JP2016105670A - Non-contact power reception device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact power reception device preventing the adhesion of a relay with the protection of the power reception device.SOLUTION: The non-contact power reception device includes: a power reception unit 100 which receives power from a power transmission device 90 in a non-contact manner; a battery 300; an impedance adjuster unit and a cutoff relay 110 which are disposed in series on a power transmission route from the power reception unit 100 to the battery 300; and a control unit 500 which controls the impedance adjuster unit and the cutoff relay 110. When disconnecting the cutoff relay 110 during charging the battery 300 with power received by the power reception unit 100, the control unit 500 operates the impedance adjuster unit before disconnecting the cutoff relay 110, to reduce the reception power in the power reception unit 100.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、非接触受電装置に関する。   The present invention relates to a non-contact power receiving apparatus.

電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などを充電する際に、非接触電力伝送システムを使用することが検討され、一部実用化されつつある。   When charging an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, or the like, the use of a non-contact power transmission system has been studied and a part of it is being put into practical use.

特開2014−103746号公報(特許文献1)は、非接触受電装置の一例を開示する。この非接触受電装置は、受電用の共振回路と、整流器と、DC/DCコンバーターと、充電リレーと、バッテリとを含む。この充電リレーは位置合わせ時にはオフ状態に制御され、バッテリへの充電時にオン状態に制御される。そして、この公報に開示された技術では、充電リレーの溶着チェックが実施されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2014-103746 (Patent Document 1) discloses an example of a non-contact power receiving apparatus. The non-contact power receiving device includes a power receiving resonance circuit, a rectifier, a DC / DC converter, a charging relay, and a battery. The charging relay is controlled to be in an off state at the time of alignment, and is controlled to be in an on state when charging the battery. In the technique disclosed in this publication, a check for welding of the charging relay is performed.

特開2014−103746号公報JP 2014-103746 A 特開2014−090602号公報JP 2014-090602 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

ここで、例えば、バッテリが満充電となり、車両側から充電ステーション側に送電停止信号を送信したときに、送電装置の異常や周囲の環境に起因した通信の障害などにより、送電が停止されない可能性がある。この場合、受電装置は、送電される限り電力を受電してしまい、バッテリに電力が供給されてしまう。そこで、充電リレーをオフ状態に切り替えることが考えられる。しかし受電中は、充電リレーには大電流が流れている可能性がある。大電流が流れているときにリレーを遮断すると、リレーが溶着する可能性があるため、溶着を防止する必要がある。   Here, for example, when the battery is fully charged and a power transmission stop signal is transmitted from the vehicle side to the charging station side, power transmission may not be stopped due to an abnormality in the power transmission device or a communication failure due to the surrounding environment. There is. In this case, the power receiving device receives power as long as power is transmitted, and power is supplied to the battery. Therefore, it is conceivable to switch the charging relay to the off state. However, a large current may flow through the charging relay during power reception. If the relay is cut off when a large current is flowing, the relay may be welded, so it is necessary to prevent welding.

また、充電リレーを遮断するとバッテリは保護されるが、整流器やDC/DCコンバータには受電電力が印加され続けてしまう。このような非常停止時には整流器やDC/DCコンバータも保護されることが望ましい。   Further, when the charging relay is cut off, the battery is protected, but the received power continues to be applied to the rectifier and the DC / DC converter. It is desirable to protect the rectifier and the DC / DC converter during such an emergency stop.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、受電装置の保護が図られるとともに、リレーの溶着が防止された非接触受電装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact power receiving device that protects the power receiving device and prevents welding of the relay.

この発明は、要約すると、非接触受電装置であって、送電装置から非接触で電力を受電する受電部と、バッテリと、受電部からバッテリに至る送電経路上に直列に設けられたインピーダンス調整部および遮断リレーと、インピーダンス調整部および遮断リレーを制御する制御部とを備える。制御部は、受電部で受電した電力によってバッテリへ充電中に遮断リレーを切断する場合には、遮断リレーを切断する前にインピーダンス調整部を作動させて受電部における受電電力を低減させる。   In summary, the present invention is a non-contact power receiving device that receives power from a power transmitting device in a non-contact manner, a battery, and an impedance adjustment unit provided in series on a power transmission path from the power receiving unit to the battery And an interrupting relay, and a control unit for controlling the impedance adjusting unit and the interrupting relay. When disconnecting the interruption relay while charging the battery with the electric power received by the electric power reception unit, the control unit operates the impedance adjustment unit to reduce the electric power received at the electric power reception unit before disconnecting the interruption relay.

受電電力が低減すると、遮断リレーに流れる電流も減少するので、充電中にそのまま遮断リレーを遮断するよりも遮断リレーにおいて溶着が発生しにくくなる。したがって、遮断リレーの故障の発生確率が低減する。   When the received power is reduced, the current flowing through the cutoff relay is also reduced, so that welding is less likely to occur at the cutoff relay than when the cutoff relay is cut off as it is during charging. Therefore, the probability of occurrence of a failure of the interruption relay is reduced.

好ましくは、非接触受電装置は、通信部をさらに備える。制御部は、バッテリの充電状態がしきい値以上となった場合、送電を停止するように通信部から送電装置に停止信号を送信し、停止信号を送信した後に、受電電力が判定値より小さくならないことを検知したときには、受電電力を低減させるようにインピーダンス調整部を調整した後に、遮断リレーを切断する。   Preferably, the non-contact power receiving apparatus further includes a communication unit. The control unit transmits a stop signal from the communication unit to the power transmission device so as to stop power transmission when the state of charge of the battery is equal to or greater than the threshold, and after transmitting the stop signal, the received power is smaller than the determination value. When it is detected that it is not necessary, the interrupting relay is disconnected after adjusting the impedance adjusting unit so as to reduce the received power.

制御部から送電装置に通信部を介して送電停止要求を出力すれば、正常時には送電装置が送電を停止する。このような場合に送電装置の故障や通信障害などによって送電が停止されなかったときの非常停止においても、遮断リレーの溶着防止を図ることができる。   If a power transmission stop request is output from the control unit to the power transmission device via the communication unit, the power transmission device stops power transmission during normal operation. In such a case, it is possible to prevent the interruption relay from being welded even in an emergency stop when power transmission is not stopped due to a failure of the power transmission device or a communication failure.

好ましくは、インピーダンス調整部は、電圧を変更するコンバータを含む。非接触受電装置は、送電経路上に設けられた整流器をさらに備える。遮断リレーは、整流器およびコンバータよりも受電部側に配置される。   Preferably, the impedance adjustment unit includes a converter that changes a voltage. The non-contact power receiving apparatus further includes a rectifier provided on the power transmission path. The interruption relay is disposed closer to the power receiving unit than the rectifier and the converter.

このような位置に遮断リレーを配置することによって、送電が停止されない場合に、バッテリに加えて整流器およびコンバータについても、過電流または過電圧から保護することができる。   By disposing the interruption relay in such a position, when power transmission is not stopped, the rectifier and the converter in addition to the battery can be protected from overcurrent or overvoltage.

好ましくは、制御部は、バッテリへ充電中に遮断リレーを切断する場合には、遮断リレーを切断する前に送電経路のインピーダンスを増大させるようにインピーダンス調整部を作動させて受電部における受電電力を低減させる。   Preferably, when disconnecting the cutoff relay while charging the battery, the control unit operates the impedance adjustment unit to increase the impedance of the power transmission path before disconnecting the cutoff relay to reduce the received power in the power receiving unit. Reduce.

インピーダンスを増大させるようにインピーダンス調整部を制御すると、インピーダンスを減少させるようにするよりも、送電装置に過電圧および過電流が発生せずに済む可能性が高まる。   When the impedance adjustment unit is controlled so as to increase the impedance, there is a higher possibility that an overvoltage and an overcurrent are not generated in the power transmission device than when the impedance is decreased.

本実施の形態に係る非接触電力伝送システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the non-contact electric power transmission system which concerns on this Embodiment. 送電装置から見た受電装置のインピーダンスについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the impedance of the power receiving apparatus seen from the power transmission apparatus. 車両の制御部500が実行する電力遮断の制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating control of the electric power interruption which the control part 500 of a vehicle performs.

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り返さない。   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.

図1は、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムの構成を説明するための図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a non-contact power transmission system according to the present embodiment.

図1を参照して、非接触電力伝送システム1は、車両10と、送電装置90とによって構成される。非接触電力伝送システム1において、送電装置90から車両10へ、非接触電力伝送が行なわれる。非接触電力伝送は、送電装置90に含まれる送電部700と、車両10に搭載された受電部100とを介して行なわれる。   Referring to FIG. 1, contactless power transmission system 1 includes a vehicle 10 and a power transmission device 90. In the non-contact power transmission system 1, non-contact power transmission is performed from the power transmission device 90 to the vehicle 10. Non-contact power transmission is performed via a power transmission unit 700 included in the power transmission device 90 and a power reception unit 100 mounted on the vehicle 10.

まず、非接触電力伝送システム1のうち、車両10について説明する。車両10は、受電装置120と、システムメインリレー(SMR)310と、動力生成装置400とを含む。   First, the vehicle 10 in the non-contact power transmission system 1 will be described. Vehicle 10 includes a power receiving device 120, a system main relay (SMR) 310, and a power generation device 400.

受電装置120は、受電部100と、遮断リレー110と、整流器112と、コンバータ114と、充電リレー210と、バッテリ300とを含む。受電部100は、送電部700から出力される交流電力を非接触で受電するための受電コイル102とコンデンサ104,106とを含む。受電コイル102とコンデンサ104,106とは共振回路を構成する。共振の強度を示すQ値は100以上であることが好ましい。   Power reception device 120 includes a power reception unit 100, a cutoff relay 110, a rectifier 112, a converter 114, a charging relay 210, and a battery 300. Power receiving unit 100 includes a power receiving coil 102 and capacitors 104 and 106 for receiving AC power output from power transmitting unit 700 in a contactless manner. The power receiving coil 102 and the capacitors 104 and 106 constitute a resonance circuit. The Q value indicating the strength of resonance is preferably 100 or more.

受電部100が受電した電力は、遮断リレー110を経由して整流器112に出力される。整流器112は、交流電力を整流する。整流器112によって整流された電力は、コンバータ114に出力される。   The power received by the power receiving unit 100 is output to the rectifier 112 via the cutoff relay 110. The rectifier 112 rectifies AC power. The electric power rectified by the rectifier 112 is output to the converter 114.

コンバータ114は、整流器112で直流に変換された受電電力の電圧を変換する。コンバータ114で電圧変換された直流電力はバッテリ300の充電電力として出力される。   Converter 114 converts the voltage of the received power converted into direct current by rectifier 112. The DC power that has been voltage-converted by converter 114 is output as charging power for battery 300.

コンバータ114とバッテリ300との間には、充電リレー210が設けられる。充電リレー210は、送電装置90からの電力によってバッテリ300を充電するときに導通状態(ON)とされる。   A charging relay 210 is provided between the converter 114 and the battery 300. Charging relay 210 is turned on (ON) when battery 300 is charged with power from power transmission device 90.

バッテリ300は、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。バッテリ300の電圧は、たとえば200V程度である。   Battery 300 is formed of a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The voltage of the battery 300 is about 200V, for example.

動力生成装置400は、バッテリ300に蓄えられた電力を用いて車両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、バッテリ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などを含む。なお、動力生成装置400は、バッテリ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。   The power generation device 400 uses the electric power stored in the battery 300 to generate the driving force for driving the vehicle 10. Although not particularly illustrated, power generation device 400 includes, for example, an inverter that receives electric power from battery 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 battery 300 and an engine capable of driving the generator.

受電装置120は、制御部である車両ECU(Electronic Control Unit)500と、報知装置520とをさらに含む。一例として、車両ECU500は、車両10の走行制御や、バッテリ300の充電制御を実行する。報知装置520はユーザインタフェイスであり、たとえばバッテリ300の充電の進行状況などを車両ユーザに報知するために用いられる。報知装置520には、画像や映像に加えて、または代えて、音や音声を出力してもよい。   Power reception device 120 further includes a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 500 that is a control unit, and a notification device 520. As an example, the vehicle ECU 500 executes traveling control of the vehicle 10 and charging control of the battery 300. The notification device 520 is a user interface and is used, for example, to notify the vehicle user of the progress of charging of the battery 300. In addition to or instead of images and videos, sound and sound may be output to the notification device 520.

車両ECU500は、送電装置90によるバッテリ300の充電時には、通信部510を用いて送電装置90の通信部810と通信を行ない、受電の開始/停止や車両10の受電状況などの情報を後述の電源ECU800とやり取りする。   When the battery 300 is charged by the power transmission device 90, the vehicle ECU 500 communicates with the communication unit 810 of the power transmission device 90 using the communication unit 510, and information such as the start / stop of power reception and the power reception status of the vehicle 10 is described below. Exchanges with ECU 800.

次に、非接触電力伝送システム1のうち、送電装置90について説明する。送電装置90は、外部電源900と、通信部810と、電源部600と、フィルタ回路610と、送電部700とを含む。   Next, the power transmission device 90 in the non-contact power transmission system 1 will be described. Power transmission device 90 includes an external power supply 900, a communication unit 810, a power supply unit 600, a filter circuit 610, and a power transmission unit 700.

電源部600は、商用系統電源などの外部電源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。発生した交流電力は、フィルタ回路610に出力される。   The power supply unit 600 receives power from an external power supply 900 such as a commercial power supply and generates AC power having a predetermined transmission frequency. The generated AC power is output to the filter circuit 610.

フィルタ回路610は、電源部600から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路610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。   Filter circuit 610 suppresses harmonic noise generated from power supply unit 600. The filter circuit 610 is configured by an LC filter including an inductor and a capacitor, for example.

フィルタ回路610によって高調波ノイズが抑制された交流電力は、送電部700へ出力される。   The AC power whose harmonic noise is suppressed by the filter circuit 610 is output to the power transmission unit 700.

送電部700は、受電部100へ非接触で送電するための送電コイル702およびコンデンサ704,706を含む。送電部700は、伝送周波数を有する交流電力を、送電部700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 unit 700 includes a power transmission coil 702 and capacitors 704 and 706 for transmitting power to power reception unit 100 in a contactless manner. The power transmission unit 700 transmits AC power having a transmission frequency to the power reception unit 100 of the vehicle 10 in a non-contact manner via an electromagnetic field generated around the power transmission unit 700.

送電コイル702とコンデンサ704,706とは共振回路を構成する。共振の強度を示すQ値は100以上であることが好ましい。   The power transmission coil 702 and the capacitors 704 and 706 constitute a resonance circuit. The Q value indicating the strength of resonance is preferably 100 or more.

電源ECU800は、伝送周波数を有する交流電力を電源部600が生成するように、電源部600のスイッチング制御を行なう。   Power supply ECU 800 performs switching control of power supply unit 600 so that power supply unit 600 generates AC power having a transmission frequency.

なお、電源ECU800は、車両10への送電時には、通信部810を用いて車両10の通信部510と通信を行ない、充電の開始/停止や車両10の受電状況などの情報を車両10とやり取りする。   The power supply ECU 800 communicates with the communication unit 510 of the vehicle 10 using the communication unit 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. .

このような構成の非接触電力伝送システム1において、例えば、バッテリ300が満充電となり、車両10から送電装置90に送電停止信号を送信したときに、送電装置90などの異常や周囲の環境に起因した通信の障害などにより、送電が停止されない可能性がある。この場合、受電部100は、送電部700から送電される限り電力を受電してしまい、バッテリ300に電力が供給されてしまう。そこで、充電リレー210をオフ状態に切り替えることが考えられるが、充電リレー210に大きな電圧が印可されている状態で充電リレー210を切断すると、充電リレー210が溶着する可能性がある。   In the non-contact power transmission system 1 having such a configuration, for example, when the battery 300 is fully charged and a power transmission stop signal is transmitted from the vehicle 10 to the power transmission device 90, it is caused by an abnormality in the power transmission device 90 or the surrounding environment. There is a possibility that power transmission will not be stopped due to a failure in communication. In this case, power reception unit 100 receives power as long as power is transmitted from power transmission unit 700, and power is supplied to battery 300. Therefore, it is conceivable to switch the charging relay 210 to an off state. However, if the charging relay 210 is disconnected while a large voltage is applied to the charging relay 210, the charging relay 210 may be welded.

そこで、本実施の形態においては、受電中に充電リレー210をOFFにする前に、インピーダンス整合器で送電部700と受電部100とのインピーダンスが不整合な状態となるようにする。これにより、受電部100が受電する受電電圧を低減することができ、充電リレーに印可される電圧を低減することができる。そして、充電リレー210をOFFにすることで、充電リレー210が溶着することを抑制することができる。なお、本実施の形態においては、受電電力を小さくするために、本実施の形態では受電装置のインピーダンスをコンバータ114によって変化させることによって、受電電力を調整する。   Therefore, in the present embodiment, before turning off charging relay 210 during power reception, the impedance matching unit causes the impedances of power transmission unit 700 and power reception unit 100 to be mismatched. Thereby, the power receiving voltage received by the power receiving unit 100 can be reduced, and the voltage applied to the charging relay can be reduced. And it can suppress that the charging relay 210 welds by setting the charging relay 210 to OFF. Note that in this embodiment, in order to reduce the received power, in this embodiment, the impedance of the power receiving device is changed by the converter 114 to adjust the received power.

本実施の形態では、遮断リレー110を受電部100と整流器112との間に設けて、非常停止時には遮断リレー110で電力を遮断して整流器112やコンバータ114にも受電電力が印加されないようにした。これにより、遮断リレー110で電力を遮断した後には、バッテリ300に加えて整流器112やコンバータ114の保護も図ることができる。   In the present embodiment, the interruption relay 110 is provided between the power receiving unit 100 and the rectifier 112 so that the electric power is interrupted by the interruption relay 110 during an emergency stop so that the electric power received is not applied to the rectifier 112 or the converter 114 as well. . As a result, in addition to the battery 300, the rectifier 112 and the converter 114 can be protected after the interruption relay 110 cuts off the power.

図2は、送電装置から見た受電装置のインピーダンスについて説明するための図である。受電装置のインピーダンスZは、コンバータ114によって適切な値に調整される。図2において、領域A2は、インピーダンスZが適切に調整された領域であり、この領域A2では、送電装置90は、最大電力が出力可能である。領域A1は、適切な領域A2よりもインピーダンスZが小さい領域であり、領域A2は、適切な領域A2よりもインピーダンスZが大きい領域である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the impedance of the power receiving device viewed from the power transmitting device. The impedance Z of the power receiving apparatus is adjusted to an appropriate value by the converter 114. In FIG. 2, a region A2 is a region in which the impedance Z is appropriately adjusted. In this region A2, the power transmission device 90 can output the maximum power. The region A1 is a region where the impedance Z is smaller than the appropriate region A2, and the region A2 is a region where the impedance Z is larger than the appropriate region A2.

送電装置90の電源ECU800は、車両側から通信部810を介して要求された電力を送電するように電源部600を制御する。一方車両側では、コンバータ114は、整流器112側の電圧とバッテリ300の電圧との差が指定された値となるように電圧を調整することができる。バッテリ300の電圧は急変することはないので、これは、受電部100の受電電圧をコンバータ114が変えられることを意味する。   The power supply ECU 800 of the power transmission device 90 controls the power supply unit 600 to transmit the requested power from the vehicle side via the communication unit 810. On the other hand, on the vehicle side, converter 114 can adjust the voltage so that the difference between the voltage on rectifier 112 side and the voltage on battery 300 becomes a specified value. Since the voltage of the battery 300 does not change suddenly, this means that the converter 114 can change the power reception voltage of the power reception unit 100.

送電装置90は、電力Pを指定された値に保つように制御されている。受電電圧Vが低い状態で電力Pを変えずに送電しようとするとその分電流Iを増やす必要がある。逆に受電電圧Vが高い状態で電力Pを変えずに送電しようとするとその分電流Iを減らす必要がある。送電装置90から見た受電装置120のインピーダンスZは、受電電圧V、送電電力Pとすると、Z=V/Pで表される。Pを一定とすると、コンバータ114が受電電圧Vを下げるとインピーダンスは小さくなり、コンバータ114が受電電圧Vを上げるとインピーダンスは大きくなる。 The power transmission device 90 is controlled to keep the power P at a specified value. If power transmission is attempted without changing the power P when the power receiving voltage V is low, the current I needs to be increased accordingly. On the other hand, if it is attempted to transmit power without changing the power P when the power receiving voltage V is high, it is necessary to reduce the current I accordingly. The impedance Z of the power receiving device 120 as viewed from the power transmitting device 90 is expressed as Z = V 2 / P, assuming that the power receiving voltage is V and the transmitted power is P. Assuming that P is constant, the impedance decreases when the converter 114 decreases the received voltage V, and the impedance increases when the converter 114 increases the received voltage V.

そこで、インピーダンスZを領域A1またはA3にずらすようにコンバータ114を制御すれば、車両側で受電電力を低くすることができる。一般に、送電装置90にも過電流または過電圧時に送電電力を低減させる保護機能が内蔵されている。このため、領域A1にインピーダンスZがずらされると、過電流からの保護のために送電装置90は最大電力を出力せずに電力を低下させる。また、領域A3にインピーダンスZがずらされると、過電圧からの保護のために送電装置90は最大電力を出力せずに電力を低下させる。   Therefore, if the converter 114 is controlled so as to shift the impedance Z to the region A1 or A3, the received power can be lowered on the vehicle side. In general, the power transmission device 90 also has a built-in protection function for reducing transmitted power in the event of overcurrent or overvoltage. For this reason, when the impedance Z is shifted to the region A1, the power transmission device 90 reduces the power without outputting the maximum power for protection from overcurrent. Further, when the impedance Z is shifted to the region A3, the power transmission device 90 reduces the power without outputting the maximum power for protection from overvoltage.

好ましくは、図2に示すように、コンバータ114でインピーダンスZを大きくなる方向の領域A3にずらす。領域A3は、受電電圧Vが大きくなる方向である。受電電圧Vは電源部600の送電電圧が高いと高くなるが、送電電圧にも外部電源900によって定まる上限がある。したがって、送電装置の過電圧保護が働く前に外部電源900の上限によって送電電力が低下し、送電装置に過電圧保護が働くような過電圧がかからないで済む可能性がある。   Preferably, as shown in FIG. 2, the converter 114 shifts the impedance Z to a region A3 in the direction of increasing. Region A3 is a direction in which the received voltage V increases. The power reception voltage V increases when the power transmission voltage of the power supply unit 600 is high, but the power transmission voltage also has an upper limit determined by the external power supply 900. Therefore, before the overvoltage protection of the power transmission apparatus is activated, the transmission power is reduced by the upper limit of the external power supply 900, and there is a possibility that the overvoltage that causes the overvoltage protection to be applied to the power transmission apparatus may not be applied.

図3は、車両の制御部500が実行する電力遮断の制御を説明するためのフローチャートである。図1、図3を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、制御部500は、ステップS1においてバッテリ300の充電状態SOCが目標値に到達したか、またはユーザーの操作により送電の停止が要求されたかなどの送電停止条件が成立したか否かを判断する。ステップS1においていずれの送電停止条件も成立していなければ(S1でNO)、ステップS7に進められて処理はメインルーチンに戻される。   FIG. 3 is a flowchart for explaining power cutoff control executed by the control unit 500 of the vehicle. Referring to FIGS. 1 and 3, when the processing of this flowchart is started, control unit 500 stops power transmission in step S <b> 1 when the state of charge SOC of battery 300 has reached the target value or due to a user operation. It is determined whether or not a power transmission stop condition such as whether or not is requested. If no power transmission stop condition is satisfied in step S1 (NO in S1), the process proceeds to step S7 and the process returns to the main routine.

一方、ステップS1においていずれかの送電停止条件が成立した場合(S1でYES)、ステップS2に処理が進められる。制御部500は、ステップS2において、通信部510を経由して送電装置90に送電停止を要求する。   On the other hand, if any power transmission stop condition is satisfied in step S1 (YES in S1), the process proceeds to step S2. In step S <b> 2, the control unit 500 requests the power transmission device 90 to stop power transmission via the communication unit 510.

続いてステップS3において、制御部500は、送電装置90からの送電停止によって受電装置120の受電電力がゼロになったか否かを判断する。例えば、受電部100からバッテリ300に至る充電経路の電圧または電流をセンサーでモニターしておき、このモニター値が電力ゼロを示す場合に、制御部500は受電電力がゼロになったと判断する。具体的には、受電電力がゼロに近い判定値より小さくなったことを検知したときに受電電力がゼロになったと判断し、受電電力が判定値より小さくならないことを検知したときには受電電力がゼロにならないと判断する。   Subsequently, in step S <b> 3, the control unit 500 determines whether or not the received power of the power receiving device 120 has become zero due to the stop of power transmission from the power transmitting device 90. For example, the voltage or current of the charging path from the power receiving unit 100 to the battery 300 is monitored by a sensor, and when the monitored value indicates zero power, the control unit 500 determines that the received power has become zero. Specifically, it is determined that the received power has become zero when it is detected that the received power is smaller than a determination value close to zero, and the received power is zero when it is detected that the received power is not smaller than the determination value. Judge that it does not become.

ステップS3において、受電電力がゼロにならない場合(S2でNO)、ステップS4に処理が進められる。ステップS4では、制御部500は、コンバータ114によって受電電圧を変更させることによって、受電装置120のインピーダンスZを変更する。図2に示したように、インピーダンスZは、通常の領域A2から小さい方向にずらした領域A1または大きい方向にずらした領域A3に設定される。好ましくは、インピーダンスZは、領域A3にずらされる。   In step S3, when the received power does not become zero (NO in S2), the process proceeds to step S4. In step S <b> 4, control unit 500 changes impedance Z of power reception device 120 by changing the power reception voltage by converter 114. As shown in FIG. 2, the impedance Z is set to a region A1 shifted in the small direction from the normal region A2 or a region A3 shifted in the large direction. Preferably, the impedance Z is shifted to the region A3.

ステップS4において、インピーダンスZが変更されると、送電装置90から送電される電力が最大電力よりも小さくなる。このため、遮断リレー110に流れる電流も低下する。この状態でステップS5において制御部500は遮断リレー110を遮断する。このような制御を行なうことによって、遮断リレー110の遮断時の溶着が発生しにくくなる。   In step S4, when the impedance Z is changed, the power transmitted from the power transmission device 90 becomes smaller than the maximum power. For this reason, the electric current which flows into the interruption | blocking relay 110 also falls. In this state, in step S5, the control unit 500 disconnects the interrupt relay 110. By performing such control, welding at the time of interruption of the interruption relay 110 is less likely to occur.

一方、ステップS3において、送電停止要求に応じて送電装置90が送電を停止し、受電電力がゼロとなった場合(S3でYES)、ステップS6に処理が進められ遮断リレー110を遮断せずに充電リレー210を遮断し、ステップS7において制御がメインルーチンに戻される。または、ステップS3から破線矢印に示すように、ステップS5に処理が進められ、遮断リレー110を遮断してからステップS7で充電リレー210を遮断してもよい。   On the other hand, in step S3, when the power transmission device 90 stops power transmission in response to the power transmission stop request and the received power becomes zero (YES in S3), the process proceeds to step S6 and the cutoff relay 110 is not cut off. Charging relay 210 is disconnected, and control is returned to the main routine in step S7. Alternatively, as indicated by the broken line arrow from step S3, the process may proceed to step S5, and the interruption relay 110 may be interrupted, and then the charging relay 210 may be interrupted in step S7.

なお、ステップS3でコンバータ114によってインピーダンスZを変える際に、急に変化させるのではなく、段階的に変化させたり徐々に変化させてもよい。このようにすることによって、送電装置90中の反射電力の急増防止を図ることができ、送電装置90の保護が図られる。   When the impedance Z is changed by the converter 114 in step S3, it may be changed stepwise or gradually instead of being changed suddenly. By doing so, it is possible to prevent a sudden increase in the reflected power in the power transmission device 90 and to protect the power transmission device 90.

最後に、再び図1等を参照して、本実施の形態について総括する。本実施の形態の受電装置120は、送電装置90から非接触で電力を受電する受電部100と、バッテリ300と、受電部100からバッテリ300に至る送電経路上に直列に設けられたインピーダンス調整部および遮断リレー110と、インピーダンス調整部および遮断リレー110を制御する制御部500とを備える。制御部500は、受電部100で受電した電力によってバッテリ300へ充電中に遮断リレー110を切断する場合には、遮断リレー110を切断する前にインピーダンス調整部を作動させて受電部100における受電電力を低減させる。インピーダンス調整部は、図1ではコンバータ114が該当するが、インピーダンスを変更できるものであれば、整合器などの他の構成のものであってもよい。   Finally, referring to FIG. 1 again, the present embodiment will be summarized. The power receiving device 120 according to the present embodiment includes a power receiving unit 100 that receives power from the power transmitting device 90 in a contactless manner, a battery 300, and an impedance adjustment unit that is provided in series on a power transmission path from the power receiving unit 100 to the battery 300. And a control unit 500 that controls the impedance adjusting unit and the cutoff relay 110. When disconnecting the interrupting relay 110 while the battery 300 is being charged with the electric power received by the power receiving unit 100, the control unit 500 operates the impedance adjustment unit before disconnecting the interrupting relay 110 to receive the received power in the power receiving unit 100. Reduce. The impedance adjustment unit corresponds to the converter 114 in FIG. 1, but may have another configuration such as a matching unit as long as the impedance can be changed.

受電電力が低減すると、遮断リレー110に流れる電流も減少するので、充電中にそのまま遮断リレー110を遮断するよりも遮断リレー110において溶着が発生しにくくなる。したがって、遮断リレー110の故障の発生確率が低減する。   When the received power is reduced, the current flowing through the cutoff relay 110 is also reduced. Therefore, welding is less likely to occur in the cutoff relay 110 than when the cutoff relay 110 is cut off as it is during charging. Therefore, the occurrence probability of the failure of the interrupting relay 110 is reduced.

好ましくは、受電装置120は、通信部510をさらに備える。制御部500は、バッテリ300の充電状態がしきい値以上となった場合、送電を停止するように通信部510から送電装置90に停止信号を送信し(図3のS1)、停止信号を送信した後に、受電電力が判定値より小さくならないことを検知したときには(図3のS2でNO)、受電電力を低減させるようにインピーダンス調整部を調整した後に(図3のS3)、遮断リレー110を切断する(図3のS4)。   Preferably, power receiving device 120 further includes communication unit 510. Control unit 500 transmits a stop signal from communication unit 510 to power transmission device 90 to stop power transmission when the state of charge of battery 300 is equal to or greater than a threshold value (S1 in FIG. 3), and transmits the stop signal. After that, when it is detected that the received power does not become smaller than the determination value (NO in S2 in FIG. 3), the impedance adjusting unit is adjusted so as to reduce the received power (S3 in FIG. 3), and then the interruption relay 110 is turned on. Cut (S4 in FIG. 3).

好ましくは、受電装置120は、送電経路上に設けられた整流器112をさらに備える。遮断リレー110は、整流器112およびコンバータ114よりも受電部100側に配置される。   Preferably, power receiving device 120 further includes rectifier 112 provided on the power transmission path. The interruption relay 110 is disposed closer to the power receiving unit 100 than the rectifier 112 and the converter 114.

このような位置に遮断リレー110を配置することによって、送電が停止されない場合にバッテリ300に加え、整流器112およびコンバータ114も過電流または過電圧から保護することができる。   By disposing the interruption relay 110 at such a position, in addition to the battery 300, the rectifier 112 and the converter 114 can be protected from overcurrent or overvoltage when power transmission is not stopped.

好ましくは、制御部500は、バッテリ300へ充電中に遮断リレー110を切断する場合には、遮断リレー110を切断する前に送電経路のインピーダンスを増大させるようにインピーダンス調整部を作動させて受電部100における受電電力を低減させる。   Preferably, when disconnecting the interruption relay 110 while charging the battery 300, the control unit 500 operates the impedance adjustment unit so as to increase the impedance of the power transmission path before disconnecting the interruption relay 110, thereby receiving the power receiving unit. The received power at 100 is reduced.

図2に示したように、コンバータ114でインピーダンスZを増加させる方向の領域A3にずらすと、受電電圧Vは高くなる。受電電圧Vは電源部600の送電電圧が高いと高くなるが、送電電圧にも外部電源900によって定まる上限があるので、過電圧保護が働く前に電力低下し、送電装置に過電圧をかけないですむ可能性がある。   As shown in FIG. 2, when the converter 114 is shifted to the region A3 in the direction in which the impedance Z is increased, the received voltage V increases. The power reception voltage V increases when the power transmission voltage of the power supply unit 600 is high. However, since the power transmission voltage has an upper limit determined by the external power supply 900, power is reduced before overvoltage protection is activated, and it is not necessary to apply an overvoltage to the power transmission device. there is a possibility.

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 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 embodiment but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1 非接触電力伝送システム、10 車両、90 送電装置、100 受電部、102 受電コイル、104,106,704,706 コンデンサ、110 遮断リレー、112 整流器、114 コンバータ、120 受電装置、210 充電リレー、300 バッテリ、400 動力生成装置、500 車両ECU、510,810 通信部、520 報知装置、600 電源部、610 フィルタ回路、700 送電部、702 送電コイル、900 外部電源、800 電源ECU。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact electric power transmission system, 10 Vehicle, 90 Power transmission apparatus, 100 Power receiving part, 102 Power receiving coil, 104,106,704,706 Capacitor, 110 Interrupting relay, 112 Rectifier, 114 Converter, 120 Power receiving apparatus, 210 Charging relay, 300 Battery, 400 Power generation device, 500 Vehicle ECU, 510,810 Communication unit, 520 Notification device, 600 Power supply unit, 610 Filter circuit, 700 Power transmission unit, 702 Power transmission coil, 900 External power supply, 800 Power supply ECU

Claims (4)

送電装置から非接触で電力を受電する受電部と、
バッテリと、
前記受電部から前記バッテリに至る送電経路上に直列に設けられたインピーダンス調整部および遮断リレーと、
前記インピーダンス調整部および前記遮断リレーを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記受電部で受電した電力によって前記バッテリを充電中に前記遮断リレーを切断する場合には、前記遮断リレーを切断する前に前記インピーダンス調整部を作動させて前記受電部における受電電力を低減させる、非接触受電装置。
A power receiving unit that receives power from the power transmitting device in a contactless manner;
Battery,
An impedance adjustment unit and a cut-off relay provided in series on a power transmission path from the power reception unit to the battery;
A control unit for controlling the impedance adjustment unit and the interrupting relay,
The control unit operates the impedance adjustment unit before disconnecting the interrupting relay to disconnect the interrupting relay while the battery is being charged with the electric power received by the power receiving unit. A non-contact power receiving device that reduces power.
通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記バッテリの充電状態がしきい値以上となった場合、送電を停止するように前記通信部から前記送電装置に停止信号を送信し、前記停止信号を送信した後に、前記受電電力が判定値より小さくならないことを検知したときには、前記受電電力を低減させるように前記インピーダンス調整部を調整した後に、前記遮断リレーを切断する、請求項1に記載の非接触受電装置。
A communication unit;
The control unit transmits a stop signal from the communication unit to the power transmission device so as to stop power transmission when the state of charge of the battery is equal to or greater than a threshold value, and transmits the stop signal and then receives the power reception The non-contact power receiving apparatus according to claim 1, wherein when it is detected that electric power does not become smaller than a determination value, the interrupting relay is disconnected after adjusting the impedance adjusting unit to reduce the received electric power.
前記インピーダンス調整部は、電圧を変更するコンバータを含み、
非接触受電装置は、
前記送電経路上に設けられた整流器をさらに備え、
前記遮断リレーは、前記整流器および前記コンバータよりも前記受電部側に配置される、請求項1および2に記載の非接触受電装置。
The impedance adjustment unit includes a converter that changes a voltage,
Non-contact power receiving device
Further comprising a rectifier provided on the power transmission path;
The non-contact power receiving device according to claim 1, wherein the interrupting relay is disposed closer to the power receiving unit than the rectifier and the converter.
前記制御部は、前記バッテリへ充電中に前記遮断リレーを切断する場合には、前記遮断リレーを切断する前に前記送電経路のインピーダンスを増大させるように前記インピーダンス調整部を作動させて前記受電部における受電電力を低減させる、請求項1に記載の非接触受電装置。   When the control unit disconnects the cutoff relay while charging the battery, the control unit operates the impedance adjustment unit to increase the impedance of the power transmission path before disconnecting the cutoff relay. The non-contact power receiving apparatus according to claim 1, wherein the power receiving power in the power source is reduced.
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