JP5756646B2 - Contactless charging system - Google Patents
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Description
この発明は、非接触充電システムに関する。 The present invention relates to a contactless charging system.
従来、例えば車両の車輪内に設けられた2次コイルを、駐車場の外部充電用電源に接続された1次コイルに電磁結合させて、外部充電用電源の電力によって車両の蓄電装置を充電する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a secondary coil provided in a vehicle wheel is electromagnetically coupled to a primary coil connected to an external charging power source of a parking lot, and the power storage device of the vehicle is charged by the electric power of the external charging power source. An apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係る装置においては、車両に搭載された通信装置から駐車場の外部充電用電源に起動指令が送信されることで、車両の2次コイルと外部充電用電源の1次コイルとが電磁結合されることから、外部充電用電源は、常時、車両の通信装置から送信される起動指令を受信可能な待機状態を維持している必要がある。
このため、外部充電用電源を、常時、待機状態に維持するための待機電力が消費されることで電力消費が増大してしまうという問題が生じる。
By the way, in the device according to the above prior art, a start command is transmitted from the communication device mounted on the vehicle to the external charging power source of the parking lot, whereby the secondary coil of the vehicle and the primary coil of the external charging power source are transmitted. Therefore, the external charging power source must always maintain a standby state in which an activation command transmitted from the vehicle communication device can be received.
For this reason, there is a problem in that power consumption increases due to consumption of standby power for constantly maintaining the external charging power supply in a standby state.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電力消費を削減することが可能な非接触充電システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a contactless charging system capable of reducing power consumption.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1態様に係る非接触充電システムは、充電ステーション(例えば、実施の形態での充電ステーション12)から出力される電力を非接触で車両(例えば、実施の形態での車両13)に送信し、前記車両に搭載された蓄電装置(例えば、実施の形態でのバッテリ14)を充電する非接触充電システム(例えば、実施の形態での非接触充電システム10)であって、前記充電ステーションは、蓄電装置充電用送電装置(例えば、実施の形態での送信側整流回路27およびDC/DCコンバータ28および発振回路29および送信アンテナ30)と、内部電源(例えば、実施の形態での内部電源22)と、前記蓄電装置充電用送電装置および前記内部電源を制御するステーション制御装置(例えば、実施の形態での制御装置21)と、該ステーション制御装置へ給電する起動用受電装置(例えば、実施の形態での電路切換部23および受信側整流回路24および受信アンテナ25)とを備え、前記車両は、蓄電装置充電用受電装置(例えば、実施の形態での車両受信アンテナ45および車両整流回路46および車両DC/DCコンバータ47)と、前記ステーション制御装置を起動するための起動用送電装置(例えば、実施の形態での車両発振回路42および車両送信アンテナ43)と、前記蓄電装置充電用受電装置および前記起動用送電装置を制御する車両制御装置(例えば、実施の形態での車両制御装置41)とを備え、前記車両制御装置は、前記車両に搭載された前記蓄電装置を充電する際に、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力を送電し、該電力を、前記起動用受電装置を経由して、前記ステーション制御装置へ給電することで、停止状態であった前記ステーション制御装置を起動させており、前記ステーション制御装置は、起動後に、前記蓄電装置充電用送電装置から前記車両の前記蓄電装置充電用受電装置へ送電を開始し、前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置の起動が確認されたときに、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力の送電を停止する。
In order to achieve the object by solving the above-described problem, the non-contact charging system according to the first aspect of the present invention uses the power output from the charging station (for example, the
さらに、本発明の第2態様に係る非接触充電システムでは、前記充電ステーションと前記車両とは、互いに通信可能な無線通信端末(例えば、実施の形態での通信アンテナ26、車両通信アンテナ44)を備え、前記ステーション制御装置は、起動後に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したことを示す起動通知の信号を出力し、該信号を前記無線通信端末が通信する。
Furthermore, in the non-contact charging system according to the second aspect of the present invention, the charging station and the vehicle are wireless communication terminals that can communicate with each other (for example, the
さらに、本発明の第3態様に係る非接触充電システムでは、前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置が起動されたことに基づき、前記充電ステーションの前記起動用受電装置から反射された反射電力を検出する反射電力検出手段(例えば、実施の形態でのステップS53)を備え、前記ステーション制御装置を起動させる前記電力が前記ステーション制御装置によって消費されなくなることに伴って増大する前記反射電力が所定値を超えた場合に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したと判断して前記起動用送電装置からの送電を停止する。 Furthermore, in the non-contact charging system according to the third aspect of the present invention, the vehicle control device uses the reflected power reflected from the start power receiving device of the charging station based on the start of the station control device. Reflected power detection means for detecting (for example, step S53 in the embodiment), and the reflected power that increases as the power for starting up the station control device is not consumed by the station control device is a predetermined value. Is exceeded, it is determined that the station control device in the stopped state is activated by the electric power transmitted from the vehicle, and power transmission from the activation power transmission device is stopped.
さらに、本発明の第4態様に係る非接触充電システムでは、前記車両の前記起動用送電装置と前記蓄電装置充電用受電装置とは兼用された車両側送受電装置(例えば、実施の形態での車両送信・受信アンテナ51)であって、前記充電ステーションの前記起動用受電装置と前記蓄電装置充電用送電装置とは兼用されたステーション側送受電装置(例えば、実施の形態での受信・送信アンテナ31)である。 Furthermore, in the non-contact charging system according to the fourth aspect of the present invention, the vehicle-side power transmitting / receiving device (for example, in the embodiment) in which the starting power transmitting device and the power storage device charging power receiving device of the vehicle are combined. A vehicle transmission / reception antenna 51), which is a station-side power transmission / reception device (for example, the reception / transmission antenna according to the embodiment), which serves as both the start power reception device and the power storage device charging power transmission device of the charging station. 31).
さらに、本発明の第5態様に係る非接触充電システムでは、前記車両の前記起動用送電装置は、前記車両の乗員の指示または所定の車両状態に基づき、前記充電ステーションの起動用受電装置への送電を開始する。 Furthermore, in the non-contact charging system according to the fifth aspect of the present invention, the starting power transmitting device of the vehicle is connected to the starting power receiving device of the charging station based on an instruction of a vehicle occupant or a predetermined vehicle state. Start power transmission.
本発明の第1態様に係る非接触充電システムによれば、ステーション制御装置は、車両に搭載された起動用送電装置から送電された電力が起動用受電装置を経由して給電されるより前においては停止状態であることから、常時、待機状態を維持するための待機電力が不要であり、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。 According to the non-contact charging system according to the first aspect of the present invention, the station control device is provided before the power transmitted from the starting power transmitting device mounted on the vehicle is fed via the starting power receiving device. Is in a stopped state, standby power for maintaining the standby state is not necessary at all times, and it is possible to prevent power consumption from increasing.
本発明の第2態様に係る非接触充電システムによれば、車両は、ステーション制御装置の起動情報を無線通信により受信した場合には、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。 According to the non-contact charging system according to the second aspect of the present invention, when the vehicle receives the activation information of the station control device by wireless communication, the vehicle can stop power transmission from the power transmission device for activation. Unnecessary power transmission to the control device can be prevented to prevent an increase in power consumption.
本発明の第3態様に係る非接触充電システムによれば、車両の起動用送電装置から充電ステーションの起動用受電装置へ送電された電力がステーション制御装置の起動で消費されなくなると反射電力が増大することから、反射電力の増大によってステーション制御装置の起動完了を判断することができる。
これに伴い、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
さらに、無線通信をする必要が無いため、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。
According to the non-contact charging system according to the third aspect of the present invention, the reflected power increases when the power transmitted from the vehicle starting power transmitting device to the charging station starting power receiving device is not consumed by starting the station control device. Therefore, the start completion of the station control device can be determined by the increase in the reflected power.
Along with this, power transmission from the startup power transmission device can be stopped, unnecessary power transmission to the station control device can be prevented, and an increase in power consumption can be prevented.
Furthermore, since it is not necessary to perform wireless communication, the system configuration can be simplified and an increase in cost required for the configuration can be prevented.
本発明の第4態様に係る非接触充電システムによれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。 According to the non-contact charging system according to the fourth aspect of the present invention, the system configuration can be simplified and an increase in the cost required for the configuration can be prevented.
本発明の第5態様に係る非接触充電システムによれば、車両の起動用送電装置から充電ステーションの起動用受電装置への送電に対して車両の乗員の意思を適切に反映させることができ、不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。 According to the non-contact charging system according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to appropriately reflect the intention of the vehicle occupant to the power transmission from the power transmission device for starting the vehicle to the power receiving device for starting the charging station, Unnecessary power transmission can be prevented and power consumption can be prevented from increasing.
以下、本発明の一実施形態に係る非接触充電システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による非接触充電システム10は、例えば図1に示すように、交流電源11に接続された充電ステーション12から出力される電力を非接触で車両13に伝送し、車両13に搭載されたバッテリ14を充電する非接触充電システムである。
Hereinafter, a non-contact charging system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A
充電ステーション12は、例えば、制御装置21と、内部電源22と、電路切換部23と、受信側整流回路24と、受信アンテナ25と、通信アンテナ26と、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを備えて構成されている。
The
制御装置21は、例えば、電路切換部23を介して内部電源22または受信側整流回路24から出力される電力により作動し、充電ステーション12の動作を制御する。
The
内部電源22は、制御装置21の制御により起動し、電路切換部23に電力を出力するとともに、充電ステーション12に搭載された各種の機器に電力を供給する。
電路切換部23は、内部電源22から出力される電力または受信側整流回路24から出力される電力を切り換えて制御装置21に供給する。
The
The electric
受信側整流回路24は、受信アンテナ25から出力される交流電力を、制御装置21の許容電圧に応じた直流電力に変換する。
受信アンテナ25は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により車両13の車両送信アンテナ43から伝送される電力を受信する。
The reception-
The
なお、例えば、電磁誘導型は、車両送信アンテナ43の送電コイル(図示略)と受信アンテナ25の受信コイル(図示略)との間に共通に鎖交する磁束を用いた電磁誘導により電力を伝送する。
つまり、車両送信アンテナ43の送電コイル(図示略)に1次電流が通電されると、電磁誘導により、車両送信アンテナ43に近接して設けられた受信アンテナ25の受信コイル(図示略)に2次電流が流れる。
For example, in the electromagnetic induction type, electric power is transmitted by electromagnetic induction using a magnetic flux linked in common between a power transmission coil (not shown) of the
That is, when a primary current is applied to a power transmission coil (not shown) of the
また、例えば、共鳴型は、車両送信アンテナ43の共振器(図示略)と受信アンテナ25の共振器(図示略)との間の磁場および電場の共鳴により電力を伝送する。
Further, for example, in the resonance type, electric power is transmitted by resonance of a magnetic field and an electric field between a resonator (not shown) of the
つまり、車両13の車両送信アンテナ43には共振器(図示略)の1次コイル(図示略)が近接して配置され、充電ステーション12の受信アンテナ25には共振器(図示略)の2次コイル(図示略)が近接して配置されている。
そして、1次コイルに1次電流が通電されると、電磁誘導により車両送信アンテナ43に誘導電流が流れ、さらに、車両送信アンテナ43は、車両送信アンテナ43のインダクタンスおよび浮遊容量に応じた共鳴周波数で共鳴する。
これに伴い、車両送信アンテナ43に近接して設けられた受信アンテナ25は共鳴周波数で共鳴し、受信アンテナ25に2次電流が流れ、さらに、電磁誘導により受信アンテナ25に近接した2次コイルに2次電流が流れる。
That is, a primary coil (not shown) of a resonator (not shown) is disposed close to the
When a primary current is passed through the primary coil, an induced current flows through the
Accordingly, the
また、例えば、電波受信型は、車両送信アンテナ43によって電流から変換されたマイクロ波の電波が送信され、このマイクロ波の電波が受信アンテナ25により受信されて電流に変換されることにより電力を伝送する。
Further, for example, in the radio wave receiving type, a microwave radio wave converted from an electric current is transmitted by the
通信アンテナ26は、制御装置21の制御により、車両13の車両通信アンテナ44との間の無線通信で各種の情報を送信および受信する。
例えば、通信アンテナ26は、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を車両13の車両通信アンテナ44に送信する。
The
For example, the
送信側整流回路27は、交流電源11から出力される交流電力を車両13のバッテリ14を充電するための充電電力として、直流電力に変換する。
DC/DCコンバータ28は、送信側整流回路27から出力される直流電力を直流変換する。
発振回路29は、制御装置21の制御により、DC/DCコンバータ28から出力される直流電力を、所定の非接触電力伝送方式に応じた周波数の交流電力に変換する。
なお、DC/DCコンバータ28は、省略されてもよい。
The transmission-
The DC /
The
Note that the DC /
送信アンテナ30は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により、発振回路29から出力される交流電力を車両13の車両受信アンテナ45に伝送する。
The
車両13は、例えば、バッテリ14と、車両制御装置41と、車両発振回路42と、車両送信アンテナ43と、車両通信アンテナ44と、車両受信アンテナ45と、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを備えて構成されている。
The
車両制御装置41は、例えば、バッテリ14から出力される電力により作動し、車両13の動作を制御する。
なお、車両制御装置41には、例えば、車両13のシフトポジションを検出して、検出結果の信号を出力するセンサ(図示略)が接続されている。
また、車両制御装置41には、例えば、運転者により操作可能であって、運転者がバッテリ14の充電を望んでいることを示す信号(ドライバー充電意思の信号)を出力する所定スイッチ(図示略)が接続されている。
For example, the
For example, a sensor (not shown) that detects the shift position of the
The
バッテリ14は、例えば車両整流回路46から出力される電力により充電され、車両13に搭載された各種の機器に電力を供給するとともに、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための電力を、起動電力として車両発振回路42に出力する。
The
車両発振回路42は、車両制御装置41の制御により、バッテリ14から出力される直流の電力を、所定の非接触電力伝送方式に応じた周波数の交流電力に変換する。
車両送信アンテナ43は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により、車両発振回路42から出力される交流電力を充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する。
The
The
車両通信アンテナ44は、必要に応じて車両制御装置41の制御により、充電ステーション12の通信アンテナ26との間の無線通信で各種の情報を送信および受信する。
例えば、車両通信アンテナ44は、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号が通信アンテナ26から送信された場合には、この起動通知の信号を自動的に受信する。
The
For example, when the activation notification signal indicating that the
車両受信アンテナ45は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型あるいは電波受信型などの所定の非接触電力伝送方式により充電ステーション12の送信アンテナ30から伝送される電力を受信する。
The
車両整流回路46は、車両受信アンテナ45から出力される交流電力を、バッテリ14の許容電圧に応じた直流電力に変換する。
車両DC/DCコンバータ47は、車両整流回路46から出力される直流電力を直流変換する。
なお、車両DC/DCコンバータ47は、省略されてもよい。
The
The vehicle DC /
The vehicle DC /
本実施の形態による非接触充電システム10は上記構成を備えており、次に、この非接触充電システム10の動作、つまり充電ステーション12および車両13の動作について説明する。
The
以下に、車両13の動作について説明する。
先ず、例えば図2に示すステップS01においては、充電ステーション12から伝送される充電電力によるバッテリ14の充電中であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS02に進む。
Hereinafter, the operation of the
First, for example, in step S01 shown in FIG. 2, it is determined whether or not the
If this determination is “YES”, the flow proceeds to the end.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 02.
次に、ステップS02においては、車両13のシフトポジションがパーキングであって、運転者による所定スイッチ(図示略)の操作などに応じたドライバー充電意思が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
Next, in step S02, it is determined whether or not the shift position of the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to the end.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S03.
次に、ステップS03においては、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を、車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する。
Next, in step S03, activation power for activating the
次に、ステップS04においては、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号が、通信アンテナ26から送信されて車両通信アンテナ44により受信されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS04の判定処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS05に進む。
Next, in step S04, was a start notification signal indicating that the stopped
If the determination result is “NO”, the determination process of step S04 is repeated.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 05.
次に、ステップS05においては、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション12の送信アンテナ30から送信された電力を車両受信アンテナ45により受信し、順次、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを介して、バッテリ14に給電し、エンドに進む。
Next, in step S05, the execution of power transmission for transmitting the starting power for starting the
Then, the power transmitted from the transmitting
以下に、充電ステーション12の動作について説明する。
先ず、例えば図3に示すステップS11においては、車両13から伝送された起動電力によって停止状態から起動した制御装置21は、車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を通信アンテナ26から車両通信アンテナ44に送信する。
Hereinafter, the operation of the charging
First, for example, in step S <b> 11 shown in FIG. 3, the
次に、ステップS12においては、内部電源22を起動し、内部電源22から出力される電力を制御装置21に供給するように電路切換部23を切り換え、さらに、充電ステーション12に搭載された各種の機器に内部電源22から電力の供給を開始する。
そして、交流電源11から出力される交流電力を車両13のバッテリ14を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを介して、車両13の車両受信アンテナ45に伝送し、エンドに進む。
Next, in step S12, the
Then, AC power output from the
以下に、充電ステーション12および車両13の動作について説明する。
先ず、例えば図4に示すステップS21において、車両13は充電ステーション12の所定の充電可能位置に停車する。
Below, operation | movement of the charging
First, for example, in step S <b> 21 shown in FIG. 4, the
次に、ステップS22においては、車両13のシフトポジションがパーキングであって、運転者のドライバー充電意思が存在することを確認した後に、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力をバッテリ14から出力し、車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する。
Next, in step S22, after confirming that the shift position of the
次に、ステップS23においては、車両13から伝送された起動電力によって停止状態の充電ステーション12の制御装置21を自動的に起動する。
そして、ステップS24においては、内部電源22を起動し、制御装置21の電源を受信側整流回路24から内部電源22に切り換える。
さらに、充電ステーション12に搭載された各種の機器に内部電源22から電力の供給を開始する。
そして、交流電源11から出力される交流電力を、車両13のバッテリ14を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを介して、車両13の車両受信アンテナ45に伝送する。
Next, in step S23, the
In step S24, the
Furthermore, supply of electric power from the
Then, AC power output from the
次に、ステップS25においては、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を通信アンテナ26から車両通信アンテナ44に送信する。
Next, in step S <b> 25, an activation notification signal indicating that the stopped
次に、ステップS26においては、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を車両通信アンテナ44により受信して、充電ステーション12の起動を確認する。
Next, in step S <b> 26, a start notification signal indicating that the
そして、ステップS27においては、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション12の送信アンテナ30から送信された電力を車両受信アンテナ45により受信し、順次、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを介して、バッテリ14に給電する。
And in step S27, execution of the electric power transmission which transmits the starting electric power for starting the
Then, the electric power transmitted from the
上述したように、本実施の形態による非接触充電システム10によれば、充電ステーション12の制御装置21は、車両13に搭載されたバッテリ14および車両発振回路42および車両送信アンテナ43から送電された電力が、充電ステーション12の受信アンテナ25および受信側整流回路24および電路切換部23を経由して給電されるより前においては停止状態である。
これにより、充電ステーション12の制御装置21を、常時、待機状態に維持するための待機電力が不要であり、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
As described above, according to the
This eliminates the need for standby power for maintaining the
さらに、車両13は、充電ステーション12の制御装置21の起動情報を無線通信により受信した場合には、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力の送電を停止することができ、制御装置21に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
Further, when the
さらに、車両13から充電ステーション12への送電による制御装置21の起動を伴うバッテリ14の充電に対して、車両13の運転者の意思を適切に反映させることができ、不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
Furthermore, the intention of the driver of the
なお、上述した実施の形態において、充電ステーション12は受信アンテナ25および送信アンテナ30を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の受信・送信アンテナ31を備えてもよい。
また、上述した実施の形態において、車両13は車両送信アンテナ43および車両受信アンテナ45を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の車両送信・受信アンテナ51を備えてもよい。
In the above-described embodiment, the charging
In the above-described embodiment, the
例えば、上述した実施の形態の第1変形例に係る非接触充電システム10では、図5に示すように、充電ステーション12は、例えば、制御装置21と、内部電源22と、電路切換部23と、受信側整流回路24と、通信アンテナ26と、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、受信・送信アンテナ31と、受信・送信電路切換部32を備えて構成されている。
さらに、車両13は、例えば、バッテリ14と、車両制御装置41と、車両発振回路42と、車両通信アンテナ44と、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47と、車両送信・受信アンテナ51と、車両送信・受信電路切換部52を備えて構成されている。
For example, in the
Further, the
受信・送信アンテナ31は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により車両13の車両送信・受信アンテナ51から伝送される電力を受信する。
また、受信・送信アンテナ31は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により、発振回路29から出力される交流電力を車両13の車両送信・受信アンテナ51に伝送する。
The reception /
The reception /
受信・送信電路切換部32は、発振回路29から出力される交流電力を受信・送信アンテナ31に出力する電路と、受信・送信アンテナ31から出力される電力を受信側整流回路24に出力する電路とを切り換える。
The reception / transmission electric
また、車両送信・受信アンテナ51は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により、車両発振回路42から出力される交流電力を充電ステーション12の受信・送信アンテナ31に伝送する。
また、車両送信・受信アンテナ51は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型などの所定の非接触電力伝送方式により充電ステーション12の受信・送信アンテナ31から伝送される電力を受信する。
The vehicle transmission /
Further, the vehicle transmission /
車両送信・受信電路切換部52は、車両送信・受信アンテナ51から出力される電力を車両整流回路46に出力する電路と、車両発振回路42から出力される交流電力を車両送信・受信アンテナ51に出力する電路とを切り換える。
The vehicle transmission / reception electric
この第1変形例によれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。 According to the first modification, the system configuration can be simplified and an increase in cost required for the configuration can be prevented.
なお、この第1変形例に係る非接触充電システム10において、DC/DCコンバータ28および車両DC/DCコンバータ47は、省略されてもよい。
In the
なお、上述した実施の形態において、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式を採用する非接触充電システム10においては、充電ステーション12の通信アンテナ26および車両13の車両通信アンテナ44は省略されてもよい。
In the above-described embodiment, for example, in the
例えば、上述した実施の形態の第2変形例に係る非接触充電システム10では、図6に示すように、充電ステーション12は、例えば、制御装置21と、内部電源22と、電路切換部23と、受信側整流回路24と、受信アンテナ25と、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを備えて構成されている。
さらに、車両13は、例えば、バッテリ14と、車両制御装置41と、車両発振回路42と、車両送信アンテナ43と、車両受信アンテナ45と、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを備えて構成されている。
そして、車両13の車両制御装置41は、車両送信アンテナ43に接続されている。
For example, in the
Further, the
The
この第2変形例において、車両13の車両制御装置41は、車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に送電された電力が充電ステーション12の受信アンテナ25で反射されることに起因して、車両送信アンテナ43で発生する反射電力を検出する。
そして、反射電力が所定の反射電力閾値を超える場合に、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したと判断する。
そして、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する電力送信の実行を終了する。
In the second modification, the
Then, when the reflected power exceeds a predetermined reflected power threshold, it is determined that the
Then, the execution of the power transmission for transmitting the starting power for starting the
なお、この第2変形例に係る非接触充電システム10において、DC/DCコンバータ28および車両DC/DCコンバータ47は、省略されてもよい。
In the
この第2変形例による非接触充電システム10は上記構成を備えており、次に、この非接触充電システム10の動作、つまり充電ステーション12および車両13の動作について説明する。
The
以下に、車両13の動作について説明する。
先ず、例えば図7に示すステップS31においては、充電ステーション12から伝送される充電電力によるバッテリ14の充電中であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS32に進む。
Hereinafter, the operation of the
First, for example, in step S31 shown in FIG. 7, it is determined whether or not the
If this determination is “YES”, the flow proceeds to the end.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step
次に、ステップS32においては、車両13のシフトポジションがパーキングであって、運転者による所定スイッチ(図示略)の操作などに応じたドライバー充電意思が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS33に進む。
Next, in step S32, it is determined whether or not the shift position of the
If this determination is “NO”, the flow proceeds to the end.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S33.
次に、ステップS33においては、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を、車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する。
Next, in step S <b> 33, activation power for activating the
次に、ステップS34においては、車両送信アンテナ43で発生する反射電力が、所定の反射電力閾値を超えるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS34の判定処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS35に進む。
Next, in step S34, it is determined whether or not the reflected power generated by the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S34 is repeated.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S35.
次に、ステップS35においては、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション12の送信アンテナ30から送信された電力を車両受信アンテナ45により受信し、順次、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを介して、バッテリ14に給電し、エンドに進む。
Next, in step S <b> 35, the execution of power transmission for transmitting the starting power for starting the
Then, the power transmitted from the transmitting
以下に、充電ステーション12の動作について説明する。
先ず、例えば図8に示すステップS41においては、車両13から伝送された起動電力によって停止状態から起動した制御装置21は、内部電源22を起動する。
次に、ステップS42においては、内部電源22から出力される電力を制御装置21に供給するように電路切換部23を切り換え、さらに、充電ステーション12に搭載された各種の機器に内部電源22から電力の供給を開始する。
そして、交流電源11から出力される交流電力を車両13のバッテリ14を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを介して、車両13の車両受信アンテナ45に伝送し、エンドに進む。
Hereinafter, the operation of the charging
First, for example, in step S <b> 41 shown in FIG. 8, the
Next, in step S42, the electric
Then, AC power output from the
以下に、充電ステーション12および車両13の動作について説明する。
先ず、例えば図9に示すステップS51において、車両13は充電ステーション12の所定の充電可能位置に停車する。
Below, operation | movement of the charging
First, for example, in step S <b> 51 shown in FIG. 9, the
次に、ステップS52においては、車両13のシフトポジションがパーキングであって、運転者のドライバー充電意思が存在することを確認した後に、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力をバッテリ14から出力し、車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送し、ステップS53およびステップS55に進む。
Next, in step S52, after confirming that the shift position of the
そして、ステップS53においては、車両13から伝送された起動電力によって停止状態の充電ステーション12の制御装置21を自動的に起動する。
次に、ステップS54においては、内部電源22を起動し、制御装置21の電源を受信側整流回路24から内部電源22に切り換える。
さらに、充電ステーション12に搭載された各種の機器に内部電源22から電力の供給を開始する。
そして、交流電源11から出力される交流電力を車両13のバッテリ14を充電するための充電電力として、順次、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、送信アンテナ30とを介して、車両13の車両受信アンテナ45に伝送する。
In step S53, the
Next, in step S54, the
Furthermore, supply of electric power from the
Then, AC power output from the
また、ステップS55においては、車両送信アンテナ43で発生する反射電力を検出し、反射電力が所定の反射電力閾値を超えているかを確認する。
そして、ステップS56においては、反射電力が所定の反射電力閾値を超えている場合に、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したと判断する。
そして、停止状態の充電ステーション12の制御装置21を起動するための起動電力を車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25に伝送する電力送信の実行を終了する。
そして、充電ステーション12の送信アンテナ30から送信された電力を車両受信アンテナ45により受信し、順次、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47とを介して、バッテリ14に給電する。
In step S55, the reflected power generated by the
In step S <b> 56, when the reflected power exceeds a predetermined reflected power threshold, it is determined that the
Then, the execution of the power transmission for transmitting the starting power for starting the
Then, the electric power transmitted from the
この第2変形例によれば、車両13の車両送信アンテナ43から充電ステーション12の受信アンテナ25へ送電された電力が充電ステーション12の制御装置21の起動で消費されなくなると反射電力が増大することから、反射電力の増大によってステーション制御装置の起動完了を判断することができる。
これに伴い、起動用送電装置からの送電を停止することができ、ステーション制御装置に対する不要な送電を防止して、電力消費が増大してしまうことを防止することができる。
しかも、充電ステーション12と車両13との間で、停止状態の制御装置21が車両13から伝送された起動電力によって起動したことを示す起動通知の信号を無線により通信する必要が無く、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。
According to the second modification, the reflected power increases when the power transmitted from the
Along with this, power transmission from the startup power transmission device can be stopped, unnecessary power transmission to the station control device can be prevented, and an increase in power consumption can be prevented.
In addition, there is no need to wirelessly communicate an activation notification signal indicating that the
なお、上述した第2変形例において、充電ステーション12は受信アンテナ25および送信アンテナ30を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の受信・送信アンテナ31を備えてもよい。
また、上述した第2変形例において、車両13は車両送信アンテナ43および車両受信アンテナ45を備えるとしたが、これに限定されず、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式であれば、電力伝送の送電および受電が兼用された双方向の車両送信・受信アンテナ51を備えてもよい。
In the second modification described above, the charging
In the second modification described above, the
例えば、上述した実施の形態の第3変形例に係る非接触充電システム10では、図10に示すように、充電ステーション12は、例えば、制御装置21と、内部電源22と、電路切換部23と、受信側整流回路24と、送信側整流回路27と、DC/DCコンバータ28と、発振回路29と、受信・送信アンテナ31と、受信・送信電路切換部32を備えて構成されている。
さらに、車両13は、例えば、バッテリ14と、車両制御装置41と、車両発振回路42と、車両整流回路46と、車両DC/DCコンバータ47と、車両送信・受信アンテナ51と、車両送信・受信電路切換部52を備えて構成されている。
For example, in the
Further, the
受信・送信アンテナ31は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により車両13の車両送信・受信アンテナ51から伝送される電力を受信する。
また、受信・送信アンテナ31は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により、発振回路29から出力される交流電力を車両13の車両送信・受信アンテナ51に伝送する。
The reception /
The reception /
受信・送信電路切換部32は、発振回路29から出力される交流電力を受信・送信アンテナ31に出力する電路と、受信・送信アンテナ31から出力される電力を受信側整流回路24に出力する電路とを切り換える。
The reception / transmission electric
また、車両送信・受信アンテナ51は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により、車両発振回路42から出力される交流電力を充電ステーション12の受信・送信アンテナ31に伝送する。
また、車両送信・受信アンテナ51は、例えば電磁誘導型あるいは共鳴型の非接触電力伝送方式により充電ステーション12の受信・送信アンテナ31から伝送される電力を受信する。
Further, the vehicle transmission /
Further, the vehicle transmission /
車両送信・受信電路切換部52は、車両送信・受信アンテナ51から出力される電力を車両整流回路46に出力する電路と、車両発振回路42から出力される交流電力を車両送信・受信アンテナ51に出力する電路とを切り換える。
The vehicle transmission / reception electric
この第3変形例によれば、システム構成を簡略化し、構成に要する費用の増大を防止することができる。 According to the third modification, the system configuration can be simplified and the increase in the cost required for the configuration can be prevented.
なお、この第3変形例に係る非接触充電システム10において、DC/DCコンバータ28および車両DC/DCコンバータ47は、省略されてもよい。
In the
10 非接触充電システム
11 交流電源
12 充電ステーション
13 車両
14 バッテリ(蓄電装置)
21 制御装置(ステーション制御装置)
22 内部電源
23 電路切換部(起動用受電装置)
24 受信側整流回路(起動用受電装置)
25 受信アンテナ(起動用受電装置)
26 通信アンテナ(無線通信端末)
27 送信側整流回路(蓄電装置充電用送電装置)
28 DC/DCコンバータ(蓄電装置充電用送電装置)
29 発振回路(蓄電装置充電用送電装置)
30 送信アンテナ(蓄電装置充電用送電装置)
31 受信・送信アンテナ(ステーション側送受電装置)
41 車両制御装置
42 車両発振回路(起動用送電装置)
43 車両送信アンテナ(起動用送電装置)
44 車両通信アンテナ(無線通信端末)
45 車両受信アンテナ(蓄電装置充電用受電装置)
46 車両整流回路(蓄電装置充電用受電装置)
47 車両DC/DCコンバータ(蓄電装置充電用受電装置)
51 車両送信・受信アンテナ(車両側送受電装置)
ステップS53 反射電力検出手段
DESCRIPTION OF
21 Control device (station control device)
22
24 Reception-side rectifier circuit (startup power receiving device)
25 Receiving antenna (power receiving device for activation)
26 Communication antenna (wireless communication terminal)
27 Transmission-side rectifier circuit (power storage device charging power transmission device)
28 DC / DC converter (power transmission device charging device)
29 Oscillation circuit (Power transmission device for charging power storage device)
30 Transmitting antenna (power storage device charging power transmission device)
31 Receiving / transmitting antenna (station side power transmitter / receiver)
41
43 Vehicle transmitting antenna (starting power transmission device)
44 Vehicle communication antenna (wireless communication terminal)
45 Vehicle receiving antenna (power storage device charging device)
46 Vehicle Rectifier Circuit (Power Receiving Device for Charging Power Storage Device)
47 Vehicle DC / DC Converter (Power Receiving Device for Charging Power Storage Device)
51 Vehicle Transmitting / Receiving Antenna (Vehicle Side Power Transmission / Reception Device)
Step S53 Reflected power detection means
Claims (5)
前記充電ステーションは、
蓄電装置充電用送電装置と、内部電源と、前記蓄電装置充電用送電装置および前記内部電源を制御するステーション制御装置と、該ステーション制御装置へ給電する起動用受電装置とを備え、
前記車両は、
蓄電装置充電用受電装置と、前記ステーション制御装置を起動するための起動用送電装置と、前記蓄電装置充電用受電装置および前記起動用送電装置を制御する車両制御装置とを備え、
前記車両制御装置は、前記車両に搭載された前記蓄電装置を充電する際に、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力を送電し、該電力を、前記起動用受電装置を経由して、前記ステーション制御装置へ給電することで、停止状態であった前記ステーション制御装置を起動させており、
前記ステーション制御装置は、起動後に、前記蓄電装置充電用送電装置から前記車両の前記蓄電装置充電用受電装置へ送電を開始し、
前記車両制御装置は、前記ステーション制御装置の起動が確認されたときに、前記車両に搭載された前記起動用送電装置から電力の送電を停止する、
ことを特徴とする非接触充電システム。 A non-contact charging system that transmits electric power output from a charging station to a vehicle in a non-contact manner and charges a power storage device mounted on the vehicle,
The charging station is
A power storage device charging power transmission device, an internal power supply, the power storage device charging power transmission device and a station control device that controls the internal power supply, and a start power receiving device that supplies power to the station control device,
The vehicle is
A power storage device charging power receiving device, an activation power transmission device for activating the station control device, a power storage device charging power reception device and a vehicle control device for controlling the activation power transmission device;
When charging the power storage device mounted on the vehicle, the vehicle control device transmits power from the power transmission device for startup mounted on the vehicle, and the power passes through the power reception device for startup. Then, by powering the station controller, the station controller that was in a stopped state is activated,
The station control device starts power transmission from the power storage device charging power transmitting device to the power storage device charging power receiving device of the vehicle after startup ,
The vehicle control device stops power transmission from the start power transmission device mounted on the vehicle when the start of the station control device is confirmed.
A non-contact charging system characterized by that.
前記ステーション制御装置は、起動後に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したことを示す起動通知の信号を出力し、該信号を前記無線通信端末が通信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触充電システム。 The charging station and the vehicle include a wireless communication terminal capable of communicating with each other,
The station control device outputs a start notification signal indicating that the station control device in a stopped state is started by the electric power transmitted from the vehicle after the start, and the wireless communication terminal communicates the signal.
The contactless charging system according to claim 1.
前記ステーション制御装置を起動させる前記電力が前記ステーション制御装置によって消費されなくなることに伴って増大する前記反射電力が所定値を超えた場合に、停止状態の前記ステーション制御装置が前記車両から伝送された前記電力によって起動したと判断して前記起動用送電装置からの送電を停止することを特徴とする請求項1に記載の非接触充電システム。 The vehicle control device includes reflected power detection means for detecting reflected power reflected from the power receiving device for activation of the charging station based on activation of the station control device,
When the reflected power that increases as the power for starting up the station control device is no longer consumed by the station control device exceeds a predetermined value, the station control device in a stopped state is transmitted from the vehicle. 2. The contactless charging system according to claim 1, wherein power transmission from the power transmission device for activation is stopped by determining that the power is activated .
前記充電ステーションの前記起動用受電装置と前記蓄電装置充電用送電装置とは兼用されたステーション側送受電装置であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の非接触充電システム。 The vehicle power transmission / reception device used as the power transmission device for startup of the vehicle and the power reception device for charging the power storage device,
4. The non-stationary power transmission / reception device according to claim 1, wherein the start-up power receiving device and the power storage device charging power transmission device of the charging station are combined station-side power transmission / reception devices. 5. Contact charging system.
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