JP2020127353A - 電気自動車のためのワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
電気自動車のためのワイヤレス電力伝送システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020127353A JP2020127353A JP2020007224A JP2020007224A JP2020127353A JP 2020127353 A JP2020127353 A JP 2020127353A JP 2020007224 A JP2020007224 A JP 2020007224A JP 2020007224 A JP2020007224 A JP 2020007224A JP 2020127353 A JP2020127353 A JP 2020127353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- wpt
- link
- wpt system
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/12—Inductive energy transfer
- B60L53/122—Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
- H04B5/266—One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/30—AC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】電気自動車(EV)のための既に存在しているコンダクティブオンボードバッテリ充電器(OBC)と統合され得るワイヤレス電力伝送(WPT)システムを提供する。【解決手段】WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)送電器コイル407における実効電流Ip_rmsに比例する自動車アセンブリ(VA)受電器コイル408における電圧VVAを得るための並列−直列補償回路網を備える補償戦略段406、409、連続的電圧Vdc_VAを得るためのVA内の整流器410、電圧制御ループ及び電流制御ループを持つ制御戦略段445を備える。制御戦略段は、制御コマンドを供給することでVA中の電圧を調整することによって、連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節する。EVのコンダクティブ充電器のDCリンクは、EVのインダクティブ充電プロセスの間に、調節された連続的電圧Vdc_VAで調整される。【選択図】図4
Description
本発明は、電気自動車(EV)のためのワイヤレス電力伝送システムに関する。
磁気共鳴を用いる磁気ワイヤレス電力伝送(WPT)は、鬱陶しい電線から人間を解放するかもしれない技術である。実際、WPTは、誘導電力伝送という語と共に少なくとも30年も開発されてきている同じ基本理論を採用する。WPT技術は、近年、急速に開発されてきている。キロワットの電力レベルにおいて、伝送距離は、数ミリメートルから数百ミリメートルまで伸び、グリッドから負荷への効率が90%を超える。この進歩により、WPTは、電気自動車(EV)の充電応用例にとって、静的及び動的充電シナリオの両方において非常に魅力的になっている。EVにおいてWPTを導入することによって、充電時間、範囲、及びコストの障害は、容易に緩和され、電池技術は、EV市場において関係がない。
従来は、電力変換において、ACが低電圧DCに変換されるとき、又はACがある周波数から違う周波数に変換されるとき、ACは、ふつう整流され平滑化されて、固定した周波数における固定した電圧を得る。いったんこれが達成されると、電力は、インバータに回されて、可変電圧及び可変周波数を持つ最終的な出力を得る。インバータに供給されるDC電圧は、DCリンクと呼ばれる。この名称が含意するように、2つのソースは、フィルタキャパシタで互いに結合される。
電気自動車(EV)応用例においては、DCリンクキャパシタは、ロードバランシングエネルギー貯蔵装置として用いられる。DCリンクキャパシタは、DCバッテリとAC、すなわち電圧インバータの負荷側との間に配置され得る。このキャパシタは、バッテリに、及びDC−DCバッテリ充電器に並列に配置され、インバータの両端に均質な電圧を維持する。DCリンクキャパシタは、瞬間的な電圧スパイク、サージ及びEMIからインバータ回路網を保護することを助ける。
EV(120)についての既知のWPTシステム(100)は、図1に示され、ここでインダクティブ充電のための基本機能ブロックは、グラウンドアセンブリ(GA)(101)及び自動車アセンブリ(VA)(102)の間で共有される。
WPTシステム(100)のGA(101)は、単相又は3相電力源を調整されたDC電力源に変換する、力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(104)を備える。WPTシステム(100)のGA(101)は、ほぼ一定の周波数及びデューティ比で方形波を生成するDC−高周波(HF)ACコンバータ(105)も備える。GA(101)は、DC−HF ACコンバータ(105)によって伝達される無効電力の量を低減するために、送電コイルインダクタンスを補償する受動回路網である主補償回路(106)を備える。
WPTシステム(100)は、グラウンド側GA(101)において送電GAコイル(107)を、及び自動車側VA(102)に位置する受電VAコイル(108)を備えるインダクティブ充電コイルアセンブリ(112)を備える。
VA(102)は、電気的共鳴において伝送された電力を最大化するために、受電コイルインダクタンスを補償する受動回路網である副補償回路(109)を備える。VA(102)は、AC/DC整流器(110)及び/又はDC/DCバッテリ充電器(205)(図2に示される)(バッテリ充電アルゴリズム/充電手法を含んでもよく、含まなくてもよい)及び高電圧バッテリ(111)を備える。
高電圧バッテリ(111)の充電は、WPTシステム(100)のGA(101)及びVA(102)の両方アセンブリによって潜在的に取り扱われ得て、その設計は、最適なWPTアーキテクチャを決定し得る。
典型的には、WPTシステムのVAインダクティブ充電は、EV中の潜在的な既存のインダクティブ充電器を考慮せずに設計される。したがってWPT中の充電モジュールは、コスト、容積及び重量の点で最適化されないが、これはVA(102)中の充電モジュールの基本機能のうちのいくつかは、EV(120)のコンダクティブ及びインダクティブ段においておそらくは重複される。
例えば、VAのインダクティブ充電器の既存システムの要素、例えば、電流ダブラー整流器、インターリーブド副制御及び/又は出力フィルタ段は、VAのコンダクティブ充電器と共有されなくてもよい。これらシステムにおいて、コンダクティブオンボード充電器(OBC)は、EV(120)のコンダクティブ充電段を示す図2に示される前述の段の機能と重複するバッテリと並列に接続される。
図2は、EV(120)におけるコンダクティブ充電段OBC(200)と組み合わせられたWPTシステム(100)を再び示す。WPTシステム(100)は、3相電力源(103)を調整されたDC電力源に変換する力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(104)、方形波電圧を生成するHF ACコンバータ(105)、送電コイルインダクタンスを補償する主補償回路(106)、及び送電コイル(107)を持つGA(101)を備える。
WPTシステム(100)のVA(102)は、インダクティブ充電コイルアセンブリ(112)の自動車側に位置する受電VAコイル(108)、受電コイルインダクタンスを補償する副補償回路(109)、AC/DC整流器(110)、DCリンクキャパシタ(204)、及びDC/DCバッテリ充電器(205)を備える。
図2は、DV(120)のコンダクティブ充電のためのOBC(200)を示す。VA(102)のOBC(200)は、3相電力源(103)のための3相PFC段(201)、DCリンクキャパシタ(202)を備えるDCリンク、及び絶縁されたDC/DCバッテリ充電器(203)を備える。
よって、図2から、DC/DCバッテリ充電器(205)及び(203)と共に、インダクティブVA(102)及びOBC(200)のDCリンクキャパシタ(204)及び(202)は、重複している。
したがって、インダクティブ及びコンダクティブ充電を用いるが、少なくとも前述の重複を避けることによって、EVの自動車アセンブリの容積、重量及びコストを低減するバッテリ充電システムが望まれる。
本発明は、電気自動車のための既に存在しているコンダクティブオンボードバッテリ充電器(OBC)と統合され得るワイヤレス電力伝送(WPT)システムを扱う。本発明は、コンダクティブオンボード充電器モジュールを、WPTシステムと共有することによって、自動車アセンブリの体積、重量、及びコストを低減する可能性を有する。
本発明は、関連する電力コンバータトポロジを含むWPTアーキテクチャを提案しており、この提案には、WPTシステムを、EV内の既存のコンダクティブ充電システムの充電モジュールと統合することで、EV体積、重量及びコストを最適化する補償及び制御戦略が含まれる。
第1局面において、本発明による電気自動車(EV)のためのワイヤレス電力伝送(WPT)システムの一例が提案される。前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備える。前記GAは、GA送電器コイルを備え、前記VAは、前記GA送電器コイルに磁気的に結合されたVA受電器コイルを備える。このWPTシステムは、図3及び4に対応し得る。
前記WPTシステムは、補償戦略段を備える。この補償戦略段は、前記GA送電器コイルにおける実効電流Ip_rmsに比例する前記VA受電器コイルにおける電圧VVAを得るための並列−直列補償回路網を備える。並列−直列補償回路網は、図5に示される。
VA受電器コイルの電圧VVAは、EVのVA内に含まれる整流器で、連続的電圧に変換され得る。よって、電圧源VVAの連続的電圧Vdc_VAは、WPTシステムのVA受電器コイルにおいて得られる。
WPTシステムは、参照DCリンク電圧に到達するために、連続的電圧Vdc_VAを調節するための制御戦略段を備える。このアクションのために、制御戦略段は、2つのネスティングがなされた制御ループを備える。すなわち、入力として連続的電圧Vdc_VA及び参照DCリンク電圧を受け取る電圧制御ループ、及び入力として電流Ip_rms及び電圧制御ループの出力を受け取る電流制御ループである。参照DCリンク電圧は、EVのコンダクティブ充電器のDCリンクにおいて要求される電圧である。
よってEVのコンダクティブ充電器のDCリンクは、EVのインダクティブ充電プロセスの間に調節されたVdc_VAで調整され得る。したがって、提案されている補償及び制御戦略を用いると、提案されているWPTシステムは、EVのインダクティブ充電プロセスの間にもコンダクティブ充電のバッテリ充電モジュール/DCリンクを利用でき、よって自動車アセンブリ中の重複が回避され得る。
WPTシステムのGAは、DC源を方形波電圧源に変換するDC−ACコンバータを備え得る。DC−ACコンバータのデューティ比は、調節されたVdc_VAを得るために制御戦略段から受け取られた制御コマンドに依存して変化し得る。
追加として、WPTシステムは、IMN変圧器を飽和させ得るDC電流を阻止するキャパシタCcを備えるDC阻止及びインピーダンスマッチング回路網(IMN)を備える。インダクタLcは、DC−ACコンバータからの方形波電圧源を電流源に変換し得る。IMN変圧器は、インピーダンス及び電圧レベルを、WPT内のGAコイル及びVAコイルによって要求される値に適応させ得る。
第2局面において、電気自動車(EV)のためのワイヤレス電力伝送(WPT)システムの他の例が提案される。前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備える。前記GAは、GA送電器コイルを備える。前記VAは、前記GA送電器コイルに磁気的に結合されたVA受電器コイルを備える。
前記WPTシステムは、前記GA送電器コイルにおける実効電流Ip_rmsに比例する前記VA受電器コイルにおける電圧VVAを得るための並列−直列補償回路網を備える補償戦略段も備える。
前記WPTシステムは、連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節する制御戦略段も備える。第1WPTのように、参照DCリンク電圧は、EVのコンダクティブ充電器のDCリンクにおける要求される電圧である。
制御戦略段は、2つのネスティングがなされた制御ループを備える。すなわち、入力として連続的電圧Vdc_VA及び参照DCリンク電圧を受け取る電圧制御ループ、及び入力として電流Ip_rms及び電圧制御ループの出力を受け取る電流制御ループである。
前記EVのコンダクティブ充電器の力率補正(PFC)段には、前記EVのインダクティブ充電プロセスの間に前記電圧VVAが供給されて、連続的電圧Vdc_VAを得る。よって、連続的電圧Vdc_VAは、EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを調整するために用いられ得る。したがって、提案されているWPTシステムの第2例は、インダクティブ充電プロセスの間にコンダクティブ充電器のバッテリ充電モジュール/DCリンクを利用する。さらにこのWPTシステムは、整流器としてコンダクティブ充電器のPFCも利用することで連続的電圧Vdc_VAを得る。よって従来のWPTのDC充電段は、提案されているWPTシステムではもはや必要ではない。本発明による第2局面のWPTは、図7に示される実施形態に対応し得る。
第1局面と同様に、WPTシステムは、制御戦略段の制御コマンドで調整されて、調節されたVdc_VAを得るDC−ACコンバータ、及びDC阻止及びインピーダンスマッチング回路網(IMN)を備える。
本発明による第3局面において、DCリンク及び提案されているWPTシステムを有するコンダクティブ充電段を備える電気自動車が提案される。
第4局面において、電気自動車(EV)を本発明によるワイヤレス電力伝送(WPT)システムで充電する方法が提案されている。前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備える。前記方法は、前記WPTシステムのGA送電器コイルに実効電流Ip_rmsを印加するステップ、前記実効電流Ip_rmsに比例した前記WPTシステムのVA受電器コイルにおける電圧VVAを得る第2ステップ、前記WPTシステムの前記VAにおける連続的電圧Vdc_VAを得る第3ステップ、前記連続的電圧Vdc_VAを調節して、参照DCリンク電圧値に到達するようにする第4ステップ、前記EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを、前記調節された前記連続的電圧で調整する第5ステップを含む。この方法は、本開示で記載された第1WPTシステムによるWPTによって実行され得る。
第5局面において、電気自動車(EV)をワイヤレス電力伝送(WPT)システムで充電する方法が提案される。前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備える。前記方法は、前記WPTシステムのGA送電器コイルに実効電流Ip_rmsを印加する第1ステップ、前記実効電流Ip_rmsに比例した前記WPTシステムのVA受電器コイルにおける電圧VVAを得る第2ステップ、参照DCリンク電圧に到達するようにVdc_VAを調節する第3ステップ、前記EVのコンダクティブ充電器の力率補正(PFC)段に前記電圧VVAを供給して、連続的な調節された電圧Vdc_VAを得る第4ステップ、及び前記EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを、前記連続的な調節された電圧Vdc_VAで調整する第5ステップを含む。この方法は、本開示で記載される第2WPTによって実行され得る。
上記説明のより良い理解のために、及び例を提供する目的のためだけに、実際の実施形態を概略的に図示する、いくつかの非限定的な図面が含まれる。
EVのための従来のWPTシステムを示す。
EVのコンダクティブ充電器と組み合わされた従来のWPTシステムを示す。
本発明によるWPT及びコンダクティブ充電器の第1例を示す。
本発明によるWPTの第1例を示す。
並列−直列補償回路網の一例を示す。
結合されたコイルの振る舞いを示す。
本発明によるWPTの第2例を示す。
図3は、EVのためのDCリンクキャパシタ(202)を持つOBC(200)を備えるコンダクティブ充電段と組み合わされた本発明によるWPTシステム(300)の第1例を示す。WPTシステム(300)は、EVのインダクティブ充電のためのGA(301)及びVA(302)を備える。さらにこのEVは、図2に示されるもののようなコンダクティブ充電のためのOBC(200)を備える。
WPTシステム(300)は、GA(301)中の送電コイル(307)及びVA(302)中の受電コイル(308)を備えるインダクティブ充電コイルアセンブリ(312)を備える。
WPTシステム(300)のGA(301)は、3相電力源(303)を、調整されたDC電力源に変換する力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(304)を備える。WPTシステム(300)のGA(301)は、ほぼ一定の周波数及びデューティ比を持つ方形波電圧を生成するACコンバータ(305)を備える。
WPTシステム(300)は、GA(301)のための主補償回路(306)及びVA(302)のための副補償回路(309)を有する補償回路をさらに備える。この補償回路は、本発明に従って提案されている補償戦略を達成するために用いられる並列−直列補償回路網である。この提案された補償戦略によれば、VA(302)中のEVのインダクティブ充電が、OBC(200)中のDCリンクキャパシタ(202)のDCリンク電圧を調整することによって、コンダクティブバッテリ充電器を利用することが可能になる。よって、補償回路(309)は、受電コイル(308)が電圧源として振る舞うことを可能にする。よってVA受電器コイル(308)中には、GA送電コイル(307)中の実効電流Ip_rmsに比例する振幅を有する電圧VVAが生成される。好ましい並列−直列補償回路網は、図5に示される。
WPTシステム(300)のVA(302)は、コイルアセンブリ(312)の受電コイル(308)が電圧源として振る舞うようにさせる並列−直列補償回路網の一部として副補償回路(309)を備える。WPTシステム(300)のVA(302)は、前に図2において示されたDCリンクキャパシタ及びDC/DCバッテリ充電器を欠いている。HF整流器(310)の出力は、DCリンクキャパシタ(202)において負荷がかけられ得る。よって、OBC(200)のDCリンクキャパシタ(202)及びDC/DCバッテリ充電器(203)は、WPTシステム(300)のコンダクティブ段OBC(200)及びVA(302)の間で共有され得る。したがって、提案されたWPTシステム(300)は、EV(120)中の充電モジュール/DCリンクの重複を避ける。
図4は、本発明に従ったWPT(400)のより詳細な例のGA(401)及びVA(402)ワイヤレス充電段を示す。図4は、EVの従来のコンダクティブ充電器におけるDCリンク/バッテリ充電器を調整するために所望の電圧を得るのに用いられる制御戦略段(445)も示す。
GA(401)は、図3におけるACコンバータ(305)に対応し、DC源Vdc_GAを方形波電圧源に変換するDC−ACコンバータ(404)を備え、この方形波電圧源の主要な周波数は、適用される技術規格、例えばSAE規格(例えば81.38kHzから90kHz)に依存し、そのデューティ比は、制御戦略段(445)からの調整回路入力コマンドに依存して変化し得る。DC−ACコンバータ(404)は、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)又はゼロ電流スイッチング(ZCS)手法によって、スイッチング損失を最小化するように設計され得る。
GA(401)は、IMN変圧器を飽和させるかもしれないDC電流を阻止するためのキャパシタCc(405a)を含むDC阻止及びインピーダンスマッチング回路網(IMN)段(405)を備える。インダクタLc(405b)は、方形波電圧源を電流源に変換し、IMN変圧器は、インピーダンス及び電圧レベルをWPTコイル(407),(408)によって要求される値に適応化させる。
GA(401)は、GAコイルLp(407)及び主補償回路網(406)を備える。VA(402)は、VAコイルLs(408)及び副補償回路網(409)を備える。補償回路網(406),(409)は、並列−直列補償回路である。前述したように、並列−直列補償回路は、GAコイルLp(407)を通って流れる実効電流Ip_rmsに依存する振幅を持つVAコイルLs(408)における電圧源VVAを生成することを優位性をもって可能にする。DC/DCバッテリ充電器(403)におけるコンダクティブ充電のDCリンク電圧は、オンボードDC−DCバッテリ充電器の適切な動作を確実にするために、ある境界内に調整されるので、並列−直列補償回路は、GA(401)中のGAコイル電流Ip_rmsを制御することによって、DCリンク電圧を調整することを可能にする。
よって、GAコイルLp(407)は、エネルギーをGA(401)からVA(402)に移送する。補償回路網(406)は、無効電力が局所的に供給されることを可能にする(すなわちDC−ACコンバータ(404)は有効電力だけを供給する)。VAコイルLs(408)は、磁気的にGAコイルLp(407)と結合され、最大化されるGAコイルLp(407)から無線で伝送されたエネルギーを受け取る。
VA(402)は、HF整流器(410)を備える。HF整流器(410)は、VAコイルにかかる高周波数信号をDCに変換する。図4は、EVのコンダクティブ充電のDCリンクキャパシタCdc(420)も示す。WPT(400)は、EVのコンダクティブ充電器におけるDCリンク/バッテリ充電器を調整する所望の連続電圧を得るために用いられる提案されている制御戦略段(445)のブロック図も示す。
図4に示されるように、制御戦略段(445)は、電圧源Vdc_VA及びGAコイル電流Ip_rmsの調整に基づく2つのネストが付けられた制御ループからなる。この特定の実現例について、制御戦略段は、電圧及び電流制御のための2つのPI調整器(450),(455)を備える。
Vda_VA*は、参照DCリンク電圧、すなわちDCリンク中で要求されるDCリンク電圧を表す。Vdc_VAは、実際のDCリンク電圧、すなわちリアルタイムで測定された電圧である。Vdc_VAは、整流後のVAコイルLs(408)における電圧VVAのDC値である。さらに、WPT(400)は、VA(402)及びGA(401)の間のワイヤレス通信手段を備える。よって参照DCリンク電圧Vda_VA*及び実際のDCリンク電圧Vdc_VAは、例えばWIFIのようなオンライン通信及び/又はブルートゥース、NFC等のようなオフライン通信を用いることによって、VA(402)からGA(401)に無線で送られ得る。ある時間のあと(ふつうは、この応用例については秒又はミリ秒の範囲内)、PI調整器(450),(455)は、実際のDCリンク電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧Vda_VA*に等しくし得る。したがって、Vdc_VA及びVda_VA*の差分は、定常状態では0であり、EVのコンダクティブ充電器のDCリンクは、EVのインダクティブ充電プロセスの間、調整されたVdc_VAで調整され得る。よって、制御戦略段(445)は、DC−ACコンバータ(404)に対して、Vda_VA*に等しいVdc_VAを得るようIp_rmsを調整するよう命令し得る。
図5は、本発明に従う提案されているWPTにおいて用いられ得る並列−直列補償回路(500)を示す。VA(302)中のVAコイルモデルは、寄生抵抗R2及びインダクタL2を含む。もしキャパシタC2がインダクタL2と直列に配置され(補償回路網)及びその値が適切に選ばれるなら、L2及びキャパシタC2の直列接続のインピーダンスは、動作周波数においてゼロであり、ここでワイヤレス伝送は、固定周波数f=85kHzにおいて行われる。興味深いことに、この電圧の振幅は、一定である信号周波数、GAコイルL1に対するEV車の与えられた位置についてやはり一定である結合項M、及びGA電流Ip_rmsに依存する。したがって、これは、GAコイル電流Ip_rms及びVAコイル電圧VVAの間の電気的関係である。したがって、インダクタL2は、直列キャパシタC2と打ち消し合うので、この電圧VVAは、HF整流器(410)の端子間に直接に加えられ得る。
図6は、結合されたコイルの電気的振る舞いを説明する。この図において、コイルインダクタンスに直列である電圧源が示され、これは、結合されたコイルの振る舞いをより正確にモデル化する(寄生抵抗はこの図では無視されている)。VAコイルの補償によって、Lsがモデルから消され、よって電圧源だけが残り、これは周波数、結合項M、及び主コイル電流Ipに比例する。
図7は、本発明に従うWPT(700)の代替の例を示す。
同様に、WPT(700)のGA(701)は、3相電力源(103)を調整されたDC電力源に変換する力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(704)を備える。WPT(700)のGA(701)は、ほぼ一定の周波数及びデューティ比を持つ方形波電圧を生成するACコンバータ(705)を備える。
WPT(700)は、GA(701)内の送電コイル(707)及びVA(713)内の受電コイル(708)を備えるインダクティブ充電コイルアセンブリ(712)を備える。
GA(701)内のインダクティブ充電コイルアセンブリ(712)は、GAコイル(707)及び主補償回路網(706)を備える。VA(702)は、VAコイル(708)及び副補償回路網(709)を備える。補償回路網(706),(709)も並列−直列補償回路である。前述のように、並列−直列補償回路は、電圧源の振幅がGAコイル(707)を通って流れる実効電流に依存する振幅を持つ、VAコイル(708)における電圧源を生成することを優位性をもって可能にする。
図7は、EVのコンダクティブ充電のためのコンダクティブ充電段OBC(200)も示す。VA(702)のOBC(200)は、3相電力源(103)のための3相PFC段(201)、DCリンクキャパシタ(202)を備えるDCリンク、及び絶縁されたDC/DCバッテリ充電器(203)を備える。
代替の解決策が図7に示され、VA補償回路網(709)の出力は、コンダクティブ充電OBC(200)内のコンダクティブ充電器3相PFC段(201)の入力に接続される。3相PFC段(201)は、MOSFET(酸化金属半導体電界効果トランジスタ)(それらのそれぞれは、並列の寄生ボディダイオードを含む)に基づく3つのハーフブリッジから構成され得るので、3相PFC段(201)は、EVのインダクティブ充電プロセスの間に、EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを調整するのに用いられ得る調整された連続的な電圧Vdc_VAを得るための簡単な整流器として用いられ得て、よって、DCリンクと共に、元の解決策において示された専用の整流器を提供することができる。
本発明の具体的な実施形態について参照がなされているが、当業者には、ここで記載されたWPTアーキテクチャは、多くの変更及び改変がなされ得て、記載されている全ての詳細は、添付の請求項によって規定される保護の範囲から逸脱することなく、他の技術的な等価物と置換され得ることが明らかである。
Claims (14)
- 電気自動車(EV)のためのワイヤレス電力伝送(WPT)システム(400)であって、前記WPTシステム(400)は、グラウンドアセンブリ(GA)(401)及び自動車アセンブリ(VA)(402)を備え、前記GA(401)は、GA送電器コイル(407)を備え、前記VA(402)は、前記GA送電器コイル(407)に磁気的に結合されたVA受電器コイル(408)を備え、前記WPTシステム(400)は、
前記GA送電器コイル(407)における実効電流Ip_rmsに比例する前記VA受電器コイル(408)における電圧VVAを得るための並列−直列補償回路網を備える補償戦略段(406)(409)、
連続的電圧Vdc_VAを得るための前記VA(402)内の整流器(410)、及び
電圧制御ループ(450)及び電流制御ループ(455)を持つ制御戦略段(445)
を備え、
前記制御戦略段(445)は、制御コマンドを供給することで前記VA(402)中の電圧を調整することによって、連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節し、
前記EVのコンダクティブ充電器のDCリンクは、前記EVのインダクティブ充電プロセスの間に、前記調節された連続的電圧Vdc_VAで調整され、
前記整流器(410)は、前記EVの前記コンダクティブ充電器の前記DCリンクに接続されている
EVのためのWPTシステム(400)。 - 前記GA(401)は、前記制御戦略段(445)の前記制御コマンドで調整されるDC−ACコンバータ(404)を備える
請求項1に記載のEVのためのWPTシステム(400)。 - 前記GA(401)は、力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(304)を備える
請求項1又は2に記載のEVのためのWPTシステム(400)。 - 前記GA(401)は、DC阻止及びインピーダンスマッチング回路網(IMN)を備える
請求項1−3のいずれか1項に記載のEVのためのWPTシステム(400)。 - 前記GA(401)及び前記VA(402)は、前記VA(402)及び前記GA(401)から前記連続的電圧Vdc_VA及び前記参照DCリンク電圧を少なくとも送信する無線通信手段を備える
請求項1−4のいずれか1項に記載のEVのためのWPTシステム(400)。 - 電気自動車(EV)のためのワイヤレス電力伝送(WPT)システム(700)であって、前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)(701)及び自動車アセンブリ(VA)(702)を備え、前記GA(701)は、GA送電器コイル(707)を備え、前記VA(702)は、前記GA送電器コイル(707)に磁気的に結合されたVA受電器コイル(708)を備え、前記WPTシステム(700)は、
前記GA送電器コイル(707)における実効電流Ip_rmsに比例する前記VA受電器コイル(708)における電圧VVAを得るための並列−直列補償回路網を備える補償戦略段(706)(709)、及び
電圧制御ループ(450)及び電流制御ループ(455)を持つ制御戦略段(445)
を備え、
前記制御戦略段(445)は、制御コマンドを供給することで前記VA(702)中の電圧を調整することによって、連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節し、
前記EVのコンダクティブ充電器の力率補正(PFC)段には、前記EVのインダクティブ充電プロセスの間に前記電圧VVAが供給され、
前記連続的電圧Vdc_VAは、前記EVの前記コンダクティブ充電器のDCリンクにおいて測定された電圧である
EVのためのWPTシステム(700)。 - 前記GA(701)は、前記制御戦略段(445)の制御コマンドで調整されるDC−ACコンバータ(705)を備える
請求項6に記載のEVのためのWPTシステム(700)。 - 前記GA(701)は、力率補正(PFC)を持つAC/DCコンバータ(704)を備える
請求項6又は7に記載のEVのためのWPTシステム(700)。 - 前記GA(701)は、DC阻止及びインピーダンスマッチング回路網(IMN)を備える
請求項6−8のいずれか1項に記載のEVのためのWPTシステム(700)。 - 前記GA(701)及び前記VA(702)は、前記VA(402)から前記GA(401)へ前記連続的電圧Vdc_VA及び前記参照DCリンク電圧を送信する無線通信手段を備える
請求項6−9のいずれか1項に記載のEVのためのWPTシステム(700)。 - DCリンクを有するコンダクティブ充電段(200)、及び
請求項1−10のいずれか1項に記載の前記WPTシステム(400,700)
を備え、
前記WPTシステム(400,700)は、前記コンダクティブ充電段(200)の前記DCリンクを調整する
電気自動車。 - 電気自動車(EV)をワイヤレス電力伝送(WPT)システム(400)で充電する方法であって、前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備え、前記方法は、
前記WPTシステムのGA送電器コイルに実効電流Ip_rmsを印加すること、
前記実効電流Ip_rmsに比例した前記WPTシステムのVA受電器コイルにおける電圧VVAを得ること、
前記WPTシステムの前記VAにおける連続的電圧Vdc_VAを得ること、
前記連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節すること、
前記EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを、前記調節された前記連続的電圧Vdc_VAで調整すること
を含む方法。 - 電気自動車(EV)をワイヤレス電力伝送(WPT)システム(700)で充電する方法であって、前記WPTシステムは、グラウンドアセンブリ(GA)及び自動車アセンブリ(VA)を備え、前記方法は、
前記WPTシステムのGA送電器コイルに実効電流Ip_rmsを印加すること、
前記実効電流Ip_rmsに比例した前記WPTシステムのVA受電器コイルにおける電圧VVAを得ること、
前記EVのコンダクティブ充電器の力率補正(PFC)段に前記電圧VVAを供給すること、
調節された連続的電圧Vdc_VAを得ること、
前記連続的電圧Vdc_VAを参照DCリンク電圧に基づいて調節すること、
前記EVのコンダクティブ充電器のDCリンクを、前記調節された前記連続的電圧Vdc_VAで調整すること
を含み、
前記連続的電圧Vdc_VAは、前記EVの前記コンダクティブ充電器の前記DCリンクにおいて測定された電圧であり、
整流器(410)が、前記EVの前記コンダクティブ充電器の前記DCリンクに接続されている
方法。 - 前記連続的電圧Vdc_VA及び前記参照DCリンク電圧を、前記WPTシステム(400,700)の前記VAから前記GAに送信すること
をさらに含む、請求項12又は13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19382083.4A EP3694079B1 (en) | 2019-02-05 | 2019-02-05 | Wireless power transfer systems for electric vehicles |
EP19382083.4 | 2019-02-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020127353A true JP2020127353A (ja) | 2020-08-20 |
Family
ID=65529612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020007224A Pending JP2020127353A (ja) | 2019-02-05 | 2020-01-21 | 電気自動車のためのワイヤレス電力伝送システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200247250A1 (ja) |
EP (1) | EP3694079B1 (ja) |
JP (1) | JP2020127353A (ja) |
CN (1) | CN111516515A (ja) |
ES (1) | ES2934079T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024023657A1 (en) | 2022-07-28 | 2024-02-01 | Bluhub Srl | System for the simultaneous wireless charging of light electric vehicles |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11878600B2 (en) * | 2021-03-31 | 2024-01-23 | Lear Corporation | Vehicle on-board charger with variable DC-link voltage |
US11949330B2 (en) * | 2021-10-19 | 2024-04-02 | Volvo Car Corporation | Integrated power conversion topology for electric vehicles |
CN114221535B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-12-19 | 阳光电源股份有限公司 | 一种车载充电器、dcdc变换器及控制方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9381821B2 (en) * | 2013-05-15 | 2016-07-05 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, and apparatus related to electric vehicle wired and wireless charging |
EP2928038A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-07 | ABB Technology AG | Inductive power transfer system and method for operating an inductive power transfer system |
DE112015001844T5 (de) * | 2014-04-16 | 2017-01-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge |
KR20170110866A (ko) * | 2016-03-24 | 2017-10-12 | 현대자동차주식회사 | 무선 전력 전송 일차 코일 회로 및 이를 이용하는 그라운드 어셈블리와 그 제조 방법 |
KR102526872B1 (ko) * | 2016-11-01 | 2023-04-27 | 현대자동차주식회사 | 계자 권선을 이용하는 무선 전력 전송 방법과 이를 이용하는 차량 어셈블리 및 전기차 |
US10340724B2 (en) * | 2017-04-04 | 2019-07-02 | Gm Gloval Technology Operations Llc | Inductive and conductive onboard charging systems |
US10427532B2 (en) * | 2017-04-05 | 2019-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | On-board and wireless vehicle charging systems with shared components |
-
2019
- 2019-02-05 EP EP19382083.4A patent/EP3694079B1/en active Active
- 2019-02-05 ES ES19382083T patent/ES2934079T3/es active Active
-
2020
- 2020-01-21 JP JP2020007224A patent/JP2020127353A/ja active Pending
- 2020-02-04 CN CN202010079820.XA patent/CN111516515A/zh active Pending
- 2020-02-04 US US16/782,056 patent/US20200247250A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024023657A1 (en) | 2022-07-28 | 2024-02-01 | Bluhub Srl | System for the simultaneous wireless charging of light electric vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111516515A (zh) | 2020-08-11 |
EP3694079A1 (en) | 2020-08-12 |
EP3694079B1 (en) | 2022-11-30 |
ES2934079T3 (es) | 2023-02-16 |
US20200247250A1 (en) | 2020-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102226793B1 (ko) | 전기 또는 하이브리드 차량의 온보드 충전 디바이스 제어 방법 | |
Chen et al. | Hybrid and reconfigurable IPT systems with high-misalignment tolerance for constant-current and constant-voltage battery charging | |
JP2020127353A (ja) | 電気自動車のためのワイヤレス電力伝送システム | |
Onar et al. | A high-power wireless charging system development and integration for a Toyota RAV4 electric vehicle | |
CN107104515B (zh) | Ss-l无线电力传输补偿电路 | |
CN112366777B (zh) | 一种基于变次级结构的恒流恒压感应式无线充电系统 | |
CN111740504B (zh) | 一种无线充电控制方法及无线充电系统 | |
Chen et al. | Research on bidirectional contactless resonant converter for energy charging between EVs | |
Wang et al. | Widening the operating range of a wireless charging system using tapped transmitter winding and bifrequency pulse train control | |
CN211266555U (zh) | 无线充电系统 | |
Prasad et al. | A novel dual-lcc hybrid compensation network for high-efficiency cc-cv wireless charging of an ev battery considering weak communication | |
KR20190056153A (ko) | 무 역률보상회로 방식의 충전 시스템 | |
Zhao et al. | Performance optimization of LC bi-directional inductive power transfer system | |
CN112260416B (zh) | 一种基于变初级参数的恒流恒压感应式无线充电系统 | |
JP2019180203A (ja) | ワイヤレス送電装置、及びワイヤレス電力伝送システム | |
CN211377679U (zh) | 无线充电系统 | |
Ameri et al. | A novel algorithm for tracking maximum inductive transferred power point | |
Somsak et al. | Constant current-voltage with maximum efficiency inductive wireless EV charging control using dual-sides DC converters | |
Myneni et al. | Three-phase voltage controlled active bridge rectifier based resonant wireless power transfer for EV charging applications | |
Xiong et al. | A Hybrid Topology IPT System with Partial Power Processing for CC-CV Charging | |
JP2022543904A (ja) | ビークル-グリッド-ホーム電力インターフェース | |
Kavimandan et al. | Dual independent control for inductive wireless power transfer | |
Ota et al. | Maximum efficiency control scheme and design method for resonant circuit of Bi-directional inductive power transfer system | |
Gonzalez-Hernando et al. | Z3 class 50 kW Bidirectional IPT charger for EV | |
CN110932374A (zh) | 无线充电系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200122 |