CN107026514A - 电力发送装置和电力传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力发送装置和电力传输系统。一种接通电流控制器(420)基于接通电流(It)执行接通电流控制。发送电力控制器(430)执行发送电力控制，以使发送电力(Ps)的大小接近发送电力的目标。电力发送线圈电流控制器(440)执行电力发送线圈电流控制，以使流过电力发送线圈的电流(Is)最小化。在执行接通电流控制期间，不执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制。在不执行接通电流控制时，执行发送电力控制或电力发送线圈电流控制中的至少一者。

Description

电力发送装置和电力传输系统

技术领域

本发明涉及电力发送装置和电力传输系统，特别是涉及以非接触的方式将电力发送到电力接收装置的电力发送装置，以及包括该电力发送装置的电力传输系统。

背景技术

分别被配置为以非接触的方式将电力从电力发送装置传输到电力接收装置的电力传输系统是公知的(例如，请参见公开号为2014-207795的日本专利申请(JP 2014-207795 A)、公开号为2013-154815的日本专利申请(JP 2013-154815 A)、公开号为2013-146154的日本专利申请(JP 2013-146154 A)、公开号为2013-146148的日本专利申请(JP2013-146148 A)、公开号为2013-110822的日本专利申请(JP 2013-110822 A)、以及公开号为2013-126327的日本专利申请(JP 2013-126327 A))。作为电力传输系统的一个实例，JP2014-207795A公开了一种以非接触的方式将电力从电力馈送装置(电力发送装置)馈入车辆(电力接收装置)的非接触式电力馈送系统。在非接触式电力馈送系统中，电力馈送装置包括电力发送线圈、逆变器(inverter)和控制器。电力发送线圈以非接触的方式将电力发送到安装于车辆上的电力接收线圈。逆变器根据驱动频率产生交流电，并且将电流传送到电力发送线圈。控制器从车辆侧获取对电池的充电电力指令并将电力输出到电池，并且以反馈的方式控制逆变器的驱动频率，以使输出电力遵循充电电力指令(请参见JP 2014-207795 A)。

如在JP 2014-207795 A描述的非接触式电力馈送系统中，可以通过调整频率来控制要被发送的电力(将被称为“发送电力”)的大小，并且从而确保遵循所需电力的能力(也将被称为“发送电力控制”)。

通过控制频率，还可以控制相对于逆变器的输出电压的相位的逆变器的输出电流的相位。在电压型逆变器中，如果电流的相位超前于电压的相位，则恢复电流流过逆变器的回扫二极管(flyback diode)，并且逆变器可能损坏。因此，当电流的相位超前于电压的相位时，可以通过在使电流的相位延迟的方向上调整频率来保护逆变器。在这方面，根据电压上升时是否有正电流(正接通电流)流动，可以检测电流相位相对于电压相位的超前。因此，可以基于接通电流的检测值，在使电流相位延迟的方向上调整频率。在下面的描述中，基于接通电流的检测值的控制也被称为“接通电流控制”。

此外，可以通过调整频率，在维持电力的条件下控制流过电力发送线圈的电流。因此，调整频率，以使流过电力发送线圈的电流最小化，由此可以提高电力发送线圈与电力接收线圈之间的电力传输效率。在下面的描述中，该控制也将被称为“电力发送线圈电流控制”。

上述控制中的每一者通过操纵或控制频率来执行。因此，当同时实施上述三种控制时，特定控制的输出(频率操纵)可能对另一控制的目的具有不利影响。但是，通过接通电流控制实现的部件保护(逆变器的保护)，作为上述控制的目的之一，应该优先于通过发送电力控制实现的电力遵循、以及通过电力发送线圈电流控制实现的电力传输效率提高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种以非接触的方式将电力发送到电力接收装置的电力发送装置，以及包括该电力发送装置的电力传输系统，其中实现发送电力控制、接通电流控制、以及电力发送线圈电流控制，以便可靠地实现部件保护(逆变器的保护)。

因此，根据本发明的一方面，提供一种包括电力发送线圈、逆变器和电子控制单元的电力发送装置。所述电力发送线圈被配置为以非接触的方式将电力发送到电力接收装置。所述逆变器是电压逆变器，并且被配置为产生交流的发送电力，并将所述发送电力提供给所述电力发送线圈。所述电子控制单元被配置为：(i)控制所述逆变器，以调整所述发送电力的频率，以及(ii)在执行第一控制期间禁止执行第二控制和第三控制，并且在不执行所述第一控制时执行所述第二控制或所述第三控制中的至少一者。所述第一控制在所述逆变器的输出电流的相位超前于所述逆变器的输出电压的相位的情况下，在使所述输出电流的相位延迟的方向上调整所述频率。所述第二控制调整所述频率，以使所述发送电力的大小接近所述发送电力的目标。所述第三控制调整所述频率，以使流过所述电力发送线圈的电流在维持所述发送电力的条件下最小化。

根据本发明的另一方面，提供一种包括电力发送装置和电力接收装置的电力传输系统。所述电力接收装置被配置为以非接触的方式从所述电力发送装置接收电力。所述电力发送装置包括电力发送线圈、逆变器和电子控制单元。所述电力发送线圈被配置为以非接触的方式将电力发送到所述电力接收装置。所述逆变器是电压逆变器，并且被配置为产生交流的发送电力，并将所述发送电力提供给所述电力发送线圈。所述电子控制单元被配置为：(i)控制所述逆变器，以调整所述发送电力的频率，以及(ii)在执行第一控制期间禁止执行第二控制和第三控制，并且在不执行所述第一控制时执行所述第二控制或所述第三控制中的至少一者。所述第一控制在所述逆变器的输出电流的相位超前于所述逆变器的输出电压的相位的情况下，在使所述输出电流的相位延迟的方向上调整所述频率。所述第二控制调整所述频率，以使所述发送电力的大小接近所述发送电力的目标。所述第三控制调整所述频率，以使流过所述电力发送线圈的电流在维持所述发送电力的条件下最小化。

通过以上述方式配置的电力发送装置和电力传输系统，执行第一控制(接通电流控制)，该控制优先于第二控制(发送电力控制)和第三控制(电力发送线圈电流控制)。因此，通过上述电力发送装置和电力传输系统，可以在实现第一控制到第三控制时可靠地实现部件保护(逆变器的保护)。

在上述电力发送装置中，所述电子控制单元可以被配置为，在所述逆变器启动后所述发送电力一旦达到所述发送电力的目标之后，则在不执行所述第一控制时，在执行所述第二控制期间不执行所述第三控制，以及在执行所述第三控制期间不执行所述第二控制。

通过以上述方式配置的电力发送装置，可以在执行第二控制期间防止第三控制对第二控制的不利影响。另外，可以在执行第三控制期间防止第二控制对第三控制的不利影响。

另外，在上述电力发送装置中，所述电子控制单元可以被配置为，在所述逆变器启动后所述发送电力一旦达到所述发送电力的目标之后，则在不执行所述第一控制时，在所述发送电力的目标与所述发送电力的检测值之间的差值(电力偏差)等于或大于阈值的情况下执行所述第二控制，以及在所述差值小于所述阈值的情况下执行所述第三控制。

通过以上述方式配置的电力发送装置，当电力偏差大时，优先于第三控制执行第二控制。另一方面，当电力偏差小，优先于第二控制执行第三控制。因此，当电力偏差大时，可以通过第二控制确保电力遵循能力，当电力偏差小时，可以通过第三控制实现电力传输效率的提高。

根据本发明，在以非接触的方式将电力发送到电力接收装置的电力发送装置中，以及在包括该电力发送装置的电力传输系统中，可以在实现第一控制到第三控制(发送电力控制、接通电流控制和电力发送线圈电流控制)时可靠地实现部件保护(逆变器的保护)。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的参考标号表示相同的部件，其中：

图1是示出其中使用根据本发明的一实施例的电力发送装置的电力传输系统的整体配置的视图；

图2是示出图1所示的电力发送单元和电力接收单元的电路配置的一个实例的视图；

图3是示出图1所示的逆变器的电路配置的视图；

图4是示出电力传输系统中的逆变器的开关波形、以及输出电压和输出电流的波形的视图；

图5是用于解释电力传输系统中的从电力发送单元到电力接收单元的电力传输的效率的等效电路图；

图6是借助实例示出在发送电力恒定的条件下流过电力发送线圈的电流的频率依赖性的视图；

图7是在电力传输系统中，由电源ECU执行的控制的控制框图；

图8是示出在电力传输系统中，接通电流控制的操作区域的视图；

图9是示出在电力传输系统中，在逆变器的启动后直到发送电力达到目标发送电力为止执行的发送电力控制的操作区域的视图；

图10是示出在电力传输系统中，在逆变器的启动后发送电力一旦达到目标电力之后执行的发送电力控制的操作区域的视图；

图11是示出在电力传输系统中，在逆变器的启动后发送电力一旦达到目标电力之后执行的电力发送线圈电流控制的操作区域的视图；

图12是示出在电力传输系统中，在逆变器启动之后，操作点的移动的一个实例的视图；

图13是示出图7所示的接通电流控制器中执行的控制例程的流程图；

图14是示出图7所示的发送电力控制器中执行的控制例程的流程图；

图15是示出在图14的步骤S180执行的电力达到前控制的控制例程的流程图；

图16是示出在图14的步骤S200执行的电力达到后控制的控制例程的流程图；

图17是示出在图7所示的电力发送线圈电流控制器中执行的控制例程的流程图；以及

图18是在图17的步骤S490执行的电力发送线圈电流控制的控制框图。

具体实施方式

下面将参考附图详细地描述本发明的一个实施例。在附图中，相同的参考标号被赋予相同或相应的部件或部分，不重复这些部件或部分的解释。

图1示出其中使用根据本发明的一实施例的电力发送装置的电力传输系统的整体配置。参考图1，电力传输系统包括电力发送装置10和电力接收装置20。例如，电力接收装置20安装在能够使用从电力发送装置10提供的并且在其中存储的电力行驶的车辆等中。

电力发送装置10包括功率因数校正(PFC)电路210、逆变器220、滤波电路230和电力发送单元240。电力发送装置10进一步包括电源电子控制单元(ECU)250、通信单元260、电压传感器270、以及电流传感器272、274。

从诸如商业系统电源之类的交流电源100接收电力的PFC电路210将交流电转换为直流电，并且升高其电压，以便所产生的直流电力被提供给逆变器220，并且还通过使其输入电流接近正弦波来改善功率因数。可以采用各种已知的PFC电路作为PFC电路210。但是需要指出，可以采用不具有功率因数校正功能的整流器来代替PFC电路210。

逆变器220由电源ECU 250控制，并且将从PFC电路210接收的直流电力变换为具有给定频率(例如，数十kHz)的发送电力(交流)。逆变器220可以通过根据来自电源ECU 250的控制信号改变其开关频率来调整发送电力的频率。由逆变器220产生的发送电力经由滤波电路230被提供给电力发送单元240。逆变器220例如采取单相全桥电路的形式。

滤波电路230被设置在逆变器220与电力发送单元240之间，并且抑制或减少从逆变器220产生的高次谐波噪声。滤波电路230例如采取包括电感器和电容器的LC滤波器的形式。

电力发送单元240经由滤波电路230从逆变器220接收由逆变器220产生的交流电力(发送电力)，并且经由在电力发送单元240周围产生的磁场，以非接触的方式将电力发送到电力接收装置20的电力接收单元310。电力发送单元240包括用于以非接触的方式将电力发送到电力接收单元310的谐振电路(未示出)。虽然谐振电路一般包括线圈和电容器，如果所需的谐振条件仅由线圈形成，则可以不设置电容器。

电压传感器270检测逆变器220的输出电压Vo，并将其检测值输出到电源ECU 250。电流传感器272检测流过逆变器220的电流，即逆变器220的输出电流Io，并将其检测值输出到电源ECU 250。可以基于电压传感器270和电流传感器272的检测值来确定从逆变器220提供给电力发送单元240的发送电力。电流传感器274检测流过电力发送单元240的电流Is，并将其检测值输出到电源ECU 250。

电源ECU 250包括中央处理单元(CPU)、存储处理程序等的只读存储器(ROM)、临时存储数据的随机存取存储器(RAM)、用于接收和产生各种信号的输入/输出端口等，这些元件均未在附图中示出。电源ECU250从上述传感器等接收信号，并控制电力发送装置10中的各种装置。例如，在电力被从电力发送装置10传输到电力接收装置20时，电源ECU 250执行逆变器220的开关控制，以使逆变器220产生发送电力(交流)。各种装置的控制不一定通过软件处理来实现，也可以通过专用硬件(例如，电子电路)实现。

在根据该实施例的电力发送装置10中，电源ECU 250基于接通电流的检测值，通过操纵逆变器220的开关频率来执行用于调整发送电力的频率的控制(接通电流控制)，作为由电源ECU 250执行的主控制。即，电源ECU 250基于接通电流的检测值来判定逆变器220的输出电流Io的相位是否超前于逆变器220的输出电压Vo的相位，当检测到电流的相位超前时，在使电流的相位延迟的方向上调整频率。

在从电力发送装置10到电力接收装置20的电力发送期间，电源ECU 250执行用于调整频率以使由逆变器220产生的发送电力(交流)接近发送电力的目标的控制(发送电力控制)。进一步地，电源ECU 250执行用于调整频率以使在维持发送电力的条件下流过电力发送单元240中包括的电力发送线圈(将在后面描述)的电流Is最小化的控制(发送线圈电流控制)。

上述控制中的每一者调整频率(使用频率作为控制量)，并且存在某种控制的输出(频率操纵)对其它控制的目的有不利影响的可能性。因此，在根据该实施例的电力发送装置10中，电源ECU 250使旨在部件保护(逆变器220的保护)的接通电流控制优先于发送电力控制和电力发送线圈电流控制。稍后将详细描述由电源ECU 250执行的控制。

通信单元260被配置为与电力接收装置20的通信单元370进行无线通信。通信单元260接收从电力接收装置20发送的发送电力的目标(目标电力)，向电力接收装置20给出和从电力接收装置20接收与电力传输的开始/停止有关的信息，并且从电力接收装置20接收电力接收装置20的电力接收条件(接收电压，接收电流，接收电力等)。

另一方面，电力接收装置20包括电力接收单元310、滤波电路320、整流单元330、继电器电路340和蓄电装置350。电力接收装置20进一步包括充电ECU 360、通信单元370、电压传感器380和电流传感器382。

电力接收单元310经由磁场以非接触的方式接收从电力发送装置10的电力发送单元240传送的电力(交流)。例如，电力接收单元310包括用于以非接触的方式从电力发送单元240接收电力的谐振电路。虽然谐振电路通常包括线圈和电容器，但是如果所需谐振条件仅由线圈形成，则可以不设置电容器。

被设置在电力接收单元310与整流单元330之间的滤波电路320抑制或减少当电力接收单元310接收电力时产生的高次谐波噪声。滤波电路320采取包括电感器和电容器的LC滤波器的形式。整流单元300将电力接收单元310接收的交流电力的交流电变换为直流电，并将所得到的电力传送到蓄电装置350。整流单元330包括平流电容器(smoothingcapacitor)以及整流器。

蓄电装置350是可再充电的直流电源，并且包括二次电池(诸如锂离子电池或镍氢电池)。蓄电装置350存储从整流单元330传送的电力。然后，蓄电装置350将所存储的电力提供给负荷驱动单元(未示出)等。作为蓄电装置350，也可以采用电双层电容器等。

继电器电路340被设置在整流单元330与蓄电装置350之间。当蓄电装置350使用来自电力发送装置10的电力而被充电时，继电器电路340被置于接通状态(导通状态)。电压传感器380检测整流单元330的输出电压(接收电压)，并将其检测值输出到充电ECU 360。电流传感器382检测来自整流单元330的输出电流(接收电流)，并将其检测值输出到充电ECU360。可以基于电压传感器380和电流传感器328的检测值来检测电力接收单元310接收的电力(对应于蓄电装置350被充电时所用的充电电力)。电压传感器380和电流传感器382可以被设置在电力接收单元310与整流单元330之间(例如，滤波电路320与整流单元330之间)。

充电ECU 360包括CPU、ROM、RAM、输入/输出端口等(这些部件在附图中均未示出)。充电ECU 360从上述传感器等接收信号，并且控制电力接收装置20中的各种装置。各种装置的控制不一定通过软件处理来实现，也可以通过专用硬件(例如，电子电路)实现。

作为由充电ECU 360执行的主控制，在从电力发送装置10接收电力时，充电ECU360产生在电力发送装置10中使用的发送电力的目标(目标电力)，以便电力接收装置20接收的电力变得等于所需目标。更具体地说，充电ECU 360基于接收电力的目标与检测值之间的偏差，产生在电力发送装置10中使用的发送电力的目标。然后，充电ECU 360经由通信单元370将这样产生的发送电力的目标(目标电力)发送到电力发送装置10。

通信单元370被配置为与电力发送装置10的通信单元260进行无线通信。通信单元370将在充电ECU 360中产生的发送电力的目标(目标电力)发送到电力发送装置10，向电力发送装置10给出和从电力发送装置10接收与电力传输的开始/停止有关的信息，并且将电力接收装置20的电力接收条件(接收电压，接收电流，接收电力等)发送到电力发送装置10。

图2示出图1所示的电力发送单元240和电力接收单元310的电路配置的一个实例。参考图2，电力发送单元240包括电力发送线圈242和电容器244。电容器244与电力发送线圈242串联连接，并且与电力发送线圈242协作以形成谐振电路。电容器244被设置用于调整电力发送单元240的谐振频率。指示由电力发送线圈242和电容器244构成的谐振电路的谐振强度的Q值优选地为100或更大值。

电力接收单元310包括电力接收线圈312和电容器314。电容器314与电力接收线圈312串联连接，并且与电力接收线圈312协作以形成谐振电路。电容器314被设置用于调整电力接收单元310的谐振频率。由电力接收线圈312和电容器314构成的谐振电路的Q值也优选地为100或更大值。

在电力发送单元240和电力接收单元310中的每一者中，电容器可以与线圈并联连接。此外，当可以在不设置任何电容器的情况下实现所需谐振频率时，电力发送单元240和电力接收单元310中的每一者可以不设有电容器。

尽管图中未具体示出，但是电力发送线圈242和电力接收线圈312的结构没有特别限制。例如，在电力发送单元240和电力接收单元310彼此相对的情况下，可以使用采取盘旋形式或螺旋形式的线圈(缠绕在沿其中排列有电力发送单元240和电力接收单元310的方向延伸的轴周围)作为电力发送线圈242和电力接收线圈312中的每一者。在另一实例中，在电力发送单元240和电力接收单元310彼此相对的情况下，可以使用通过将电线缠绕在铁氧体板(该铁氧体板沿与其中排列有电力发送单元240和电力接收单元310的方向正交的方向延伸)周围而形成的线圈作为电力发送线圈242和电力接收线圈312中的每一者。

再次参考图1，在电力传输系统的电力发送装置10中，经由滤波电路230从逆变器220向电力发送单元240提供交流发送电力。电力发送单元240和电力接收单元310中的每一者包括谐振电路，并且被设计为以发送电力的频率谐振。

当交流发送电力经由滤波电路230从逆变器220向电力发送单元240提供时，能量(电力)经由在电力发送单元240的电力发送线圈242与电力接收单元310的电力接收线圈312之间形成的磁场，从电力发送单元240传输到电力接收单元310。被传输到电力接收单元310的能量(电力)经由滤波电路320和整流单元330被提供给蓄电装置350。

接下来，将描述逆变器的电流相位和接通电流。图3示出图1所示的逆变器220的电路配置。参考图3，逆变器220是电压逆变器，并且包括功率半导体开关装置(也将简称为“开关装置”)Q1-Q4和回扫二极管D1-D4。PFC电路210(图1)与直流侧端子T1、T2连接，滤波电路230(图1)与交流侧端子T3、T4连接。

开关装置Q1-Q4中的每一者例如通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、栅极可关断晶闸管(GTO)等来设置。回扫二极管D1-D4分别与开关装置Q1-Q4反并联连接。

从PFC电路210传送的直流电压V1被施加在端子T1、T2之间。当开关装置Q1-Q4执行开关操作时，在端子T3、T4之间出现输出电压Vo和输出电流Io(在图3中，由箭头指示的方向表示正值)。在图3中，开关装置Q1、Q4处于接通状态，开关装置Q2和Q3处于关断状态。在这种情况下，输出电压Vo近似等于电压V1(正值)。

图4示出逆变器220的开关波形，以及输出电压Vo和输出电流Io的波形。参考图3以及图4，如图4所示，开关装置Q1-Q4被接通/关断，从而产生以开关频率变化的方波输出电压Vo。即，可以通过操纵或控制逆变器220的开关频率来调整由逆变器220产生的发送电力的频率。

图4中的虚线指示的电流波形表示当输出电流Io与输出电压Vo之间的相位差等于0时的输出电流Io。另一方面，图4中的实线指示的电流波形表示当输出电流Io的相位超前于输出电压Vo的相位时的输出电流Io。在开关装置Q1被接通时，如果输出电流Io的相位超前于输出电压Vo的相位，则电流沿反方向流动，即，恢复电流流过与开关装置Q3反并联连接的回扫二极管D3(图3)。如果恢复电流流过回扫二极管D3，则回扫二极管D3可能被损坏或破坏。当输出电压Vo与输出电流Io之间的相位差等于0时(虚线)，或者当输出电流Io的相位落后于输出电压Vo的相位时(未示出)，没有恢复电流流过回扫二极管D3。

可以通过调整(操纵)逆变器220的开关频率(发送电力的频率)来控制相对于输出电压Vo的相位的输出电流Io的相位。因此，在该实施例中，当输出电流Io的相位超前于输出电压Vo的相位时，在使电流的相位延迟的方向上调整逆变器220的开关频率(发送电力的频率)。

从图4可以理解，输出电压Vo上升时(时间t4或时间t8)的输出电流Io的瞬时值指示接通电流It，可以根据是否有正接通电流It流动来检测相对于输出电压Vo的相位的输出电流Io的相位超前。因此，在该实施例中，当检测到接通电流It，并且接通电流It大于0时，在使接通电流It减小的方向上调整频率(接通电流控制)。

可以基于分别由电压传感器270和电流传感器272(图1)检测的输出电压Vo和输出电流Io来检测接通电流It。更具体地说，可以通过检测输出电压Vo上升时的输出电流Io来检测接通电流It。

在图4中，T表示逆变器220的开关周期，Td表示输出电压Vo的输出时间。Td与周期T的期间比被定义为逆变器输出电压的占空比。通过相对于开关装置Q1、Q3的接通/关断时序(接通/关断期间比：0.5)更改开关装置Q2、Q4的接通/关断时序(接通/关断期间比：0.5)，可以调整逆变器输出电压的占空比。

接下来，将描述流过电力发送线圈的电流与电力传输效率之间的关系。图5是用于解释从电力发送单元240到电力接收单元310的电力传输的效率的等效电路图。参考图5，在电力发送单元240中，L1表示电力发送线圈242的电感，C1表示电容器244的电容。电阻部件246指示电力发送线圈242的线圈电阻，r1表示其电阻值。在等效电路图中，未示出电力发送装置10的滤波电路230(图1)。

另一方面，在电力接收单元310中，L2表示电力接收线圈312的电感，C2表示电容器314的电容。电阻部件316指示电力接收线圈312的线圈电阻，r2表示其电阻值。负荷390综合地指示电力接收装置20中的包括滤波电路320(图1)和电路320的下游部件的电路，RL指示其阻抗。

在上述电路配置中，电力发送线圈242与电力接收线圈312之间的电力传输的效率η由以下等式表示。

在以上等式(1)中，I1表示流过电力发送线圈242的电流(即，电流Is)，I2表示流过电力接收线圈312的电流。由于负荷390的电压受蓄电装置350(图1)的限制或约束，因此，电流I2和阻抗RL在维持电力的条件下基本上恒定。因此，从等式(1)可以理解，电力传输效率η与电流I1的平方成反比例。即，流过电力发送线圈242的电流越小，电力传输效率η越高。

图6示出在发送电力恒定的条件下流过电力发送线圈242的电流Is的频率依赖性。

参考图6，水平轴指示可以通过操纵逆变器220的开关频率来调整的发送电力的频率。频率fa指示频率的可调整范围的下限，频率fb指示频率的可调整范围的上限。频率的可调整范围例如在考虑电力发送单元240与电力接收单元310之间电力传输的效率的情况下预先确定。

如图6所示，在该实例中，在频率的可调整范围内，电流随着频率改变而沿着向下凸出的曲线变化。在频率fe处，电流Is具有频率的可调整范围内的最小大小。

从电流Is的大小的频率依赖性可以理解，即使在发送电力恒定的条件下，也可以通过调整发送电力的频率来减小电流Is。例如，当频率等于fb时，可以通过将频率控制为fe，在不减小发送电力的情况下减小流过电力发送线圈242的电流Is。

因此，在该实施例中，操纵逆变器220的开关频率，并且调整发送电力的频率，以使流过电力发送线圈242的电流Is在发送电力保持恒定的条件下最小化(电力发送线圈电流控制)。

接下来，将描述每个控制。在根据该实施例的电力发送装置10中，执行发送电力控制、电力发送线圈电流控制和接通电流控制。执行发送电力控制，以便在电力接收装置20中获得所需充电电力。执行电力发送线圈电流控制，以便提高电力发送单元240与电力接收单元310之间电力传输的效率。为了实现逆变器220的部件保护(防止回扫二极管D3损坏)，执行接通电流控制。

所有上述控制通过操纵频率来执行。因此，当同时实施所有这些控制时，控制之一的输出(频率操纵)可能对另一控制具有不利影响。在各个控制的目的当中，通过接通电流控制实现的部件保护(逆变器220的保护)应该优先于通过发送电力控制实现的电力遵循、以及通过电力发送线圈电流控制实现的电力传输效率提高。

因此，在根据该实施例的电力发送装置10中，在执行接通电流控制期间不允许执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制，以及在不执行接通电流控制时允许执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制。即，优先于发送电力控制和电力发送线圈电流控制执行接通电流控制。这样，可以可靠地实现部件保护(逆变器220的保护)。

此外，在根据该实施例的电力发送装置10中，在逆变器220启动后发送电力一旦达到发送电力的目标之后，在不执行接通电流控制时，在执行发送电力控制期间不执行电力发送线圈电流控制，以及在不执行接通电流控制时，在执行电力发送线圈电流控制期间不执行发送电力控制。

通过上述方式，可以在执行发送电力控制期间防止电力发送线圈电流控制对发送电力控制产生不利影响。此外，可以在执行电力发送线圈电流控制期间防止发送电力控制对电力发送线圈电流控制产生不利影响。

进一步地，在根据该实施例的电力发送装置10中，在逆变器220启动后发送电力一旦达到发送电力的目标之后，在不执行接通电流控制，并且发送电力的目标与检测值之间的差值(电力偏差)等于或大于阈值(阈值>0)的情况下，执行发送电力控制，以及在不执行接通电流控制，并且电力偏差小于上述阈值的情况下，执行电力发送线圈电流控制。

通过上述方式，当电力偏差大时，优先于电力发送线圈电流控制执行发送电力控制。另一方面，当电力偏差小时，优先于发送电力控制执行电力发送线圈电流控制。因此，当电力偏差大时，通过发送电力控制确保电力遵循能力，并且当电力偏差小时，通过电力发送线圈电流控制提高电力传输效率。

图7是由电源ECU 250执行的控制的控制框图。参考图7，电源ECU 250包括接通电流检测单元(也称为“It检测单元”)410、接通电流控制器420、发送电力控制器430、电力发送线圈电流控制器440、频率计算单元450、以及占空比控制器460。

It检测单元410基于逆变器220的输出电压Vo和输出电流Io的检测值来检测接通电流It。更具体地说，It检测单元410检测在输出电压Vo上升时获得的输出电流Io的检测值作为接通电流It。

当接通电流It大于0时(即，当逆变器220的输出电流Io的相位超前于逆变器220的输出电压Vo的相位时)，接通电流控制器420在使电流的相位延迟的方向上调整发送电力的频率。更具体地说，当接通电流It大于0时，接通电流控制器420输出使接通电流It减小的方向的频率控制量Δf1。

另外，在执行接通电流控制期间，即，当接通电流It大于0时，接通电流控制器420向发送电力控制器430和电力发送线圈电流控制器440通知正在执行接通电流控制。接通电流控制器420的细节将在下面描述。

发送电力控制器430接收指示发送电力Ps的目标的目标电力Psr和发送电力Ps的检测值。例如，基于电力接收装置20的电力接收条件来产生目标电力Psr。在该实施例中，在电力接收装置20中，发送电力Ps的目标电力Psr基于接收电力的目标与检测值之间的偏差来产生，并且被从电力接收装置20发送到电力发送装置10。发送电力Ps基于电压传感器270和电流传感器272(图1)的检测值而被计算。

然后，发送电力控制器430调整发送电力的频率，以使发送电力Ps的大小接近目标电力Psr。更具体地说，发送电力控制器430输出逆变器220的开关频率的控制量Δf2，以使发送电力Ps的大小接近目标电力Psr。

同时，当接通电流控制器420通知正在执行接通电流控制时，发送电力控制器430停止发送电力控制。即，当正在执行接通电流控制时，发送电力控制器430输出等于0的控制量Δf2。这是因为在执行接通电流控制期间，接通电流控制优先于发送电力控制。

此外，在逆变器220启动之后，发送电力控制器430执行发送电力控制，直到目标电力Psr与发送电力Ps之间的偏差ΔP(＝Psr-Ps)变得基本上等于0，(并且当执行接通电流控制时，停止相同的控制)。然后，一旦发送电力Ps达到目标电力Psr，发送电力控制器430便在其中电力偏差ΔP等于或大于阈值(阈值>0)的范围内执行发送电力控制(并且当执行接通电流控制时，停止相同的控制)。在其中电力偏差ΔP小的范围内，停止发送电力控制，优先执行电力发送线圈电流控制。发送电力控制器430将电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)的值输出到电力发送线圈电流控制器440。发送电力控制器430的细节将在下面描述。

电力发送线圈电流控制器440接收流过电力发送线圈242的电流Is的检测值。然后，电力发送线圈电流控制器440调整发送电力的频率，以使电流Is在维持发送电力的条件下最小化。更具体地说，电力发送线圈电流控制器440计算逆变器220的开关频率的控制量Δf3，以使电流Is最小化。

同时，当接通电流控制器420通知正在执行接通电流控制时，电力发送线圈电流控制器440停止电力发送线圈电流控制。即，在执行接通电流控制期间，电力发送线圈电流控制器440输出等于0的控制量Δf3。这是因为在执行接通电流控制期间，接通电流控制优先于电力发送线圈电流控制。

此外，电力发送线圈电流控制器440从发送电力控制器430接收电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)，并且在其中电力偏差ΔP小于阈值(该阈值与在发送电力控制器430中使用的阈值相同的值)的范围内执行电力发送线圈电流控制。在其中电力偏差ΔP大的范围内，停止电力发送线圈电流控制，优先执行通过发送电力控制实现的电力遵循。

在该实施例中，已知的通过向控制对象提供振荡信号来搜索控制量极值的极值搜索控制被应用于电力发送线圈电流控制器440。尽管控制的细节将在后面描述，但是电力发送线圈电流控制器440使用已知的极值搜索控制来使发送电力的频率细微地振荡，以便搜索使流过电力发送线圈242的电流Is最小化的最佳频率。电力发送线圈电流控制器440的细节将在下面描述。

频率计算单元450接收接通电流控制器420的控制量Δf1、发送电力控制器430的控制量Δf2、以及电力发送线圈电流控制器440的控制量Δf3。然后，频率计算单元450通过将控制量Δf1-Δf3加在一起来计算频率的总控制量，并且计算频率指令值f，以使频率更改所计算的总控制量。

占空比控制器460基于目标电力Psr与发送电力Ps之间的偏差(电力偏差)来创建逆变器220的输出电压的占空比指令值。例如，占空比控制器460通过使用电力偏差作为输入执行PI控制等来计算控制量，并将这样计算出的控制量设定为占空比指令值。占空比控制器460调整逆变器输出电压的占空比，以使发送电力Ps接近目标电力Psr。

图8到图11示出接通电流控制、发送电力控制和电力发送线圈电流控制的各自的操作区域。图8示出接通电流控制的操作区域。参考图8，水平轴指示发送电力的频率(逆变器220的开关频率)，垂直轴指示逆变器220的输出电压的占空比。

线PL1、PL2中的每一者指示发送电力的等高线。虚线PL1指示的发送电力大于单点划线PL2指示的发送电力。在下面将描述的图8到图12中，线PL1指示目标电力Ps的等高线，线PL2指示比目标电力Psr小阈值(>0)的发送电力的等高线。双点划线IL指示流过电力发送线圈242的电流Is的等高线的一个实例。

在图8中，阴影区域S1是其中逆变器220的输出电流Io的相位超前于逆变器220的输出电压Vo的相位的区域。即，在区域S1中，接通电流It大于0，并且执行接通电流控制。

图9示出在逆变器220启动后直到发送电力Ps达到目标电力Psr为止执行的发送电力控制的操作区域。参考图9，阴影区域S2指示在逆变器220启动后直到目标电力Psr与发送电力Ps之间的电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)变为基本等于0为止执行的发送电力控制的操作区域。

图10示出在逆变器220启动后发送电力Ps一旦达到目标电力Psr之后执行的发送电力控制的操作区域。参考图10，阴影区域S3指示在逆变器220启动后电力偏差ΔP一旦变得基本等于0之后执行的发送电力控制的操作区域。如上所述，在逆变器220启动后发送电力Ps达到目标电力Psr之后，在其中电力偏差ΔP等于或大于阈值(阈值>0)的范围内执行发送电力控制。

在图9和图10的非阴影区域中，不执行基于频率操纵的发送电力控制，而是由占空比控制器460(图7)执行占空比控制；因此，逆变器输出电压的占空比根据电力偏差ΔP而被控制。

图11示出在逆变器220启动后发送电力Ps一旦达到目标电力Psr之后执行的电力发送线圈电流控制的操作区域。参考图11，阴影区域S4指示在逆变器220启动后电力偏差ΔP一旦变得基本等于0之后执行的发送线圈电流控制的操作区域。在图11中，点Pm指示当发送电力Ps的大小等于目标电力Psr(在线PL1上)时流过电力发送线圈242的电流Is最小的最佳操作点。在图11所示的实例中，最佳操作点Pm位于区域S1内，即在接通电流控制的操作区域内；因此，操作点移动到位于区域S1外部并且最接近最佳操作点Pm的位置。

图12示出逆变器220启动后的操作点的移动的一个实例。图12典型地示出其中逆变器220启动时的发送电力的频率(逆变器220的开关频率)等于可调整范围的上限处的频率fb的情况。

紧接在逆变器220启动之后，逆变器输出电压的占空比在基于电力偏差的占空比控制下快速增大。在占空比达到上限(0.5)之后，通过频率操纵实现的发送电力控制，操作点朝着指示目标电力Psr的线PL1移动。在此阶段，执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制这两者，但是执行这两种控制不会产生不利影响，因为在相同方向上(在降低频率的方向上)调整频率。

一旦操作点到达线PL1上的点(电力偏差ΔP基本等于0)，则发送电力控制的操作区域切换到ΔP≥阈值(阈值>0)的范围(图10)；因此，停止发送电力控制。结果，在电力发送线圈电流控制下调整频率，以使操作点朝着最佳操作点Pm移动。由于在电力发送线圈电流控制下调整(降低)频率，并且在占空比控制下，基于电力偏差调整(减小)占空比，因此操作点沿着线PL1移动。

在图12的实例中，示出了最佳操作点Pm位于区域S1内，即位于接通电流控制的操作区域内的情况。如果操作点进入区域S1，则优先于发送电力控制和电力发送线圈电流控制来执行接通电流控制；因此，操作点朝着区域S1的外部移动。结果，操作点落在位于区域S1的边界上的点P1附近。

接下来，将详细描述接通电流控制器420。图13是示出在图7所示的接通电流控制器420中执行的控制例程的流程图。该流程图所示的控制例程以给定的时间间隔或者当在满足特定条件的情况下从主例程要求时执行。

参考图13，电源ECU 250获取逆变器220的输出电压Vo和输出电流Io的各自的检测值(步骤S10)。然后，电源ECU 250基于检测到的输出电压Vo和输出电流Io检测接通电流It(步骤S20)。然后，电源ECU 250判定接通电流It是否大于0(即，是否检测到电流的相位超前)(步骤S30)。

如果判定接通电流It大于0(步骤S30的结果为“是”)，则电源ECU250判定逆变器220启动时的频率(启动频率)是等于可调整范围的下限fa，还是等于可调整范围的上限fb(步骤S40)。

如果判定启动频率为fb(步骤S40的结果为“fb”)，则电源ECU 250输出A(正值)作为频率的控制量Δf1(步骤S50)。这是因为，当从可调整范围的上限fb起沿降低频率的方向调整频率，并且在调整过程中电流相位超前(接通电流It超过0)时，产生具有正值的控制量Δf1以升高频率，从而迅速消除电流的相位超前。

另一方面，如果判定启动频率为fa(步骤S40的结果为“fa”)，则电源ECU 250输出-A(负值)作为频率的控制量Δf1(步骤S60)。这是因为，当从可调整范围的下限fa起沿升高频率的方向调整频率，并且在调整过程中电流相位超前时，产生具有负值的控制量Δf1以降低频率，从而迅速消除电流的相位超前。

如果执行步骤S50或步骤S60，则电源ECU 250将指示正在执行接通电流控制的第一执行中标志设定为ON(开)(步骤S70)。将第一执行中标志设定为ON对应于图7中的从接通电流控制器420向发送电力控制器430和电力发送线圈电流控制器440通知正在执行接通电流控制。

如果在步骤S30判定接通电流It等于或小于0(步骤S30的结果为“否”)，则电源ECU250输出0作为控制量Δf1(步骤S80)。即，不执行接通电流控制。然后，电源ECU 250将第一执行中标志设定为OFF(关)(步骤S90)。

接下来，将详细描述发送电力控制器430。图14是示出在图7所示的发送电力控制器430中执行的控制例程的流程图。该流程图所示的控制例程以给定的时间间隔或者当在满足特定条件的情况下从主例程要求时执行。

参考图14，电源ECU 250判定指示正在执行接通电流控制的第一执行中标志是否为ON(步骤S110)。如果判定第一执行中标志为ON(步骤S110的结果为“是”)，则电源ECU 250输出0作为频率的控制量Δf2(步骤S120)。即，在执行接通电流控制期间，接通电流控制优先于发送电力控制，并且不执行发送电力控制。然后，电源ECU 250将指示正在执行发送电力控制的第二执行中标志设定为OFF(步骤S130)。

如果在步骤S110判定第一执行中标志为OFF(步骤S110的结果为“否”)，即，如果未在执行接通电流控制，则电源ECU 250基于输出电压Vo和输出电流Io的各自的检测值检测发送电力Ps(步骤S140)。然后，电源ECU 250通过从目标电力Psr减去发送电力Ps的检测值来计算发送电力的偏差ΔP(＝Psr-Ps)，并判定电力偏差ΔP是否小于标准值δ(步骤S150)。标准值δ是非常小的值，基于该值判定电力偏差ΔP是否基本等于0。

如果判定电力偏差ΔP小于标准值δ(步骤S150的结果为“是”)，则判定在逆变器220启动后发送电力Ps已经达到目标电力Psr，并且电源ECU 250将电力达到标志设定为ON(步骤S160)。如果在步骤S150判定电力偏差ΔP等于或大于标准值δ(步骤S150的结果为“否”)，则不执行步骤S160。在发送电力Ps一旦达到目标电力Psr之后，即使电力偏差ΔP变得等于或大于标准值δ，电力达到标志也保持处于ON状态，并且当逆变器220停止时，电力达到标志被设定为OFF。

然后，电源ECU 250判定电力达到标志是否为ON(步骤S170)。如果判定电力达到标志为OFF(步骤S170的结果为“否”)，则电源ECU 250执行电力达到前控制(将在后面描述)作为直到发送电力Ps一旦达到目标电力Psr为止执行的控制(步骤S180)。

另一方面，如果在步骤S170判定电力达到标志为ON(步骤S170的结果为“是”)，则电源ECU 250判定指示正在执行电力发送线圈电流控制的第三执行中标志(将在后面描述)是否为ON(步骤S190)。如果判定第三执行中标志为ON(步骤S190的结果为“是”)，则电源ECU250继续到步骤S120，并且输出0作为控制量Δf2。即，在执行电力发送线圈电流控制期间，不执行发送电力控制。

如果在步骤S190判定第三执行中标志为OFF(步骤S190的结果为“否”)，则电源ECU250执行电力达到后控制(将在后面描述)作为在发送电力Ps一旦达到目标电力Ps之后执行的控制(步骤S200)。

图15是示出在图14的步骤S180执行的电力达到前控制的控制例程的流程图。参考图15，电源ECU 250判定电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)是否等于或大于0(步骤S210)。在逆变器220启动后直到发送电力Ps一旦达到目标电力Psr为止(当电力达到标志为OFF时)，发送电力控制的操作区域被设定为ΔP≥0(图9的区域S2)。

如果在步骤S210判定电力偏差ΔP小于0(步骤S210的结果为“否”)，则电源ECU250输出0作为频率的控制量Δf2(步骤S220)。即，判定发送电力Ps已经达到目标电力Psr，并且不执行发送电力控制。然后，电源ECU 250将指示正在执行发送电力控制的第二执行中标志设定为OFF(步骤S260)。

如果在步骤S210判定电力偏差ΔP等于或大于0(步骤S210的结果为“是”)，则电源ECU 250判定逆变器220的启动频率是等于可调整范围的下限fa，还是等于可调整范围的上限fb(步骤S230)。

如果判定启动频率为fb(步骤S230的结果为“fb”)，则电源ECU 250输出-B(负值)作为频率的控制量Δf2(步骤S240)。这是因为，当从可调整范围的上限fb起沿降低频率的方向调整频率时，产生具有负值的控制量Δf2以降低频率，从而使发送电力Ps更接近目标电力Psr。

另一方面，在步骤S230如果启动频率等于fa(步骤S230的结果为“fa”)，则电源ECU250输出B(正值)作为频率的控制量Δf2(步骤S250)。这是因为，当从可调整范围的下限fa起沿升高频率的方向调整频率时，产生具有正值的控制量Δf2以升高频率，从而使发送电力Ps更接近目标电力Psr。

如果执行步骤S240或步骤S250，则电源ECU 250继续到步骤S260，并将第二执行中标志设定为OFF。这是因为，在逆变器220启动后直到发送电力Ps一旦达到目标电力Psr为止，允许执行电力发送线圈电流控制以及发送电力控制。

图16是示出在图14的步骤S200执行的电力达到后控制的控制例程的流程图。参考图16，电源ECU250判定电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)是否等于或大于阈值(阈值>0)(步骤S310)。在逆变器220启动后发送电力Ps一旦达到目标电力Psr之后(当电力达到标志为ON时)，发送电力控制的操作区域被设定为ΔP≥阈值(图10的区域S3)。

如果在步骤S310判定电力偏差ΔP小于阈值(步骤S310的结果为“否”)，则电源ECU250输出0作为频率的控制量Δf2(步骤S320)。即，由于电力偏差ΔP小，因此不执行发送电力控制。然后，电源ECU 250将第二执行中标志设定为OFF(步骤S330)。

如果在步骤S310判定电力偏差ΔP等于或大于阈值(步骤S310的结果为“是”)，则电源ECU 250判定逆变器220的启动频率是等于可调整范围的下限fa，还是等于可调整范围的上限fb(步骤S340)。

如果判定启动频率为fb(步骤S340的结果为“fb”)，则电源ECU 250输出-B(负值)作为频率的控制量Δf2(步骤S350)。另一方面，如果在步骤S340判定启动频率为fa(步骤S340的结果为“fa”)，则电源ECU 250输出B(正值)作为频率的控制量Δf2(步骤S360)。

如果执行步骤S350或步骤S360，则电源ECU 250将第二执行中标志设定为ON(步骤S370)。将第二执行中标志设定为ON对应于图7中的从发送电力控制器430向电力发送线圈电流控制器440通知正在执行发送电力控制。

接下来，将详细描述电力发送线圈电流控制器440。图17是示出在图7所示的电力发送线圈电流控制器440中执行的控制例程的流程图。该流程图所示的控制例程以给定的时间间隔或者当在满足特定条件的情况下从主例程要求时执行。

参考图17，电源ECU 250判定指示正在执行接通电流控制的第一执行中标志是否为ON(步骤S410)。如果判定第一执行中标志为ON(步骤S410的结果为“是”)，则电源ECU 250输出0作为频率的控制量Δf3(步骤S420)。即，在执行接通电流控制期间，接通电流控制优先于电力发送线圈电流控制，并且不执行电力发送线圈电流控制。然后，电源ECU 250将指示正在执行电力发送线圈电流控制的第三执行中标志设定为OFF(步骤S430)。

如果在步骤S110判定第一执行中标志为OFF(步骤S410的结果为“否”)，即，如果判定未在执行接通电流控制，则电源ECU 250判定电力达到标志是否为ON(步骤S440)。如果判定电力达到标志为OFF(步骤S440的结果为“否”)，则不执行后续步骤S450-S470，并且电源ECU 250继续到步骤S480(将在后面描述)。

如果在步骤S440判定电力达到标志为ON(步骤S440的结果为“是”)，则电源ECU250判定指示正在执行发送电力控制的第二执行中标志是否为ON(步骤S450)。如果判定第二执行中标志为ON(步骤S450的结果为“是”)，则电源ECU250继续到步骤S420，并且输出0作为频率的控制量Δf3。即，在执行发送电力控制期间，不执行电力发送线圈电流控制。

如果在步骤S450判定第二执行中标志为OFF(步骤S450的结果为“否”)，则电源ECU250获取目标电力Psr与发送电力Ps之间的电力偏差ΔP(＝Psr-Ps)(步骤S460)。然后，电源ECU 250判定电力偏差ΔP是否小于阈值(阈值>0)(步骤S470)。该阈值是与图16所示的步骤S310中使用的阈值相同的值。

如果在步骤S470判定电力偏差ΔP等于或大于阈值(步骤S470的结果为“否”)，则电源ECU 250继续到步骤S420，并且输出0作为频率的控制量Δf3。即，不执行电力发送线圈电流控制。另一方面，如果在步骤S470判定电力偏差ΔP小于阈值(步骤S470的结果为“是”)，则电源ECU 250获取流过电力发送线圈242的电流Is的检测值(步骤S480)。然后，电源ECU 250执行电力发送线圈电流控制(步骤S490)。电力发送线圈电流控制将在下面详细地描述。

如果执行电力发送线圈电流控制，则电源ECU250将指示正在执行电力发送线圈电流控制的第三执行中标志设定为ON(步骤S500)。将第三执行中标志设定为ON对应于图7中的从电力发送线圈电流控制器440向发送电力控制器430通知正在执行电力发送线圈电流控制。

图18是在图17的步骤S490执行的电力发送线圈电流控制的控制框图。该操作由图7所示的电力发送线圈电流控制器440执行。参考图18，电力发送线圈电流控制器440包括振荡信号产生单元441、高通滤波器(HPF)442、乘法单元443、低通滤波器(LPF)444、控制器445和加法单元446。上述极值搜索控制通过这些部件实现。

振荡信号产生单元441产生具有足够小振幅和较低频率的振荡信号。在极值搜索控制中，通过使用上述振荡信号，监视发送电力的频率向最佳频率(使流过电力发送线圈242的电流Is最小化的频率)的偏移。

HPF 442接收流过电力发送线圈242的电流Is的检测值，并且输出其中电流Is的直流分量被去除的信号。当发送电力的频率基于振荡信号产生单元441产生的振荡信号振荡时，HPF 442用于提取电流Is的斜率(导数)。

乘法单元443将从HPF 442产生的信号(电流Is的导数)乘以由振荡信号产生单元441产生的振荡信号，以计算振荡信号与电流Is之间的相关系数。相关系数指示在频率变化时的电流Is的增大或减小的方向。

LPF 444提取由乘法单元443计算的相关系数的直流分量。LPF 444的输出指示其中频率向最佳频率偏移的频率控制方向(增大/减小方向)。LPF 444可以被省略。

控制器445基于LPF 444的输出计算用于使频率向最佳频率偏移的频率控制量。例如，控制器445通过使用LPF 444的输出信号作为其输入执行I控制(积分控制)来计算频率控制量。

加法单元446将由振荡信号产生单元441产生的振荡信号加到控制器445的输出上，并将其计算值设定为频率的最终控制量Δf3。上述控制结构使得可以搜索使流过电力发送线圈242的电流Is最小化的最佳频率，并且计算用于最小化电流Is的控制量Δf3。

如上所述，在该实施例中，在接通电流It变得大于0时执行的接通电流控制的执行期间，不执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制，以及在不执行接通电流控制时允许执行发送电力控制和电力发送线圈电流控制。即，优先于发送电力控制和电力发送线圈电流控制执行接通电流控制。因此，通过该实施例，能够通过接通电流控制可靠地实现部件保护(逆变器220的保护)。

此外，在该实施例中，在逆变器220启动后发送电力一旦达到目标之后，在不执行接通电流控制而执行发送电力控制时，不执行电力发送线圈电流控制，以及在不执行接通电流控制而执行电力发送线圈电流控制时，不执行发送电力控制。因此，通过该实施例，在执行发送电力控制期间，可以防止电力发送线圈电流控制对发送电力控制产生不利影响。另外，在电力发送线圈电流控制的执行期间，可以防止发送电力控制对电力发送线圈电流控制产生不利影响。

进一步地，在该实施例中，在逆变器220启动后发送电力一旦达到目标之后，在不执行接通电流控制，并且发送电力的目标与检测值之间的差值(电力偏差)ΔP等于或大于阈值(阈值>0)时，执行发送电力控制，以及在不执行接通电流控制，并且电力偏差ΔP小于阈值时，执行电力发送线圈电流控制。因此，当电力偏差ΔP大时，优先于电力发送线圈电流控制执行发送电力控制，从而可以通过发送电力控制确保电力遵循能力。另一方面，当电力偏差ΔP小时，优先于发送电力控制执行电力发送线圈电流控制，从而可以通过电力发送线圈电流控制提高电力传输效率。

尽管在上述实施例中，在接通电流It大于0时执行接通电流控制，但是执行接通电流控制所基于的阈值不一定精确地等于0。例如，可以在以下程度范围内允许输出电流I的相位超前于输出电压Vo的相位：即，相位超前不会导致逆变器220(回扫二极管D3)被损坏，而且可以将执行接通电流控制所基于的阈值设定为小的正值。在另一方法中，执行接通电流控制所基于的阈值可以是设有裕度的负值，从而尽可能地防止正接通电流It流动。

在上面的描述中，电源ECU 250对应于根据本发明的“电子控制单元”的一个实例。此外，接通电流控制对应于根据本发明的“第一控制”的一个实例，接通电流控制器420对应于根据本发明的“第一控制器”的一个实例。

此外，发送电力控制对应于根据本发明的“第二控制”的一个实例，发送电力控制器430对应于根据本发明的“第二控制器”的一个实例。此外，电力发送线圈电流控制对应于根据本发明的“第三控制”的一个实例，电力发送线圈电流控制器440对应于根据本发明的“第三控制器”的一个实例。

此处公开的实施例应当被认为是示例性的，而非在所有方面进行限制。本发明的范围由所附权利要求书，而非上述实施例的描述指示或定义，并且旨在包括位于权利要求及其等同物的范围内的所有变化。

Claims (4)

1.一种电力发送装置，包括：

电力发送线圈，其被配置为以非接触的方式将电力发送到电力接收装置；

逆变器，其是电压逆变器，该逆变器被配置为产生交流的发送电力，并将所述发送电力提供给所述电力发送线圈；以及

电子控制单元，其被配置为：

(i)控制所述逆变器，以调整所述发送电力的频率，以及

(ii)在执行第一控制期间禁止执行第二控制和第三控制，并且在不执行所述第一控制时执行所述第二控制或所述第三控制中的至少一者，

所述第一控制在所述逆变器的输出电流的相位超前于所述逆变器的输出电压的相位的情况下，在使所述输出电流的相位延迟的方向上调整所述频率，

所述第二控制调整所述频率，以使所述发送电力的大小接近所述发送电力的目标，以及

所述第三控制调整所述频率，以使流过所述电力发送线圈的电流在维持所述发送电力的条件下最小化。

2.根据权利要求1所述的电力发送装置，其中

所述电子控制单元被配置为，在所述逆变器启动后所述发送电力一旦达到所述发送电力的目标之后，则在不执行所述第一控制时，在执行所述第二控制期间不执行所述第三控制，以及在执行所述第三控制期间不执行所述第二控制。

3.根据权利要求2所述的电力发送装置，其中

所述电子控制单元被配置为，在所述逆变器启动后所述发送电力一旦达到所述发送电力的目标之后，则在不执行所述第一控制时，在所述发送电力的目标与所述发送电力的检测值之间的差值等于或大于阈值的情况下执行所述第二控制，以及在所述差值小于所述阈值的情况下执行所述第三控制。

4.一种电力传输系统，包括：

电力发送装置；以及

电力接收装置，其被配置为以非接触的方式从所述电力发送装置接收电力，其中：

所述电力发送装置包括电力发送线圈、逆变器和电子控制单元；

所述电力发送线圈被配置为以非接触的方式将电力发送到所述电力接收装置；

所述逆变器是电压逆变器，并且被配置为产生交流的发送电力，并将所述发送电力提供给所述电力发送线圈；以及

所述电子控制单元被配置为：

(i)控制所述逆变器，以调整所述发送电力的频率，以及

(ii)在执行第一控制期间禁止执行第二控制和第三控制，并且在不执行所述第一控制时执行所述第二控制或所述第三控制中的至少一者，

所述第一控制在所述逆变器的输出电流的相位超前于所述逆变器的输出电压的相位的情况下，在使所述输出电流的相位延迟的方向上调整所述频率，

所述第二控制调整所述频率，以使所述发送电力的大小接近所述发送电力的目标，以及

所述第三控制调整所述频率，以使流过所述电力发送线圈的电流在维持所述发送电力的条件下最小化。