JP2015100246A - Non-contact power transmission system, charging station and vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact power transmission system, a charging station and a vehicle, capable of preventing power transmission from a power transmission device to a power reception device in a state that power transmission efficiency is extremely decreased, when there is a mismatch in the combination of a tolerable power reception range of the power reception device with a tolerable power transmission range of the power transmission device.SOLUTION: A power source ECU 800 determines suitability of power transmission from power transmission devices 20A, 20B, 20C to a power reception device 120, according to a determination criterion based on a characteristic in regard to the tolerable power transmission range of each primary coil included in the power transmission devices 20A, 20B, 20C, and a characteristic in regard to the tolerable power reception range of a secondary coil included in the power reception device 120.

Description

本発明は、非接触電力伝送システム、充電ステーション、および車両に関する。   The present invention relates to a contactless power transmission system, a charging station, and a vehicle.

特開2012−161145号公報(特許文献1)には、無線で電力を供給する送電装置と、電力駆動される移動体に搭載される受電装置との間で通信を行い、通信で取得した情報に基づいて、移動体にワイヤレスで給電が可能か否かを判定し、可能な場合に給電する技術が開示されている。ここで、取得する情報には、駐車スペースにおけるコイルの設置位置、コイルの可動範囲、コイルの系、共振周波数などの情報、または部品の規格などの情報である。   JP 2012-161145 A (Patent Document 1) discloses information obtained by communication between a power transmission device that wirelessly supplies power and a power reception device mounted on a power-driven mobile body. Based on the above, there is disclosed a technique for determining whether or not a mobile body can be powered wirelessly and feeding power when possible. Here, the information to be acquired is information such as the installation position of the coil in the parking space, the movable range of the coil, the coil system, the resonance frequency, or the parts standard.

特開2012−161145号公報JP 2012-161145 A 特開2012−191721号公報JP 2012-191721 A 特開2013−154815号公報JP2013-154815A 特開2013−146154号公報JP2013-146154A 特開2013−146148号公報JP2013-146148A 特開2013−110822号公報JP 2013-110822 A 特開2013−126327号公報JP 2013-126327 A

ところで、送電装置は、受電装置が最適な位置(送信電力と受信電力の比である電力伝送効率が最大の位置)から許容送電範囲内で位置がずれていても一定の電力伝送効率が維持できる。この許容送電範囲は、送電装置の特性によって決まる固有の値である。また、受電装置は、送電装置が最適な位置から許容受電範囲内で位置がずれていても一定の電力伝送効率が維持できる。この許容送電範囲は、受電装置の特性によって決まる固有の値である。   By the way, the power transmission apparatus can maintain a constant power transmission efficiency even if the position of the power receiving apparatus deviates within the allowable power transmission range from the optimal position (the position where the power transmission efficiency, which is the ratio of the transmission power and the reception power is the maximum). . This allowable power transmission range is a unique value determined by the characteristics of the power transmission device. Further, the power receiving device can maintain a constant power transmission efficiency even if the power transmitting device is displaced from the optimal position within the allowable power receiving range. This allowable power transmission range is a unique value determined by the characteristics of the power receiving device.

送電装置から受電装置への電力の伝送効率が最大となるような位置に車両を駐車することは通常困難であり、伝送効率が最大となるような位置からずれた位置に車両を駐車させた場合に、受電装置の許容受電範囲と送電装置の許容送電範囲の組み合わせが適合しないと、電力伝送効率が極端に低い状態で、送電装置から充電装置への電力伝送が行なわれてしまう。   When it is usually difficult to park a vehicle at a position where the transmission efficiency of power from the power transmission device to the power reception device is maximized, and when the vehicle is parked at a position shifted from a position where transmission efficiency is maximized If the combination of the allowable power receiving range of the power receiving device and the allowable power transmission range of the power transmitting device is not matched, power transmission from the power transmitting device to the charging device is performed with extremely low power transmission efficiency.

しかしながら、特開2012−161145号公報(特許文献1)で記載されているコイルの径は、許容オフセットを規定するものではない。   However, the diameter of the coil described in JP 2012-161145 A (Patent Document 1) does not define the allowable offset.

それゆえに、本発明の目的は、受電装置の許容受電範囲と送電装置の許容送電範囲の組み合わせが適合しない場合に、電力伝送効率が極端に低い状態で、送電装置から受電装置への電力伝送が行なわれることを防止することができる非接触電力伝送システム、充電ステーション、および車両を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to transmit power from a power transmitting device to a power receiving device in a state where the power transmission efficiency is extremely low when the combination of the allowable power receiving range of the power receiving device and the allowable power transmission range of the power transmitting device is not compatible. To provide a contactless power transmission system, a charging station, and a vehicle that can be prevented from being performed.

上記課題を解決するために、本発明は、車両と、充電ステーションとの間で非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、充電ステーションは、非接触で電力を伝送し、1次コイルを含む送電装置を備える。車両は、非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置を備える。車両は、さらに、2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を送信する送信部を備える。充電ステーションは、さらに、2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、送電装置から受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備える。1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、2次コイルの許容受電範囲において電力伝送効率が所定値以上となる。   In order to solve the above problems, the present invention is a non-contact power transmission system that transmits power in a contactless manner between a vehicle and a charging station, wherein the charging station transmits power in a contactless manner, A power transmission device including a secondary coil is provided. The vehicle receives electric power in a non-contact manner and includes a power receiving device including a secondary coil. The vehicle further includes a transmission unit that transmits information representing characteristics relating to the allowable power reception range of the secondary coil. The charging station further includes a receiving unit that receives information indicating characteristics relating to the allowable power receiving range of the secondary coil, characteristics relating to the allowable power transmission range of the primary coil, and determination criteria based on characteristics relating to the allowable power receiving range of the secondary coil. And a control unit that determines whether power transmission from the power transmission device to the power reception device is appropriate. In the allowable transmission range of the primary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more, and in the allowable reception range of the secondary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more.

これによって、1次コイルの許容送電範囲と2次コイルの許容受電範囲の組み合わせが適合しないか否かが充電ステーション側で判断されるので、電力伝送効率が極端に低くなった状態で、送電装置から受電装置への電力伝送が行なわれることを防止することができる。   As a result, whether or not the combination of the allowable power transmission range of the primary coil and the allowable power reception range of the secondary coil is not matched is determined on the charging station side, so that the power transmission device is in a state where the power transmission efficiency is extremely low. It is possible to prevent power transmission from the power receiving device to the power receiving device.

本発明は、車両と、充電ステーションとの間で非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、充電ステーションは、非接触で電力を伝送し、1次コイルを含む送電装置を備える。車両は、非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置を備える。充電ステーションは、さらに、1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を送信する送信部を備える。車両は、さらに、1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、送電装置から受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備える。1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、2次コイルの許容受電範囲において電力伝送効率が所定値以上となる。   The present invention is a contactless power transmission system that transmits power in a contactless manner between a vehicle and a charging station, and the charging station includes a power transmission device that transmits power in a contactless manner and includes a primary coil. . The vehicle receives electric power in a non-contact manner and includes a power receiving device including a secondary coil. The charging station further includes a transmission unit that transmits information representing characteristics relating to the allowable power transmission range of the primary coil. The vehicle further includes a receiving unit that receives information indicating characteristics related to the allowable power transmission range of the primary coil, a characteristic related to the allowable power transmission range of the primary coil, and a criterion based on characteristics related to the allowable power reception range of the secondary coil. A control unit that determines whether power transmission from the power transmission device to the power reception device is appropriate. In the allowable transmission range of the primary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more, and in the allowable reception range of the secondary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more.

これによって、1次コイルの許容送電範囲と2次コイルの許容受電範囲の組み合わせが適合しないか否かが車両側で判断されるので、電力伝送効率が極端に低くなった状態で、送電装置から受電装置への電力伝送が行なわれることを防止することができる。   Thus, since it is determined on the vehicle side whether or not the combination of the allowable power transmission range of the primary coil and the allowable power reception range of the secondary coil is suitable, the power transmission efficiency is extremely low. It is possible to prevent power transmission to the power receiving apparatus.

好ましくは、1次コイルの許容送電範囲に関する特性は、1次コイルのコアサイズであり、2次コイルの許容受電範囲に関する特性は、2次コイルのコアサイズである。   Preferably, the characteristic related to the allowable power transmission range of the primary coil is the core size of the primary coil, and the characteristic related to the allowable power reception range of the secondary coil is the core size of the secondary coil.

これによって、1次コイルのコアサイズと2次コイルのコアサイズによって、電力伝送の適否を判定することができる。   Thereby, the suitability of power transmission can be determined by the core size of the primary coil and the core size of the secondary coil.

好ましくは、1次コイルの許容送電範囲に関する特性は、1次コイルの許容ギャップ長、2次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および2次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つである。2次コイルの許容受電範囲に関する特性は、2次コイルの許容ギャップ長、1次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および1次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つである。   Preferably, the characteristics relating to the allowable power transmission range of the primary coil include the allowable gap length of the primary coil, the allowable deviation amount of the secondary coil in the front-rear direction of the vehicle, and the allowable deviation amount of the secondary coil in the left-right direction of the vehicle. At least one of the following. The characteristic regarding the allowable power receiving range of the secondary coil is at least one of the allowable gap length of the secondary coil, the allowable deviation amount of the primary coil in the front-rear direction of the vehicle, and the allowable deviation amount of the primary coil in the left-right direction of the vehicle. One.

これによって、1次コイルの許容ギャップ長、2次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および2次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つと、2次コイルの許容ギャップ長、1次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および1次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つによって、電力伝送の適否を判定することができる。   Accordingly, at least one of the allowable gap length of the primary coil, the allowable deviation amount of the secondary coil in the front-rear direction of the vehicle, and the allowable deviation amount of the secondary coil in the left-right direction of the vehicle, and the allowable gap of the secondary coil. The propriety of power transmission can be determined by at least one of the length, the allowable displacement amount of the primary coil in the front-rear direction of the vehicle, and the allowable displacement amount of the primary coil in the left-right direction of the vehicle.

好ましくは、車両は、送電装置と受電装置の位置合わせ時に、受電装置で受電した電圧が閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超える場合に位置合わせを完了する。車両は、1次コイルの水平方向の許容ずれ量と、2次コイルの水平方向の許容ずれ量のうちの小さい方に基づいて、閾値を設定する。   Preferably, the vehicle determines whether or not the voltage received by the power receiving device exceeds a threshold value when the power transmitting device and the power receiving device are aligned, and completes the alignment when the voltage exceeds the threshold value. The vehicle sets a threshold based on the smaller one of the horizontal allowable displacement amount of the primary coil and the horizontal allowable displacement amount of the secondary coil.

これによって、位置合わせ時において、電力伝送の適否のために用いた、2次コイルの水平方向の許容ずれ量と1次コイルの水平方向の許容ずれ量の組み合わせが用いられることになるので、位置合わせが適切に行なわれる。   As a result, at the time of alignment, a combination of the horizontal allowable displacement amount of the secondary coil and the horizontal allowable displacement amount of the primary coil used for propriety of power transmission is used. Matching is done appropriately.

好ましくは、充電ステーションは、複数の送電装置を含む。充電ステーションおよび車両は、複数の送電装置のいずれかと受電装置との間の位置合わせが完了後に、複数の送電装置のうちいずれと位置合わせが行われたかを特定するペアリング処理を実施する。   Preferably, the charging station includes a plurality of power transmission devices. The charging station and the vehicle perform pairing processing for specifying which of the plurality of power transmission devices is aligned after completion of alignment between any of the plurality of power transmission devices and the power reception device.

これによって、充電ステーションは、どの送電装置によって、本格送電させるべきかを判断できる。   Thereby, the charging station can determine which power transmission device should perform full-scale power transmission.

好ましくは、車両は、ペアリングが完了後に、受電装置で受電した電圧が閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超える場合に本受電を開始する。車両は、1次コイルの水平方向の許容ずれ量と、2次コイルの水平方向の許容ずれ量のうちの小さい方に基づいて、閾値を設定する。   Preferably, after the pairing is completed, the vehicle determines whether or not the voltage received by the power receiving device exceeds a threshold value, and starts the main power reception when the voltage exceeds the threshold value. The vehicle sets a threshold based on the smaller one of the horizontal allowable displacement amount of the primary coil and the horizontal allowable displacement amount of the secondary coil.

ペアリング実施後本送電の前に、車両が移動することによって位置合わせが無効になったかどうかを検知(位置ずれ感知)する場合にも、1次コイルの水平方向の許容ずれ量と2次コイルの水平方向の許容ずれ量の組み合わせが用いられることになるので、位置ずれ検知が適切に行なわれる。   Even when it is detected whether or not the alignment has become invalid due to the movement of the vehicle after pairing and before the actual power transmission (displacement detection), the allowable deviation in the horizontal direction of the primary coil and the secondary coil are also detected. Since the combination of the allowable deviation amounts in the horizontal direction is used, the misregistration detection is appropriately performed.

本発明の充電ステーションは、車両の受電装置へ非接触で電力を送電し、1次コイルを含む送電装置と、受電装置に含まれる2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、送電装置から受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備える。1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、2次コイルの許容受電範囲において電力伝送効率が所定値以上となる。   A charging station according to the present invention transmits power to a power receiving device of a vehicle in a non-contact manner, and receives information representing characteristics relating to a power receiving device including a primary coil and an allowable power receiving range of a secondary coil included in the power receiving device. And a control unit that determines suitability of power transmission from the power transmitting device to the power receiving device according to a criterion based on the characteristics related to the allowable power transmission range of the primary coil and the characteristics related to the allowable power receiving range of the secondary coil. In the allowable transmission range of the primary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more, and in the allowable reception range of the secondary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more.

これによって、充電ステーション側で、電力伝送の適否を判定することができる。
本発明の車両は、充電ステーションに備えられた送電装置から非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置と、送電装置に含まれる1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、1次コイルの許容受電範囲に関する特性と、2次コイルの許容送電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、送電装置から受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備える。1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、2次コイルの許容受電範囲において電力伝送効率が所定値以上となる。
As a result, the suitability of power transmission can be determined on the charging station side.
The vehicle according to the present invention receives power from a power transmission device provided in a charging station in a non-contact manner, and receives information indicating characteristics relating to a power reception device including a secondary coil and an allowable power transmission range of the primary coil included in the power transmission device. A receiving unit for receiving, a control unit for determining the propriety of power transmission from the power transmitting device to the power receiving device according to a criterion based on a characteristic related to the allowable power receiving range of the primary coil and a property related to the allowable power transmitting range of the secondary coil; Prepare. In the allowable transmission range of the primary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more, and in the allowable reception range of the secondary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value or more.

これによって、車両側で、電力伝送の適否を判定することができる。   This makes it possible to determine whether or not power transmission is appropriate on the vehicle side.

本発明によれば、受電装置の許容オフセットと送電装置の許容オフセットの組み合わせが適合しない場合に、電力伝送効率が極端に低くなった状態で、送電装置から受電装置への電力伝送が行なわれることを防止することができる。   According to the present invention, when the combination of the allowable offset of the power receiving device and the allowable offset of the power transmitting device is not suitable, power transmission from the power transmitting device to the power receiving device is performed in a state where the power transmission efficiency is extremely low. Can be prevented.

本発明の実施の形態の一例である非接触電力伝送システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a non-contact power transmission system that is an example of an embodiment of the present invention. 車両が充電ステーション内の駐車位置に駐車する様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode that a vehicle parks in the parking position in a charging station. 送電部および受電部の位置合わせが完了後の状態を表わす図である。It is a figure showing the state after the alignment of a power transmission part and a power receiving part is completed. 送電部と受電部の間の磁束の通過経路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the passage route of the magnetic flux between a power transmission part and a power receiving part. オフセットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating offset. オフセットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating offset. 非接触電力伝送を実行する際に車両と充電ステーションが実行する処理の概略を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline of the process which a vehicle and a charging station perform when performing non-contact electric power transmission. 図7の処理の過程で変化する送電電力、受電電圧の変化を表わすタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart showing changes in transmitted power and received voltage that change in the process of FIG. 7. FIG. コアサイズクラスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a core size class. 実施の形態1の電力伝送適否マップを表わす図である。3 is a diagram illustrating a power transmission suitability map according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。3 is a flowchart showing a procedure for determining suitability of power transmission in the first embodiment. 実施の形態1の変形例1における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。6 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not power transmission is appropriate in Modification 1 of Embodiment 1. 実施の形態1の変形例2の電力伝送適否マップを表わす図である。It is a figure showing the power transmission suitability map of the modification 2 of Embodiment 1. FIG. ギャップクラスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a gap class. オフセットクラスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating an offset class. 実施の形態2のギャップクラスに基づく電力伝送適否マップを表わす図である。6 is a diagram illustrating a power transmission suitability map based on a gap class according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2のオフセットクラスに基づく電力伝送適否マップを表わす図である。6 is a diagram illustrating a power transmission suitability map based on an offset class according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。10 is a flowchart showing a procedure for determining suitability of power transmission in the second embodiment. 位置合わせの成否を判定するための受電電圧の閾値の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the threshold value of the receiving voltage for determining the success or failure of position alignment. 実施の形態2の変形例1における電力伝送の適否の判定手順を表わすフローチャートである。12 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not power transmission is appropriate in Modification 1 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例2のギャップクラスに基づく電力伝送適否マップを表わす図である。It is a figure showing the power transmission propriety map based on the gap class of the modification 2 of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の変形例2のオフセットクラスに基づく電力伝送適否マップを表わす図である。It is a figure showing the power transmission suitability map based on the offset class of the modification 2 of Embodiment 2. FIG. ペアリング処理の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of a pairing process.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, 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 and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
(非接触電力伝送システムの構成)
図1は、本発明の実施の形態の一例である非接触電力伝送システムの全体構成図である。
[Embodiment 1]
(Configuration of contactless power transmission system)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a non-contact power transmission system which is an example of an embodiment of the present invention.

図1を参照して、本実施の形態の非接触電力伝送システムは、非接触で受電可能に構成された受電装置120を搭載する車両10と、車外から受電部100に送電する送電装置20A,20B,20Cを備えた充電ステーション90によって構成される。   Referring to FIG. 1, a contactless power transmission system according to the present embodiment includes a vehicle 10 equipped with a power receiving device 120 configured to be able to receive power in a contactless manner, and a power transmission device 20A that transmits power to the power receiving unit 100 from the outside of the vehicle. The charging station 90 includes 20B and 20C.

以下、車両10と充電ステーション90の具体的な構成の詳細について、さらに説明する。   Hereinafter, details of specific configurations of the vehicle 10 and the charging station 90 will be further described.

車両10は、受電装置120と、蓄電装置300と、動力生成装置400と、通信装置510と、2次コイル情報記憶部501と、車両ECU500と、報知装置520とを備える。受電装置120は、受電部100と、フィルタ回路150と、整流部200とを含む。   The vehicle 10 includes a power reception device 120, a power storage device 300, a power generation device 400, a communication device 510, a secondary coil information storage unit 501, a vehicle ECU 500, and a notification device 520. The power receiving device 120 includes a power receiving unit 100, a filter circuit 150, and a rectifying unit 200.

充電ステーション90は、外部電源900と、送電装置20A,20B,20Cと、通信装置810と、電源ECU800と、1次コイル情報記憶部801とを備える。送電装置20A,20B,20Cは、それぞれ、電源部600A,600B,600Cと、フィルタ回路610A,610B,610Cと、送電部700A,700B,700Cとを含む。   Charging station 90 includes an external power supply 900, power transmission devices 20A, 20B, and 20C, a communication device 810, a power supply ECU 800, and a primary coil information storage unit 801. Power transmission devices 20A, 20B, and 20C include power supply units 600A, 600B, and 600C, filter circuits 610A, 610B, and 610C, and power transmission units 700A, 700B, and 700C, respectively.

たとえば、図2に示されるように、送電装置20A,20B,20Cがそれぞれ、駐車位置A,B,Cの地表または地中に設けられ、受電装置120は、車体下部に配置される。なお、受電装置120の配置箇所はこれに限定されるものではない。たとえば、仮に送電装置20A,20B,20Cが車両10上方に設けられる場合には、受電装置120を車体上部に設けてもよい。   For example, as shown in FIG. 2, power transmission devices 20A, 20B, and 20C are provided on the ground surface or in the ground at parking positions A, B, and C, respectively, and power reception device 120 is disposed at the lower part of the vehicle body. Note that the location of the power receiving device 120 is not limited to this. For example, if power transmission devices 20A, 20B, and 20C are provided above vehicle 10, power reception device 120 may be provided at the top of the vehicle body.

受電部100は、送電装置20A,20B,20Cの送電部700A,700B,700Cのいずれから出力される電力(交流)を非接触で受電するための2次コイルを含む。2次コイルの特性に関する情報(コアサイズなど)は、2次コイル情報記憶部501によって記憶される。受電部100は、受電した電力を整流部200へ出力する。整流部200は、受電部100によって受電された交流電力を整流して蓄電装置300へ出力する。フィルタ回路150は、受電部100と整流部200との間に設けられ、送電部700A,700B,700Cのいずれかからの受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路150は、たとえば、インダクタおよびキャパシタを含むLCフィルタによって構成される。   Power reception unit 100 includes a secondary coil for receiving power (AC) output from any of power transmission units 700A, 700B, and 700C of power transmission devices 20A, 20B, and 20C in a contactless manner. Information about the characteristics of the secondary coil (core size and the like) is stored in the secondary coil information storage unit 501. The power receiving unit 100 outputs the received power to the rectifying unit 200. The rectifying unit 200 rectifies the AC power received by the power receiving unit 100 and outputs the rectified power to the power storage device 300. The filter circuit 150 is provided between the power reception unit 100 and the rectification unit 200, and suppresses harmonic noise generated when receiving power from any of the power transmission units 700A, 700B, and 700C. The filter circuit 150 is configured by an LC filter including an inductor and a capacitor, for example.

蓄電装置300は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置300の電圧は、たとえば200V程度である。蓄電装置300は、整流部200から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置400によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置300は、その蓄えられた電力を動力生成装置400へ供給する。なお、蓄電装置300として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流部200と蓄電装置300との間に、整流部200の出力電圧を調整するDC−DCコンバータを設けてもよい。   The power storage device 300 is a rechargeable DC power supply, and is configured by a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The voltage of power storage device 300 is, for example, about 200V. The power storage device 300 stores power output from the rectifying unit 200 and also stores power generated by the power generation device 400. Then, power storage device 300 supplies the stored power to power generation device 400. Note that a large-capacity capacitor can also be used as the power storage device 300. Although not particularly illustrated, a DC-DC converter that adjusts the output voltage of the rectifying unit 200 may be provided between the rectifying unit 200 and the power storage device 300.

動力生成装置400は、蓄電装置300に蓄えられる電力を用いて車両10の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置400は、たとえば、蓄電装置300から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置400は、蓄電装置300を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。   Power generation device 400 generates a driving force for driving vehicle 10 using electric power stored in power storage device 300. Although not particularly illustrated, power generation device 400 includes, for example, an inverter that receives electric power from power storage device 300, a motor driven by the inverter, a drive wheel driven by the motor, and the like. Power generation device 400 may include a generator for charging power storage device 300 and an engine capable of driving the generator.

車両ECU500は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置、入出力バッファ等を含み(いずれも図示せず)、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両10における各機器の制御を行なう。一例として、車両ECU500は、車両10の走行制御や、蓄電装置300の充電制御を実行する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。   The vehicle ECU 500 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, an input / output buffer, and the like (all not shown), and inputs signals from various sensors and outputs control signals to each device. Control each device in. As an example, vehicle ECU 500 executes traveling control of vehicle 10 and charging control of power storage device 300. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

なお、整流部200と蓄電装置300との間には、リレー210が設けられる。リレー210は、送電装置20A,20B,20Cによる蓄電装置300の充電時に車両ECU500によってオンされる。また、蓄電装置300と動力生成装置400との間には、システムメインリレー(SMR)310が設けられる。SMR310は、動力生成装置400の起動が要求されると、車両ECU500によってオンされる。   Note that a relay 210 is provided between the rectifying unit 200 and the power storage device 300. Relay 210 is turned on by vehicle ECU 500 when power storage device 300 is charged by power transmission devices 20A, 20B, and 20C. A system main relay (SMR) 310 is provided between the power storage device 300 and the power generation device 400. SMR 310 is turned on by vehicle ECU 500 when activation of power generation device 400 is requested.

さらに、整流部200とリレー210の間にリレー202が設けられる。リレー202と直列に接続された抵抗201の両端の電圧VRは、電圧センサ203によって検出され、車両ECU500へ送られる。   Further, a relay 202 is provided between the rectifying unit 200 and the relay 210. The voltage VR across the resistor 201 connected in series with the relay 202 is detected by the voltage sensor 203 and sent to the vehicle ECU 500.

車両ECU500は、送電装置20A,20B,20Cによる蓄電装置300の充電時には、通信装置510を用いて充電ステーション90の通信装置810と通信を行ない、充電の開始/停止や車両10の受電状況等の情報を電源ECU800とやり取りする。   The vehicle ECU 500 communicates with the communication device 810 of the charging station 90 using the communication device 510 during charging of the power storage device 300 by the power transmission devices 20A, 20B, and 20C, so that the charging start / stop, the power reception status of the vehicle 10, etc. Information is exchanged with power supply ECU 800.

図2は、車両10が移動して受電装置120と送電装置20Aの位置合わせが実施される様子を説明するための図である。図2を参照して、図示しない車載カメラや送電部700Aでのテスト送電(微弱電力で送電)での受電強度などにより、受電装置120内の2次コイルが送電装置20A内の1次コイルに対して位置が合っているかを車両10または充電ステーション90が判断し、報知装置520によってユーザに報知される。ユーザは報知装置520から得た情報に基づいて、受電装置120と送電装置20Aとの位置関係が送受電に良好な位置関係になるように、車両10を移動させる。なお、必ずしもユーザがハンドル操作やアクセル操作をしなくてもよく、車両10が自動的に移動して位置を合わせて、ユーザがそれを報知装置520で見守るようにしてもよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining how the vehicle 10 moves and the power receiving device 120 and the power transmitting device 20A are aligned. Referring to FIG. 2, the secondary coil in power receiving device 120 becomes the primary coil in power transmitting device 20 </ b> A due to the power received intensity in a vehicle-mounted camera (not shown) or test power transmission (power transmission with weak power) in power transmission unit 700 </ b> A. On the other hand, the vehicle 10 or the charging station 90 determines whether the position is correct, and the notification device 520 notifies the user. Based on the information obtained from the notification device 520, the user moves the vehicle 10 so that the positional relationship between the power receiving device 120 and the power transmitting device 20A is a favorable positional relationship for power transmission and reception. Note that the user does not necessarily have to perform a steering wheel operation or an accelerator operation, and the vehicle 10 may automatically move and adjust the position, and the user may watch it with the notification device 520.

本発明の実施の形態では、このような受電装置120と送電装置20Aの位置合わせの前に、送電装置20Aから受電装置120への電力伝送の適否が判定される。ここで、電力伝送が適切であるとは、所定値以上の電力伝送効率で電力伝送が行なわれることを意味する。   In the embodiment of the present invention, the suitability of power transmission from the power transmitting apparatus 20A to the power receiving apparatus 120 is determined before such alignment of the power receiving apparatus 120 and the power transmitting apparatus 20A. Here, “appropriate power transmission” means that power transmission is performed with a power transmission efficiency equal to or higher than a predetermined value.

再び、図1を参照して、電源部600A,600B,600Cは、商用系統電源等の外部電源900から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。   Referring to FIG. 1 again, power supply units 600A, 600B, and 600C receive power from external power supply 900 such as a commercial power supply, and generate AC power having a predetermined transmission frequency.

送電部700A,700B,700Cは、受電部100へ非接触で送電するための1次コイルを含む。1次コイルの特性に関する情報(コアサイズなど)は、1次コイル情報記憶部801で記憶される。本実施の形態では、送電部700A、700B,700Cは配置される場所が相違するだけで、同じ特性を有するものとする。したがって、送電部700A,700B,700Cに含まれる1次コイルは同じ特性(コアサイズなど)を有する。送電部700A,700B,700Cは、伝送周波数を有する交流電力を電源部600Aから受け、送電部700A,700B,700Cの周囲に生成される電磁界を介して、車両10の受電部100へ非接触で送電する。   Power transmission units 700 </ b> A, 700 </ b> B, and 700 </ b> C include a primary coil for transmitting power to power reception unit 100 in a contactless manner. Information relating to the characteristics of the primary coil (core size and the like) is stored in the primary coil information storage unit 801. In the present embodiment, power transmission units 700A, 700B, and 700C are assumed to have the same characteristics only in different locations. Therefore, the primary coils included in power transmission units 700A, 700B, and 700C have the same characteristics (core size and the like). The power transmission units 700A, 700B, and 700C receive AC power having a transmission frequency from the power supply unit 600A, and contact the power reception unit 100 of the vehicle 10 via an electromagnetic field generated around the power transmission units 700A, 700B, and 700C. To transmit power.

フィルタ回路610A,610B,610Cは、電源部600A,600B,600Cと送電部700A,700B,700Cとの間に設けられ、電源部600A,600B,600Cから発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路610A,610B,610Cは、インダクタおよびキャパシタを含むLCフィルタによって構成される。   Filter circuits 610A, 610B, and 610C are provided between power supply units 600A, 600B, and 600C and power transmission units 700A, 700B, and 700C, and suppress harmonic noise generated from power supply units 600A, 600B, and 600C. Filter circuits 610A, 610B, and 610C are configured by LC filters including an inductor and a capacitor.

電源ECU800は、CPU、記憶装置、入出力バッファ等を含み(いずれも図示せず)、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、充電ステーション90における各機器の制御を行なう。一例として、電源ECU800は、伝送周波数を有する交流電力を電源部600A,600B,600Cが生成するように、電源部600A,600B,600Cのスイッチング制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。   The power supply ECU 800 includes a CPU, a storage device, an input / output buffer, and the like (all not shown), and inputs signals from various sensors and outputs control signals to each device. Take control. As an example, power supply ECU 800 performs switching control of power supply units 600A, 600B, and 600C so that power supply units 600A, 600B, and 600C generate AC power having a transmission frequency. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

なお、電源ECU800は、車両10への送電時には、通信装置810を用いて車両10の通信装置510と通信を行ない、充電の開始/停止や車両10の受電状況等の情報を車両10とやり取りする。   The power supply ECU 800 communicates with the communication device 510 of the vehicle 10 using the communication device 810 during power transmission to the vehicle 10 and exchanges information such as charging start / stop and the power reception status of the vehicle 10 with the vehicle 10. .

電源部600A,600B,600Cからフィルタ回路610A,610B,610Cを介して送電部700A,700B,700へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部700A,700B,700Cおよび車両10の受電部100の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部700A,700B,700Cおよび受電部100の共振強度を示すQ値は、100以上であることが好ましい。   AC power having a predetermined transmission frequency is supplied from power supply units 600A, 600B, and 600C to power transmission units 700A, 700B, and 700 through filter circuits 610A, 610B, and 610C. Each of power transmission units 700A, 700B, 700C and power reception unit 100 of vehicle 10 includes a coil and a capacitor, and is designed to resonate at a transmission frequency. The Q value indicating the resonance strength of power transmission units 700A, 700B, 700C and power reception unit 100 is preferably 100 or more.

電源部600A,600B,600Cからフィルタ回路610A,610B,610Cを介して送電部700A,700B,700Cへ交流電力が供給されると、送電部700A,700B,700Cのいずれかに含まれる1次コイルと、受電部100の2次コイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部700A,700B,700Cのいずれかから受電部100へエネルギ(電力)が移動する。そして、受電部100へ移動したエネルギ(電力)は、フィルタ回路150および整流部200を介して蓄電装置300へ供給される。   When AC power is supplied from power supply units 600A, 600B, and 600C to power transmission units 700A, 700B, and 700C via filter circuits 610A, 610B, and 610C, a primary coil included in any of power transmission units 700A, 700B, and 700C Then, energy (electric power) moves from one of the power transmission units 700A, 700B, and 700C to the power reception unit 100 through an electromagnetic field formed between the secondary coil of the power reception unit 100. Then, the energy (electric power) that has moved to power reception unit 100 is supplied to power storage device 300 via filter circuit 150 and rectification unit 200.

なお、特に図示しないが、送電装置20A,20B,20Cにおいて、送電部700,700B,700Cと電源部600A,600B,600Cとの間(たとえば送電部700A,700B,700Cとフィルタ回路610A,610B,610Cとの間)に絶縁トランスを設けてもよい。また、車両10においても、受電部100と整流部200との間(たとえば受電部100とフィルタ回路150との間)に絶縁トランスを設けてもよい。   Although not particularly illustrated, in power transmission devices 20A, 20B, and 20C, between power transmission units 700, 700B, and 700C and power supply units 600A, 600B, and 600C (for example, power transmission units 700A, 700B, and 700C and filter circuits 610A, 610B, An insulation transformer may be provided between 610C and the above. Also in vehicle 10, an insulating transformer may be provided between power reception unit 100 and rectification unit 200 (for example, between power reception unit 100 and filter circuit 150).

(送電部、受電部のコイル)
送電部700A,700B,700Cに含まれる1次コイル、受電部100に含まれる2次コイルは、磁束が一方端から他方端に抜ける両端型のコイルである。
(Coil of power transmission unit and power reception unit)
The primary coil included in the power transmission units 700A, 700B, and 700C and the secondary coil included in the power reception unit 100 are both-end type coils from which magnetic flux passes from one end to the other end.

車両10が駐車位置Aに駐車する場合には、図3に示すように、送電部700Aと受電部100によって電力が伝送される。   When the vehicle 10 is parked at the parking position A, power is transmitted by the power transmitting unit 700A and the power receiving unit 100 as shown in FIG.

図3は、送電部700Aおよび受電部100の位置合わせが完了後の状態を表わす図である。送電部700Aは、1次コイル13Aと、1次コイル13Aが巻回される平板状の磁性材(コア)14Aとを含む。受電部100は、2次コイル12と、2次コイル12が巻回される平板状の磁性材(コア)16とを含む。   FIG. 3 is a diagram illustrating a state after the alignment of power transmission unit 700A and power reception unit 100 is completed. The power transmission unit 700A includes a primary coil 13A and a flat magnetic material (core) 14A around which the primary coil 13A is wound. The power receiving unit 100 includes a secondary coil 12 and a flat magnetic material (core) 16 around which the secondary coil 12 is wound.

図4は、送電部700Aと受電部100の間の磁束の通過経路を説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a path through which magnetic flux passes between power transmission unit 700 </ b> A and power reception unit 100.

図3、図4を参照して、磁性材14A,16に巻回されたコイル10A,12の中央部分(磁性材内部)に磁束が通る。1次コイル13Aの一方端から他方端に向けて磁性材14Aの内部を通った磁束は、2次コイル12の一方端に向かい、2次コイル12の一方端から他方端に向けて磁性材16の内部を通り、1次コイル13Aの一方端に戻る。   With reference to FIGS. 3 and 4, the magnetic flux passes through the central portions (inside the magnetic material) of the coils 10 </ b> A and 12 wound around the magnetic materials 14 </ b> A and 16. The magnetic flux that has passed through the inside of the magnetic material 14A from one end of the primary coil 13A toward the other end is directed to one end of the secondary coil 12 and from the one end of the secondary coil 12 to the other end. And return to one end of the primary coil 13A.

磁性材(コア)14Aの重心O1が1次コイル13Aの重心O1と一致し、磁性材(コア)16の重心O2が2次コイル12の重心O2と一致する。磁性材14Aおよび磁性材16は、鉛直方向(Z方向)に垂直に配置される。ここでは、車両10の前後方向をX方向とし、車両10の左右方向をY方向とする。1次コイル13Aのコア14Aの重心O1を3次元(X、Y、Z)座標の原点とする。   The center of gravity O1 of the magnetic material (core) 14A matches the center of gravity O1 of the primary coil 13A, and the center of gravity O2 of the magnetic material (core) 16 matches the center of gravity O2 of the secondary coil 12. The magnetic material 14A and the magnetic material 16 are arranged perpendicular to the vertical direction (Z direction). Here, the front-rear direction of the vehicle 10 is the X direction, and the left-right direction of the vehicle 10 is the Y direction. The center of gravity O1 of the core 14A of the primary coil 13A is set as the origin of three-dimensional (X, Y, Z) coordinates.

1次コイル13Aのコア14Aの重心O1と2次コイル12のコア16の重心O2との間の距離の鉛直方向(Z方向)の成分をギャップ長と呼ぶ。1次コイル13Aのコア14Aの重心O1と2次コイル12のコア16の重心O2の水平方向の位置が一致(すなわち、X座標とY座標が一致)している場合には、1次コイル13Aのコア14Aの重心O1と2次コイル12のコア16の重心O2と間の距離がギャップ長となる。   The component in the vertical direction (Z direction) of the distance between the center of gravity O1 of the core 14A of the primary coil 13A and the center of gravity O2 of the core 16 of the secondary coil 12 is called a gap length. When the horizontal position of the center of gravity O1 of the core 14A of the primary coil 13A and the center of gravity O2 of the core 16 of the secondary coil 12 match (that is, the X coordinate and the Y coordinate match), the primary coil 13A. The distance between the center of gravity O1 of the core 14A and the center of gravity O2 of the core 16 of the secondary coil 12 is the gap length.

次に、図5および図6を参照して、オフセットについて説明する。
Y方向のオフセットは、1次コイル13Aのコア14Aの重心O1と2次コイル12のコア16の重心O2の間の距離のY方向の成分である。X方向のオフセットは、1次コイル13Aのコア14Aの重心O1と2次コイル12のコア16の重心O2の間の距離のX方向の成分である。Z方向のオフセットは、図示しないが、1次コイル13Aまたは2次コイル12のコア14Aまたは16のサイズなどによって決められる基準ギャップ長からのずれ量である。
Next, offset will be described with reference to FIGS.
The offset in the Y direction is a component in the Y direction of the distance between the center of gravity O1 of the core 14A of the primary coil 13A and the center of gravity O2 of the core 16 of the secondary coil 12. The offset in the X direction is a component in the X direction of the distance between the center of gravity O1 of the core 14A of the primary coil 13A and the center of gravity O2 of the core 16 of the secondary coil 12. Although not shown, the offset in the Z direction is a deviation from a reference gap length determined by the size of the core 14A or 16 of the primary coil 13A or the secondary coil 12 or the like.

(非接触電力伝送の手順)
図7は、非接触電力伝送を実行する際に車両10と充電ステーション90が実行する処理の概略を説明するためのフローチャートである。図8は、図7の処理の過程で変化する送電電力、受電電圧の変化を表わすタイミングチャートである。
(Procedure for contactless power transmission)
FIG. 7 is a flowchart for explaining an outline of processing executed by the vehicle 10 and the charging station 90 when executing non-contact power transmission. FIG. 8 is a timing chart showing changes in transmitted power and received voltage that change in the process of FIG.

図1、図7、図8を参照して、ステップS510において、充電ステーション90の電源ECU800は、空いている駐車位置がある場合に、充電可能な状況であることを知らせる信号をブロードキャスト送信する。   1, 7, and 8, in step S <b> 510, power supply ECU 800 of charging station 90 broadcasts a signal informing that charging is possible when there is an empty parking position.

ステップS30およびステップS530において、車両10の車両ECU500および充電ステーション90の電源ECU800は、互いのコイルの情報を交換し、充電ステーション90の1次コイルと車両10の2次コイルの適合性に基づいて、充電ステーション90の送電装置20A,20B,20Cから車両10の受電装置120への電力伝送が適切か否かを判定する。   In step S30 and step S530, vehicle ECU 500 of vehicle 10 and power supply ECU 800 of charging station 90 exchange information on the coils of each other, and based on the compatibility between the primary coil of charging station 90 and the secondary coil of vehicle 10. Then, it is determined whether or not the power transmission from the power transmission devices 20A, 20B, and 20C of the charging station 90 to the power reception device 120 of the vehicle 10 is appropriate.

電力伝送が不適切な場合には、処理が終了する。電力伝送が適切な場合には、車両ECU500は、処理をステップS40に進ませる。   If power transmission is inappropriate, the process ends. If power transmission is appropriate, vehicle ECU 500 advances the process to step S40.

ステップS40において、車両ECU500は、位置合わせ用の微弱送電の要求を送信する。   In step S40, vehicle ECU 500 transmits a weak power transmission request for alignment.

ステップS550において、充電ステーション90では、送電装置20A,20B,20Cが、受電装置120との位置合わせ用の微弱送電を実行する。   In step S550, in charging station 90, power transmission devices 20A, 20B, and 20C execute weak power transmission for alignment with power reception device 120.

ステップS50において、車両10は、自動または手動で車両10を移動させることによって位置合わせを実行する(図8の時点t1を参照)。位置合わせ時には、車両ECU500は、リレー202を導通させ、電圧センサ203で検出される抵抗201の両端に生じる受電電圧VRの大きさを取得する。この電圧は本格送電時よりも小さいので、検出時に蓄電装置300の影響を受けないように、車両ECU500は、リレー210をオフ状態に設定する。   In step S50, the vehicle 10 performs alignment by moving the vehicle 10 automatically or manually (see time t1 in FIG. 8). At the time of alignment, vehicle ECU 500 causes relay 202 to conduct, and acquires the magnitude of received voltage VR generated at both ends of resistor 201 detected by voltage sensor 203. Since this voltage is smaller than that during full-scale power transmission, vehicle ECU 500 sets relay 210 in an off state so that it is not affected by power storage device 300 during detection.

ステップS60において、車両ECU500は、受電電圧VRの大きさが閾値THを超えた場合に、報知装置520によって、ユーザに対して位置合わせが成功した旨を通知する。その後、ユーザが車両10内のパーキングスイッチを押すことによって駐車位置がOKであることを知らせると、処理がステップS70に進む(図8の時点t2を参照)。   In step S60, when the magnitude of the received voltage VR exceeds the threshold value TH, the vehicle ECU 500 notifies the user that the alignment is successful by the notification device 520. Thereafter, when the user informs that the parking position is OK by pressing the parking switch in the vehicle 10, the process proceeds to step S70 (see time point t2 in FIG. 8).

ステップS70において、車両ECU500は、位置合わせ用の微弱送電停止の要求を送信する。ステップS560において、充電ステーション90の電源ECU800は、微弱送電停止の要求を受信し、送電装置20A,20B,20Cによる位置合わせ用の微弱送電が終了する(図8の時点t3を参照)。   In step S70, vehicle ECU 500 transmits a weak power transmission stop request for alignment. In step S560, the power supply ECU 800 of the charging station 90 receives the weak power transmission stop request, and the weak power transmission for alignment by the power transmission devices 20A, 20B, and 20C ends (see time point t3 in FIG. 8).

一定の1次側電圧(送電装置20A,20B,20Cからの出力電圧)に対して、2次側電圧(受電電圧VR)は、送電装置20A,20B,20Cの1次コイルと受電装置120の2次コイルとの間の距離に応じて変化する。そこで、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2の水平方向の位置の差と、受電電圧VRとの関係を予め測定しておき、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2の水平方向の位置の差の許容値に対する受電電圧VRが閾値THとして設定される。   For a fixed primary voltage (output voltage from power transmission devices 20A, 20B, and 20C), the secondary voltage (power reception voltage VR) is equal to the primary coil of power transmission devices 20A, 20B, and 20C and power reception device 120. It changes according to the distance between the secondary coils. Therefore, the relationship between the horizontal position difference between the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil and the received voltage VR is measured in advance, and the center of gravity O1 of the core of the primary coil and The received voltage VR for the allowable value of the difference in the horizontal position of the center of gravity O2 of the core of the secondary coil is set as the threshold value TH.

ステップS80およびステップS580において、車両ECU500および電源ECU800は、送電装置20A,20B,20Cのうちいずれと位置合わせが行われたかを特定するペアリング処理を実行する。   In step S80 and step S580, vehicle ECU 500 and power supply ECU 800 execute a pairing process that specifies which of power transmission devices 20A, 20B, and 20C is aligned.

電源ECU800は、送電装置ごとに、送電電力のオンの継続時間を異ならせる。すなわち、送電装置20Aは、送電電力をTA時間オンにし、送電装置20Bは、送電電力をTB時間オンにし、送電装置20Cは、送電電力をTC時間オンにする(図8の時点t4を参照)。   The power supply ECU 800 varies the ON duration of the transmission power for each power transmission device. That is, the power transmission device 20A turns on the transmission power for TA time, the power transmission device 20B turns on the transmission power for TB time, and the power transmission device 20C turns on the transmission power for TC time (see time point t4 in FIG. 8). .

車両ECU500は、受電電力のオンの継続時間を電源ECU800に通知する。図8の例では、受電装置120は、送電装置20Aからの送電電力を受電する。車両ECU500は、受電電力のオンの継続時間はTAである旨を電源ECU800に通知する。これによって、電源ECU800は、送電装置20Aと位置合わせが行われたことがわかる。   The vehicle ECU 500 notifies the power supply ECU 800 of the ON duration of the received power. In the example of FIG. 8, the power receiving device 120 receives the transmitted power from the power transmitting device 20A. Vehicle ECU 500 notifies power supply ECU 800 that the duration of on-time of the received power is TA. As a result, power supply ECU 800 can be seen to have been aligned with power transmission device 20A.

ステップS590において、充電ステーション90は、位置合わせが行われた送電装置によって、本格的な送電処理を行なう(図8の時点t6を参照)。図8の例では、送電装置20Aが送電処理を行なう。ステップS90おいて、車両10は、受電装置120によって本格的な受電処理を行なって、受電した電力で蓄電装置300を充電する。   In step S590, the charging station 90 performs a full-scale power transmission process by the power transmission device that has been aligned (see time t6 in FIG. 8). In the example of FIG. 8, the power transmission device 20A performs power transmission processing. In step S <b> 90, vehicle 10 performs full-scale power receiving processing by power receiving device 120 and charges power storage device 300 with the received power.

(電力伝送の適否の判定)
本発明の実施形態では、1次コイルの許容送電範囲の特性に関する情報と、2次コイルの許容受電範囲の特性に関する情報とに基づいて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否が判定される。
(Determining the propriety of power transmission)
In the embodiment of the present invention, the power from the power transmitting devices 20A, 20B, and 20C to the power receiving device 120 based on the information on the characteristics of the allowable power transmission range of the primary coil and the information on the characteristics of the allowable power receiving range of the secondary coil. Appropriateness of transmission is determined.

ここで、1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値E1以上となる。また、2次コイルの許容受電範囲において電力伝送効率が所定値E1以上となる。   Here, the power transmission efficiency is equal to or greater than the predetermined value E1 in the allowable power transmission range of the primary coil. Further, the power transmission efficiency is equal to or higher than the predetermined value E1 in the allowable power receiving range of the secondary coil.

1次コイルの許容送電範囲とは、1次コイルの許容ギャップ長、2次コイルの水平方向の許容ずれ量によって規定される。2次コイルの水平方向の許容ずれ量は、2次コイルの所定位置からのずれの許容値である。1次コイルの許容ギャップ長は、1次コイルと2次コイルの間のZ方向の許容値である。   The allowable transmission range of the primary coil is defined by the allowable gap length of the primary coil and the amount of allowable deviation in the horizontal direction of the secondary coil. The allowable deviation amount in the horizontal direction of the secondary coil is an allowable value of deviation from the predetermined position of the secondary coil. The allowable gap length of the primary coil is an allowable value in the Z direction between the primary coil and the secondary coil.

2次コイルの許容受電範囲とは、2次コイルの許容ギャップ長、1次コイルの水平方向の許容ずれ量によって規定される。1次コイルの水平方向の許容ずれ量は、1次コイルの所定位置からのずれの許容値である。2次コイルの許容ギャップ長は、2次コイルと1次コイルの間のZ方向の許容値である。   The allowable power receiving range of the secondary coil is defined by the allowable gap length of the secondary coil and the allowable deviation in the horizontal direction of the primary coil. The allowable deviation amount of the primary coil in the horizontal direction is an allowable value of deviation of the primary coil from a predetermined position. The allowable gap length of the secondary coil is an allowable value in the Z direction between the secondary coil and the primary coil.

本願の発明者は、1次コイルのコアサイズが大きいほど、2次コイルが1次コイルから離れていても電力伝送効率を維持でき、2次コイルのコアサイズが大きいほど、1次コイルが2次コイルから離れていても電力伝送効率を維持できることに着目した。   The inventor of the present application can maintain power transmission efficiency even when the secondary coil is farther from the primary coil as the core size of the primary coil is larger, and the primary coil becomes 2 as the core size of the secondary coil is larger. We paid attention to the fact that power transmission efficiency can be maintained even if it is away from the next coil.

実施の形態1では、1次コイルの許容送電範囲の特性に関する情報として1次コイル情報記憶部801に記憶されている1次コイルのコアサイズに関する情報を用い、2次コイルの許容受電範囲の特性に関する情報として2次コイル情報記憶部501に記憶されている2次コイルのコアサイズに関する情報を用いる。   In the first embodiment, the information about the core size of the primary coil stored in the primary coil information storage unit 801 is used as information about the characteristics of the allowable power transmission range of the primary coil, and the characteristics of the allowable power reception range of the secondary coil are used. Information relating to the core size of the secondary coil stored in the secondary coil information storage unit 501 is used as information relating to the above.

実施の形態1では、1次コイルおよび2次コイルのコアサイズクラスを図9に示すように定義する。すなわち、コアサイズクラスSは、コイルのコアのΔX方向の長さが200mmでコイルのコアのΔY方向の長さが200mmであることを表わす。コアサイズクラスSの1次コイルは、許容送電範囲が、1次コイルのコアの中心から、±ΔXS1、±ΔYS1、±ΔZS1である。コアサイズクラスSの2次コイルは、許容受電範囲が、2次コイルのコアの中心から、±ΔXS2、±ΔYS2、±ΔZS2である。   In the first embodiment, the core size classes of the primary coil and the secondary coil are defined as shown in FIG. That is, the core size class S represents that the length of the coil core in the ΔX direction is 200 mm and the length of the coil core in the ΔY direction is 200 mm. The primary coil of the core size class S has an allowable power transmission range of ± ΔXS1, ± ΔYS1, and ± ΔZS1 from the center of the core of the primary coil. The secondary coil of the core size class S has an allowable power reception range of ± ΔXS2, ± ΔYS2, and ± ΔZS2 from the center of the core of the secondary coil.

コアサイズクラスMは、コイルのコアのΔX方向の長さが300mmでコイルのコアのΔY方向の長さが300mmであることを表わす。コアサイズクラスMの1次コイルは、許容送電範囲が、1次コイルのコアの中心から、±ΔXM1、±ΔYM1、±ΔZM1である。コアサイズクラスMの2次コイルは、許容受電範囲が、2次コイルのコアの中心から、±ΔXM2、±ΔYM2、±ΔZM2である。   The core size class M represents that the length of the coil core in the ΔX direction is 300 mm and the length of the coil core in the ΔY direction is 300 mm. The primary coil of the core size class M has an allowable power transmission range of ± ΔXM1, ± ΔYM1, and ± ΔZM1 from the center of the core of the primary coil. The secondary coil of the core size class M has an allowable power reception range of ± ΔXM2, ± ΔYM2, and ± ΔZM2 from the center of the core of the secondary coil.

コアサイズクラスLは、コイルのコアのΔX方向の長さが400mmでコイルのコアのΔY方向の長さが400mmであることを表わす。コアサイズクラスLの1次コイルは、許容送電範囲が、1次コイルのコアの中心から、±ΔXL、±ΔYL、±ΔZLである。コアサイズクラスLの2次コイルは、許容受電範囲が、2次コイルのコアの中心から、±ΔXL2、±ΔYL2、±ΔZL2である。ただし、ΔXS1<ΔXM1<ΔXL1、ΔYS1<ΔYM1<ΔYL1、ΔZS1<ΔZM1<ΔZL1である。ΔXS2<ΔXM2<ΔXL2、ΔYS2<ΔYM2<ΔYL2、ΔZS2<ΔZM2<ΔZL2である。   The core size class L represents that the length of the coil core in the ΔX direction is 400 mm and the length of the coil core in the ΔY direction is 400 mm. The primary coil of the core size class L has an allowable power transmission range of ± ΔXL, ± ΔYL, and ± ΔZL from the center of the core of the primary coil. The secondary coil of the core size class L has an allowable power reception range of ± ΔXL2, ± ΔYL2, and ± ΔZL2 from the center of the core of the secondary coil. However, ΔXS1 <ΔXM1 <ΔXL1, ΔYS1 <ΔYM1 <ΔYL1, and ΔZS1 <ΔZM1 <ΔZL1. ΔXS2 <ΔXM2 <ΔXL2, ΔYS2 <ΔYM2 <ΔYL2, and ΔZS2 <ΔZM2 <ΔZL2.

実施の形態1では、図10に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否が判定される。   In Embodiment 1, the suitability of power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power receiving device 120 is determined according to the power transmission suitability map shown in FIG.

図10の電力伝送適否マップは、1次コイルのコアサイズクラスと、2次コイルのコアサイズクラスの組み合わせに対して電力伝送が適切か否かを定めたものである。これは、本願発明者による実験によって得られた結果を反映したものである。実験によって、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2とがX、Y、Z方向に所定値だけ離れているときに、電力伝送効率が所定値A以上となった場合を電力伝送が適切であると定め、電力伝送効率が所定値A未満となった場合を電力伝送が不適切と定めている。   The power transmission suitability map in FIG. 10 defines whether power transmission is appropriate for the combination of the core size class of the primary coil and the core size class of the secondary coil. This reflects a result obtained by an experiment by the present inventor. When the power transmission efficiency exceeds a predetermined value A when the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil are separated by a predetermined value in the X, Y, and Z directions. Is determined to be appropriate, and when the power transmission efficiency is less than a predetermined value A, the power transmission is determined to be inappropriate.

図10に示すように、1次コイルのコアサイズクラスがSで、2次コイルのコアサイズクラスがLの場合には、電力伝送が不適切であると定められている。これは、コアサイズが小さな送電側の1次コイルからコアサイズの大きな受電側の2次コイルへ電力が伝送しにくいためである。   As shown in FIG. 10, when the core size class of the primary coil is S and the core size class of the secondary coil is L, it is determined that power transmission is inappropriate. This is because it is difficult to transmit power from the primary coil on the power transmission side with a small core size to the secondary coil on the power reception side with a large core size.

図11は、実施の形態1における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for determining suitability for power transmission in the first embodiment.

ステップS101において、車両ECU500は、2次コイル情報記憶部501から2次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を読み出して、通信装置510を通じて、2次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を送信する。   In step S101, vehicle ECU 500 reads information representing the core size class of the secondary coil from secondary coil information storage unit 501, and transmits information representing the core size class of the secondary coil through communication device 510.

ステップS102において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、2次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を受信する。   In step S102, power supply ECU 800 receives information representing the core size class of the secondary coil through communication device 810.

ステップS103において、電源ECU800は、1次コイル情報記憶部801から1次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を読み出す。   In step S103, power supply ECU 800 reads information representing the core size class of the primary coil from primary coil information storage unit 801.

ステップS104において、電源ECU800は、図10に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。電力伝送が適切な場合には、処理がステップS105に進み、電力伝送が不適切の場合には、処理がステップS106に進む。   In step S104, power supply ECU 800 determines whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, 20C to power reception device 120 is appropriate according to the power transmission appropriateness map shown in FIG. If power transmission is appropriate, the process proceeds to step S105, and if power transmission is inappropriate, the process proceeds to step S106.

ステップS105において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が適切であることを表わす情報を送信する。   In step S105, power supply ECU 800 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate through communication device 810.

ステップS106において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が不適切であることを表わす情報を送信する。   In step S106, power supply ECU 800 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is inappropriate through communication device 810.

ステップS107において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を受信する。   In step S <b> 107, vehicle ECU 500 receives information indicating whether power transmission from power transmission devices 20 </ b> A, 20 </ b> B, 20 </ b> C to power reception device 120 is appropriate via communication device 510.

ステップS108において、車両ECU500は、報知装置520に送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を表示させる。   In step S108, vehicle ECU 500 causes notification device 520 to display information indicating whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate.

以上のように、本実施の形態では、受電装置に含まれる2次コイルの許容受電範囲と、送電装置に含まれる1次コイルの許容送電範囲の組み合わせが適合しているか否かをコアサイズクラスの組み合わせによって判定し、適合しない場合は、電力伝送を実行しないようにすることができる。   As described above, in the present embodiment, whether the combination of the allowable power receiving range of the secondary coil included in the power receiving apparatus and the allowable power transmitting range of the primary coil included in the power transmitting apparatus is compatible with the core size class If it is determined by a combination of the above and it does not fit, it is possible not to execute power transmission.

なお、上記の実施形態では、電源ECU800は、1次コイル情報記憶部801から1次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を読み出して、図10に示す電力伝送適否マップに従って、電力伝送の適否を判定したが、これに限定するものではない。充電ステーション内の1次コイルのコアサイズは変化しないので、図10に示すような1次コイルのコアサイズクラスと2次コイルのコアサイズクラスの組み合わせに対する電力伝送の適否を定める電力伝送適否マップに代えて、2次コイルのコアサイズに対する電力伝送の適否を定める電力伝送適否マップを用いることにしてもよい。すなわち、充電ステーションの1次コイルのコアサイズクラスがSの場合には、2次コイルのコアサイズクラスがS,M、Lの場合に、それぞれ電力伝送が適切、適切、不適切である旨を定めた電力伝送適否マップを用いることにしてもよい。したがって、図11のステップS103の1次コイルのコアサイズクラスを読み出す処理も不要となる。   In the above-described embodiment, power supply ECU 800 reads information representing the core size class of the primary coil from primary coil information storage unit 801 and determines whether power transmission is appropriate according to the power transmission suitability map shown in FIG. However, the present invention is not limited to this. Since the core size of the primary coil in the charging station does not change, the power transmission suitability map for determining the suitability of power transmission for the combination of the core size class of the primary coil and the core size class of the secondary coil as shown in FIG. Instead, a power transmission suitability map that determines the suitability of power transmission with respect to the core size of the secondary coil may be used. That is, when the core size class of the primary coil of the charging station is S, the power transmission is appropriate, appropriate, and inappropriate when the core size class of the secondary coil is S, M, and L, respectively. A predetermined power transmission suitability map may be used. Therefore, the process of reading the core size class of the primary coil in step S103 in FIG. 11 is also unnecessary.

[実施の形態1の変形例1]
図12は、実施の形態1の変形例1における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。
[Variation 1 of Embodiment 1]
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not power transmission is appropriate in Modification 1 of Embodiment 1.

ステップS201において、電源ECU800は、1次コイル情報記憶部801から1次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を読み出して、通信装置810を通じて、1次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を送信する。   In step S201, power supply ECU 800 reads information representing the core size class of the primary coil from primary coil information storage unit 801, and transmits information representing the core size class of the primary coil through communication device 810.

ステップS202において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、1次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を受信する。   In step S202, vehicle ECU 500 receives information representing the core size class of the primary coil through communication device 510.

ステップS203において、車両ECU500は、2次コイル情報記憶部501から2次コイルのコアサイズクラスを表わす情報を読み出す。   In step S203, vehicle ECU 500 reads information representing the core size class of the secondary coil from secondary coil information storage unit 501.

ステップS204において、車両ECU500は、図10に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。電力が適切な場合には、処理がステップS205に進み、電力伝送が不適切の場合には、処理がステップS206に進む。   In step S204, vehicle ECU 500 determines suitability for power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power receiving device 120 according to the power transmission suitability map shown in FIG. If the power is appropriate, the process proceeds to step S205. If the power transmission is inappropriate, the process proceeds to step S206.

ステップS205において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が適切であることを表わす情報を送信する。   In step S205, vehicle ECU 500 transmits information representing that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate through communication device 510.

ステップS206において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が不適切であることを表わす情報を送信する。   In step S206, vehicle ECU 500 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is inappropriate through communication device 510.

ステップS207において、電源ECU800は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を受信する。   In step S <b> 207, power supply ECU 800 receives information indicating whether power transmission from power transmission devices 20 </ b> A, 20 </ b> B, and 20 </ b> C to power reception device 120 is appropriate via communication device 510.

ステップS208において、車両ECU500は、報知装置520に送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を表示させる。   In step S208, vehicle ECU 500 causes notification device 520 to display information indicating whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate.

[実施の形態1の変形例2]
実施の形態1の変形例2では、図10に示す電力伝送適否マップに代えて図13に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。
[Modification 2 of Embodiment 1]
In the second modification of the first embodiment, whether or not power transmission from the power transmission devices 20A, 20B, and 20C to the power receiving device 120 is determined according to the power transmission suitability map shown in FIG. 13 instead of the power transmission suitability map shown in FIG. To do.

図13の電力伝送適否マップでは、実験によって、電力伝送効率が実施の形態1の所定値Aよりも大きな所定値B以上となった場合を電力伝送を適切であると定め、電力伝送効率が所定値B未満となった場合を電力伝送が不適切と定めている。   In the power transmission suitability map of FIG. 13, it is determined by experiment that power transmission efficiency is appropriate when the power transmission efficiency is equal to or greater than a predetermined value B greater than the predetermined value A of the first embodiment. When the value is less than B, the power transmission is determined to be inappropriate.

図13の電力伝送適否マップを用いることによって、図10の電力伝送適否マップを用いたときよりも電力伝送が不適切となる場合が増加するが、低い電力伝送効率で電力伝送が実行されるのを防止できる。   The use of the power transmission suitability map of FIG. 13 increases the number of cases where power transmission becomes inappropriate compared to the case of using the power transmission suitability map of FIG. 10, but the power transmission is executed with low power transmission efficiency. Can be prevented.

[実施の形態2]
実施の形態2では、1次コイルの所定位置、および2次コイルの所定位置を以下のように定義する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, the predetermined position of the primary coil and the predetermined position of the secondary coil are defined as follows.

1次コイルの所定位置の水平方向は、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2が水平方向において一致する位置(つまり、電力伝送効率が最大となる位置)である。1次コイルの所定位置の鉛直方向は、2次コイルまでの距離の鉛直方向の成分であるギャップ長が、2次コイルのコアサイズで定まる2次コイルの基準ギャップ長(電力伝送効率が所定値E2となるギャップ長)となるような位置である。   The horizontal direction of the predetermined position of the primary coil is a position where the center of gravity O1 of the core of the primary coil coincides with the center of gravity O2 of the core of the secondary coil in the horizontal direction (that is, a position where the power transmission efficiency is maximized). The vertical direction of a predetermined position of the primary coil is a reference gap length of the secondary coil in which the gap length, which is a vertical component of the distance to the secondary coil, is determined by the core size of the secondary coil (the power transmission efficiency is a predetermined value). (The gap length that becomes E2)).

2次コイルの所定位置の水平方向は、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2が水平方向において一致する位置(つまり、電力伝送効率が最大となる位置)である。2次コイルの所定位置の鉛直方向は、1次コイルまでの距離の鉛直方向の成分であるギャップ長が、1次コイルのコアサイズで定まる1次コイルの基準ギャップ長(電力伝送効率が所定値E2となるギャップ長)となるような位置である。   The horizontal direction of the predetermined position of the secondary coil is a position where the center of gravity O1 of the core of the primary coil coincides with the center of gravity O2 of the core of the secondary coil in the horizontal direction (that is, a position where the power transmission efficiency is maximized). The vertical direction of the predetermined position of the secondary coil indicates that the gap length, which is the vertical component of the distance to the primary coil, is determined by the core size of the primary coil (the power transmission efficiency is a predetermined value). (The gap length that becomes E2)).

実施の形態2では、1次コイルの許容送電範囲に関する特性として、1次コイルの許容ギャップ長、2次コイルの所定位置からの2次コイルの車両の前後方向(X方向)のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、および2次コイルの所定位置からの2次コイルの車両の左右方向(Y方向)のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)を用いる。   In the second embodiment, as a characteristic regarding the allowable power transmission range of the primary coil, the allowable gap length of the primary coil, the allowable value of the deviation of the secondary coil from the predetermined position of the secondary coil in the longitudinal direction (X direction) of the vehicle. (Allowable offset in the X direction) and an allowable value of the deviation of the secondary coil from the predetermined position of the secondary coil in the left-right direction (Y direction) of the vehicle (Y direction allowable offset) are used.

1次コイルの許容ギャップ長は、1次コイルの基準ギャップ長と、2次コイルの所定位置からの2次コイルの鉛直方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)の絶対値との和である。   The allowable gap length of the primary coil is the sum of the reference gap length of the primary coil and the absolute value of the allowable deviation of the secondary coil in the vertical direction from the predetermined position of the secondary coil (allowable offset in the Z direction). It is.

上述の2次コイルのX方向のずれの許容値、2次コイルのY方向のずれの許容値、1次コイルの許容ギャップ長で定まる許容送電範囲において、電力伝送効率が所定値E1以上となる。ただし、E1≦E2である。   In the allowable transmission range determined by the allowable value of the deviation of the secondary coil in the X direction, the allowable value of the deviation of the secondary coil in the Y direction, and the allowable gap length of the primary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value E1 or more. . However, E1 ≦ E2.

また、2次コイルの許容受電範囲に関する特性として、2次コイルの許容ギャップ長、1次コイルの所定位置からの1次コイルの車両の前後方向(X方向)のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、および1次コイルの所定位置からの1次コイルの車両の左右方向(Y方向)のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)を用いる。   Further, as a characteristic regarding the allowable power receiving range of the secondary coil, the allowable gap length of the secondary coil, the allowable value of the deviation of the primary coil from the predetermined position of the primary coil in the longitudinal direction (X direction) of the vehicle (X direction) The allowable offset) and the allowable value of the displacement of the primary coil in the left-right direction (Y direction) from the predetermined position of the primary coil (the allowable offset in the Y direction) are used.

2次コイルの許容ギャップ長は、2次コイルの基準ギャップ長と、1次コイルの所定位置からの1次コイルの鉛直方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)の絶対値との和である。   The allowable gap length of the secondary coil is the sum of the reference gap length of the secondary coil and the absolute value of the allowable deviation in the vertical direction of the primary coil from the predetermined position of the primary coil (allowable offset in the Z direction). It is.

上述の1次コイルのX方向のずれの許容値、1次コイルのY方向のずれの許容値、2次コイルの許容ギャップ長で定まる許容受電範囲において、電力伝送効率が所定値E1以上となる。ただし、E1≦E2である。   In the allowable power receiving range determined by the allowable value of the above-described primary coil in the X direction, the allowable value of the primary coil in the Y direction, and the allowable gap length of the secondary coil, the power transmission efficiency becomes a predetermined value E1 or more. . However, E1 ≦ E2.

以下の説明において、許容オフセットとは、X方向のオフセット、Y方向のオフセット、Z方向のオフセットの組み合わせをいう。   In the following description, the allowable offset means a combination of an offset in the X direction, an offset in the Y direction, and an offset in the Z direction.

実施の形態2では、1次コイル情報記憶部801に記憶されている1次コイルの基準ギャップ長と許容オフセットに関する情報と、2次コイル情報記憶部501に記憶されている2次コイルの基準ギャップ長と許容オフセットに関する情報に基づいて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。   In the second embodiment, information on the primary coil reference gap length and allowable offset stored in the primary coil information storage unit 801, and the secondary coil reference gap stored in the secondary coil information storage unit 501. Based on the information on the length and the allowable offset, the suitability of power transmission from the power transmitting devices 20A, 20B, 20C to the power receiving device 120 is determined.

実施の形態2では、1次コイルおよび2次コイルのギャップクラスを図14に示すように定義する。すなわち、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2の水平方向の位置が一致しているときに、1次コイルのギャップクラスS、M、Lは、それぞれ、基準ギャップ長が100mm,150mm,200mmであることを表わす。   In the second embodiment, the gap classes of the primary coil and the secondary coil are defined as shown in FIG. That is, when the horizontal position of the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil coincide, the gap classes S, M, and L of the primary coil are the reference gap lengths, respectively. Represents 100 mm, 150 mm, and 200 mm.

また、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O1の水平方向の位置が一致しているときに 2次コイルのギャップクラスS、M、Lは、それぞれ、基準ギャップ長が100mm,150mm,200mmであることを表わす。   When the horizontal position of the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O1 of the core of the secondary coil coincide with each other, the gap classes S, M, and L of the secondary coil It represents that it is 100 mm, 150 mm, and 200 mm.

実施の形態2では、1次コイルおよび2次コイルのオフセットクラスを図15に示すように定義する。   In the second embodiment, the offset classes of the primary coil and the secondary coil are defined as shown in FIG.

1次コイルのオフセットクラスSは、2次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±50mm,±50mm,±10mmであることを表わす。1次コイルのオフセットクラスMは、2次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±100mm,±100mm,±20mmであることを表わす。1次コイルのオフセットクラスLは、2次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±150mm,±150mm,±40mmであることを表わす。   The primary coil offset class S includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the secondary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), This indicates that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 50 mm, ± 50 mm, and ± 10 mm, respectively. The primary coil offset class M includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the secondary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), It represents that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 100 mm, ± 100 mm, and ± 20 mm, respectively. The offset class L of the primary coil includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the secondary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), It represents that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 150 mm, ± 150 mm, and ± 40 mm, respectively.

2次コイルのオフセットクラスSは、1次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±50mm,±50mm,±10mmであることを表わす。2次コイルのオフセットクラスMは、1次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±100mm,±100mm,±20mmであることを表わす。2次コイルのオフセットクラスLは、1次コイルの所定位置からのX方向のずれの許容値(X方向の許容オフセット)、Y方向のずれの許容値(Y方向の許容オフセット)、Z方向のずれの許容値(Z方向の許容オフセット)がぞれぞれ±150mm,±150mm,±40mmであることを表わす。   The offset class S of the secondary coil includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the primary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), This indicates that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 50 mm, ± 50 mm, and ± 10 mm, respectively. The offset class M of the secondary coil includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the primary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), It represents that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 100 mm, ± 100 mm, and ± 20 mm, respectively. The offset class L of the secondary coil includes an allowable value of deviation in the X direction from the predetermined position of the primary coil (allowable offset in the X direction), allowable value of deviation in the Y direction (allowable offset in the Y direction), It represents that the allowable deviation (allowable offset in the Z direction) is ± 150 mm, ± 150 mm, and ± 40 mm, respectively.

実施の形態2では、図16に示す電力伝送適否マップおよび図17に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。   In the second embodiment, the propriety of power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is determined according to the power transmission suitability map shown in FIG. 16 and the power transmission suitability map shown in FIG.

図16の電力伝送適否マップは、1次コイルのギャップクラスと、2次コイルのギャップクラスの組み合わせに対して、電力伝送の適否を定めたものである。これは、本願発明者による実験によって得られた結果を反映したものである。実験によって、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2とが水平方向にX、Y、Z方向に所定値だけ離れているときに、電力伝送効率が所定値A以上となった場合を電力伝送が適切であると定め、電力伝送効率が所定値A未満となった場合を電力伝送が不適切であると定めている。   The power transmission suitability map of FIG. 16 defines the suitability of power transmission for the combination of the gap class of the primary coil and the gap class of the secondary coil. This reflects a result obtained by an experiment by the present inventor. According to experiments, when the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil are separated by a predetermined value in the X, Y, and Z directions in the horizontal direction, If the power transmission efficiency becomes less than a predetermined value A, it is determined that the power transmission is inappropriate.

図16に示すように、1次コイルのギャップクラスがSで、2次コイルのギャップクラスがLの場合には、電力伝送が不適切であると定められている。これは、たとえば、1つの要因として、基準ギャップ長が小さなコイルはコアサイズが小さく、基準ギャップ長が大きなコイルはコアサイズが大きいため、コアサイズが小さな送電側の1次コイルからコアサイズの大きな受電側の2次コイルへ電力が伝送しにくいためと考えられるからである。   As shown in FIG. 16, when the gap class of the primary coil is S and the gap class of the secondary coil is L, it is determined that power transmission is inappropriate. This is because, for example, a coil having a small reference gap length has a small core size, and a coil having a large reference gap length has a large core size, so that the core size is increased from the primary coil on the power transmission side having a small core size. This is because it is considered that power is difficult to transmit to the secondary coil on the power receiving side.

図17の電力伝送適否マップは、1次コイルのオフセットクラスと、2次コイルのオフセットクラスの組み合わせに対して電力伝送の適否を定めたものである。これは、本願発明者による実験によって得られた結果を反映したものである。実験によって、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2とがX、Y、Z方向に所定値だけ離れているときに、電力伝送効率が所定値A以上となった場合を電力伝送が適切であると定め、電力伝送効率が所定値A未満となった場合を電力伝送が不適切であると定めている。   The power transmission suitability map of FIG. 17 defines the suitability of power transmission for the combination of the offset class of the primary coil and the offset class of the secondary coil. This reflects a result obtained by an experiment by the present inventor. When the power transmission efficiency exceeds a predetermined value A when the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil are separated by a predetermined value in the X, Y, and Z directions. Is determined to be appropriate, and when the power transmission efficiency is less than a predetermined value A, the power transmission is determined to be inappropriate.

図17に示すように、1次コイルのオフセットクラスがSで、2次コイルのオフセットクラスがLの場合には、電力伝送が不適切であると定められている。これは、たとえば、1つの要因として、許容オフセットが小さなコイルはコアサイズが小さく、許容オフセットが大きなコイルはコアサイズが大きいため、コアサイズが小さな送電側の1次コイルからコアサイズの大きな受電側の2次コイルへ電力が伝送しにくいためである。   As shown in FIG. 17, when the offset class of the primary coil is S and the offset class of the secondary coil is L, it is determined that power transmission is inappropriate. This is because, for example, a coil with a small allowable offset has a small core size and a coil with a large allowable offset has a large core size, so that the power receiving side with a large core size is changed from the primary coil on the power transmission side with a small core size. This is because it is difficult to transmit power to the secondary coil.

図18は、実施の形態2における電力伝送の適否判定の手順を表わすフローチャートである。   FIG. 18 is a flowchart showing a procedure for determining suitability of power transmission in the second embodiment.

ステップS301において、車両ECU500は、2次コイル情報記憶部501から2次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を読み出して、通信装置510を通じて、2次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を送信する。   In step S301, the vehicle ECU 500 reads information representing the gap glass and offset class of the secondary coil from the secondary coil information storage unit 501, and transmits information representing the gap glass and offset class of the secondary coil through the communication device 510. Send.

ステップS302において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、2次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を受信する。   In step S302, power supply ECU 800 receives information representing the gap glass and offset class of the secondary coil through communication device 810.

ステップS303において、電源ECU800は、1次コイル情報記憶部801から1次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を読み出す。   In step S303, power supply ECU 800 reads information representing the gap glass and the offset class of the primary coil from primary coil information storage unit 801.

ステップS304において、電源ECU800は、図16に示す電力伝送適否マップおよび図17に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。すなわち、電源ECU800は、図16に示す電力伝送適否マップにおいて、ギャップグラスに関して電力伝送が適切であると定められ、かつ図17に示す電力伝送適否マップにおいて、オフセットクラスに関して、電力伝送が適切であると定められている場合に、電力伝送が適切であると判定する。電源ECU800は、図16に示す電力伝送適否マップにおいて、ギャップクラスに関して電力伝送が不適切であると定められ、または図17に示す電力伝送適否マップにおいて、オフセットクラスに関して電力伝送が不適切であると定められている場合に、電力伝送が不適切であると判定する。電力伝送が適切な場合には、処理がステップS305に進み、電力伝送が不適切な場合には、処理がステップS306に進む。   In step S304, power supply ECU 800 determines whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, 20C to power reception device 120 is appropriate according to the power transmission suitability map shown in FIG. 16 and the power transmission suitability map shown in FIG. That is, power supply ECU 800 determines that power transmission is appropriate for the gap glass in the power transmission suitability map shown in FIG. 16, and power transmission is appropriate for the offset class in the power transmission suitability map shown in FIG. It is determined that the power transmission is appropriate. The power supply ECU 800 determines that the power transmission is inappropriate for the gap class in the power transmission suitability map shown in FIG. 16, or that the power transmission is inappropriate for the offset class in the power transmission suitability map shown in FIG. If so, it is determined that power transmission is inappropriate. If power transmission is appropriate, the process proceeds to step S305, and if power transmission is inappropriate, the process proceeds to step S306.

ステップS305において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が適切であること表わす情報、および1次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、コアサイズクラスに関する情報を送信する。   In step S305, power supply ECU 800 uses communication device 810 to indicate that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate, and the primary coil gap class, offset class, and core size class. Send information about.

ステップS306において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が不適切であることを表わす情報を送信する。   In step S306, power supply ECU 800 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is inappropriate through communication device 810.

ステップS307において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を受信する。電力伝送が適切な場合には、さらに、車両ECU500は、1次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、コアサイズクラスに関する情報を送信する。   In step S307, vehicle ECU 500 receives information indicating the propriety of power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 through communication device 510. When electric power transmission is appropriate, vehicle ECU 500 further transmits information related to the gap class, offset class, and core size class of the primary coil.

ステップS308において、車両ECU500は、報知装置520に送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を表示させる。   In step S308, vehicle ECU 500 causes notification device 520 to display information indicating whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate.

(位置合わせ)
図7のステップS50およびステップS550における送電装置20A,20B,20Cのいずれかと受電装置120の位置合わせでは、受電装置120で受電した電圧を電圧センサ203で測定し、車両ECU500は、測定電圧VRが閾値THを超えるか否かを判定し、閾値THを超える場合に位置合わせを完了する(位置合わせOK)。
(Alignment)
In the alignment of any one of the power transmission devices 20A, 20B, and 20C with the power reception device 120 in step S50 and step S550 of FIG. It is determined whether or not the threshold value TH is exceeded. If the threshold value TH is exceeded, the alignment is completed (alignment OK).

実施の形態2では、車両ECU500は、1次コイルの水平方向の許容オフセットと2次コイルの水平方向の許容オフセットのうちの小さい方に基づいて、この閾値THを設定する。   In the second embodiment, vehicle ECU 500 sets this threshold value TH based on the smaller one of the allowable horizontal offset of the primary coil and the allowable horizontal offset of the secondary coil.

図19は、位置合わせの成否を判定するための受電電圧の閾値THの設定を説明するための図である。   FIG. 19 is a diagram for explaining setting of the threshold TH of the received voltage for determining success or failure of alignment.

図19に示す曲線PXは、1次コイルのコアの重心O1と2次コイルのコアの重心O2の水平方向のずれ量に対する受電電圧を示す図である。   A curve PX shown in FIG. 19 is a diagram illustrating a power reception voltage with respect to a horizontal shift amount between the center of gravity O1 of the core of the primary coil and the center of gravity O2 of the core of the secondary coil.

この曲線PXは、1次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、およびコアサイズクラスの少なくとも1つと、2次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、およびコアサイズクラスの少なくとも1つによって定まる。   This curve PX is defined by at least one of a gap class, an offset class, and a core size class of the primary coil, and at least one of a gap class, an offset class, and a core size class of the secondary coil.

したがって、車両ECU500は、1次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、およびコアサイズクラスの少なくとも1つと、2次コイルのギャップクラス、オフセットクラス、およびコアサイズクラスの少なくとも1つによって、曲線PXを特定する。車両ECU500は、1次コイルのオフセットクラスと2次コイルのオフセットクラスのうちの小さい方を選択する。たとえば、車両ECU500は、1次コイルのオフセットクラスがSで、2次コイルのオフセットクラスがMの場合は、小さい方のSを選択する。車両ECU500は、選択したオフセットクラスのX方向の許容オフセットとY方向の許容オフセットの2乗和の平方根を許容ずれ量として算出する。たとえば、選択したオフセットクラスがSの場合には、(502+502)の平方根が許容ずれ量として算出する。車両ECU500は、特定した曲線PXにおけるずれ量が許容すれ量のときの受電電圧を閾値THに設定する。 Therefore, vehicle ECU 500 specifies curve PX by at least one of the gap class, offset class, and core size class of the primary coil and at least one of the gap class, offset class, and core size class of the secondary coil. . Vehicle ECU 500 selects the smaller one of the offset class of the primary coil and the offset class of the secondary coil. For example, when the offset class of the primary coil is S and the offset class of the secondary coil is M, vehicle ECU 500 selects the smaller S. The vehicle ECU 500 calculates the square root of the square sum of the allowable offset in the X direction and the allowable offset in the Y direction of the selected offset class as the allowable deviation amount. For example, when the selected offset class is S, the square root of (50 2 +50 2 ) is calculated as the allowable deviation amount. The vehicle ECU 500 sets the received voltage when the amount of deviation in the specified curve PX is an allowable amount to the threshold value TH.

(位置ずれ検知)
図7のステップS80の後、ステップS90の前に送電装置20A,20B,20Cと受電装置120の位置ずれを検知する処理が行なわれる場合がある。位置合わせが成功して、駐車後、車両10への荷物の出し入れなどによって、車両10の駐車位置がずれると、ステップS50およびステップS550での1次コイルと2次コイルの位置合わせが無効になってしまうため、ステップS90の本受電処理を実行すべきでないからである。
(Position detection)
After step S80 in FIG. 7 and before step S90, there is a case where a process of detecting a positional deviation between the power transmission devices 20A, 20B, and 20C and the power reception device 120 may be performed. If the positioning is successful and the parking position of the vehicle 10 shifts due to loading / unloading of the vehicle 10 after parking, the positioning of the primary coil and the secondary coil in steps S50 and S550 becomes invalid. This is because the main power receiving process in step S90 should not be executed.

位置ずれの検知では、位置合わせのときと同様に、充電ステーション90では、送電装置20A,20B,20Cが、受電装置120との位置合わせ用の微弱送電を実行する。受電装置120で受電した電圧を電圧センサ203で測定し、車両ECU500は、測定電圧VRが閾値THを超えるか否かを判定し、閾値THを超える場合に位置合わせがずれていないことを確認し、処理をステップS90に進ませる。位置合わせのときと同様に、位置ずれ検知時にも、車両ECU500は、1次コイルの許容オフセットと2次コイルの許容オフセットのうちの小さい方に基づいて、この閾値THを設定する。この閾値は、位置合わせ時の閾値THと同じなので、説明を繰り返さない。   In the detection of misalignment, the power transmission devices 20A, 20B, and 20C perform weak power transmission for alignment with the power receiving device 120 at the charging station 90, as in the case of alignment. The voltage received by the power receiving device 120 is measured by the voltage sensor 203, and the vehicle ECU 500 determines whether or not the measured voltage VR exceeds the threshold value TH, and confirms that the alignment is not shifted when it exceeds the threshold value TH. Then, the process proceeds to step S90. Similarly to the alignment, the vehicle ECU 500 sets the threshold value TH based on the smaller one of the allowable offset of the primary coil and the allowable offset of the secondary coil when detecting the displacement. Since this threshold value is the same as the threshold value TH at the time of alignment, the description will not be repeated.

位置合わせが有効であることが確認されたら、車両ECU500は、電源ECU800にその旨を通知する。その後、電源ECU800に本送電を開始し、車両ECU500は、本受電を開始する。   When it is confirmed that the alignment is effective, vehicle ECU 500 notifies power supply ECU 800 to that effect. Thereafter, the main power transmission is started to the power supply ECU 800, and the vehicle ECU 500 starts the main power reception.

以上のように、本実施の形態では、受電装置に含まれる2次コイルの許容受電範囲と、送電装置に含まれる1次コイルの許容送電範囲の組み合わせが適合しているか否かをオフセットクラスの組み合わせとギャップクラスの組み合わせによって判定し、適合しない場合は、電力伝送を実行しないようにすることができる。   As described above, in this embodiment, whether or not the combination of the allowable power receiving range of the secondary coil included in the power receiving device and the allowable power transmitting range of the primary coil included in the power transmitting device is compatible with the offset class. If the determination is based on the combination of the combination and the gap class, and it does not match, it is possible not to execute power transmission.

なお、本実施の形態では、ギャップクラスとオフセットクラスの両方を用いて、電力伝送の適否を判定したが、これに限定するものではない。電力伝送の適否の判断において、ギャップクラスが主要な要因となっている場合には、ギャップクラスのみを用いて電力伝送の適否を判定することとしてもよい。   In the present embodiment, the suitability of power transmission is determined using both the gap class and the offset class. However, the present invention is not limited to this. When the gap class is a major factor in determining the suitability of power transmission, the suitability of power transmission may be determined using only the gap class.

その場合、図18のステップS301〜S303において、車両10と充電ステーション90との間は、2次コイルのギャップクラスに関する情報のみを伝送すればよく、充電ステーション90では、1次コイル情報記憶部から1次コイルのギャップクラスに関する情報のみを読み出せばよい。また、ステップS304では、図16の電力伝送適否マップだけを用いて、電力伝送の適否を判定すればよい。   In that case, in steps S301 to S303 in FIG. 18, it is only necessary to transmit information on the gap class of the secondary coil between the vehicle 10 and the charging station 90. The charging station 90 stores the information from the primary coil information storage unit. Only information about the primary coil gap class need be read. Further, in step S304, it is only necessary to determine the propriety of power transmission using only the power transmission propriety map of FIG.

また、本実施の形態では、オフセットクラスによって、X方向の許容オフセット、Y方向の許容オフセット、Z方向の許容オフセットを定められたが、これに限定するものではなく、これら3つのうち少なくとも1つが定められるものとしてもよい。   In this embodiment, the allowable offset in the X direction, the allowable offset in the Y direction, and the allowable offset in the Z direction are determined by the offset class. However, the present invention is not limited to this, and at least one of these three is It may be determined.

[実施の形態2の変形例1]
図20は、実施の形態2の変形例1における電力伝送の適否の判定手順を表わすフローチャートである。
[Modification 1 of Embodiment 2]
FIG. 20 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not power transmission is appropriate in Modification 1 of Embodiment 2.

ステップS401において、電源ECU800は、1次コイル情報記憶部801から1次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を読み出して、通信装置810を通じて、1次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を送信する。   In step S401, power supply ECU 800 reads information representing the gap glass and offset class of the primary coil from primary coil information storage unit 801, and transmits information representing the gap glass and offset class of the primary coil through communication device 810. Send.

ステップS402において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、1次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を受信する。   In step S402, vehicle ECU 500 receives information representing the gap coil and the offset class of the primary coil through communication device 510.

ステップS403において、車両ECU500は、2次コイル情報記憶部501から2次コイルのギャップグラスとオフセットクラスを表わす情報を読み出す。   In step S403, vehicle ECU 500 reads information representing the gap glass and offset class of the secondary coil from secondary coil information storage unit 501.

ステップS404において、車両ECU500は、図16に示す電力伝送適否マップおよび図17に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。すなわち、電源ECU800は、図16に示す電力伝送適否マップにおいて、ギャップグラスに関して電力伝送が適切であると定められ、かつ図17に示す電力伝送適否マップにおいてオフセットクラスに関して電力伝送が適切であると定められている場合に、電力伝送が適切であると判定する。電源ECU80車両ECU500は、図16に示す電力伝送適否マップにおいて、ギャップクラスに関して電力伝送が不適切であると定められ、または図17に示す電力伝送適否マップにおいて、オフセットクラスに関して電力伝送が不適切であると定められている場合に、電力伝送が不適切であると判定する。電力伝送が適切な場合には、処理がステップS405に進み、電力伝送が不適切の場合には、処理がステップS406に進む。   In step S404, vehicle ECU 500 determines whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, 20C to power reception device 120 is appropriate according to the power transmission suitability map shown in FIG. 16 and the power transmission suitability map shown in FIG. That is, power supply ECU 800 determines that power transmission is appropriate for the gap glass in the power transmission suitability map shown in FIG. 16, and determines that power transmission is appropriate for the offset class in the power transmission suitability map shown in FIG. If so, it is determined that power transmission is appropriate. Power supply ECU 80 vehicle ECU 500 is determined to have inappropriate power transmission with respect to the gap class in the power transmission propriety map shown in FIG. 16, or inadequate power transmission with respect to the offset class in the power transmission suitability map shown in FIG. When it is determined that there is, it is determined that the power transmission is inappropriate. If power transmission is appropriate, the process proceeds to step S405. If power transmission is inappropriate, the process proceeds to step S406.

ステップS405において、車両ECU500は、通信装置510を通じて送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が適切であることを表わす情報を送信する。   In step S405, vehicle ECU 500 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate through communication device 510.

ステップS406において、車両ECU500は、通信装置510を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送が不適切であることを表わす情報を送信する。   In step S406, vehicle ECU 500 transmits information indicating that power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is inappropriate through communication device 510.

ステップS407において、電源ECU800は、通信装置810を通じて、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を受信する。   In step S <b> 407, power supply ECU 800 receives information indicating whether power transmission from power transmission devices 20 </ b> A, 20 </ b> B, 20 </ b> C to power reception device 120 is appropriate via communication device 810.

ステップS408において、車両ECU500は、報知装置520に送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を表わす情報を表示させる。   In step S408, vehicle ECU 500 causes notification device 520 to display information indicating whether power transmission from power transmission devices 20A, 20B, and 20C to power reception device 120 is appropriate.

[実施の形態2の変形例2]
実施の形態2の変形例2では、図16に示す電力伝送適否マップに代えて図21に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。
[Modification 2 of Embodiment 2]
In the second modification of the second embodiment, whether or not power transmission from the power transmission devices 20A, 20B, and 20C to the power reception device 120 is determined according to the power transmission suitability map shown in FIG. 21 instead of the power transmission suitability map shown in FIG. To do.

図21の電力伝送適否マップでは、実験によって、電力伝送効率が実施の形態2の所定値Aよりも大きな所定値B以上となった場合を電力伝送が適切であると定め、電力伝送効率が所定値B未満となった場合を電力伝送が不適切であると定めている。   In the power transmission suitability map of FIG. 21, it is determined by experiment that power transmission is appropriate when the power transmission efficiency is equal to or greater than a predetermined value B greater than the predetermined value A of the second embodiment, and the power transmission efficiency is predetermined. When the value is less than B, the power transmission is determined to be inappropriate.

また、実施の形態2の変形例2では、図17に示す電力伝送適否マップに代えて図22に示す電力伝送適否マップに従って、送電装置20A,20B,20Cから受電装置120への電力伝送の適否を判定する。   Further, in the second modification of the second embodiment, the propriety of power transmission from the power transmission devices 20A, 20B, 20C to the power receiving device 120 according to the power transmission suitability map shown in FIG. 22 instead of the power transmission suitability map shown in FIG. Determine.

図22の電力伝送適否マップでは、実験によって、電力伝送効率が実施の形態2の所定値Aよりも大きな所定値B以上となった場合を電力伝送が適切であると定め、電力伝送効率が所定値B未満となった場合を電力伝送が不適切であると定めている。   In the power transmission suitability map of FIG. 22, it is determined by experiment that power transmission is appropriate when the power transmission efficiency is equal to or greater than a predetermined value B greater than the predetermined value A of the second embodiment, and the power transmission efficiency is predetermined. When the value is less than B, the power transmission is determined to be inappropriate.

図21および図22の電力伝送適否マップを用いることによって、図16および図17の電力伝送適否マップを用いたときよりも、電力伝送が不適切となる場合が増加するが、低い電力伝送効率で電力伝送が行なわれるのを防止できる。   The use of the power transmission suitability map of FIGS. 21 and 22 increases the number of cases where the power transmission becomes inappropriate compared to the case of using the power transmission suitability maps of FIGS. 16 and 17, but the power transmission efficiency is low. It is possible to prevent power transmission.

(変形例)
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含まれる。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, and includes, for example, the following modifications.

図23は、ペアリング処理の変形例を説明するための図である。
図23では、電源ECU800は、送電装置ごとに、送電電力のオン/オフの切替周期を異ならせる。すなわち、送電装置20Aは、周期ΔTAごとに送電電力のオンとオフを切替え、送電装置20Bは、周期ΔTBごとに送電電力のオンとオフを切替え、送電装置20Cは、周期ΔTCごとに送電電力のオンとオフを切替える(図23の時点t4を参照)。
FIG. 23 is a diagram for explaining a modification of the pairing process.
In FIG. 23, power supply ECU 800 varies the on / off switching cycle of transmitted power for each power transmission device. That is, the power transmission device 20A switches transmission power on and off for each cycle ΔTA, the power transmission device 20B switches transmission power on and off for each cycle ΔTB, and the power transmission device 20C transmits transmission power for each cycle ΔTC. Switching between on and off (see time t4 in FIG. 23).

車両ECU500は、受電電力のオンとオフの切替周期を電源ECU800に通知する。図23の例では、受電装置120は、送電装置20Aからの送電電力を受電する。車両ECU500は、受電電力のオンとオフの切替周期はΔTAである旨を電源ECU800に通知する。これによって、電源ECU800は、送電装置20Aと位置合わせが行われたことがわかる(図23の時点t5を参照)。   Vehicle ECU 500 notifies power supply ECU 800 of the on / off switching cycle of the received power. In the example of FIG. 23, the power receiving device 120 receives the transmitted power from the power transmitting device 20A. Vehicle ECU 500 notifies power supply ECU 800 that the switching cycle of the received power on and off is ΔTA. As a result, power supply ECU 800 knows that alignment has been performed with power transmission device 20A (see time point t5 in FIG. 23).

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiments disclosed this time are also scheduled to be implemented in appropriate combinations. The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

10 車両、12 2次コイル、13A 1次コイル、14A,16 磁性材、20A,20B,20C 送電装置、90 充電ステーション、100 受電部、120 受電装置、150,610A,610B,610C フィルタ回路、200 整流部、201 抵抗、202,210 リレー、203 電圧センサ、300 蓄電装置、400 動力生成装置、500 車両ECU、501 2次コイル情報記憶部、510,810 通信装置、520 報知装置、600A,600B,600C 電源部、700,700B,700C 送電部、800 電源ECU、801 1次コイル情報記憶部、900 外部電源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 12 Secondary coil, 13A Primary coil, 14A, 16 Magnetic material, 20A, 20B, 20C Power transmission device, 90 Charging station, 100 Power reception unit, 120 Power reception device, 150, 610A, 610B, 610C Filter circuit, 200 Rectification unit, 201 resistance, 202, 210 relay, 203 voltage sensor, 300 power storage device, 400 power generation device, 500 vehicle ECU, 501 secondary coil information storage unit, 510, 810 communication device, 520 notification device, 600A, 600B, 600C power supply unit, 700, 700B, 700C power transmission unit, 800 power supply ECU, 801 primary coil information storage unit, 900 external power supply.

Claims (9)

車両と、充電ステーションとの間で非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、
前記充電ステーションは、非接触で電力を伝送し、1次コイルを含む送電装置を備え、前記車両は、非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置を備え、
前記車両は、さらに、
前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を送信する送信部を備え、
前記充電ステーションは、さらに、
前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備え、
前記1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、前記2次コイルの許容受電範囲において前記電力伝送効率が前記所定値以上となる、非接触電力伝送システム。
A contactless power transmission system for transmitting power in a contactless manner between a vehicle and a charging station,
The charging station includes a power transmission device that transmits power in a contactless manner and includes a primary coil, and the vehicle includes a power reception device that receives power in a contactless manner and includes a secondary coil,
The vehicle further includes:
A transmission unit for transmitting information representing characteristics relating to the allowable power reception range of the secondary coil;
The charging station further includes:
A receiving unit for receiving information indicating characteristics relating to an allowable power receiving range of the secondary coil;
A control unit for determining whether power transmission from the power transmission device to the power receiving device is appropriate according to a criterion based on a characteristic regarding the allowable power transmission range of the primary coil and a property regarding the allowable power receiving range of the secondary coil;
A non-contact power transmission system in which power transmission efficiency is greater than or equal to a predetermined value in an allowable power transmission range of the primary coil, and the power transmission efficiency is greater than or equal to the predetermined value in an allowable power reception range of the secondary coil.
車両と、充電ステーションとの間で非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、
前記充電ステーションは、非接触で電力を伝送し、1次コイルを含む送電装置を備え、前記車両は、非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置を備え、
前記充電ステーションは、さらに、
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を送信する送信部を備え、
前記車両は、さらに、
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備え、
前記1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、前記2次コイルの許容受電範囲において前記電力伝送効率が前記所定値以上となる、非接触電力伝送システム。
A contactless power transmission system for transmitting power in a contactless manner between a vehicle and a charging station,
The charging station includes a power transmission device that transmits power in a contactless manner and includes a primary coil, and the vehicle includes a power reception device that receives power in a contactless manner and includes a secondary coil,
The charging station further includes:
A transmission unit that transmits information representing characteristics relating to the allowable power transmission range of the primary coil;
The vehicle further includes:
A receiving unit for receiving information representing characteristics relating to an allowable power transmission range of the primary coil;
A control unit for determining whether power transmission from the power transmission device to the power receiving device is appropriate according to a criterion based on a characteristic regarding the allowable power transmission range of the primary coil and a property regarding the allowable power receiving range of the secondary coil;
A non-contact power transmission system in which power transmission efficiency is greater than or equal to a predetermined value in an allowable power transmission range of the primary coil, and the power transmission efficiency is greater than or equal to the predetermined value in an allowable power reception range of the secondary coil.
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性は、前記1次コイルのコアサイズであり、前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性は、前記2次コイルのコアサイズである、請求項1または2記載の非接触電力伝送システム。   The characteristic regarding the allowable power transmission range of the primary coil is the core size of the primary coil, and the characteristic regarding the allowable power reception range of the secondary coil is the core size of the secondary coil. Non-contact power transmission system. 前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性は、前記1次コイルの許容ギャップ長、前記2次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および前記2次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つであり、
前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性は、前記2次コイルの許容ギャップ長、前記1次コイルの車両の前後方向の許容ずれ量、および前記1次コイルの車両の左右方向の許容ずれ量のうちの少なくとも1つである、請求項1または2記載の非接触電力伝送システム。
The characteristics related to the allowable power transmission range of the primary coil are the allowable gap length of the primary coil, the allowable deviation amount of the secondary coil in the front-rear direction of the vehicle, and the allowable deviation amount of the secondary coil in the left-right direction of the vehicle. At least one of them,
The characteristics relating to the allowable power receiving range of the secondary coil include the allowable gap length of the secondary coil, the allowable deviation amount of the primary coil in the longitudinal direction of the vehicle, and the allowable deviation amount of the primary coil in the lateral direction of the vehicle. The non-contact power transmission system according to claim 1 or 2, which is at least one of them.
前記車両は、前記送電装置と前記受電装置の位置合わせ時に、前記受電装置で受電した電圧が閾値を超えるか否かを判定し、前記閾値を超える場合に前記位置合わせを完了し、
前記車両は、前記1次コイルの水平方向の許容ずれ量と、前記2次コイルの水平方向の許容ずれ量のうちの小さい方に基づいて、前記閾値を設定する、請求項4記載の非接触電力伝送システム。
The vehicle determines whether or not a voltage received by the power receiving device exceeds a threshold value when the power transmitting device and the power receiving device are aligned, and completes the alignment when the voltage exceeds the threshold value.
The non-contact according to claim 4, wherein the vehicle sets the threshold based on a smaller one of a horizontal allowable deviation amount of the primary coil and a horizontal allowable deviation amount of the secondary coil. Power transmission system.
前記充電ステーションは、複数の前記送電装置を含み、
前記充電ステーションおよび前記車両は、前記複数の送電装置のいずれかと前記受電装置との間の位置合わせが完了後に、前記複数の送電装置のうちいずれと位置合わせが行われたかを特定するペアリング処理を実施する、請求項4記載の非接触電力伝送システム。
The charging station includes a plurality of the power transmission devices,
The charging station and the vehicle are paired to identify which of the plurality of power transmission devices is aligned after completion of alignment between any of the plurality of power transmission devices and the power reception device. The contactless power transmission system according to claim 4, wherein:
前記車両は、前記ペアリングが完了後に、前記受電装置で受電した電圧が閾値を超えるか否かを判定し、前記閾値を超える場合に本受電を開始し、
前記車両は、前記1次コイルの水平方向の許容ずれ量と、前記2次コイルの水平方向の許容ずれ量のうちの小さい方に基づいて、前記閾値を設定する、請求項6記載の非接触電力伝送システム。
The vehicle determines whether or not the voltage received by the power receiving device exceeds a threshold after the pairing is completed, and starts receiving the power when the voltage exceeds the threshold.
The non-contact according to claim 6, wherein the vehicle sets the threshold based on a smaller one of a horizontal allowable displacement amount of the primary coil and a horizontal allowable displacement amount of the secondary coil. Power transmission system.
車両の受電装置へ非接触で電力を送電し、1次コイルを含む送電装置と、
前記受電装置に含まれる2次コイルの許容受電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、
前記1次コイルの許容送電範囲に関する特性と、前記2次コイルの許容受電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備え、
前記1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、前記2次コイルの許容受電範囲において前記電力伝送効率が前記所定値以上となる、充電ステーション。
A power transmission device including a primary coil that transmits power to a power receiving device of a vehicle in a contactless manner;
A receiving unit that receives information representing characteristics relating to an allowable power receiving range of a secondary coil included in the power receiving device;
A control unit for determining whether power transmission from the power transmission device to the power receiving device is appropriate according to a criterion based on a characteristic regarding the allowable power transmission range of the primary coil and a property regarding the allowable power receiving range of the secondary coil;
A charging station in which power transmission efficiency is greater than or equal to a predetermined value in an allowable power transmission range of the primary coil, and the power transmission efficiency is greater than or equal to the predetermined value in an allowable power reception range of the secondary coil.
充電ステーションに備えられた送電装置から非接触で電力を受電し、2次コイルを含む受電装置と、
前記送電装置に含まれる1次コイルの許容送電範囲に関する特性を表わす情報を受信する受信部と、
前記1次コイルの許容受電範囲に関する特性と、前記2次コイルの許容送電範囲に関する特性に基づく判定基準に従って、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送の適否を判定する制御部とを備え、
前記1次コイルの許容送電範囲において電力伝送効率が所定値以上となり、前記2次コイルの許容受電範囲において前記電力伝送効率が前記所定値以上となる、車両。
A power receiving device including a secondary coil that receives power in a non-contact manner from a power transmitting device provided in the charging station;
A receiving unit that receives information indicating characteristics relating to an allowable power transmission range of a primary coil included in the power transmission device;
A control unit that determines the propriety of power transmission from the power transmission device to the power reception device according to a criterion based on a characteristic regarding the allowable power reception range of the primary coil and a property regarding the allowable power transmission range of the secondary coil;
A vehicle in which power transmission efficiency is greater than or equal to a predetermined value in an allowable power transmission range of the primary coil, and the power transmission efficiency is greater than or equal to the predetermined value in an allowable power reception range of the secondary coil.
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