JP2020174453A - Non-contact power supply system - Google Patents

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Abstract

To provide a technique for enhancing power transmission efficiency from a power transmission side to a power reception side without performing communication between the power transmission side and the power reception side in a non-contact power supply system.SOLUTION: Non-contact power supply systems 300, 300b, 300c comprise: AC conversion circuits 122 which convert DC power to be input from a power source 130 into AC power to be output; power transmission apparatuses 100, 100b, 100c having power transmission coils 112 which transmit the AC power to be output from the AC conversion circuits; and power reception apparatuses 205 having power reception coils 212 which receive the AC power by non-contact from the power transmission coils. The power transmission apparatuses may comprise power transmission controllers 150, 150c which acquire current values flowing in the power transmission apparatuses, calculate voltage values at which transmission efficiency of the AC power from the power transmission coils to the power reception coils become higher by using the acquired current values, and control the AC conversion circuits to output the AC power at the calculated voltage values.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、非接触給電システムに関する。 The present disclosure relates to a contactless power supply system.

非接触給電システムにおいて、受電側で検出した電流値を送電側に送信し、受信した電流値から共振回路への入力電圧を送電側で調節することによって送電側と受電側との電力伝送効率を高める技術が知られている(例えば、特許文献1)。 In a non-contact power supply system, the power transmission efficiency between the power transmission side and the power reception side is improved by transmitting the current value detected on the power reception side to the power transmission side and adjusting the input voltage to the resonant circuit from the received current value on the power transmission side. Techniques for enhancing are known (for example, Patent Document 1).

特開2014−155328号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-155328

従来の技術では、受電側の情報を送電側へ送信するため、例えば、送電側と受電側との通信状態の低下や送電側と受電側との通信ラグによって、電力伝送効率が低下するといった問題がある。このような問題は、受電側が車両のような移動体である場合には、受電側の環境が時々刻々と変化しうるためより顕著となる。 In the conventional technology, since the information on the power receiving side is transmitted to the power transmission side, for example, there is a problem that the power transmission efficiency is lowered due to the deterioration of the communication state between the power transmission side and the power reception side or the communication lag between the power transmission side and the power reception side. There is. Such a problem becomes more remarkable when the power receiving side is a moving body such as a vehicle because the environment on the power receiving side can change from moment to moment.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in the following forms.

(1)本開示の一形態によれば、非接触給電システム(300,300b,300c)が提供される。この非接触給電システムは、電源(130)から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する交流変換回路(122)と、前記交流変換回路から出力される交流電力を送電する送電コイル(112)とを有する送電機器(100,100b,100c)と、前記送電コイルから非接触で交流電力を受電する受電コイル(212)を有する受電機器(205)と、を備える。前記送電機器は、前記送電機器を流れる電流値を取得し、前記取得した電流値を用いて前記送電コイルから前記受電コイルへの交流電力の伝送効率が高くなる電圧値を算出し、前記算出した電圧値の交流電力を出力するように前記交流変換回路を制御する送電制御装置(150,150c)、を備えてよい。 (1) According to one embodiment of the present disclosure, a non-contact power feeding system (300, 300b, 300c) is provided. This non-contact power supply system includes an AC conversion circuit (122) that converts DC power input from a power source (130) into AC power and outputs it, and a power transmission coil (12) that transmits AC power output from the AC conversion circuit. It includes a power transmission device (100, 100b, 100c) having a power transmission device (112), and a power reception device (205) having a power reception coil (212) that receives AC power from the power transmission coil in a non-contact manner. The power transmission device acquires a current value flowing through the power transmission device, and uses the acquired current value to calculate a voltage value at which the transmission efficiency of AC power from the power transmission coil to the power reception coil is high, and the calculation is performed. A power transmission control device (150, 150c) that controls the AC conversion circuit so as to output AC power of a voltage value may be provided.

この形態の非接触給電システムによれば、送電機器の送電制御装置が、送電機器を流れる電流値を用いて、送電側と受電側との通信を行うことなく、交流変換回路に出力させる電圧値を算出することができる。送電制御装置は、伝送効率が高くなる電圧値を出力するように交流変換回路を制御するので、送電側と受電側との通信を行うことなく、送電側から受電側への電力伝送効率を高くすることができる。 According to this form of non-contact power supply system, the voltage value that the power transmission control device of the power transmission equipment outputs to the AC conversion circuit using the current value flowing through the power transmission equipment without communicating between the power transmission side and the power reception side. Can be calculated. Since the power transmission control device controls the AC conversion circuit so as to output a voltage value that increases the transmission efficiency, the power transmission efficiency from the power transmission side to the power reception side is high without communication between the power transmission side and the power reception side. can do.

非接触給電システムの全体構成を示すブロック図。A block diagram showing the overall configuration of a contactless power supply system. 非接触送電装置と非接触受電装置とを示すブロック図。A block diagram showing a non-contact power transmission device and a non-contact power receiving device. 図2の等価回路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the equivalent circuit of FIG. 第2実施形態での非接触送電装置を示すブロック図。The block diagram which shows the non-contact power transmission apparatus in 2nd Embodiment. 第3実施形態での非接触送電装置を示すブロック図。The block diagram which shows the non-contact power transmission apparatus in 3rd Embodiment.

A.第1実施形態:
図1に示すように、本実施形態の非接触給電システム300は、車両200の走行中に電力を供給することが可能なシステムである。車両200は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等の駆動モータを搭載する車両で構成される。非接触給電システム300は、道路RSに設置され送電機器として機能する非接触送電装置100と、道路RSを走行する車両200に搭載され受電機器として機能する非接触受電装置205とを含む。
A. First Embodiment:
As shown in FIG. 1, the non-contact power supply system 300 of the present embodiment is a system capable of supplying electric power while the vehicle 200 is traveling. The vehicle 200 is composed of a vehicle equipped with a drive motor such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example. The non-contact power feeding system 300 includes a non-contact power transmitting device 100 installed on the road RS and functioning as a power transmitting device, and a non-contact power receiving device 205 mounted on a vehicle 200 traveling on the road RS and functioning as a power receiving device.

非接触送電装置100は、複数の送電共振回路110と、複数の送電共振回路110に交流電圧を供給する複数の送電回路120と、複数の送電回路120に直流電圧を供給する電源回路130と、受電コイル位置検出部140と、送電制御装置150とを備えている。 The non-contact power transmission device 100 includes a plurality of power transmission resonance circuits 110, a plurality of power transmission circuits 120 that supply AC voltage to the plurality of power transmission resonance circuits 110, and a power supply circuit 130 that supplies DC voltage to the plurality of power transmission circuits 120. It includes a power receiving coil position detection unit 140 and a power transmission control device 150.

複数の送電共振回路110は、道路RSの延在方向である車両200の進行方向に沿って道路RSの内部に埋設されている。個々の送電共振回路110は、後述するように送電コイルおよび共振コンデンサを含む。送電共振回路110は、送電コイルおよび共振コンデンサの両方を道路RSの延在方向に沿って設置する必要はなく、複数の送電コイルを道路RSの延在方向に沿って設置していればよい。 The plurality of power transmission resonance circuits 110 are embedded inside the road RS along the traveling direction of the vehicle 200, which is the extending direction of the road RS. Each power transmission resonant circuit 110 includes a power transmission coil and a resonant capacitor as described below. In the power transmission resonance circuit 110, it is not necessary to install both the power transmission coil and the resonance capacitor along the extending direction of the road RS, and a plurality of power transmission coils may be installed along the extending direction of the road RS.

複数の送電回路120は、電源回路130から供給される直流電力を高周波の交流電力に変換して送電共振回路110の送電コイルに供給する回路である。送電回路120の具体的な構成例については後述する。電源回路130は、直流電力を送電回路120に供給する回路である。 The plurality of power transmission circuits 120 are circuits that convert DC power supplied from the power supply circuit 130 into high-frequency AC power and supply it to the power transmission coil of the power transmission resonance circuit 110. A specific configuration example of the power transmission circuit 120 will be described later. The power supply circuit 130 is a circuit that supplies DC power to the power transmission circuit 120.

受電コイル位置検出部140は、後述する受電共振回路210の車両200の底部に設置された受電コイルの位置を検出する。複数の送電回路120は、受電コイル位置検出部140で検出された受電共振回路210の受電コイルの位置に応じて、受電共振回路210に近い1つ以上の送電共振回路110を用いて送電を実行する。 The power receiving coil position detection unit 140 detects the position of the power receiving coil installed at the bottom of the vehicle 200 of the power receiving resonance circuit 210, which will be described later. The plurality of power transmission circuits 120 execute power transmission using one or more power transmission resonance circuits 110 close to the power reception resonance circuit 210 according to the position of the power reception coil of the power reception resonance circuit 210 detected by the power reception coil position detection unit 140. To do.

車両200は、非接触受電装置205と、メインバッテリ230と、モータジェネレータ240と、受電側インバータ回路250と、DC/DCコンバータ回路260と、補機バッテリ270と、補機280と、受電制御装置290とを備えている。非接触受電装置205は、受電共振回路210と受電回路220とを有している。 The vehicle 200 includes a non-contact power receiving device 205, a main battery 230, a motor generator 240, a power receiving side inverter circuit 250, a DC / DC converter circuit 260, an auxiliary battery 270, an auxiliary machine 280, and a power receiving control device. It is equipped with 290. The non-contact power receiving device 205 has a power receiving resonance circuit 210 and a power receiving circuit 220.

受電共振回路210は、後述する受電コイルおよび共振コンデンサを含んでおり、送電共振回路110との間の電磁誘導現象によって受電コイルに誘導された交流電力を受電する装置である。受電回路220は、受電共振回路210から出力される交流電力を直流電力に変換する回路である。受電回路220の具体的な構成例については後述する。受電回路220から出力される直流電力は、負荷としてのメインバッテリ230の充電に利用することができ、また、補機バッテリ270の充電や、モータジェネレータ240の駆動、及び、補機280の駆動にも利用可能である。 The power receiving resonance circuit 210 includes a power receiving coil and a resonance capacitor, which will be described later, and is a device that receives AC power induced in the power receiving coil by an electromagnetic induction phenomenon with the power transmission resonance circuit 110. The power receiving circuit 220 is a circuit that converts AC power output from the power receiving resonance circuit 210 into DC power. A specific configuration example of the power receiving circuit 220 will be described later. The DC power output from the power receiving circuit 220 can be used to charge the main battery 230 as a load, and also for charging the auxiliary battery 270, driving the motor generator 240, and driving the auxiliary machine 280. Is also available.

メインバッテリ230は、モータジェネレータ240を駆動するための直流電力を出力する2次電池である。モータジェネレータ240は、3相交流モータとして動作し、車両200の走行のための駆動力を発生する。モータジェネレータ240は、車両200の減速時にはジェネレータとして動作し、3相交流電力を発生する。受電側インバータ回路250は、モータジェネレータ240がモータとして動作するとき、メインバッテリ230の直流電力を3相交流電力に変換してモータジェネレータ240を駆動する。受電側インバータ回路250は、モータジェネレータ240がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータ240が出力する3相交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ230に供給する。 The main battery 230 is a secondary battery that outputs DC power for driving the motor generator 240. The motor generator 240 operates as a three-phase AC motor and generates a driving force for traveling the vehicle 200. The motor generator 240 operates as a generator when the vehicle 200 is decelerated, and generates three-phase AC power. When the motor generator 240 operates as a motor, the power receiving side inverter circuit 250 converts the DC power of the main battery 230 into three-phase AC power to drive the motor generator 240. When the motor generator 240 operates as a generator, the power receiving side inverter circuit 250 converts the three-phase AC power output by the motor generator 240 into DC power and supplies it to the main battery 230.

DC/DCコンバータ回路260は、メインバッテリ230の直流電圧を、より低い直流電圧に変換して補機バッテリ270及び補機280に供給する。補機バッテリ270は、補機280を駆動するための直流電力を出力する2次電池である。補機280は、空調装置や電動パワーステアリング装置等の周辺装置である。 The DC / DC converter circuit 260 converts the DC voltage of the main battery 230 into a lower DC voltage and supplies it to the auxiliary battery 270 and the auxiliary 280. The auxiliary battery 270 is a secondary battery that outputs DC power for driving the auxiliary battery 280. The auxiliary machine 280 is a peripheral device such as an air conditioner or an electric power steering device.

受電制御装置290は、CPUやメモリを備え、車両200内の各部を制御する。受電制御装置290は、走行中に非接触給電を受ける際には、受電回路220を制御して受電を実行する。 The power receiving control device 290 includes a CPU and a memory, and controls each part in the vehicle 200. The power receiving control device 290 controls the power receiving circuit 220 to receive power when receiving non-contact power supply during traveling.

非接触送電装置100の1つの送電回路120および送電共振回路110と、車両200の非接触受電装置205の受電共振回路210および受電回路220とは、図2に示す回路で構成されている。 One power transmission circuit 120 and power transmission resonance circuit 110 of the non-contact power transmission device 100, and the power reception resonance circuit 210 and power reception circuit 220 of the non-contact power reception device 205 of the vehicle 200 are composed of the circuits shown in FIG.

送電共振回路110は、本実施形態において、直列に接続された送電コイル112と共振コンデンサ116とを有している。受電共振回路210は、直列に接続された受電コイル212と共振コンデンサ216とを有している。本実施形態において、送電共振回路110および受電共振回路210には、一次直列二次直列コンデンサ方式(「SS方式」とも呼ばれる)による磁気共振方式が適用されている。 In the present embodiment, the power transmission resonance circuit 110 has a power transmission coil 112 and a resonance capacitor 116 connected in series. The power receiving resonance circuit 210 has a power receiving coil 212 and a resonance capacitor 216 connected in series. In the present embodiment, the magnetic resonance method by the primary series secondary series capacitor method (also referred to as “SS method”) is applied to the power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210.

送電共振回路110および受電共振回路210は、送電側単相−受電側単相の非接触給電方式を適用し、送電側を単相の送電コイル112で構成し、受電側を単相の受電コイル212で構成する。送電コイル112のインダクタンス値はLr1で表され、共振コンデンサ116のキャパシタンス値はCr1で表される。受電コイル212のインダクタンス値はLr2で表され、共振コンデンサ216のキャパシタンス値はCr2で表される。 The power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210 apply a non-contact power feeding system of a power transmission side single phase to a power reception side single phase, the power transmission side is composed of a single phase power transmission coil 112, and the power reception side is a single phase power reception coil. It is composed of 212. The inductance value of the power transmission coil 112 is represented by Lr1, and the capacitance value of the resonant capacitor 116 is represented by Cr1. The inductance value of the power receiving coil 212 is represented by Lr2, and the capacitance value of the resonant capacitor 216 is represented by Cr2.

送電回路120は、インバータ回路122と、インバータ回路122から出力された交流電力の電流値を取得する電流センサ123と、2つのインダクタンス124Lと1つのコンデンサ124Cを有するイミタンス変換回路124とを有している。イミタンス変換回路124は、T−LCL型のローパスフィルタとして構成される。インダクタンス124Lのインダクタンス値はL1で表され、コンデンサ124Cのキャパシタンス値はC1で表される。インバータ回路122は、電源回路130からの直流電力を交流電力に変換して出力する交流変換回路として機能する。本実施形態において、インバータ回路122は、PWM制御により、スイッチングのパルス幅(デューティサイクルとも呼ばれる)を切り換えて出力電圧を調節する。 The power transmission circuit 120 includes an inverter circuit 122, a current sensor 123 that acquires a current value of AC power output from the inverter circuit 122, and an imittance conversion circuit 124 having two inductances 124L and one capacitor 124C. There is. The imittance conversion circuit 124 is configured as a T-LCL type low-pass filter. The inductance value of the inductance 124L is represented by L1, and the capacitance value of the capacitor 124C is represented by C1. The inverter circuit 122 functions as an AC conversion circuit that converts DC power from the power supply circuit 130 into AC power and outputs it. In the present embodiment, the inverter circuit 122 adjusts the output voltage by switching the switching pulse width (also referred to as duty cycle) by PWM control.

受電回路220は、2つのインダクタンス224Lと1つのコンデンサ224Cを有するイミタンス変換回路224と、交流電力を直流電力に変換する整流回路226と、メインバッテリ230の充電に適した直流電力に変換する電力変換回路としてのDC/DCコンバータ回路228とを有する。イミタンス変換回路224は、T−LCL型ローパスフィルタとして構成される。インダクタンス224Lのインダクタンス値はL2で表され、コンデンサ224Cのキャパシタンス値はC2で表される。 The power receiving circuit 220 includes an imitation conversion circuit 224 having two inductances 224L and one capacitor 224C, a rectifying circuit 226 that converts AC power into DC power, and power conversion that converts AC power into DC power suitable for charging the main battery 230. It has a DC / DC converter circuit 228 as a circuit. The imittance conversion circuit 224 is configured as a T-LCL type low-pass filter. The inductance value of the inductance 224L is represented by L2, and the capacitance value of the capacitor 224C is represented by C2.

以下の説明では、イミタンス変換回路124,224に含まれるインダクタンスおよびコンデンサや、送電共振回路110および受電共振回路210に含まれるコイルおよびコンデンサを、説明の都合上、それぞれの値を示す記号を符号として用いて示す場合もある。例えば、イミタンス変換回路124のインダクタンス124Lをそのインダクタンス値L1を用いて、「インダクタンスL1」と示す場合もある。 In the following description, for convenience of explanation, the inductance and capacitor included in the imitation conversion circuits 124 and 224, and the coil and capacitor included in the power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210 are designated by symbols indicating their respective values. It may be shown by using. For example, the inductance 124L of the imittance conversion circuit 124 may be indicated as "inductance L1" by using the inductance value L1.

図2に示した非接触送電装置100の電源回路130から受電側の受電回路220までの構成は、図3に示した等価回路で表される。電源回路130およびインバータ回路122は、交流電源SACに置き換えられる。送電共振回路110および受電共振回路210は、送電コイルLr1と受電コイルLr2との間の相互インダクタンスLmを用いたT型等価回路TECに置き換えられる。T型等価回路TECを送受電回路TECとも呼ぶ。R1,R2は巻線抵抗である。整流回路226およびDC/DCコンバータ回路228は、インピーダンスZ4に置き換えられる。 The configuration from the power supply circuit 130 of the non-contact power transmission device 100 shown in FIG. 2 to the power receiving circuit 220 on the power receiving side is represented by the equivalent circuit shown in FIG. The power supply circuit 130 and the inverter circuit 122 are replaced with an AC power supply SAC. The power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210 are replaced with a T-type equivalent circuit TEC using the mutual inductance Lm between the power transmission coil Lr1 and the power reception coil Lr2. The T-type equivalent circuit TEC is also called a power transmission / reception circuit TEC. R1 and R2 are winding resistors. The rectifier circuit 226 and the DC / DC converter circuit 228 are replaced with impedance Z4.

以下の説明において、送電側のイミタンス変換回路124の入力側の端子対P1−P1*からイミタンス変換回路124の入力側を見たインピーダンスをZ1とする。インピーダンスZ1はV1/I1である。V1は端子対P1−P1*間の電圧であり、インバータ回路122から出力される交流電力の電圧である。I1はインバータ回路122から出力される交流電力の電流であり、イミタンス変換回路124に流れる電流である。イミタンス変換回路124の特性インピーダンスをZ01とする。 In the following description, the impedance seen from the terminal pair P1-P1 * on the input side of the imittance conversion circuit 124 on the power transmission side to the input side of the imittance conversion circuit 124 is defined as Z1. Impedance Z1 is V1 / I1. V1 is the voltage between the terminals and P1-P1 *, and is the voltage of the AC power output from the inverter circuit 122. I1 is the current of the AC power output from the inverter circuit 122, and is the current flowing through the imittance conversion circuit 124. The characteristic impedance of the imittance conversion circuit 124 is Z01.

イミタンス変換回路124の出力側の端子対P2−P2*から後段側を見たインピーダンスをZ2とする。インピーダンスZ2はV2/I2である。V2は端子対P2−P2*間の電圧であり、I2は後段側に流れる電流である。受電側のイミタンス変換回路224の入力側の端子対P3−P3*からイミタンス変換回路224の入力側を見たインピーダンスをZ3とする。インピーダンスZ3はV3/I3である。V3は端子対P3−P3*間の電圧であり、I3はイミタンス変換回路224に流れる電流である。イミタンス変換回路224の特性インピーダンスをZ03とする。イミタンス変換回路224の出力側の端子対P4−P4*から後段側を見たインピーダンスは、Z4とする。インピーダンスZ4はV4/I4で表される。V4は端子対P4−P4*間の電圧であり、I4は後段側に流れる電流である。このインピーダンスZ4は、メインバッテリ230の状態に応じて変化するインピーダンスである。インピーダンスZ4が最も大きくなるのは、メインバッテリ230が満充電の状態であり、インピーダンスZ4が最も小さくなるのは、メインバッテリ230の電圧が使用範囲として許容されている最も低い電圧において、許容されている最も大きい電流で充電が実行される場合である。 Let Z2 be the impedance seen from the terminal pair P2-P2 * on the output side of the imittance conversion circuit 124 to the rear stage side. Impedance Z2 is V2 / I2. V2 is the voltage between the terminals and P2-P2 *, and I2 is the current flowing to the rear stage side. The impedance of the input side of the imittance conversion circuit 224 on the power receiving side as seen from the terminal pair P3-P3 * on the input side of the imittance conversion circuit 224 is Z3. Impedance Z3 is V3 / I3. V3 is the voltage between the terminals and P3-P3 *, and I3 is the current flowing through the imittance conversion circuit 224. The characteristic impedance of the imittance conversion circuit 224 is Z03. The impedance seen from the terminal pair P4-P4 * on the output side of the imittance conversion circuit 224 to the rear stage side is Z4. Impedance Z4 is represented by V4 / I4. V4 is the voltage between the terminals and P4-P4 *, and I4 is the current flowing to the rear stage side. This impedance Z4 is an impedance that changes according to the state of the main battery 230. Impedance Z4 is highest when the main battery 230 is fully charged, and impedance Z4 is lowest when the voltage of the main battery 230 is the lowest voltage allowed for use. This is the case when charging is performed with the highest current.

図3の送電側のイミタンス変換回路124は、交流電源SACから電圧V1および電流I1の交流電力が入力され、イミタンス変換回路124の出力側(「後段側」とも呼ぶ)にインピーダンスZ2が接続された等価回路として考えることができる。なお、以下の説明では、このインピーダンスZ2を「後段側インピーダンスZ2」とも呼ぶ。 In the imittance conversion circuit 124 on the transmission side of FIG. 3, AC power of voltage V1 and current I1 is input from the AC power supply SAC, and impedance Z2 is connected to the output side (also referred to as “rear stage side”) of the imittance conversion circuit 124. It can be thought of as an equivalent circuit. In the following description, this impedance Z2 is also referred to as "post-stage impedance Z2".

後段側インピーダンスZ2は、下記式(1)で表される。
Z2=Z02/Z3=(Z02/Z03)・Z4 ・・・(1)
Z02はT型等価回路TECの特性インピーダンスであり、Z03は受電側のイミタンス変換回路124の特性インピーダンスである。T型等価回路TECの特性インピーダンスZ02は、交流電力の角周波数をω1として用いて下記式(2)で表される。
Z02=ω1・Lm ・・・(2)
The rear impedance Z2 is represented by the following equation (1).
Z2 = Z02 2 / Z3 = (Z02 2 / Z03 2 ) ・ Z4 ・ ・ ・ (1)
Z02 is the characteristic impedance of the T-type equivalent circuit TEC, and Z03 is the characteristic impedance of the imittance conversion circuit 124 on the power receiving side. The characteristic impedance Z02 of the T-type equivalent circuit TEC is represented by the following equation (2) using the angular frequency of AC power as ω1.
Z02 = ω1 ・ Lm ・ ・ ・ (2)

送電共振回路110から受電共振回路210へのT型等価回路TECを介した伝送効率は、電圧比V3/V2で表される。V2=Z01・I1、V3=V1・Z02/Z01であり、最大効率が得られる最適電圧比をa1としたとき、最大効率が得られる伝送効率と最適電圧比a1との関係は、下記式(3)によって表される。最大効率が得られる端子対P1−P1*間の電圧V1は、式(3)から下記式(4)によって表すことができる。 The transmission efficiency from the power transmission resonance circuit 110 to the power reception resonance circuit 210 via the T-type equivalent circuit TEC is represented by a voltage ratio of V3 / V2. When V2 = Z01 / I1 and V3 = V1 / Z02 / Z01 and the optimum voltage ratio for obtaining the maximum efficiency is a1, the relationship between the transmission efficiency for obtaining the maximum efficiency and the optimum voltage ratio a1 is expressed by the following equation ( It is represented by 3). The voltage V1 between the terminals and P1-P1 * at which the maximum efficiency can be obtained can be expressed by the following equations (4) from the equation (3).

Figure 2020174453
Figure 2020174453
Figure 2020174453
Figure 2020174453

本実施形態において、上述したように、送電共振回路110および受電共振回路210には、SS方式による磁気共振方式が適用されている。そのため、最適電圧比a1は、以下の式(5)によって表すことができる。 In the present embodiment, as described above, the magnetic resonance method based on the SS method is applied to the power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210. Therefore, the optimum voltage ratio a1 can be expressed by the following equation (5).

Figure 2020174453
Figure 2020174453

次に、図2を用いて、送電制御装置150の詳細について説明する。送電制御装置150は、相互インダクタンス推定部152と、補正部154と、指令電圧算出部156と、信号生成部158とを備える。送電制御装置150は、CPUとメモリとを備えるマイクロコンピュータで構成され、メモリ内のプログラムをCPUが読み込むことによって各部を機能させる。 Next, the details of the power transmission control device 150 will be described with reference to FIG. The power transmission control device 150 includes a mutual inductance estimation unit 152, a correction unit 154, a command voltage calculation unit 156, and a signal generation unit 158. The power transmission control device 150 is composed of a microcomputer including a CPU and a memory, and each part is made to function by reading a program in the memory by the CPU.

相互インダクタンス推定部152は、相互インダクタンスLmの推定値を取得する。本実施形態において、相互インダクタンス推定部152は、送電コイル112に対する受電コイル212の相対位置と相互インダクタンスLmとの対応関係を表す対応マップを持つ。送電コイル112に対する受電コイル212の相対位置と相互インダクタンスLmとの対応関係を表す対応マップは、理論値を用いて作成されるほか、解析や実機評価の結果を用いて作成され、送電制御装置150のメモリ内に予め記憶されている。相互インダクタンス推定部152は、受電コイル位置検出部140によって検出された受電コイル212の相対位置を用いて、対応マップから相互インダクタンスLmの推定値を決定し、補正部154に出力する。受電コイル位置検出部140は、例えば、複数の送電回路120における送電電力や送電電流の大きさから受電共振回路210の受電コイル212の位置を検出してもよく、或いは、車両200の位置を検出する位置センサや測距装置を利用して受電共振回路210の受電コイル212の位置を検出してもよい。 The mutual inductance estimation unit 152 acquires an estimated value of the mutual inductance Lm. In the present embodiment, the mutual inductance estimation unit 152 has a correspondence map showing the correspondence between the relative position of the power receiving coil 212 with respect to the power transmission coil 112 and the mutual inductance Lm. A correspondence map showing the correspondence between the relative position of the power receiving coil 212 with respect to the power transmission coil 112 and the mutual inductance Lm is created using theoretical values, and is also created using the results of analysis and actual machine evaluation, and the power transmission control device 150 It is stored in advance in the memory of. The mutual inductance estimation unit 152 determines the estimated value of the mutual inductance Lm from the corresponding map using the relative position of the power receiving coil 212 detected by the power receiving coil position detecting unit 140, and outputs the estimated value to the correction unit 154. The power receiving coil position detection unit 140 may detect the position of the power receiving coil 212 of the power receiving resonance circuit 210 from the magnitudes of the transmitted power and the transmitted current in the plurality of power transmission circuits 120, or detect the position of the vehicle 200. The position of the power receiving coil 212 of the power receiving resonance circuit 210 may be detected by using a position sensor or a distance measuring device.

補正部154は、相互インダクタンスLmの推定値からT型等価回路TECの特性インピーダンスZ02を補正する。より具体的には、補正部154は、相互インダクタンス推定部152から相互インダクタンスLmの推定値の入力を受け付けると、上述した式(2)から補正後の特性インピーダンスZ02を算出する。補正後の特性インピーダンスZ02は、指令電圧算出部156に出力される。 The correction unit 154 corrects the characteristic impedance Z02 of the T-type equivalent circuit TEC from the estimated value of the mutual inductance Lm. More specifically, when the correction unit 154 receives the input of the estimated value of the mutual inductance Lm from the mutual inductance estimation unit 152, the correction unit 154 calculates the corrected characteristic impedance Z02 from the above equation (2). The corrected characteristic impedance Z02 is output to the command voltage calculation unit 156.

指令電圧算出部156は、算出した指令電圧値V1を信号生成部158に出力する。より具体的には、指令電圧算出部156は、電流センサ123から取得するインバータ回路122からの出力電流の電流値I1と、補正部154から取得する補正後の特性インピーダンスZ02とを用いて、上述した式(4)および式(5)から指令電圧値V1を算出する。算出した指令電圧値V1は、信号生成部158に出力される。式(5)の相互インダクタンスLmには、相互インダクタンス推定部152から取得した相互インダクタンスLmの推定値を用いてもよいし、予め定められた設定値の相互インダクタンスLmを用いてもよい。 The command voltage calculation unit 156 outputs the calculated command voltage value V1 to the signal generation unit 158. More specifically, the command voltage calculation unit 156 uses the current value I1 of the output current from the inverter circuit 122 acquired from the current sensor 123 and the corrected characteristic impedance Z02 acquired from the correction unit 154 to describe the above. The command voltage value V1 is calculated from the above equations (4) and (5). The calculated command voltage value V1 is output to the signal generation unit 158. As the mutual inductance Lm of the formula (5), the estimated value of the mutual inductance Lm obtained from the mutual inductance estimation unit 152 may be used, or the mutual inductance Lm of a predetermined set value may be used.

信号生成部158は、入力された指令電圧値V1に基づき、インバータ回路122の出力電圧を指令電圧値V1とするデューティサイクルDuty1を、下記式(6)を用いて算出する。電源回路130から出力されるインバータ回路122への入力電圧をVinとする。 The signal generation unit 158 calculates the duty cycle duty 1 in which the output voltage of the inverter circuit 122 is the command voltage value V1 based on the input command voltage value V1 by using the following equation (6). Let Vin be the input voltage to the inverter circuit 122 output from the power supply circuit 130.

Figure 2020174453
Figure 2020174453

デューティサイクルDuty1は、上記式(6)を用いず、例えば、指令電圧値V1とデューティサイクルDuty1とが関係付けられたマップを用いて算出されてもよい。信号生成部158と指令電圧算出部156との間にレートリミッタを備え、レートリミッタによって制御応答を調整してもよい。インバータ回路122は、入力されたデューティサイクルDuty1に基づいてPWM制御により出力電圧を変調して出力する。 The duty cycle duty 1 may be calculated by using, for example, a map in which the command voltage value V1 and the duty cycle duty 1 are related, without using the above equation (6). A rate limiter may be provided between the signal generation unit 158 and the command voltage calculation unit 156, and the control response may be adjusted by the rate limiter. The inverter circuit 122 modulates the output voltage by PWM control based on the input duty cycle duty 1 and outputs the voltage.

以上、説明したように、本実施形態の非接触給電システム300によれば、非接触送電装置100の送電制御装置150が、非接触送電装置100を流れる電流値I1を用いて、送電側と受電側との通信を行うことなくインバータ回路122の指令電圧値V1を算出することができる。送電制御装置150は、インバータ回路122の出力電力の電流値I1を用いて、伝送効率が高くなる指令電圧値V1を算出し、指令電圧値V1を出力するようにインバータ回路122を制御する。そのため、送電側と受電側との通信を行うことなく、送電側から受電側への電力伝送効率を高くすることができる。 As described above, according to the non-contact power supply system 300 of the present embodiment, the power transmission control device 150 of the non-contact power transmission device 100 uses the current value I1 flowing through the non-contact power transmission device 100 to receive power from the power transmission side. The command voltage value V1 of the inverter circuit 122 can be calculated without communicating with the side. The power transmission control device 150 uses the current value I1 of the output power of the inverter circuit 122 to calculate the command voltage value V1 that increases the transmission efficiency, and controls the inverter circuit 122 so as to output the command voltage value V1. Therefore, it is possible to increase the power transmission efficiency from the power transmission side to the power reception side without communicating between the power transmission side and the power reception side.

本実施形態の非接触給電システム300によれば、送電制御装置150は、伝送効率が最大となる指令電圧値V1を出力するようにインバータ回路122を制御することにより、非接触送電装置100から非接触受電装置205への伝送効率を最大化することができる。 According to the non-contact power feeding system 300 of the present embodiment, the power transmission control device 150 controls the inverter circuit 122 so as to output the command voltage value V1 that maximizes the transmission efficiency, thereby causing the non-contact power transmission device 100 to be non-contact. The transmission efficiency to the contact power receiving device 205 can be maximized.

本実施形態の非接触給電システム300によれば、上記式(2)、式(4)および式(5)を用いて伝送効率が最大となる指令電圧値V1を算出する。したがって、送電側である非接触送電装置100で取得可能な値を用いて、理論値に基づいて正確な指令電圧値V1を算出することができる。 According to the non-contact power supply system 300 of the present embodiment, the command voltage value V1 that maximizes the transmission efficiency is calculated by using the above equations (2), (4) and (5). Therefore, an accurate command voltage value V1 can be calculated based on the theoretical value by using the value that can be acquired by the non-contact power transmission device 100 on the power transmission side.

本実施形態の非接触給電システム300によれば、送電側の非接触送電装置100で取得した相互インダクタンスLmの推定値を用いて、上記式(2)から特性インピーダンスZ02を算出する。したがって、送電側で送電コイル112と受電コイル212との位置ずれを補正した指令電圧値V1を算出し、非接触送電装置100から非接触受電装置205への伝送効率をより高くすることができる。 According to the non-contact power supply system 300 of the present embodiment, the characteristic impedance Z02 is calculated from the above equation (2) by using the estimated value of the mutual inductance Lm acquired by the non-contact power transmission device 100 on the power transmission side. Therefore, the command voltage value V1 corrected for the positional deviation between the power transmission coil 112 and the power reception coil 212 can be calculated on the power transmission side, and the transmission efficiency from the non-contact power transmission device 100 to the non-contact power reception device 205 can be further increased.

B.第2実施形態:
図4を用いて第2実施形態の非接触給電システム300bについて説明する。第2実施形態の非接触給電システム300bは、非接触送電装置100に代えて非接触送電装置100bを備える点で第1実施形態の非接触給電システム300と相違する。非接触送電装置100bは、電源回路130に代えて、PAM制御を行う電源回路130bを備える。
B. Second embodiment:
The non-contact power feeding system 300b of the second embodiment will be described with reference to FIG. The non-contact power feeding system 300b of the second embodiment is different from the non-contact power feeding system 300 of the first embodiment in that the non-contact power transmission device 100b is provided in place of the non-contact power transmission device 100. The non-contact power transmission device 100b includes a power supply circuit 130b that performs PAM control instead of the power supply circuit 130.

電源回路130bは、直流電源に接続されるPAM回路131を備える。PAM回路は、昇圧回路で構成され、インバータ回路122に入力する入力電圧Vinの電圧値を調整する。 The power supply circuit 130b includes a PAM circuit 131 connected to a DC power supply. The PAM circuit is composed of a booster circuit, and adjusts the voltage value of the input voltage Vin input to the inverter circuit 122.

本実施形態において、非接触送電装置100bは、PAM回路131により、インバータ回路122からの出力電圧が指令電圧値V1となるようにインバータ回路122への入力電圧Vinの電圧値を調節する。より具体的には、上記第1実施形態と同様に算出された指令電圧値V1の入力を受け付けた信号生成部158は、以下の式(7)を用いてインバータ回路122への入力電圧Vinを算出する。duty2は、インバータ回路122が駆動可能な最大値で設定される。算出した入力電圧VinをPAM回路131から入力されたインバータ回路122は、指令電圧値V1の交流電圧を出力する。 In the present embodiment, the non-contact power transmission device 100b adjusts the voltage value of the input voltage Vin to the inverter circuit 122 by the PAM circuit 131 so that the output voltage from the inverter circuit 122 becomes the command voltage value V1. More specifically, the signal generation unit 158 that receives the input of the command voltage value V1 calculated in the same manner as in the first embodiment sets the input voltage Vin to the inverter circuit 122 using the following equation (7). calculate. The duty 2 is set at the maximum value that the inverter circuit 122 can drive. The inverter circuit 122 in which the calculated input voltage Vin is input from the PAM circuit 131 outputs an AC voltage having a command voltage value of V1.

Figure 2020174453
Figure 2020174453

本実施形態の非接触給電システム300bによれば、送電制御装置150は、電源回路130bのPAM制御によって、伝送効率が最大となる指令電圧値V1を出力するようにインバータ回路122を制御し、非接触送電装置100bから非接触受電装置205への伝送効率を最大化することができる。 According to the non-contact power supply system 300b of the present embodiment, the power transmission control device 150 controls the inverter circuit 122 so as to output the command voltage value V1 that maximizes the transmission efficiency by the PAM control of the power supply circuit 130b, and is non-contact. The transmission efficiency from the contact power transmission device 100b to the non-contact power reception device 205 can be maximized.

C.第3実施形態:
図5を用いて、第3実施形態の非接触給電システム300cについて説明する。第3実施形態の非接触給電システム300cは、非接触送電装置100に代えて非接触送電装置100cを備える点で第1実施形態の非接触給電システム300と相違する。非接触送電装置100cは、送電制御装置150に代えて送電制御装置150cを備え、電流センサ123に代えて電源回路130とインバータ回路122との間に入力電流センサ132を備える。入力電流センサ132は、電源回路130から出力される直流電流、すなわちインバータ回路122への入力電流の電流値Iinを検出する。
C. Third Embodiment:
The non-contact power feeding system 300c of the third embodiment will be described with reference to FIG. The non-contact power feeding system 300c of the third embodiment is different from the non-contact power feeding system 300 of the first embodiment in that the non-contact power transmission device 100c is provided in place of the non-contact power transmission device 100. The non-contact power transmission device 100c includes a power transmission control device 150c instead of the power transmission control device 150, and an input current sensor 132 between the power supply circuit 130 and the inverter circuit 122 instead of the current sensor 123. The input current sensor 132 detects the direct current output from the power supply circuit 130, that is, the current value Iin of the input current to the inverter circuit 122.

送電制御装置150cは、更に電流補正部159を備える点で送電制御装置150と相違する。本実施形態において、送電制御装置150cは、入力電流センサ132により取得したインバータ回路122への入力電流Iinを用いて、インバータ回路122の指令電圧値V1を算出する。入力電流センサ132により検出された入力電流Iinの入力を受け付けた電流補正部159は、以下の式(8)により、インバータ回路122からの出力電流の電流値I1を実効値として算出する。 The power transmission control device 150c is different from the power transmission control device 150 in that it further includes a current correction unit 159. In the present embodiment, the power transmission control device 150c calculates the command voltage value V1 of the inverter circuit 122 by using the input current Iin to the inverter circuit 122 acquired by the input current sensor 132. The current correction unit 159, which receives the input of the input current Iin detected by the input current sensor 132, calculates the current value I1 of the output current from the inverter circuit 122 as an effective value by the following equation (8).

Figure 2020174453
Figure 2020174453

指令電圧算出部156は、電流補正部159から入力された電流値I1と、補正部154から取得する補正後の特性インピーダンスZ02とを用いて、上述した式(4)および式(5)から指令電圧値V1を算出する。 The command voltage calculation unit 156 uses the current value I1 input from the current correction unit 159 and the corrected characteristic impedance Z02 acquired from the correction unit 154 to command from the above equations (4) and (5). The voltage value V1 is calculated.

本実施形態の非接触給電システム300cによれば、インバータ回路122への入力電流の電流値Iinを取得し、インバータ回路122に出力させる実効値としての電流値I1を算出し、電流値Iinを用いて、インバータ回路122の指令電圧値V1を算出する。入力電流Iinは直流電流であるので容易に検出できるとともに、検出精度の高い電流値を用いて指令電圧値V1を算出することができる。 According to the non-contact power supply system 300c of the present embodiment, the current value Iin of the input current to the inverter circuit 122 is acquired, the current value I1 as the effective value to be output to the inverter circuit 122 is calculated, and the current value Iin is used. Then, the command voltage value V1 of the inverter circuit 122 is calculated. Since the input current Iin is a direct current, it can be easily detected, and the command voltage value V1 can be calculated using a current value with high detection accuracy.

D.他の実施形態:
(D1)上記各実施形態では、送電共振回路110および受電共振回路210には、SS方式による磁気共振方式が適用されているが、一次並列二次並列コンデンサ方式(「PP方式」とも呼ばれる)を適用してもよい。このような態様において、送電共振回路110において送電コイル112と共振コンデンサ116とを並列に接続するとともに、受電共振回路210において受電コイル212と共振コンデンサ216とを並列に接続する。この場合において、最適電圧比a1は、上述の式(5)に代えて、以下の式(9)を用いて算出される。
D. Other embodiments:
(D1) In each of the above embodiments, the magnetic resonance method by the SS method is applied to the power transmission resonance circuit 110 and the power reception resonance circuit 210, but the primary parallel secondary parallel capacitor method (also referred to as “PP method”) is used. It may be applied. In such an embodiment, the power transmission coil 112 and the resonance capacitor 116 are connected in parallel in the power transmission resonance circuit 110, and the power reception coil 212 and the resonance capacitor 216 are connected in parallel in the power reception resonance circuit 210. In this case, the optimum voltage ratio a1 is calculated by using the following formula (9) instead of the above formula (5).

Figure 2020174453
Figure 2020174453

(D2)上記各実施形態では、式(4)および式(5)から指令電圧値V1を算出するが、これに代えて、以下の式(10)を用いて算出してもよい。この場合において、イミタンス変換回路124の特性インピーダンスZ03と、インピーダンスZ4とは、伝送効率が最大となる設定値として予め設定されることが好ましい。 (D2) In each of the above embodiments, the command voltage value V1 is calculated from the equations (4) and (5), but instead of this, the following equation (10) may be used for the calculation. In this case, the characteristic impedance Z03 and the impedance Z4 of the imittance conversion circuit 124 are preferably set in advance as set values that maximize the transmission efficiency.

Figure 2020174453
Figure 2020174453

(D3)上記各実施形態では、式(4)および式(5)から指令電圧値V1を算出する。これに対して、最大出力時に伝送効率が最大となるよう設計された非接触給電システムにおいて、最大出力で動作させた際のインバータ回路122の出力電圧V1と出力電流I1とを用いて伝送効率が最大となる出力電圧電流比(V1/I1)を予め設定してもよい。この場合において、例えば、電流センサ123で取得したインバータ回路122からの出力電流の電流値I1と、予め設定した伝送効率が最大となる出力電圧電流比とから指令電圧値V1を導出してもよい。また、最大出力で動作させた際のインバータ回路122の入力電圧Vinと入力電流Iinとを用いて伝送効率が最大となる入力電圧電流比(Vin/Iin)を予め設定してもよい。この場合において、例えば、入力電流センサ132で取得した電流値Iinと、予め設定した伝送効率が最大となる入力電圧電流比とを用いてインバータ回路122への入力電圧Vinを導出してもよい。この形態の非接触給電システムによれば、相互インダクタンスLmの推定値を用いることなく非接触送電装置から非接触受電装置への伝送効率を最大化することができる。 (D3) In each of the above embodiments, the command voltage value V1 is calculated from the equations (4) and (5). On the other hand, in a non-contact power supply system designed to maximize the transmission efficiency at the maximum output, the transmission efficiency is increased by using the output voltage V1 and the output current I1 of the inverter circuit 122 when operated at the maximum output. The maximum output voltage-current ratio (V1 / I1) may be set in advance. In this case, for example, the command voltage value V1 may be derived from the current value I1 of the output current from the inverter circuit 122 acquired by the current sensor 123 and the output voltage-current ratio that maximizes the preset transmission efficiency. .. Further, the input voltage-current ratio (Vin / Iin) that maximizes the transmission efficiency may be set in advance by using the input voltage Vin and the input current Iin of the inverter circuit 122 when operated at the maximum output. In this case, for example, the input voltage Vin to the inverter circuit 122 may be derived by using the current value Iin acquired by the input current sensor 132 and the preset input voltage-current ratio that maximizes the transmission efficiency. According to this form of non-contact power feeding system, the transmission efficiency from the non-contact power transmitting device to the non-contact power receiving device can be maximized without using the estimated value of the mutual inductance Lm.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the column of the outline of the invention are for solving a part or all of the above-mentioned problems, or a part of the above-mentioned effects. Or, in order to achieve all of them, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

100,100b,100c 非接触送電装置、112 送電コイル、122 インバータ回路、130 電源回路、150,150c 送電制御装置、205 非接触受電装置、212 受電コイル、300,300b,300c 非接触給電システム 100, 100b, 100c non-contact power transmission device, 112 power transmission coil, 122 inverter circuit, 130 power supply circuit, 150, 150c power transmission control device, 205 non-contact power reception device, 212 power reception coil, 300, 300b, 300c non-contact power supply system

Claims (5)

非接触給電システム(300,300b,300c)であって、電源(130)から入力される直流電力を交流電力に変換して出力する交流変換回路(122)と、前記交流変換回路から出力される交流電力を送電する送電コイル(112)とを有する送電機器(100,100b,100c)と、
前記送電コイルから非接触で交流電力を受電する受電コイル(212)を有する受電機器(205)と、を備え、
前記送電機器は、
前記送電機器を流れる電流値を取得し、前記取得した電流値を用いて前記送電コイルから前記受電コイルへの交流電力の伝送効率が高くなる電圧値を算出し、前記算出した電圧値の交流電力を出力するように前記交流変換回路を制御する送電制御装置(150,150c)、を備える、
非接触給電システム。
A non-contact power supply system (300, 300b, 300c), an AC conversion circuit (122) that converts DC power input from a power source (130) into AC power and outputs it, and an AC conversion circuit (122) that is output from the AC conversion circuit. A power transmission device (100, 100b, 100c) having a power transmission coil (112) for transmitting AC power, and
A power receiving device (205) having a power receiving coil (212) that receives AC power from the power transmission coil in a non-contact manner is provided.
The power transmission device
The current value flowing through the transmission device is acquired, and the acquired current value is used to calculate the voltage value at which the transmission efficiency of the AC power from the transmission coil to the power receiving coil is high, and the AC power of the calculated voltage value is calculated. A power transmission control device (150, 150c), which controls the AC conversion circuit so as to output
Contactless power supply system.
前記送電制御装置は、前記取得した電流値を用いて前記伝送効率が最大となる電圧値を算出し、前記算出した前記伝送効率が最大となる電圧値の交流電力を出力するように前記交流変換回路を制御する
請求項1に記載の非接触給電システム。
The power transmission control device calculates a voltage value that maximizes the transmission efficiency using the acquired current value, and outputs the AC power of the voltage value that maximizes the calculated transmission efficiency. The non-contact power supply system according to claim 1, wherein the circuit is controlled.
前記送電機器は、前記交流変換回路と、前記送電コイルとの間にフィルタ回路(124)を備え、
前記伝送効率が最大となる電圧値V1は、下記式(1)によって求められる
請求項2に記載の非接触給電システム。
V1=a1・Z01・I1/Z02 ・・・式(1)
I1:交流変換回路が出力する交流電力の電流値
Z01:フィルタ回路の特性インピーダンス値
Z02:送電コイルと受電コイルとを含む等価回路で表される送受電回路(TEC)の特性インピーダンス値
a1:送受電回路の特性インピーダンス値に応じて変化する最適電圧比であって、送電コイルに印加される交流電圧に対して受電コイルが出力する交流電圧の最適電圧比の設定値
The power transmission device includes a filter circuit (124) between the AC conversion circuit and the power transmission coil.
The non-contact power supply system according to claim 2, wherein the voltage value V1 that maximizes the transmission efficiency is obtained by the following formula (1).
V1 = a1, Z01 2 , I1 / Z02 ... Equation (1)
I1: Current value of AC power output by the AC conversion circuit Z01: Characteristic impedance value of the filter circuit Z02: Characteristic impedance value of the power transmission / reception circuit (TEC) represented by the equivalent circuit including the transmission coil and the power reception coil a1: Transmission A set value of the optimum voltage ratio of the AC voltage output by the power receiving coil to the AC voltage applied to the power transmission coil, which is the optimum voltage ratio that changes according to the characteristic impedance value of the power receiving circuit.
前記送電制御装置は、前記送電コイルと前記受電コイルとの相互インダクタンス値を取得し、下記式(2)によって求められる特性インピーダンスZ02を用いて前記伝送効率が最大となる電圧値V1を補正する
請求項3に記載の非接触給電システム。
Z02=ω1・Lm ・・・式(2)
ω1:送電コイルに印加される交流電圧の周波数
Lm:送受電回路における送電コイルと受電コイルとの間の相互インダクタンス
The power transmission control device obtains the mutual inductance value between the power transmission coil and the power reception coil, and corrects the voltage value V1 that maximizes the power transmission efficiency by using the characteristic impedance Z02 obtained by the following equation (2). Item 3. The non-contact power transmission system according to item 3.
Z02 = ω1 ・ Lm ・ ・ ・ Equation (2)
ω1: Frequency of AC voltage applied to the power transmission coil Lm: Mutual inductance between the power transmission coil and the power reception coil in the power transmission / reception circuit
前記送電機器に流れる電流値は、前記交流変換回路に入力される前記直流電力の電流値である
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
The non-contact power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the current value flowing through the power transmission device is the current value of the DC power input to the AC conversion circuit.
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