JP5664544B2 - Non-contact power receiving device and non-contact charging system - Google Patents

Non-contact power receiving device and non-contact charging system Download PDF

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Description

この発明は、非接触受電装置および非接触充電システムに関する。   The present invention relates to a contactless power receiving device and a contactless charging system.

近年、地球温暖化を防止するために自動車から排出される二酸化炭素を低減させるため、燃料に代えて、または燃料に加えて、電気エネルギーを用いて走行する電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。そして、ハイブリッド自動車でも搭載するバッテリーに車両外部から電気エネルギーを充電可能に構成されるプラグインハイブリッド自動車も登場している。   In recent years, in order to reduce carbon dioxide emitted from automobiles in order to prevent global warming, electric cars and hybrid cars that use electric energy instead of or in addition to fuels have attracted attention. . In addition, plug-in hybrid vehicles that are configured so that electric energy can be charged from the outside of the vehicle to the battery mounted in the hybrid vehicle have also appeared.

しかし、外部から自動車に電力を供給する際に充電ケーブルを接続するのはユーザに余分な手間をかける。このため、自動車が所定位置に駐車したらケーブル接続の手間をかけずに充電が開始可能な非接触電力供給システムも検討されている。   However, connecting the charging cable when supplying power to the automobile from the outside takes extra time for the user. For this reason, a non-contact power supply system that can start charging without taking time and effort to connect a cable when a vehicle is parked at a predetermined position is also being studied.

特開2011−135729号公報(特許文献1)には、非接触充電システムにおいて、共鳴コイルの温度を測定し、測定した温度に基づいて冷却装置を作動させる点が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2011-135729 (Patent Document 1) discloses that in a non-contact charging system, the temperature of a resonance coil is measured and a cooling device is operated based on the measured temperature.

特開2011−135729号公報JP 2011-135729 A 特開2011−125184号公報JP 2011-125184 A

コイル温度を測定するにあたり、直接センサで温度を測定する方法では、センサの金属部材とコイルを密着させるため、コイルにおける受電効率が低下する恐れがある。また、光センサなどの非接触で測定する測定器を用いる場合は、測定器が高価である。間接的に温度を測定する方法、たとえばコイルの周囲温度を測定する場合には、測定誤差が大きくなる等の課題がある。   In measuring the coil temperature, in the method of directly measuring the temperature with the sensor, the metal member of the sensor and the coil are brought into close contact with each other, so that the power receiving efficiency in the coil may be reduced. Moreover, when using a non-contact measuring device such as an optical sensor, the measuring device is expensive. Indirectly measuring the temperature, for example, when measuring the ambient temperature of the coil, there are problems such as an increase in measurement error.

さらには、非接触充電システムでは、受電部と送電部との位置が毎回異なる可能性もあり、充電効率が変動し各装置の発熱量も変化する可能性がある。したがって、各装置の冷却を最適化することが好ましい。   Furthermore, in the non-contact charging system, the positions of the power reception unit and the power transmission unit may be different each time, the charging efficiency may vary, and the amount of heat generated by each device may also change. Therefore, it is preferable to optimize the cooling of each device.

この発明の目的は、非接触送受電に関する電気機器の温度の測定装置のコスト上昇を抑えつつ、測定温度の精度を向上させることができる非接触受電装置および非接触充電システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a non-contact power receiving apparatus and a non-contact charging system capable of improving the accuracy of the measured temperature while suppressing an increase in the cost of the temperature measuring apparatus for electrical equipment related to non-contact power transmission and reception. .

この発明は、要約すると、非接触受電装置であって、非接触で受電を行なうことが可能に構成された受電部と、受電部の受電効率に関連するパラメータに基づいて、受電部に接続された電気機器の温度を推定する制御装置とを備える。   In summary, the present invention is a non-contact power receiving device that is configured to be capable of receiving power in a non-contact manner, and is connected to the power receiving unit based on parameters related to power receiving efficiency of the power receiving unit. And a controller for estimating the temperature of the electrical equipment.

好ましくは、制御装置は、受電効率に関連するパラメータに基づいて、電気機器の冷却装置を制御する。   Preferably, the control device controls the cooling device for the electric device based on a parameter related to power reception efficiency.

より好ましくは、冷却装置は、受電部を冷却する第1の冷却装置と、受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置を冷却する第2の冷却装置とを含む。制御装置は、受電部における受電効率に応じて第1および第2の冷却装置の冷却能力を制御する。   More preferably, the cooling device includes a first cooling device that cools the power receiving unit, and a second cooling device that cools the power storage device charged by the power received by the power receiving unit. The control device controls the cooling capacity of the first and second cooling devices according to the power receiving efficiency in the power receiving unit.

さらに好ましくは、受電部で受電された電力は、整流器で整流され蓄電装置に与えられる。冷却装置は、整流器を冷却する第3の冷却装置をさらに含む。制御装置は、受電部における受電効率に応じて第3の冷却装置の冷却能力をさらに制御する。   More preferably, the power received by the power receiving unit is rectified by a rectifier and supplied to the power storage device. The cooling device further includes a third cooling device that cools the rectifier. The control device further controls the cooling capacity of the third cooling device according to the power receiving efficiency in the power receiving unit.

さらに好ましくは、制御装置は、受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、第2または第3の冷却装置の冷却能力を減少させる。   More preferably, the control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, as compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second or second 3 cooling capacity of the cooling device is reduced.

好ましくは、非接触受電装置は、電気機器の温度を推定または検知する温度測定装置をさらに備える。制御装置は、温度測定装置による測定値と受電部の受電効率に関連するパラメータに基づいて推定した推定値とが異なる場合には、受電部を経由した蓄電装置への充電を中止させる。   Preferably, the non-contact power receiving device further includes a temperature measuring device that estimates or detects the temperature of the electric device. The control device stops charging the power storage device via the power receiving unit when the measured value by the temperature measuring device is different from the estimated value estimated based on the parameter related to the power receiving efficiency of the power receiving unit.

この発明は、他の局面では、非接触充電システムであって、送電部または受電部を冷却する第1の冷却装置と、受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置を冷却する第2の冷却装置と、受電部における受電効率に応じて第1および第2の冷却装置の冷却能力を制御する制御装置とを備える。   In another aspect, the present invention is a non-contact charging system, in which a first cooling device that cools a power transmission unit or a power reception unit, and a second cooling device that cools a power storage device that is charged by the power received by the power reception unit. A cooling device and a control device that controls the cooling capacity of the first and second cooling devices according to the power receiving efficiency in the power receiving unit are provided.

好ましくは、受電部で受電された電力は、整流器で整流され蓄電装置に与えられる。非接触充電システムは、整流器を冷却する第3の冷却装置をさらに備える。制御装置は、受電部における受電効率に応じて第3の冷却装置の冷却能力をさらに制御する。   Preferably, the power received by the power receiving unit is rectified by a rectifier and supplied to the power storage device. The contactless charging system further includes a third cooling device that cools the rectifier. The control device further controls the cooling capacity of the third cooling device according to the power receiving efficiency in the power receiving unit.

より好ましくは、制御装置は、受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、第2または第3の冷却装置の冷却能力を減少させる。   More preferably, the control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, as compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second or second 3 cooling capacity of the cooling device is reduced.

本発明によれば、非接触送受電に関する電気機器の温度を低コストかつ高精度で測定または推定が可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature of the electric equipment regarding non-contact power transmission / reception can be measured or estimated with low cost and high precision.

この発明の実施の形態に係る非接触送受電システム10の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a non-contact power transmission / reception system 10 according to an embodiment of the present invention. 共鳴法による送電の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the power transmission by the resonance method. 図1に示した非接触送受電システム10の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the non-contact power transmission and reception system 10 shown in FIG. 図1および図2における受電部110と送電部とが対向して配置された際に位置ずれが生じた様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode that the position shift occurred when the power receiving part 110 in FIG. 1 and FIG. 2 and the power transmission part were arrange | positioned facing each other. 各部位の状態と冷却装置の制御について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of each site | part and control of a cooling device. 送電装置および車両で実行される制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control performed with a power transmission apparatus and a vehicle. 充電中に実行される異常判定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the abnormality determination process performed during charge. 受電効率に応じて冷却装置の冷却能力を変化させる制御の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the control which changes the cooling capacity of a cooling device according to a power receiving efficiency.

以下、本発明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返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、この発明の実施の形態に係る非接触送受電システム10の全体構成図である。
図1を参照して、非接触送受電システム10は、車両100と、送電装置200とを含む。車両100は、受電部110と、通信部160とを含む。送電装置200は、高周波電源装置210と、送電部220と、通信部230とを含む。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a non-contact power transmission / reception system 10 according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, contactless power transmission / reception system 10 includes a vehicle 100 and a power transmission device 200. Vehicle 100 includes a power reception unit 110 and a communication unit 160. The power transmission device 200 includes a high frequency power supply device 210, a power transmission unit 220, and a communication unit 230.

受電部110は、車体底面に設置され、送電装置200の送電部220から送出される電力を非接触で受電するように構成される。詳しくは、受電部110は、後に説明するコイル(以下、自己共振コイルといい、「共鳴コイル」などと適宜の呼び方をしてもよい)を含み、送電部220に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電部220から非接触で受電する。通信部160は、車両100と送電装置200との間で通信を行なうための通信インターフェースである。   The power receiving unit 110 is installed on the bottom surface of the vehicle body, and is configured to receive the power transmitted from the power transmitting unit 220 of the power transmitting device 200 in a contactless manner. Specifically, power reception unit 110 includes a coil (hereinafter referred to as a self-resonance coil, which may be appropriately called “resonance coil”) described later, and a self-resonance coil included in power transmission unit 220. Receiving power from the power transmission unit 220 in a non-contact manner by resonating via an electromagnetic field. Communication unit 160 is a communication interface for performing communication between vehicle 100 and power transmission device 200.

高周波電源装置210は、たとえばプラグ212を介して供給される商用交流電力を高周波の電力に変換して送電部220へ出力する。なお、高周波電源装置210は、太陽光発電装置、風力発電装置などの電源装置から電力の供給を受けるものであっても良い。   The high frequency power supply device 210 converts commercial AC power supplied via, for example, the plug 212 into high frequency power and outputs the high frequency power to the power transmission unit 220. In addition, the high frequency power supply device 210 may receive power from a power supply device such as a solar power generation device or a wind power generation device.

送電部220は、たとえば駐車場の床面に設置され、高周波電源装置210から供給される高周波電力を車両100の受電部110へ非接触で送出するように構成される。詳しくは、送電部220は、自己共振コイルを含み、この自己共振コイルが受電部110に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより受電部110へ非接触で送電する。通信部230は、送電装置200と車両100との間で通信を行なうための通信インターフェースである。   The power transmission unit 220 is installed on the floor of a parking lot, for example, and is configured to send the high frequency power supplied from the high frequency power supply device 210 to the power reception unit 110 of the vehicle 100 in a non-contact manner. Specifically, the power transmission unit 220 includes a self-resonant coil, and the self-resonant coil resonates with the self-resonant coil included in the power receiving unit 110 via an electromagnetic field, thereby transmitting power to the power receiving unit 110 in a non-contact manner. Communication unit 230 is a communication interface for performing communication between power transmission device 200 and vehicle 100.

ここで、図1の送電装置200から車両100への給電に際し、車両100を送電部220付近へ誘導して車両100の受電部110と送電部220との位置合わせを行なう必要がある。すなわち、車両100は、位置合わせが簡単ではない。携帯型機器では、ユーザが手で持ち上げて充電器等の給電ユニットの適切な位置に置くことが簡単に行なえる。しかし、車両は、ユーザが車両を操作し適切な位置に車両を停車させる必要があり、細かい位置調整が困難である。   Here, when power is supplied from the power transmission device 200 of FIG. 1 to the vehicle 100, it is necessary to perform alignment between the power receiving unit 110 and the power transmission unit 220 of the vehicle 100 by guiding the vehicle 100 to the vicinity of the power transmission unit 220. That is, the vehicle 100 is not easily aligned. In the portable device, the user can easily lift it by hand and place it at an appropriate position of a power supply unit such as a charger. However, it is necessary for the user to operate the vehicle to stop the vehicle at an appropriate position, and fine position adjustment is difficult.

電磁界による共鳴方式は、送信距離が数mであっても比較的大電力を送信することが可能である。このため、この実施の形態による非接触送受電システム10では、共鳴方式を用いて送電装置200から車両100への給電が行なわれる。   The resonance method using an electromagnetic field can transmit relatively large power even if the transmission distance is several meters. For this reason, in the non-contact power transmission and reception system 10 according to this embodiment, power is supplied from the power transmission device 200 to the vehicle 100 using the resonance method.

なお、本実施の形態に係る非接触送受電システムにおいては、送電部220の固有周波数と、受電部110の固有周波数は、同じ固有周波数とされている。   In the contactless power transmission and reception system according to the present embodiment, the natural frequency of power transmission unit 220 and the natural frequency of power reception unit 110 are the same natural frequency.

「送電部の固有周波数」とは、送電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。なお、送電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路で、制動力または電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、「送電部の共振周波数」と呼ばれる。   The “natural frequency of the power transmission unit” means a vibration frequency when an electric circuit including a coil and a capacitor of the power transmission unit vibrates freely. In addition, in the electric circuit including the coil and the capacitor of the power transmission unit, the natural frequency when the braking force or the electric resistance is zero or substantially zero is referred to as “the resonance frequency of the power transmission unit”.

同様に、「受電部の固有周波数」とは、受電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。また、受電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路で、制動力または電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、「受電部の共振周波数」と呼ばれる。   Similarly, the “natural frequency of the power reception unit” means a vibration frequency when the electric circuit including the coil and the capacitor of the power reception unit freely vibrates. In addition, in the electric circuit including the coil and the capacitor of the power receiving unit, the natural frequency when the braking force or the electric resistance is zero or substantially zero is referred to as “the resonance frequency of the power receiving unit”.

本明細書において、「同じ固有周波数」とは、完全に同じ場合だけでなく、固有周波数が実質的に同じ場合も含む。「固有周波数が実質的に同じ」とは、送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差が送電部の固有周波数または受電部の固有周波数の±10%以内の場合を意味する。   In this specification, the “same natural frequency” includes not only completely the same case but also the case where the natural frequencies are substantially the same. “The natural frequency is substantially the same” means that the difference between the natural frequency of the power transmission unit and the natural frequency of the power reception unit is within ± 10% of the natural frequency of the power transmission unit or the natural frequency of the power reception unit.

図2は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
図2を参照して、この共鳴法では、2つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する2つのLC共振コイルが電磁場(近接場)において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of power transmission by the resonance method.
Referring to FIG. 2, in this resonance method, in the same way as two tuning forks resonate, two LC resonance coils having the same natural frequency resonate in an electromagnetic field (near field), and thereby, from one coil. Electric power is transmitted to the other coil via an electromagnetic field.

具体的には、高周波電源310に一次コイル320を接続し、電磁誘導により一次コイル320と磁気的に結合される一次自己共振コイル330へ高周波電力を給電する。一次自己共振コイル330は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるLC共振器であり、一次自己共振コイル330と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル340と電磁場(近接場)を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル330から二次自己共振コイル340へ電磁場を介してエネルギー(電力)が移動する。二次自己共振コイル340へ移動したエネルギー(電力)は、電磁誘導により二次自己共振コイル340と磁気的に結合される二次コイル350によって取出され、負荷360へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル330と二次自己共振コイル340との共鳴強度を示すQ値がたとえば100よりも大きいときに実現される。   Specifically, the primary coil 320 is connected to the high-frequency power source 310, and high-frequency power is supplied to the primary self-resonant coil 330 that is magnetically coupled to the primary coil 320 by electromagnetic induction. The primary self-resonant coil 330 is an LC resonator having an inductance and stray capacitance of the coil itself, and resonates with a secondary self-resonant coil 340 having the same resonance frequency as the primary self-resonant coil 330 via an electromagnetic field (near field). . Then, energy (electric power) moves from the primary self-resonant coil 330 to the secondary self-resonant coil 340 via the electromagnetic field. The energy (electric power) transferred to the secondary self-resonant coil 340 is taken out by the secondary coil 350 magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 340 by electromagnetic induction and supplied to the load 360. Note that power transmission by the resonance method is realized when the Q value indicating the resonance intensity between the primary self-resonant coil 330 and the secondary self-resonant coil 340 is greater than 100, for example.

また、本実施の形態に係る非接触送受電システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共鳴(共振)させることで送電部から受電部に電力を送電しており、送電部と受電部との間の結合係数(κ)は、好ましくは0.1以下である。なお、結合係数(κ)は、この値に限定されるものではなく電力伝送が良好となる種々の値をとりうる。なお、一般的に電磁誘導を利用した電力伝送では、送電部と受電部と間の結合係数(κ)は1.0に近いものとなっている。   In the contactless power transmission and reception system according to the present embodiment, power is transmitted from the power transmission unit to the power reception unit by resonating the power transmission unit and the power reception unit with an electromagnetic field. The coupling coefficient (κ) between the parts is preferably 0.1 or less. Note that the coupling coefficient (κ) is not limited to this value, and may take various values that improve power transmission. In general, in power transmission using electromagnetic induction, the coupling coefficient (κ) between the power transmission unit and the power reception unit is close to 1.0.

なお、図1および図2との対応関係については、二次自己共振コイル340および二次コイル350が図1の受電部110に対応し、一次コイル320および一次自己共振コイル330が図1の送電部220に対応する。   1 and FIG. 2, the secondary self-resonant coil 340 and the secondary coil 350 correspond to the power receiving unit 110 in FIG. 1, and the primary coil 320 and the primary self-resonant coil 330 transmit power in FIG. Corresponds to the portion 220.

なお、上記のように本実施の形態に係る非接触送受電システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共鳴させることで送電部から受電部に電力を送電させている。このような電力伝送における送電部と受電部との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「電磁界(電磁場)共振結合」または「電界(電場)共振結合」という。   As described above, in the contactless power transmission and reception system according to the present embodiment, power is transmitted from the power transmission unit to the power reception unit by causing the power transmission unit and the power reception unit to resonate with each other by an electromagnetic field. For example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling” or “electric field (electric field) resonance coupling” "

「電磁界(電磁場)共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界(磁場)共鳴結合」、「電界(電場)共振結合」のいずれも含む結合を意味する。   The “electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling” means a coupling including any of “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, and “electric field (electric field) resonance coupling”.

本明細書中で説明した送電部と受電部とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部と受電部とは主に、磁界(磁場)によって結合しており、送電部と受電部とは、「磁気共鳴結合」または「磁界(磁場)共鳴結合」している。   Since the power transmission unit and the power reception unit described in this specification employ a coil-shaped antenna, the power transmission unit and the power reception unit are mainly coupled by a magnetic field (magnetic field). The part is “magnetic resonance coupling” or “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”.

なお、送電部と受電部として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部と受電部とは主に、電界(電場)によって結合している。このときには、送電部と受電部とは、「電界(電場)共振結合」している。   For example, an antenna such as a meander line can be adopted as the power transmission unit and the power reception unit. In this case, the power transmission unit and the power reception unit are mainly coupled by an electric field (electric field). At this time, the power transmission unit and the power reception unit are “electric field (electric field) resonance coupled”.

なお、電磁界は「輻射電磁界」「誘導電磁界」「静電磁界」の3つの成分を含む。
この中でも波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域があるが、共鳴法では、この近接場(エバネッセント場)を利用してエネルギー(電力)の伝送が行なわれる。すなわち、近接場を利用して、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器(たとえば一対のLC共振コイル)を共鳴させることにより、一方の共鳴器(一次自己共振コイル)から他方の共鳴器(二次自己共振コイル)へエネルギー(電力)を伝送する。この近接場は遠方にエネルギー(電力)を伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によりエネルギー(電力)を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
The electromagnetic field includes three components of “radiation electromagnetic field”, “induction electromagnetic field”, and “electrostatic magnetic field”.
Among these, there is a region where the intensity of the electromagnetic wave rapidly decreases with the distance from the wave source. In the resonance method, energy (electric power) is transmitted using this near field (evanescent field). That is, by using a near field to resonate a pair of resonators (for example, a pair of LC resonance coils) having the same natural frequency, one resonator (primary self-resonant coil) and the other resonator (two Energy (electric power) is transmitted to the next self-resonant coil. Since this near field does not propagate energy (electric power) far away, the resonance method transmits power with less energy loss than electromagnetic waves that transmit energy (electric power) by "radiation electromagnetic field" that propagates energy far away. be able to.

図3は、図1に示した非接触送受電システム10の詳細構成図である。
図3を参照して、車両100は、受電部110および通信部160に加えて、整流器180と、充電リレー(CHR)170と、蓄電装置190と、システムメインリレー(SMR)115と、パワーコントロールユニットPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130と、動力伝達ギヤ140と、駆動輪150と、制御装置である車両ECU(Electronic Control Unit)300と、電流センサ171と、電圧センサ172とを含む。受電部110は、二次自己共振コイル111と、コンデンサ112と、二次コイル113とを含む。
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the non-contact power transmission / reception system 10 shown in FIG.
Referring to FIG. 3, vehicle 100 includes rectifier 180, charging relay (CHR) 170, power storage device 190, system main relay (SMR) 115, power control, in addition to power receiving unit 110 and communication unit 160. A unit PCU (Power Control Unit) 120, a motor generator 130, a power transmission gear 140, drive wheels 150, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 300 as a control device, a current sensor 171 and a voltage sensor 172 are provided. Including. Power receiving unit 110 includes a secondary self-resonant coil 111, a capacitor 112, and a secondary coil 113.

車両100は、さらに、受電部110、整流器180、蓄電装置190をそれぞれ冷却するための冷却ファン175〜177を含む。車両100は、さらに、受電部110、整流器180、蓄電装置190の温度をそれぞれ測定するための温度センサ181〜183を含んでも良い。   Vehicle 100 further includes cooling fans 175 to 177 for cooling power reception unit 110, rectifier 180, and power storage device 190, respectively. Vehicle 100 may further include temperature sensors 181 to 183 for measuring temperatures of power reception unit 110, rectifier 180, and power storage device 190, respectively.

なお、本実施の形態においては、車両100として電気自動車を例として説明するが、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能な車両であれば車両100の構成はこれに限られない。車両100の他の例としては、エンジンを搭載したハイブリッド車両や、燃料電池を搭載した燃料電池車などが含まれる。   In this embodiment, an electric vehicle is described as an example of vehicle 100, but the configuration of vehicle 100 is not limited to this as long as the vehicle can travel using electric power stored in the power storage device. Other examples of the vehicle 100 include a hybrid vehicle equipped with an engine and a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.

二次自己共振コイル111は、送電装置200に含まれる一次自己共振コイル221から、電磁場を用いて電磁共鳴により受電する。   Secondary self-resonant coil 111 receives power from primary self-resonant coil 221 included in power transmission device 200 by electromagnetic resonance using an electromagnetic field.

この二次自己共振コイル111については、送電装置200の一次自己共振コイル221との距離や、一次自己共振コイル221および二次自己共振コイル111の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル221と二次自己共振コイル111との共鳴強度を示すQ値が大きくなり(たとえば、Q>100)、その結合度を示す結合係数(κ)等が小さく(たとえば0.1以下)となるようにその巻数やコイル間距離が適宜設定される。   Regarding the secondary self-resonant coil 111, the primary self-resonant coil 221 and the primary self-resonant coil 221 are based on the distance from the primary self-resonant coil 221 of the power transmission device 200, the resonant frequencies of the primary self-resonant coil 221 and the secondary self-resonant coil 111, and the like. The Q value indicating the resonance intensity with the secondary self-resonant coil 111 is increased (for example, Q> 100), and the coupling coefficient (κ) indicating the degree of coupling is decreased (for example, 0.1 or less). The number of turns and the distance between the coils are appropriately set.

コンデンサ112は、二次自己共振コイル111の両端に接続され、二次自己共振コイル111とともにLC共振回路を形成する。コンデンサ112の容量は、二次自己共振コイル111の有するインダクタンスに応じて、所定の共鳴周波数となるように適宜設定される。なお、二次自己共振コイル111自身の有する浮遊容量で所望の共振周波数が得られる場合には、コンデンサ112が省略される場合がある。   The capacitor 112 is connected to both ends of the secondary self-resonant coil 111 and forms an LC resonance circuit together with the secondary self-resonant coil 111. The capacity of the capacitor 112 is appropriately set so as to have a predetermined resonance frequency according to the inductance of the secondary self-resonant coil 111. Note that the capacitor 112 may be omitted when a desired resonance frequency can be obtained with the stray capacitance of the secondary self-resonant coil 111 itself.

二次コイル113は、二次自己共振コイル111と同軸上に設けられ、電磁誘導により二次自己共振コイル111と磁気的に結合可能である。この二次コイル113は、二次自己共振コイル111により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器180へ出力する。   The secondary coil 113 is provided coaxially with the secondary self-resonant coil 111 and can be magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 111 by electromagnetic induction. The secondary coil 113 takes out the electric power received by the secondary self-resonant coil 111 by electromagnetic induction and outputs it to the rectifier 180.

整流器180は、二次コイル113から受ける交流電力を整流し、その整流された直流電力を、CHR170を介して蓄電装置190に出力する。整流器180としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のコンデンサ(いずれも図示せず)を含む構成とすることができる。整流器180として、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能であるが、整流器180が受電部110に含まれる場合もあり、発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。   Rectifier 180 rectifies the AC power received from secondary coil 113 and outputs the rectified DC power to power storage device 190 via CHR 170. For example, the rectifier 180 may include a diode bridge and a smoothing capacitor (both not shown). As the rectifier 180, it is possible to use a so-called switching regulator that performs rectification using switching control. However, the rectifier 180 may be included in the power receiving unit 110 to prevent malfunction of the switching element due to the generated electromagnetic field. Therefore, it is more preferable to use a static rectifier such as a diode bridge.

なお、本実施の形態においては、整流器180により整流された直流電力が蓄電装置190へ直接出力される構成としているが、整流後の直流電圧が、蓄電装置190が許容できる充電電圧と異なる場合には、整流器180と蓄電装置190との間に、電圧変換するためのDC/DCコンバータ(図示せず)が設けられてもよい。   Note that in this embodiment, the DC power rectified by the rectifier 180 is directly output to the power storage device 190. However, when the DC voltage after rectification is different from the charge voltage allowable by the power storage device 190, May be provided with a DC / DC converter (not shown) for voltage conversion between rectifier 180 and power storage device 190.

整流器180の出力部分には、直列に接続された位置検出用の負荷抵抗173とリレー174とが接続されている。車両の認証が完了して本格的な充電が開始される前に、送電装置200から車両へはテスト用信号として微弱な電力が送電される。このとき、リレー174は車両ECU300からの制御信号SE3によって制御され、導通状態とされる。   A load resistor 173 for position detection and a relay 174 connected in series are connected to the output portion of the rectifier 180. Before the vehicle authentication is completed and full-scale charging is started, weak power is transmitted as a test signal from the power transmission device 200 to the vehicle. At this time, relay 174 is controlled by control signal SE3 from vehicle ECU 300 to be in a conductive state.

電圧センサ172は、整流器180と蓄電装置190とを結ぶ電力線対間に設けられる。電圧センサ172は、整流器180の二次側の直流電圧、すなわち送電装置200から受電した受電電圧を検出し、その検出値VCを車両ECU300に出力する。車両ECU300は、電圧VCによって受電効率を判断し、通信部160を経由して送電装置に受電効率に関する情報を送信する。   Voltage sensor 172 is provided between a pair of power lines connecting rectifier 180 and power storage device 190. Voltage sensor 172 detects the DC voltage on the secondary side of rectifier 180, that is, the received voltage received from power transmission device 200, and outputs the detected value VC to vehicle ECU 300. The vehicle ECU 300 determines the power reception efficiency based on the voltage VC, and transmits information related to the power reception efficiency to the power transmission device via the communication unit 160.

電流センサ171は、整流器180と蓄電装置190とを結ぶ電力線に設けられる。電流センサ171は、蓄電装置190への充電電流を検出し、その検出値ICを車両ECU300へ出力する。   Current sensor 171 is provided on a power line connecting rectifier 180 and power storage device 190. Current sensor 171 detects a charging current for power storage device 190 and outputs the detected value IC to vehicle ECU 300.

CHR170は、整流器180と蓄電装置190とに電気的に接続される。CHR170は、車両ECU300からの制御信号SE2により制御され、整流器180から蓄電装置190への電力の供給と遮断とを切換える。   CHR 170 is electrically connected to rectifier 180 and power storage device 190. CHR 170 is controlled by a control signal SE2 from vehicle ECU 300, and switches between supply and interruption of power from rectifier 180 to power storage device 190.

蓄電装置190は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置190は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。   The power storage device 190 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 190 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置190は、CHR170を介して整流器180と接続される。蓄電装置190は、受電部110で受電され整流器180で整流された電力を蓄電する。また、蓄電装置190は、SMR115を介してPCU120とも接続される。蓄電装置190は、車両駆動力を発生させるための電力をPCU120へ供給する。さらに、蓄電装置190は、モータジェネレータ130で発電された電力を蓄電する。蓄電装置190の出力はたとえば200V程度である。   Power storage device 190 is connected to rectifier 180 through CHR 170. The power storage device 190 stores the power received by the power receiving unit 110 and rectified by the rectifier 180. The power storage device 190 is also connected to the PCU 120 via the SMR 115. Power storage device 190 supplies power for generating vehicle driving force to PCU 120. Further, power storage device 190 stores the electric power generated by motor generator 130. The output of power storage device 190 is, for example, about 200V.

蓄電装置190には、いずれも図示しないが、蓄電装置190の電圧VBおよび入出力される電流IBを検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ECU300へ出力される。車両ECU300は、この電圧VBおよび電流IBに基づいて、蓄電装置190の充電状態(「SOC(State Of Charge)」とも称される。)を演算する。   Although not shown, power storage device 190 is provided with a voltage sensor and a current sensor for detecting voltage VB of power storage device 190 and input / output current IB. These detection values are output to vehicle ECU 300. Vehicle ECU 300 calculates the state of charge of power storage device 190 (also referred to as “SOC (State Of Charge)”) based on voltage VB and current IB.

SMR115は、蓄電装置190とPCU120とを結ぶ電力線に介挿される。そして、SMR115は、車両ECU300からの制御信号SE1によって制御され、蓄電装置190とPCU120との間での電力の供給と遮断とを切換える。   SMR 115 is inserted in a power line connecting power storage device 190 and PCU 120. SMR 115 is controlled by control signal SE <b> 1 from vehicle ECU 300, and switches between supply and interruption of power between power storage device 190 and PCU 120.

PCU120は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータを含む。コンバータは、車両ECU300からの制御信号PWCにより制御されて蓄電装置190からの電圧を変換する。インバータは、車両ECU300からの制御信号PWIにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ130を駆動する。   Although not shown, the PCU 120 includes a converter and an inverter. The converter is controlled by a control signal PWC from vehicle ECU 300 to convert the voltage from power storage device 190. The inverter is controlled by a control signal PWI from vehicle ECU 300 and drives motor generator 130 using electric power converted by the converter.

モータジェネレータ130は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generator 130 is an AC rotating electric machine, for example, a permanent magnet type synchronous motor including a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ130の出力トルクは、動力伝達ギヤ140を介して駆動輪150に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪150の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電装置190の充電電力に変換される。   The output torque of motor generator 130 is transmitted to drive wheels 150 via power transmission gear 140 to cause vehicle 100 to travel. The motor generator 130 can generate electric power by the rotational force of the drive wheels 150 during the regenerative braking operation of the vehicle 100. Then, the generated power is converted by PCU 120 into charging power for power storage device 190.

また、モータジェネレータ130の他にエンジン(図示せず)が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ130を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置190を充電することも可能である。   In a hybrid vehicle equipped with an engine (not shown) in addition to motor generator 130, necessary vehicle driving force is generated by operating this engine and motor generator 130 in a coordinated manner. In this case, the power storage device 190 can be charged using the power generated by the rotation of the engine.

通信部160は、上述のように、車両100と送電装置200との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部160は、車両ECU300からの、蓄電装置190についてのSOCを含むバッテリー情報INFOを送電装置200へ出力する。また、通信部160は、送電装置200からの送電の開始および停止を指示する信号STRT,STPを送電装置200へ出力する。   As described above, communication unit 160 is a communication interface for performing wireless communication between vehicle 100 and power transmission device 200. Communication unit 160 outputs battery information INFO including SOC of power storage device 190 from vehicle ECU 300 to power transmission device 200. Communication unit 160 outputs signals STRT and STP instructing start and stop of power transmission from power transmission device 200 to power transmission device 200.

車両ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両100および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)で処理することも可能である。   The vehicle ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, all of which are not shown in FIG. 1, and inputs signals from each sensor and outputs control signals to each device. The vehicle 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

車両ECU300は、ユーザの操作などによる充電開始信号TRGを受けると、所定の条件が成立したことに基づいて、送電の開始を指示する信号STRTを、通信部160を介して送電装置200へ出力する。また、車両ECU300は、蓄電装置190が満充電になったこと、またはユーザによる操作などに基づいて、送電の停止を指示する信号STPを、通信部160を介して送電装置200へ出力する。   When vehicle ECU 300 receives charge start signal TRG by a user operation or the like, vehicle ECU 300 outputs a signal STRT instructing the start of power transmission to power transmission device 200 via communication unit 160 based on the fact that a predetermined condition is satisfied. . In addition, vehicle ECU 300 outputs a signal STP instructing to stop power transmission to power transmission device 200 through communication unit 160 based on the fact that power storage device 190 is fully charged or an operation by the user.

送電装置200は、高周波電源装置210と、送電部220とを含む。高周波電源装置210は、通信部230に加えて、制御装置である送電ECU240と、電源部250とをさらに含む。また、送電部220は、一次自己共振コイル221と、コンデンサ222と、一次コイル223とを含む。   The power transmission device 200 includes a high frequency power supply device 210 and a power transmission unit 220. In addition to the communication unit 230, the high frequency power supply device 210 further includes a power transmission ECU 240 that is a control device and a power supply unit 250. Power transmission unit 220 includes a primary self-resonant coil 221, a capacitor 222, and a primary coil 223.

電源部250は、送電ECU240からの制御信号MODによって制御され、商用電源などの交流電源から受ける電力を高周波の電力に変換する。そして、電源部250は、その変換した高周波電力を一次コイル223へ供給する。   Power supply unit 250 is controlled by control signal MOD from power transmission ECU 240 and converts power received from an AC power supply such as a commercial power supply into high-frequency power. Then, the power supply unit 250 supplies the converted high frequency power to the primary coil 223.

なお、図3には、インピーダンス変換を行なう整合器が記載されていないが、電源部250と送電部220の間または受電部110と整流器180の間に整合器を設ける構成としても良い。   Note that FIG. 3 does not show a matching unit that performs impedance conversion, but a matching unit may be provided between the power supply unit 250 and the power transmission unit 220 or between the power reception unit 110 and the rectifier 180.

一次自己共振コイル221は、車両100の受電部110に含まれる二次自己共振コイル111へ、電磁共鳴により電力を転送する。   Primary self-resonant coil 221 transfers power to secondary self-resonant coil 111 included in power receiving unit 110 of vehicle 100 by electromagnetic resonance.

一次自己共振コイル221については、車両100の二次自己共振コイル111との距離や、一次自己共振コイル221および二次自己共振コイル111の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル221と二次自己共振コイル111との共鳴強度を示すQ値が大きくなり(たとえば、Q>100)、その結合度を示すκ等が小さく(たとえば0.1以下)となるようにその巻数やコイル間距離が適宜設定される。   As for the primary self-resonant coil 221, the primary self-resonant coil 221 and the secondary self-resonant coil 221 are arranged based on the distance from the secondary self-resonant coil 111 of the vehicle 100, the resonance frequency of the primary self-resonant coil 221 and the secondary self-resonant coil 111, and the like. The number of turns and the inter-coil distance are set so that the Q value indicating the resonance strength with the self-resonant coil 111 increases (for example, Q> 100), and κ indicating the coupling degree decreases (for example, 0.1 or less). Set as appropriate.

コンデンサ222は、一次自己共振コイル221の両端に接続され、一次自己共振コイル221とともにLC共振回路を形成する。コンデンサ222の容量は、一次自己共振コイル221の有するインダクタンスに応じて、所定の共鳴周波数となるように適宜設定される。なお、一次自己共振コイル221自身の有する浮遊容量で所望の共振周波数が得られる場合には、コンデンサ222が省略される場合がある。   The capacitor 222 is connected to both ends of the primary self-resonant coil 221 and forms an LC resonance circuit together with the primary self-resonant coil 221. The capacitance of the capacitor 222 is appropriately set so as to have a predetermined resonance frequency according to the inductance of the primary self-resonant coil 221. Note that the capacitor 222 may be omitted when a desired resonance frequency is obtained with the stray capacitance of the primary self-resonant coil 221 itself.

一次コイル223は、一次自己共振コイル221と同軸上に設けられ、電磁誘導により一次自己共振コイル221と磁気的に結合可能である。一次コイル223は、整合器260を介して供給された高周波電力を、電磁誘導によって一次自己共振コイル221に伝達する。   The primary coil 223 is provided coaxially with the primary self-resonant coil 221 and can be magnetically coupled to the primary self-resonant coil 221 by electromagnetic induction. The primary coil 223 transmits the high frequency power supplied through the matching unit 260 to the primary self-resonant coil 221 by electromagnetic induction.

通信部230は、上述のように、送電装置200と車両100との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部230は、車両100側の通信部160から送信されるバッテリー情報INFO、送電の開始および停止を指示する信号STRT,STP、および車両の認証に関する情報を受信し、これらの情報を送電ECU240へ出力する。   Communication unit 230 is a communication interface for performing wireless communication between power transmission device 200 and vehicle 100 as described above. The communication unit 230 receives battery information INFO transmitted from the communication unit 160 on the vehicle 100 side, signals STRT and STP instructing start and stop of power transmission, and information related to vehicle authentication, and sends these information to the power transmission ECU 240. Output.

送電ECU240は、いずれも図1には図示しないがCPU、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、高周波電源装置210における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)で処理することも可能である。   Although not shown in FIG. 1, power transmission ECU 240 includes a CPU, a storage device, and an input / output buffer. The power transmission ECU 240 inputs a signal from each sensor or the like and outputs a control signal to each device. Control each device. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

送電ECU240と車両ECU300とは通信部160,230を経由して連携し、車両の送電装置の送受電に関する制御を行なう。通信が成立すると、非接触充電に対応する車両であるか否かが判明する。   The power transmission ECU 240 and the vehicle ECU 300 cooperate with each other via the communication units 160 and 230 to perform control related to power transmission / reception of the power transmission device of the vehicle. When communication is established, it is determined whether the vehicle is compatible with non-contact charging.

図4は、図1および図2における受電部110と送電部とが対向して配置された際に位置ずれが生じた様子を説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which a positional shift occurs when the power reception unit 110 and the power transmission unit in FIGS. 1 and 2 are arranged to face each other.

図4に示すように、位置ズレ(位置ズレ量D)が発生すると、各コイルのインピーダンスが変化し、コイルに流れる電流量が増加する。電流量が増加すると、コイル自体の発熱が増加し、コイルの受電効率が低下する。   As shown in FIG. 4, when a positional deviation (positional deviation amount D) occurs, the impedance of each coil changes and the amount of current flowing through the coil increases. When the amount of current increases, the heat generation of the coil itself increases and the power reception efficiency of the coil decreases.

すなわち、非接触充電は、位置ズレ等で受電効率が変動し、コイルの発熱量も変動する。たとえば、位置ズレによるコイル発熱の変動に伴って受電部110の受電効率が低下すると、整流器180に入力される電力が減少し整流器180の発熱は減少する。また、蓄電装置190に入力される電力も減少するので、蓄電装置190の発熱も減少する。   That is, in the non-contact charging, the power receiving efficiency varies due to a position shift or the like, and the heat generation amount of the coil also varies. For example, when the power receiving efficiency of the power receiving unit 110 decreases with fluctuations in coil heat generation due to misalignment, the power input to the rectifier 180 decreases and the heat generated by the rectifier 180 decreases. In addition, since the power input to the power storage device 190 is also reduced, the heat generation of the power storage device 190 is also reduced.

本実施の形態では、このような各部位の発熱量の変動を考慮して、充電時に発熱する機器(コイル、整流器、バッテリー、整合器など)の冷却装置の冷却能力の調整が行なわれる。冷却装置は、一例として図4には冷却ファン175〜177,270が示されているが、水冷式の冷却装置などの他の冷却装置であっても良い。   In the present embodiment, the cooling capacity of the cooling device of a device (a coil, a rectifier, a battery, a matching unit, etc.) that generates heat during charging is adjusted in consideration of such variation in the amount of heat generated at each part. As an example, the cooling fans 175 to 177 and 270 are shown in FIG. 4 as the cooling device, but other cooling devices such as a water cooling type cooling device may be used.

図5は、各部位の状態と冷却装置の制御について説明するための図である。
図5を参照して、部位としてはコイル部(受電部110)、整流器部(整流器180)、バッテリー部(蓄電装置190)が示されている。各部位について、電力および発熱の状態と、それに応じた冷却装置(冷却ファン)の制御、効率、損失とが示されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the state of each part and the control of the cooling device.
With reference to FIG. 5, a coil part (power receiving part 110), a rectifier part (rectifier 180), and a battery part (power storage device 190) are shown as parts. For each part, the state of electric power and heat generation, and the control, efficiency, and loss of the cooling device (cooling fan) corresponding thereto are shown.

まずコイル部について説明する。図4に示すように、受電部110と送電部220の位置が適切な状態(位置ズレなしの状態)に比べて位置ズレが発生すると、電力については、コイル電流が増加するため、受電部110および送電部220のコイルにおいては増加する。その結果、コイル部における発熱も増加する。   First, the coil portion will be described. As shown in FIG. 4, when a positional shift occurs as compared with a state where the positions of the power receiving unit 110 and the power transmitting unit 220 are appropriate (state without positional shift), the coil current increases with respect to the power. And it increases in the coil of the power transmission unit 220. As a result, heat generation in the coil portion also increases.

したがって、位置ズレなしの状態に比べて位置ズレ発生時には、図3の車両ECU300および送電ECU240は、コイル部近傍に設けられた冷却ファン175、270の冷却能力を増加させる。このとき、送電部220から受電部110に送電する送信電力P、位置ズレした場合の受電効率Aとすると、送電部220から受電部110に送電する際の損失は、(1−A)×Pで表される。なお、受電効率Aは、位置ズレ量に応じて変動する。   Therefore, when the positional deviation occurs, the vehicle ECU 300 and the power transmission ECU 240 in FIG. 3 increase the cooling capacity of the cooling fans 175 and 270 provided in the vicinity of the coil portion, as compared with the state without the positional deviation. At this time, assuming that the transmission power P transmitted from the power transmission unit 220 to the power reception unit 110 and the power reception efficiency A when the position is shifted, the loss when transmitting power from the power transmission unit 220 to the power reception unit 110 is (1−A) × P. It is represented by The power reception efficiency A varies according to the amount of positional deviation.

次に整流器部について説明する。図4に示すように、受電部110と送電部220の位置が適切な状態(位置ズレなしの状態)に比べて位置ズレが発生すると、コイル部における損失が増加するため、電力については、整流器部に入力される電力は減少する。したがって、整流器部での発熱も減少する。   Next, the rectifier unit will be described. As shown in FIG. 4, when the position of the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 is displaced compared to an appropriate state (a state without displacement), loss in the coil unit increases. The power input to the unit decreases. Therefore, heat generation in the rectifier unit is also reduced.

したがって、位置ズレなしの状態に比べて位置ズレ発生時には、図3の車両ECU300は、整流器180近傍に設けられた冷却ファン176の冷却能力を減少させる。このとき、受電部110から整流器180に送られる送信電力はA×P、整流器180の効率Bとすると、整流器180における損失は、A×P×(1−B)で表される。なお、受電効率Bは、位置ズレ量が変化しても変わらない固定値である。   Therefore, when the positional deviation occurs, the vehicle ECU 300 in FIG. 3 reduces the cooling capacity of the cooling fan 176 provided in the vicinity of the rectifier 180 as compared to the state without the positional deviation. At this time, assuming that the transmission power sent from the power receiving unit 110 to the rectifier 180 is A × P and the efficiency B of the rectifier 180, the loss in the rectifier 180 is represented by A × P × (1-B). The power reception efficiency B is a fixed value that does not change even if the positional deviation amount changes.

さらにバッテリー部について説明する。図4に示すように、受電部110と送電部220の位置が適切な状態(位置ズレなしの状態)に比べて位置ズレが発生すると、コイル部における損失が増加するため、電力については、整流器部を経由してバッテリー部に入力される電力は減少する。したがって、バッテリー部での発熱も減少する。   Further, the battery unit will be described. As shown in FIG. 4, when the position of the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 is displaced compared to an appropriate state (a state without displacement), loss in the coil unit increases. The power input to the battery unit via the unit decreases. Therefore, heat generation in the battery part is also reduced.

したがって、位置ズレなしの状態に比べて位置ズレ発生時には、図3の車両ECU300は、蓄電装置190近傍に設けられた冷却ファン177の冷却能力を減少させる。   Therefore, when a positional deviation occurs, vehicle ECU 300 in FIG. 3 reduces the cooling capacity of cooling fan 177 provided in the vicinity of power storage device 190 as compared to a state without positional deviation.

図6は、送電装置および車両で実行される制御を説明するためのフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart for illustrating control executed by the power transmission device and the vehicle.

図3、図6を参照して、処理が開始されると、まずステップS1において、送電装置200では、送電ECU240が通信部230を用いて車両に対して通信を実行する。またステップS101において車両100では車両ECU300が通信部160を用いて送電装置に対して通信を実行する。ステップS1およびS101において、通信が成立するか否かが確認され、通信が成立した場合には、非接触送受電にお互いが対応可能か否かが確認される。以上の判断は車両ECU300、送電ECU240の少なくともいずれか一方で行なわれておればよく、判断結果を他方に通信で伝達してもよい。   3 and 6, when the process is started, first, in step S <b> 1, in power transmission device 200, power transmission ECU 240 uses communication unit 230 to perform communication with the vehicle. In step S <b> 101, in vehicle 100, vehicle ECU 300 executes communication with the power transmission device using communication unit 160. In steps S1 and S101, it is confirmed whether or not communication is established. If communication is established, it is confirmed whether or not each other can cope with non-contact power transmission and reception. The above determination may be performed by at least one of the vehicle ECU 300 and the power transmission ECU 240, and the determination result may be transmitted to the other by communication.

ステップS1およびS101において、非接触送受電が可能であることが確認された場合にはステップS2およびステップS102において車両ECU300は通信部160,230を経由して送電ECU240に所定電力の送電を要求する。所定電力は、送受電の効率を確認することができる電力であればよい。要求に応じて送電ECU240は、電源部250に所定電力の送電を指令する。そして送電部220に通電されることによって、車両の受電部110に向けて非接触の電力の送電が行なわれる。   If it is confirmed in steps S1 and S101 that contactless power transmission / reception is possible, the vehicle ECU 300 requests the power transmission ECU 240 to transmit predetermined power via the communication units 160 and 230 in steps S2 and S102. . The predetermined power may be any power that can confirm the efficiency of power transmission / reception. In response to the request, the power transmission ECU 240 instructs the power supply unit 250 to transmit predetermined power. Then, when the power transmission unit 220 is energized, non-contact power transmission is performed toward the power reception unit 110 of the vehicle.

続いて、ステップS3およびS103では、受電効率に関連するパラメータの取得が行なわれる。このパラメータは、たとえば、受電効率そのものを送電電力と受電電力から求めたものであっても良いし、位置ズレ量や反射電力など受電効率に影響を与えるパラメータであっても良い。このパラメータの取得についても、送電側、受電側のいずれか一方で取得したものを通信によって他方に送信しても良い。   Subsequently, in steps S3 and S103, parameters related to power reception efficiency are acquired. This parameter may be obtained, for example, by determining the power reception efficiency itself from the transmitted power and the received power, or may be a parameter that affects the power reception efficiency such as a positional shift amount or reflected power. Also about acquisition of this parameter, what was acquired by either the power transmission side or the power reception side may be transmitted to the other by communication.

さらに、ステップS104において、車両ECU300は、ステップS103で取得したパラメータに基づいて、受電部110および受電部110に接続された機器(たとえば、整流器180、蓄電装置190等)の温度を推定する。また、ステップS4において、送電ECU240は、ステップS3で取得したパラメータに基づいて、送電部220の温度を推定する。推定温度は、予めパラメータと推定温度との関係を実験で求めて作成しておいたマップを使用して決定することができる。このマップには周囲温度などを反映させても良い。   Further, in step S104, vehicle ECU 300 estimates the temperature of power reception unit 110 and devices connected to power reception unit 110 (for example, rectifier 180, power storage device 190, etc.) based on the parameters acquired in step S103. In step S4, power transmission ECU 240 estimates the temperature of power transmission unit 220 based on the parameter acquired in step S3. The estimated temperature can be determined by using a map that has been created by experimentally obtaining the relationship between the parameter and the estimated temperature. This map may reflect ambient temperature and the like.

そして、ステップS105において、車両ECU300は、ステップS103で取得したパラメータに基づいて、受電部110および受電部110に接続された機器(たとえば、整流器180、蓄電装置190等)の冷却装置の冷却能力を決定する。また、ステップS5において、送電ECU240は、ステップS3で取得したパラメータに基づいて、送電部220の冷却装置の冷却能力を決定する。冷却装置の冷却能力の一例は、冷却ファンの回転数である。冷却装置の冷却能力は、予めパラメータと適切な冷却能力(たとえばファンの回転数)との関係を実験で求めて作成しておいたマップを使用して決定することができる。このマップには周囲温度などを反映させても良い。   In step S105, based on the parameters acquired in step S103, vehicle ECU 300 determines the cooling capacity of the power receiving unit 110 and the cooling device of the devices (for example, rectifier 180, power storage device 190, etc.) connected to power receiving unit 110. decide. In step S5, the power transmission ECU 240 determines the cooling capacity of the cooling device of the power transmission unit 220 based on the parameter acquired in step S3. An example of the cooling capacity of the cooling device is the number of rotations of the cooling fan. The cooling capacity of the cooling device can be determined using a map that has been created by experimentally obtaining a relationship between a parameter and an appropriate cooling capacity (for example, the rotational speed of a fan) in advance. This map may reflect ambient temperature and the like.

ステップS105に続いて、車両ECU300は、ステップS106において、蓄電装置190への充電が完了したか否かを判断する。充電完了の判断は、所定の充電状態(SOC)に到達したか、または指定された充電終了時間になったか等によって判断される。   Subsequent to step S105, vehicle ECU 300 determines in step S106 whether or not charging of power storage device 190 has been completed. Judgment of the completion of charging is made based on whether a predetermined state of charge (SOC) has been reached or whether a designated charging end time has come.

ステップS106において充電が完了していないと判断された場合には、ステップS103以降の処理が再び実行される。一方、ステップS106において充電が完了したと判断された場合には、ステップS107に処理が進む。   If it is determined in step S106 that charging has not been completed, the processes in and after step S103 are executed again. On the other hand, if it is determined in step S106 that charging has been completed, the process proceeds to step S107.

ステップS107では、車両ECU300は、通信部160,230を経由して送電ECU240に電力の送電中止を要求する。   In step S <b> 107, vehicle ECU 300 requests power transmission ECU 240 to stop power transmission via communication units 160 and 230.

送電装置200では、ステップS5の処理の後にステップS6において送電中止要求の有無が判断されている。ステップS6において、送電中止要求が無い場合には、ステップS3以降の処理が再び実行される。一方、ステップS6において、送電中止要求があった場合には、ステップS7において、送電ECU240は、電源部250に送電を中止させ、ステップS8およびS108において処理は終了となる。   In the power transmission device 200, it is determined in step S6 whether or not there is a power transmission stop request after the process in step S5. In step S6, when there is no power transmission stop request, the processing after step S3 is executed again. On the other hand, if there is a power transmission stop request in step S6, power transmission ECU 240 causes power supply unit 250 to stop power transmission in step S7, and the process ends in steps S8 and S108.

図6においては、受電効率に関するパラメータに基づいて、S4およびS104にて温度を推定することを説明した。これにより、温度センサをコイル部などに設けなくても温度の推定が可能となる。周囲温度を測定する温度センサと受電効率からの温度推定とを併用することによって、温度の推定精度を上げることも可能である。   In FIG. 6, it has been described that the temperature is estimated in S <b> 4 and S <b> 104 based on the parameters related to the power reception efficiency. This makes it possible to estimate the temperature without providing a temperature sensor in the coil section or the like. By using a temperature sensor that measures the ambient temperature in combination with temperature estimation from power reception efficiency, it is possible to increase the accuracy of temperature estimation.

さらに、図3に示すような温度センサ181〜183を設けた場合には、推定温度と実際温度との関係を確認することによって、異常発生の有無を判断することが可能である。   Furthermore, when the temperature sensors 181 to 183 as shown in FIG. 3 are provided, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred by confirming the relationship between the estimated temperature and the actual temperature.

なお、図6のフローチャートの処理を、送受電開始時には微弱電力を送信して受電効率を確認し、各種設定を完了させてから、その後本格送受電を行なうように変形しても良い。   Note that the processing of the flowchart of FIG. 6 may be modified such that weak power is transmitted at the start of power transmission / reception to confirm power reception efficiency, complete various settings, and then perform full power transmission / reception.

図7は、充電中に実行される異常判定処理を説明するためのフローチャートである。
図3、図7を参照して、まずステップS201において、受電効率に関連するパラメータに基づいて、受電部110に接続された電気機器の温度の推定が実行される。この処理は、図6のステップS104と同様であるので、ここでは説明は繰返さない。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an abnormality determination process executed during charging.
With reference to FIGS. 3 and 7, first, in step S201, estimation of the temperature of the electrical device connected to power reception unit 110 is executed based on a parameter related to power reception efficiency. Since this process is the same as step S104 of FIG. 6, description thereof will not be repeated here.

続いて、ステップS202において、温度センサ181〜183によって、それぞれ、受電部110、整流器180および蓄電装置190の温度が測定される。そして、ステップS203において、測定温度が推定温度とが一致しているか否かが判断される。具体的には、推定温度と測定温度の差の絶対値が判定しきい値よりも小さいか否かが判断される。   Subsequently, in step S202, the temperature sensors 181 to 183 measure the temperatures of the power receiving unit 110, the rectifier 180, and the power storage device 190, respectively. In step S203, it is determined whether or not the measured temperature matches the estimated temperature. Specifically, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the estimated temperature and the measured temperature is smaller than a determination threshold value.

ステップS203において、|推定温度−測定温度|<しきい値が成立した場合にはステップS204に処理が進み、成立しない場合にはステップS206に処理が進む。   In step S203, if | estimated temperature−measured temperature | <threshold value is satisfied, the process proceeds to step S204, and if not, the process proceeds to step S206.

ステップS204では、充電時に受電部110、整流器180および蓄電装置190が正常であると判断され、充電が継続されステップS205において充電処理のメインルーチンに処理が戻される。   In step S204, it is determined that the power receiving unit 110, the rectifier 180, and the power storage device 190 are normal at the time of charging, charging is continued, and the process returns to the main routine of the charging process in step S205.

一方、ステップS206では、充電時に受電部110、整流器180および蓄電装置190のいずれか異常であると判断され、充電が中止され、ステップS207において処理が終了する。   On the other hand, in step S206, it is determined that any of power reception unit 110, rectifier 180, and power storage device 190 is abnormal during charging, charging is stopped, and the process ends in step S207.

なお、コイル側に温度センサ181を設けず、推定した温度を使用し、整流器180または蓄電装置190において、温度センサ182または183で測定した値と推定値とを比較して異常判定を行なっても良い。このようにすれば、コイルに温度センサを設けていなくても、非接触充電の正常/異常が判定可能となる。   Even if the estimated temperature is used without providing the temperature sensor 181 on the coil side, and the rectifier 180 or the power storage device 190 compares the estimated value with the value measured by the temperature sensor 182 or 183, the abnormality determination is performed. good. In this way, it is possible to determine normality / abnormality of non-contact charging even if a temperature sensor is not provided in the coil.

図8は、受電効率に応じて冷却装置の冷却能力を変化させる制御の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、図6のS5,S105で実行される処理の詳細に相当する。   FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of control for changing the cooling capacity of the cooling device in accordance with the power reception efficiency. The processing of this flowchart corresponds to the details of the processing executed in S5 and S105 of FIG.

図8を参照して、ステップS301において、受電効率が所定値未満か否かが判断される。受電効率は、図6のステップS3およびS103で取得されたパラメータに基づいて推定される。受電効率が所定値未満ではなかった場合には、ステップS304に処理が進み、冷却ファンの冷却能力は現状維持(標準設定値)に設定される。   Referring to FIG. 8, in step S301, it is determined whether the power reception efficiency is less than a predetermined value. The power reception efficiency is estimated based on the parameters acquired in steps S3 and S103 in FIG. If the power reception efficiency is not less than the predetermined value, the process proceeds to step S304, and the cooling capacity of the cooling fan is set to the current status (standard setting value).

一方、ステップS301において受電効率が所定値未満であった場合には、図5に示すように位置ズレによって発生する各部の発熱量の変動に対応する必要がある。したがって、ステップS302に処理が進み、冷却ファン270および冷却ファン175の冷却能力を標準設定値よりも増加させる一方で、ステップS303では、冷却ファン176および冷却ファン177の冷却能力を標準設定値よりも減少させる。これにより、各部の冷却能力の適正化が図られる。   On the other hand, if the power reception efficiency is less than the predetermined value in step S301, it is necessary to cope with the variation in the heat generation amount of each part caused by the positional deviation as shown in FIG. Accordingly, the process proceeds to step S302, and the cooling capacities of the cooling fan 270 and the cooling fan 175 are increased from the standard set value, while in step S303, the cooling capacities of the cooling fan 176 and the cooling fan 177 are set higher than the standard set value. Decrease. Thereby, optimization of the cooling capacity of each part is achieved.

ステップS303またはS304の処理が終了すると、ステップS305において制御はメインルーチンに戻される。   When the process of step S303 or S304 is completed, control is returned to the main routine in step S305.

なお、図8の冷却ファンの制御の処理は、車両ECU300、送電ECU240のいずれで行なわれても良いし、分担して行なわれても良い。   The cooling fan control process of FIG. 8 may be performed by either vehicle ECU 300 or power transmission ECU 240 or may be performed in a shared manner.

また、図8のフローチャートでは、冷却ファンの冷却能力を標準設定値に対して増加または減少させる制御の例を示したが、受電効率に対応させて冷却能力をさらに多段階に変化させても良い。たとえば、受電効率に対応させて予め定めたファンの回転数をマップとして記憶しておき、そのマップを参照してファンの回転数を決定しても良い。   Further, in the flowchart of FIG. 8, the example of the control for increasing or decreasing the cooling capacity of the cooling fan with respect to the standard set value is shown, but the cooling capacity may be changed in more stages corresponding to the power reception efficiency. . For example, a predetermined number of fan rotations corresponding to the power reception efficiency may be stored as a map, and the fan rotation number may be determined with reference to the map.

以上説明したように、本実施の形態では、受電効率に応じて非接触充電システム全体の冷却装置の冷却能力を制御することができるので、充電を行なうごとに各装置の温度調整を最適化することが可能となる。また、図7のような異常検出を行なわないシステムであれば、温度センサ181、182、183の数を減らしても良いので、低コストの非接触充電システムを実現することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the cooling capacity of the cooling device of the entire contactless charging system can be controlled according to the power reception efficiency, so that the temperature adjustment of each device is optimized each time charging is performed. It becomes possible. Further, if the system does not perform abnormality detection as shown in FIG. 7, the number of temperature sensors 181, 182, and 183 may be reduced, so that a low-cost non-contact charging system can be realized.

最後に、再び図面を参照して本実施の形態について総括する。図3を参照して非接触受電装置である車両100は、非接触で受電を行なうことが可能に構成された受電部110と、受電部110の受電効率に関連するパラメータ(受電効率そのもの以外に、位置ズレ量や反射電力などでもよい)に基づいて、受電部110に接続された電気機器(整流器180、蓄電装置190など)の温度を推定する車両ECU300とを備える。   Finally, the present embodiment will be summarized with reference to the drawings again. Referring to FIG. 3, vehicle 100 that is a non-contact power receiving device includes power receiving unit 110 configured to be able to receive power in a non-contact manner, and parameters related to power receiving efficiency of power receiving unit 110 (in addition to power receiving efficiency itself). Vehicle ECU 300 that estimates the temperature of the electrical equipment (rectifier 180, power storage device 190, etc.) connected to power reception unit 110 based on the amount of positional deviation or reflected power.

好ましくは、車両ECU300は、受電効率に関連するパラメータに基づいて、電気機器の冷却装置(冷却ファン175,176,177)を制御する。   Preferably, vehicle ECU 300 controls a cooling device (cooling fans 175, 176, 177) for the electric device based on a parameter related to power reception efficiency.

より好ましくは、冷却装置は、受電部を冷却する冷却ファン175と、受電部110で受電した電力によって充電される蓄電装置190を冷却する冷却ファン177とを含む。車両ECU300は、たとえば図8のフローチャートに示すように、受電部110における受電効率に応じて冷却ファン175,177の冷却能力を制御する。   More preferably, the cooling device includes a cooling fan 175 that cools the power receiving unit, and a cooling fan 177 that cools the power storage device 190 that is charged by the power received by the power receiving unit 110. For example, as shown in the flowchart of FIG. 8, vehicle ECU 300 controls the cooling capacity of cooling fans 175 and 177 in accordance with the power reception efficiency in power reception unit 110.

さらに好ましくは、受電部110で受電された電力は、整流器180で整流され蓄電装置190に与えられる。冷却装置は、整流器180を冷却する冷却ファン176をさらに含む。車両ECU300は、受電部110における受電効率に応じて冷却ファン176の冷却能力をさらに制御する。   More preferably, the power received by power reception unit 110 is rectified by rectifier 180 and supplied to power storage device 190. The cooling device further includes a cooling fan 176 that cools the rectifier 180. Vehicle ECU 300 further controls the cooling capacity of cooling fan 176 according to the power reception efficiency in power reception unit 110.

さらに好ましくは、車両ECU300は、図8のフローチャートに示すように、受電部110における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、冷却ファン175の冷却能力を増加させ、冷却ファン176または177の冷却能力を減少させる。   More preferably, as shown in the flowchart of FIG. 8, the vehicle ECU 300 has a cooling capacity of the cooling fan 175 when the power receiving efficiency in the power receiving unit 110 is lower than a predetermined value, compared to when the power receiving efficiency is higher than the predetermined value. And the cooling capacity of the cooling fan 176 or 177 is decreased.

好ましくは、非接触受電装置は、電気機器の温度を推定または検知する温度センサ181,182,183をさらに備える。図7のフローチャートに示したように、車両ECU300は、温度センサ181,182,183による測定値と受電部110の受電効率に関連するパラメータに基づいて推定した推定値とが異なる場合には、受電部110を経由した蓄電装置190への充電を中止させる。   Preferably, the non-contact power receiving apparatus further includes temperature sensors 181, 182, and 183 that estimate or detect the temperature of the electric device. As shown in the flowchart of FIG. 7, the vehicle ECU 300 receives power when the measured values by the temperature sensors 181, 182, and 183 are different from the estimated values estimated based on the parameters related to the power receiving efficiency of the power receiving unit 110. The charging of the power storage device 190 via the unit 110 is stopped.

また、非接触充電システム10は、送電部110または受電部220を冷却する冷却ファン175または177と、受電部110で受電した電力によって充電される蓄電装置190を冷却する冷却ファン177と、受電部110における受電効率に応じて冷却ファン175または177と冷却ファン177との冷却能力を制御する車両ECU300および送電ECU240とを備える。   The non-contact charging system 10 includes a cooling fan 175 or 177 that cools the power transmission unit 110 or the power reception unit 220, a cooling fan 177 that cools the power storage device 190 that is charged by the power received by the power reception unit 110, and a power reception unit. 110 includes a vehicle ECU 300 and a power transmission ECU 240 that control the cooling capacity of the cooling fan 175 or 177 and the cooling fan 177 according to the power reception efficiency at 110.

好ましくは、受電部110で受電された電力は、整流器180で整流され蓄電装置190に与えられる。非接触充電システム10は、整流器180を冷却する冷却ファン176をさらに備える。車両ECU300および送電ECU240は、受電部110における受電効率に応じて冷却ファン176の冷却能力をさらに制御する。   Preferably, the electric power received by power reception unit 110 is rectified by rectifier 180 and supplied to power storage device 190. The non-contact charging system 10 further includes a cooling fan 176 that cools the rectifier 180. Vehicle ECU 300 and power transmission ECU 240 further control the cooling capacity of cooling fan 176 in accordance with the power reception efficiency in power reception unit 110.

より好ましくは、車両ECU300および送電ECU240は、受電部110における受電効率が所定値より低い場合には、図8のフローチャートに示すように、受電効率が所定値より高い場合に比べて、冷却ファン175および270の冷却能力を増加させ、冷却ファン176および177の冷却能力を減少させる。   More preferably, vehicle ECU 300 and power transmission ECU 240 have cooling fan 175 when power reception efficiency in power reception unit 110 is lower than a predetermined value, as compared with the case where power reception efficiency is higher than a predetermined value, as shown in the flowchart of FIG. And the cooling capacity of the cooling fans 176 and 177 are decreased.

また、本実施の形態では、送電部、受電部に電磁誘導コイルが含まれている場合を例示したが、本発明は送電部、受電部のいずれか一方または両方に電磁誘導コイルが含まれない場合(自己共振コイルのみ使用する場合)であっても適用することが可能である。   Moreover, although the case where the electromagnetic induction coil is included in the power transmission unit and the power reception unit is illustrated in the present embodiment, the present invention does not include the electromagnetic induction coil in one or both of the power transmission unit and the power reception unit. Even if it is a case (when only a self-resonant coil is used), it can be applied.

具体的には、図3の送電装置200においては、一次コイル223(電磁誘導コイル)を設けずに、一次自己共振コイル221(共鳴コイル)に電源部250を直接接続してもよい。また、車両100側においては、二次コイル113(電磁誘導コイル)を設けずに、二次自己共振コイル111(共鳴コイル)に整流器180を直接接続してもよい。   Specifically, in the power transmission device 200 of FIG. 3, the power supply unit 250 may be directly connected to the primary self-resonant coil 221 (resonant coil) without providing the primary coil 223 (electromagnetic induction coil). On the vehicle 100 side, the rectifier 180 may be directly connected to the secondary self-resonant coil 111 (resonant coil) without providing the secondary coil 113 (electromagnetic induction coil).

なお、以上の本実施の形態では充電時を例に挙げて説明したが、受電した電力が充電以外の用途に使用される場合であっても本発明は適用可能である。たとえば、受電した電力で車両の補機類等の負荷を駆動する場合でも同様な効果が得られる。   In the above embodiment, the case of charging is described as an example. However, the present invention can be applied even when the received power is used for purposes other than charging. For example, the same effect can be obtained even when a load such as a vehicle auxiliary machine is driven by the received power.

また、本実施の形態では、共鳴方式で非接触給電を行なう例について詳細に説明したが、共鳴方式の他の方式であっても本実施の形態を変形して適用することができる。位置合わせなどに送電装置からの受電効率を用いるものであれば、共鳴方式の他の方式(例えば電磁誘導、マイクロ波などを使用する非接触送受電方式など)にも適用可能である。   Further, in this embodiment, an example in which contactless power feeding is performed using a resonance method has been described in detail. However, the present embodiment can be modified and applied to other methods using the resonance method. As long as the power receiving efficiency from the power transmission device is used for alignment or the like, the present invention can also be applied to other methods of the resonance method (for example, a non-contact power transmission / reception method using electromagnetic induction, microwave, etc.).

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。本発明の範囲は上記した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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

10 非接触送受電システム、100 車両、110 受電部、111,340 二次自己共振コイル、112,222 コンデンサ、113,350 二次コイル、130 モータジェネレータ、140 動力伝達ギヤ、150 駆動輪、160,230 通信部、171 電流センサ、172 電圧センサ、173 負荷抵抗、174 リレー、175〜177,270 冷却ファン、180 整流器、181〜183 温度センサ、190 蓄電装置、200 送電装置、210 高周波電源装置、212 プラグ、220 送電部、221,330 一次自己共振コイル、223,320 一次コイル、240 送電ECU、250 電源部、260 整合器、300 車両ECU、310 高周波電源、360 負荷、PCU パワーコントロールユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Non-contact power transmission / reception system, 100 Vehicle, 110 Power receiving part, 111,340 Secondary self-resonant coil, 112,222 Capacitor, 113,350 Secondary coil, 130 Motor generator, 140 Power transmission gear, 150 Drive wheel, 160, 230 communication unit, 171 current sensor, 172 voltage sensor, 173 load resistance, 174 relay, 175-177, 270 cooling fan, 180 rectifier, 181-183 temperature sensor, 190 power storage device, 200 power transmission device, 210 high frequency power supply device, 212 Plug, 220 Power transmission unit, 221,330 Primary self-resonant coil, 223,320 Primary coil, 240 Power transmission ECU, 250 Power supply unit, 260 Matching unit, 300 Vehicle ECU, 310 High frequency power supply, 360 Load, PCU Power control unit Door.

Claims (5)

非接触で受電を行なうことが可能に構成された受電部と、
前記受電部および前記受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置を冷却する冷却装置を制御する制御装置とを備え
前記冷却装置は、
前記受電部を冷却する第1の冷却装置と、
前記蓄電装置を冷却する第2の冷却装置とを含み、
前記制御装置は、前記受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、前記第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、前記第2の冷却装置の冷却能力を減少させる、非接触受電装置。
A power receiving unit configured to be able to receive power without contact;
A control device that controls the power receiving unit and a cooling device that cools the power storage device that is charged by the power received by the power receiving unit ;
The cooling device is
A first cooling device for cooling the power receiving unit;
A second cooling device for cooling the power storage device,
The control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, as compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second cooling Non-contact power receiving device that reduces the cooling capacity of the device.
非接触で受電を行なうことが可能に構成された受電部と、A power receiving unit configured to be able to receive power without contact;
前記受電部と前記受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置と整流器とを冷却する冷却装置を制御する制御装置とを備え、A control device for controlling a cooling device that cools the power receiving unit, a power storage device charged by the power received by the power receiving unit, and a rectifier;
前記受電部で受電された電力は、整流器で整流され蓄電装置に与えられ、The power received by the power receiving unit is rectified by a rectifier and given to the power storage device,
前記冷却装置は、The cooling device is
前記受電部を冷却する第1の冷却装置と、A first cooling device for cooling the power receiving unit;
前記蓄電装置を冷却する第2の冷却装置と、A second cooling device for cooling the power storage device;
前記整流器を冷却する第3の冷却装置とを含み、A third cooling device for cooling the rectifier,
前記制御装置は、前記受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、前記第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、前記第2または第3の冷却装置の冷却能力を減少させる、非接触受電装置。The control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second or second A non-contact power receiving device that reduces the cooling capacity of the cooling device.
前記蓄電装置の温度を推定または検知する温度測定装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記温度測定装置による測定値と前記受電部の受電効率に関連するパラメータに基づいて推定した推定値とが異なる場合には、前記受電部を経由した蓄電装置への充電を中止させる、請求項1または2に記載の非接触受電装置。
A temperature measuring device for estimating or detecting the temperature of the power storage device ;
The control device stops charging the power storage device via the power receiving unit when a measured value by the temperature measuring device and an estimated value estimated based on a parameter related to power receiving efficiency of the power receiving unit are different The non-contact power receiving device according to claim 1 or 2 .
送電部または受電部を冷却する第1の冷却装置と、
前記受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置を冷却する第2の冷却装置と、
前記第1および第2の冷却装置の冷却能力を制御する制御装置とを備え
前記制御装置は、前記受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、前記第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、前記第2の冷却装置の冷却能力を減少させる、非接触充電システム。
A first cooling device for cooling the power transmission unit or the power reception unit;
A second cooling device for cooling the power storage device charged by the power received by the power receiving unit;
A control device for controlling the cooling capacity of the first and second cooling devices ,
The control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, as compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second cooling A contactless charging system that reduces the cooling capacity of the device .
送電部または受電部を冷却する第1の冷却装置と、A first cooling device for cooling the power transmission unit or the power reception unit;
前記受電部で受電した電力によって充電される蓄電装置を冷却する第2の冷却装置と、A second cooling device for cooling the power storage device charged by the power received by the power receiving unit;
前記受電部で受電された電力を整流して前記蓄電装置に与える整流器を冷却する第3の冷却装置と、A third cooling device that rectifies the power received by the power receiving unit and cools the rectifier that is supplied to the power storage device;
前記第1〜第3の冷却装置の冷却能力を制御する制御装置とを備え、A control device for controlling the cooling capacity of the first to third cooling devices,
前記制御装置は、前記受電部における受電効率が所定値より低い場合には、受電効率が所定値より高い場合に比べて、前記第1の冷却装置の冷却能力を増加させ、前記第2または第3の冷却装置の冷却能力を減少させる、非接触充電システム。The control device increases the cooling capacity of the first cooling device when the power receiving efficiency in the power receiving unit is lower than a predetermined value, compared with the case where the power receiving efficiency is higher than the predetermined value, and the second or second A non-contact charging system that reduces the cooling capacity of the cooling device.
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