JP2020036495A - 送電装置および受電装置、ならびにその送電装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<電力伝送システムの構成>
図1は、本実施の形態による送電装置10を含む電力伝送システムの外観図である。電力伝送システムは、車両1と、送電装置10とを備える。車両1は、受電装置20を含む。受電装置20は、車両1の底面に設けられ、たとえば、車両1の底面に設置された蓄電装置350の下面(路面側)に設けられる。車両1は、送電装置10から供給され蓄電装置350に蓄えられた電力を用いて走行可能に構成される。
以上のような構成において、電源ECU250は、受電装置20への送電中に、インバータ220の駆動周波数fおよび可変容量部245のコンデンサ容量など(以下、これらをまとめて「インバータ220の動作点」、あるいは「送電装置10の動作点」、あるいは単に「動作点」ともいう)を変化させて、受電装置20への電力伝送効率(送電コイル242と受電コイル312との間の電力伝送効率)が最適となる最適動作点を探索し、探索された最適動作点でインバータ220を動作させる制御(以下「動作点探索制御」ともいう)を行なうように構成される。
送電装置10から受電装置20へ非接触で電力を伝送する際の電力伝送効率は、さまざまな要素によって変化し得る。その要素には、電力伝送を開始する時の初期状態で決まり1回の電力伝送中にはほぼ変化しない初期要素(システムに含まれる部品のばらつき、送電装置10に対する受電装置20の相対位置など)と、1回の電力伝送中に能動的に変化させることができる変動要素(送電装置10のインバータ220の動作点など)とが含まれる。
上述の実施の形態1においては、非接触で電力を伝送する際の電力伝送効率は実際に電力を伝送して動作点探索制御を行なった後でないと確定しないことに鑑み、送電電力Psを予め第1電力P1に低下させた状態で動作点探索制御を行なうことによって、動作点探索制御中の受電電力Prを低く抑えた。
Claims (9)
- 受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、
交流の送電電力を生成して前記送電コイルへ供給するインバータと、
前記インバータを制御することによって前記送電電力を制御するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受電装置への送電中に前記インバータの動作点を変化させて前記受電装置への電力伝送効率が最適となる最適動作点を探索し、探索された前記最適動作点で前記インバータを動作させる動作点探索制御を行なうように構成され、
前記制御装置は、
前記受電装置への送電を開始する時に前記送電電力を第1電力にし、
前記送電電力が前記第1電力である状態で前記動作点探索制御を行ない、
前記動作点探索制御が完了した後の前記受電装置の受電電力が目標受電電力以上である場合に前記送電電力を前記第1電力に維持し、
前記動作点探索制御が完了した後の前記受電装置の受電電力が前記目標受電電力未満である場合に前記送電電力を前記第1電力よりも高い第2電力にする、送電装置。 - 前記第1電力は、前記第1電力が予め定められた最大効率で伝送された時の前記受電電力が前記受電装置の許容受電電力未満となる値に設定され、
前記第2電力は、前記第2電力が予め定められた最小効率で伝送された時の前記受電電力が前記目標受電電力以上となる値に設定される、請求項1に記載の送電装置。 - 前記送電装置は、前記受電装置と通信するように構成された通信装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記動作点探索制御が完了した場合に探索完了信号を前記受電装置に送信し、
前記探索完了信号の送信後に前記受電装置から受信した前記受電電力の値が前記目標受電電力未満である場合に前記送電電力を前記第2電力にする、請求項1または2に記載の送電装置。 - 送電装置からの送電電力を非接触で受ける受電コイルと、
前記送電装置と通信するように構成された通信装置と、
前記受電コイルの受電電力を算出するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記送電装置からの探索完了信号を受信したことに応答して前記受電電力の値を前記送電装置に送信し、
前記探索完了信号は、前記送電装置から前記受電コイルへの電力伝送効率が最適となる前記送電装置の動作点を探索する動作点探索制御が前記送電装置において完了した場合に前記送電装置から送信される信号である、受電装置。 - 送電装置の制御方法であって、
前記送電装置は、
受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、
交流の送電電力を生成して前記送電コイルへ供給するインバータとを備え、
前記制御方法は、
前記受電装置への送電を開始する時に前記送電電力を第1電力にするステップと、
前記送電電力が前記第1電力である状態で動作点探索制御を行なうステップと、
前記動作点探索制御が完了した後の前記受電装置の受電電力が目標受電電力以上である場合に前記送電電力を前記第1電力に維持するステップと、
前記動作点探索制御が完了した後の前記受電装置の受電電力が前記目標受電電力未満である場合に前記送電電力を前記第1電力よりも高い第2電力にするステップとを含み、
前記動作点探索制御は、前記受電装置への送電中に前記インバータの動作点を変化させて前記受電装置への電力伝送効率が最適となる最適動作点を探索し、探索された前記最適動作点で前記インバータを動作させる制御である、送電装置の制御方法。 - 受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、
交流の送電電力を生成して前記送電コイルへ供給するインバータと、
前記インバータを制御することによって前記送電電力を制御するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記受電装置への送電を開始する前に前記送電コイルに対する前記受電装置の相対位置に基づいて前記受電装置への電力伝送効率を推定し、
推定された前記電力伝送効率が閾値以上である場合に前記送電電力を第1電力に設定し、
推定された前記電力伝送効率が前記閾値未満である場合に前記送電電力を前記第1電力よりも高い第2電力に設定し、
設定された前記送電電力で前記受電装置への送電を開始する、送電装置。 - 前記第1電力は、前記第1電力が予め定められた最大効率で伝送された時の前記受電装置の受電電力が前記受電装置の許容受電電力未満となる値に設定され、
前記第2電力は、前記第2電力が予め定められた最小効率で伝送された時の前記受電電力が目標受電電力以上となる値に設定される、請求項6に記載の送電装置。 - 前記送電装置は、前記相対位置を検出するように構成されたカメラをさらに備え、
前記制御装置は、前記カメラによって検出された前記相対位置に基づいて前記電力伝送効率を推定する、請求項6または7に記載の送電装置。 - 送電装置の制御方法であって、
前記送電装置は、
受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、
交流の送電電力を生成して前記送電コイルへ供給するインバータとを備え、
前記制御方法は、
前記受電装置への送電を開始する前に前記送電コイルに対する前記受電装置の相対位置に基づいて前記受電装置への電力伝送効率を推定するステップと、
推定された前記電力伝送効率が閾値以上である場合には前記送電電力を第1電力に設定するステップと、
推定された前記電力伝送効率が前記閾値未満である場合には前記送電電力を前記第1電力よりも高い第2電力に設定するステップと、
設定された前記送電電力で前記受電装置への送電を開始するステップとを含む、送電装置の制御方法。
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