JP2019004688A - ワイヤレス制御システムを有するワイヤレスバッテリ充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレス通信によって生じる、データフィードバックの「サンプリング」効果によるワイヤレスチャネル可変の遅延の影響を回避する。
【解決手段】ワイヤレス充電システム１０およびその作動方法において、システム１０の離れた部分からの動作パラメータが、交流電力供給装置１６の出力電圧を制御するシステムコントローラ４２にワイヤレスで送信される。システムコントローラ４２は、システム１０の離れた部分からの動作パラメータの伝送速度よりも大きい速度で出力電圧を更新することができるように、適応モデル制御アルゴリズムを実行する適応コントローラ４８を有する。
【選択図】図１

Description

[0001]本願は、２０１７年５月８日に出願された米国特許出願第１５／５８８，７６７号の利益を要求する。当該出願の開示は、参照によってその全体が本願に組み込まれる。

[0002]本発明は、ワイヤレスバッテリ充電器に関し、特に、バッテリから充電器へバッテリ充電データをワイヤレスで送信してバッテリ充電プロセスを制御する制御システムを有するワイヤレスバッテリ充電器に関する。

[0003]ワイヤレス送電システム（例えば、ワイヤレス充電に使用されるもの）は、第１のコイル構造（以下、ソースコイルと呼ぶ）を備えることが知られている。第１のコイル構造は、電力供給装置からの交流電気エネルギーを磁界に変換して、当該磁界によって磁気エネルギーを離間した第２のコイル構造（以下、キャプチャコイルと呼ぶ）へ伝送するように構成された調整された共振回路を備えている。また、キャプチャコイルは、磁界を受け取って当該磁界を、電気負荷（例えば、バッテリパックまたはモータ）に供給される電気エネルギーに変換するように構成された調整された共振回路を備えている。そのようなワイヤレス送電システムは、エネルギー貯留装置（例えば、電気車両またはハイブリッド電気車両のバッテリパック）を充電するのに使用され得る。そのようなシステムでは、ソースコイルは、車両の下の面（例えば、車庫の床、または、駐車場の表面）上に位置することができ、あるいは、その中に埋め込まれることができ、キャプチャコイルは、車両の下側に配置することができる。

[0004]キャプチャコイルによって供給される電力の電流および電圧は、電源によってソースコイルに供給される電力の電圧によって定まる。キャプチャコイルの電圧および電流のフィードバックが組み込まれた制御システムが、電力供給装置によって供給される電力の電圧を制御するのに使用されてもよい。電源とキャプチャコイルとの間の無線接続を維持するために、典型的には、ワイヤレス車両充電システムの動作は、主にフィードバックループに依存してきた。フィードバックループは、ワイヤレス通信チャネル、一般的には電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）仕様８０２．１１（「Ｗｉ−Ｆｉ」と呼ばれることが多い）に準拠するワイヤレスチャネルによって動作する。ワイヤレス通信によって、データフィードバックに「サンプリング」効果が生じる。ワイヤレスチャネルは、可変の遅延の影響を受けやすい。この遅延の効果（および、制御ループに作用するその撹乱効果）によって、閉ループ制御のための可能な制御帯域が制限される。その結果、制御システムは、信頼性のある動作を確保できるほど十分に迅速にはシステムにおける外乱に応答しない。

[0005]背景技術の欄に記載された主題は、背景技術の欄において記載されていることのみから先行技術であると推定されるべきではない。同様に、背景技術の欄で述べられる問題、または、背景技術の欄の主題に関連する問題は、先行技術において従前から認識されていたものとして推定されるべきではない。背景技術の欄の主題は、様々なアプローチを表しているに過ぎず、それら自体も発明になり得る。

[0006]本発明の一実施形態によれば、エネルギー貯留装置をワイヤレスで充電するように構成された充電システムが提供される。この充電システムは、交流出力電流と交流出力電圧とを有する電力を供給するように構成された電力供給装置／インバータと、出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサと、出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサと、を備えている。充電システムは、さらに、電力供給装置／インバータと電気的に通信するとともに、交流磁界を生成するように構成されたソースコイルと、ソースコイルに磁気的に接続されるように構成されたキャプチャコイルであって、それによって、キャプチャコイルを誘導して電力を捕捉するキャプチャコイルと、キャプチャコイルとエネルギー貯留装置とに電気的に接続され、直流電圧と直流電流とを有する捕捉された電力を提供するように構成された整流器と、を備えている。また、充電システムは、電流指令値（ｉ_ｃ）を決定するように構成されたバッテリ充電コントローラと、直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサと、直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサと、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とを所定の伝送速度で送信するように構成された送信機と、を備えている。この場合、サンプリングされる電流指令値（ｉｃｓ）、サンプリングされる直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、電流指令値（ｉ_ｃ）、直流電圧値（ｖ_ｄ）および直流電流値（ｉ_ｄ）からそれぞれサンプリングされる。充電システムは、さらに、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）およびサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）を送信機からワイヤレスで受信するように構成された受信機を備えている。充電システムは、さらに、受信機と電力供給装置とに電気的に通信するシステムコントローラを備えている。システムコントローラは、出力電流値（ｉ_ｏ）と出力電圧値（ｖ_ｏ）とサンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とに基づいて電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定するように構成される。電力供給装置は、電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節するように構成される。システムコントローラによって電圧指令値（ｖ_ｃ）が決定される速度は、送信機の伝送速度よりも大きい。システムコントローラは、ラプラス変換式ｖ_ｃ＝（ｉ_ｃｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）にしたがって、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と予測電流値（ｉ_ｐ）との差に基づいて電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定する。Ｋ_ｐ１およびＫ_ｐ２の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１およびＫ_Ｉ２の値は積分定数である。予測電流値（ｉ_ｐ）は、適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×Ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓにしたがってシステムコントローラによって決定される。出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）が増加するほど、Ｋ_０の値の変化率は増加し、Ｋ_１の値の変化率は減少する。

[0007]Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電圧が第１の電力範囲よりも大きな出力電力を有する第２の電力範囲にある場合に変化してもよい。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電圧が第２の電力範囲よりも大きな出力電力を有する第３の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_０の値は、出力電力が第３の電力範囲にある場合に固定されてもよく、Ｋ_０の値の変化率は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_１の値は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよく、Ｋ_１の値の変化率は、出力電力が第３の電力範囲にある場合に固定されてもよい。

[0008]サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）およびサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、所定の伝送速度で送信機によって周期的に送信される。予測電流値（ｉ_ｐ）は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）が送信機によって周期的に送信される伝送速度よりも大きい速度でシステムコントローラによって決定されてもよい。サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）およびサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）の伝送は、送信機によって時間遅延されてもよい。

[0009]他の実施形態によれば、エネルギー貯留装置をワイヤレスで充電するように構成された充電システムの作動方法が提供される。この充電システムは、交流出力電流と交流出力電圧とを有する電力を所望の周波数で提供するように構成された電力供給装置／インバータと、電力供給装置／インバータと電気的に通信するとともに交流磁界を生成するように構成されたソースコイルと、ソースコイルに磁気的に接続されるように構成されたキャプチャコイルであって、それによって、キャプチャコイルを誘導して電力を捕捉するように構成されたキャプチャコイルと、キャプチャコイルとエネルギー貯留装置とに電気的に接続され、直流電圧と直流電流とを有する捕捉された電力を提供するように構成された整流器と、電力供給装置／インバータと電気的に通信するとともに交流出力電圧を調節するように構成されたシステムコントローラを有している。この方法は、出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサを用意する工程と、出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサを用意する工程と、電流指令値（ｉ_ｃ）を決定するように構成されたバッテリ充電コントローラを用意する工程と、直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサを用意する工程と、直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサを用意する工程と、電流指令値（ｉ_ｃ）、直流電圧値（ｖ_ｄ）および直流電流値（ｉ_ｄ）の値をサンプリングする工程と、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とを所定の伝送速度で送信するように構成された送信機を用意する工程と、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とを送信機からワイヤレスで受信するように構成された受信機を用意する工程と、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とを送信機から受信機へ送信する工程と、出力電流値（ｉ_ｏ）と出力電圧値（ｖ_ｏ）とサンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とに基づいてシステムコントローラによって電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定する工程と、を備えている。システムコントローラによって電圧指令値（ｖ_ｃ）が決定される速度は、送信機の伝送速度よりも大きい。この方法は、さらに、電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて電力供給装置の出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節する工程を備えている。電圧指令値（ｖ_ｃ）は、ラプラス変換式ｖ_ｃ＝（ｉ_ｃｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）にしたがって、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と予測電流値（ｉ_ｐ）との差に基づいてシステムコントローラによって決定される。Ｋ_ｐ１およびＫ_ｐ２の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１およびＫ_Ｉ２の値は積分定数である。予測電流値（ｉ_ｐ）は、適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×Ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓにしたがってシステムコントローラによって決定される。出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）が増加するほど、Ｋ_０の値の変化率は増加し、Ｋ_１の値の変化率は減少する。

[0010]Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電圧が第１の電力範囲よりも大きな出力電力を有する第２の電力範囲にある場合に変化してもよい。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電圧が第２の電力範囲よりも大きな出力電力を有する第３の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_０の値は、出力電力が第３の電力範囲にある場合に固定されてもよく、Ｋ_０の値の変化率は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよい。Ｋ_１の値は、出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定されてもよく、Ｋ_１の値の変化率は、出力電力が第３の電力範囲にある場合に固定されてもよい。

[0011]サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）およびサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、所定の伝送速度で送信機によって周期的に送信される。予測電流値（ｉ_ｐ）は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）が送信機によって周期的に送信される伝送速度よりも大きい速度でシステムコントローラによって決定されてもよい。サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）およびサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）の送信は、送信機によって時間遅延されてもよい。

[0012]本発明が、例示目的で、添付の図面を参照して以下に説明される。

[0013]一実施形態によるワイヤレス送電システムの概略図である。 [0014]一実施形態による図１のワイヤレス送電システムの透視側面図である。 [0015]一実施形態による様々なＫ_０値を使用して図１のワイヤレス送電システムの入力電力と出力電力とを比較するグラフである。 [0016]一実施形態による様々な出力電力レベルでのＫ_０およびＫ_１の値の変化率のグラフである。 [0017]他の実施形態によるワイヤレス送電システムの制御方法のためのフローチャートである。

[0018]本明細書で提示されるワイヤレス送電システムは、キャプチャコイルによって電気負荷に供給される電流を予測し、電力供給装置によって供給される電力の出力電圧を適宜調節する助けとなるフィードバックループにおける適応モデルが組み込まれている。これによって、閉ループ制御のための制御帯域幅を増大させることができる。例えば、電力供給装置についての出力電圧は、２０ミリ秒ごとに調節されてもよく、一方、キャプチャコイルの電流および電圧のデータは、５０または１００ミリ秒ごとに更新されてもよい。

[0019]図１は、ワイヤレス送電システム１０（以下、システム１０と呼ぶ）の非限定的な例を示している。この例では、システム１０は、エネルギー貯留装置（例えば、電気車両またはハイブリッド電気車両１４のバッテリ１２）をワイヤレスで充電するように構成された充電システムとして機能する。

[0020]システム１０は、電力源１８に接続された電力供給装置１６、この例では、電力供給装置１６に２４０ＶＡＣ、５０〜６０Ｈｚで電力を提供するユーティリティメインを備えている。電力供給装置１６は、ソースコイル２０とキャプチャコイル２２との間の磁気的接続を提供するために、１０キロヘルツ（ｋＨｚ）から４５０ｋＨｚの周波数範囲内での交流（ＡＣ）電圧を生成するインバータ１７へ直流（ＤＣ）電圧を供給する。電力供給装置１６の出力電圧（ｖ_ｏ）は、外部装置（例えば、コントローラ）からの入力信号に基づいて調節されてもよい。いくつかの用途では、インバータ１７から出力される電力の周波数は、ソースコイル２０とキャプチャコイル２２との間の磁気的接続を改善するために制御されてもよい。

[0021]電力供給装置１６は、電源１８に電気的に接続される。本明細書で使用される場合、電気的に接続されるとは、電力供給装置１６が導線によって電源１８、例えばユーティリティメインに接続されることを意味する。インバータ１７によってソースコイル２０に供給される交流電力によって、ソースコイル２０は磁界２４を生成する。キャプチャコイル２２は、磁界２４内に配置され、磁界２４は、キャプチャコイル２２に交流電流を誘導し、したがって、磁界２４の磁気エネルギーを電気エネルギーに変換する。キャプチャコイル２２によって捕捉された電力をバッテリ１２へ供給するために、システム１０は、キャプチャコイル２２からの交流電流を、バッテリ１２を充電するのに使用することができる非時変電流および電圧（以下、直流電流および直流電圧と呼ぶ）に変換するためのフィルタ２６と整流器２６とを備えている。図２に示されるように、キャプチャコイル２２は、車両１４の底面２８に配置され、ソースコイル２０は、車両１４の下の車両１４から離れた面３０（例えば、駐車場または車庫の床）に配置される。

[0022]図１に戻ると、システム１０は、多数の電圧センサおよび電流センサを備えている。一対のセンサが、電力供給装置１６の出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサ３２と、電力供給装置１６の出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサ３４と、を備えている。出力電流センサ３２および出力電圧センサ３４は、バッテリ１２に実際に届く電力を予測するインバータ１７に供給されるＤＣ電力を一緒に測定する。インバータ１７によって出力された交流電圧ＡＣの「実際の電力」を測定することは非常に困難である。なぜなら、決定される必要がある実際の電力および無効電力（ソースコイル２０／キャプチャコイル２２のシステムにおいて循環するエネルギー）の両方が存在するからである。インバータ１７に供給されるＤＣ電力を測定することは、より簡単であり、より正確である。このため、出力電圧値（ｖ_ｏ）および出力電流値（ｉ_ｏ）は、ＤＣ値であり、インバータ１７に供給される電力は、出力電圧値（ｖ_ｏ）と出力電流値（ｉ_ｏ）との積である。ここで、出力電圧値（ｖ_ｏ）は、非常に一定に留まり、したがって、出力電流値（ｉ_ｏ）がちょうど平均になり得る。

[0023]他の一対のセンサは、整流器２６によって出力される直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサ３６と、整流器２６によって出力される直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサ３８と、を備えている。これらの電流センサおよび電圧センサの設計、構成および実装は、当業者には周知である。

[0024]図１に示されるように、システム１０は、一対のコントローラも備えている。バッテリ充電コントローラ４０が、車両１４内に配置されており、バッテリ１２に電気的に接続され、バッテリ電圧を監視して、バッテリ１２を効率的に充電するために整流器２６によって供給される必要がある電流に基づいて電流指令値（ｉ_ｃ）を決定する。バッテリ充電コントローラ４０は、中央演算処理装置（図示せず）を備えている。中央演算処理装置は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよく、または、個別論理タイミング回路（図示せず）から構築されてもよい。バッテリ充電コントローラ４０をプログラミングするソフトウェア指令が不揮発性（ＮＶ）記憶装置（図示せず）に格納されていてもよい。ＮＶ記憶装置は、マイクロプロセッサもしくはＡＳＩＣ内に収容されていてもよく、または、別体の装置であってもよい。使用され得るＮＶ記憶装置の種類の非限定的な例には、電気的消去可能読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、マスク読取専用メモリ（ＲＯＭ）およびフラッシュメモリが含まれる。バッテリ充電コントローラ４０は、バッテリ充電コントローラ４０が車両１４内の他の装置と電気的な通信を確立することができるようにするために、有線送受信機（図示せず）（例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）送受信機）も備えている。

[0025]他方のコントローラは、システムコントローラ４２である。システムコントローラ４２は、電力供給装置１６と電気的に通信し、また、出力電流値（ｉ_ｏ）と出力電圧値（ｖ_ｏ）と電流指令値（ｉ_ｃ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とに基づいて電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定するように構成される。電力供給装置１６は、電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節するように構成される。

[0026]システムコントローラ４２は、中央演算処理装置（図示せず）を備えている。この中央演算処理装置は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよく、または、個別論理タイミング回路（図示せず）から構築されてもよい。電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定するようにシステムコントローラ４２をプログラミングするソフトウェア指令が不揮発性（ＮＶ）記憶装置（図示せず）に格納されていてもよい。ＮＶ記憶装置は、マイクロプロセッサもしくはＡＳＩＣ内に収容されていてもよく、または、別体の装置であってもよい。使用され得るＮＶ記憶装置の種類の非限定的な例には、電気的消去可能読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、マスク読取専用メモリ（ＲＯＭ）およびフラッシュメモリが含まれる。システムコントローラ４２は、システムコントローラ４２が電力供給装置１６および他の装置と電気的な通信を確立することができるようにするために、有線送受信機（図示せず）（例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）送受信機）も備えている。電圧指令値（ｖ_ｃ）は、システムコントローラ４２から電力供給装置１６へデジタルで送信されてもよい。代替的には、電圧指令値（ｖ_ｃ）を表すアナログ電圧がシステムコントローラ４２によって生成され、電力供給装置１６に送信されてもよい。

[0027]図１および図２は、システム１０が、さらに、車両１４内に配置された送信機４４と、車両１４から離れて配置され、送信機４４に無線接続される受信機４６と、を備えていることを示している。送信機４４は、送信機４４がバッテリ充電コントローラ４０と電気的な通信を確立することができるようにするために、有線送受信機（図示せず）（例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）送受信機）を備えている。送信機４４は、直流電流センサ３６とも電気的に通信し、また、直流電流センサ３６から直流電流値（ｉ_ｄ）を受け取るように構成される。送信機４４は、さらに、直流電圧センサ３８と電気的に通信し、また、直流電圧センサ３８から直流電圧値（ｖ_ｄ）を受け取るように構成される。同様に、受信機４６は、送信機４４がシステムコントローラ４２と電気的な通信を確立することができるようにするために、有線送受信機（図示せず）（例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）送受信機）を備えている。

[0028]送信機４４は、電流指令値（ｉ_ｃｓ）をバッテリ充電コントローラ４０から、直流電圧値（ｖ_ｄｓ）を直流電圧センサ３８から、直流電流値（ｉ_ｄｓ）を直流電流センサ３６から周期的に送信するように構成される。本明細書で使用される場合、「周期的に送信される」とは、規則的な時間間隔で送信されることと、不規則な時間間隔で送信されることと、のいずれかを意味し得る。周期的な送信は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、受信機４６によって受信されたサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）を生成する。次いで、サンプリングされたこれらの値の各々は、受信機４６からシステムコントローラ４２へ、それらを相互接続する送受信機を介して方向付けられる。伝送速度は、値（ｉ_ｃｓ，ｖ_ｄｓ，ｉ_ｄｓ）が単位時間当たりに送信機４４から受信機４６へ送信される回数（例えば、これらの値が１００ミリ秒ごとに送信される場合には１０／秒）である。これは、これらの値が不規則な時間間隔で送信される場合の平均的な速度であってもよい。

[0029]電圧指令値（ｖ_ｃ）は、バッテリ１２に供給される電流の直流電流値（ｉ_ｄ）を制御するために調節される。バッテリ１２の充電状態は、直流電圧値（ｖ_ｄ）の主要決定要因である。インバータ１７に供給される電力の出力電圧値（ｖ_ｏ）が増大すると、より多くの電流がバッテリ１２に流入する。したがって、システム１０は、直流電流値（ｉ_ｄ）を調節するために、電圧指令値（ｖ_ｃ）を基本的に制御している。任意の特定の動作理論にしたがうことなく、これは有効となる。なぜなら、ソースコイル２０／キャプチャコイル２２のシステムは、非常に高いインピーダンスを有しているからである。したがって、バッテリ１２に対する出力インピーダンスは、電力供給装置において典型的であるようには、それほど低くはない。バッテリ１４によって整流器／フィルタ２６からより大きな電流（ｉ_ｄ）が引き出されるほど、大きい電圧「降下」が存在する。

[0030]特定の実施形態によれば、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、所定の周期的な速度（例えば、１００ミリ秒）で送信機４４から受信機４６へ送信される。電圧指令値（ｖ_ｃ）の計算は、比例積分（ＰＩ）コントローラを使用して実施されてもよい。システムコントローラ４２は、ラプラス変換として表される次式ｖ_ｃ＝ｉ_ｅ×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）に基づいて電圧指令値（ｖ_ｃ）を計算する。ここで、電流誤差（ｉ_ｅ）の値は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と予測電流値（ｉ_ｐ）との差である。ｉ_ｅの値は、比例倍率Ｋ_Ｐ２によって増減され、積分倍率Ｋ_Ｉ２によって増減されるｉ_ｅの積分に加えられて、電圧指令値が決定される。この特定の実施形態では、システムコントローラ４２は、例えば５０／秒で、すなわち、２０ミリ秒ごとに電圧指令値を周期的に計算し、当該電圧指令値を含む指令を電力供給装置１６に送信して、出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節する。Ｋ_Ｐ２およびＫ_Ｉ２の値は、電力供給装置１６の応答時間に基づいていてもよく、ソースコイル２０とキャプチャコイル２２との間の電力伝送効率は、経験的に決定されてもよい。この特定の実施形態では、Ｋ_Ｐ２の値はゼロである。

[0031]また、予測電流値（ｉ_ｐ）は、システムコントローラ４２によって計算され、次の適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓに基づく。ここで、ｖ_ｏは、出力電圧センサ３４によって決定される電力供給装置１６の出力電圧値であり、ｉ_ｏは、出力電流センサ３２によって決定される電力供給装置１６の出力電流値であり、ｖ_ｄｓは、送信機４４によって受信機４６へ送信される、サンプリングされた直流電圧値（Ｖ_ｄｓ）である。Ｋ_０の値は、オフセット値であり、低電力動作での主要適応補正項である。Ｋ_１は、高電力動作での主要適応補正項である。

[0032]Ｋ_０およびＫ_１についての値を決定する従前の方法は、Ｋ_０の値を一定のオフセット値になるように設定する。Ｋ_１は、ラプラス変換として表される式Ｋ_１＝（ｉ_ｄｓ−ｉ_ｐ−１）×（Ｋ_Ｐ１＋Ｋ_Ｉ１／Ｓ）に基づいてシステムコントローラ４２によって計算されていた。ここで、ｉ_ｄｓ、すなわち、送信機４４によって受信機４６へ送信されたサンプリングされた直流電流値と、予測電流値の以前に計算された値（ｉ_ｐ−１）と、の差は、比例倍率Ｋ_Ｐ１によって増減されており、積分倍率Ｋ_Ｉ１によって増減されるｉ_ｄｓとｉ_ｐ−１とのこの差に加えられる。Ｋ_１の値の計算は、比例積分（ＰＩ）コントローラを使用することによって実施されていた。しかしながら、延長された期間の間、システムが低電力出力で稼働される場合、このことは、電力範囲全体にわたってＫ_１を本当は正しくない値にする傾向があることが見出された。その理由は、固定されたＫ_０の値は、低電力範囲においてＫ_１の値よりも支配的だからである。

[0033]したがって、Ｋ_０およびＫ_１についての値は、低電力範囲において動作する場合にＫ_０がＫ_１よりも迅速に適応することができ、高電力範囲において動作する場合にＫ_１がＫ_０よりも迅速に適応することができるように変化される。Ｋ_０の値は、式Ｋ_０＝（ｉ_ｄｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ３＋Ｋ_Ｉ３／Ｓ）に基づいてシステムコントローラ４２によって決定される。Ｋ_Ｐ３の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ３の値は積分定数である。Ｋ_０は、第１の所定範囲内で可変である。Ｋ_１の値は、式Ｋ_１＝（ｉ_ｄｓ−ｉ_ｐ−１）×（Ｋ_Ｐ１＋Ｋ_Ｉ１／Ｓ）に基づいてシステムコントローラ４２によって決定される。Ｋ_Ｐ１の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１の値は積分定数である。Ｋ_１は、第２の所定範囲内で可変である。本明細書で使用される場合、「より迅速に」とは、Ｋ_０およびＫ_１の値の変化率が、現在の動作点の出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）で変化することを意味している。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電力が増加するほど減少する。これは、数学的関係によって、または、テーブルルックアップ技術（補完による。その結果、不連続性はない）によって行い得る。Ｋ_０およびＫ_１の値の変化率の変化の非限定的な例が図４に示されている。Ｋ_０およびＫ_１の値は、両方とも上限値と下限値とを有しており、積分器は制限値に到達したときに「保持」されるであろう（すなわち、積分器は、「ワインドアップ」ではないであろう）ことに留意することも重要である。

[0034]Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電力が低電力範囲（例えば、０〜５００ワット）にある場合は固定される。Ｋ_０の値の変化率およびＫ_１の値の変化率は、出力電力が中間電力範囲（例えば、５００〜３０００ワット）にある場合は変化する。Ｋ_０の値、および、Ｋ_１の値の変化率は、出力電力が高電力範囲（例えば、３０００ワットよりも大きい）にある場合は固定される。

[0035]Ｋ_０の値は、出力電力が高電力範囲にある場合は固定され、Ｋ_０の値は、出力電力が低電力範囲にある場合は固定される。Ｋ_１の値は、出力電力が第１の電力範囲にある場合は固定され、Ｋ_１の値の変化率は、出力電力が第３の電力範囲にある場合は固定される。Ｋ_０の値の変化率は、５００〜１０００ワットの中間電力範囲の第１の部分において０．０００１／ワット秒〜０．００００２／ワット秒まで線形的に減少し、１０００〜３０００ワットの中間電力範囲の第２の部分において０．００００２／ワット秒から０／ワット秒まで線形的に減少する。Ｋ_１の値の変化率は、中間電力範囲において０／秒から０．５／秒まで線形的に増加する。

[0036]Ｋ_０およびＫ_１の値の変化率、および、「低」、「中間」、「高」電力と考えられる電力レベルは、他の実施形態では、システムの電力出力能力に基づいて変わり得る。

[0037]システム１０のシステムコントローラ４２の起動シーケンスの非限定的な例は次の通りである。
・保持モードで電圧指令値（ｖ_ｃ）と倍率Ｋ_１とを計算して、典型的な起動値に初期化するのに使用される積分器を設置する。
・電圧指令値（ｖ_ｃ）を初期化して、出力電圧値（ｖ_ｏ）を低起動値に調節する。
・電圧指令値（ｖ_ｃ）を増大させ、電圧指令値（ｖ_ｃ）を計算する際に積分器をオーバーライドすることによって予測電流値（ｉ_ｐ）を電流指令値（ｉ_ｃ）と等しくする。これは、電流指令値（ｉ_ｃ）をオーバーライドすることによって達成され得る。
・電圧指令値（ｖ_ｃ）を計算し、ひいては、適応コントローラ４８を確立する（すなわち、リモートバッテリ充電コントローラ４０、または、直流電流センサ３６および直流電圧センサ３８から送信される値に依存しない）のに使用される積分器を有効化する。
・Ｋ_０，Ｋ_１の値を参照し、ひいては、電圧コントローラ５０を確立する。

[0038]このようにして、システム１０は、システム１０のソースコイル２０側に「高帯域幅」コントローラ４８を提供する。そのように呼ばれる理由は、電圧指令値（ｖ_ｃ）が２０ミリ秒ごとに１回計算されるからである。電力供給装置１６の電力出力は、キャプチャコイル２２の出力電力の主要予測因子として使用され、システム１０のソースコイル２０側で調節される。システム１０は、さらに、無線リンクの間で動作する「低帯域幅」電圧コントローラ５０を提供する。そのように呼ばれる理由は、予測電流値（ｉ_ｐ）および倍率Ｋ_１の値が例えば少なくとも２０ミリ秒ごとに周期的に計算され、無線リンクの伝送速度によって制限されるからである。倍率Ｋ_１の値に対する予測変化が遅くなることによって、予測電流値（ｉ_ｐ）における長期誤差が低減される。任意の特定の動作理論にしたがうことなく、システム１０は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）、ならびに、電圧コントローラ５０の低帯域幅に起因する無線リンクの間での送信遅延に対する耐性を有する。

[0039]システム１０を制御するための全ての重要な情報は、無線リンクの受信機側で利用可能である。システム１０の適切な制御は、無線リンクの両側からの情報、例えば、出力電流値（ｉ_ｏ）、出力電圧値（ｖ_ｏ）および電流指令値（ｉ_ｃ）、直流電圧値（ｖ_ｄ）、直流電流値（ｉ_ｄ）を必要とする。システム１０は、制御パラメータの一貫性のあるセットを確保する。例えば、キャプチャコイル側は、ほとんど入力／出力値である。

[0040]図３は、Ｋ_ｏについての様々な値を使用した、電力供給装置からの入力電力と、整流器／フィルタからバッテリへの出力電力と、の比較の例を示している。

[0041]図５は、エネルギー貯留装置をワイヤレスで充電するように構成された充電システム１０の作動方法１００の非限定的な例を示している。充電システム１０は、交流出力電流と交流出力電圧とを有する電力を所望の周波数で供給するように構成された電力供給装置１６およびインバータ１７と、インバータ１７と電気的に通信するソースコイル２０であって、交流磁界２４を生成するように構成されたソースコイル２０と、ソースコイル２０に磁気的に接続され、それによって、キャプチャコイル２２に電力を捕捉させるように構成されたキャプチャコイル２２と、キャプチャコイル２２とバッテリ１２とに電気的に接続される整流器２６であって、直流電圧と直流電流とを有する捕捉された電力を提供するように構成された整流器２６と、電力供給装置１６と電気的に通信するシステムコントローラ４２であって、交流出力電圧を調節するように構成されたシステムコントローラ４２と、を備えている。方法１００は、次の工程を備えている。

[0042]ステップ１１０、すなわち、出力電流値を出力する出力電流センサと、出力電圧値を出力する出力電圧センサと、直流電流値を出力する直流電流センサと、直流電圧値を出力する直流電圧センサと、を用意する工程は、出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサ３２を用意する工程と、出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサ３４を用意する工程と、直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサ３６を用意する工程と、直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサ３８を用意する工程と、を備えている。

[0043]ステップ１１２、すなわち、電流指令値を出力するバッテリ充電コントローラを用意する工程は、電流指令値（ｉ_ｃ）を決定するように構成されたバッテリ充電コントローラ４０を用意する工程を備えている。

[0044]ステップ１１４、すなわち、電流指令値と直流電圧値と直流電流値とをサンプリングする工程は、電流指令値（ｉ_ｃ）と直流電圧値（ｖ_ｄ）と直流電流値（ｉ_ｄ）との値をサンプリングする工程を備えている。

[0045]ステップ１１６、すなわち、サンプリングされた値を送受信するように構成された送信機および受信機を用意する工程は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、を所定の伝送速度で送信するように構成された送信機４４を用意する工程と、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、を送信機４４からワイヤレスで受信するように構成された受信機４６を用意する工程と、を備えている。

[0046]ステップ１１８、すなわち、送信機から受信機へサンプリングされた値を送信する工程は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、を送信機４４から受信機４６へ送信する工程を備えている。伝送速度は、周期的、例えば、１００ミリ秒ごとに約１回である。サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、送信機４４によって周期的に上記伝送速度で送信される。サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）の送信は、送信機４４によって時間遅延される。

[0047]ステップ１２０、すなわち、出力電流値と、出力電圧値と、サンプリングされた電流指令値と、サンプリングされた直流電圧値と、サンプリングされた直流電流値と、に基づいて電圧指令値を決定する工程は、出力電流値（ｉ_ｏ）と、出力電圧値（ｖ_ｏ）と、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、に基づいてシステムコントローラ４２によって電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定する工程を備えている。システムコントローラ４２によって電圧指令値（ｖ_ｃ）が決定される速度は、送信機４４の伝送速度よりも大きい。システムコントローラ４２は、サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、予測電流値（ｉ_ｐ）と、の差に基づいて、ラプラス変換式ｖ_ｃ＝（ｉ_ｃｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）にしたがって、電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定する。ここで、Ｋ_Ｐ１およびＫ_Ｐ２の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１およびＫ_Ｉ２の値は積分定数である。予測電流値（ｉ_ｐ）は、適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓにしたがって決定される。Ｋ_０およびＫ_１についての値は、低電力範囲において動作する場合にＫ_０がＫ_１よりも迅速に適応することができ、高電力範囲において動作する場合にＫ_１がＫ_０よりも迅速に適応することができるように変化される。出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）が増加するほど、Ｋ_０の値の変化率は増加し、Ｋ_１の値の変化率は減少する。これは、数学的関係によって、または、テーブルルックアップ技術によって行い得る。Ｋ_１およびＫ_０の値の変化率は、上限値と下限値とを有していてもよい（図４参照）。電圧指令値（ｖ_ｃ）は、例えば２０ミリ秒ごとに少なくとも１回、システムコントローラ４２によって周期的に決定される。予測電流値（ｉ_ｐ）も、例えば２０ミリ秒ごとに少なくとも１回、システムコントローラ４２によって周期的に決定される。

[0048]ステップ１２２、すなわち、電圧指令値に基づいて電力供給装置の出力電圧値を調節する工程は、電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて電力供給装置１６の出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節する工程を備えている。

[0049]このようにして、ワイヤレス充電システム１０、および、そのようなシステム１０を制御する方法１００が提供される。システム１０および方法１００は、システム１０の離れた部分から制御パラメータ、例えば、電流指令、直流電圧値および直流電流値をワイヤレスで受信するシステムコントローラ４２を提供し、一方で、電力供給装置１６の出力電圧を、制御パラメータがワイヤレスで受信される速度よりも高速で調節する利点を提供する。これは、値電流指令信号を予測するシステムコントローラ４２によって実行される適応制御モデルを使用することによって達成される。このシステム１０および方法１００は、システム１０の離れた部分からの制御パラメータのサンプリングおよび遅延を補償することができる。

[0050]本明細書に含まれる例は、電気車両１４のバッテリ１２を充電するためにワイヤレス充電システム１０の使用に言及してきたが、本明細書に記載されたシステム１０および方法１００は、バッテリまたは他のエネルギー貯留装置を充電するための他の任意のワイヤレス電力伝送（例えば、携帯電話、タブレットコンピュータなどの携帯式電子装置のバッテリをワイヤレスで充電すること）に適用されてもよい。さらに、システム１０は、本明細書に列挙された計算速度、伝送速度、電力レベル、および／または、特定の制御式に限定されない。

[0051]本発明が、その好ましい実施形態について説明されたが、それは、そのように限定されることを目的としておらず、次の特許請求の範囲で提示される範囲によってのみ限定されることを意図している。さらに、第１、第２などの用語の使用は、重要性の順序を示すものではなく、１つの要素を他の要素と区別するために使用される。さらに、ａ、ａｎなどの用語の使用は、量の限定を示すものではなく、言及される物の少なくとも１つの存在を示している。

１０…ワイヤレス充電システム
１２…バッテリ
１４…車両
１６…電力供給装置
１７…インバータ
１８…電源
２０…ソースコイル
２２…キャプチャコイル
２４…交流磁界
２６…整流器／フィルタ
２８…底面
３０…面
３２…出力電流センサ
３４…出力電圧センサ
３６…直流電流センサ
３８…直流電圧センサ
４０…バッテリ充電コントローラ
４２…システムコントローラ
４４…送信機
４６…受信機
４８…適応コントローラ
５０…電圧コントローラ

Claims (14)

1. エネルギー貯留装置をワイヤレスで充電するように構成された充電システム（１０）であって、
   交流出力電流と交流出力電圧とを有する電力を供給するように構成された電力供給装置（１６）と、
   出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサ（３２）、および、出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサ（３４）と、
   前記電力供給装置（１６）と電気的に通信するソースコイル（２０）であって、交流磁界（２４）を発生させるように構成されたソースコイル（２０）と、
   前記ソースコイル（２０）に磁気的に接続されるように構成されたキャプチャコイル（２２）であって、それによって、該キャプチャコイル（２２）を誘導して前記電力を捕捉するキャプチャコイル（２２）と、
   前記キャプチャコイル（２２）と前記エネルギー貯留装置とに電気的に接続される整流器（２６）であって、直流電圧と直流電流とを有する捕捉された電力を提供するように構成された整流器（２６）と、
   電流指令値（ｉ_ｃ）を決定するように構成されたバッテリ充電コントローラ（４０）と、
   前記直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサ（３６）、および、前記直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサ（３８）と、
   サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、を所定の伝送速度で送信するように構成された送信機（４４）と
   を備え、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）、および、直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、前記電流指令値（ｉ_ｃ）、前記直流電圧値（ｖ_ｄ）および前記直流電流値（ｉ_ｄ）からそれぞれサンプリングされ、
   充電システム（１０）は、さらに、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、を前記送信機（４４）からワイヤレスで受信するように構成された受信機（４６）と、
   前記受信機（４６）および前記電力供給装置（１６）と電気的に通信するシステムコントローラ（４２）であって、前記出力電流値（ｉ_ｏ）と、前記出力電圧値（ｖ_ｏ）と、前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と、前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）と、に基づいて電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定するように構成されたシステムコントローラ（４２）と
   を備え、
   前記電力供給装置（１６）は、前記電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて前記出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節するように構成され、
   前記システムコントローラ（４２）によって前記電圧指令値（ｖ_ｃ）が決定される速度は、前記送信機（４４）の前記伝送速度よりも大きく、
   前記システムコントローラ（４２）は、前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、予測電流値（ｉ_ｐ）と、の差に基づいて、ラプラス変換式ｖ_ｃ＝（ｉ_ｃｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）にしたがって前記電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定し、
   Ｋ_Ｐ１およびＫ_Ｐ２の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１およびＫ_Ｉ２の値は積分定数であり、
   前記予測電流値（ｉ_ｐ）は、適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓにしたがって決定され、
   出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）が増加するほど、前記Ｋ_０の値の変化率が増加し、前記Ｋ_１の値の変化率が減少する
   充電システム。
2. 請求項１に記載の充電システム（１０）であって、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定され、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第１の電力範囲よりも大きい出力電力を有する第２の出力範囲にある場合に変化し、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第２の電力範囲よりも大きい出力電力を有する第３の電力範囲にある場合に固定される
   充電システム。
3. 請求項２に記載の充電システム（１０）であって、
   前記Ｋ_０の値は、前記出力電力が前記第３の電力範囲にある場合に固定され、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第１の電力範囲にある場合に固定される
   充電システム。
4. 請求項３に記載の充電システム（１０）であって、
   前記Ｋ_１の値は、前記出力電力が前記第１の電力範囲にある場合に固定され、
   前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第３の電力範囲にある場合に固定される
   充電システム。
5. 請求項４に記載の充電システム（１０）であって、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、所定の伝送速度で前記送信機（４４）によって周期的に送信される
   充電システム。
6. 請求項５に記載の充電システム（１０）であって、
   前記予測電流値（ｉ_ｐ）は、前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）が前記送信機（４４）によって周期的に送信される前記伝送速度よりも大きい速度で前記システムコントローラ（４２）によって決定される。
   充電システム。
7. 請求項６に記載の充電システム（１０）であって、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）の伝送は、前記送信機（４４）によって時間遅延される
   充電システム。
8. エネルギー貯留装置をワイヤレスで充電するように構成された充電システム（１０）の作動方法（１００）であって、
   前記充電システム（１０）は、
   交流出力電流と交流出力電圧とを有する電力を所望の周波数で供給するように構成された電力供給装置（１６）と、
   前記電力供給装置（１６）と電気的に通信するソースコイル（２０）であって、交流磁界（２４）を生成するように構成されたソースコイル（２０）と、
   前記ソースコイル（２０）に磁気的に接続されるように構成されたキャプチャコイル（２２）であって、それによって、該キャプチャコイル（２２）を誘導して前記電力を捕捉するキャプチャコイル（２２）と、
   前記キャプチャコイル（２２）と前記エネルギー貯留装置とに電気的に接続される整流器（２６）であって、直流電圧と直流電流とを有する捕捉された電力を提供するように構成された整流器（２６）と、
   前記電力供給装置（１６）と電気的に通信するシステムコントローラ（４２）であって、前記交流出力電圧を調節するように構成されたシステムコントローラ（４２）と
   を備え、
   前記方法（１００）は、
   出力電流に基づいて出力電流値（ｉ_ｏ）を決定するように構成された出力電流センサ（３２）を用意する工程と、
   出力電圧に基づいて出力電圧値（ｖ_ｏ）を決定するように構成された出力電圧センサ（３４）を用意する工程と、
   電流指令値（ｉ_ｃ）を決定するように構成されたバッテリ充電コントローラ（４０）を用意する工程と、
   前記直流電流に基づいて直流電流値（ｉ_ｄ）を決定するように構成された直流電流センサ（３６）を用意する工程と、
   前記直流電圧に基づいて直流電圧値（ｖ_ｄ）を決定するように構成された直流電圧センサ（３８）を用意する工程と、
   前記電流指令値（ｉ_ｃ）、前記直流電圧値（ｖ_ｄ）および前記直流電流値（ｉ_ｄ）の値をサンプリングする工程と、
   サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）とサンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）とサンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とを所定の伝送速度で送信するように構成された送信機（４４）を用意する工程と、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）を前記送信機（４４）からワイヤレスで受信するように構成された受信機（４６）を用意する工程と、
   前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）を前記送信機（４４）から前記受信機（４６）へ送信する工程と、
   前記出力電流値（ｉ_ｏ）と前記出力電圧値（ｖ_ｏ）と前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）と前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）とに基づいて前記システムコントローラ（４２）によって電圧指令値（ｖ_ｃ）を決定する工程と、
   を備え、
   前記システムコントローラ（４２）によって前記電圧指令値（ｖ_ｃ）が決定される速度は、前記送信機（４４）の前記伝送速度よりも大きく、
   前記方法（１００）は、さらに、前記電圧指令値（ｖ_ｃ）に基づいて前記電力供給装置（１６）の前記出力電圧値（ｖ_ｏ）を調節する工程を備え、
   前記電圧指令値（ｖ_ｃ）は、ラプラス変換式ｖ_ｃ＝（ｉ_ｃｓ−ｉ_ｐ）×（Ｋ_Ｐ２＋Ｋ_Ｉ２／Ｓ）にしたがって、前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）と、予測電流値（ｉ_ｐ）と、の差に基づいて前記システムコントローラ（４２）によって決定され、
   Ｋ_ｐ１およびＫ_ｐ２の値は比例定数であり、Ｋ_Ｉ１およびＫ_Ｉ２の値は積分定数であり、
   前記予測電流値（ｉ_ｐ）は、適応モデル式ｉ_ｐ＝（（Ｋ_１×Ｖ_ｏ×ｉ_ｏ）−Ｋ_０）／ｖ_ｄｓにしたがって前記システムコントローラ（４２）によって決定され、
   出力電力（Ｐ_ｏ＝ｉ_ｏ×ｖ_ｏ）が増加するほど、前記Ｋ_０の値の変化率が増加し、前記Ｋ_１の値の変化率が減少する
   方法。
9. 請求項８に記載の方法（１００）であって、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が第１の電力範囲にある場合に固定され、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第１の電力範囲よりも大きい出力電力を有する第２の出力範囲にある場合に変化し、
   前記Ｋ_０の値の前記変化率および前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第２の電力範囲よりも大きい出力電力を有する第３の電力範囲にある場合に固定される
10. 請求項９に記載の方法（１００）であって、
    前記Ｋ_０の値は、前記出力電力が前記第３の電力範囲にある場合に固定され、
    前記Ｋ_０の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第１の電力範囲にある場合に固定される
    方法。
11. 請求項１０に記載の方法（１００）であって、
    前記Ｋ_１の値は、前記出力電力が前記第１の電力範囲にある場合に固定され、
    前記Ｋ_１の値の前記変化率は、前記出力電力が前記第３の電力範囲にある場合に固定される
    方法。
12. 請求項１１に記載の方法（１００）であって、
    前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）は、前記伝送速度で前記送信機（４４）によって周期的に送信される
    方法。
13. 請求項１２に記載の方法（１００）であって、
    前記予測電流値（ｉ_ｐ）は、前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）が前記送信機（４４）によって周期的に送信される前記伝送速度よりも大きい速度で前記システムコントローラ（４２）によって決定される
    方法。
14. 請求項１３に記載の方法（１００）であって、
    前記サンプリングされた電流指令値（ｉ_ｃｓ）、前記サンプリングされた直流電圧値（ｖ_ｄｓ）および前記サンプリングされた直流電流値（ｉ_ｄｓ）の送信は、前記送信機（４４）によって時間遅延される
    方法。

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