JP5708250B2 - Non-contact power feeding device - Google Patents
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Description
本発明は、非接触給電装置に関するものである。 The present invention relates to a non-contact power feeding device.
送電手段と、前記送電手段からの電力を非接触で受ける受電手段と、前記送電手段と前記受電手段間の伝送効率を検出する効率検出手段と、検出した前記伝送効率が規定値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記伝送効率が前記規定値未満である場合に、障害物などにより正常な給電が妨げられたものと判定し、前記送電手段による送電を一時的に中止し、規定時間後に微小電力による送電を再開する制御手段と、を有する給電システムが知られている（特許文献１）。 A power transmission means, a power reception means for receiving power from the power transmission means in a non-contact manner, an efficiency detection means for detecting a transmission efficiency between the power transmission means and the power reception means, and whether the detected transmission efficiency is a specified value or more. When the determination means for determining whether or not the transmission efficiency is less than the specified value, it is determined that normal power supply is hindered by an obstacle, etc., and the power transmission by the power transmission means is temporarily stopped, There is known a power feeding system including a control unit that resumes power transmission using minute power after a specified time (Patent Document 1).
しかしながら、伝送効率の低下は、送電コイルと受電コイルとの間に位置ずれやコイル間の異物の存在によっても低下するため、伝送効率の低下原因を特定することができず、低下原因を排除した上で、給電できるか否かを判定することができなかった。 However, the decrease in transmission efficiency is also reduced due to the displacement between the power transmission coil and the power receiving coil and the presence of foreign matter between the coils, so the cause of the decrease in transmission efficiency could not be specified, and the cause of the reduction was eliminated. Above, it was not possible to determine whether or not power can be supplied.
本発明が解決しようとする課題は、送電コイルから受電コイルへの給電効率低下の原因を特定した上で、給電できるか否かを判定する非接触給電装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a non-contact power supply apparatus that determines whether or not power can be supplied after specifying the cause of power supply efficiency reduction from the power transmission coil to the power reception coil.
本発明は、位置検出手段、給電効率検出手段及び異物検出手段の検出結果に基づいて、第１のコイルから第２のコイルへの給電を制御することによって、上記課題を解決する。 The present invention solves the above problem by controlling the power supply from the first coil to the second coil based on the detection results of the position detection means, the power supply efficiency detection means and the foreign matter detection means.
本発明によれば、給電効率の低下のそれぞれの要因に対応した検出結果が得られるため、これらの検出結果を用いることで、給電効率の低下原因を特定した上で、給電を制御することができる。 According to the present invention, since detection results corresponding to the respective factors of the reduction in power supply efficiency are obtained, it is possible to control the power supply after identifying the cause of the decrease in power supply efficiency by using these detection results. it can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
《第１実施形態》
図１は、本発明の一実施形態に係る非接触給電装置を含む車両２００及び給電装置１００を備えた非接触充電システムのブロック図である。なお、本例の非接触給電装置の車両側のユニットは電気自動車に搭載されるが、ハイブリッド車両等の車両でもよい。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram of a contactless charging system including a
図１に示すように、本例の非接触充電システムは、車両側のユニットを含む車両２００と、地上側ユニットである給電装置１００とを備え、給電スタンドなどに設置される給電装置１００から、非接触で電力を供給し、車両２００に設けられるバッテリ２８を充電するシステムである。
As shown in FIG. 1, the non-contact charging system of this example includes a
給電装置１００は、電力制御部１１と、送電コイル１２と、受信部１３と、無線通信部１４と、制御部１５とを備えている。給電装置１００は、車両２００を駐車する駐車スペースに設けられており、車両２００が所定の駐車位置に駐車されるとコイル間の非接触給電により電力を供給する地上側のユニットである。
The
電力制御部１１は、交流電源３００から送電される交流電力を、高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に送電するための回路であり、整流部１１１と、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路１１２と、インバータ１１３と、センサ１１４とを備えている。整流部１１１は、交流電源３００に電気的に接続され、交流電源からの出力交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路１１２は、整流部１１１からの出力波形を整形することで力率を改善するための回路であり、整流部１１１とインバータ１１３との間に接続されている。インバータ１１３は、平滑コンデンサやＩＧＢＴ等のスイッチング素子及びを有したＰＷＭ制御回路等を含む電力変換回路であって、制御部１５によるスイッチング制御信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に供給する。センサ１１４は、ＰＦＣ回路１１２とインバータ１１３との間に接続され、電流や電圧を検出する。送電コイル１２は、車両２００側に設けられている受電コイル２２に対して非接触で電力を供給するためのコイルであり、本例の非接触給電装置を設けた駐車スペースに設けられている。
The
車両２００が所定の駐車位置に駐車されると、送電コイル１２は、受電コイル２２の下部であり、受電コイル２２と距離を保って、位置づけられる。送電コイル１２は、駐車スペースの表面と平行な円形形状のコイルである。
When the
受信部１３は、受信用のアンテナにより構成されるセンサであり、地上側である給電装置１００に設けられ、受信用アンテナの近傍磁界を測定することで、送信部２３から送信される電磁波を受信する。受信用アンテナには、例えば磁界アンテナ等が用いられる。また、受信部１３と送信部２３との間で送受信される電磁波の周波数は、後述する無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信周波数に対して、低い周波数が設定されている。また当該電磁波の周波数は、インテリジェンスキーなどの車両周辺機器で使用される周波数帯域に含まれ、あるいは、当該周波数帯域に近い周波数である。受信部１３と送信部２３との間の通信には、後述する無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信と比較して、近距離に適した通信方式が用いられている。
The
無線通信部１４は、車両２００側に設けられた無線通信部２４と、双方向に通信を行い、地上側である給電装置１００に設けられている。無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信周波数には、受信部１３と送信部２３との間の信号の周波数や、インテリジェンスキーなどの車両周辺機器で使用される周波数より高い周波数が設定されているため、無線通信部１４と無線通信部２４との間で通信を行っても、車両周辺機器は、当該通信による干渉を受けにくい。無線通信部１４及び無線通信部２４との間の通信には、例えば各種の無線ＬＡＮ方式が用いられ、受信部１３と送信部２３との間の通信と比較して、遠距離に適した通信方式が用いられている。
The
制御部１５は、給電装置１００全体を制御する部分であり、給電効率検出部１５１、位置検出部１５２、異物検出部１５３及びシーケンス制御部１５４を備え、電力制御部１１、送電コイル１２、受信部１３及び無線通信部１４を制御する。制御部１５は、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信により、給電装置１００からの電力供給を開始する旨の制御信号を車両２００側に送信したり、車両２００側から給電装置１００から電力を受給したい旨の制御信号を受信したりする。制御部１５は、センサ１１４の検出電流に基づいて、インバータ１１３のスイッチング制御を行い、送電コイル１２から送電される電力を制御する。
The
車両２００は、受電コイル２２と、送信部２３と、無線通信部２４と、充電制御部２５と、整流部２６と、リレー部２７と、バッテリ２８と、インバータ２９と、モータ３０と、異物センサ３１と、通知部３２とを備えている。受電コイル２２は、車両２００の底面（シャシ）等で、後方の車輪の間に設けられている。そして当該車両２００が、所定の駐車位置に駐車されると、受電コイル２２は、送電コイル１２の上部であり、送電コイル１２と距離を保って、位置づけられる。受電コイル２２は、駐車スペースの表面と平行な円形形状のコイルである。
The
送信部２３は、送信用のアンテナにより構成されるセンサであり、車両２００に設けられ、受信部１３に電磁波を送信する。送信用アンテナには、例えば磁界アンテナ等が用いられる。無線通信部２４は、給電装置１００側に設けられた無線通信部１４と、双方向に通信を行い、車両２００に設けられている。
The
整流部２６は、受電コイル２２に接続され、受電コイル２６で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。リレー部２７は、制御部２５の制御によりオン及びオフが切り変わるリレースイッチを備えている。またリレー部２７は、当該リレースイッチをオフにすることで、バッテリ２８を含む強電系と、充電の回路部となる、受電コイル２２及び整流部２６の弱電系とを切り離す。
The
バッテリ２８は、複数の二次電池を接続することで構成され、車両２００の電力源となる。インバータ２９は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路等の制御回路であって、スイッチング制御信号に基づいて、バッテリ２８から出力される直流電力を交流電力にし、モータ３０に供給する。モータ３０は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両２００を駆動させるための駆動源となる。
The
異物センサ３１は、送電コイル１２と受電コイル２２との間の異物を検出するためのセンサであり、例えば車両２００のシャシに設けられる。異物センサ３１は、例えばカメラなどの撮像装置等の画像センサにより構成され、受電コイル２６と対向する側の、送電コイル１２のコイル面を撮像する。そして、撮像画像を画像解析することで異物を検出する。
The
通知部３２は、警告ランプ、ナビゲーションシステムのディスプレイまたはスピーカ等により構成され、充電制御部２５による制御に基づいて、ユーザに対して光、画像または音等を出力する。
The
充電制御部２５は、バッテリ２８の充電を制御するためのコントローラであり、送信部２３、無線通信部２４、異物センサ３１及び通知部３２を制御し、電力測定部２５１を備えている。充電制御部２５は、充電を開始する旨の信号を、無線通信部２４及び無線通信部１４の通信により、制御部１５に送信する。また充電制御部２５は、図示しない、車両２００全体を制御するコントローラとＣＡＮ通信網で接続されている。当該コントローラは、インバータ２８のスイッチング制御や、バッテリ２２の充電状態（ＳＯＣ）を管理する。充電制御部１５は、当該コントローラにより、バッテリ２２のＳＯＣに基づいて満充電に達した場合に、充電を終了する旨の信号を、制御部１５に送信する。
The charging
本例の非接触給電装置では、送電コイル１２と受電コイル２２との間で、電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力の送電及び受電を行う。言い換えると、送電コイル１２に電圧が加わると、送電コイル１２と受電コイル２２との間には磁気的な結合が生じ、送電コイル１２から受電コイル２２へ電力が供給される。
In the non-contact power feeding device of this example, high-frequency power is transmitted and received between the
次に、図２を用いて、受信部１３及び送信部２３の構成を説明する。図２は本例の非接触給電装置の一部である、送電コイル１２、受信部１３、受電コイル２２及び送信部２３の斜視図である。
Next, the configuration of the
受信部１３は、４個の受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄにより構成され、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄは、送電コイル１２の周囲に設けられている。また受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄは、送電コイル１２の中心に対して、対象になるよう配置されている。送信部２３は、１個の送信用アンテナにより構成され、当該送信用アンテナは、受電コイル２３の中心点に設けられている。
The receiving
送電コイル１２及び受信部１３は地上側である給電装置１００に設けられているため、送電コイル１２及び受信部１３のそれぞれの位置は変わらない。一方、受電コイル２２及び送信部２３は、車両２００に設けられているため、所定の駐車スペースに対する車両２００の駐車位置に応じて、受電コイル２２及び送信部２３のそれぞれの位置は、送電コイル１２及び受信部１３のそれぞれの位置に対して、相対的に変わる。
Since the
受電コイル２２の中心点と送電コイル１２の中心点が、それぞれのコイル面の方向、言い換えると、受電コイル２２及び送電コイル１２の平面方向において、合致するように、車両２００が所定の駐車スペースに駐車された場合に、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄのそれぞれの位置から、送信部２３の位置までの距離は、それぞれ等しくなるように、受信部１３及び送信部２３が配置されている。
The
受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄは、送信部２３のアンテナから送信される信号をそれぞれ受信する。そして、受電コイル１３の中心点と送電コイル２３の中心点が、受電コイル１３及び送電コイル２３の平面方向において合致している場合には、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄのそれぞれで受信される信号強度は等しくなる。一方、受電コイル１３の中心点と送電コイル２３の中心点とがずれている場合には、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄのそれぞれで受信される信号強度は等しくならない。すなわち、本例は、後述する通り、受信部１３及び送信部２３で構成される複数のセンサの出力値から、送電コイル１２と受電コイル２２との相対的な位置を検出することで、コイルの位置ずれを検出する。
The receiving
次に、図１及び図２を用いて、制御部１５及び充電制御部２５による制御内容を説明する。
Next, the control content by the
制御部１５は、初期化制御として、給電装置１００の各システムが正常に動作するか否かを診断するシステムチェックを行う。充電制御部２５は、同様に、初期化制御として、車両２００の充電システムが正常に動作するか否かを診断するシステムチェックを行う。システムチェックの結果、車両２００でシステム異常が生じている場合には、車両２００のユーザに通知し、充電装置１００でシステム異常が生じている場合には、充電装置１００を管理するセンター等に通知する。一方、システムチェックが正常な場合には、制御部１５は、無線通信部１４を起動させて、信号を受信可能な状態にする。なお、給電装置１００側のシステムチェックは、例えば所定の周期で定期的に行い、車両２００側のシステムチェックは、例えば車両２００を駆動させるためのメインスイッチがオンになった時に行う。
The
制御部１５及び充電制御部２５は、無線通信部１４及び無線通信部２４をそれぞれ制御し、以下の遠隔通信制御を行う。まず、充電制御部２５は、車両２００に設けられているＧＰＳ機能より、車両２００の現在値の情報を取得し、車両の現在地が、予め設定されている充電ポイント領域内にあるか否かを判断する。ここで、充電ポイント領域とは、各給電装置１００に応じて、それぞれ設定される範囲であって、例えば、地図上で、給電装置１００の位置を中心とした円状に表示される範囲である。車両２００が充電ポイント領域内にあるということは、バッテリ２８を充電する際に、当該充電ポイント領域に対応した給電装置１００で充電が行われるということを示す。
The
そして、車両２００の現在地が充電ポイント領域内にある場合には、充電制御部２５は無線通信部２４を起動させて、無線通信部１４と無線通信部２４との間で通信可能な状態にする。無線通信部１４と無線通信部２４との間で通信可能な状態になると、充電制御部２５は、リンクを確立するための信号を、無線通信部２４から無線通信部１４に送信する。そして、制御部１５は、当該信号を受信した旨の信号を、無線通信部１４から無線通信部２４に送り返す。これにより、無線通信部１４と無線通信部２４との間でリンクが確立する。
When the current location of the
また、充電制御部２５は、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信で、車両２００のＩＤを、制御部１５に送信する。制御部１５は、車両２００側から送信されたＩＤが、予め制御部１５に登録されているＩＤと合致するか否かを判定することで、ＩＤ認証を行う。本例の非接触給電システムでは、予め給電可能な車両２００が給電装置１００毎に予めＩＤにより登録されている。そのため、上記のＩＤ認証により、登録ＩＤと合致した車両２００が給電することができる。
In addition, the charging
リンク確立及びＩＤ認証を終えると、車両２００が充電ポイント領域に対応した給電装置１００に近づきつつ、充電制御部２５は、無線通信部２４から無線通信部１４に信号を所定の周期で送信する。制御部１５は、距離測定部１５１により、車両２００と給電装置１００との距離を測定する。無線通信部１４は、無線通信部２４から周期的に送信される信号を受信する。距離測定部１５１は、受信した信号の電界強度から、車両２００と給電装置１００との距離を測定する。
When the link establishment and the ID authentication are finished, the charging
制御部１５には、車両２００と給電装置１００との距離が近づき、送電コイル１２及び受電コイル２２の平面方向におけるコイル間の距離が近くなっていることを示すための閾値が、車両接近閾値として、予め設定されている。受信信号の強度は、車両２００と給電装置１００との距離と相関性をもつため、本例では、車両接近閾値を信号強度により規定している。
The
制御部１５は、受信信号の電界強度と車両接近閾値とを比較して、車両２００と給電装置１００との距離が所定の距離より短いか否かを判定する。そして、車両２００と給電装置１００との距離が所定の距離より短くなると、制御部１５は、受信部１３を起動し、また無線通信部１４から無線通信部２４に制御信号を送信する。充電制御部２５は、当該制御信号を受信すると、送信部２３を起動させる。
The
これにより、本例は、受信部１３及び送信部２３による信号の送受信を常に行わず、車両２００が給電装置１００に接近した場合に、受信部１３及び送信部２３を起動させて、信号の送受信を行う。
As a result, in this example, transmission / reception of signals is not always performed by the
制御部１５及び充電制御部２５は、上記の遠隔通信制御を終えると、以下のように、給電効率の検出、コイルの位置検出及びコイル間の異物を検出する。まず、給電効率の検出について説明する。制御部１５は、正規の給電を開始する前に試し給電を行う。当該試し給電の送電電力は、正規の給電の送電電力より小さい。制御部１５は、試し給電を行う旨の制御信号を、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信を介して、充電制御部２５に送信し、送電コイル１２から試し給電時の送電電力が出力されるよう、電力制御部１１を制御する。充電制御部２５は、当該制御信号を受信すると、電力測定部２５１により、受電コイル２６の受電電力を測定する。電力測定部２５１は受電コイル２２により受電される電力を測定する測定部であり、少なくとも試し給電中に、受電コイル２２の受電電力を測定する。充電制御部２５は、電力測定部２５１により測定された受電電力を、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信を介して、制御部１５に送信する。制御部１５は、給電効率検出部１５１により、試し給電時の送電電力と、実際に受電コイル２２で受電された受電電力とを比較することで給電効率を算出する。これにより、給電効率検出部１５１は、送電コイル１２と受電コイル２２との間の給電効率を検出する。
When the remote communication control is finished, the
また給電効率検出部１５１には、バッテリ２８を充電可能な給電効率を示す閾値が設定されている。受電コイル２２により受電された電力は、バッテリ２８の充電のために用いられるが、給電効率が低い場合には、バッテリ２８を充電できない、あるいは、バッテリ２８の充電に時間がかかってしまう。そのため、本例では、閾値を設定することで、バッテリ２８を充電可能な給電効率の下限値を規定している。給電効率検出部１５１は、算出された給電効率が閾値より高い場合には、受電コイル２２の受電電力でバッテリ２８を充電することが可能であると判定し、算出された給電効率が閾値より低い場合には、受電コイル２２の受電電力ではバッテリ２８を十分に充電することができないと判定する。
The power supply
次に、コイルの位置検出について説明する。制御部１５は、以下の要領で、位置検出部１５２によりコイルの位置ずれ、言い換えると、送電コイル１２及び受電コイルの重なり状態を検出する。図３及び図４を用いて、コイルの位置ズレの検出する制御及びコイル間の異物を検出する制御を、それぞれ説明する。図３は送電コイル１２及び受電コイル２２が位置ずれせず、対向している状態を示す平面図ａ）と、斜視部ｂ）、ｃ）である。図４は送電コイル１２及び受電コイル２２が位置ずれし、対向している状態を示す平面図ａ）と、斜視部ｂ）、ｃ）である。
Next, coil position detection will be described. In the following manner, the
図３に示すように、送電コイル１２及び受電コイル２２の平面方向において、送電コイル１２の中心点と受電コイルの中心点とが一致する場合には、送信部２３の送電アンテナから受信部１３の各受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄまでのそれぞれの距離は等しくなるため、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄで受信される信号の出力値は同じ値になる。ここで、図３に示す場合の、各受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄの出力値をＳとする。
As shown in FIG. 3, when the center point of the
一方、図４に示すように、受電コイル２２が送電コイル１２に対してＸ軸方向にずれている場合には、送信部２３から受信用アンテナ１３ａ、１３ｄまでの距離が、送信部２３から受信用アンテナ１３ｂ、１３ｃまでの距離より短くなる。そして、送信部２３から受信用アンテナ１３ａ、１３ｄまでの距離は、図３に示す送信部２３から各受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄまでの距離より短くなるため、受電コイル１３ａ、１３ｄの出力値は出力値（Ｓ）より大きくなり、例えばＳ＋３０となる。一方、送信部２３から受信用アンテナ１３ｂ、１３ｃまでの距離は、図３に示す送信部２３から各受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄまでの距離より長くなるため、受電コイル１３ｂ、１３ｃの出力値は出力値（Ｓ）より小さくなり、例えばＳ−３０となる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the
そのため、位置検出部１５２は、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄの出力値と、基準となる出力値Ｓとを比較して、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄの各出力値のずれを演算することで、送電コイル１２に対する受電コイル２３の相対的な位置を検出することができ、送電コイル１２と受電コイル２２との間の位置ずれを検出することができる。
Therefore, the
また位置検出部１５２には、送電を許容することを示す閾値が予め設定されている。送電コイル１２から受電コイル２２への給電効率は、送電コイル１２と受電コイル２２との結合係数に依存し、当該結合係数はコイル間の位置ずれと相関している。ゆえに、位置ずれが大きい場合には、結合係数が低くなり、給電効率も低くなる。そのため、本例は、当該閾値を設定することで、給電可能な位置ずれの大きさを規定している。位置検出部１５２は、検出したコイル間の位置ずれの大きさと、当該閾値とを比較する。位置検出部１５２は、検出した位置ずれの大きさが閾値より小さい場合には、検出した位置ずれは許容範囲内にあると判定し、検出した位置ずれの大きさが閾値より大きい場合には、検出した位置ずれは許容範囲を越えていると判定する。
In the
そして、制御部１５及び充電制御部２５は、上記の給電効率の検出及びコイルの位置検出を終えると、送電コイル１２と受電コイル２２との間の異物を検出する。充電制御部２５は、異物センサ３１により検出された検出情報を含む信号を、無線通信部２４により、給電装置１００に送信する。制御部１５は、無線通信部１４により受信された信号に含まれる検出情報に基づいて、異物の有無を検出する。
And the
次に、制御部１５は、上記のように、給電効率の検出、コイルの位置検出及びコイル間の異物検出を終えると、これらの検出結果に基づいて、正規の給電を開始するか否かを判定する。シーケンス制御部１５４には、上記の検出結果に対し、給電可能か否かを判定するための診断制御及び診断結果に基づく給電制御に関するシーケンスが組み込まれている。シーケンス制御部１５４は、給電効率検出部１５１、位置検出部１５２及び異物検出部１５３の検出結果に基づいて、予め分離されているカテゴリーにより、送電コイル１２と受電コイル２２との間の状況を診断し、制御部１５は、それぞれのカテゴリーに対応した制御を行う。
Next, as described above, when the
シーケンス制御部１５４の制御を、図５を用いて説明する。図５は、位置検出部１５２の検出結果、異物検出部１５３の検出結果及び給電効率検出部１５１の検出結果と、判定カテゴリーと、判定後の制御内容を説明するための図である。図５について、「コイル位置」の「ＯＫ」は位置検出部１５２により検出されたコイルの位置ずれが許容範囲にある場合を示し、「コイル位置」の「ＮＧ」は位置検出部１５２により検出されたコイルの位置ずれが許容範囲を越えている場合を示す。「異物」の「ＯＫ」は異物検出部１５３により異物が検出されなかった場合を示し、「異物」の「ＮＧ」は異物検出部１５３により異物が検出された場合を示す。「給電効率」の「ＯＫ」は給電効率検出部１５１により検出された給電効率でバッテリ２８を充電可能であると判定された場合を示し、「給電効率」の「ＮＧ」は給電効率検出部１５１により検出された給電効率でバッテリ２８を充電できないと判定された場合を示す。
Control of the
シーケンス制御部１５４は、位置検出部１５２によりコイル間の位置ずれが許容範囲内にあると判定し（以下、「コイル位置」が「ＯＫ」である、と称す）、異物検出部１５３で異物が検出されていない（以下、「異物」が「ＯＫ」である、と称す）、かつ、給電効率検出部１５１により検出された給電効率が閾値以上である（以下、「給電効率」が「ＯＫ」である、と称す）場合には、カテゴリー「Ａ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ａ」と判定した場合には、制御部１５は、試し給電の時の送電電力より高い送電電力に設定して、正規の給電を行うよう電力制御部１１を制御し、無線通信部１４により、正規の給電を行う旨の信号を車両２００側に送信する。また、充電制御部２５は、無線通信部２４により受信された当該信号に基づいて、リレー部２７を制御し、正規の給電による受電電力によりバッテリ２８を充電する。「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＯＫ」であり、かつ、「給電効率」が「ＯＫ」である場合には、送電コイル１２と受電コイル２２との位置関係が給電に適しており、異物もなく、また、給電側の回路部及び受電側の回路部にも異常がないため、正規の給電によりバッテリを充電する。
The
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＯＫ」であり、かつ、給電効率検出部１５１により検出された給電効率が閾値未満である（以下、「給電効率」が「ＮＧ」である、と称す。）場合には、カテゴリー「Ｄ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｄ」と判定した場合には、制御部１５は、試し給電を停止し、停止後、正規の給電及び再度の試し給電を行わず、給電を禁止するよう電力制御部１１を制御し、無線通信部１４により、給電を禁止する旨の信号を送信する。「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＯＫ」であるにもかかわらず、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、送電コイル１２と受電コイル２２との位置関係が給電に適しており、異物もない状態で、十分な給電効率を得ることができないことになるため、送電コイル１２、電力制御部１１内の回路部、受電コイル２２又は整流部２６などの給電に関する回路が故障している可能性がある。そのため、制御部１５は、かかる場合に給電を禁止する。また制御部１５は、回路部に異常が生じていることを、給電装置１００を管理するセンターに通知する。充電制御部２５は、無線通信部２４で受信された、給電を禁止する旨の信号を受信した場合には、通知部３２を制御して、回路部に異常が生じている可能性があることをユーザに通知する。
The
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＯＫ」であり、異物検出部１５３で異物を検出し（以下、「異物」が「ＮＧ」である、と称す）、かつ、「給電効率」が「ＯＫ」である場合には、カテゴリー「Ｂ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｂ」と判定した場合には、制御部１５は、試し給電を停止し、コイル間に異物がある旨の信号を、無線通信部１４から車両２００側に送信する。充電制御部２５は、当該信号に基づいて、通知部３２を制御し、コイル間に異物が存在することをユーザに通知する。「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＮＧ」であり、「給電効率」が「ＯＫ」である場合には、異物を排除することで、給電時の磁束による異物からの発熱を抑制し、また給電効率が上がることもあるため、正規の給電の前に、異物をコイル間から排除するようユーザに通知する。そして、ユーザにより異物が除去され、異物検出部１５３により異物が検出されなければ、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ａ」と判断するため、正規の給電が行われる。
The
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、カテゴリー「Ｂ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｂ」と判定した場合には、制御部１５は試し給電を停止し、コイル間に異物がある旨の信号を車両２００側に送信し、充電制御部２５は、当該信号に基づいて、通知部３２により、異物が存在することをユーザに通知する。
The
「コイル位置」が「ＯＫ」であり、「異物」が「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、給電効率が、コイル間の異物の存在により低下している可能性が高いため、カテゴリー「Ｄ」のように給電を禁止するのではなく、給電を一旦停止させた上で、ユーザへ異物の存在を通知する。そして、ユーザが異物を排除し、異物検出部１５３により異物が検出されなければ、給電に関する回路に異常がない限り、再度の診断でカテゴリー「Ａ」と判定されるため、正規の給電を行うことができる。これにより、本例は、給電効率の低下を検出したことのみに基づいて正規の給電を行わないようにする制御を回避することができる。
When the “coil position” is “OK”, the “foreign matter” is “NG”, and the “feeding efficiency” is “NG”, the feeding efficiency decreases due to the presence of foreign matter between the coils. Since the power supply is not prohibited as in the category “D”, the power supply is temporarily stopped and the presence of a foreign object is notified to the user. If the user removes the foreign matter and no foreign matter is detected by the foreign
シーケンス制御部１５３は、位置検出部１５２によりコイル間の位置ずれが許容範囲を越えていると判定し（以下、「コイル位置」が「ＮＧ」である、と称す。）、「異物」が「ＯＫ」であり、かつ、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、カテゴリー「Ｃ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｃ」と判定した場合には、制御部は試し給電を停止し、コイルの位置ずれが大きい旨の信号を車両２００側に送信し、充電制御部２５は、当該信号に基づいて、通知部３２により、コイルの位置ずれが大きいことをユーザに通知する。「コイル位置」が「ＮＧ」であり、「異物」が「ＯＫ」であり、かつ「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、給電効率が、コイルの位置ずれにより低下している可能性が高いため、カテゴリー「Ｄ」のように給電を禁止するのではなく、給電を一旦停止させた上で、ユーザへのコイルの位置ずれが大きいことを通知する。そして、ユーザが、コイルの位置ずれを小さくするように再駐車し、位置検出手段１５２により検出されたコイルの位置ずれが許容範囲内にあれば、給電に関する回路に異常がない限り、再度の診断でカテゴリー「Ａ」と判定されるため、正規の給電を行うことができる。これにより、本例は、給電効率の低下を検出したことのみに基づいて正規の給電を行わないようにする制御を回避することができる。
The
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＮＧ」であり、「異物」が「ＯＫ」であり、かつ、「給電効率」が「ＯＫ」である場合には、コイルの位置ずれを小さくすることで、給電効率をより上げることができる場合もあるため、正規の給電の前に、コイルの位置ずれが大きいことをユーザに通知する。そして、ユーザは当該通知を確認し、車両２００を再駐車させてコイルの位置ずれを許容範囲内にすることで、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ａ」と判断するため、正規の給電が行われる。
When “coil position” is “NG”, “foreign matter” is “OK”, and “power feeding efficiency” is “OK”, the
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＮＧ」であり、「異物」が「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」が「ＯＫ」である場合には、カテゴリー「Ｂ」と判定する。シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｂ」と判断した場合には、制御部１５は、試し給電を停止し、コイル間に異物がある旨の信号を、無線通信部１４から車両２００側に送信し、充電制御部２５は当該信号に基づいて通知部３２により、コイル間に異物があることを通知する。「コイル位置」が「ＮＧ」であり、かつ、「異物」が「ＮＧ」である場合には、コイル間の異物により、受信センサ１３ａ〜１３ｄの受信信号の出力が低下することで、コイルの位置ずれが許容範囲を越えていると、位置検出手段１５２により検出されている可能性がある。また、コイル間に異物がある場合には、給電により異物から発熱する可能性もある。そのため、本例では、「コイル位置」及び「異物」が「ＮＧ」である場合には、異物の検出結果を優先させることで、システムの安全性を確保しつつ、利便性を高める。
The
ユーザは、コイル間に異物が存在する旨の通知を通知部３２により確認し、異物を排除すると、「異物」は「ＯＫ」になるが、「コイル位置」は「ＮＧ」を維持する場合もある。かかる場合には、「異物」は「ＯＫ」、「コイル位置」は「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」は「ＯＫ」となり、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ｃ」と判定するため、上記の通り、通知部３２によりコイルの位置ずれが許容範囲を超えている旨が通知される。そして、通知部３２を確認したユーザが、コイルの位置ずれを小さくするよう再駐車すればよい。
When the user confirms the notification that there is a foreign object between the coils by the
一方、ユーザが、異物検出の通知を確認し、当該異物を排除することで、位置検出部１５２により検出される位置ずれも許容範囲内となれば、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ａ」と判断し、制御部１５は正規の給電を行う。
On the other hand, if the user confirms the notification of foreign object detection and eliminates the foreign object, and the positional deviation detected by the
シーケンス制御部１５４は、「コイル位置」が「ＮＧ」であり、「異物」が「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、カテゴリー「Ｂ」と判定され、制御部１５は給電を停止し、充電制御部２５は、コイル間に異物がある旨を通知する。「給電効率」は「ＮＧ」であるが、通常は、給電回路の故障ではなく、コイルの位置ずれ、あるいは、コイル間の異物により、給電効率が低下しているため、制御部１５は、カテゴリー「Ｄ」のように給電を禁止するのではなく、給電を一旦停止させる。そして、「コイル位置」が「ＮＧ」であり、かつ、「異物」が「ＮＧ」である場合には、上記と同様に、異物の検出結果を優先させて、充電制御部２５は、通知部３２により、コイル間に異物が存在することを通知する。
The
ユーザが異物を排除すると、「異物」は「ＯＫ」になるが、「コイル位置」は「ＮＧ」を維持する場合もある。かかる場合には、「異物」は「ＯＫ」、「コイル位置」は「ＮＧ」であり、かつ、「給電効率」は「ＮＧ」となり、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ｃ」と判定するため、通知部３２によりコイルの位置ずれが許容範囲を超えている旨が通知される。そして、車両２００の再駐車によりコイルの位置ずれが許容範囲内になり、「給電効率」が「ＯＫ」になれば、制御部１５は正規の給電を行う。一方、異物が排除され、コイルの位置ずれが許容範囲内になった場合でも、「給電効率」が「ＮＧ」である場合には、シーケンス制御部１５４はカテゴリー「Ｄ」と判定し、通知部３２により、給電に関する回路が故障している旨が通知される。
When the user removes the foreign matter, the “foreign matter” becomes “OK”, but the “coil position” may remain “NG”. In such a case, the “foreign matter” is “OK”, the “coil position” is “NG”, the “power supply efficiency” is “NG”, and the
シーケンス制御部１５４は、上記の診断を、給電開始時だけではなく、給電中も行う。制御部１５は、正規の充電後に、シーケンス制御部１５４による診断を行うための周期が予め設定されている。制御部１５は、正規の充電開始後の時間が当該周期に相当する時間に到達すると、正規の給電を一旦中止し、試し給電を行いつつ、シーケンス制御部１５４を制御し、上記の各種検出及び診断を行う。そして、シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ａ」と判断すれば、再び、制御部１５は正規の給電を行い、充電制御部２５は、正規の給電によりバッテリ２８を充電する。
The
一方、正規の給電中に、例えばコイル間に異物が混入された場合には、異物検出部１５３は給電開始後の異物検出により異物を検出し、シーケンス制御部１５４は診断によりカテゴリー「Ｂ」と判定する。制御部１５は、異物が存在する旨の信号を車両２００に送信し、充電制御部２５は、通知部３２により異物が存在する旨の通知を行う。そして、ユーザがコイル間の異物を排除することで、再び、カテゴリー「Ａ」の状態となり、正規の給電が行われ、バッテリ２８が再充電される。また、正規の給電中に、コイルの位置ずれが許容範囲外になった場合も、同様に、給電開始後のコイルの位置検出により、当該コイルの位置ずれが検出されるため、通知部３２によりコイルの位置ずれが生じたことがユーザに通知される。そして、コイルの位置ずれを許容範囲内にすることで、再度、正規の給電が行われる。これにより、本例は、バッテリ２８の充電中に、異物が混入されたり、コイルの位置ずれが許容範囲を越えたりして、給電効率が低下した場合でも、給電効率の低下の原因を特定した上で、再度、正規の給電を行い、バッテリ２８を充電することができる。
On the other hand, for example, when a foreign object is mixed between the coils during regular power supply, the foreign
次に、図６を用いて、本例の非接触給電装置の制御手順を説明する。図６は本例の非接触給電装置の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、制御部１５は、電力制御部１１を制御し試し給電を行う。また制御部１５は、試し給電を行う旨の信号を車両２００に送信し、充電制御部２５は、無線通信部２４を介して当該信号を受信する。ステップＳ２にて、充電制御部２５は、電力測定部２５１により、受電コイル２２の受電電力を測定し、測定結果を給電装置１００に送信する。制御部１５は、給電効率検出部１５１により、測定結果である受電電力と、試し給電時に設定される送電電力とから、給電効率を検出する。
Next, the control procedure of the non-contact power feeding device of this example will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of the non-contact power feeding apparatus of this example. In step S1, the
ステップＳ３にて、充電制御部２５は、送信部２３を制御し、送電コイル１２と受電コイル２２との相対的な位置を検出するための信号を受信部１３に送信する。制御部１５は、位置検出部１５２により、受信用アンテナ１３ａ〜１３ｄの出力値から、当該位置を検出し、受電コイル２２の位置に対する送電コイル１２の位置ずれを検出する。
In step S <b> 3, the charging
ステップＳ４にて、充電制御部２５は、異物センサ３１を制御し、異物センサ３１の検出結果を給電装置１００に送信する。制御部１５は異物検出部１５３により、当該検出結果から、送電コイル１２と受電コイル２２との間の異物を検出する。ステップＳ５にて、制御部１５は、シーケンス制御部１５４により、給電効率検出部１５１の検出結果、位置検出部１５２の検出結果、及び、異物検出部１５３の検出結果に基づいて、図５に示すように、検出結果が、予め設定したカテゴリー「Ａ」〜「Ｄ」のうち、どのカテゴリーに相当するか判定する。
In step S <b> 4, the charging
シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ａ」と判定した場合には、ステップＳ１１により制御部１５は正規の給電を行い、充電制御部２５は正規の給電による受電電力でバッテリ２８を充電する。ステップＳ１２にて、制御部１５はステップＳ１１による正規の給電を開始した時点からの時間が、判定時間を経過したか否かを判定する。当該判定時間とは、シーケンス制御部１５４による診断を行うための周期に相当する。
When the
ステップＳ１１による正規の給電を開始した時点からの時間が判定時間に達していない場合には、ステップＳ１２にて、充電制御部２５は、バッテリ２８が満充電に達したか否かを判定する。満充電に達した場合には、充電制御部２５は満充電に達した旨の信号を給電装置１００に送信し、制御部１５は当該信号に基づいて正規の給電を終了することで、本例の制御を終了する。一方、満充電に達していない場合には、ステップＳ１１に戻り、正規の給電が継続され、バッテリ２８が引き続き充電される。
If the time from the start of regular power supply in step S11 has not reached the determination time, in step S12, the
ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１１による正規の給電を開始した時点からの時間が判定時間に達した場合には、ステップＳ１に戻る。これにより、正規の給電中にも、給電効率、コイルの位置及び異物の検出と、検出結果に基づく上記の診断が行われる。 Returning to step S12, if the time from the start of regular power supply in step S11 reaches the determination time, the process returns to step S1. Thereby, even during regular power feeding, the above-described diagnosis based on the power feeding efficiency, the position of the coil and the foreign matter, and the detection result is performed.
ステップＳ５に戻り、シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｂ」と判定した場合には、ステップＳ２１にて、制御部１５は試し給電を停止し、異物が検出された旨の信号を車両２００に送信する。ステップＳ２２にて、充電制御部２５は、当該信号に基づいて通知部３２によりコイル間に異物が存在する旨の通知を行う。ステップＳ２３にて、当該通知を確認したユーザが異物を排除し、ステップＳ１に戻る。これにより、給電開始時に、コイル間に異物が存在する場合には、異物が存在することが通知され、異物を排除することで、正規の給電を行うことができる。また、正規の給電中に、異物が混入された場合でも、正規の給電が一旦停止され、当該異物が検出され、異物が存在することが通知されるため、異物を排除した上で、再び正規の給電を行うことができる。
Returning to step S5, if the
ステップＳ５に戻り、シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｃ」と判定した場合には、ステップＳ３１にて、制御部１５は試し給電を停止し、コイルの位置ずれが許容範囲を超えている旨の信号を車両２００に送信する。ステップＳ３２にて、充電制御部２５は、当該信号に基づいて通知部３２によりコイルの位置ずれが許容範囲を超えている旨の通知を行う。ステップＳ３３にて、当該通知を確認したユーザが車両を再駐車することで、コイルの位置ずれを許容範囲内にして、ステップＳ１に戻る。これにより、給電開始時に、コイルの位置ずれが許容範囲を越えている場合には、コイルの位置ずれが通知され、コイルの位置ずれを是正することで、正規の給電を行うことができる。また、正規の給電中に、コイルの位置ずれが許容範囲を超えた場合でも、正規の給電が一旦停止され、コイルの位置ずれが検出され、コイルの位置ずれが通知されるため、コイルの位置ずれを是正した上で、再び正規の給電を行うことができる。
Returning to step S5, if the
ステップＳ５に戻り、シーケンス制御部１５４がカテゴリー「Ｄ」と判定した場合には、ステップＳ４１にて、制御部１５は試し給電を停止し、その後の給電を禁止する。ステップＳ４２にて、制御部１５は、給電に関する回路が故障した旨の信号を車両２００に送信し、充電制御部２５は当該信号に基づいて、通知部３２により、給電に関する回路が故障したことを通知する。そして、本例の制御を終了する。これにより、給電開始時に、給電に関する回路が故障していた場合には、給電を禁止させることができる。また給電中に給電に関する回路が故障した場合にも、給電を禁止し、その後の給電及びバッテリ２８の充電が行われないため、回路故障が生じているにもかかわらず給電制御が行われることを防止できる。
Returning to step S5, when the
上記のように、本例は、位置検出手段１５２、給電効率検出部１５１及び異物検出部１５３の検出結果に基づいて、送電コイル１２から受電コイル２２への給電を制御する。これにより、給電効率の低下となる、それぞれの原因が特定されるため、排除可能な原因である、コイルの位置ずれ及び異物の存在が検出された場合には、当該原因を排除することで、正規の給電を行うことができる。また、回路故障など、ユーザにより排除不可能な原因を特定することができる。
As described above, in this example, power supply from the
また本例は、コイルの位置ずれが許容範囲内であり、異物の存在が検出されず、かつ、給電効率が閾値より低い場合には、送電コイル１２から受電コイル２２への給電を禁止する。これにより、本例は、回路故障などが生じているにもかかわらず、給電が行われることを防ぐことができる。
In addition, in this example, when the displacement of the coil is within the allowable range, the presence of a foreign object is not detected, and the power supply efficiency is lower than the threshold value, power supply from the
また本例は、コイルの位置ずれが許容範囲を越えた場合、または、異物が検出された場合には、送電コイル１２から給電コイル２２への給電を停止する。これにより、コイルの位置ずれ、または、異物の存在により給電効率が低下している状態で、給電を行わないようにすることができる。
Further, in this example, when the displacement of the coil exceeds the allowable range or when a foreign object is detected, the power supply from the
また本例は、通知部３２により、位置検出手段１５２の検出結果、または、異物検出部１５３の検出結果を通知する。これにより、ユーザは、コイルの位置ずれ、あるいは、コイル間の異物の存在を確認することができるため、ユーザがコイルの位置ずれの是正する、あるいは、異物を排除することで再給電を行うことができる。
In this example, the
また本例は、コイルの位置ずれが許容範囲を超え、かつ、異物の存在が検出された場合には、異物が検出されたことを通知する。これにより、異物の検出結果を優先させることで、システムの安全性を確保しつつ、利便性を高めることができる。 Further, in this example, when the position deviation of the coil exceeds the allowable range and the presence of the foreign matter is detected, the fact that the foreign matter has been detected is notified. Thereby, by giving priority to the detection result of the foreign matter, it is possible to improve convenience while ensuring the safety of the system.
なお、本例は、受信部１３を、４つのアンテナで構成するが、必ずしも４つである必要はなく、複数のアンテナで構成すればよい。また、受信部１３は必ずしも地上側に設ける必要はなく車両２００側に設けてもよく、送信部２３は必ずしも車両２００側に設ける必要はなく地上側に設けてもよい。また本例は、送信部２３の送信アンテナと、受信部１３の受信アンテナ１３ａ〜１３ｄにより、複数のセンサを構成するが、複数のセンサを、必ずしも送信部２３及び受信部１３による対となる構成にする必要はなく、地上側又は車両２００側のいずれ一方のみ設けたセンサにより構成してもよい。例えば、地上側に車両に向けて発信する赤外線センサを複数設け、反射される赤外線の強度から、上記と同様に、異物検出及びコイルの位置検出を行ってもよい。
In this example, the receiving
なお本例において、異物検出部１５３は、受信アンテナ１３ａ〜１３ｄの出力値の差分から異物を検出したが、異物検出部１５３は、受信アンテナ１３ａ〜１３ｄのそれぞれの出力値を乗算し、加算し、または、除算し、その演算結果を比較することで、異物を検出してもよい。
In this example, the foreign
また本例において、異物検出部１５３は、送電コイル１２から受電コイル２２へ電力を供給している時に、異物検出をしてもよい。そして、異物検出部１５３が、電力供給中に、異物を検出した場合には、制御部１５は送電コイル１２からの送電を停止させ、車両２００側に、異物が混入されたことを無線通信で通知する。
In this example, the foreign
なお、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信に基づく距離計測は、受信部１３と送信部２３との間の通信に基づくコイルの位置ずれ検出と比較して、計測単位が大きいため、距離計測の際の、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信周期を、受信部１３と送信部２３との間の通信周期と比べて長くしてもよい。また、受信部１３と送信部２３との間の通信は、無線通信部１４と無線通信部２４との間の通信のように、制御信号の双方向通信を行わない分、送信するデータ量を少なくてもよいが、コイル間の位置ずれの精度を高めるために、システムチェック時のパリティを行うとよい。
The distance measurement based on the communication between the
また位置検出部１５２は、送電コイル１２から受電コイル２２への電力供給中に、コイルの位置検出を行ってもよい。例えば、制御部１５は、電力供給を行ってから、所定の期間経過後に電力供給を停止し、停止中に位置検出部１５２によりコイルの位置を検出し、検出後に再び電力供給を開始させるように制御すればよい。これにより、本例は、電力供給中に、コイルの位置ずれが生じていなかいか確認することができる。
The
また、本例は、無線通信部１４の受信信号の電界強度から、車両２００と給電装置１００との距離を測定するが、受信信号の時間差等に基づき、距離を測定してもよい。また距離を測定するための、遠隔通信用の通信手段として、車両２００と給電装置１００との距離を直接的に測定するセンサを設けてもよい。
In this example, the distance between the
なお本例は、異物センサ３１に例として画像センサを用いたが、例えば送電コイル１６の周囲を検出する温度センサを用いてもよい。送電コイル１２と受電コイル２２との間に異物が存在する状態で、送電コイル１２から受電コイル２２に給電を行った場合に、コイル間を通る磁束により、異物に渦電流が発生し、異物が発熱することがある。そのため、異物センサ３１は、温度センサにより異物からの発熱を検出することで異物を検出することができる。また異物センサ３１には、他に赤外線センサ等を用いてもよい。また異物センサ３１は必ずしも車両２００側に設ける必要はなく、地上側の給電装置１００に設けてもよく、また、車両２００及び給電装置１００の両方に設けてもよい。
In this example, an image sensor is used as the
また異物センサ３１は、送電コイル１２のコイル面に沿って形成される他のコイルを用いてもよい。コイル間に異物が存在する場合には、異物が存在しない場合と比較して、給電時におけるコイル間の磁束が変化する。そして、磁束の変化により、異物センサ３１であるコイルの誘導電圧が変化する。そのため、異物センサ３１は、異物が存在することで変化した誘導電圧を検出することで、コイル間の異物を検出することができる。
The
なお、本例は、給電効率検出部１５１、位置検出部１５２及び異物検出部１５３を制御部１５に設けたが、充電制御部２５に設けてもよい。
In this example, the power supply
上記送電コイル１２または受電コイル２２の一方のコイルが本発明に係る第１のコイルに、他方のコイルが本発明に係る第２のコイルに相当し、送信部２３、受信部１３及び位置検出部１５２が本発明に係る位置検出手段に、異物センサ３１及び異物検出部１５３が本発明に係る異物検出手段に、電力測定部２５１及び給電効率検出部１５１が本発明に係る給電効率検出手段に、通知部３２が本発明に係る通知手段に相当する。
One coil of the
１００…給電装置
１１…電力制御部
１１１…整流部
１１２…ＰＦＣ回路
１１３…インバータ
１１４…センサ
１２…送電コイル
１３…受信部
１３ａ〜１３ｄ…受信アンテナ
１４…無線通信部
１５…制御部
１５１…給電効率検出部
１５２…位置検出部
１５３…異物検出部
１５４…シーケンス制御部
２００…車両
２２…受電コイル
２３…送信部
２４…無線通信部
２５…充電制御部
２５１…電力測定部
２６…整流部
２７…リレー部
２８…バッテリ
２９…インバータ
３０…モータ
３１…異物センサ
３２…通知部
３００…交流電源
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第１のコイルと前記第２のコイルとの位置ずれを検出する位置検出手段と、
前記第１のコイルから前記第２のコイルへ給電される電力の給電効率を検出する給電効率検出手段と、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間の異物を検出する異物検出手段と、
前記位置検出手段、前記給電効率検出手段及び前記異物検出手段の検出結果に基づいて、前記第１のコイルから前記第２のコイルへの給電を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記位置検出手段により検出された位置ずれが許容範囲内であり、前記異物検出手段により前記異物が検出されないにも関わらず、前記給電効率検出手段により検出された給電効率が閾値より低い場合には、異常が生じている可能性があると判断し、前記第１のコイルから前記第２のコイルへの給電を禁止する
ことを特徴とする非接触給電装置。 In a non-contact power feeding device that transmits or receives power in a non-contact manner between the first coil and the second coil by at least magnetic coupling,
Position detecting means for detecting a displacement between the first coil and the second coil;
Power supply efficiency detecting means for detecting the power supply efficiency of power supplied from the first coil to the second coil;
Foreign matter detection means for detecting foreign matter between the first coil and the second coil;
Control means for controlling power feeding from the first coil to the second coil based on detection results of the position detecting means, the power feeding efficiency detecting means and the foreign object detecting means ,
The control means includes
When the positional deviation detected by the position detection means is within an allowable range and the power supply efficiency detected by the power supply efficiency detection means is lower than a threshold value even though the foreign matter is not detected by the foreign matter detection means. A non-contact power feeding device that judges that there is a possibility that an abnormality has occurred and prohibits power feeding from the first coil to the second coil .
前記位置検出手段により検出された位置ずれが許容範囲を越えた場合、または、前記異物検出手段により前記異物が検出された場合には、前記第１のコイルから前記第２のコイルへ給電を停止する
ことを特徴とする請求項１記載の非接触給電装置。 The control means includes
When the displacement detected by the position detection means exceeds an allowable range, or when the foreign object is detected by the foreign object detection means, power supply from the first coil to the second coil is stopped. The contactless power feeding device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触給電装置。 Non-contact power feeding device according to claim 1 or 2, characterized by further comprising a notification means for notifying the detection result detected by the detection result or the foreign substance detecting means detected by said position detecting means.
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触給電装置。 When the positional deviation detected by the position detection means exceeds an allowable range, and the foreign object is detected by the foreign object detection means, a notification means for notifying that the foreign object has been detected is further provided. non-contact power feeding device according to any one of claims 1 to 3, characterized.
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