JP2013172497A - Non-contact power reception device, non-contact power transmission system, and non-contact power reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触で電力伝送を行うための非接触受電装置、非接触電力伝送システム、及び、非接触受電方法に関するものである。 The present invention relates to a non-contact power receiving apparatus, a non-contact power transmission system, and a non-contact power receiving method for performing non-contact power transmission.
環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両が実用化されている。電気自動車では、車両外部の電源(例えば、電源コンセント)から車載の蓄電装置(例えば、バッテリ)を充電可能になっている。例えば、自宅や共用施設などに設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより充電を行う。一方、ハイブリッド車でも、同様に、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能にしたプラグインハイブリッド車が実用化されている。 As environmentally friendly vehicles, electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles have been put into practical use. In an electric vehicle, an in-vehicle power storage device (for example, a battery) can be charged from a power source (for example, a power outlet) outside the vehicle. For example, charging is performed by connecting a power outlet provided at home or a common facility to a charging port provided in the vehicle with a charging cable. On the other hand, plug-in hybrid vehicles that enable charging of an in-vehicle power storage device from a power source outside the vehicle have also been put to practical use.
ところで、車両外部から車両への給電手法として、ケーブルを用いない非接触給電が近年注目されている。非接触給電手法としては、例えば、電磁結合を利用した手法(電磁誘導を用いた手法、電磁波を用いた手法、共鳴法など)が研究されている。特許文献1には、共鳴法を利用した非接触給電システムが開示されている。 Incidentally, in recent years, non-contact power feeding without using a cable has attracted attention as a power feeding method from the outside of the vehicle to the vehicle. As a non-contact power feeding method, for example, a method using electromagnetic coupling (a method using electromagnetic induction, a method using electromagnetic waves, a resonance method, etc.) has been studied. Patent Document 1 discloses a contactless power feeding system using a resonance method.
共鳴法では、送電側の共鳴器(自己共振コイル)と受電側の共鳴器(自己共振コイル)との位置ずれ(距離)が伝送効率に影響する。伝送効率を向上させるためには、送電側(インフラ側)と受電側(車両側)の間で通信を行いながら、運転者の駐車動作により、送電側の共鳴器と受電側の共鳴器との位置合わせを行う必要がある。 In the resonance method, the positional deviation (distance) between the power transmitting side resonator (self-resonant coil) and the power receiving side resonator (self-resonant coil) affects the transmission efficiency. In order to improve the transmission efficiency, communication between the power transmission side (infrastructure side) and the power reception side (vehicle side) is performed by the driver's parking operation, so that the resonator on the power transmission side and the resonator on the power reception side are connected. Need to align.
ところで、特許文献1に開示の非接触給電システムでは、車両が駐車すると自動的に給電フローを開始する。しかしながら、駐車車両のバッテリは、満充電状態、又は、満充電に近い状態であることがあり、このようなバッテリ状態のときにも自動的に給電を行うと、小電力での給電となり、バッテリの充電効率が悪いという問題があった。 By the way, in the non-contact power feeding system disclosed in Patent Document 1, when the vehicle is parked, a power feeding flow is automatically started. However, the battery of the parked vehicle may be in a fully charged state or nearly in a fully charged state. If power is automatically supplied even in such a battery state, power is supplied with low power, and the battery There was a problem of poor charging efficiency.
そこで、本発明は、バッテリの充電効率の低下を抑制することが可能な非接触受電装置、非接触電力伝送システム、及び、非接触受電方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a non-contact power receiving apparatus, a non-contact power transmission system, and a non-contact power receiving method that can suppress a decrease in battery charging efficiency.
本発明の非接触受電装置は、非接触給電装置から非接触で電力取得を行うものである。この非接触受電装置は、無線通信を利用して非接触給電装置の探索を行う無線通信部と、無線通信部によって探索された非接触給電装置から、電磁結合を利用して電力取得を行うための受電コイルと、受電コイルからの交流電力を整流して、蓄電装置を充電するための直流電圧を生成する整流器ユニットとを備え、蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、無線通信部による前記非接触給電装置の探索を行う。 The non-contact power receiving device of the present invention acquires power in a non-contact manner from a non-contact power feeding device. This non-contact power receiving device uses a wireless communication unit that searches for a non-contact power supply device using wireless communication and a non-contact power supply device searched by the wireless communication unit to acquire power using electromagnetic coupling. And a rectifier unit that rectifies AC power from the power receiving coil and generates a DC voltage for charging the power storage device, and a charging rate with respect to a full charge of the power storage device is equal to or less than a first predetermined rate. In some cases, the wireless communication unit searches for the non-contact power feeding device.
本発明の非接触受電方法は、非接触給電装置から非接触で電力取得を行うものである。この非接触受電方法は、蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、無線通信部によって、無線通信を利用して非接触給電装置の探索を行い、無線通信部によって探索された非接触給電装置から、受電コイルによって、電磁結合を利用して電力取得を行い、整流器ユニットによって、受電コイルからの交流電力を整流して、蓄電装置を充電する。 The non-contact power receiving method of the present invention acquires power in a non-contact manner from a non-contact power feeding device. In the non-contact power receiving method, when the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than the first predetermined rate, the wireless communication unit searches for the non-contact power feeding device using wireless communication, and the wireless communication unit The power is acquired from the contactless power supply device searched for by using the electromagnetic coupling by the power receiving coil, the AC power from the power receiving coil is rectified by the rectifier unit, and the power storage device is charged.
この非接触受電装置及び非接触受電方法によれば、蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、無線通信部による非接触給電装置の探索を行う。すなわち、蓄電装置が満充電状態、又は、満充電に近い状態であるときには、非接触給電装置の探索を行わず、すなわち、バッテリの充電を行わないので、バッテリの充電効率の低下を抑制することできる。 According to the non-contact power receiving device and the non-contact power receiving method, the wireless communication unit searches for the non-contact power feeding device when the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than the first predetermined rate. That is, when the power storage device is in a fully charged state or nearly in a fully charged state, the search for the non-contact power supply device is not performed, that is, the battery is not charged, thereby suppressing the decrease in the charging efficiency of the battery. it can.
上記した非接触受電装置では、蓄電装置の満充電に対する充電割合と相関する蓄電装置の電圧が、第1の所定割合と相関する第1の所定値以下である場合に、無線通信部による非接触給電装置の探索を行うことが好ましい。また、上記した非接触受電装置は、整流器ユニットと蓄電装置との間に配置され、整流器ユニットから蓄電装置への充電経路を形成するための整流器リレーを更に備え、整流器リレーをオン状態とすることにより、蓄電装置の電圧を得ることが好ましい。 In the non-contact power receiving device described above, when the voltage of the power storage device that correlates with the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or lower than the first predetermined value that correlates with the first predetermined rate, the non-contact by the wireless communication unit It is preferable to search for a power feeding device. Further, the non-contact power receiving device described above is further provided with a rectifier relay that is disposed between the rectifier unit and the power storage device, and forms a charging path from the rectifier unit to the power storage device, and the rectifier relay is turned on. Thus, it is preferable to obtain the voltage of the power storage device.
これによれば、整流器ユニットから蓄電装置への充電経路を利用して、蓄電装置が満充電状態、又は、満充電に近い状態であるか否かを容易に判断することができる。 According to this, it is possible to easily determine whether or not the power storage device is in a fully charged state or a state close to full charge using the charging path from the rectifier unit to the power storage device.
また、上記した非接触受電装置では、非接触給電装置から電力取得を行う場合、蓄電装置の満充電に対する充電割合が第2の所定割合に達した場合には、蓄電装置の充電を停止することが好ましく、第2の所定割合は第1の所定割合以上であることが好ましい。 In the non-contact power receiving apparatus described above, when power is acquired from the non-contact power supply apparatus, when the charging ratio with respect to the full charge of the power storage apparatus reaches the second predetermined ratio, the charging of the power storage apparatus is stopped. It is preferable that the second predetermined ratio is greater than or equal to the first predetermined ratio.
また、本発明の非接触電力伝送システムは、非接触給電装置から非接触受電装置へ非接触で電力伝送を行うものである。非接触給電装置は、非接触受電装置と無線通信を行う給電用無線通信部と、給電用無線通信部による無線通信に応じて、電磁結合を利用して非接触受電装置に電力供給を行うための給電コイルとを備える。一方、非接触受電装置は、無線通信を利用して非接触給電装置の探索を行う受電用無線通信部と、受電用無線通信部によって探索された非接触給電装置から、電磁結合を利用して電力取得を行うための受電コイルと、受電コイルからの交流電力を整流して、蓄電装置を充電するための直流電圧を生成する整流器ユニットとを備える。この非接触受電装置では、蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、受電用無線通信部による非接触給電装置の探索を行う。 In addition, the non-contact power transmission system of the present invention performs power transmission in a non-contact manner from a non-contact power feeding device to a non-contact power receiving device. The non-contact power supply device supplies power to the non-contact power receiving device using electromagnetic coupling according to the wireless communication by the power supply wireless communication unit that performs wireless communication with the non-contact power receiving device and the wireless communication by the power supply wireless communication unit. And a feeding coil. On the other hand, a non-contact power receiving device uses electromagnetic coupling from a power receiving wireless communication unit that searches for a non-contact power feeding device using wireless communication and a non-contact power feeding device searched by the power receiving wireless communication unit. A power receiving coil for performing power acquisition and a rectifier unit that rectifies AC power from the power receiving coil and generates a DC voltage for charging the power storage device. In this non-contact power receiving device, when the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than the first predetermined rate, the wireless communication unit for power reception searches for the non-contact power feeding device.
この非接触電力伝送システムによれば、上記同様の非接触受電装置を備えているので、バッテリの充電効率の低下を抑制することができる。 According to this non-contact power transmission system, since the same non-contact power receiving apparatus as described above is provided, it is possible to suppress a decrease in charging efficiency of the battery.
本発明によれば、バッテリの充電効率の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in charging efficiency of a battery.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、本発明の一実施形態に係る非接触電力伝送システムの電力系統の構成を示す模式図であり、図2は、本発明の一実施形態に係る非接触電力伝送システムの電力及び制御系統を示す回路ブロック図である。図1及び図2に示す非接触電力伝送システム100は、自宅や共用施設(例えば、ガソリンスタンド)の充電用駐車スペースに設けられる非接触給電装置10と、電気自動車やハイブリット車などの電動車両(非接触受電装置)20とを備え、非接触給電装置10から車両20へ非接触で電力伝送を行うものである。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a power system of a contactless power transmission system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates power and control of the contactless power transmission system according to an embodiment of the present invention. It is a circuit block diagram which shows a system | strain. A non-contact
非接触給電装置10は、インバータユニット11と、給電コイルユニット12と、無線通信部13と、駐車検知センサ14とを備える。一方、車両20は、受電コイルユニット21と、整流器ユニット22と、駆動用バッテリ(蓄電装置)23と、整流器リレー24と、電池監視ユニット25と、電源管理ECU(Electronic Control Unit)26と、給電制御ECU(ElectronicControl Unit)27と、給電開始スイッチ28と、無線通信部29とを備える。
The non-contact
まず、非接触給電装置10では、インバータユニット11は、インバータを有し、電気事業者からの系統電源(商用電源)を高周波電力に変換する。インバータユニット11は、この高周波電力(高周波電流)を給電コイルユニット12に供給する。
First, in the non-contact
給電コイルユニット12は、給電コイルを有し、この給電コイルと受電コイルユニット21における受電コイルとの電磁誘導作用を利用して、インバータユニット11から供給される電力を受電コイルユニット21に非接触で供給する。例えば、給電コイルユニット12は、充電用駐車スペースの床面に設けられている。
The power
無線通信部13は、車両20における無線通信部29と無線で通信を行うものであり、非接触給電装置10と車両20との間で各種情報の送受信を行う。非接触給電装置10から車両20へ送信する情報としては、後述する接続応答、プリチャージOK/NG、給電停止要求などであり、車両20から非接触給電装置10へ送信する情報としては、後述する接続要求、プリチャージ要求、整流器ユニット22の出力電力(電流)、バッテリの充電状態、給電停止要求などである。なお、本実施形態では、無線通信部13は、インバータユニット11に搭載されている。
The
駐車検知センサ14は、車両20が充電用駐車スペースに駐車されたか否かを検知し、駐車された場合に無線通信部13を起動する(オン状態とする)。一方、駐車検知センサ14は、車両20が充電用駐車スペースから出車した場合に無線通信部13を停止する(オフ状態とする)。駐車検知センサ14としては、荷重センサ、超音波センサ、赤外線センサなどの様々なセンサが適用可能である。
The
次に、車両20では、受電コイルユニット21は、受電コイルを有し、上述したように電磁誘導作用を利用して、給電コイルユニット12から非接触で交流電力を取得する。例えば、受電コイルユニット21は、車体底面に設けられている。
Next, in the
整流器ユニット22は、受電コイルユニット21によって取得した交流電力を整流して直流電力に変換する。また、整流器ユニット22は、DC/DCコンバータを有し、整流した直流電力をバッテリ電圧相当まで昇降圧する。また、整流器ユニット22は、電圧センサを有しており、整流器リレー24を介して駆動用バッテリ23の電圧をモニタすることによって、駆動用バッテリ23が満充電状態、又は、満充電に近い状態であるか否かをモニタすることができる。整流器ユニット22は、整流器リレー24を介して駆動用バッテリ23に接続される。
The
駆動用バッテリ23は、整流器ユニット22からの直流電圧によって再充電可能な直流電源である。例えば、駆動用バッテリ23としては、リチウムイオンやニッケル水素などの二次電池が適用可能である。
The driving
整流器リレー24は、充電を行う際に、整流器ユニット22を駆動用バッテリ23に接続するものである。充電を行わない場合には、整流器リレー24は、整流器ユニット22と駆動用バッテリ23との接続を解除する。
The
電池監視ユニット25は、駆動用バッテリ23の状態をセルごとに監視し、各セルの状態を統合した電池状態を電源管理ECU26へ送信する。例えば、電池監視ユニット25は、各セルの充電状態のバランスを監視したり、セルごとに異常検知を行ったりする(フェールセーフ)。なお、本実施形態では、電池監視ユニット25は、駆動用バッテリ23に搭載されている。
The
電源管理ECU26は、給電時及び走行時に、駆動用バッテリ23の状態を管理する。駆動用バッテリ23の状態としては、SOC(State Of Charge)、電圧、電流、温度などである。
The
給電制御ECU27は、非接触給電装置10から車両20へ給電を行う際の統括制御を行うものである。例えば、給電制御ECU27は、非接触給電装置10から車両20へ給電を行う際に、整流器リレー24をオン状態として、整流器ユニット22によって駆動用バッテリ23を充電可能とし、整流器ユニット22の出力調整を行う。一方、非接触給電装置10から車両20へ給電が行われないときには、給電制御ECU27は、整流器リレー24をオフ状態として、駆動用バッテリ23を整流器ユニット22から切り離す。また、給電制御ECU27は、車両20が駐車スペースに駐車する際に、電源管理ECU26及び無線通信部29の起動制御を行い、車両20が駐車スペースから駐車する際に、電源管理ECU26及び無線通信部29の停止制御を行う。なお、整流器ユニット22、電源管理ECU26、及び、無線通信部29と給電制御ECU27との間は、例えばCAN(Controller Area Network)によって接続されている。
The power
また、給電制御ECU27は、ユーザによる給電開始スイッチ28の操作に応じて、整流器リレー24をオン状態とし、上述した整流器ユニット22による駆動用バッテリ23の充電を可能とする。
Further, the power
無線通信部29は、非接触給電装置10における無線通信部13と無線で通信を行うものであり、車両20と非接触給電装置10との間で上述した各種情報の送受信を行う。なお、本実施形態では、無線通信部29は、整流器ユニット22に搭載されている。
The wireless communication unit 29 wirelessly communicates with the
次に、非接触給電装置10から車両(非接触受電装置)20への非接触受電方法について説明する。図3は、非接触給電装置10の動作を示すフローチャートであり、図4は、車両20の動作を示すフローチャートである。
Next, a non-contact power receiving method from the non-contact
まず、図3に示すように、非接触給電装置10側では、駐車検知センサ14によって、駐車車両の有無を連続的又は断続的に検知している(S101)。このとき、動作のために電力を要する無線通信部13は停止状態である。
First, as shown in FIG. 3, on the non-contact
一方、図4に示すように、車両20側では、給電制御ECU27によって、駐車スペースに駐車したか否かを連続的又は断続的に監視している(S201)。このとき、動作のために電力を要する電源管理ECU26及び無線通信部29は停止状態である。例えば、給電制御ECU27は、ギアのパーキング操作によって、駐車完了を判断する。
On the other hand, as shown in FIG. 4, on the
駐車が完了すると、バッテリの満充電に対する充電割合をモニタし、充電割合に応じて充電を行うか否かを判断する。例えば、充電割合が所定値(例えば、満充電状態の80%:第1の所定割合)以下の場合には、充電のために給電側の探索を開始し、充電割合が所定値より大きい場合には、満充電状態、又は、満充電に近い状態であると判断して、給電側の探索を行わない。 When parking is completed, the charging ratio with respect to the full charge of the battery is monitored, and it is determined whether or not charging is performed according to the charging ratio. For example, when the charging rate is equal to or less than a predetermined value (for example, 80% of the fully charged state: the first predetermined rate), a search on the power feeding side is started for charging, and the charging rate is greater than the predetermined value. Determines that it is in a fully charged state or a state close to full charging, and does not search for the power supply side.
具体的には、給電制御ECU27によって、整流器リレーをオン状態とし(S202)、整流器ユニット22によって、満充電に対する充電割合と相関するバッテリ電圧をモニタする(S203)。バッテリ電圧が所定値(例えば、満充電状態のときの電圧の80%の電圧値:第1の所定割合に相関する第1の所定値)以下の場合には、給電制御ECU27によって無線通信部29を起動し、無線通信部29によって、非接触給電装置10側の通信機器の探索を開始する(S204)。また、給電制御ECU27は、電源管理ECU26も起動する。なお、バッテリ電圧が所定値より大きい場合には、満充電状態、又は、満充電に近い状態であると判断し、後述するステップS212へ移行する。
Specifically, the power
一方、図3に示すように、非接触給電装置10側では、駐車検知センサ14によって、充電用駐車スペースに駐車した車両20を検知し、無線通信部13を起動し、無線機能を有効にする(S102)。
On the other hand, as shown in FIG. 3, on the non-contact
すると、図4に示すように、車両20側では、無線通信部29によって、非接触給電装置10の無線通信部13を認識し(S205)、接続要求を送信する(S206)。なお、無線機器が見つからない場合には、後述するステップS212へ移行する。
Then, as shown in FIG. 4, on the
車両20側から接続要求が送信されると、図3に示すように、非接触給電装置10側では、無線通信部13によって、接続要求を認識し(S103)、接続応答を送信する(S104)。なお、接続要求がない場合、駐車車両の検知から所定時間経過するまで接続要求を待ち、所定時間経過したら、駐車車両は充電の意思を有さないと判断して、後述するステップS115へ移行する(S105)。
When the connection request is transmitted from the
非接触給電装置10側から接続応答が送信されると、図4に示すように、車両20側では、無線通信部29によって、接続応答を認識し(S207)、プリチャージ要求を送信する(S208)。なお、接続応答がない場合には、後述するステップS212へ移行する。
When a connection response is transmitted from the non-contact
車両20側からプリチャージ要求が送信されると、図3に示すように、非接触給電装置10側では、無線通信部13によってプリチャージ要求を認識し(S106)、インバータユニット11及び給電コイルユニット12によってプリチャージ出力を開始する(S107)。なお、プリチャージ要求がない場合、接続要求の検知から所定時間経過するまでプリチャージ要求を待ち、接続要求の検知から所定時間経過したら、駐車車両は充電の意思を有さないと判断して、後述するステップS115へ移行する(S108)。
When the precharge request is transmitted from the
ここで、プリチャージとは、本格的な給電に先立ち、給電環境(例えば、給電コイルと受電コイルとの位置が適切か否か)のテストを行うものであり、本格的な給電よりも小さい電力で行う。 Here, precharging is a test of the power supply environment (for example, whether or not the positions of the feeding coil and the receiving coil are appropriate) prior to full-scale power supply. To do.
プリチャージ中、非接触給電装置10側では、無線通信部13によって、車両20側から整流器ユニット22の出力電力(電流)情報を取得し、整流器ユニット22の出力電力(電流)が所定値以上であるか否かの判断を行う(S109)。整流器ユニット22の出力電力(電流)が所定値以上である場合、無線通信部13によって、車両20側へプリチャージOKの通知を行う(S110)。一方、整流器ユニット22の出力電力(電流)が所定値未満である場合には、無線通信部13によって、車両20側へプリチャージNGの通知を行い(S112)、後述するステップS114へ移行する。
During precharging, on the non-contact
なお、プリチャージNGの場合、ユーザへ駐車位置調整を通知し、非接触給電装置10側の給電コイルに対する車両20側の受電コイルの位置を調整し、再度、上記動作を行う。
In the case of precharge NG, the parking position adjustment is notified to the user, the position of the power receiving coil on the
非接触給電装置10側からプリチャージOKが通知されると、図4に示すように、車両20側では、無線通信部29によってプリチャージOKを認識し(S209)、本充電を待つ。一方、無線通信部29によってプリチャージNGを認識した場合には、後述するステップS211へ移行する。
When the precharge OK is notified from the non-contact
図3に戻り、プリチャージOKの通知後、非接触給電装置10側では、本格的な給電を開始する(S111)。給電中、非接触給電装置10側では、無線通信部13によって、車両20側からバッテリ充電状態の情報を取得し、バッテリ充電状態を連続的に又は断続的に監視する。また、非接触給電装置10側では、無線通信部13によって、車両20側からの給電停止の要求を連続的に又は断続的に監視する(S113)。そして、バッテリが満充電状態、又は、満充電に近い状態に達した場合、例えば、バッテリの満充電に対する充電割合が所定値(例えば、上記した第1の所定割合と同一、又は、第1の所定割合より大きい第2の所定割合)以下の場合には、より具体的には、満充電に対する充電割合と相関するバッテリ電圧が所定値(上記した第1の所定値と同一、又は、第1の所定値より大きい第2の所定値であって、第2の所定割合に相関する第2の所定値)以下の場合には、充電完了と判断して、給電出力を停止し(S114)、接続を解除する(S115)。また、給電停止の要求を受信した場合には、何らかの問題により車両20側が充電の意思を有さなくなったと判断して、給電出力を停止し(S114)、接続を解除する(S115)。
Returning to FIG. 3, after notification of precharge OK, the non-contact
一方、図4を参照し、給電中、車両20側では、無線通信部13によって、非接触給電装置10側からの給電停止の要求を連続的に又は断続的に監視する(S210)。そして、給電停止の要求を受信した場合には、何らかの問題により非接触給電装置10側が給電できなくなったと判断して、接続を解除する(S211)。
On the other hand, referring to FIG. 4, during power feeding, on the
その後、車両20側では、給電制御ECU27によって、整流器リレー24をオフ状態とする(S212)。その後、車両20側では、ユーザによる給電開始スイッチ28の操作、すなわち、ユーザの給電要求の有無を連続的に又は断続的に監視し、給電要求がある場合には、ステップS201へ戻って上記動作を再度行う。また、車両20側では、駐車解除を連続的に又は断続的に監視し、車両が駐車スペースから出車した場合に、ステップS201へ戻る(S213)。
Thereafter, on the
一方、図3に戻り、非接触給電装置10側では、給電終了後、無線通信部13を停止し、無線機能を無効にする(S116)。その後、駐車検知センサ14によって、駐車車両の出車を連続的又は断続的に監視し(S117)、駐車車両が出車した場合に、ステップS101へ戻る。
On the other hand, returning to FIG. 3, the
ここで、駆動用バッテリ23の充電では、2種類のモード、すなわち、定電流(constantcurrent:CC)モードと定電圧(constant voltage:CV)モードが用いられ、満充電状態、又は、満充電に近い状態では定電圧モードが用いられる。その結果、満充電状態、又は、満充電に近い状態では、電流が制限され、小電力での充電となる。このとき、電力供給側のインバータユニット11の出力電流が制限されるため、インバータユニット11の効率が低下し、その結果、駆動用バッテリ23の充電効率が悪くなる。
Here, in the charging of the driving
しかしながら、本実施形態の車両(非接触受電装置)20及び非接触受電方法によれば、駆動用バッテリ23の電圧(満充電に対する充電割合と相関)が所定値(第1の所定割合と相関する第1の所定値)以下である場合に、無線通信部29による非接触給電装置10の探索を行う。すなわち、駆動用バッテリ23が満充電状態、又は、満充電に近い状態であるときには、非接触給電装置10の探索を行わず、すなわち、駆動用バッテリ23の充電を行わないので、バッテリの充電効率の低下を抑制することできる。
However, according to the vehicle (non-contact power reception device) 20 and the non-contact power reception method of the present embodiment, the voltage of the drive battery 23 (correlation with the charge ratio with respect to full charge) correlates with the predetermined value (first predetermined ratio). If it is equal to or less than the first predetermined value), the wireless communication unit 29 searches for the non-contact
また、本実施形態の非接触受電装置20及び非接触受電方法によれば、駆動用バッテリ23が満充電状態、又は、満充電に近い状態であるとき、すなわち、非接触給電装置10からの給電が不要であるときには、非接触給電装置10から車両20への給電を行うための無線通信部29及び無線通信部13による無用な各種情報の送受信を行わないので、非接触給電装置10及び車両20の消費電力を低減することができる。
Further, according to the non-contact
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、バッテリの満充電に対する充電割合に相関するパラメータとしてバッテリ電圧を例示したが、バッテリ電圧に代えて、バッテリの満充電に対する充電割合と相関する他のパラメータを用いることが可能である。この場合、整流器ユニット22は、電圧センサに代えて、バッテリの満充電に対する充電割合と相関する他のパラメータをモニタするセンサを有することとなる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in this embodiment, the battery voltage is exemplified as a parameter that correlates with the charging rate with respect to the full charge of the battery, but other parameters that correlate with the charging rate with respect to the full charge of the battery can be used instead of the battery voltage. It is. In this case, instead of the voltage sensor, the
また、本実施形態では、満充電に対する充電割合と相関するパラメータをそのまま用いて満充電状態、又は、満充電に近い状態を判断したが、このパラメータから充電割合を算出し、算出した充電割合を用いて満充電状態、又は、満充電に近い状態を判断してもよい。 Further, in the present embodiment, the fully correlated state or the state close to the fully charged state is determined by using the parameter correlated with the charging rate with respect to the fully charged state as it is, but the charging rate is calculated from this parameter, and the calculated charging rate is calculated. It may be used to determine a full charge state or a state close to full charge.
また、本実施形態では、第1の所定値をユーザによって設定可能にしてもよい。ユーザによっては、駐車の度に自動的に充電が行われることを煩わしく感じることがあるが、このような煩わしさを軽減することができる。 In the present embodiment, the first predetermined value may be set by the user. Some users feel annoying that charging is performed automatically every time they park, but this annoyance can be alleviated.
また、本実施形態では、プリチャージ中、車両20側から非接触給電装置10側へ、整流器ユニット22の出力電力(電流)情報を送信し、非接触給電装置10側にて、プリチャージOK又はNGの判断を行ったが、車両20側にて、プリチャージOK又はNGの判断を行ってもよい。この場合、非接触給電装置10側から車両20側へ、プリチャージ出力電力(電流)情報を送信する。
Further, in the present embodiment, during the precharge, the output power (current) information of the
また、本実施形態では、車両20側から非接触給電装置10側へ、バッテリ充電状態の情報を送信し、非接触給電装置10側にて、バッテリの満充電状態を判断したが、車両20側にて、バッテリの満充電状態を判断してもよい。
In the present embodiment, the battery charge state information is transmitted from the
また、本実施形態では、車両20側の整流器ユニット22において、バッテリ電圧相当まで昇降圧する形態を例示したが、これに限定されない。例えば、非接触給電装置10側のインバータユニット11において昇降圧してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the form which carries out pressure | voltage rise / fall to battery voltage equivalent was illustrated in the
また、本実施形態では、給電コイルユニット12及び受電コイルユニット21がそれぞれコイルを有し、電磁誘導作用を利用して非接触で電力伝送を行う形態を例示したが、本発明の特徴は、給電コイルユニット12及び受電コイルユニット21がそれぞれコイルとコンデンサとからなる共振回路を有し、共鳴法を利用して非接触で電力伝送を行う形態にも適用可能である。
In the present embodiment, the power
10…非接触給電装置、11…インバータユニット、12…給電コイルユニット(給電コイル)、13…無線通信部(給電用無線通信部)、14…駐車検知センサ、20…車両、21…受電コイルユニット(受電コイル)、22…整流器ユニット、23…駆動用バッテリ(蓄電装置)、24…整流器リレー、25…電池監視ユニット、26…電源管理ECU、27…給電制御ECU、28…給電開始スイッチ、29…無線通信部(受電用無線通信部)、100…非接触電力伝送システム。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
無線通信を利用して前記非接触給電装置の探索を行う無線通信部と、
前記無線通信部によって探索された前記非接触給電装置から、電磁結合を利用して電力取得を行うための受電コイルと、
前記受電コイルからの交流電力を整流して、蓄電装置を充電するための直流電圧を生成する整流器ユニットと、
を備え、
前記蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、前記無線通信部による前記非接触給電装置の探索を行う、
非接触受電装置。 A non-contact power receiving device that performs non-contact power acquisition from a non-contact power feeding device,
A wireless communication unit that searches for the non-contact power supply device using wireless communication;
From the non-contact power feeding device searched by the wireless communication unit, a power receiving coil for obtaining power using electromagnetic coupling,
A rectifier unit that rectifies AC power from the power receiving coil and generates a DC voltage for charging the power storage device;
With
When the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than a first predetermined rate, the wireless communication unit searches for the non-contact power feeding device.
Non-contact power receiving device.
請求項1に記載の非接触受電装置。 When the voltage of the power storage device that correlates with the charging ratio with respect to the full charge of the power storage device is equal to or lower than a first predetermined value that correlates with the first predetermined ratio, Search,
The non-contact power receiving device according to claim 1.
前記整流器リレーをオン状態とすることにより、前記蓄電装置の電圧を得る、
請求項2に記載の非接触受電装置。 Further comprising a rectifier relay disposed between the rectifier unit and the power storage device to form a charging path from the rectifier unit to the power storage device;
By turning on the rectifier relay, the voltage of the power storage device is obtained.
The non-contact power receiving device according to claim 2.
前記第2の所定割合は前記第1の所定割合以上である、
請求項1に記載の非接触受電装置。 When acquiring power from the non-contact power supply device, if the charging rate with respect to the full charge of the power storage device reaches a second predetermined rate, the charging of the power storage device is stopped,
The second predetermined ratio is greater than or equal to the first predetermined ratio;
The non-contact power receiving device according to claim 1.
前記非接触給電装置は、
前記非接触受電装置と無線通信を行う給電用無線通信部と、
前記給電用無線通信部による無線通信に応じて、電磁結合を利用して前記非接触受電装置に電力供給を行うための給電コイルと、
を備え、
前記非接触受電装置は、
無線通信を利用して前記非接触給電装置の探索を行う受電用無線通信部と、
前記受電用無線通信部によって探索された前記非接触給電装置から、電磁結合を利用して電力取得を行うための受電コイルと、
前記受電コイルからの交流電力を整流して、蓄電装置を充電するための直流電圧を生成する整流器ユニットと、
を備え、
前記非接触受電装置では、前記蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、前記受電用無線通信部による前記非接触給電装置の探索を行う、
非接触電力伝送システム。 A non-contact power transmission system that performs non-contact power transmission from a non-contact power feeding device to a non-contact power receiving device,
The non-contact power feeding device is:
A wireless communication unit for feeding that performs wireless communication with the non-contact power receiving device;
In accordance with wireless communication by the wireless communication unit for power supply, a power supply coil for supplying power to the non-contact power receiving device using electromagnetic coupling,
With
The non-contact power receiving device is:
A power receiving wireless communication unit that searches for the non-contact power supply device using wireless communication;
From the non-contact power feeding device searched by the power receiving wireless communication unit, a power receiving coil for acquiring power using electromagnetic coupling,
A rectifier unit that rectifies AC power from the power receiving coil and generates a DC voltage for charging the power storage device;
With
In the non-contact power receiving device, when the charging ratio with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than a first predetermined ratio, the wireless communication unit for power reception searches for the non-contact power feeding device.
Non-contact power transmission system.
蓄電装置の満充電に対する充電割合が第1の所定割合以下である場合に、無線通信部によって、無線通信を利用して前記非接触給電装置の探索を行い、
前記無線通信部によって探索された前記非接触給電装置から、受電コイルによって、電磁結合を利用して電力取得を行い、
整流器ユニットによって、前記受電コイルからの交流電力を整流して、前記蓄電装置を充電する、
非接触受電方法。 A non-contact power receiving method for acquiring power in a non-contact manner from a non-contact power supply device,
When the charging rate with respect to the full charge of the power storage device is equal to or less than the first predetermined rate, the wireless communication unit searches for the non-contact power supply device using wireless communication,
From the non-contact power feeding device searched by the wireless communication unit, by using a power receiving coil, obtain power using electromagnetic coupling,
The rectifier unit rectifies AC power from the power receiving coil and charges the power storage device.
Non-contact power receiving method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015198895A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | 株式会社 豊田自動織機 | Power transmission apparatus and contactless power transmission device |
CN106364338A (en) * | 2015-07-23 | 2017-02-01 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | Wireless charging method, device and system |
JP2017532930A (en) * | 2014-07-25 | 2017-11-02 | クアルコム,インコーポレイテッド | Device, system and method for dynamic electric vehicle charging using position sensing |
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2012
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