单元（130）的电力传送停止时通知用户。

4.根据权利要求1或2的电力供给装置，还包括：

设置在所述电源装置（110）与所述电力传送单元（130）之间的阻抗可变装置（120），其中，

所述电力接收装置包括连接到所述电力接收单元（210）的负载；并且

所述控制装置（140）基于所述负载的阻抗初始设定所述阻抗可变装置（120）的阻抗，并且以减小所述反射电力的方式调整所述阻抗可变装置（120）的阻抗。

5.根据权利要求4的电力供给装置，其中，

所述负载包括可再充电的蓄电装置；并且

所述控制装置（140）基于所述蓄电装置的充电阻抗初始设定所述阻抗可变装置（120）的阻抗，所述充电阻抗是根据所述蓄电装置的充电状态确定的。

6.一种用于电力供给系统的控制方法，在所述电力供给系统中，电力供给装置中的电力传送单元（130）通过电磁场与电力接收装置中的电力接收单元（210）谐振，以便以非接触方式从所述电力供给装置向所述电力接收装置供给电力，所述控制方法的特征在于其包括：

检测反射到所述电力供给装置中的电源装置（110）的反射电力的步骤；

检测所述电力接收装置中的电力接收情况的步骤；以及

基于所述电力接收情况和所述反射电力控制从所述电力供给装置到所述电力接收装置的电力传送的步骤，

其中，

所述控制电力传送的步骤包括：

基于指示所述电力接收情况的所接收到的电力和从所述电源装置（110）输出的电力计算从所述电力供给装置到所述电力接收装置的电力传送效率的步骤；以及

基于所述电力传送效率和所述反射电力控制从所述电力传送单元（130）的电力传送的步骤，并且

所述控制从所述电力传送单元（130）的电力传送的步骤包括：

判定所述电力传送效率是否低于预定的第一阈值的步骤；

如果判定所述电力传送效率低于所述第一阈值则判定所述反射电力是否低于预定的第二阈值的步骤；以及

如果判定所述反射电力低于所述第二阈值则停止从所述电力传送单元（130）的电力传送的步骤。

7.根据权利要求6的控制方法，其中，

所述控制从所述电力传送单元（130）的电力传送的步骤还包括：

如果判定所述电力传送效率低于所述第一阈值则判定所述反射电力是否高于预定的可允许值的步骤；以及

如果判定所述反射电力高于所述可允许值则停止从所述电力传送单元（130）的电力传送的步骤。

8.根据权利要求6或权利要求7的控制方法，还包括：

在从所述电力传送单元（130）的电力传送停止时通知用户。

9.根据权利要求6或7的控制方法，其中，

所述电力供给装置包括设置在所述电源装置（110）与所述电力传送单元（130）之间的阻抗可变装置（120），并且所述电力接收装置包括连接到所述电力接收单元（210）的负载；并且

所述控制方法还包括：

基于所述负载的阻抗初始设定所述阻抗可变装置（120）的阻抗的步骤；以及

以减小所述反射电力的方式调整所述阻抗可变装置（120）的阻抗的步骤。

10.根据权利要求9的控制方法，其中，

所述负载包括可再充电的蓄电装置；并且

在初始设定所述阻抗的步骤中，基于所述蓄电装置的充电阻抗初始设定所述阻抗可变装置（120）的阻抗，所述充电阻抗是根据所述蓄电装置的充电状态确定的。