JP2001136667A - 非接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法 - Google Patents
非接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法Info
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気自動車に搭載するバッテリーを充電する
ための充電器の充電効率を向上させる。 【解決手段】 非接触形の車載バッテリー用充電器を、
交流電源を入力して所定の直流電圧に変換する昇圧チョ
ッパ２と、該昇圧チョッパ２の直流出力電圧を入力して
高周波電力に変換する共振コンバータ３と、電気自動車
８に搭載のバッテリーを充電するために共振コンバータ
３に接続してあるカプラー６と、該カプラー６を車載バ
ッテリーに接続したときに出力されるパワーリクエスト
信号を受信するパワーリクエスト判定器７とによって構
成し、電圧制御器４による昇圧チョッパ２の電圧制御と
周波数制御器５による共振コンバータ３の周波数制御を
組み合わせ、パワーリクエスト信号に対応したパワー高
周波電力を出力する共振コンバータ３の発振周波数を抑
制させるようにした。
ための充電器の充電効率を向上させる。 【解決手段】 非接触形の車載バッテリー用充電器を、
交流電源を入力して所定の直流電圧に変換する昇圧チョ
ッパ２と、該昇圧チョッパ２の直流出力電圧を入力して
高周波電力に変換する共振コンバータ３と、電気自動車
８に搭載のバッテリーを充電するために共振コンバータ
３に接続してあるカプラー６と、該カプラー６を車載バ
ッテリーに接続したときに出力されるパワーリクエスト
信号を受信するパワーリクエスト判定器７とによって構
成し、電圧制御器４による昇圧チョッパ２の電圧制御と
周波数制御器５による共振コンバータ３の周波数制御を
組み合わせ、パワーリクエスト信号に対応したパワー高
周波電力を出力する共振コンバータ３の発振周波数を抑
制させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車に搭
載するバッテリーを充電するための非接触形の車載バッ
テリー用充電器の充電方法に関する。
載するバッテリーを充電するための非接触形の車載バッ
テリー用充電器の充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来方式の非接触形の車載バッテリー用
充電器の構成は図２に示す通りである。図２において、
非接触形の車載バッテリー用充電器は、交流電源１０１
を入力して所定の直流電圧を出力する昇圧チョッパ１０
２と、該昇圧チョッパ１０２からの直流電力を高周波電
力に変換する共振コンバータ１０３と、該共振コンバー
タ１０３の出力する高周波電力を制御する周波数制御器
１０５と、電気自動車１０８に搭載してあるバッテリー
用充電器（図示せず）に共振コンバータ１０３からの高
周波電力を伝送するカプラー１０６と、電気自動車１０
８に搭載のバッテリー用充電器にカプラー１０６を接続
することによって受信されるパワーリクエスト信号によ
りバッテリーの充電所要量を判定するパワーリクエスト
判定器１０７とによって構成している。
充電器の構成は図２に示す通りである。図２において、
非接触形の車載バッテリー用充電器は、交流電源１０１
を入力して所定の直流電圧を出力する昇圧チョッパ１０
２と、該昇圧チョッパ１０２からの直流電力を高周波電
力に変換する共振コンバータ１０３と、該共振コンバー
タ１０３の出力する高周波電力を制御する周波数制御器
１０５と、電気自動車１０８に搭載してあるバッテリー
用充電器（図示せず）に共振コンバータ１０３からの高
周波電力を伝送するカプラー１０６と、電気自動車１０
８に搭載のバッテリー用充電器にカプラー１０６を接続
することによって受信されるパワーリクエスト信号によ
りバッテリーの充電所要量を判定するパワーリクエスト
判定器１０７とによって構成している。
【０００３】次に、従来方式の非接触形の車載バッテリ
ー用充電器によるバッテリーの充電方法を、図５に示す
フローチャートによって説明する。車載バッテリー用充
電器によるパワー制御は、第１のステップＳ１０と第２
のステップＳ１１によって構成している。共振コンバー
タ１０３に接続してあるカプラー１０６を電気自動車１
０８に搭載してあるバッテリー用充電器（図示せず）に
接続すると、パワーリクエスト信号が前記車載の充電器
から発信され、パワーリクエスト判定器１０７により受
信される（ステップＳ１０）。パワーリクエスト判定器
１０７から出力される制御信号は周波数制御器１０５に
入力し、共振コンバータ１０３がパワーリクエスト信号
に対応したパワーの高周波電力を出力するように周波数
制御器１０５によって周波数制御され、カプラー１０６
を介して車載の充電器へ共振コンバータ１０３からの高
周波電力を供給する（ステップＳ１１）。
ー用充電器によるバッテリーの充電方法を、図５に示す
フローチャートによって説明する。車載バッテリー用充
電器によるパワー制御は、第１のステップＳ１０と第２
のステップＳ１１によって構成している。共振コンバー
タ１０３に接続してあるカプラー１０６を電気自動車１
０８に搭載してあるバッテリー用充電器（図示せず）に
接続すると、パワーリクエスト信号が前記車載の充電器
から発信され、パワーリクエスト判定器１０７により受
信される（ステップＳ１０）。パワーリクエスト判定器
１０７から出力される制御信号は周波数制御器１０５に
入力し、共振コンバータ１０３がパワーリクエスト信号
に対応したパワーの高周波電力を出力するように周波数
制御器１０５によって周波数制御され、カプラー１０６
を介して車載の充電器へ共振コンバータ１０３からの高
周波電力を供給する（ステップＳ１１）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】昇圧チョッパ１０２の
出力特性は図６に示す通りであって、パワーリクエスト
信号によるパワー量とは無関係に、一定した直流電圧を
出力する。このため、昇圧チョッパ１０２からの一定電
圧の直流電力を入力する共振コンバータ１０３は、パワ
ーリクエスト信号によるパワーに対応した高周波電力を
生成するように内蔵するスイッチ素子の発振周波数の制
御範囲を広げなくてはならない。即ち、大きなパワーに
対しては発振周波数を低くし、小さなパワーに対しては
発振周波数を高くする。また、上述した発振周波数を高
くすることは共振コンバータの回路損失を増加させるば
かりでなく、低電力の高周波電力を生成する場合の充電
効率は低下する。なお、大容量の充電器によって小容量
のバッテリーを充電させるためには、充電器の微調整が
必要であってこの出力調整は面倒である。
出力特性は図６に示す通りであって、パワーリクエスト
信号によるパワー量とは無関係に、一定した直流電圧を
出力する。このため、昇圧チョッパ１０２からの一定電
圧の直流電力を入力する共振コンバータ１０３は、パワ
ーリクエスト信号によるパワーに対応した高周波電力を
生成するように内蔵するスイッチ素子の発振周波数の制
御範囲を広げなくてはならない。即ち、大きなパワーに
対しては発振周波数を低くし、小さなパワーに対しては
発振周波数を高くする。また、上述した発振周波数を高
くすることは共振コンバータの回路損失を増加させるば
かりでなく、低電力の高周波電力を生成する場合の充電
効率は低下する。なお、大容量の充電器によって小容量
のバッテリーを充電させるためには、充電器の微調整が
必要であってこの出力調整は面倒である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述した従
来技術による欠陥を解決するためになされたものであっ
て、昇圧チョッパによる直流出力電圧の制御と共振コン
バータによる高周波電力の周波数制御とを組み合わせ、
共振コンバータの周波数制御範囲を広げずにパワーリク
エスト信号に対応したパワーの高周波電力を生成するよ
うに、昇圧チョッパの直流出力電圧を図４に示すように
複数のステップに分けて制御する。即ち、共振コンバー
タはパワーリクエスト信号に対応したパワーの高周波電
力を生成して車載のバッテリーに設けて充電器に供給す
るが、共振コンバータが出力する高周波電力の周波数を
抑制するように昇圧チョッパの直流出力電圧を制御す
る。
来技術による欠陥を解決するためになされたものであっ
て、昇圧チョッパによる直流出力電圧の制御と共振コン
バータによる高周波電力の周波数制御とを組み合わせ、
共振コンバータの周波数制御範囲を広げずにパワーリク
エスト信号に対応したパワーの高周波電力を生成するよ
うに、昇圧チョッパの直流出力電圧を図４に示すように
複数のステップに分けて制御する。即ち、共振コンバー
タはパワーリクエスト信号に対応したパワーの高周波電
力を生成して車載のバッテリーに設けて充電器に供給す
るが、共振コンバータが出力する高周波電力の周波数を
抑制するように昇圧チョッパの直流出力電圧を制御す
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る非接触形の
車載バッテリー用充電器の充電方法を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明に係るバッテリー用充電
器の構成を示すブロック図である。車載バッテリー用充
電器は、交流電源１を入力して直流電力に変換すると共
に電圧制御器４により制御されて任意の直流電圧を出力
する昇圧チョッパ２と、昇圧チョッパ２から入力した直
流電力を周波数制御器５によって制御された高周波電力
を出力する共振コンバータ３と、共振コンバータ３に接
続してあるカプラー６と、電気自動車８に搭載のバッテ
リー用充電器（図示せず）にカプラー６を接続したとき
に、前記充電器から発信されるパワーリクエスト信号を
受信するパワーリクエスト判定器７とによって構成して
いる。パワーリクエスト判定器７は、電圧制御器４と周
波数制御器５を介して昇圧チョッパ２又は共振コンバー
タ３へ制御信号を送出して、パワーリクエスト信号に対
応したパワーの高周波電力を出力するように昇圧チョッ
パ２と共振コンバータ３を制御する。
車載バッテリー用充電器の充電方法を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明に係るバッテリー用充電
器の構成を示すブロック図である。車載バッテリー用充
電器は、交流電源１を入力して直流電力に変換すると共
に電圧制御器４により制御されて任意の直流電圧を出力
する昇圧チョッパ２と、昇圧チョッパ２から入力した直
流電力を周波数制御器５によって制御された高周波電力
を出力する共振コンバータ３と、共振コンバータ３に接
続してあるカプラー６と、電気自動車８に搭載のバッテ
リー用充電器（図示せず）にカプラー６を接続したとき
に、前記充電器から発信されるパワーリクエスト信号を
受信するパワーリクエスト判定器７とによって構成して
いる。パワーリクエスト判定器７は、電圧制御器４と周
波数制御器５を介して昇圧チョッパ２又は共振コンバー
タ３へ制御信号を送出して、パワーリクエスト信号に対
応したパワーの高周波電力を出力するように昇圧チョッ
パ２と共振コンバータ３を制御する。
【０００７】次に、この発明による非接触形の車載バッ
テリー用充電器による充電方法を図３に示すフローチャ
ートによって説明する。車載バッテリー用充電器による
パワー制御は、第１のステップＳ１から第４のステップ
Ｓ４によって構成している。
テリー用充電器による充電方法を図３に示すフローチャ
ートによって説明する。車載バッテリー用充電器による
パワー制御は、第１のステップＳ１から第４のステップ
Ｓ４によって構成している。
【０００８】共振コンバータ３に接続してあるカプラー
６を電気自動車８に搭載してあるバッテリー用充電器
（図示せず）に接続すると、パワーリクエスト信号が前
記車載の充電器から発信されパワーリクエスト判定器７
により受信される（ステップＳ１）。なお、パワーリク
エスト信号は赤外線や無線周波数を利用した信号であ
る。
６を電気自動車８に搭載してあるバッテリー用充電器
（図示せず）に接続すると、パワーリクエスト信号が前
記車載の充電器から発信されパワーリクエスト判定器７
により受信される（ステップＳ１）。なお、パワーリク
エスト信号は赤外線や無線周波数を利用した信号であ
る。
【０００９】パワーリクエスト判定器７は受信したパワ
ーリクエスト信号に対応したパワーの高周波電力を生成
するように、周波数制御器５を介して共振コンバータ３
を制御する（ステップＳ２）。
ーリクエスト信号に対応したパワーの高周波電力を生成
するように、周波数制御器５を介して共振コンバータ３
を制御する（ステップＳ２）。
【００１０】パワーリクエスト信号に対応した小さなパ
ワーの高周波電力を共振コンバータ３から出力させるた
めには、共振コンバータ３を構成するスイッチ素子（図
示せず）のスイッチング周波数を高くしなくてはならな
い。この結果、共振コンバータ３が出力する高周波電力
の周波数も高くなり、共振コンバータ３の回路損失が増
加して充電効率も低下する。また、一般にバッテリーの
充電は、充電末期にはパワーを絞る必要があるので小さ
なパワーでの充電となり、充電効率が低下する。この充
電効率低下を抑制する手段として共振コンバータ３が出
力する高周波電力の周波数を低下させるためには、直流
入力電圧（換言すると昇圧チョッパ２の直流出力電圧）
を図４に示すように制御する。即ち、パワーリクエスト
信号によるパワーが大きいときは直流出力電圧を大きく
し、パワーが小さいときは直流出力電圧を小さくするよ
うに昇圧チョッパ２の出力判定を行う（ステップＳ
３）。
ワーの高周波電力を共振コンバータ３から出力させるた
めには、共振コンバータ３を構成するスイッチ素子（図
示せず）のスイッチング周波数を高くしなくてはならな
い。この結果、共振コンバータ３が出力する高周波電力
の周波数も高くなり、共振コンバータ３の回路損失が増
加して充電効率も低下する。また、一般にバッテリーの
充電は、充電末期にはパワーを絞る必要があるので小さ
なパワーでの充電となり、充電効率が低下する。この充
電効率低下を抑制する手段として共振コンバータ３が出
力する高周波電力の周波数を低下させるためには、直流
入力電圧（換言すると昇圧チョッパ２の直流出力電圧）
を図４に示すように制御する。即ち、パワーリクエスト
信号によるパワーが大きいときは直流出力電圧を大きく
し、パワーが小さいときは直流出力電圧を小さくするよ
うに昇圧チョッパ２の出力判定を行う（ステップＳ
３）。
【００１１】ステップＳ３による昇圧チョッパ出力判定
に基づいて、電圧制御器４を介して昇圧チョッパ２の出
力電圧を制御する（ステップＳ４）。なお、昇圧チョッ
パ２の出力電圧制御は、昇圧チョッパ２を構成するスイ
ッチ素子のデューティ比を制御することによって行う。
に基づいて、電圧制御器４を介して昇圧チョッパ２の出
力電圧を制御する（ステップＳ４）。なお、昇圧チョッ
パ２の出力電圧制御は、昇圧チョッパ２を構成するスイ
ッチ素子のデューティ比を制御することによって行う。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による非
接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法によると、
昇圧チョッパによる電圧制御と共振コンバータによる発
振周波数制御とを組み合わせ、共振コンバータが出力す
る高周波数電力の周波数を抑制しながら充電すべきパワ
ーをバッテリーへ供給できる。従って、共振コンバータ
の発振周波数の制御範囲を広げることなしに、充電装置
のフルパワーから低パワーまで効率低下を抑制しながら
充電することができる。また、小さな電力から大きな電
力までの充電を、充電効率の低下を来すことなしに１つ
の充電装置によって供給できる。
接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法によると、
昇圧チョッパによる電圧制御と共振コンバータによる発
振周波数制御とを組み合わせ、共振コンバータが出力す
る高周波数電力の周波数を抑制しながら充電すべきパワ
ーをバッテリーへ供給できる。従って、共振コンバータ
の発振周波数の制御範囲を広げることなしに、充電装置
のフルパワーから低パワーまで効率低下を抑制しながら
充電することができる。また、小さな電力から大きな電
力までの充電を、充電効率の低下を来すことなしに１つ
の充電装置によって供給できる。
【図１】この発明による実施例を示すブロック図。
【図２】従来技術による回路構成を示すブロック図。
【図３】この発明によるパワー制御方法を説明するため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図４】この発明による昇圧チョッパのパワーリクエス
トと出力電圧との関係を示す特性図面。
トと出力電圧との関係を示す特性図面。
【図５】従来方法によるパワー制御方法を説明するため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図６】従来方法による昇圧チョッパのパワーリクエス
トと出力電圧の関係を示す特性図面。
トと出力電圧の関係を示す特性図面。
１ 交流電源 ２ 昇圧チョッパ ３ 共振コンバータ ４ 電圧制御器 ５ 周波数制御器 ６ カプラー ７ パワーリクエスト判定器 ８ 電気自動車
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 忍 東京都品川区東五反田１丁目11番15号 デ ンセイ・ラムダ株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA06 GB03 GB08 GC05 5H115 PG04 PI16 PO09 PO16 PV03
Claims (2)
- 【請求項１】 入力した交流電力を直流電圧に変換して
昇圧する昇圧チョッパと、該昇圧チョッパの直流出力を
高周波電力に変換する共振コンバータと、該共振コンバ
ータにより生成された高周波電力を伝送するカプラー
と、パワーリクエスト信号を受信して前記昇圧チョッパ
および共振コンバータを制御するパワーリクエスト判定
器とによって構成した非接触形の車載バッテリー用充電
器の充電方法において、 電気自動車に搭載してある充電器にカプラーを接続する
ことによりパワーリクエスト判定器が受信したパワーリ
クエスト信号に基づいて、昇圧チョッパによる直流電圧
制御と共振コンバータによる周波数制御とを組み合わせ
てパワーリクエスト信号に対応したパワーの高周波電力
をカプラーを介して電気自動車に搭載してある充電器に
供給するようにしたことを特徴とする非接触形の車載バ
ッテリー用充電器の充電方法。 - 【請求項２】 パワーリクエスト信号に対応したパワー
の高周波電力を共振コンバータから出力するように周波
数制御器を制御すると共に、共振コンバータが出力する
高周波電力の発振周波数を低下させるように昇圧チョッ
パの出力電圧を電圧制御器によって制御することを特徴
とする請求項１に記載の非接触形の車載バッテリー用充
電器の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31286199A JP4090161B2 (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 非接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31286199A JP4090161B2 (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 非接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001136667A true JP2001136667A (ja) | 2001-05-18 |
| JP4090161B2 JP4090161B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=18034332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31286199A Expired - Fee Related JP4090161B2 (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 非接触形の車載バッテリー用充電器の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4090161B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012099169A1 (ja) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社 テクノバ | 非接触給電システム |
| JP2012152041A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Saitama Univ | 非接触給電システム |
| JP2013146185A (ja) * | 2008-12-12 | 2013-07-25 | Hanrim Postech Co Ltd | 無接点電力送信装置 |
| WO2017047454A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社Ihi | 送電装置及び非接触給電システム |
| JP2019004698A (ja) * | 2003-02-04 | 2019-01-10 | フィリップス アイピー ベンチャーズ ビー ヴィ | 通信手段を持つ適応誘導電源 |
-
1999
- 1999-11-02 JP JP31286199A patent/JP4090161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019004698A (ja) * | 2003-02-04 | 2019-01-10 | フィリップス アイピー ベンチャーズ ビー ヴィ | 通信手段を持つ適応誘導電源 |
| JP2013146185A (ja) * | 2008-12-12 | 2013-07-25 | Hanrim Postech Co Ltd | 無接点電力送信装置 |
| US9269490B2 (en) | 2008-12-12 | 2016-02-23 | Intel Corporation | Non-contact power transmission apparatus |
| US9531197B2 (en) | 2008-12-12 | 2016-12-27 | Intel Corporation | Non-contact power transmission apparatus |
| US10886780B2 (en) | 2008-12-12 | 2021-01-05 | Intel Corporation | Non-contact power transmission apparatus |
| US11641113B2 (en) | 2008-12-12 | 2023-05-02 | Intel Corporation | Non-contact power transmission apparatus |
| WO2012099169A1 (ja) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | 株式会社 テクノバ | 非接触給電システム |
| JP2012152041A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Saitama Univ | 非接触給電システム |
| US20130293192A1 (en) * | 2011-01-19 | 2013-11-07 | National University Corporation Saitama University | Contactless power transfer system |
| US9266441B2 (en) | 2011-01-19 | 2016-02-23 | Technova Inc. | Contactless power transfer system |
| WO2017047454A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社Ihi | 送電装置及び非接触給電システム |
| US10714942B2 (en) | 2015-09-17 | 2020-07-14 | Ihi Corporation | Power transmitter and wireless power transfer system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4090161B2 (ja) | 2008-05-28 |
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