JP2022190921A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの発熱を抑制しつつ、受電機会の逸失を抑制することである。【解決手段】非接触充電１００は、サーバ１と、車両３と、送電システム５とを備える。送電システム５は、走行レーン６に設けられ、送電システム５が設置された走行レーン（給電レーン）を走行する車両３の受電装置４５に非接触で電力を伝送する。車両３のバッテリ３０の温度が第１閾値Ｔｔｈ１より高い場合には、車両３のＥＣＵ４１は、送電システム５からの受電電力をバッテリ３０の充電に用いず、電気負荷の駆動に用いる。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に関し、より特定的には、送電装置から非接触で電力を受電可能な受電装置を備えた車両に関する。

特開２０１９－１７００２４号公報（特許文献１）には、受電装置を含み、複数の送電装置が埋め込まれた走行レーンを走行しながら送電装置から非接触で電力を受け、当該電力を用いて車載のバッテリを充電する車両が開示されている。この車両は、バッテリの温度が所定値以上である場合には、充電の実行可否を判断するための蓄電量の下限値を引き下げて受電機会を減らし、バッテリの発熱を抑制する。これによって、バッテリの劣化を抑制している。

特開２０１９－１７００２４号公報

特許文献１に開示された車両では、バッテリの発熱を抑制することができる一方で、受電機会を逸失してしまう。バッテリの発熱の抑制と、受電機会の逸失の抑制とを両立させることが望ましい。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、バッテリの発熱を抑制しつつ、受電機会の逸失を抑制することである。

本開示のある局面に係る車両は、走行レーンに設けられた送電装置から非接触で電力を受電可能に構成された受電装置と、受電装置の受電電力を用いた充電が可能に構成されたバッテリと、バッテリの温度を検出する温度センサと、電気負荷と、受電装置および電気負荷を制御する制御装置とを備える。バッテリの温度が閾値よりも高い場合、制御装置は、受電電力を上記充電に用いずに、電気負荷の駆動に用いる。

上記構成によれば、バッテリの温度が閾値よりも高い場合には、受電装置が受電した受電電力は、バッテリの充電ではなく、電気負荷（たとえば、走行用モータや補機装置等を含む）の駆動に用いられる。走行レーンを走行しながら送電装置から電力の供給を受けても、その受電電力はバッテリの充電に用いられないので、バッテリの発熱が抑制される。そして、受電電力は電気負荷の駆動に用いられ、受電電力を有効に活用することができる。よって、上記構成によれば、バッテリの発熱を抑制しつつ、受電機会の逸失を抑制することができる。

本開示によれば、バッテリの発熱を抑制しつつ、受電機会の逸失を抑制することができる。

実施の形態に係る非接触充電システムの構成を概略的に示す図である。 車両の構成を概略的に示す図である。 送電装置および受電装置の詳細な構成を説明するための図である。 給電レーンの走行中にＥＣＵが実行する処理の手順を示すフローチャートである。 第１抑制処理の手順を示すフローチャートである。 第２抑制処理の手順を示すフローチャートである。 変形例において、給電レーンの走行中にＥＣＵが実行する処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

＜システム構成＞
図１は、実施の形態に係る非接触充電システム１００の構成を概略的に示す図である。非接触充電システム１００は、サーバ１と、車両３と、送電システム５とを備える。送電システム５は、車両３が走行可能な走行レーン６の地面下に設けられており、送電システム５が設けられた走行レーンを走行する車両３に対して、非接触で電力を供給する。なお、以下では、走行レーンのうち、送電システム５が設けられた箇所を「給電レーン」とも称する。

送電システム５は、複数の送電装置５０を含み、送電装置５０の各々は、送電コイル５１を有している。車両３は、受電コイル４６を有する受電装置４５を含み、給電レーンを走行することにより（送電装置５０の上を走行することにより）、送電コイル５１から非接触で電力を受ける。サーバ１は、車両３および送電システム５を管理しており、給電レーンへの車両３の進入を検知すると、送電システム５を駆動させて、車両３（受電装置４５）への電力の供給を行なう。

サーバ１は、制御装置１０と、記憶装置１２と、通信装置１４とを含む。制御装置１０、記憶装置１２および通信装置１４は、通信バス１６によって接続されている。

制御装置１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む集積回路によって構成される。制御装置１０は、プログラムに記述された所定の演算処理を実行するように構成されている。

記憶装置１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む。ＲＯＭは、制御装置１０により実行されるプログラムを格納する。ＲＡＭは、制御装置１０におけるプログラムの実行により生成されるデータと、通信装置１４を介して入力されたデータとを一時的に格納する。ＲＡＭは、作業領域として利用される一時的なデータメモリとしても機能する。

通信装置１４は、外部の機器との間で双方向の通信が可能に構成されている。外部の機器は、たとえば、車両３の通信装置４２、および、送電システム５に含まれる各送電装置５０の通信装置５５０（図３）を含む。通信装置１４と外部の機器との通信は、たとえば、無線通信により行なわれる。

制御装置１０は、通信装置１４を介して、車両３から位置情報、車両ＩＤの情報および給電電力の情報を取得する。位置情報は、たとえば、所定の制御周期毎に取得される。制御装置１０は、位置情報を用いて、車両３の給電レーンへの進入を検知する。

車両ＩＤの情報および給電電力の情報は、たとえば、車両３が給電レーンへ侵入し、給電レーンからの給電を要求する場合に車両３からサーバ１に送られる。車両ＩＤの情報は、車両３を一意に特定するための情報であり、たとえば、ＶＩＮ（Vehicle Identification Number）であってもよい。給電電力の情報は、車両３が給電レーンから得たい電力を示す。サーバ１は、車両ＩＤの情報と、給電電力の情報とを紐付けて、送電システム５に含まれる送電装置５０の各々に送信する。後にも説明するが、車両３の通信装置４２は、送電装置５０と近距離通信が可能に構成される。送電装置５０は、車両３から近距離通信で車両ＩＤを受けると、車両ＩＤに紐付けられた給電電力が示す電力を供給するように駆動する。

車両３は、電気自動車である。なお、車両３は、たとえば、プラグインハイブリッド自動車であってもよい。図２は、車両３の構成を概略的に示す図である。

図１および図２を参照して、車両３は、バッテリ３０と、監視ユニット３１と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ（System Main Relay）」とも称する）３５と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する）３６と、モータジェネレータ３７と、伝達ギヤ３８と、駆動輪３９と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、通信装置４２と、補機装置４３と、補機バッテリ４４とを含む。

バッテリ３０は、車両３の駆動電源（すなわち動力源）として搭載される。バッテリ３０は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。

監視ユニット３１は、バッテリ３０の状態を監視する。監視ユニット３１は、電圧センサ３２と、電流センサ３３と、温度センサ３４とを含む。電圧センサ３２は、バッテリ３０の電圧（バッテリ電圧）ＶＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４１に出力する。電流センサ３３は、バッテリ３０の入出力電流（バッテリ電流）ＩＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４１に出力する。温度センサ３４は、バッテリ３０の温度（バッテリ温度）ＴＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４１に出力する。

ＳＭＲ３５は、ＰＣＵ３６とバッテリ３０とを結ぶ電力線ＰＬ，ＮＬに電気的に接続されている。ＳＭＲ２５が閉成状態であると、バッテリ３０からＰＣＵ３６に電力が供給される。ＳＭＲ３５が開放状態であると、バッテリ３０からＰＣＵ３６に電力が供給されない。ＳＭＲ３５は、ＥＣＵ４１からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。

ＰＣＵ３６は、ＥＣＵ４１からの制御信号に応じて、バッテリ３０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ３７に供給する。また、ＰＣＵ３６は、モータジェネレータ３７が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ３０に供給する。ＰＣＵ３６は、たとえば、インバータと、インバータに供給される直流電圧をバッテリ３０の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

モータジェネレータ３７は、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ３７は、ＰＣＵ３６により駆動されて回転駆動力を発生する。モータジェネレータ３７が発生した駆動力は、伝達ギヤ３８を介して駆動輪３９に伝達される。

サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電力線ＰＬ，ＮＬと低電圧線ＥＬとの間に電気的に接続されている。サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、電力線ＰＬ，ＮＬ間の電力の電圧を降圧して低電圧線ＥＬに供給する。サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＥＣＵ４１からの制御信号に応じて動作する。

低電圧線ＥＬには、ＥＣＵ４１、通信装置４２、補機装置４３、および、補機バッテリ４４が電気的に接続されている。

通信装置４２は、サーバ１の通信装置１４との双方向通信が可能に構成されている。通信装置４２と通信装置１４との通信は、たとえば、無線通信により行なわれる。また、通信装置４２は、送電装置５０の通信装置５５０との双方向通信が可能に構成されている。通信装置４２と通信装置１４との通信は、たとえば、近距離通信により行なわれる。

ＥＣＵ４１は、ＣＰＵと、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）と、各種信号が入出力される入出力ポートとを含んで構成される（いずれも図示せず）。ＥＣＵ４１は、各センサなどからの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ４１は、バッテリ３０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出可能に構成される。ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

ＥＣＵ４１は、車両３の走行時には、通信装置４２を介して、所定の制御周期で自身の位置情報をサーバ１に送信する。サーバ１に送信された位置情報は、サーバ１において、車両３の位置を特定するために用いられる。また、ＥＣＵ４１は、給電レーン（送電システム５）からの給電を要求する際に、通信装置４２を介して、車両ＩＤの情報および給電電力の情報をサーバ１に送信する。

また、ＥＣＵ４１は、通信装置４２を介して、近距離通信により、送電装置５０（具体的には、図３の通信装置５５０）に車両ＩＤの情報を送信する。近距離通信により車両ＩＤの情報を受けることで、送電装置５０は、車両３が自身の頭上を通過することを検知する。

補機装置４３は、低電圧線ＥＬから供給される電力で作動する。補機装置４３は、たとえば、照明装置、ワイパー装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置、パワーステアリング装置、メータパネル、ヘッドライトシステム、等を含む。

補機バッテリ４４は、たとえば、鉛蓄電池を含んで構成される。補機バッテリ４４の電圧は、バッテリ３０の電圧よりも低く、たとえば、１２Ｖ程度である。

さらに、車両３は、非接触充電を行なう構成として、受電装置４５と、充電リレー４７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４８とを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４８は、受電装置４５と、電力線ＰＬ，ＮＬとの間に電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４８は、ＥＣＵ４１からの制御信号に従って、受電装置４５から受ける直流電力の電圧を、バッテリ３０を充電するための電圧に変換する。

充電リレー４７は、受電装置４５とＤＣ／ＤＣコンバータ４８との電気的な接続／遮断を行なうためのリレーである。充電リレー４７は、ＥＣＵ４１からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。

受電装置４５は、たとえば、車両３のフロアパネルの下面に配置されている。受電装置４５は、受電コイル４６を含む。受電コイル４６は、送電装置５０から伝送される電力を非接触で受電する。受電装置４５は、送電装置５０から伝送された電力を整流し、充電リレー４７へ出力する。受電装置４５および送電装置５０の詳細な構成は、後述する。

図１を参照し、送電システム５は、複数の送電装置５０と、交流電源５２とを含む。図１では、送電システム５には、４つの送電装置５０が含まれる例を示しているが、送電システム５に含まれる送電装置５０の数は４つに限られるものではない。送電システム５に含まれる送電装置５０の数は、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。送電装置５０の各々は、走行レーンにおいて、たとえば、車両３の進行方向に沿って一列に配置されている。

交流電源５２は、たとえば、商用系統電源である。送電装置５０の各々は、交流電源５２から電力の供給を受ける。送電装置５０の各々は、送電コイル５１を含む。送電装置５０は、近距離通信により車両３から車両ＩＤの情報を受けると、交流電源５２から交流電力の供給を受け、送電コイル５１の周囲に電磁界を形成する。たとえば、送電装置５０は、近距離通信により車両３から車両ＩＤの情報を受けてから、所定の時間が経過するまで動作を継続する。車両３が送電装置５０の頭上を通過すると、車両３の受電装置４５の受電コイル４６に電力が非接触で伝送される。なお、送電装置５０は、サーバ１からの制御信号に従って、動作／非動作を切り替えるように構成されてもよい。この場合には、たとえば、サーバ１は、車両３の位置情報に基づいて、車両３が通過する送電装置５０を特定し、当該送電装置５０に対して動作を指令する制御信号（動作指令）を出力してもよい。また、サーバ１は、車両３が送電装置５０を通過した後には、当該送電装置５０に対して非動作を指令する制御信号（非動作指令）を出力してもよい。あるいは、サーバ１は、給電レーンへの車両３の侵入を検知した場合に、車両３が給電レーンを通過するまで送電システム５の送電装置５０を一括して動作させてもよい。

図３は、送電装置５０および受電装置４５の詳細な構成を説明するための図である。送電装置５０は、力率改善（ＰＦＣ：Power Factor Correction）回路５１０と、インバータ回路５２０と、フィルタ回路５３０と、送電部５４０と、通信装置５５０と、制御装置５６０とを含む。送電部５４０は、送電コイル５１を含む。受電装置４５は、受電部４５１と、フィルタ回路４５２と、整流部４５３とを含む。受電装置４５は、受電コイル４６を含む。

ＰＦＣ回路５１０は、交流電源５２から供給される交流電力を整流および昇圧し、その電力をインバータ回路５２０に供給する。インバータ回路５２０は、ＰＦＣ回路５１０で整流された電力を交流電力に変換して出力する。インバータ回路５２０から出力される交流電力は、フィルタ回路５３０を通じて送電部５４０へ供給される。送電部５４０および受電部４５１の各々は、共振回路を含み、送電電力の周波数において共振するように設計されている。

インバータ回路５２０からフィルタ回路５３０を通じて送電部５４０へ交流電力が供給されると、送電部５４０の送電コイル５１と、受電部４５１の受電コイル４６との間に磁界が形成される。この磁界を通じて、送電コイル５１から受電コイル４６へエネルギー（電力）が移動する。受電コイル４６へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路４５２でノイズが除去され、整流部４５３で交流電力から直流電力に変換される。そして、当該直流電力が充電リレー４７を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４８に供給される。

送電装置５０の通信装置５５０は、サーバ１の通信装置１４と双方向通信が可能に構成されている。また、通信装置５５０は、車両３の通信装置４２と近距離通信が可能に構成されている。

送電装置５０の制御装置５６０は、ＣＰＵ、メモリ、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、送電装置５０における各種機器の制御を実行する。制御装置５６０は、通信装置５５０を介して、サーバ１から車両ＩＤの情報および給電電力の情報を受けると、これらの情報を、たとえば、メモリに記憶する。あるいは、制御装置５６０は、車両ＩＤの情報および給電電力の情報を、送電装置５０に含まれる記憶装置（図示せず）に記憶してもよい。制御装置５６０は、通信装置５５０を介して、車両３から車両ＩＤの情報を受けると、車両ＩＤに基づいて、メモリから給電電力の情報を読み出す。そして、制御装置５６０は、給電電力の情報が示す電力を供給するように、たとえば、ＰＦＣ回路５１０およびインバータ回路５２０を動作させて、送電コイル５１の周囲に電磁界を形成させる。

上記のような構成により、本実施の形態に係る非接触充電システム１００では、給電レーンを車両３が走行することにより、送電システム５の送電装置５０から車両３（受電装置４５）に非接触で電力が供給される。車両は、当該電力を用いて車両３のバッテリ３０を充電することが可能である。

ここで、バッテリ３０は、電力の入出力に起因して発熱する。バッテリ３０の過度の発熱は、バッテリ３０の劣化を進行させてしまう。そのため、バッテリ３０が過度に発熱しないように、バッテリ３０の温度を管理することが求められる。たとえば、バッテリ３０の温度（バッテリ温度ＴＢ）が閾値を超えた場合には、給電レーンを走行中に、送電システム５からの電力の供給を受けないようにすることも考えられる。しかしながら、この場合には、走行中の受電機会を逸失してしまうことになる。受電機会を逸失することなく、かつ、バッテリ３０の発熱を抑制することが望ましい。

そこで、本実施の形態では、バッテリ温度ＴＢが閾値を超えた場合には、送電システム５（送電装置５０）から受けた電力をバッテリ３０の充電に用いずに、車両３の電気負荷の駆動に用いる。電気負荷は、たとえば、ＰＣＵ３６，モータジェネレータ３７、サブＤＣ／ＤＣ４０、ＥＣＵ４１，通信装置４２、および、補機装置４３を含む。送電システム５から受けた電力（受電電力）を電気負荷の駆動に用いることにより、バッテリ３０に電力が入力されないので、バッテリ３０の発熱を抑制することができる。そして、受電電力で電気負荷を駆動させるので、受電電力が有効に活用され、受電機会の逸失を抑制することができる。

より具体的には、本実施の形態においては、閾値として、第１閾値Ｔｔｈ１および第２閾値Ｔｔｈ２の２つの閾値が用意されている。第１閾値Ｔｔｈ１は、バッテリ３０の劣化を抑制するために定められる温度閾値であり、第２閾値Ｔｔｈ２よりも低い温度である。第２閾値Ｔｔｈ２（＞Ｔｔｈ１）は、バッテリ３０の仕様に基づいて使用上限として定められる温度閾値である。

給電レーンの走行において、ＥＣＵ４１は、バッテリ温度ＴＢに応じて、通常制御、第１抑制制御および第２抑制制御のうちの制御のいずれかを実行する。

（１）バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１以下である場合（ＴＢ≦Ｔｔｈ１）には、ＥＣＵ４１は、通常制御を実行する。通常制御は、給電レーンの走行時に、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いてバッテリ３０を充電しつつ、車両３を所望の状態にするために要求される電力（以下「要求電力」とも称する）を供給するための電力をバッテリ３０から持ち出す（供給する）制御である。要求電力は、たとえば、モータジェネレータ３７を駆動させるための電力、ならびに、ＥＣＵ４１、通信装置４２および補機装置４３等を駆動させるための電力を含む。

（２）バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１より高く、かつ、第２閾値Ｔｔｈ２以下である場合（Ｔｔｈ１＜ＴＢ≦Ｔｔｈ２）には、ＥＣＵ４１は、第１抑制制御を実行する。第１抑制制御は、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いたバッテリ３０の充電を停止し、受電電力を電気負荷の駆動に用いる制御である。具体的には、受電電力は、ＰＣＵ２６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に供給され、これらで電力変換された後にモータジェネレータ３７、ＥＣＵ４１、通信装置４２および補機装置４３等に供給される。第１抑制制御では、要求電力が受電電力を上回る場合には、不足分の電力がバッテリ３０から持ち出される。

（３）バッテリ温度ＴＢが第２閾値Ｔｔｈ２より高い場合（Ｔｔｈ２＜ＴＢ）には、ＥＣＵ４１は、第２抑制制御を実行する。第２抑制制御も第１抑制制御と同様に、送電システム５から伝送された電力を用いたバッテリ３０の充電を停止し、受電電力を電気負荷の駆動に用いる制御である。第１抑制制御と第２抑制制御とは、要求電力が受電電力を上回った場合の制御が異なる。第２抑制制御では、要求電力が受電電力を上回る場合には、車両３の走行状態が所定の走行状態であるか否かが判断され、車両３の走行状態が所定の走行状態でないときには、電気負荷の使用電力が受電電力に収まるように、モータジェネレータ３７および補機装置４３等の電気負荷の動作が制限される。一方、車両３の走行状態が所定の走行状態であるときには、不足分の電力がバッテリ３０から持ち出される。所定の走行状態とは、たとえば、緊急ブレーキシステムが作動している等の状況回避を行なっている状態、および、アクセルペダルが所定量以上踏み込まれている状態等を含む。

以下、図４から図６を参照しながら、給電レーンの走行中にＥＣＵ４１が実行する処理の詳細を説明する。図４は、給電レーンの走行中にＥＣＵ４１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、給電レーンに進入した際にＥＣＵ４１により開始される。図４および後述の図７に示すフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、ＥＣＵ４１によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が、ＥＣＵ４１内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１において、ＥＣＵ４１は、バッテリ温度ＴＢと第１閾値Ｔｔｈ１とを比較し、バッテリ温度ＴＢが第１閾値ｔｈ１より高いか否かを判断する。第１閾値Ｔｔｈ１および第２閾値Ｔｔｈ２は、たとえばＥＣＵ４１のメモリに予め記憶されており、Ｓ１および後述のＳ３において、メモリから第１閾値Ｔｔｈ１および第２閾値Ｔｔｈ２がそれぞれ読み出される。バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１以下である場合（Ｓ１においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ２に進める。バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１より高い場合（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ３に進める。

Ｓ２において、ＥＣＵ４１は、通常制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４１は、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いてバッテリ３０を充電しつつ、車両３の要求電力に相当する電力をバッテリ３０から持ち出して電気負荷に供給するようにＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０を制御する。なお、Ｓ２においては、後述のＳ４４（図５）の処理と同様の処理が実行され、車両３が走行レーンを抜けたと判断された場合には、図４の一連の処理が終了される。

Ｓ３において、ＥＣＵ４１は、バッテリ温度ＴＢと第２閾値Ｔｔｈ２とを比較し、バッテリ温度ＴＢが第２閾値ｔｈ２より高いか否かを判断する。バッテリ温度ＴＢが第２閾値Ｔｔｈ２以下である場合（Ｓ３においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ４に進める。バッテリ温度ＴＢが第２閾値ｔｈ２より高い場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５に進める。

Ｓ４において、ＥＣＵ４１は、第１抑制処理を実行する。図５は、第１抑制処理の手順を示すフローチャートである。

Ｓ４０において、ＥＣＵ４１は、要求電力と受電電力とを比較し、要求電力が受電電力よりも大きいか否かを判断する。要求電力は、たとえば、車速およびアクセルペダルの踏み込み量等に基づいて算出されるモータジェネレータ３７を駆動するための電力、ならびに、ＥＣＵ４１、通信装置４２および補機装置４３等の動作状態に基づいて算出される消費電力を加算して算出される。要求電力が受電電力よりも大きい場合（Ｓ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ４１に進める。要求電力が受電電力以下である場合（Ｓ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ４２に進める。

Ｓ４１において、ＥＣＵ４１は、要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定する。不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことで、要求電力に相当する電力を確保できるようにする。

Ｓ４２において、ＥＣＵ４１は、受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定する。ＥＣＵ４１は、たとえば、受電装置４５の整流部４５３を制御して、受電電力を要求電力と等しくすることを決定する。あるいは、ＥＣＵ４１は、受電電力と要求電力とを等しくするために、給電電力の情報を更新して、更新された給電電力の情報を、通信装置４２を介してサーバ１に送信することを決定してもよい。これは、後述のＳ５１においても同様である。

Ｓ４３において、ＥＣＵ４１は、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いたバッテリ３０の充電を停止し、Ｓ４１またはＳ４２の決定に基づいた制御を実行して、受電電力を電気負荷に供給する。具体的には、Ｓ４１で要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、受電電力にバッテリからの持ち出し電力を加算した電力を、ＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。Ｓ４２で受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、たとえば、受電装置４５の整流部４５３を制御して受電電力を要求電力と等しくし、その受電電力をＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。ＥＣＵ４１は、ＰＣＵ３６、サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０およびＤＣ／ＤＣコンバータ４８を制御して、受電電力でモータジェネレータ３７、ＥＣＵ４１、通信装置４２および補機装置４３等の電気負荷を駆動させる。いずれの場合においても、バッテリ３０に入出力される電流（バッテリ電流ＩＢ）がゼロとなるようにすることができる。ゆえに、バッテリ３０の発熱が抑制される。

Ｓ４４において、ＥＣＵ４１は、車両３が給電レーンを抜けたか否かを判断する。給電レーンを抜けたか否かの判断は、たとえば、ＥＣＵ４１が車両３の位置情報に基づいて判断してもよい。あるいは、ＥＣＵ４１は、サーバ１から給電レーンを抜けたことを示す情報を受けたことをもって、車両３が給電レーンを抜けたと判断してもよい。車両３が給電レーンを抜けていないと判断した場合（Ｓ４４においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ４０に返す。車両３が給電レーンを抜けたと判断した場合（Ｓ４４においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理を終了させる。

再び図４を参照して、Ｓ４の処理を終えると、ＥＣＵ４１は、図４の一連の処理を終了させる。

Ｓ５において、ＥＣＵ４１は、第２抑制処理を実行する。図６は、第２抑制処理の手順を示すフローチャートである。

Ｓ５０において、ＥＣＵ４１は、要求電力と受電電力とを比較し、要求電力が受電電力よりも大きいか否かを判断する。要求電力が受電電力よりも大きい場合（Ｓ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５２に進める。要求電力が受電電力以下である場合（Ｓ５２においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５１に進める。

Ｓ５１において、ＥＣＵ４１は、受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定する。この処理は、上述のＳ４２の処理と同様である。

Ｓ５２において、ＥＣＵ４１は、車両３の走行状態が所定の走行状態であるか否かを判断する。車両３の走行状態が所定の走行状態でないと判断した場合（Ｓ５２においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５３に進める。車両３の走行状態が所定の走行状態であると判断した場合（Ｓ５２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５４に進める。

Ｓ５３において、ＥＣＵ４１は、電気負荷の使用電力が受電電力に収まるように、モータジェネレータ３７および補機装置４３等の電気負荷の動作を制限することを決定する。車両３の走行状態が所定の走行状態でない場合には、電気負荷の動作を制限して、バッテリ３０の劣化の抑制を優先させる。ＥＣＵ４１は、たとえば、予め定められた優先度の情報に基づいて、優先度の低い電気負荷の動作から制限し、電気負荷の使用電力が受電電力に収まるようにする。たとえば、走る、曲がる、止まる等の車両３の走行に関連する電気負荷の優先度は高く設定し、車両３の走行に関係しない電気負荷の優先度は低く設定してもよい。優先度の情報は、たとえば、ＥＣＵ４１のメモリに予め記憶されてもよい。

Ｓ５４において、ＥＣＵ４１は、要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定する。バッテリ温度ＴＢが第２閾値Ｔｔｈ２を上回っているものの、車両３の走行状態が所定の走行状態であるため、緊急を要することが想定され、走行状態を維持することが望ましい。そのため、この場合には、走行状態の維持を優先させて、バッテリ３０から電力を持ち出す。

Ｓ５５において、ＥＣＵ４１は、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いたバッテリ３０の充電を停止し、Ｓ５１、Ｓ５３またはＳ５４の決定に基づいた制御を実行して、受電電力を電気負荷に供給する。具体的には、Ｓ５１で受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、たとえば、受電装置４５の整流部４５３を制御して受電電力を要求電力と等しくし、受電電力をＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。Ｓ５３で電気負荷の動作を制限することを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、受電電力をＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力し、優先度の情報に基づいて電気負荷の動作を制限して、電気負荷の使用電力が受電電力に収まるようにする。Ｓ５４で要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、受電電力にバッテリからの持ち出し電力を加算した電力を、ＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。いずれの場合においても、バッテリ３０に入出力される電流（バッテリ電流ＩＢ）がゼロとなるようにすることができる。ゆえに、バッテリ３０の発熱が抑制される。

Ｓ５６において、ＥＣＵ４１は、車両３が給電レーンを抜けたか否かを判断する。Ｓ５６の処理は、上述のＳ４４の処理と同様である。車両３が給電レーンを抜けていないと判断した場合（Ｓ５６においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ５０に返す。車両３が給電レーンを抜けたと判断した場合（Ｓ５６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理を終了させる。

再び図４を参照して、Ｓ５の処理を終えると、ＥＣＵ４１は、図４の一連の処理を終了させる。

以上のように、本実施の形態に係る非接触充電システム１００では、給電レーンの走行時において、バッテリ３０が発熱し、バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１より高く、かつ、第２閾値Ｔｔｈ２以下になった場合（Ｔｔｈ１＜ＴＢ≦Ｔｔｈ２）には、ＥＣＵ４１は、第１抑制制御を実行する。第１抑制制御では、送電システム５（送電装置５０）から受電装置４５が受電した電力（受電電力）は、バッテリ３０の充電には用いられず、電気負荷の駆動に用いられる。すなわち、バッテリ３０が充電されないので、バッテリ３０の発熱を抑制することができる。そして、受電電力は、電気負荷の駆動に用いられるので、受電電力を有効に活用することができ、受電機会の逸失を抑制することができる。

［変形例］
実施の形態では、バッテリ３０の劣化を抑制するための温度閾値として、第１閾値Ｔｔｈ１および第２閾値Ｔｔｈ２の２つの閾値を設けた。変形例では、バッテリ３０の劣化を抑制するための温度閾値として、単一の閾値Ｔｔｈを設ける例について説明する。

変形例に係る閾値Ｔｔｈは、たとえば、実施の形態に係る第１閾値Ｔｔｈ１と第２閾値Ｔｔｈ２との間の値に設定される（Ｔｔｈ１≦Ｔｔｈ≦Ｔｔｈ２）。閾値Ｔｔｈは、第１閾値Ｔｔｈ１と第２閾値Ｔｔｈ２との間で、車両３の仕様等に応じて適宜設定することができる。

給電レーンの走行時において、バッテリ３０が発熱し、バッテリ温度ＴＢが閾値Ｔｈｔｈを上回った場合、ＥＣＵ４１は、抑制制御を実行する。変形例に係る抑制制御は、実施の形態に係る第１抑制制御と同様の制御であり、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いたバッテリ３０の充電を停止し、受電電力を電気負荷の駆動に用いる制御である。具体的には、受電電力は、ＰＣＵ２６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に供給され、これらで電力変換された後に電気負荷の各々に供給される。抑制制御では、要求電力が受電電力を上回る場合には、不足分の電力がバッテリ３０から持ち出される。

図７は、変形例において、給電レーンの走行中にＥＣＵ４１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。

Ｓ６０において、ＥＣＵ４１は、バッテリ温度ＴＢと閾値Ｔｔｈとを比較し、バッテリ温度ＴＢが閾値ｔｈより高いか否かを判断する。閾値Ｔｔｈは、たとえばＥＣＵ４１のメモリに予め記憶されており、Ｓ６０において、メモリから読み出される。バッテリ温度ＴＢが閾値Ｔｔｈ以下である場合（Ｓ６０においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ６１に進める。バッテリ温度ＴＢが第１閾値Ｔｔｈ１より高い場合（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ６２に進め抑制制御を実行する。

Ｓ６１において、ＥＣＵ４１は、通常制御を実行する。通常制御については、実施の形態において図４のＳ２で説明したとおりであるため、繰り返し説明しない。

Ｓ６２において、ＥＣＵ４１は、要求電力と受電電力とを比較し、要求電力が受電電力よりも大きいか否かを判断する。要求電力が受電電力よりも大きい場合（Ｓ６２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ６３に進める。要求電力が受電電力以下である場合（Ｓ６２においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ６４に進める。

Ｓ６３において、ＥＣＵ４１は、要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定する。

Ｓ６４において、ＥＣＵ４１は、受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定する。この処理は、上述のＳ４２およびＳ５１の処理と同様である。

Ｓ６５において、ＥＣＵ４１は、送電システム５から伝送された電力（受電電力）を用いたバッテリ３０の充電を停止し、Ｓ６３またはＳ６４の決定に基づいた制御を実行して、受電電力を電気負荷に供給する。具体的には、Ｓ６３で要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すことを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、受電電力にバッテリからの持ち出し電力を加算した電力を、ＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。Ｓ６４で受電電力を要求電力と等しい電力に制限することを決定した場合には、ＥＣＵ４１は、たとえば、受電装置４５の整流部４５３を制御して受電電力を要求電力と等しくし、受電電力をＰＣＵ３６およびサブＤＣ／ＤＣコンバータ４０に出力する。ＥＣＵ４１は、ＰＣＵ３６、サブＤＣ／ＤＣコンバータ４０およびＤＣ／ＤＣコンバータ４８を制御して、受電電力でモータジェネレータ３７、ＥＣＵ４１、通信装置４２および補機装置４３等の電気負荷を駆動させる。いずれの場合においても、バッテリ３０に入出力される電流（バッテリ電流ＩＢ）がゼロとなるようにすることができる。ゆえに、バッテリ３０の発熱が抑制される。

Ｓ６６において、ＥＣＵ４１は、車両３が給電レーンを抜けたか否かを判断する。Ｓ６６の処理は、上述のＳ４４の処理と同様である。車両３が給電レーンを抜けていないと判断した場合（Ｓ６６においてＮＯ）、ＥＣＵ４１は、処理をＳ６０に返す。車両３が給電レーンを抜けたと判断した場合（Ｓ６６においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４１は、図７の一連の処理を終了させる。なお、変形例では、車両３が給電レーンを抜けていない場合には、Ｓ６０の処理が再び実行されるが、実施の形態と同様に、車両３が給電レーンを抜けていないと判断した場合に処理がＳ６１またはＳ６２に返されてもよい。

なお、抑制制御において、第２抑制制御のＳ５２およびＳ５３の処理を追加し、車両３の走行状態が所定の走行状態であるか否かに応じて、電気負荷の駆動を制限するか、要求電力に対する受電電力の不足分の電力をバッテリ３０から持ち出すかを判断することも可能である。

以上のように、変形例に係る非接触充電システム１００では、給電レーンの走行時において、バッテリ３０が発熱し、バッテリ温度ＴＢが閾値Ｔｔｈを上回ると、ＥＣＵ４１は、抑制制御を実行する。抑制制御では、送電システム５（送電装置５０）から受電装置４５が受電した電力（受電電力）は、バッテリ３０の充電には用いられず、電気負荷の駆動に用いられる。すなわち、バッテリ３０が充電されないので、バッテリ３０の発熱を抑制することができる。そして、受電電力は、電気負荷の駆動に用いられるので、受電電力を有効に活用することができ、受電機会の逸失を抑制することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ サーバ、３ 車両、５ 送電システム、１０ 制御装置、１２ 記憶装置、１４ 通信装置、１６ 通信バス、３０ バッテリ、３１ 監視ユニット、３２ 電圧センサ、３３ 電流センサ、３４ 温度センサ、３５ ＳＭＲ、３６ ＰＣＵ、３７ モータジェネレータ、３８ 伝達ギヤ、３９ 駆動輪、４０ サブＤＣ／ＤＣコンバータ、４１ ＥＣＵ、４２ 通信装置、４３ 補機装置、４４ 補機バッテリ、４５ 受電装置、４６ 受電コイル、４７ 充電リレー、４８ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０ 送電装置、５１ 送電コイル、５２ 交流電源、１００ 非接触充電システム、４５１ 受電部、４５２ フィルタ回路、４５３ 整流部、５１０ ＰＦＣ回路、５２０ インバータ回路、５３０ フィルタ回路、５４０ 送電部、５５０ 通信装置、５６０ 制御装置、ＥＬ 低電圧線、ＮＬ，ＰＬ 電力線。

Claims (1)

1. 走行レーンに設けられた送電装置から非接触で電力を受電可能に構成された受電装置と、
   前記受電装置の受電電力を用いた充電が可能に構成されたバッテリと、
   前記バッテリの温度を検出する温度センサと、
   電気負荷と、
   前記受電装置および前記電気負荷を制御する制御装置とを備え、
   前記バッテリの温度が閾値よりも高い場合、前記制御装置は、前記受電電力を前記充電に用いずに、前記電気負荷の駆動に用いる、車両。
   

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