DE112013004469B4 - Fahrzeug und berührungsloses Leistungszufuhrsystem - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug (100), das berührungslos elektrische Leistung aus einer Leistungssendevorrichtung (200) empfängt, deren Impedanz durch eine erste Impedanzjustierungseinheit (260) justierbar ist, wobei das Fahrzeug (100) aufweist:eine Leistungsempfangseinheit (110; 110A), die konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Leistungssendevorrichtung (200) berührungslos zu empfangen,eine elektrische Speichervorrichtung (190), die konfiguriert ist, elektrische Leistung zu speichern, die von der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) empfangen wird, undeine Steuerungseinheit (300), die konfiguriert ist, einen Ladevorgang der elektrischen Speichervorrichtung (190) zu steuern, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, einen Befehl zum Justieren der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) zu der Leistungssendevorrichtung (200) zu senden, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, eine Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf einem Leistungsübertragungswirkungsgrad zwischen der Leistungssendevorrichtung (200) und der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) einzustellen, während die elektrische Speichervorrichtung (190) geladen wird,wobei das Fahrzeug (100) weiterhineine Erfassungseinheit (155) aufweist, die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen, wobeidie Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf dem durch die Erfassungseinheit erfassten Abstand einzustellen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug und ein berührungsloses Leistungszufuhrsystem und genauer eine Technik zur Verbesserung eines Leistungsübertragungswirkungsgrads in einem berührungslosen Leistungszufuhrsystem.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • In den letzten Jahren hat eine berührungslose drahtlose Leistungsübertragung, die keine Leistungsleitung (Stromleitung) oder ein Leistungsübertragungskabel verwendet, Aufmerksamkeit erregt, und es wurde vorgeschlagen, dass die berührungslose Leistungsübertragung bei einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder dergleichen angewandt wird, bei denen eine fahrzeugeigene elektrische Speichervorrichtung durch eine Leistungszufuhr von außerhalb des Fahrzeugs (die nachstehend auch als „externe Leistungszufuhr“ bezeichnet ist) ladbar ist.
  • In einem derartigen berührungslosen Leistungszufuhrsystem ist es zur Verbesserung des Leistungsübertragungswirkungsgrads wichtig, die Impedanz zwischen einer Leistungssendeseite und einer Leistungsempfangsseite anzupassen.
  • Die JP 2012 - 034 494 A offenbart eine derartige Konfiguration, dass in einem System, das in der Lage ist, berührungslos elektrische Leistung zuzuführen, eine Impedanzanpassungseinheit, die zwischen einer Leitungserzeugungseinheit und einem elektrischen Leistungszufuhrpunkt in einer Leistungszufuhrvorrichtung vorgesehen ist, und eine Impedanzanpassungseinheit vorgesehen sind, die zwischen einem Leistungsempfangselement und einer Last in einer Leistungsempfangsvorrichtung vorgesehen ist.
  • Die WO 2012 / 111 085 A1 (die der US 2013 / 313 893 A1 entspricht) offenbart ein berührungsloses Leistungsempfangsgerät in einem Fahrzeug. Dabei justiert ein variabler Kondensator eine Resonanzfrequenz einer sekundären Eigenresonanzspule, und justiert eine Impedanzanpassungseinheit eine Eingangsimpedanz eines Resonanzsystems.
  • Die US 2012 / 187 771 A1 offenbart ein resonantes Leistungszufuhrsystem, bei dem zwischen einer Leistungszufuhrvorrichtung und einer Leistungsempfangsvorrichtung eine Anordnung zum Justieren der Anpassungsbedingungen sowohl an die Leistungsempfangsvorrichtung als auch an die Leistungszufuhrvorrichtung hinzugefügt ist. Insbesondere sind sowohl in der Leistungsempfangsvorrichtung auch als der Leistungszufuhrvorrichtung ein Sende-/Empfangsschaltkreis und ein Anpassungsschaltkreis vorgesehen, und werden drahtlose Signale zum Einstellen des Anpassungsschaltkreises über eine Resonanzspule gesendet und empfangen.
  • Die US 2012/ 0 149 307 A1 offenbart ein drahtloses Leistungsübertragungssystem mit einem Empfänger und einem Sender. Der Sender weist eine Leistungssendeeinheit, die Leistung sendet, eine Leistungsanpassungseinheit, die die zu sendende Leistung anpasst, und eine Kommunikationseinheit auf. Der Empfänger weist eine Leistungsempfangseinheit, die Leistung empfängt, eine Leistungserfassungseinheit, die die empfangene Leistung erfasst, eine Leistungsspeichereinheit, die die empfangene Leistung speichert, und eine Kommunikationseinheit auf. Die zu sendende Leistung wird auf Basis des Leistungsübertragungswirkungsgrads und des verbleibenden Energiespeicherniveaus angepasst, wobei der Leistungsübertragungswirkungsgrad das Verhältnis zwischen der gesendeten Leistung und der empfangenen Leistung ist.
  • In einem berührungslosen Leistungszufuhrsystem, das berührungslos elektrische Leistung von einer Leistungssendevorrichtung zu einem Fahrzeug sendet, kann der Leistungsübertragungswirkungsgrad in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen einer Leistungssendeeinheit in der Leistungssendevorrichtung und einer Leistungsempfangseinheit in dem Fahrzeug variieren. Die Variation im Abstand umfasst eine Fahrzeughöhe, die ein vertikaler Abstand zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit ist, und eine Positionsabweichung, die ein horizontaler Abstand zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit ist.
  • Falls beispielsweise ein Insasse das Fahrzeug besteigt oder das Fahrzeug verlässt oder Gepäck in einem Kofferraum geladen oder aus dem Kofferraum entladen wird, während der Leistungssendevorgang von der Leistungssendevorrichtung zu der Leistungsempfangsvorrichtung (Fahrzeug) ausgeführt wird, variiert die Fahrzeughöhe dementsprechend, so dass die Eingangsimpedanz der Leistungssendeeinheit fluktuieren kann und sich der Leistungsübertragungswirkungsgrad verringern kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung stellt ein berührungsloses Leistungszufuhrsystem, das in der Lage ist, eine Verringerung in dem Leistungsübertragungswirkungsgrad zu verhindern, und ein Fahrzeug bereit, dass das berührungslose Leistungszufuhrsystem zusammen mit einer Leistungssendevorrichtung bildet.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist, durch ein berührungsloses Leistungszufuhrsystem, wie es in Patentanspruch 6 angegeben ist, und durch eine Steuerungseinheit gelöst, wie sie in Patentanspruch 10 angegeben ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Verringerung des Leistungsübertragungswirkungsgrads in dem an dem Fahrzeug gebildeten berührungslosen Leistungszufuhrsystem zu verhindern, das die Leistungsempfangseinheit und die Leistungssendevorrichtung aufweist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung von Ausführungsbeispielen der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
    • 1 eine Gesamtkonfigurationsdarstellung eines Fahrzeugleistungszufuhrsystems (d.h. eines berührungslosen Leistungszufuhrsystems) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
    • 2 eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration jedes Anpassungsumformers gemäß 1 veranschaulicht,
    • 3 eine Gesamtkonfigurationsdarstellung eines Fahrzeugleistungszufuhrsystems gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel zu dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
    • 4 ein Äquivalentschaltbild während der Leistungsübertragung von einer Leistungssendevorrichtung zu einem Fahrzeug in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
    • 5 eine Darstellung zeigt, die ein Simulationsmodell eines Leistungsübertragungsystems veranschaulicht,
    • 6 einen Graphen zeigt, der die Korrelation zwischen einer Differenz zwischen der Eigenfrequenz einer Leistungssendeeinheit und der Eigenfrequenz einer Leistungsempfangseinheit in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem und einem Leistungsübertragungswirkungsgrad veranschaulicht,
    • 7 einen Graphen zeigt, der die Korrelation zwischen einem Leistungsübertragungswirkungsgrad zu der Zeit, wenn ein Luftspalt variiert wird, und der Frequenz eines Stroms, der der Leistungssendeeinheit zugeführt wird, in einem Zustand veranschaulicht, in dem die Eigenfrequenz in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem fixiert ist,
    • 8 einen Graphen zeigt, der die Korrelation zwischen einem Abstand von einer Stromquelle (Magnetstromquelle) und der Stärke eines elektromagnetischen Felds in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem veranschaulicht,
    • 9 einen Graphen zur Veranschaulichung der Korrelation zwischen einem Leistungsübertragungswirkungsgrad und einer Fahrzeughöhe in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem zeigt,
    • 10 einen Graphen zur Veranschaulichung der Korrelation zwischen einem Leistungsübertragungswirkungsgrad und einer Positionsabweichung in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem zeigt,
    • 11 einen Graphen zur Veranschaulichung eines Beispiels für die Korrelation zwischen einem Ladezustand einer elektrischen Speichervorrichtung und einer elektrischen Ladeleistung in dem Fahrzeugleistungssystem zeigt,
    • 12 einen Graphen zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Variation in dem Leistungsübertragungswirkungsgrad mit einer Variation in dem leistungsempfangsseitigen Lastwiderstand in dem Fahrzeugleistungszufuhrsystem zeigt,
    • 13 eine Tabelle zeigt, die ein Beispiel für ein Kennfeld zur Einstellung der Impedanz des Anpassungsumformers an der Leistungssendevorrichtung gemäß dem Anpassungsumformers an der Leistungssendevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
    • 14 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Impedanzjustierungssteuerung zeigt, die durch eine Fahrzeug-ECU ausgeführt wird, bevor die elektrische Speichervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel geladen wird, und
    • 15 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Impedanzjustierungsteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt, die durch die Fahrzeug-ECU ausgeführt wird, während die elektrische Speichervorrichtung geladen wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen oder entsprechenden Komponenten in den Zeichnungen, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
  • Nachstehend ist die Konfiguration eines berührungslosen (kontaktlosen) Leistungszufuhrsystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 zeigt eine Gesamtkonfigurationsdarstellung eines Fahrzeugleistungszufuhrsystems (d.h. eines berührungslosen Leistungszufuhrsystems) 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeugleistungszufuhrsystem 10 weist ein Fahrzeug 100 und eine Leistungssendevorrichtung 200 auf. Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Leistungssendevorrichtung 200 eine Leistungszufuhrvorrichtung 210 und eine Leistungssendeeinheit 220 auf. Die Leistungszufuhrvorrichtung 210 erzeugt eine Wechselstromleistung mit einer vorbestimmten Frequenz. Beispielsweise erzeugt die Leistungszufuhrvorrichtung 210 eine HochfrequenzWechselstromleistung bei Empfang von elektrischer Leistung aus einer Netzstromversorgung 400 und führt die erzeugte Wechselstromleistung der Leistungssendeeinheit 220. Dann gibt die Leistungssendeeinheit 220 berührungslos elektrische Leistung an eine Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 (die nachstehend beschrieben ist) über ein elektromagnetisches Feld ab, das um die Leistungssendeeinheit 220 erzeugt wird.
  • Die Leistungszufuhrvorrichtung 210 weist weiterhin eine Kommunikationseinheit 230, eine Leistungdsende-ECU 240, eine Leistungszufuhreinheit 250 und einen Anpassungsumformer 260 auf. Die Leistungssende-ECU 240 dient als eine Steuerungseinheit. Die Leistungssendeeinheit 220 weist eine Resonanzspule 221, einen Kondensator 222 und eine elektromagnetische Induktionsspule 223 auf.
  • Die Leistungszufuhreinheit 250 wird durch ein Steuerungssignal MOD aus der Leistungssende-ECU 240 gesteuert und wandelt elektrische Leistung, die aus einer Wechselstrom-Leistungsversorgung wie der Netzstromversorgung 400 empfangen wird, in eine elektrisch Hochfrequenzleistung um. Dann führt die Leistungszufuhreinheit 250 die umgewandelte elektrische Hochfrequenzleistung der elektromagnetischen Induktionsspule 223 über den Anpassungsumformer 260 zu.
  • Die Leistungszufuhreinheit 250 gibt eine Leistungssendespannung Vtr, die durch einen (nicht gezeigten) Spannungssensor erfasst wird, und einen Leistungssendestrom Itr, der durch einen (nicht gezeigten) Stromsensor erfasst wird, zu der Leistungssende-ECU 240 aus.
  • Der Anpassungsumformer 260 wird zum Justieren der Eingangsimpedanz der Leistungssendeeinheit 202 verwendet, und ist typischerweise derart konfiguriert, dass er eine Drosselspule L und einen Kondensator C aufweist, wie es in 2 gezeigt ist. Die Konfiguration des Anpassungsumformers 260 ist nicht auf die in 2 gezeigte begrenzt, solang wie die Impedanz justierbar ist.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Anpassungsumformer 260 eine Vielzahl von Schaltungen auf, wie es in 2 gezeigt ist, die jeweils unterschiedliche Kombinationen von Drosselspule und Kondensator aufweisen, und ist konfiguriert, zwischen diesen Schaltungen umzuschalten.
  • Die elektromagnetische Induktionsspule 223 ist in der Lage, magnetisch mit der Resonanzspule 221 durch elektromagnetische Induktion gekoppelt zu werden. Die elektromagnetische Induktionsspule 223 sendet eine elektrische Hochfrequenzleistung, die aus der Leistungszufuhreinheit 250 zugeführt wird, durch elektromagnetische Induktion zu der Resonanzspule 221.
  • Die Resonanzspule 221 überträgt berührungslos elektrische Leistung, die aus der elektromagnetischen Induktionsspule 223 gesendet wird, zu einer Resonanzspule 111, die in der Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 enthalten ist.
  • Die Leistungsübertragung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 ist später unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
  • Die Kommunikationseinheit 230 ist eine Kommunikationsschnittstelle zur Ausführung einer drahtlosen Kommunikation zwischen der Leistungssendevorrichtung 200 und dem Fahrzeug 100. Die Kommunikationseinheit 230 tauscht Informationen INFO mit der Kommunikationseinheit 160 aus. Die Kommunikationseinheit 230 empfängt Fahrzeuginformationen und ein Signal oder dergleichen für Anweisungen zum Starten oder Stoppen der Übertragung von elektrischer Leistung, die von der Kommunikationseinheit 160 des Fahrzeug 100 gesendet werden, und gibt die empfangenen Informationen zu der Leistungssende-ECU 240 aus. Die Kommunikationseinheit 230 sendet Informationen bezüglich der Leistungssendespannung Vtr, des Leistungssendestroms Itr und dergleichen, die aus der Leistungssende-ECU 240 eingegeben werden, zu dem Fahrzeug 100.
  • Die Leistungssende-ECU 240 weist eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), eine Speichervorrichtung und einen Eingangs-/Ausgangs-Puffer auf (die in 1 nicht gezeigt sind). Die Leistungssende-ECU 240 empfängt Signale aus Sensoren oder dergleichen und gibt Steuerungssignale zu verschiedenen Vorrichtungen aus, um dadurch verschiedene Vorrichtungen in der Leistungszufuhrvorrichtung 210 zu steuern. Die Steuerung des Fahrzeugs 100 und der Vorrichtungen ist nicht nur auf die Verarbeitung durch Software begrenzt, sondern kann ebenfalls durch spezielle Hardware (elektronische Schaltung) verarbeitet werden.
  • Das Fahrzeug 100 weist die Leistungsempfangseinheit 110, einen Anpassungsumformer 170, einen Gleichrichter 180, eine Spannungserfassungseinheit 181, ein Laderelais (CHR) 185, eine elektrische Speichervorrichtung 190, ein Systemhauptrelais (SMR) 115, eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 120, einen Motorgenerator 130, ein Leistungsübertragungsgetriebe 140, Antriebsräder 150, eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinheit (ECU) 300, die als die Steuerungseinheit dient, die Kommunikationseinheit 160, einen Spannungssensor 195 und einen Stromsensor 196 auf. Die Leistungsempfangseinheit 110 weist die Resonanzspule 111, einen Kondensator 112 und eine elektromagnetische Induktionsspule 113 auf.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug als das Fahrzeug 100 beschrieben; jedoch ist die Konfiguration des Fahrzeugs 100 nicht auf das Elektrofahrzeug begrenzt, solange wie das Fahrzeug in der Lage ist, unter Verwendung von in der elektrischen Speichervorrichtung gespeicherter elektrischer Leistung zu fahren. Ein anderes Beispiel für das Fahrzeug 100 umfasst ein Hybridfahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, ein Brennstoffzellenfahrzeug, das mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet ist, und dergleichen.
  • Die Resonanzspule 111 empfängt berührungslos elektrische Leistung aus der Resonanzspule 221, die in der Leistungssendevorrichtung 200 enthalten ist. Die elektromagnetische Induktionsspule 113 kann magnetisch mit der Resonanzspule 111 durch elektromagnetische Induktion gekoppelt werden. Die elektromagnetische Induktionsspule 113 extrahiert elektrische Leistung, die von der Resonanzspule 111 empfangen wird, durch elektromagnetische Induktion und gibt die extrahierte elektrische Leistung über den Anpassungsumformer 170 an den Umrichter 180 ab.
  • Der Anpassungsumformer 170 wird zum Justieren der Eingangsimpedanz einer Last verwendet, der die von der Resonanzspule 111 empfangene elektrische Leistung zugeführt wird, und weist beispielsweise die Konfiguration auf, wie sie in 2 gezeigt ist, wie in dem Fall des leistungssendeseitigen Anpassungsumformers 260.
  • Der Gleichrichter 180 richtet Wechselstromleistung, die aus der elektromagnetischen Induktionsspule 113 über den Anpassungsumformer 120 empfangen worden ist, gleich und gibt die gleichgerichtete Gleichstromleistung an die elektrische Speichervorrichtung 190 ab. Der Gleichrichter 180 kann beispielsweise derart gebildet sein, dass er eine Diodenbrücke und einen Glättungskondensator aufweist (die beide nicht gezeigt sind). Der Gleichrichter 180 kann ein sogenannter Schaltregler sein, der Wechselstrom unter Verwendung einer Schaltsteuerung gleichrichtet. Wenn der Gleichrichter 180 in der Leistungsempfangseinheit 110 enthalten ist, ist zur Vermeidung eines fehlerhaften Betriebs oder dergleichen der Schaltelemente aufgrund eines erzeugten elektromagnetischen Feldes der Gleichrichter 180 vorzugsweise ein statischer Gleichrichter wie eine Diodenbrücke.
  • Die Spannungserfassungseinheit 181 ist beispielsweise derart konfiguriert, dass sie einen Schalter und einen Spannungssensor, die in Reihe geschaltet sind, aufweist, und erfasst eine Spannung VC zwischen Stromleitungen, die den Gleichrichter 180 mit der elektrischen Speichervorrichtung 190 verbindet.
  • Das Laderelais (CHR) 185 ist elektrisch mit dem Gleichrichter 180 und der elektrischen Speichervorrichtung 190 verbunden. Das Laderelais (CHR) 185 wird durch ein Steuerungssignal SE2 aus der Fahrzeug-ECU 300 gesteuert und schaltet zwischen Zufuhr und Unterbrechung von elektrischer Leistung aus dem Gleichrichter 180 zu der elektrischen Speichervorrichtung 190.
  • Die elektrische Speichervorrichtung 190 ist ein elektrisches Leistungsspeicherelement, das konfiguriert ist, ladbar und entladbar zu sein. Die elektrische Speichervorrichtung 190 ist beispielsweise aus einer Sekundärbatterie wie einer Lithiumionenbatterie, einer Nickelmetallhydridbatterie und einer Bleisäurebatterie oder einem elektrischen Speicherelement wie einem elektrischen Doppelschichtkondensator aufgebaut.
  • Die elektrische Speichervorrichtung 190 ist mit dem Gleichrichter 180 über das Laderelais (CHR) 185 verbunden. Die elektrische Speichervorrichtung 190 speichert elektrische Leistung, die von der Leistungsempfangseinheit 110 empfangen wird und durch den Gleichrichter 180 gleichgerichtet wird. Zusätzlich ist die elektrische Speichervorrichtung 190 ebenfalls mit der PCU 120 über das Systemhauptrelais (SMR) 115 verbunden. Die elektrische Speichervorrichtung 190 führt der PCU 120 elektrische Leistung zur Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft zu. Weiterhin speichert die elektrische Speichervorrichtung 190 elektrische Leistung, die von dem Motorgenerator 130 erzeugt wird. Die Ausgangsspannung der elektrischen Speichervorrichtung 190 beträgt beispielsweise etwa 200 Volt.
  • Ein Spannungssensor und ein Stromsensor (die beide nicht gezeigt sind) sind für die elektrische Speichervorrichtung 190 vorgesehen. Der Spannungssensor wird zur Erfassung der Spannung VB der elektrischen Speichervorrichtung 190 verwendet. Der Stromsensor wird zur Erfassung eines Stroms IB verwendet, der der elektrischen Speichervorrichtung 190 zugeführt wird oder von der elektrischen Speichervorrichtung 190 ausgegeben wird. Diese erfassten Werte werden zu der Fahrzeug-ECU 300 ausgegeben. Die Fahrzeug-ECU 300 berechnet den Ladezustand (der auch als „SOC“ bezeichnet ist) der elektrischen Speichervorrichtung 190 auf der Grundlage der Spannung VB und des Stroms IB.
  • Das Systemhauptrelais (SMR) 115 ist elektrisch zwischen der elektrischen Speichervorrichtung 190 und der PCU 120 geschaltet. Dann wird das Systemhauptrelais (SMR) 115 durch ein Steuerungssignal SE1 aus der Fahrzeug-ECU 300 gesteuert und schaltet zwischen Zufuhr und Unterbrechung von elektrischer Leistung, die zwischen der elektrischen Speichervorrichtung 190 und der PCU 120 ausgetauscht wird.
  • Die PCU 120 weist einen Wandler und einen Umrichter auf (die beide nicht gezeigt sind). Der Wandler wird durch ein Steuerungssignal PWC aus der Fahrzeug-ECU 300 gesteuert und wandelt Spannung aus der elektrischen Speichervorrichtung 190 um. Der Umrichter wird durch ein Steuerungssignal PWI aus der Fahrzeug-ECU 300 gesteuert und treibt den Motorgenerator 130 unter Verwendung von elektrischer Leistung an, die durch den Wandler umgewandelt wird.
  • Der Motorgenerator 130 ist eine elektrische drehende Wechselstrommaschine und ist beispielsweise ein Permanentmagnet-Synchronmotor, der einen Rotor aufweist, in dem ein Permanentmagnet eingebettet ist.
  • Das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 130 wird auf die Antriebsräder 150 über das Leistungsübertragungsgetriebe 140 übertragen. Das Fahrzeug 100 fährt unter Verwendung des übertragenen Drehmoments. Der Motorgenerator 130 ist in der Lage, elektrische Leistung unter Verwendung der Drehkraft der Antriebsräder 150 während eines regenerativen Bremsbetriebs des Fahrzeugs 100 zu erzeugen. Dann wird die erzeugte elektrische Leistung durch die PCU 120 in elektrische Ladeleistung zum Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 umgewandelt.
  • Zusätzlich werden in einem Hybridfahrzeug, das mit einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine zusätzlich zu dem Motorgenerator 130 ausgerüstet ist, die Brennkraftmaschine und der Motorgenerator 130 gemeinsam betrieben, um eine erforderliche Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen. In diesem Fall kann die elektrische Speichervorrichtung 190 mit elektrischer Leistung geladen werden, die durch die Drehung der Brennkraftmaschine erzeugt wird.
  • Die Kommunikationseinheit 160 ist eine Kommunikationsschnittstelle zur Ausführung einer drahtlosen Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 100 und der Leistungssendevorrichtung 200. Die Kommunikationseinheit 160 tauscht Informationen INFO mit der Kommunikationseinheit 230 der Leistungssendevorrichtung 200 aus. Die Informationen INFO, die von der Kommunikationseinheit 160 zu der Leistungssendevorrichtung 200 ausgegeben werden, weisen Fahrzeuginformationen aus der Fahrzeug-ECU 300, ein Signal für Anweisungen zum Starten oder Stoppen des Sendens von elektrischer Leistung, einen Befehl zum Umschalten des Anpassungsumformers 260 der Leistungssendevorrichtung 200 und dergleichen auf.
  • Die Fahrzeug-ECU 300 weist eine CPU, eine Speichereinheit und einen Eingangs-/Ausgangs-Puffer auf, die in 1 alle nicht gezeigt sind. Die Fahrzeug-ECU 300 empfängt Signale aus den Sensoren und dergleichen, gibt Steuerungssignale zu den Vorrichtungen aus und steuert die Vorrichtungen in dem Fahrzeug 100. Die Steuerung über das Fahrzeug 100 und die Vorrichtungen ist nicht auf Verarbeitung durch Software begrenzt, sondern kann ebenfalls durch spezielle Hardware (elektronische Schaltung) verarbeitet werden.
  • Ein Fahrzeughöhensensor 155 ist beispielsweise an einer unteren Oberfläche eines Bodenblechs des Fahrzeugs 100 vorgesehen. Der Fahrzeughöhensensor 155 erfasst einen Abstand zwischen dem Bodenblech und einer Bodenoberfläche (Grundoberfläche), das heißt, einen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und einer Grundoberfläche, und gibt einen erfassten Wert HGT zu der Fahrzeug-ECU 300 aus.
  • Der Spannungssensor 195 ist parallel zu der elektromagnetischen Induktionsspule 113 geschaltet und erfasst eine Leistungsempfangsspannung Vre, die durch die Leistungsempfangseinheit 110 empfangen wird. Der Stromsensor 196 ist in einer Stromleitung vorgesehen, die die elektromagnetische Induktionsspule 113 mit dem Anpassungsumformer 170 verbindet, und erfasst einen Leistungsempfangsstrom Ire. Der erfasste Wert der Leistungsempfangsspannung Vre und der erfasste Wert des Leistungsempfangsstroms Ire werden zu der Fahrzeug-ECU 300 gesendet und werden beispielsweise zur Berechnung eines Leistungsübertragungswirkungsgrads verwendet.
  • Die Fahrzeug-ECU 300 erfasst eine horizontale Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 auf der Grundlage der Spannung VC zu der Zeit, wenn elektrische Leistung aus der Leistungssendevorrichtung 200 empfangen wird.
  • Gemäß 1 weisen die Leistungsempfangseinheit 110 und die Leistungssendeeinheit 220 jeweils die elektromagnetischen Induktionsspulen 113, 223 auf; stattdessen kann, wie in dem Fall einer Leistungsempfangseinheit 110A und einer Leistungssendeeinheit 220A in einem in 3 gezeigten Fahrzeugleistungszufuhrsystem 10A, keine elektromagnetische Induktionsspule vorgesehen sein. In diesem Fall ist in der Leistungssendeeinheit 220A eine Resonanzspule 221A mit der Leistungsversorgung 250 über den Anpassungsumformer 260 verbunden, und ist in der Leistungsempfangseinheit 110 eine Resonanzspule 111A mit dem Gleichrichter 180 über den Anpassungsumformer 170 verbunden.
  • Als eine Impedanzjustierungseinrichtung in dem Fahrzeug kann, wie es in 3 gezeigt ist, ein Gleichspannungswandler 170A, der eine durch den Gleichrichter 180 gleichgerichtete Gleichspannung umwandelt, statt des in 1 gezeigten Anpassungsumformers 170 vorgesehen sein.
  • Nachstehend ist das Prinzip der Leistungsübertragung beschrieben. 4 zeigt ein Äquivalentschaltbild während der Leistungsübertragung von der Leistungssendevorrichtung 200 zu dem Fahrzeug 100. Wie es in 4 gezeigt ist, weist die Leistungssendeeinheit 220 der Leistungssendevorrichtung 200 die Resonanzspule 221, den Kondensator 222 und die elektromagnetische Induktionsspule 223 auf.
  • Die elektromagnetische Induktionsspule 223 ist beispielsweise im Wesentlichen koaxial zu der Resonanzspule 221 mit einem vorbestimmten Spalt von der Resonanzspule 221 vorgesehen. Die elektromagnetische Induktionsspule 223 ist magnetisch mit der Resonanzspule 221 durch elektromagnetische Induktion gekoppelt und führt eine Hochfrequenzleistung, die aus der Leistungszufuhrvorrichtung 210 zugeführt wird, durch elektromagnetische Induktion der Resonanzspule 221 zu.
  • Die Resonanzspule 221 bildet zusammen mit dem Kondensator 222 einen LC-Schwingkreis. Wie es nachstehend beschrieben ist, ist in der Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 ebenfalls ein LC-Schwingkreis gebildet. Die Differenz zwischen der Eigenfrequenz des aus der Resonanzspule 221 und dem Kondensator 222 gebildeten LC-Schwingkreises und der Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises der Leistungsempfangseinheit 110 ist kleiner als oder gleich ±10% von einer der Eigenfrequenz des ersteren LC-Schwingkreises und der Eigenfrequenz des letzteren LC-Schwingkreises. Dann empfängt die Resonanzspule 221 elektrische Leistung aus der elektromagnetischen Induktionsspule 223 durch elektromagnetische Induktion und sendet berührungslos elektrische Leistung zu der Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100.
  • Die elektromagnetische Induktionsspule 223 ist vorgesehen, um leicht der Resonanzspule 221 elektrische Leistung aus der Leistungszufuhrvorrichtung 210 zuzuführen. Die Leistungszufuhrvorrichtung 210 kann direkt mit der Resonanzspule 221 ohne Vorsehen der elektromagnetischen Induktionsspule 223 verbunden werden. Zusätzlich ist der Kondensator 222 vorgesehen, um die Eigenfrequenz des Schwingkreises zu justieren. Wenn eine gewünschte Eigenfrequenz durch Ausnutzen der Streukapazität der Resonanzspule 221 erhalten wird, ist es nicht notwendig, den Kondensator 222 vorzusehen.
  • Die Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 weist die Resonanzspule 111, den Kondensator 112 und die elektromagnetische Induktionsspule 113 auf. Die Resonanzspule 111 bildet zusammen mit dem Kondensator 112 einen LC-Schwingkreis. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die Differenz zwischen der Eigenfrequenz des aus der Resonanzspule 111 und dem Kondensator 112 gebildeten LC-Resonanzkreises und der Eigenfrequenz des aus der Resonanzspule 221 und dem Kondensator 222 in der Leistungssendeeinheit 220 der Leistungssendevorrichtung 200 gebildeten LC-Schwingkreises kleiner als oder gleich ±10% von einer der Eigenfrequenz des ersteren LC-Schwingkreises und der Eigenfrequenz des letzteren LC-Schwingkreises. Die Resonanzspule 111 empfängt berührungslos elektrische Leistung aus der Leistungssendeeinheit 220 der Leistungssendevorrichtung 200.
  • Die elektromagnetische Induktionsspule 113 ist beispielsweise im Wesentlichen koaxial zu der Resonanzspule 111 mit einem vorbestimmten Spalt von der Resonanzspule 111 vorgesehen. Die elektromagnetische Induktionsspule 113 ist magnetisch mit der Resonanzspule 111 durch elektromagnetische Induktion gekoppelt, extrahiert elektrische Leistung, die von der Resonanzspule 111 empfangen wird, durch elektromagnetische Induktion und gibt die extrahierte elektrische Leistung an eine elektrische Lastvorrichtung 118 ab. Die elektrische Lastvorrichtung 118 ist eine elektrische Vorrichtung, die elektrische Leistung verwendet, die durch die Leistungsempfangseinheit 110 empfangen wird, und gibt spezifisch gemeinsam elektrische Vorrichtungen an, die dem Gleichrichter 180 nachgeschaltet sind (1).
  • Die elektromagnetische Induktionsspule 113 ist vorgesehen, um elektrische Leistung aus der Resonanzspule 111 leicht zu extrahieren. Der Gleichrichter 180 kann direkt mit der Resonanzspule 111 verbunden sein, ohne dass die elektromagnetische Induktionsspule 113 vorgesehen ist. Zusätzlich ist der Kondensator 112 vorgesehen, um die Eigenfrequenz des Schwingkreises zu justieren. Wenn eine gewünschte Eigenfrequenz erhalten wird, in dem die Streukapazität der Resonanzspule 111 ausgenutzt wird, ist es nicht notwendig, den Kondensator 112 vorzusehen.
  • In der Leistungssendevorrichtung 200 wird von der Leistungszufuhrvorrichtung 210 eine Hochfrequenzwechselstromleistung der elektromagnetischen Induktionsspule 223 zugeführt, und wird von der elektromagnetischen Induktionsspule 223 der Resonanzspule 221 elektrische Leistung zugeführt. Somit wird Energie (elektrische Leistung) aus der Resonanzspule 221 zu der Resonanzspule 111 durch ein Magnetfeld übertragen, das zwischen der Resonanzspule 221 und der Resonanzspule 111 des Fahrzeugs 100 gebildet ist. Energie (elektrische Leistung) die zu der Resonanzspule 111 übertragen wird, wird durch Verwendung der elektromagnetischen Induktionsspule 113 extrahiert und wird zu der elektrischen Lastvorrichtung 118 des Fahrzeugs 100 übertragen.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist in dem Leistungsübertragungssystem die Differenz zwischen der Eigenfrequenz der Leistungssendeeinheit 220 der Leistungssendevorrichtung 200 und der Eigenfrequenz der Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 kleiner als oder gleich ±10% von einer der Eigenfrequenz der Leistungssendeeinheit 220 und der Eigenfrequenz der Leistungsempfangseinheit 110. Durch Einstellen der Eigenfrequenz von jeder der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist es möglich, den Leistungsübertragungswirkungsgrad zu erhöhen. Wenn demgegenüber die vorstehend beschriebene Differenz in der Eigenfrequenz größer als ±10% ist, wird der Leistungsübertragungswirkungsgrad niedriger als 10%, sodass eine Unannehmlichkeit wie eine Erhöhung in der Leistungsübertragungszeit auftreten kann.
  • Die Eigenfrequenz der Leistungssendeeinheit 220 (Leistungsempfangseinheit 110) bedeutet eine Oszillationsfrequenz in dem Fall, in dem der elektrische Kreis (Schwingkreis), der die Leistungssendeeinheit 220 (Leistungsempfangseinheit 110) bildet, frei oszilliert. In dem elektrischen Kreis (Schwingkreis), der die Leistungssendeeinheit 220 (Leistungsempfangseinheit 110) bildet, ist die Eigenfrequenz zu der Zeit, wenn die Bremskraft oder der elektrische Widerstand im Wesentlichen Null ist, ebenfalls als die Resonanzfrequenz der Leistungssendeeinheit 220 (Leistungsempfangseinheit 110) bezeichnet.
  • Ein Simulationsergebnis, das durch Analysieren der Korrelation zwischen einer Differenz in der Eigenfrequenz und einem Leistungsübertragungswirkungsgrad erhalten wird, ist unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. 5 zeigt eine Darstellung, die ein Simulationsmodell eines Leistungsübertragungssystems veranschaulicht. Zusätzlich zeigt 6 einen Graphen, der die Korrelation zwischen einer Differenz in der Eigenfrequenz von jeder der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit und einem Leistungsübertragungswirkungsgrad veranschaulicht.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, weist das Leistungsübertragungssystem 89 eine Leistungssendeeinheit 90 und eine Leistungsempfangseinheit 91 auf. Die Leistungssendeeinheit 90 weist eine erste Spule 92 und eine zweite Spule 93 auf. Die zweite Spule 93 weist eine Resonanzspule 94 und einen Kondensator 95 auf, der in der Resonanzspule 94 vorgesehen ist. Die Leistungsempfangseinheit 91 weist eine dritte Spule 96 und eine vierte Spule 97 auf. Die dritte Spule 96 weist eine Resonanzspule 99 und einen mit der Resonanzspule 99 verbundenen Kondensator 98 auf.
  • Die Induktivität der Resonanzspule 94 ist auf Lt eingestellt, und die Kapazität des Kondensators 95 ist auf C1 eingestellt. Zusätzlich ist die Induktivität der Resonanzspule 99 auf Lr eingestellt und ist die Kapazität des Kondensators 98 auf C2 eingestellt. Wenn die Parameter auf diese Weise eingestellt sind, wird die Eigenfrequenz f1 der zweiten Spule 93 durch die nachfolgende mathematische Gleichung (1) ausgedrückt und wird die Eigenfrequenz f2 der dritten Spule 96 durch die nachfolgende mathematische Gleichung (2) ausgedrückt. f 1 = 1 / { 2 π ( Lt × C 1 ) 1 / 2 }
    Figure DE112013004469B4_0001
     f 2 = 1 / { 2 π ( Lr × C 2 ) 1 / 2 }
    Figure DE112013004469B4_0002
  • Dabei ist in dem Fall, in dem die Induktivität Lr und die Kapazitäten C1, C2 fest eingestellt sind und lediglich die Induktivität Lt variiert wird, die Korrelation zwischen einer Differenz in der Eigenfrequenz zwischen der zweiten Spule 93 und der dritten Spule 96 und einem Leistungsübertragungswirkungsgrad in 6 dargestellt. In dieser Simulation ist eine relative Positionsbeziehung zwischen der Resonanzspule 94 und der Resonanzspule 99 fest eingestellt, und ist weiterhin die Frequenz des der zweiten Spule 93 zugeführten Stroms konstant. Wie es in 6 gezeigt ist, stellt die Abszisse eine Differenz Df (%) in der Eigenfrequenz dar, und stellt die Ordinate einen Leistungsübertragungswirkungsgrad (%) bei einem Strom mit einer eingestellten Frequenz dar. Die Differenz Df (%) in der Eigenfrequenz wird durch die nachfolgende mathematische Gleichung (3) ausgedrückt. ( Differenz in der Eigenfrequenz ) = { ( f 1 − f 2 ) / f 2 } × 100 ( % )
    Figure DE112013004469B4_0003
  • Wie es aus 6 hervorgeht, ist, wenn die Differenz (%) in der Eigenfrequenz 0% ist, ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad nahe an 100%. Wenn die Differenz (%) in der Eigenfrequenz ±5% ist, ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad etwa 40%. Wenn die Differenz (%) in der Eigenfrequenz ±10% ist, ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad etwa 10%. Wenn die Differenz (%) in der Eigenfrequenz ±15% ist, ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad 5%. Das heißt, es wird gefunden, dass durch Einstellen der Eigenfrequenz jeder der zweiten Spule 93 und der dritten Spule 96 derart, dass der absolute Wert der Differenz (%) in der Eigenfrequenz (Differenz in der Eigenfrequenz) auf oder unterhalb von 10% der Eigenfrequenz der dritten Spule 96 fällt, es möglich ist, den Leistungsübertragungswirkungsgrad auf eine praktische Stufe zu erhöhen. Weiterhin ist es durch Einstellen der Eigenfrequenz jeder der zweiten Stufe 92 und der dritten Spule 96 derart, dass der absolute Wert der Differenz (%) in der Eigenfrequenz kleiner als oder gleich 5% der Eigenfrequenz der dritten Spule 96 ist, möglich, den Leistungsübertragungswirkungsgrad weiter zu erhöhen, so dass dies wünschenswerter ist. Die elektromagnetische Feldanalysesoftwareanwendung (JMAG (Marke): hergestellt durch JSOL-Corporation) wird als eine Simulationssoftwareanwendung angewendet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4 tauschen die Leistungssendeeinheit 220 der Leistungssendevorrichtung 200 und die Leistungsempfangseinheit 110 des Fahrzeugs 100 berührungslos elektrische Leistung durch ein magnetisches Feld und/oder ein elektrisches Feld aus. Das magnetische Feld wird zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 gebildet und oszilliert mit einer vorbestimmten Frequenz. Das elektrische Feld wird zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 gebildet und oszilliert bei einer vorbestimmten Frequenz. Ein Kopplungskoeffizient κ zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 ist vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,1. Dadurch, dass die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 durch das elektromagnetische Feld in Resonanz gebracht werden, wird elektrische Leistung von der Leistungssendeeinheit 220 zu der Leistungsempfangseinheit 110 übertragen.
  • Nachstehend ist das Magnetfeld mit der vorbestimmten Frequenz, das um die Leistungssendeeinheit 220 gebildet wird, beschrieben. Das „Magnetfeld mit der vorbestimmten Frequenz“ korreliert typischerweise mit dem Leistungsübertragungswirkungsgrad und der Frequenz des Stroms, der der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt wird. Nachstehend ist zunächst die Korrelation zwischen dem Leistungsübertragungswirkungsgrad und der Frequenz des Stroms, der der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt wird, beschrieben. Der Leistungsübertragungswirkungsgrad zu der Zeit, wenn elektrische Leistung von der Leistungssendeeinheit 220 zu der Leistungsempfangseinheit 110 übertragen wird, variiert in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie einem Abstand zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110. Beispielsweise ist die Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) von jeder der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 auf f0 eingestellt, und ist die Frequenz des Stroms, der der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt wird, auf f3 eingestellt, und ist der Luftspalt zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 auf AG eingestellt.
  • 7 zeigt einen Graphen, der die Korrelation zwischen einem Leistungsübertragungswirkungsgrad und der Frequenz f3 des Stroms, der der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt wird, zu der Zeit veranschaulicht, wenn der Luftspalt AG in einen Zustand variiert wird, wenn die Eigenfrequenz f0 fest eingestellt ist. In 7 stellt die Abszisse die Frequenz f3 des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms dar und stellt die Ordinate einen Leistungsübertragungswirkungsgrad (%) dar. Eine Wirkungsgradkurve L1 zeigt schematisch die Korrelation zwischen einem Leistungsübertragungswirkungsgrad und der Frequenz f3 der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms, wenn der Luftspalt AG klein ist. Wie es durch die Wirkungsgradkurve L1 angegeben ist, erscheint, wenn der Luftspalt AG klein ist, die Spitze des Leistungsübertragungswirkungsgrads bei den Frequenzen f4, f5 (f4 < f5) des Stroms. Wenn der Luftspalt AG erhöht wird, variieren zwei Spitzen, bei denen der Leistungsübertragungswirkungsgrad hoch ist, derart, dass sie sich einander annähern. Dann ist, wie es durch eine Wirkungsgradkurve L2 angegeben ist, wenn der Luftspalt AG derart erhöht wird, dass er größer als ein vorbestimmter Abstand wird, die Anzahl der Spitzen des Leistungswirkungsgrads 1, und nimmt der Leistungsübertragungswirkungsgrad eine Spitze an, wenn die Frequenz des der Leistungssendeeinheit zugeführten Stroms f6 ist. Wenn der Luftspalt AG gegenüber dem Zustand der Wirkungsgradkurve L2 weiter erhöht wird, reduziert sich die Spitze des Leistungswirkungsgrads, wie es durch eine Wirkungsgradkurve L3 angegeben ist.
  • Beispielsweise sind nachfolgende Verfahren als ein Verfahren zur Verbesserung des Leistungsübertragungswirkungsgrads denkbar. In einem ersten Verfahren wird durch Variieren der Kapazitäten des Kondensators 222 und des Kondensators 112 entsprechend dem Luftspalt AG, während die Frequenz des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms konstant ist, die Charakteristik des Leistungsübertragungswirkungsgrads zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 variiert. Insbesondere werden die Kapazitäten des Kondensators 222 und des Kondensators 112 derart justiert, dass der Leistungsübertragungswirkungsgrad eine Spitze in einem Zustand annimmt, in dem die Frequenz des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms konstant ist. In diesem Verfahren ist ungeachtet der Größe des Luftspalts AG die Frequenz des durch die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 fließenden Stroms konstant.
  • Zusätzlich wird in dem zweiten Verfahren die Frequenz des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms auf der Grundlage der Größe des Luftspalts AG justiert. Beispielsweise wird, wenn die Leistungsübertragungscharakteristik die Wirkungsgradkurve L1 wird, ein Strom mit der Frequenz f4 oder der Frequenz f5 der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt. Wenn die Frequenzcharakteristik die Wirkungsgradkurve L2 oder die Wirkungsgradkurve L3 wird, wird ein Strom mit der Frequenz f6 der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt. In diesem Fall wird die Frequenz des durch die Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 fließenden Stroms entsprechend der Größe des Luftspalts AG variiert.
  • In dem ersten Verfahren ist die Frequenz des durch die Leistungssendeeinheit 220 fließenden Stroms eine fest eingestellte konstante Frequenz, und in dem zweiten Verfahren ist die Frequenz des durch die Leistungssendeeinheit 220 fließenden Stroms eine Frequenz, die in geeigneter Weise mit dem Luftspalt AG variiert. Durch das erste Verfahren, das zweite Verfahren oder dergleichen wird ein Strom mit der vorbestimmten Frequenz, die derart eingestellt ist, dass der Leistungsübertragungswirkungsgrad hoch ist, der Leistungssendeeinheit 220 zugeführt. Wenn Strom mit der vorbestimmten Frequenz durch die Leistungssendeeinheit 220 fließt, wird ein Magnetfeld (elektromagnetisches Feld), das mit der vorbestimmten Frequenz oszilliert, um die Leistungssendeeinheit 220 gebildet. Die Leistungsempfangseinheit 110 empfängt elektrische Leistung aus der Leistungssendeeinheit 220 durch das Magnetfeld, das zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 gebildet ist und das mit der vorbestimmten Frequenz oszilliert. Somit ist das „Magnetfeld, das mit der vorbestimmten Frequenz oszilliert“ nicht notwendigerweise ein Magnetfeld mit einer fest eingestellten Frequenz. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Frequenz des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms durch Fokussieren auf den Luftspalt AG eingestellt; jedoch variiert der Leistungsübertragungswirkungsgrad ebenfalls auf der Grundlage von anderen Faktoren wir einer horizontalen Abweichung zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110, so dass die Frequenz des der Leistungssendeeinheit 220 zugeführten Stroms möglicherweise auf der Grundlage dieser anderen Faktoren justiert werden kann.
  • Die vorstehende Beschreibung erfolgte anhand eines Beispiels, bei dem eine spiralförmige Spule jeweils als Resonanzspule verwendet wird; wenn jedoch eine Antenne wie eine Antenne mit einer mäanderförmigen Leitung jeweils als Resonanzspule angewendet wird, fließt ein Strom mit der vorbestimmten Frequenz durch die Leistungssendeeinheit 220, weshalb ein elektrisches Feld mit der vorbestimmten Frequenz um die Leistungssendeeinheit 220 gebildet wird. Dann wird durch das elektrische Feld elektrische Leistung zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 übertragen.
  • In dem Leistungsübertragungssystem wird ein Nahfeld (Evanescent-Feld) verwendet, bei dem das statische elektromagnetische Feld eines elektromagnetischen Feldes dominant ist. Somit werden die Leistungssende- und Leistungsempfangswirkungsgrade verbessert.
  • 8 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen einem Abstand von einer Stromquelle (magnetischen Stromquelle) und der Stärke eines elektromagnetischen Feldes veranschaulicht. Wie es in 8 gezeigt ist, besteht das elektromagnetische Feld aus drei Komponenten. Die Kurve k1 ist eine Komponente, die umgekehrt proportional zu dem Abstand von einer Wellenquelle ist und wird als elektromagnetisches Strahlungsfeld bezeichnet. Die Kurve k2 ist eine Komponente, die umgekehrt proportional zu dem Quadrat des Abstands von der Wellenquelle ist und wird als elektromagnetisches Induktionsfeld bezeichnet. Zusätzlich ist die Kurve k3 eine Komponente, die umgekehrt proportional zu der dritten Potenz des Abstands von der Wellenquelle ist und wird als statisches elektromagnetisches Feld bezeichnet. Wenn die Wellenlänge des elektromagnetischen Feldes λ ist, kann ein Abstand, bei dem die Stärken des elektromagnetischen Strahlungsfeldes, des elektromagnetischen Induktionsfeldes und des statischen elektromagnetischen Feldes im Wesentlichen gleich zueinander sind, als λ/2π ausgedrückt werden.
  • Das statische elektromagnetische Feld ist ein Bereich, in dem die Stärke des elektromagnetischen Feldes sich mit einem Abstand von der Wellenquelle stark verringert, wobei in dem Leistungsübertragungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Nahfeld (Evanescent-Feld), bei dem das statische elektromagnetische Feld dominant ist, zur Übertragung von Energie (elektrischer Leistung) verwendet. Das heißt, dass dadurch, dass die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 (beispielsweise einem Paar von LC-Resonanzspulen) mit nahe aneinander liegenden Eigenfrequenzen in dem Nahfeld in Resonanz versetzt werden, in dem das statische elektromagnetische Feld dominant ist, Energie (elektrische Leistung) von der Leistungssendeeinheit 220 zu der anderen Leistungsempfangseinheit 110 übertragen wird. Das statische elektromagnetische Feld breitet keine Energie über einen langen Abstand aus, sodass das Resonanzverfahren in der Lage ist, elektrische Leistung mit einem geringeren Energieverlust im Vergleich mit einer elektromagnetischen Welle zu senden, die Energie (elektrische Leistung) durch das elektromagnetische Strahlungsfeld sendet, das Energie über einen langen Abstand ausbreitet.
  • Auf diese Weise wird in dem Leistungsübertragungssystem dadurch, dass die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 durch das elektromagnetische Feld in Resonanz versetzt werden, elektrische Leistung berührungslos zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 übertragen. Dann ist ein Kopplungskoeffizient κ zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 beispielsweise kleiner als oder gleich etwa 0,3 und ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1. Selbstverständlich kann ein Kopplungskoeffizient κ, der von 0,1 bis 0,3 reicht, ebenfalls angewendet werden. Der Kopplungskoeffizient κ ist nicht auf diesen Wert begrenzt, sondern es können verschiedene Werte sein, bei denen die Leistungsübertragung gut ist.
  • Die Kopplung zwischen Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 in der Leistungsübertragung wird beispielsweise als Magnetresonanzkopplung, Magnetfeldresonanzkopplung, Elektromagnetfeldresonanzkopplung oder Elektrofeldresonanzkopplung bezeichnet. Die Elektromagnetfeldresonanzkopplung bedeutet ein Koppeln, das die Magnetresonanzkopplung, die Magnetfeldresonanzkopplung und die Elektrofeldresonanzkopplung umfasst.
  • Wenn die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 aus Spulen gebildet sind, wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind die Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 hauptsächlich durch ein Magnetfeld gekoppelt, und ist eine Magnetresonanzkopplung oder Magnetfeldresonanzkopplung gebildet. Beispielsweise kann eine Antenne wie eine Antenne mit einer Mäanderleitung für jede der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 angewendet werden. In diesem Fall sind die Leistungssendeeinheit 220 und die Leistungsempfangseinheit 110 hauptsächlich durch ein elektrisches Feld gekoppelt, und ist eine Elektrofeldresonanzkopplung gebildet.
  • Nachstehend ist die Impedanzjustierungssteuerung beschrieben. In dem vorstehend beschriebenen berührungslosen Leistungszufuhrsystem variiert eine Impedanz zwischen der Leistungssendeeinheit der Leistungssendevorrichtung und der Leistungsempfangseinheit der Leistungsempfangsvorrichtung in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit, und kann der Leistungsübertragungswirkungsgrad variieren. Insbesondere ist es, wenn die Leistungsempfangsvorrichtung ein Fahrzeug ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, schwierig, im Hinblick auf die Konstruktion das Fahrzeug an einer idealen Stelle zu parken. Wenn die fahrzeugseitige Leistungsempfangseinheit an einer unteren Oberfläche (Bodenblech) eines Fahrzeugs angeordnet ist, kann ein Abstand (der nachstehend auch als „Fahrzeughöhe“ in der Beschreibung bezeichnet ist) zwischen der unteren Fahrzeugoberfläche und einer Bodenoberfläche in Abhängigkeit davon, ob ein Insasse in dem Fahrzeug sitzt, der Menge des in dem Fahrzeug geladenen Gepäcks oder dergleichen variieren.
  • Zusätzlich variiert, wenn die Impedanz der Last variiert, während der Last elektrische Leistung an der Leistungsempfangsseite zugeführt wird, die Impedanz der Lastempfangsseite in Bezug auf die Leistungssendeseite, und kann der Leistungsübertragungswirkungsgrad variieren.
  • Um eine derartige Variation in der Impedanz zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit zu kompensieren, ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Verringerung in dem Leistungsübertragungswirkungsgrad unterdrückt wird, indem ein Impedanzjustierungsmechanismus wie ein Anpassungsumformer an der Leistungssendeseite und/oder der Leistungsempfangsseite vorgesehen wird, wie es in 1 gezeigt ist. Dann ist es durch geeignetes Nutzen des Impedanzjustierungsmechanismus möglich, eine Verringerung in den Leistungsübertragungswirkungsgrad zu unterdrücken.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere eine Impedanzjustierungssteuerung auf der Grundlage von Fluktuationen (Schwankungen) in der Fahrzeughöhe beschrieben. 9 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung der Korrelation zwischen dem Leistungsübertragungswirkungsgrad und einer Fahrzeughöhe. In 9 gibt die Abszisse die Fahrzeughöhe an und gibt die Ordinate den Leistungsübertragungswirkungsgrad an.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, hängt eine elektrische Leistung, die von der Leistungssendeeinheit zu der Leistungsempfangseinheit übertragbar ist, allgemein von dem Abstand zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit ab. Daher verringert sich ein maximaler Übertragungswirkungsgrad W10 in dem Fall, in dem eine Impedanz des Leistungszufuhrsystems optimal justiert ist, allmählich mit einer Erhöhung der Fahrzeughöhe an, wie es durch die gestrichelte Linie W10 in 9 angegeben ist.
  • Der maximale Übertragungswirkungsgrad kann erzielt werden, wenn die Impedanz kontinuierlich durch den Anpassungsumformer in einem breiten Bereich justierbar ist. Demgegenüber kann in einem Fall, in dem der Übertragungsumformer eine vorbestimmte Induktivität und eine vorbestimmte Kapazität aufweist, wie es in 2 gezeigt ist, der maximale Übertragungswirkungsgrad bei einer spezifischen Fahrzeughöhe, beispielsweise wie durch die gestrichelten Linien W11 bis W13 in 9 angegeben, aufgrund einer Kombination von Induktivität und Kapazität erzielt werden; jedoch ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad bei einer anderen Fahrzeughöhe niedriger als der maximale Übertragungswirkungsgrad.
  • Der Übertragungsumformer, der kontinuierlich die Impedanz in einem breiten Bereich justieren kann, um in der Lage zu sein, den maximalen Übertragungswirkungsgrad zu erzielen, kann eine große Größe aufweisen und hohe Kosten aufweisen. Daher wird tatsächlich ein Verfahren angewendet, bei dem eine Vielzahl von Anpassungsumformern, die jeweils unterschiedliche Paare einer spezifischen Induktivität und einer spezifischen Kapazität aufweisen, oder eine Vielzahl von variablen Anpassungsumformern geschaltet werden, die jeweils unterschiedlichen Anpassungsbereiche aufweisen.
  • Das heißt, wie es in 9 gezeigt ist, falls drei Anpassungsumformer, die jeweils Charakteristiken aufweisen, wie sich durch die gestrichelten Linien W11 bis W13 angegeben sind, verwendet werden, wird der Anpassungsumformer mit dem höchsten Leistungsübertragungswirkungsgrad für jede Fahrzeughöhe ausgewählt. Genauer wird der Anpassungsumformer mit der die durch die gestrichelte Linie W11 angegebene Charakteristik, ausgewählt, wenn die Fahrzeughöhe kleiner als H1 ist, wird der Anpassungsumformer mit der durch die gestrichelte Linie W12 angegebenen Charakteristik ausgewählt, wenn die Fahrzeughöhe zwischen H1 und H2 liegt, und wird der Anpassungsumformer mit der durch die gestrichelte Linie W13 angegebenen Charakteristik ausgewählt, wenn die Fahrzeughöhe größer als H2 ist. Mit dieser Konfiguration ist als Ergebnis der Leistungsübertragungswirkungsgrad durch die durchgezogene Linie W14 angegeben.
  • 10 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung der Korrelation zwischen einem Leistungswirkungsgrad und einem horizontalen Spulenspalt (Positionsabweichung) zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit. In 10 stellt die Abszisse eine Positionsabweichung zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit in einer vorbestimmten Richtung wie die Fahrtrichtung des Fahrzeugs an, und gibt die Ordinate einen Leistungsübertragungswirkungsgrad an.
  • Wie es in 10 gezeigt ist, hängt eine elektrische Leistung, die von der Leistungssendeeinheit zu der Leistungsempfangseinheit übertragbar ist, von dem Abstand zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit ab, wie es vorstehend beschrieben worden ist, so dass für die Positionsabweichung der Leistungsübertragungswirkungsgrad sich ebenfalls mit einer Erhöhung in der Positionsabweichung verringert, wie es durch die gestrichelte Linie W20 angegeben ist.
  • Wenn der Anpassungsumformer in geeigneter Weise in einem Zustand justiert wird, wenn es keine Positionsabweichung gibt, wird eine Einzelspitzencharakteristik, bei der der Leistungsübertragungswirkungsgrad maximal ist, wenn die Positionsabweichung 0 ist, erhalten, wie es durch die durchgezogene Linie W21 in 10 angegeben ist. In diesem Fall verringert sich mit Erhöhung der Positionsabweichung der Leistungsübertragungswirkungsgrad stark. Wenn demgegenüber ein anderer Anpassungsumformer verwendet wird, kann es einen Fall mit einer Doppelspitzencharakteristik geben, bei der der Leistungsübertragungswirkungsgrad an spezifischen Positionsabweichungen maximal ist (die gestrichelten Linien W22, W23 in 10).
  • Daher wird, wenn eine Positionsabweichung erfasst worden ist, der Anpassungsumformer mit einer Doppelspitzencharakteristik von den auswählbaren Anpassungsumformern derart angewendet, dass der Leistungsübertragungswirkungsgrad bei der Positionsabweichung maximal wird.
  • 11 zeigt ein Beispiel für die Korrelation zwischen einem Ladezustand (SOC) der elektrischen Speichervorrichtung und einer elektrischen Ladeleistung. In dem in 11 gezeigten Beispiel wird, wenn Laden zu dem Zeitpunkt t1 gestartet wird, die elektrische Speichervorrichtung mit einer relativ großen elektrischen Ladeleistung P2 in einem Zustand geladen, in dem der SOC niedrig ist. Wenn der SOC S1 erreicht, der etwas niedriger als S2 ist, der einen vollständig geladenen Zustand angibt (Zeitpunkt t2 in 11), wird die elektrische Ladeleistung von P2 auf P1 verringert (P2 > P1). Somit steigt während einer Zeitdauer, bis der SOC von S1 zu S2 sich ändert (zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 in 11), der SOC behutsam aufgrund der niedrigen elektrischen Ladeleistung an.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der SOC der elektrischen Speichervorrichtung auf der Grundlage des Stromsensors und des Spannungssensors berechnet, die an der elektrischen Speichervorrichtung vorgesehen sind. Es ist möglich, eine Ladezeit zu verringern, wenn die elektrische Speichervorrichtung mit einer größeren elektrischen Ladeleistung geladen wird. Wenn jedoch die elektrische Speichervorrichtung mit einer großen elektrischen Ladeleistung geladen wird, steigt eine Spannung, die an die elektrische Speichervorrichtung angelegt wird, aufgrund des Innenwiderstands der elektrischen Speichervorrichtung an, so dass dies zu einer Verschlechterung (Verschleiß) der elektrischen Speichervorrichtung oder einer Beschädigung an der elektrischen Speichervorrichtung führen kann. Somit ist es, wie es in 11 gezeigt ist, in einem Zustand nahe an einem vollständig geladenen Zustand durch behutsames Laden der elektrischen Speichervorrichtung mit einer verringerten elektrischen Ladeleistung möglich, eine Überspannung der elektrischen Speichervorrichtung zu unterdrücken. Zusätzlich ist es möglich, einen genauen SOC zu beschaffen, so dass es möglich ist, genau einen vollständig geladenen Zustand zu bestimmen. Die elektrische Ladeleistung kann durch Variieren einer Spannung oder durch Variieren eines Stroms justiert werden.
  • In einer wie vorstehend beschriebenen berührungslosen Leistungsübertragung beeinflusst ein Zustand, in dem die Impedanz zwischen einer Leistungssendeseite und einer Leistungsempfangsseite angepasst ist, den Leistungsübertragungswirkungsgrad. Daher kann, wenn die lastseitige Impedanz mit Fortschritt des Ladevorgangs variiert, der Leistungsübertragungswirkungsgrad dementsprechend allmählich variieren. Insbesondere wenn die elektrische Ladeleistung wie in 11 gezeigt umgeschaltet wird, variiert die Impedanz der Leistungsempfangsseite in Bezug auf die Leistungssendeseite weiter zwischen vor und nach Ändern der elektrischen Ladeleistung, so dass diese den Leistungsübertragungswirkungsgrad beeinflussen kann.
  • 12 zeigt einen Graphen, der ein Beispiel für eine Variation in dem Leistungsübertragungswirkungsgrad mit einer Variation in dem Lastwiderstand der Leistungsempfangsseite veranschaulicht. In 12 gibt die Abszisse einen Lastwiderstand (Impedanz) der elektrischen Speichervorrichtung an, und gibt die Ordinate einen Leistungsübertragungswirkungsgrad an. Zur vereinfachten Beschreibung ist in 12 der SOC auf einen konstanten Zustand eingestellt, so dass eine Variation des Lastenwiderstands auf einer Variation der elektrischen Ladeleistung beruht.
  • Im Allgemeinen wird der Lastwiderstand der Leistungsempfangsseite kleiner, wenn die elektrische Ladeleistung groß ist (elektrische Ladeleistung P2 in 12), als wenn die elektrische Ladeleistung klein ist (elektrische Ladeleistung P1 in 12). Wenn die Impedanz mit der Verwendung des fahrzeugseitigen Anpassungsumformers in einem Zustand der elektrischen Ladeleistung P2 bei der Konstruktion angepasst wird, verringert sich der Leistungsübertragungswirkungsgrad zu der Zeit, wenn die elektrische Ladeleistung sich von P1 verringert, wie es durch die gestrichelte Linie W30 in 12 angegeben ist. Wenn demgegenüber die Impedanz mit der Verwendung des fahrzeugseitigen Anpassungsumformers in einem Zustand der elektrischen Ladeleistung P1 bei der Konstruktion angepasst wird, verringert sich der Leistungsübertragungswirkungsgrad bei der elektrischen Ladeleistung P2, wie es durch die durchgezogene Linie W31 in 12 angegeben ist.
  • Somit ist es, wenn die elektrische Ladeleistung in den Ladevorgang umgeschaltet wird, wie es in 11 gezeigt ist, möglich, eine Verringerung des Leistungswirkungsgrads zu verhindern, indem in geeigneter Weise der fahrzeugseitige Anpassungsumformer auf der Grundlage einer Variation in der elektrischen Ladeleistung umgeschaltet wird.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel der Konfiguration beschrieben, dass eine Impedanzvariation aufgrund der Fahrzeughöhe und der Positionsabweichung durch die Verwendung des Anpassungsumformers 260 der Leistungssendevorrichtung 200 justiert wird, und eine Impedanzvariation aufgrund einer Lastvariation während des Ladens mit der Verwendung des Anpassungsumformers 170 des Fahrzeugs 100 justiert wird. Jedoch ist es möglich, die Impedanzvariationen lediglich durch die Verwendung des Anpassungsumformers entweder der Leistungssendevorrichtung 200 oder des Fahrzeugs 100 zu justieren. Jedoch ist die Impedanzvariation aufgrund der Fahrzeughöhe und der Positionsabweichung relativ größer als die Impedanzvariation aufgrund einer Lastvariation während des Ladens, so dass ein breiter Justierungsbereich für den Anpassungsumformer erforderlich ist, der die Impedanzvariation aufgrund der Fahrzeughöhe und der Positionsabweichung bearbeitet. Demgegenüber muss der Anpassungsumformer, der die Impedanzvariation aufgrund einer Lastvariation während des Ladens bearbeitet, eine sehr genaue Justierungsfähigkeit aufweisen.
  • Daher ist es, falls beide Impedanzvariationen durch einen des Anpassungsumformers der Leistungssendevorrichtung 200 und des Anpassungsumformers des Fahrzeugs 100 bearbeitet werden, erforderlich, eine sehr genaue Justierungsfähigkeit und einen breiten Justierungsbereich zu haben, so dass der Anpassungsumformer eine große Größe oder hohe Kosten aufweisen kann. Daher ist es im Hinblick auf eine Reduzierung der Größe der Vorrichtung und Unterdrückung einer Erhöhung der Kosten, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wünschenswerter, die Impedanzvariation aufgrund der relativen Position zwischen der Leistungssendevorrichtung und dem Fahrzeug und die Impedanzvariation aufgrund von Lastfluktuationen während des Ladens durch Verwendung der entsprechenden individuellen Anpassungsumformer zu justieren.
  • 13 zeigt ein Beispiel für ein Kennfeld von Kombinationen der Induktivität der Drosselspule und der Kapazität des Kondensators in dem Anpassungsumformer 260 der Leistungssendevorrichtung 200.
  • In dem Beispiel des in 13 gezeigten Kennfeldes sind neun unterschiedliche Kombinationen von Induktivität und Kapazität entsprechend Klassifikationen der Fahrzeughöhe und der Positionsabweichung eingestellt. Wenn beispielsweise die durch den Fahrzeughöhensensor 155 erfasste Fahrzeughöhe H2 ist und die auf der Grundlage der Spannung VC aus der Spannungserfassungseinheit 181 erfasste Positionsabweichung G1 ist, wird der Anpassungsumformer derart ausgewählt, dass die Kombination von Induktivität und Kapazität (L, C) = (L12, C12) ist.
  • Das in 13 gezeigte Kennfeld ist ein Beispiel. Die Anzahl der Klassifikationen und Kombinationen von Induktivität und Kapazität werden wie erforderlich im Hinblick auf Kosten, Vorrichtungsgröße und dergleichen ausgewählt.
  • 14 und 15 zeigen Flussdiagramme zur Veranschaulichung eines Impedanzjustierungssteuerungsprozesses, der durch die Fahrzeug-ECU 300 ausgeführt wird. 14 zeigt eine Steuerung, bevor das Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 des Fahrzeugs 100 gestartet wird, und zeigt genauer eine Steuerung in dem Fall, in dem das Fahrzeug 100 in Bezug auf die Leistungssendeeinheit 220 positioniert und gestoppt wird. Demgegenüber zeigt 15 eine Steuerung nach Starten des Ladens der elektrischen Speichervorrichtung 190.
  • Die Schritte in den in 14 und 15 gezeigten Flussdiagramme werden durch Ausführung von Programmen umgesetzt, die vorab in der Fahrzeug-ECU 300 gespeichert sind und von einer Hauptroutine zu vorbestimmten Intervallen oder in Reaktion auf eine Erfüllung einer vorbestimmten Bedingung aufgerufen werden. Alternativ dazu können für einen Teil der Schritte die Prozesse durch Konstruktion von spezieller Hardware (elektronischer Schaltung) implementiert werden.
  • Zunächst bestimmt, wie es in 1 und 14 gezeigt ist, die Fahrzeug-ECU 300 in Schritt (nachstehend ist Schritt als „S“ abgekürzt) 100, ob ein Parkvorgang zum Parken des Fahrzeugs in einen Parkbereich, in dem die Leistungssendeeinheit 220 installiert ist, gestartet worden ist.
  • Wenn der Parkvorgang nicht gestartet worden ist (NEIN in S100), ist der nachfolgende Prozess nicht erforderlich, so dass die Fahrzeug-ECU 300 den Prozess beendet.
  • Wenn der Parkvorgang gestartet worden ist (JA in S100), geht der Prozess zu S110 über, und erfasst die Fahrzeug-ECU 300 die Fahrzeughöhe auf der Grundlage des erfassten Werts aus dem Fahrzeughöhensensor 155. Dann bestimmt die Fahrzeug-ECU 300 in S120 die Kombination der Induktivität und Kapazität des Anpassungsumformers 260 unter Verwendung des Kennfeldes, wie es in 13 gezeigt ist, auf der Grundlage der erfassten Fahrzeughöhe. Danach gibt die Fahrzeug-ECU 300 zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum Schalten des Anpassungsumformers 260 aus. Obwohl es in 14 nicht gezeigt ist, justiert die Leistungssende-ECU 240 den Anpassungsumformer 260 in Reaktion auf den Anpassungsumformerschaltbefehl aus der Fahrzeug-ECU 300.
  • In S130 gibt die Fahrzeug-ECU 300 zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl aus, um die Leistungssendevorrichtung 200 zu veranlassen, elektrische Leistung, die niedriger als die elektrische Leistung in dem Fall ist, in dem ein vollständiges Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 durchgeführt wird, zu senden (was nachstehend auch als „Testsenden von elektrischer Leistung“ bezeichnet ist), um die Leistungsempfangseinheit 110 zu der Leistungssendeeinheit 220 auszurichten und die Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangeinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 120 zu erfassen. Obwohl es in 14 nicht gezeigt ist, führt die Leistungssende-ECU 240 ein Testsenden von elektrischer Leistung in Reaktion auf den Befehl zum Starten des Testsendens von elektrischer Leistung aus.
  • Danach bestimmt, während der Parkvorgang fortgesetzt wird, die Fahrzeug-ECU 300 in S140, ob die Spannung VC aus der Spannungserfassungseinheit 181 einen vorbestimmten Schwellwert VC1 überschritten hat, das heißt, ob die horizontale Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 kleiner als oder gleich wie eine vorbestimmte Größe ist. Die Bestimmung in S130 kann konfiguriert sein, statt der Spannung VC zu bestimmen, ob der Leistungsübertragungswirkungsgrad einen vorbestimmten Schwellwert α1 überschritten hat.
  • Wenn die horizontale Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 nicht kleiner als oder gleich wie die vorbestimmte Größe ist (NEIN in S140), kehrt der Prozess zu S140 zurück und wird der Parkvorgang durch den Anwender fortgesetzt.
  • Wenn die horizontale Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 kleiner als oder gleich wie die vorbestimmte Größe ist (JA in S140), geht der Prozess zu S150 über, und stellt die Fahrzeug-ECU 300 dem Anwender eine Mitteilung bereit, dass das Fahrzeug gestoppt wird. Auf diese Weise unterstützt die Fahrzeug-ECU 300 die Ausrichtung der Fahrzeugempfangseinheit 110 zu der Leistungssendeeinheit 220 bei dem Parkvorgang des Anwenders.
  • In S160 bestimmt die Fahrzeug-ECU 300, ob der Parkvorgang abgeschlossen ist. Der Abschluss des Parkvorgangs wird beispielsweise auf der Grundlage der Tatsache, dass ein Schaltbereich in eine Parkposition (P-Bereich) versetzt ist, der Tatsache, dass eine Seitenbremse betätigt wird, der Tatsache, dass ein Zündschalter ausgeschaltet wird, oder dergleichen bestimmt.
  • Wenn der Parkvorgang nicht abgeschlossen ist (NEIN in S160), kehrt der Prozess zu S160 zurück, und setzt die Fahrzeug-ECU 300 die Bestimmung fort, ob der Parkvorgang abgeschlossen ist.
  • Wenn der Parkvorgang abgeschlossen ist (JA in S160), geht der Prozess zu S170 über, und gibt die Fahrzeug-ECU 300 zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum Stoppen des Testsendens von elektrischer Leistung aus. In Reaktion darauf stoppt die Leistungssende-ECU 240 das Testsenden der elektrischen Leistung.
  • Die Fahrzeug-ECU 300 berechnet die horizontale Positionsabweichung (Spulenspalt bzw. Spulenlücke) zwischen der Leistungssendeeinheit 220 und der Leistungsempfangseinheit 110 unter Verwendung des Kennfeldes, wie es in 10 gezeigt ist, auf der Grundlage der Einstellung des gegenwärtig ausgewählten Anpassungsumformers 260 der Leistungssendevorrichtung 200 und des Leistungsübertragungswirkungsgrads zu dem Zeitpunkt des Abschlusses des Parkens. Weiterhin bestimmt die Fahrzeug-ECU 300 in S190 die Kombination der Induktivität und der Kapazität des Anpassungsumformers 260 unter Verwendung des Kennfeldes, wie es in 13 gezeigt ist, auf der Grundlage der berechneten Positionsabweichung und der Fahrzeughöhe aus dem Fahrzeughöhensensor 155 und gibt zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum Schalten des Anpassungsumformers 260 aus. In Reaktion darauf justiert die Leistungssende-ECU 240 den Anpassungsumformer 260.
  • Danach bestimmt die Fahrzeug-ECU 300 in S200 eine gesendete elektrische Leistung auf der Grundlage des SOC der elektrischen Speichervorrichtung 190, wie es in 11 gezeigt ist, und justiert den Anpassungsumformer 170 des Fahrzeugs 100 entsprechend der gesendeten elektrischen Leistung. In S210 gibt die Fahrzeug-ECU 300 zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum Starten des Sendens von elektrischer Leistung zum Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 unter Verwendung der in S200 bestimmten gesendeten elektrischen Leistung aus. Die Leistungssende-ECU 240 startet den Leistungssendevorgang mit der eingestellten gesendeten elektrischen Leistung in Reaktion auf den Befehl und in dem Fahrzeug 100 wird das Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 unter Verwendung der empfangenen elektrischen Leistung gestartet.
  • Nachstehend ist die Impedanzjustierungssteuerung während des Ladens unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. In S300 bestimmt die Fahrzeug-ECU 300, ob der Ladevorgang gegenwärtig ausgeführt wird.
  • Wenn der Ladevorgang nicht ausgeführt wird (NEIN in S300), ist die Ausführung des nachfolgenden Prozesses nicht erforderlich, so dass die Fahrzeug-ECU 300 den Prozess beendet.
  • Wenn der Ladevorgang ausgeführt wird (JA in S300), geht der Prozess zu S310 über und bestimmt die Fahrzeug-ECU 300, ob die elektrische Speichervorrichtung 190 vollständig geladen ist, das heißt, ob der SOC einen Schwellwert S2 überschritten hat, der einen vollständig geladenen Zustand angibt (SOC > S2).
  • Wenn die elektrische Speichervorrichtung 190 nicht vollständig geladen ist (NEIN in S310), geht der Prozess zu S320 über und bestimmt die Fahrzeug-ECU 300 ob der SOC einen Schwellwert S1 zur Verringerung der gesendeten elektrischen Leistung überschritten hat (S1 < SOC ≤ S2).
  • Wenn der SOC den Schwellwert S1 überschritten hat (JA in S320), geht der Prozess zu S321 über und gibt die Fahrzeug-ECU 300 zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Schaltbefehl zur Verringerung der gesendeten elektrischen Leistung von P2 auf P1 aus. Die Leistungssende-ECU 240 schaltet die gesendete elektrische Leistung in Reaktion auf den Schaltbefehl um.
  • In S322 justiert die Fahrzeug-ECU 300 die Impedanz mit Verwendung des Anpassungsumformers 170 des Fahrzeugs 100 derart, dass die Impedanz der verringerten gesendeten elektrischen Leistung entspricht. Danach kehrt der Prozess zu S310 zurück und setzt die Fahrzeug-ECU 300 das Laden der elektrischen Speichervorrichtung 190 mit der aus der Leistungssendevorrichtung 200 empfangenen elektrischen Leistung fort.
  • Wenn demgegenüber der SOC kleiner als oder gleich wie der Schwellwert S1 ist (NEIN in S320), geht der Prozess zu S330 über und wird bestimmt, ob der Leistungsübertragungswirkungsgrad während des Empfangs der elektrischen Leistung sich auf unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts α2 verringet hat.
  • Wenn der Leistungsübertragungswirkungsgrad höher als oder gleich wie der Schwellwert α2 ist (NEIN in S330), kehrt der Prozess zu S310 zurück und wird der Ladevorgang fortgesetzt.
  • Wenn der Leistungsübertragungswirkungsgrad niedriger als der Schwellwert α2 ist (JA in S330), bestimmt die Fahrzeug-ECU 300, dass die Fahrzeughöhe sich beispielsweise aufgrund davon variiert hat, dass ein Fahrzeuginsasse in oder aus dem Fahrzeug gestiegen ist, Gepäck geladen oder entladen worden ist, während der Ladevorgang ausgeführt wird, oder aus irgendeinem Grund eine Stoppstelle von der anfänglichen Stelle abgewichen ist.
  • Daher geht zur erneuten Justierung der Impedanz die Fahrzeug-ECU 300 mit dem Prozess zu S340 über, und gibt zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum zeitweiligen Stoppen des Sendens von elektrischer Leistung aus. Dann berechnet die Fahrzeug-ECU 300 die Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit 110 und der Leistungssendeeinheit 220 durch Vergleich des in S330 berechneten Leistungsübertragungswirkungsgrads mit dem Kennfeld, wie es in 10 gezeigt ist (S350), und erfasst die Fahrzeughöhe auf der Grundlage des Signals aus dem Fahrzeughöhensensor 155 (S360).
  • Die Fahrzeug-ECU 300 bestimmt die Kombination der Induktivität und der Kapazität des Anpassungsumformers 260 der Leistungssendevorrichtung 200 unter Verwendung der in S350, S360 beschafften Informationen und des Kennfeldes gemäß 13 und gibt zu der Leistungssendevorrichtung 200 einen Befehl zum Umschalten des Anpassungsumformers 260 aus. Dann gibt die Fahrzeug-ECU 300 in S370 einen Leistungssendestartbefehl zu der Leistungssendevorrichtung 200 aus und nimmt das Senden der elektrischen Leistung aus der Leistungssendevorrichtung 200 wieder auf. Danach kehrt der Prozess zu S310 zurück und wird der Ladevorgang fortgesetzt.
  • Wen demgegenüber der SOC höher als der Schwellwert S2 ist und die elektrische Speichervorrichtung 190 vollständig geladen ist (JA in S310), geht der Prozess zu S390 über und gibt zum Beenden des Ladevorgangs die Fahrzeug-ECU 300 einen Leistungssendestoppbefehl zu der Leistungssendevorrichtung 200 aus. Die Leistungssendevorrichtung 200 stoppt den Leistungssendevorgang in Reaktion auf den Leistungssendestoppbefehl.
  • Durch Ausführung einer Steuerung entsprechend dem vorstehend beschriebenen Prozess ist es möglich, eine Verringerung des Leistungswirkungsgrads in einem berührungslosen Leistungszufuhrsystem zu unterdrücken. Insbesondere wenn der Leistungsübertragungswirkungsgrad sich aufgrund einer Variation in der Fahrzeughöhe aufgrund davon, dass ein Insasse in oder aus dem Fahrzeug steigt oder dergleichen, oder aufgrund einer Variation in der Positionsabweichung während des Ladevorgangs sich verringert, ist es dadurch, dass erlaubt wird, dass der Anpassungsumformer der Leistungssendevorrichtung durch das Fahrzeug justierbar ist, möglich, den Justierungsbereich des Anpassungsumformers der Leistungssendevorrichtung und den Justierungsbereich des Anpassungsumformers des Fahrzeugs zu klassifizieren, so dass es möglich ist, die Größe des Anpassungsumformers des Fahrzeugs zu verringern und einen Anstieg der Kosten zu unterdrücken.

Claims (10)

  1. Fahrzeug (100), das berührungslos elektrische Leistung aus einer Leistungssendevorrichtung (200) empfängt, deren Impedanz durch eine erste Impedanzjustierungseinheit (260) justierbar ist, wobei das Fahrzeug (100) aufweist: eine Leistungsempfangseinheit (110; 110A), die konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Leistungssendevorrichtung (200) berührungslos zu empfangen, eine elektrische Speichervorrichtung (190), die konfiguriert ist, elektrische Leistung zu speichern, die von der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) empfangen wird, und eine Steuerungseinheit (300), die konfiguriert ist, einen Ladevorgang der elektrischen Speichervorrichtung (190) zu steuern, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, einen Befehl zum Justieren der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) zu der Leistungssendevorrichtung (200) zu senden, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, eine Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf einem Leistungsübertragungswirkungsgrad zwischen der Leistungssendevorrichtung (200) und der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) einzustellen, während die elektrische Speichervorrichtung (190) geladen wird, wobei das Fahrzeug (100) weiterhin eine Erfassungseinheit (155) aufweist, die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf dem durch die Erfassungseinheit erfassten Abstand einzustellen.
  2. Fahrzeug (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, eine horizontale Positionsabweichung zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und der Leistungssendevorrichtung (200) beruhend auf dem Leistungsübertragungswirkungsgrad zu berechnen, während die elektrische Speichervorrichtung (190) geladen wird, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf der berechneten Positionsabweichung einzustellen.
  3. Fahrzeug (100) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einer zweiten Impedanzjustierungseinheit (170; 170A), die konfiguriert ist, eine Impedanz zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und der elektrischen Speichervorrichtung (190) zu justieren, wobei die Leistungssendevorrichtung (200) konfiguriert ist, eine erste elektrische Leistung oder eine zweite elektrische Leistung, die niedriger als die erste elektrische Leistung ist, als eine gesendete elektrische Leistung zum Laden der elektrischen Speichervorrichtung (190) zu verwenden, die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, zu bewirken, dass die Leistungssendevorrichtung die erste elektrische Leistung abgibt, wenn ein Wert, der einen Ladezustand der elektrischen Speichervorrichtung (190) angibt, niedriger als oder gleich wie ein vorbestimmter Schwellwert ist, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, zu bewirken, dass die Leistungssendevorrichtung (200) die zweite elektrische Leistung abgibt, und eine Impedanz der zweiten Impedanzjustierungseinheit (170; 170A) beruhend auf der gesendeten elektrischen Leistung aus der Leistungssendevorrichtung (200) einzustellen, wenn der Wert, der den Ladezustand angibt, den Schwellwert überschreitet.
  4. Fahrzeug (100) nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Erfassungseinheit (155), die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, zu bewirken, dass die Leistungssendevorrichtung (200) vor dem Laden der elektrischen Speichervorrichtung (190) eine elektrische Leistung sendet, diese elektrische Leistung niedriger als eine gesendete elektrische Leistung bei Laden der elektrischen Speichervorrichtung (190) ist, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beim Starten des Ladens der elektrischen Speichervorrichtung (190) beruhend auf dem Leistungsübertragungswirkungsgrad, wenn die niedrigere elektrische Leistung verwendet wird, und des Abstands einzustellen.
  5. Fahrzeug (100) nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Erfassungseinheit (155), die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, eine Ausrichtung der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) zu der Leistungssendeeinheit (200) beruhend auf dem Leistungsübertragungswirkungsgrad zwischen der Leistungssendevorrichtung (200) und der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) zu unterstützen, während bewirkt wird, dass die Leistungssendevorrichtung (200) elektrische Leistung sendet, die elektrische Leistung niedriger als eine gesendete elektrischen Leistung beim Laden der elektrischen Speichervorrichtung (190) ist, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beim Bewirken, dass die Leistungssendevorrichtung (200) die niedrigere elektrische Leistung sendet, beruhend auf dem Abstand einzustellen.
  6. Berührungsloses Leistungszufuhrsystem, das berührungslos elektrische Leistung zuführt, gekennzeichnet durch eine Leistungssendevorrichtung (200), die eine Leistungszufuhreinheit, eine Leistungssendeeinheit und eine Impedanzjustierungseinheit aufweist, wobei die Leistungssendeeinheit konfiguriert ist, elektrische Leistung berührungslos zuzuführen, wobei die elektrische Leistung aus der Leistungszufuhreinheit zu einer Leistungsempfangseinheit (110; 110A) zugeführt wird, die Impedanzjustierungseinheit elektrisch zwischen der elektrischen Zufuhreinheit und der Leistungssendeeinheit geschaltet ist, die Impedanzjustierungseinheit konfiguriert ist, eine Impedanz zwischen der Leistungszufuhreinheit und der Leistungssendeeinheit zu justieren, und einem Fahrzeug (100), das die Leistungsempfangseinheit (110; 110A), eine elektrische Speichervorrichtung (190) und eine Steuerungseinheit (300) aufweist, wobei die Leistungsempfangseinheit (110; 110A) konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Leistungssendevorrichtung (200) berührungslos zu empfangen, die elektrische Speichervorrichtung (190) konfiguriert ist, elektrische Leistung, die durch die Leistungsempfangseinheit (110; 110A) empfangen wird, zu speichern, die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, einen Ladevorgang der elektrischen Speichervorrichtung (190) zu steuern, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, einen Befehl zum Justieren der Impedanzjustierungseinheit zu der Leistungssendevorrichtung (200) auszugeben, und die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, eine Impedanz der Impedanzjustierungseinheit beruhend auf dem Leistungsübertragungswirkungsgrad zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) einzustellen, während die elektrische Speichervorrichtung (190) geladen wird, wobei das Fahrzeug (100) weiterhin eine Erfassungseinheit (155) aufweist, die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf dem durch die Erfassungseinheit erfassten Abstand einzustellen.
  7. Berührungsloses Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 6, wobei die Leistungssendevorrichtung (200) eine Leistungssendeeinheit aufweist, die konfiguriert ist, berührungslos elektrische Leistung zuzuführen, und eine Differenz zwischen einer Eigenfrequenz der Leistungssendeeinheit und einer Eigenfrequenz der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) kleiner als oder gleich ±10% der Eigenfrequenz der Leistungssendeeinheit oder der Eigenfrequenz der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) ist.
  8. Berührungsloses Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 6, wobei die Leistungssendevorrichtung (200) eine Leistungssendeeinheit aufweist, die konfiguriert ist, berührungslos elektrische Leistung zuzuführen, und ein Kopplungskoeffizient zwischen der Leistungssendeeinheit und der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) kleiner als oder gleich 0,1 ist.
  9. Berührungsloses Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 6, wobei die Leistungssendevorrichtung (200) eine Leistungssendeeinheit aufweist, die konfiguriert ist, berührungslos elektrische Leistung zuzuführen, und die Leistungsempfangseinheit (110; 110A) konfiguriert ist, elektrische Leistung aus der Leistungssendeeinheit durch ein Magnetfeld und/oder ein elektrisches Feld zu empfangen, das Magnetfeld zwischen der Leistungsempfangseinheit und der Leistungssendeeinheit (110; 110A) ist, das Magnetfeld mit einer vorbestimmten Frequenz oszilliert, das elektrische Feld zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und der Leistungssendeeinheit ist und das elektrische Feld mit einer vorbestimmten Frequenz oszilliert.
  10. Steuerungseinheit (300), die konfiguriert ist, einen Ladevorgang einer elektrischen Speichervorrichtung (190), die in einem Fahrzeug (100) vorgesehen ist, das berührungslos elektrische Leistung aus einer Leistungssendevorrichtung (200) empfängt, deren Impedanz durch eine erste Impedanzjustierungseinheit (260) justierbar ist, wobei die Steuerungseinheit (300) konfiguriert ist, einen Befehl zum Justieren der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) zu der Leistungssendevorrichtung (200) zu senden, eine Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf einem Leistungsübertragungswirkungsgrad zwischen der Leistungssendevorrichtung (200) und einer Leistungsempfangseinheit (110; 110A) des Fahrzeugs (100) einzustellen, während die elektrische Speichervorrichtung (190) geladen wird, und die Impedanz der ersten Impedanzjustierungseinheit (260) beruhend auf dem durch eine Erfassungseinheit (155) des Fahrzeugs erfassten Abstand einzustellen, die konfiguriert ist, einen vertikalen Abstand zwischen der Leistungsempfangseinheit (110; 110A) und einer Bodenoberfläche zu erfassen.
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