JP2016063601A

JP2016063601A - 非接触送受電システム

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Publication number: JP2016063601A
Application number: JP2014189063A
Authority: JP
Inventors: 順治井上; Junji Inoue
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2016-04-25
Anticipated expiration: 2034-09-17
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Abstract

【課題】送電装置から非接触で受電してバッテリを充電可能な受電装置を備えるものにおいて、受電装置などの大型化や部品点数の増加を抑制しつつ、受電装置やその周辺が比較的高温となるのを抑制する。
【解決手段】送電装置の送電ユニットの送電電力Ｐｔｒと受電装置の受電ユニットの受電電力Ｐｒｅとの電力差として損失Ｐｌｏを計算し（Ｓ１３０）、計算した損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下のときに比して小さな値を目標送電電力Ｐｔｒ＊に設定し（Ｓ１４０〜Ｓ１７０）、目標送電電力Ｐｔｒ＊を用いて高周波電源回路を制御する（Ｓ１８０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、非接触送受電システムに関し、詳しくは、送電装置と、バッテリと送電装置から非接触で受電してバッテリを充電可能な受電装置とを有する車両と、を備える非接触送受電システムに関する。

従来、この種の非接触送受電システムとしては、送電装置と、蓄電装置と送電装置から非接触で受電して蓄電装置を充電可能な受電装置とを搭載する車両と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この非接触送受電システムでは、送電装置は、コイルを有する共振回路として構成された送電部と、送電部に高周波の交流電力を供給する電源部と、送電部のコイルに冷却風を送風する第１冷却装置と、を備える。また、受電装置は、コイルを有する共振回路として構成されて送電部から非接触で受電する受電部と、受電部からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置に供給する整流器と、受電部のコイルに冷却風を送風する第２冷却装置と、を備える。

特開２０１３−１９８３５７号公報

上述の非接触送受電システムでは、送電部および受電部のコイル付近に冷却装置を設けるために、送電装置や受電装置の大型化や部品点数の増加を招いている。また、こうしたシステムでは、受電装置の各構成要素（受電部など）の熱損失などにより各構成要素が比較的高温となったり、送電部のコイルと受電部のコイルとの位置のズレなどによって送電部からの磁束が受電部の周囲（フロアパネルなど）を通ることによりその部分が比較的高温となったりする可能性がある。これを抑制するために冷却装置を設けることも考えられるが、この場合、受電装置などの大型化や部品点数の増加を招いてしまう。

本発明の非接触送受電システムは、送電装置から非接触で受電してバッテリを充電可能な受電装置を備えるものにおいて、受電装置などの大型化や部品点数の増加を抑制しつつ、受電装置やその周辺が比較的高温となるのを抑制することを主目的とする。

本発明の非接触送受電システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の非接触送受電システムは、送電装置と、バッテリと前記送電装置から非接触で受電して前記バッテリを充電可能な受電装置とを有する車両と、を備える非接触送受電システムであって、前記送電装置から前記受電装置に非接触で送電される電力により前記バッテリを充電する際、前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、前記電力差が前記閾値以下のときに比して、前記送電装置の送電電力を小さくする、ことを特徴とする。

この本発明の非接触送受電システムでは、送電装置から受電装置に非接触で送電される電力によりバッテリを充電する際、送電装置の送電電力と受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、電力差が閾値以下のときに比して、送電装置の送電電力を小さくする。電力差が閾値より大きいときには、送電装置と受電装置との間の送受電における損失が大きく、受電装置の各構成要素や受電装置周辺のある程度大きな発熱によりこれらが比較的高温となる可能性がある。したがって、電力差が閾値より大きいときに、電力差が閾値以下のときに比して、送電装置の送電電力を小さくすることにより、受電装置の各構成要素や受電装置周辺の発熱を抑制してこれらが比較的高温となるのを抑制することができる。しかも、これらの冷却用に冷却装置を設けるものに比して、受電装置などの大型化や部品点数の増加を抑制することができる。ここで、「送電装置の送電電力」は、送電電力を検出する送電電力検出手段により検出される送電電力を用いることができる。また、「受電装置の受電電力」は、受電電力を検出する受電電力検出手段により検出される受電電力を用いるものとしたり、バッテリの充電電力を検出する充電電力検出手段により検出される充電電力を受電電力として用いるものとしたりすることができる。

こうした本発明の非接触送受電システムにおいて、前記電力差が前記閾値より大きいときには、前記電力差が大きいほど前記送電電力を小さくする、ものとすることもできるし、前記電力差が前記閾値より大きいときには、前記電力差が前記閾値以下となるまで前記送電装置の送電電力を徐々に小さくする、ものとすることもできる。これらの場合、受電装置の発熱をより抑制することができる。

また、本発明の非接触送受電システムにおいて、前記送電装置は、送電用コイルを有する送電用共振回路を有し、前記受電装置は、コイルを有する受電用共振回路と、前記受電用共振回路により受電した交流電力を直流電力に変換して前記バッテリに供給する充電回路とを有する、ものとすることもできる。

本発明の変形例の受電装置は、送電装置と、バッテリと前記送電装置から非接触で受電して前記バッテリを充電可能な受電装置とを有する車両と、を備える非接触送受電システムにおける受電装置であって、前記送電装置から前記受電装置に非接触で送電される電力により前記バッテリを充電する際、前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、前記電力差が前記閾値以下のときに比して、前記送電装置の送電電力を小さくするように該送電装置に指令を送信する、ことを特徴とする。

この本発明の変形例の受電装置では、送電装置から受電装置に非接触で送電される電力によりバッテリを充電する際、送電装置の送電電力と受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、電力差が閾値以下のときに比して、送電装置の送電電力を小さくするように送電装置に指令を送信する。これにより、受電装置の各構成要素や受電装置周辺の発熱を抑制してこれらが比較的高温となるのを抑制することができる。しかも、これらの冷却用に冷却装置を設けるものに比して、受電装置などの大型化や部品点数の増加を抑制することができる。

本発明の変形例の送電装置は、送電装置と、バッテリと前記送電装置から非接触で受電して前記バッテリを充電可能な受電装置とを有する車両と、を備える非接触送受電システムにおける送電装置であって、前記送電装置から前記受電装置に非接触で送電される電力により前記バッテリを充電する際、前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、前記電力差が前記閾値以下のときに比して、前記受電装置に送電する送電電力を小さくする、ことを特徴とする。

この本発明の変形例の送電装置では、送電装置から受電装置に非接触で送電される電力によりバッテリを充電する際、送電装置の送電電力と受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、電力差が閾値以下のときに比して、受電装置に送電する送電電力を小さくする。これにより、受電装置の各構成要素や受電装置周辺の発熱を抑制してこれらが比較的高温となるのを抑制することができる。しかも、これらの冷却用に冷却装置を設けるものに比して、受電装置などの大型化や部品点数の増加を抑制することができる。

本発明の一実施例としての非接触送受電システム１０の構成の概略を示す構成図である。本発明の一実施例としての非接触送受電システム１０の構成の概略を示す構成図である。送電ＥＣＵ１７０により実行される送電電力制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１や図２は、本発明の一実施例としての非接触送受電システム１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の非接触送受電システム１０は、図１や図２に示すように、駐車場などに設置された送電装置１３０と、バッテリ２６と送電装置１３０から非接触で受電してバッテリ２６を充電可能な受電装置３０とを搭載する自動車２０と、を備える。

送電装置１３０は、家庭用電源（例えば２００Ｖ，５０Ｈｚなど）などの交流電源１９０に接続される送電ユニット１３１と、送電ユニット１３１を制御する送電用電子制御ユニット（以下、「送電ＥＣＵ」という）１７０と、送電ＥＣＵ１７０と通信すると共に自動車２０の通信ユニット８０（後述）と無線通信を行なう通信ユニット１８０と、を備える。

送電ユニット１３１は、送電用共振回路１３２と、交流電源１９０と送電用共振回路１３２との間に設けられた高周波電源回路１４０と、を備える。ここで、送電用共振回路１３２は、駐車場の床面などに設置された送電用コイル１３４と、送電用コイル１３４に直列に接続されたコンデンサ１３６と、を有する。この送電用共振回路１３２は、共振周波数が所定周波数Ｆｓｅｔ（数十〜数百ｋＨｚ程度）となるように設計されている。高周波電源回路１４０は、交流電源１９０からの電力を所定周波数Ｆｓｅｔの電力に変換して送電用共振回路１３２に出力する回路として構成されており、フィルタや周波数変換回路，漏電ブレーカなどを有する。

送電ＥＣＵ１７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。送電ＥＣＵ１７０には、送電用共振回路１３２に流れる交流電流を検出する電流センサ１５０からの送電用共振回路１３２の電流Ｉｔｒ，送電用共振回路１３２の端子間の交流電圧を直流電圧に変換して検出する電圧検出ユニット１５２からの送電用共振回路１３２の端子間電圧（送電電圧）Ｖｔｒなどが入力ポートを介して入力されている。なお、電圧検出ユニット１５２は、整流回路と電圧センサとを有する。送電ＥＣＵ１７０からは、高周波電源回路１４０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

自動車２０は、電気自動車として構成されており、走行用のモータ２２と、モータ２２を駆動するためのインバータ２４と、インバータ２４を介してモータ２２と電力をやりとりするバッテリ２６と、インバータ２４とバッテリ２６との間に設けられたシステムメインリレー２８と、バッテリ２６に接続される受電ユニット３１と、車両全体を制御する車両用電子制御ユニット（以下、「車両ＥＣＵ」という）７０と、車両ＥＣＵ７０と通信すると共に送電装置１３０の通信ユニット１８０と無線通信を行なう通信ユニット８０と、を備える。

受電ユニット３１は、受電用共振回路３２と、受電用共振回路３２とバッテリ２６との間に設けられた充電回路４０と、受電用共振回路３２と充電回路４０との間に設けられた充電用リレー４２と、受電用共振回路３２と充電用リレー４２との間で且つ受電用共振回路と並列で且つ互いに直列に接続されたリレー４４および抵抗４６と、を備える。ここで、受電用共振回路３２は、車体底面（フロアパネル）などに設置された受電用コイル３４と、受電用コイル３４に直列に接続されたコンデンサ３６と、を有する。この受電用共振回路３２は、共振周波数が上述の所定周波数Ｆｓｅｔ（送電用共振回路１３２の共振周波数）付近の周波数（理想的には所定周波数Ｆｓｅｔ）となるように設計されている。充電回路４０は、受電用共振回路３２により受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ２６に供給可能な回路として構成されており、整流回路や平滑回路などを有する。充電用リレー４２は、受電用共振回路３２側と充電回路４２側との接続および接続の解除を行なう。リレー４４は、受電用共振回路３２と充電用リレー４２との間の正極側ラインと、受電用共振回路３２と充電用リレー４２との間の負極側ラインに一方の端子が接続された抵抗の他方の端子と、の接続および接続の解除を行なう。

車両ＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。車両ＥＣＵ７０には、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからのモータ２２の回転子の回転位置θｍや、モータ２２の三相コイルの各相に流れる相電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ，バッテリ２６の端子間に設置された電圧センサ２７ａからの電池電圧Ｖｂ，バッテリ２６の正極側端子に取り付けられた電流センサ２７ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ２６の温度を検出する温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、車両ＥＣＵ７０には、受電用共振回路３２に流れる交流電流を検出する電流センサ５０からの受電用共振回路３２の電流Ｉｒｅ，受電用共振回路３２の端子間の交流電圧を直流電圧に変換して検出する電圧検出ユニット５２からの受電用共振回路３２の端子間電圧（受電電圧）Ｖｒｅ１などが入力ポートを介して入力されている。さらに、車両ＥＣＵ７０には、充電回路４０と充電用リレー４２との間で正極側ライン−負極側ライン間の交流電圧（充電回路４０の入力側の端子間電圧）を直流電圧に変換して検出する電圧検出ユニット５４からの充電回路４０の入力側の端子間電圧Ｖｒｅ２，抵抗４６の端子間の交流電圧を直流電圧に変換して検出する電圧検出ユニット５６からの抵抗４６の端子間電圧Ｖｒｅ３，受電用共振回路３２が取り付けられた基板などに取り付けられた温度センサからの受電用共振回路３２の温度Ｔｒｅなどが入力ポートを介して入力されている。加えて、車両ＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）からのイグニッション信号，シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサからの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。なお、電圧検出ユニット５２，５４，５６は、それぞれ整流回路と電圧センサとを有する。車両ＥＣＵ７０からは、インバータ２４の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号，システムメインリレー２８へのオンオフ信号，充電用リレー４２へのオンオフ信号，リレー４４へのオンオフ信号などが出力ポートを介して出力されている。車両ＥＣＵ７０は、電流センサ２７ｂにより検出されたバッテリ２６の電池電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣを演算している。

ここで、実施例では、受電装置３０としては、主として、受電ユニット３１と車両ＥＣＵ７０と通信ユニット８０とが該当する。

こうして構成される実施例の非接触送受電システム１０では、送電用共振回路１３２の送電用コイル１３４と受電用共振回路３２の受電用コイル３４とが接近しており且つ充電用リレー４２またはリレー４４がオンとなっているときに、交流電源１９０から高周波電源回路１４０を介して送電用共振回路１３２に所定周波数Ｆｓｅｔの電力が供給されると、送電用コイル１３４と受電用コイル３４とが電磁場を介して共鳴して、送電用コイル１３４から受電用コイル３４にエネルギ（電力）が伝送される。なお、この共鳴によるエネルギの伝送は、送電用コイル１３４と受電用コイル３４との共鳴強度を示すＱ値が所定値Ｑｒｅｆ（例えば１００など）以上のときに行なわれる。

この非接触送受電システム１０において、自動車２０は、走行する際には、車両ＥＣＵ７０によって、システムメインリレー２８がオンであると共に充電用リレー４２およびリレー４４がオフの状態で、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに応じて設定した走行用の要求トルクＴｒ＊でモータ２２が駆動されるようにインバータ２４のスイッチング素子をスイッチング制御して走行する。

また、自動車２０は、走行中に、車両ＥＣＵ７０から通信ユニット８０を介してバッテリ２６の充電要求を出力する。そして、送電ＥＣＵ１７０が、バッテリ２６の充電要求を通信ユニット１８０を介して受信すると、送電ＥＣＵ１７０と車両ＥＣＵ７０との間で通信ユニット１８０，８０を介して通信が開始される。こうして送電ＥＣＵ１７０と車両ＥＣＵ１７０との通信が開始された後に、自動車２０が、駐車場などにおける、送電ユニット１３１から受電ユニット３１に非接触で送電される電力によりバッテリ２６を充電する非接触充電に適した非接触充電用位置（送電用共振回路１３２の送電用コイル１３４と受電用共振回路３２の受電用コイル３４とが略対向する位置）にある程度近づくと、車両ＥＣＵ７０は、リレー４４をオンとし、送電ＥＣＵ１７０は、送電用コイル１３４に微弱電力が供給されるように高周波電源回路１４０の制御を開始する。一般に、送電用コイル１３４と受電用コイル３４とが近づくにつれて、送電用コイル１３４から受電用コイル３４に送電される電力が大きくなり、抵抗４６に供給される電力が大きくなる。したがって、電圧検出ユニット５６により検出される抵抗４６の端子間電圧Ｖｒｅ３を用いることにより、送電用コイル１３４と受電用コイル３４との距離を推定することができる。そして、車両ＥＣＵ７０は、非接触充電用位置で自動車２０が停車するように、抵抗４６の端子間電圧Ｖｒｅ３や図示しないカメラにより撮影される自動車２０の周囲の画像などに基づいて送電用コイル１３４と受電用コイル３４との位置関係（距離や方向）を推定し、この位置関係などを図示しないナビゲーション装置のディスプレイに表示するなどして、自動車２０が非接触充電用位置に接近するように誘導する。

こうして自動車２０が非接触充電用位置付近で停車（駐車）して、イグニッションオフされると、車両ＥＣＵ７０は、システムメインリレー２８およびリレー４４をオフとし（充電用リレー４２はオフで保持されており）、充電用リレー４２をオンとして、送電開始要求（バッテリ２６の充電開始要求）を通信ユニット８０，１８０を介して送電ＥＣＵ１７０に送信する。そして、送電ＥＣＵ１７０は、送電開始要求を受信すると、上述の微弱電力より大きな電力（バッテリ２６の充電用の電力）が送電用コイル１３４に供給されるように高周波電源回路１４０を制御する。そして、自動車２０では、受電用コイル３４が送電用コイル１３４から非接触で受電し、その交流電力が充電回路４０により直流電力に変換されてバッテリ２６に供給される。これにより、バッテリ２６が充電される。そして、バッテリ２６の蓄電割合ＳＯＣが充電を終了する閾値Ｓｒｅｆ（例えば、８０％や８５％，９０％など）に至ると、車両ＥＣＵ７０は、送電終了要求（バッテリ２６の充電終了要求）を通信ユニット８０，１８０を介して送電ＥＣＵ１７０に送信し、これを受信した送電ＥＣＵ１７０は、高周波電源回路１４０を駆動停止する。また、車両ＥＣＵ７０は、充電用リレー４２をオフとする。これにより、バッテリ２６の充電が終了する。

このようにして、送電装置１３０の送電ユニット１３１から受電装置３０の受電ユニット３１に非接触で送電してバッテリ２６を充電する際には、送電ＥＣＵ１７０は、図３に例示する送電電力制御ルーチンにより、送電装置１３０の送電ユニット１３１の送電電力Ｐｔｒを調節する。この送電電力制御ルーチンは、送電装置１３０の送電開始から送電終了まで（バッテリ２６の充電開始から充電終了まで）繰り返し実行される。

送電電力制御ルーチンが実行されると、送電ＥＣＵ１７０は、まず、本ルーチンの初回実行時（これから送電を開始するとき）か否かを判定し（ステップＳ１００）、本ルーチンの初回実行時のときには、所定電力Ｐｔｒｓｅｔを目標送電電力Ｐｔｒ＊に設定し（ステップＳ１１０）、設定した目標送電電力Ｐｔｒ＊が送電用コイル１３４に供給されるように高周波電源回路１４０を制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定電力Ｐｔｒｓｅｔは、初期値として予め定められた値を用いるものとしたり、車両ＥＣＵ７０から要求送電電力を受信したときにその要求送電電力を用いるものとしたりすることができる。

ステップＳ１００で、本ルーチンの初回実行時でないとき即ち２回目以降の実行時のときには、送電ユニット１３１の送電電力Ｐｔｒや受電ユニット３１の受電電力Ｐｒｅなどのデータを入力する（ステップＳ１２０）。ここで、送電ユニット１３１の送電電力Ｐｔｒは、電流センサ１５０により検出される送電用共振回路１３２の電流Ｉｔｒと電圧検出ユニット１５２により検出される送電用共振回路１３２の端子間電圧Ｖｔｒとを用いて演算された値を用いることができる。また、受電ユニット３１の受電電力Ｐｒｅは、電流センサ５０により検出される受電用共振回路３２の電流Ｉｒｅと電圧検出ユニット５２により検出される受電用共振回路３２の端子間電圧Ｖｒｅ１とを用いて演算された値（受電用共振回路３２の受電電力）を車両ＥＣＵ７０から通信ユニット８０，１８０を介して通信により入力して用いるものとしたり、電圧センサ２７ａにより検出される電池電圧Ｖｂと電流センサ２７ｂにより検出される電池電流Ｉｂとを用いて演算された値（バッテリ２６の入出力電力Ｐｂ）を受電電力として車両ＥＣＵ７０から通信ユニット８０，１８０を介して通信により入力して用いるものとしたりすることができる。

こうしてデータを入力すると、入力した送電電力Ｐｔｒから受電電力Ｐｒｅを減じて損失Ｐｌｏを計算し（ステップＳ１３０）、計算したＰｌｏを閾値Ｐｌｏｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｐｌｏｒｅｆは、損失がある程度大きいか否かを判定するために用いられるものであり、送電ユニット１３１や受電ユニット３１の仕様などに基づいて定められる。損失Ｐｌｏｓｓが大きいときには、送電用コイル１３４と受電用コイル３４との位置のズレなどによって送電用コイル１３４からの磁束が受電用コイル３４の周囲（フロアパネルなど）を通ることによりその部分が比較的高温となったり、受電ユニット３１の各構成要素（受電用共振回路３２など）の熱損失などによって各構成要素が比較的高温となったりする可能性がある。ステップＳ１４０の処理は、こうした可能性があるか否かを判定する処理である。

ステップＳ１４０で損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下のときには、損失Ｐｌｏはそれほど大きくないと判断し、前回に本ルーチンを実行したときに設定した目標送電電力（前回Ｐｔｒ＊）を今回の目標送電電力Ｐｔｒ＊に設定し（ステップＳ１５０）、設定した目標送電電力Ｐｔｒ＊が送電用コイル１３４に供給されるように高周波電源回路１４０を制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１４０で損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、損失がある程度大きいと判断し、損失Ｐｌｏに値０より大きく値１以下の係数ｋを乗じて送電電力Ｐｔｒの低減量ΔＰｔｒを計算すると共に（ステップＳ１６０）、計算した低減量ΔＰｔｒを前回本ルーチンを実行したときに設定した目標送電電力（前回Ｐｔｒ＊）から減じて今回の目標送電電力Ｐｔｒ＊を計算し（ステップＳ１７０）、設定した目標送電電力Ｐｔｒ＊が送電用コイル１３４に供給されるように高周波電源回路１４０を制御して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。このようにして送電ユニット１３１の送電電力Ｐｔｒを低減させることにより、受電用コイル３４の周囲（フロアパネルなど）や受電ユニット３１の各構成要素（受電用共振回路３２など）の発熱を抑制してこれらが比較的高温となるのを抑制することができる。しかも、これらの冷却用に冷却装置を設けるものに比して、受電装置３０などの大型化や部品点数の増加を抑制することができる。

なお、実施例では、本ルーチンを繰り返し実行することにより、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下に至るまで、送電ユニット１３１の目標送電電力Ｐｔｒ＊を徐々に低減させることになる。これにより、上述の各部分の発熱をより抑制することができる。

以上説明した実施例の非接触送受電システム１０によれば、送電装置１３０の送電ユニット１３１の送電電力Ｐｔｒと受電装置３０の受電ユニット３１の受電電力Ｐｒｅとの電力差として得られる損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下のときに比して小さな値を目標送電電力Ｐｔｒ＊に設定して高周波電源回路１４０を制御するから、受電用コイル３４の周囲（フロアパネルなど）や受電ユニット３１の各構成要素（受電用共振回路３２など）の発熱を抑制してこれらが比較的高温となるのを抑制することができる。しかも、これらの冷却用に冷却装置を設けるものに比して、受電装置３０などの大型化や部品点数の増加を抑制することができる。

実施例の非接触送受電システム１０では、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、送電ユニット１３１の目標送電電力Ｐｔｒ＊を、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下に至るまで徐々に低減させるものとしたが、損失Ｐｌｏが大きいほど小さくなる傾向に１回で低減させるものとしてもよい。

実施例の非接触送受電システム１０では、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、送電ユニット１３１の目標送電電力Ｐｔｒ＊を、損失Ｐｌｏに係数ｋを乗じて得られる低減量ΔＰｔｒだけ低減させるものとしたが、予め定められた低減量ΔＰｔｒｓｅｔ（固定値）だけ低減させるものとしてもよい。

実施例の非接触送受電システム１０では、送電ＥＣＵ１７０は、損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆより大きいときには、送電ユニット１３１の目標送電電力Ｐｔｒ＊を損失Ｐｌｏが閾値Ｐｌｏｒｅｆ以下に至るまで徐々に低減させるものとしたが、これによって目標送電電力Ｐｔｒ＊が比較的小さい閾値Ｐｔｒｒｅｆ未満になったときには、送電用コイル１３４と受電用コイル３４との位置のズレが許容範囲より大きいなどと判断して車両の位置（送電用コイル１３４の位置）の修正信号を通信ユニット１８０，８０を介して車両ＥＣＵ７０に送信し、これを受信した車両ＥＣＵ７０が、この旨をディスプレイに表示するなどして、運転者に車両の位置の修正を促すものとしてもよい。

実施例の非接触送受電システム１０では、送電ＥＣＵ１７０が、図３の送電電力制御ルーチンの実行により、損失Ｐｌｏに応じて目標送電電力Ｐｔｒ＊を設定して高周波電源回路１４０を制御するものとしたが、車両ＥＣＵ７０が、図３のルーチンと同様に、損失Ｐｌｏに応じて目標送電電力Ｐｔｒ＊を設定して送電ＥＣＵ１７０に送信し、送電ＥＣＵ１７０が、車両ＥＣＵ７０から受信した目標送電電力Ｐｔｒ＊を用いて高周波電源回路１４０を制御するものとしてもよい。

実施例の非接触送受電システム１０では、自動車２０の受電装置３０の受電ユニット３１は、受電用共振回路３２側からバッテリ２６側に、受電用共振回路３２，リレー４４および抵抗４６，充電用リレー４２，充電回路４０の順に配置されるものとしたが、受電用共振回路３２，リレー４４および抵抗４６，充電回路４０，充電用リレー４２の順に配置されるものとしてもよいし、受電用共振回路３２，充電回路４０，リレー４４および抵抗４６，充電用リレー４２の順に配置されるものとしてもよい。

実施例では、自動車２０は、電気自動車としたが、バッテリや受電装置を備えるものであればよく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車などとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、送電ユニット１３１と送電ＥＣＵ１７０と通信ユニット１８０とを有する送電装置１３０が「送電装置」に相当し、バッテリ２６が「バッテリ」に相当し、受電ユニット３１と車両ＥＣＵ７０と通信ユニット８０とを有する受電装置３０が「受電装置」に相当し、自動車２０が「車両」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、非接触送受電システムの製造産業などに利用可能である。

１０非接触送受電システム、２０自動車、２２モータ、２４インバータ、２６バッテリ、２７ａ電圧センサ、２７ｂ電流センサ、２８システムメインリレー、３０受電装置、３１受電ユニット、３２受電用共振回路、３４受電用コイル、３６コンデンサ、４０充電回路、４２充電用リレー、４４リレー、４６抵抗、５０電流センサ、５２，５４，５６電圧検出ユニット、７０車両用電子制御ユニット（車両ＥＣＵ）、８０通信ユニット、１３０送電装置、１３１送電ユニット、１３２送電用共振回路、１３４送電用コイル、１３６コンデンサ、１４０高周波電源回路、１５０電流センサ、１５２電圧検出ユニット、１７０送電用電子制御ユニット（送電ＥＣＵ）、１８０通信ユニット、１９０交流電源。

Claims

送電装置と、
バッテリと前記送電装置から非接触で受電して前記バッテリを充電可能な受電装置とを有する車両と、
を備える非接触送受電システムであって、
前記送電装置から前記受電装置に非接触で送電される電力により前記バッテリを充電する際、前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との電力差が閾値より大きいときには、前記電力差が前記閾値以下のときに比して、前記送電装置の送電電力を小さくする、
ことを特徴とする非接触送受電システム。