JP6020220B2 - Charging device, power output device and conversion unit - Google Patents

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Description

この発明は、充電装置、電力出力装置および変換ユニットに関し、特に、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源によって充電するための充電装置、車両に搭載された蓄電装置から車両外部の電気負荷へ電力を出力するための電力出力装置、およびそれらに用いられる変換ユニットに関する。   The present invention relates to a charging device, a power output device, and a conversion unit, and in particular, a charging device for charging a power storage device mounted on a vehicle with a power source outside the vehicle, and an electric load outside the vehicle from the power storage device mounted on the vehicle. The present invention relates to a power output device for outputting electric power to a power supply, and a conversion unit used for them.

特開２０１２−１３０１９３号公報（特許文献１）は、車両に搭載された蓄電池と車両外部の電源部との間で電力授受を行なう車両用電源装置を開示する。この車両用電源装置は、導通電力授受手段と、非接触電力授受手段とを備える。導通電力授受手段は、蓄電池と電源部との間を電気的に接続した状態で電力授受を行なう。非接触電力授受手段は、蓄電池と電源部との間を磁気的に結合した状態で電力授受を行なう。導通電力授受手段の電力変換部と、非接触電力授受手段の電力変換部とは、共通の電力変換部として構成される。導通電力授受手段と非接触電力授受手段との使用を切替えるために、導通電力授受用のコネクタと電力変換部との間、および非接触電力授受用のポートと電力変換部との間の各々にリレーが設けられる。   Japanese Patent Laying-Open No. 2012-130193 (Patent Document 1) discloses a vehicle power supply device that transfers power between a storage battery mounted on a vehicle and a power supply unit outside the vehicle. This vehicular power supply device includes conduction power transfer means and non-contact power transfer means. The conduction power transfer means transfers power in a state where the storage battery and the power supply unit are electrically connected. The non-contact power transfer unit performs power transfer in a state where the storage battery and the power supply unit are magnetically coupled. The power conversion unit of the conduction power transfer unit and the power conversion unit of the non-contact power transfer unit are configured as a common power conversion unit. In order to switch the use of the conductive power transfer means and the non-contact power transfer means, between the connector for power transfer and the power conversion unit, and between the contact power transfer port and the power conversion unit, respectively. A relay is provided.

この車両用電源装置によれば、電力変換装置を簡素化して、車両への搭載性、重量面、コスト面に優れた車両用電源装置を実現することができるとされる（特許文献１参照）。   According to this vehicle power supply device, the power conversion device can be simplified to realize a vehicle power supply device that is excellent in mountability, weight, and cost in a vehicle (see Patent Document 1). .

特開２０１２−１３０１９３号公報JP 2012-130193 A 国際公開第２０１０／１３１３４８号パンフレットInternational Publication No. 2010/131348 Pamphlet 特開２０１１−１９３６１７号公報JP 2011-193617 A

上記の車両用電源装置では、導通電力授受と非接触電力授受との双方に対応するように電力変換部を構成する必要があるので、電力変換部の電気的な構成が複雑化する。また、導通電力授受手段と非接触電力授受手段とを切替えるためのリレーが設けられるので、リレーがオン固着する等の異常が生じ得る。   In the above-described vehicle power supply device, since it is necessary to configure the power conversion unit so as to support both conduction power transfer and non-contact power transfer, the electrical configuration of the power conversion unit becomes complicated. In addition, since a relay for switching between the conduction power transfer means and the non-contact power transfer means is provided, an abnormality such as the relay being fixed on may occur.

それゆえに、この発明の目的は、切替リレーを設けることなく、かつ、簡易な構成で、接触充電と非接触充電との双方に対応可能な充電装置およびそれに用いられる変換ユニットを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a charging device that can handle both contact charging and non-contact charging with a simple configuration without providing a switching relay, and a conversion unit used therefor. .

また、この発明の別の目的は、切替リレーを設けることなく、かつ、簡易な構成で、接触給電と非接触給電との双方に対応可能な電力出力装置およびそれに用いられる変換ユニットを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a power output device that can handle both contact power supply and non-contact power supply with a simple configuration without providing a switching relay, and a conversion unit used therefor. It is.

この発明によれば、充電装置は、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）によって充電するための充電装置であって、外部電源から供給される電力を受電するための第１の受電部と、第１の受電部と蓄電装置との間に設けられる電力変換器と、変換ユニットとを備える。変換ユニットは、車両に対して着脱可能に構成され、外部電源と第１の受電部との間の電力インターフェースを変換する。変換ユニットは、第２の受電部と、送電部とを含む。第２の受電部は、第１の受電部と異なる電力インターフェースを有し、外部電源から供給される電力を受電する。送電部は、第２の受電部によって受電される電力を第１の受電部へ供給する。   According to the present invention, the charging device is a charging device for charging the power storage device mounted on the vehicle with a power source external to the vehicle (hereinafter also referred to as “external power source”), and the power supplied from the external power source. A first power receiving unit for receiving power, a power converter provided between the first power receiving unit and the power storage device, and a conversion unit. The conversion unit is configured to be detachable from the vehicle, and converts a power interface between the external power source and the first power receiving unit. The conversion unit includes a second power reception unit and a power transmission unit. The second power receiving unit has a power interface different from that of the first power receiving unit, and receives power supplied from an external power source. The power transmission unit supplies power received by the second power reception unit to the first power reception unit.

好ましくは、第１の受電部は、非接触で電力を受電するための第１のコイルを含む。第２の受電部は、外部電源から供給される電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む。送電部は、第１のコイルへ非接触で電力を供給するための第２のコイルを含む。   Preferably, the first power receiving unit includes a first coil for receiving power in a non-contact manner. The second power reception unit includes a connection unit capable of connecting a power cable that transmits power supplied from an external power source. The power transmission unit includes a second coil for supplying electric power to the first coil in a contactless manner.

好ましくは、第１の受電部は、車体に対して所定の待機位置と所定の受電位置との間を移動可能に構成される。変換ユニットは、第１の受電部に着脱可能に構成される。   Preferably, the first power receiving unit is configured to be movable between a predetermined standby position and a predetermined power receiving position with respect to the vehicle body. The conversion unit is configured to be detachable from the first power receiving unit.

さらに好ましくは、第１の受電部は、変換ユニットが第１の受電部に装着された状態で待機位置に収容可能に構成される。   More preferably, the first power reception unit is configured to be accommodated in the standby position in a state where the conversion unit is mounted on the first power reception unit.

好ましくは、変換ユニットは、車両と通信するための信号線を接続可能な信号端子をさらに含む。   Preferably, the conversion unit further includes a signal terminal to which a signal line for communicating with the vehicle can be connected.

好ましくは、変換ユニットは、車両から動作電力を受けるための電源端子をさらに含む。   Preferably, the conversion unit further includes a power supply terminal for receiving operating power from the vehicle.

好ましくは、第１のコイルの固有周波数と第２のコイルの固有周波数との差は、第１のコイルの固有周波数または第２のコイルの固有周波数の±１０％以下である。   Preferably, the difference between the natural frequency of the first coil and the natural frequency of the second coil is ± 10% or less of the natural frequency of the first coil or the natural frequency of the second coil.

好ましくは、第１のコイルと第２のコイルとの結合係数は０．３以下である。
好ましくは、第１のコイルは、第１のコイルと第２のコイルとの間に形成される磁界と、第１のコイルと第２のコイルとの間に形成される電界との少なくとも一方を通じて、第２のコイルへ送電する。磁界および電界は、第１のコイルと第２のコイルとの間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する。 Preferably, the coupling coefficient between the first coil and the second coil is 0.3 or less.
Preferably, the first coil passes through at least one of a magnetic field formed between the first coil and the second coil and an electric field formed between the first coil and the second coil. The power is transmitted to the second coil. A magnetic field and an electric field are formed between the first coil and the second coil, and vibrate at a specific frequency.

また、この発明によれば、電力出力装置は、車両に搭載された蓄電装置から車両外部の電気負荷（以下「外部負荷」とも称する。）へ電力を出力するための電力出力装置であって、蓄電装置に蓄えられた電力を外部負荷へ出力するための第１の送電部と、蓄電装置と第１の送電部との間に設けられる電力変換器と、変換ユニットとを備える。変換ユニットは、車両に対して着脱可能に構成され、第１の送電部と外部負荷との間の電力インターフェースを変換する。変換ユニットは、受電部と、第２の送電部とを含む。受電部は、第１の送電部から出力される電力を受電する。第２の送電部は、第１の送電部と異なる電力インターフェースを有し、受電部によって受電される電力を外部負荷へ出力する。   According to the present invention, the power output device is a power output device for outputting electric power from a power storage device mounted on a vehicle to an electric load outside the vehicle (hereinafter also referred to as “external load”), A first power transmission unit for outputting electric power stored in the power storage device to an external load, a power converter provided between the power storage device and the first power transmission unit, and a conversion unit are provided. The conversion unit is configured to be detachable from the vehicle, and converts a power interface between the first power transmission unit and the external load. The conversion unit includes a power reception unit and a second power transmission unit. The power reception unit receives power output from the first power transmission unit. The second power transmission unit has a power interface different from that of the first power transmission unit, and outputs power received by the power reception unit to an external load.

好ましくは、第１の送電部は、非接触で電力を伝送するための第１のコイルを含む。受電部は、第１のコイルから非接触で受電するための第２のコイルを含む。第２の送電部は、外部負荷へ電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む。   Preferably, the first power transmission unit includes a first coil for transmitting power in a contactless manner. The power reception unit includes a second coil for receiving power from the first coil in a non-contact manner. The second power transmission unit includes a connection unit capable of connecting a power cable for transmitting power to an external load.

また、この発明によれば、変換ユニットは、車両に対して着脱可能に構成され、外部電源から車両へ電力を供給する際の電力インターフェースを変換する。車両は、外部電源から供給される電力を受電するための車載受電部を含む。変換ユニットは、受電部と、送電部とを備える。受電部は、車載受電部と異なる電力インターフェースを有し、外部電源から供給される電力を受電する。送電部は、受電部によって受電される電力を車載受電部へ供給する。   According to the present invention, the conversion unit is configured to be detachable from the vehicle, and converts the power interface when power is supplied from the external power source to the vehicle. The vehicle includes an in-vehicle power receiving unit for receiving power supplied from an external power source. The conversion unit includes a power reception unit and a power transmission unit. The power receiving unit has a power interface different from that of the in-vehicle power receiving unit, and receives power supplied from an external power source. The power transmission unit supplies the power received by the power reception unit to the in-vehicle power reception unit.

好ましくは、車載受電部は、非接触で電力を受電するための第１のコイルを含む。受電部は、外部電源から供給される電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む。送電部は、第１のコイルへ非接触で電力を供給するための第２のコイルを含む。   Preferably, the in-vehicle power receiving unit includes a first coil for receiving power in a non-contact manner. The power receiving unit includes a connection unit capable of connecting a power cable that transmits power supplied from an external power source. The power transmission unit includes a second coil for supplying electric power to the first coil in a contactless manner.

また、この発明によれば、変換ユニットは、車両に対して着脱可能に構成され、車両に搭載された蓄電装置から外部負荷へ電力を出力する際の電力インターフェースを変換する。車両は、蓄電装置に蓄えられた電力を外部負荷へ出力するための車載送電部を含む。変換ユニットは、受電部と、送電部とを備える。受電部は、車載送電部から出力される電力を受電する。送電部は、車載送電部と異なる電力インターフェースを有し、受電部によって受電される電力を外部負荷へ出力する。   According to the invention, the conversion unit is configured to be detachable from the vehicle, and converts the power interface when power is output from the power storage device mounted on the vehicle to the external load. The vehicle includes an in-vehicle power transmission unit for outputting electric power stored in the power storage device to an external load. The conversion unit includes a power reception unit and a power transmission unit. The power receiving unit receives power output from the in-vehicle power transmitting unit. The power transmission unit has a power interface different from that of the in-vehicle power transmission unit, and outputs the power received by the power reception unit to an external load.

好ましくは、車載送電部は、非接触で電力を伝送するための第１のコイルを含む。受電部は、第１のコイルから非接触で受電するための第２のコイルを含む。送電部は、外部負荷へ電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む。   Preferably, the in-vehicle power transmission unit includes a first coil for transmitting power in a non-contact manner. The power reception unit includes a second coil for receiving power from the first coil in a non-contact manner. The power transmission unit includes a connection unit capable of connecting a power cable for transmitting power to an external load.

この充電装置においては、車両に対して着脱可能に構成された変換ユニットによって外部電源と第１の受電部との間の電力インターフェースを変換可能であるので、電力変換器の電気的な構成を変更する必要はなく、また、接触充電と非接触充電とを切替えるためのリレーも不要である。したがって、この充電装置およびそれに用いられる変換ユニットによれば、切替リレーを設けることなく、かつ、簡易な構成で、接触充電と非接触充電との双方に対応することができる。   In this charging device, the power interface between the external power source and the first power receiving unit can be converted by the conversion unit configured to be detachable from the vehicle, so the electrical configuration of the power converter is changed. There is also no need for a relay for switching between contact charging and non-contact charging. Therefore, according to this charging device and the conversion unit used therefor, both contact charging and non-contact charging can be handled with a simple configuration without providing a switching relay.

また、この電力出力装置においては、車両に対して着脱可能に構成された変換ユニットによって第１の送電部と外部負荷との間の電力インターフェースを変換可能であるので、電力変換器の電気的な構成を変更する必要はなく、また、接触給電と非接触給電とを切替えるためのリレーも不要である。したがって、この電力出力装置およびそれに用いられる変換ユニットによれば、切替リレーを設けることなく、かつ、簡易な構成で、接触給電と非接触給電との双方に対応することができる。   In this power output device, the power interface between the first power transmission unit and the external load can be converted by the conversion unit configured to be detachable from the vehicle. There is no need to change the configuration, and a relay for switching between contact power supply and non-contact power supply is not required. Therefore, according to this power output device and the conversion unit used therefor, it is possible to cope with both contact power feeding and non-contact power feeding without providing a switching relay and with a simple configuration.

この発明の実施の形態による変換ユニットを用いた充電システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a charging system using a conversion unit according to an embodiment of the present invention. 図１に示す受電部および送電部の構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly the structure of the power receiving part and power transmission part which are shown in FIG. 変換ユニットが車両に装着される様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the conversion unit was mounted | worn with a vehicle. 受電部および変換ユニットの上面図である。It is a top view of a power receiving part and a conversion unit. 変換ユニットが受電部に装着された状態を示した図である。It is the figure which showed the state with which the conversion unit was mounted | worn with the power receiving part. 車両を後方から見た図である。It is the figure which looked at the vehicle from back. 車両外部の非接触給電設備から車両を非接触で充電する際の受電部の動作位置を示した図である。It is the figure which showed the operation | movement position of the power receiving part at the time of charging a vehicle non-contact from the non-contact electric power feeding equipment of the vehicle exterior. 変換ユニットおよび電力ケーブルの電気的な構成を示した図である。It is the figure which showed the electrical structure of the conversion unit and the power cable. ＣＰＬＴ制御回路と変換ユニットのＩ／Ｆ部とによって形成されるコントロールパイロット回路の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a control pilot circuit formed by the CPLT control circuit and the I / F part of the conversion unit. パイロット信号の波形図である。It is a wave form diagram of a pilot signal. 送電部および受電部の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the power transmission part and the power receiving part. 送電部および受電部の他の構成例を示した図である。It is the figure which showed the other structural example of the power transmission part and the power receiving part. 変換ユニットから車両への電力伝送時の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram at the time of power transmission from the conversion unit to the vehicle. 電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。It is a figure which shows the simulation model of an electric power transmission system. 送電部および受電部の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shift | offset | difference of the natural frequency of a power transmission part and a power receiving part, and electric power transmission efficiency. 固有周波数を固定した状態で、エアギャップを変化させたときの電力伝送効率と、送電部に供給される電流の周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the electric power transmission efficiency when changing an air gap in the state which fixed the natural frequency, and the frequency of the electric current supplied to a power transmission part. 電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the distance from an electric current source or a magnetic current source, and the intensity | strength of an electromagnetic field. 車両ＥＣＵの構成図である。It is a block diagram of vehicle ECU. 図１８に示す非接触ＥＣＵの処理手順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 process sequence of non-contact ECU shown in FIG. 図１８に示すＨＶ−ＥＣＵの処理手順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 process sequence of HV-ECU shown in FIG. 図１８に示す変換ユニットＥＣＵの処理手順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 process sequence of conversion unit ECU shown in FIG.

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.

（充電システムの構成）
図１は、この発明の実施の形態による変換ユニットを用いた充電システムの全体構成図である。図１を参照して、充電システムは、車両１００と、変換ユニット２００と、電力ケーブル３００と、外部電源４００とを備える。車両１００は、受電部１１０と、変換部１２０と、蓄電装置１３０と、通信部１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０（以下「車両ＥＣＵ１５０」と称する。）と、コネクタ１６０，１７２と、インレット１７４とを含む。 (Charge system configuration)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a charging system using a conversion unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the charging system includes a vehicle 100, a conversion unit 200, a power cable 300, and an external power source 400. Vehicle 100 includes a power reception unit 110, a conversion unit 120, a power storage device 130, a communication unit 140, an ECU (Electronic Control Unit) 150 (hereinafter referred to as “vehicle ECU 150”), connectors 160 and 172, an inlet, and the like. 174.

受電部１１０は、車両外部の送電装置から送出される電力を非接触で受電可能に構成され、受電した電力を変換部１２０へ出力する。具体的には、受電部１１０は、変換ユニット２００の送電部２２０（後述）や、車両１００へ非接触で電力を供給するための非接触給電設備（図示せず）の送電部から非接触で受電可能に構成される。受電部１１０は、たとえば車体底面の車体外部に設けられる。受電部１１０の具体的な構成については、変換ユニット２００の送電部２２０の構成とともに後ほど説明する。   The power reception unit 110 is configured to be able to receive power transmitted from a power transmission device outside the vehicle in a non-contact manner, and outputs the received power to the conversion unit 120. Specifically, the power reception unit 110 is contactless from a power transmission unit 220 (described later) of the conversion unit 200 or a power transmission unit of a non-contact power supply facility (not shown) for supplying power to the vehicle 100 in a non-contact manner. It is configured to be able to receive power. The power receiving unit 110 is provided outside the vehicle body on the bottom surface of the vehicle body, for example. The specific configuration of the power reception unit 110 will be described later together with the configuration of the power transmission unit 220 of the conversion unit 200.

変換部１２０は、受電部１１０によって受電される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１３０へ出力する。変換部１２０としては、たとえば、ダイオードブリッジから成る整流器を用いてもよいし、スイッチング素子をスイッチング制御して整流を行なうスイッチングレギュレータを用いてもよい。   Conversion unit 120 converts AC power received by power reception unit 110 into DC power and outputs the DC power to power storage device 130. As the conversion unit 120, for example, a rectifier including a diode bridge may be used, or a switching regulator that performs rectification by switching control of a switching element may be used.

蓄電装置１３０は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１３０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。蓄電装置１３０は、受電部１１０により受電された電力を変換部１２０から受けて蓄電する。蓄電装置１３０は、走行用の電力を蓄えており、図示されない走行用モータへ電力を供給する。また、車両１００の制動時には、走行用モータが発電する電力を蓄えることも可能である。   The power storage device 130 is a power storage element configured to be rechargeable. The power storage device 130 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. The power storage device 130 receives the power received by the power receiving unit 110 from the conversion unit 120 and stores the power. The power storage device 130 stores power for traveling and supplies power to a traveling motor (not shown). In addition, when the vehicle 100 is braked, it is possible to store the electric power generated by the traveling motor.

なお、車両１００がエンジンを搭載したハイブリッド車両の場合には、蓄電装置１３０は、エンジンの動力を用いて発電用モータ（図示せず）により発電された電力を蓄える。また、発電用モータがエンジンの始動モータとして用いられる場合には、蓄電装置１３０は、エンジンを始動するための電力を発電用モータへ供給する。   When vehicle 100 is a hybrid vehicle equipped with an engine, power storage device 130 stores electric power generated by a power generation motor (not shown) using engine power. When the power generation motor is used as an engine start motor, the power storage device 130 supplies power for starting the engine to the power generation motor.

通信部１４０は、図示されない非接触給電設備を用いた非接触充電時に、非接触給電設備と無線により通信を行なう。なお、後述のように、変換ユニット２００を用いた接触充電時における車両１００と変換ユニット２００との通信は、コネクタ１６０，２７４を介して行なわれる。   The communication unit 140 communicates wirelessly with a non-contact power supply facility during non-contact charging using a non-contact power supply facility (not shown). As will be described later, communication between vehicle 100 and conversion unit 200 during contact charging using conversion unit 200 is performed via connectors 160 and 274.

車両ＥＣＵ１５０は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行するソフトウェア処理および／または電子回路によるハードウェア処理により、外部電源４００による蓄電装置１３０の充電（以下「外部充電」とも称する。）時に、蓄電装置１３０の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」と称する。）の管理や変換部１２０の駆動等を含む充電制御を実行する。   The vehicle ECU 150 charges the power storage device 130 by the external power source 400 (hereinafter also referred to as “external charging”) by software processing in which a prestored program is executed by a CPU (Central Processing Unit) and / or hardware processing by an electronic circuit. ), Charge control including management of the state of charge of power storage device 130 (hereinafter referred to as “SOC (State Of Charge)”), driving of conversion unit 120, and the like is executed.

コネクタ１６０は、変換ユニット２００のコネクタ２７４に嵌合可能に構成される。コネクタ１６０がコネクタ２７４に接続されているとき、車両ＥＣＵ１５０は、コネクタ１６０，２７４を介して変換ユニット２００のＥＣＵ２７２と情報をやり取りする。また、コネクタ１６０がコネクタ２７４に接続されているとき、車両１００から変換ユニット２００へ動作電力が供給される。   The connector 160 is configured to be fitted to the connector 274 of the conversion unit 200. When connector 160 is connected to connector 274, vehicle ECU 150 exchanges information with ECU 272 of conversion unit 200 via connectors 160 and 274. Further, when the connector 160 is connected to the connector 274, operating power is supplied from the vehicle 100 to the conversion unit 200.

コネクタ１７２およびインレット１７４は、電力線によって電気的に接続される。コネクタ１７２は、変換ユニット２００のコネクタ２３０に嵌合可能に構成される。インレット１７４は、電力ケーブル３００のコネクタ３１０を嵌合可能に構成される。変換ユニット２００は車両１００の底面において受電部１１０に装着されるので、変換ユニット２００への電力ケーブル３００の接続作業を容易にするためにコネクタ１７２およびインレット１７４が設けられる。したがって、電力ケーブル３００のコネクタ３１０を嵌合可能なインレットを変換ユニット２００に設け、コネクタ３１０を変換ユニット２００に直接接続するようにしてもよい。   Connector 172 and inlet 174 are electrically connected by a power line. The connector 172 is configured to be fitted to the connector 230 of the conversion unit 200. The inlet 174 is configured to be able to fit the connector 310 of the power cable 300. Since conversion unit 200 is attached to power reception unit 110 on the bottom surface of vehicle 100, connector 172 and inlet 174 are provided to facilitate connection of power cable 300 to conversion unit 200. Therefore, an inlet capable of fitting the connector 310 of the power cable 300 may be provided in the conversion unit 200 and the connector 310 may be directly connected to the conversion unit 200.

変換ユニット２００は、送電部２２０と、コネクタ２３０，２７４と、変換部２４０と、ＥＣＵ２７２（以下「変換ユニットＥＣＵ２７２」と称する。）とを含む。変換ユニット２００は、車両１００に対して着脱可能であり、車両１００（受電部１１０）に装着されて使用される。変換ユニット２００は、電力ケーブル３００に接続される外部電源４００と車両１００との間の電力インターフェースを変換する。具体的には、変換ユニット２００は、電力ケーブル３００を用いた接触給電方式を、受電部１１０および送電部２２０を用いた非接触給電方式に変換する。   Conversion unit 200 includes power transmission unit 220, connectors 230 and 274, conversion unit 240, and ECU 272 (hereinafter referred to as “conversion unit ECU 272”). Conversion unit 200 is detachable from vehicle 100 and is used by being attached to vehicle 100 (power receiving unit 110). Conversion unit 200 converts the power interface between external power supply 400 connected to power cable 300 and vehicle 100. Specifically, the conversion unit 200 converts the contact power feeding method using the power cable 300 into a non-contact power feeding method using the power receiving unit 110 and the power transmission unit 220.

コネクタ２３０は、コネクタ１７２を嵌合可能に構成される。インレット１７４は、電力ケーブル３００のコネクタ３１０を嵌合可能に構成される。コネクタ２３０にコネクタ１７２が接続され、インレット１７４に電力ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されているとき、外部電源４００から供給される電力がコネクタ２３０から入力される。   The connector 230 is configured to be able to fit the connector 172. The inlet 174 is configured to be able to fit the connector 310 of the power cable 300. When the connector 172 is connected to the connector 230 and the connector 310 of the power cable 300 is connected to the inlet 174, power supplied from the external power supply 400 is input from the connector 230.

変換部２４０は、コネクタ２３０から入力される電力を所定の送電周波数を有する交流電力に変換して送電部２２０へ出力する。送電部２２０は、変換部２４０から供給される電力を車両１００の受電部１１０へ非接触で送電可能に構成される。送電部２２０および変換部２４０の具体的な構成については、後ほど説明する。   Conversion unit 240 converts the power input from connector 230 into AC power having a predetermined power transmission frequency and outputs the AC power to power transmission unit 220. The power transmission unit 220 is configured to be able to transmit the power supplied from the conversion unit 240 to the power reception unit 110 of the vehicle 100 in a contactless manner. Specific configurations of the power transmission unit 220 and the conversion unit 240 will be described later.

変換ユニットＥＣＵ２７２は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行するソフトウェア処理および／または電子回路によるハードウェア処理により、電力ケーブル３００を用いた外部充電時に、電力ケーブル３００に設けられるＥＶＳＥ３２０（後述）の制御や、車両１００からの電力指令に基づく変換部２４０の駆動制御等を実行する。   Conversion unit ECU 272 controls EVSE 320 (described later) provided in power cable 300 during external charging using power cable 300 by software processing in which a CPU stores a program stored in advance and / or hardware processing by an electronic circuit. Alternatively, drive control of the conversion unit 240 based on a power command from the vehicle 100 is executed.

コネクタ２７４は、車両１００のコネクタ１６０を嵌合可能に構成される。コネクタ２７４にコネクタ１６０が接続されているとき、変換ユニットＥＣＵ２７２は、コネクタ２７４，１６０を介して車両１００の車両ＥＣＵ１５０と情報をやり取りする。   Connector 274 is configured to be able to fit connector 160 of vehicle 100. When connector 160 is connected to connector 274, conversion unit ECU 272 exchanges information with vehicle ECU 150 of vehicle 100 via connectors 274 and 160.

電力ケーブル３００は、コネクタ３１０と、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）３２０とを含む。コネクタ３１０は、インレット１７４に嵌合可能に構成される。そして、コネクタ３１０がインレット１７４に接続され、コネクタ２３０にコネクタ１７２が接続されているとき、コネクタ３１０は、外部電源４００から電力ケーブル３００を介して供給される電力を変換ユニット２００へ供給する。   The power cable 300 includes a connector 310 and an EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) 320. Connector 310 is configured to be able to fit into inlet 174. When the connector 310 is connected to the inlet 174 and the connector 172 is connected to the connector 230, the connector 310 supplies the power supplied from the external power source 400 via the power cable 300 to the conversion unit 200.

ＥＶＳＥ３２０は、電力ケーブル３００の電路を電気的に遮断可能に構成される。コネクタ２３０にコネクタ１７２が接続され、インレット１７４にコネクタ３１０が接続されているとき、ＥＶＳＥ３２０は、パイロット信号（後述）を生成して変換ユニット２００へ出力する。そうすると、変換ユニット２００においてパイロット信号の電位が操作され、パイロット信号の電位に基づいてＥＶＳＥ３２０が制御される。ＥＶＳＥ３２０は、電力ケーブル３００が接続される電源スタンド（図示せず）内に設けてもよい。ＥＶＳＥ３２０の構成については、後ほど詳しく説明する。   The EVSE 320 is configured to be able to electrically cut off the electric path of the power cable 300. When the connector 172 is connected to the connector 230 and the connector 310 is connected to the inlet 174, the EVSE 320 generates a pilot signal (described later) and outputs it to the conversion unit 200. Then, the potential of the pilot signal is manipulated in conversion unit 200, and EVSE 320 is controlled based on the potential of the pilot signal. The EVSE 320 may be provided in a power supply stand (not shown) to which the power cable 300 is connected. The configuration of the EVSE 320 will be described in detail later.

図２は、図１に示した受電部１１０および送電部２２０の構成を概略的に示した図である。図２を参照して、受電部１１０は、図示されない筐体に格納され、コイル１１１と、フェライトコア１１５とを含む。コイル１１１は、フェライトコア１１５の周面に巻回される。コイル１１１は、巻回軸線Ｏ１の周囲を取り囲むとともに巻回軸線Ｏ１の方向に変位するようにコイル線を巻回して形成される。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of power reception unit 110 and power transmission unit 220 shown in FIG. Referring to FIG. 2, power reception unit 110 is housed in a housing (not shown) and includes a coil 111 and a ferrite core 115. The coil 111 is wound around the peripheral surface of the ferrite core 115. The coil 111 is formed by winding a coil wire so as to surround the winding axis O1 and to be displaced in the direction of the winding axis O1.

送電部２２０も、図示されない筐体に格納され、コイル２２１と、フェライトコア２２５とを含む。コイル２２１は、フェライトコア２２５の周面に巻回される。コイル２２１は、巻回軸線Ｏ２の周囲を取り囲むとともに巻回軸線Ｏ２の方向に変位するようにコイル線を巻回して形成される。   The power transmission unit 220 is also stored in a housing (not shown) and includes a coil 221 and a ferrite core 225. The coil 221 is wound around the peripheral surface of the ferrite core 225. The coil 221 is formed by winding a coil wire so as to surround the winding axis O2 and to be displaced in the direction of the winding axis O2.

送電部２２０のコイル２２１に電流が流されると、送電部２２０と受電部１１０との間に巻回軸線Ｏ１，Ｏ２および線１８０で示される磁界が形成され、送電部２２０から受電部１１０へ非接触で電力が伝送される。この非接触電力伝送の原理については、後ほど詳しく説明する。   When a current flows through the coil 221 of the power transmission unit 220, a magnetic field indicated by the winding axes O1 and O2 and the line 180 is formed between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110, and the power transmission unit 220 does not transmit power to the power reception unit 110. Electric power is transmitted by contact. The principle of this non-contact power transmission will be described in detail later.

なお、この実施の形態では、受電部１１０および送電部２２０は、巻回軸線が車体に対して平行となる所謂ソレノイド型のコイル構成としたが、コイルの巻回軸線が車体に対して垂直となる所謂ディスク型のコイル構成（図示せず）としてもよい。   In this embodiment, power reception unit 110 and power transmission unit 220 have a so-called solenoid type coil configuration in which the winding axis is parallel to the vehicle body, but the coil winding axis is perpendicular to the vehicle body. It is good also as what is called a disk type coil structure (not shown).

図３，４は、変換ユニット２００が車両１００に装着される様子を示した図である。図３は、車両１００の底面１２に設けられる受電部１１０の近傍を車体右方向から見た図である。図４は、受電部１１０および変換ユニット２００の上面図である。図３，４を参照して、「Ｕ」は車体上方向を示し、「Ｄ」は車体下方向を示す。「Ｆ」は車体前方向を示し、「Ｂ」は車体後方向を示す。また、「Ｒ」は車体右方向を示し、「Ｌ」は車体左方向を示す。   3 and 4 are views showing a state in which the conversion unit 200 is attached to the vehicle 100. FIG. FIG. 3 is a view of the vicinity of the power receiving unit 110 provided on the bottom surface 12 of the vehicle 100 as viewed from the right side of the vehicle body. FIG. 4 is a top view of the power receiving unit 110 and the conversion unit 200. 3 and 4, “U” indicates the vehicle body upward direction, and “D” indicates the vehicle body downward direction. “F” indicates the front direction of the vehicle body, and “B” indicates the rear direction of the vehicle body. “R” indicates the right direction of the vehicle body, and “L” indicates the left direction of the vehicle body.

受電部１１０は、筐体１１６内に設けられている。受電部１１０は、図３に示される支持部材３２，３４によって車体の底面１２に支持される。なお、底面１２に支持されるとは、フロアパネルに直付けされる場合や、フロアパネルやサイドメンバー、クロスメンバー等から懸架される場合も含む。支持部材３２，３４の端部は回転可能となっており、たとえば支持部材３２の底面側端部に設けられるモータ３６を作動させることによって、底面１２に設けられる待機位置１３から受電部１１０を引出可能となっている。   The power receiving unit 110 is provided in the housing 116. The power receiving unit 110 is supported on the bottom surface 12 of the vehicle body by the support members 32 and 34 shown in FIG. The term “supported by the bottom surface 12” includes a case where it is directly attached to the floor panel and a case where it is suspended from a floor panel, a side member, a cross member, or the like. The ends of the support members 32 and 34 are rotatable. For example, by operating a motor 36 provided at the bottom side end of the support member 32, the power receiving unit 110 is pulled out from the standby position 13 provided on the bottom surface 12. It is possible.

変換ユニット２００は、受電部１１０に着脱可能に構成される。受電部１１０の筐体１１６には、変換ユニット２００を取り付けるためのガイド１１７が設けられている。変換ユニット２００にも、ガイド２０２が設けられている。変換ユニット２００のガイド２０２を受電部１１０のガイド１１７に沿ってスライドさせることによって、受電部１１０の下面側に変換ユニット２００を取付けることができる。   Conversion unit 200 is configured to be detachable from power receiving unit 110. A guide 117 for attaching the conversion unit 200 is provided in the housing 116 of the power receiving unit 110. The conversion unit 200 is also provided with a guide 202. By sliding the guide 202 of the conversion unit 200 along the guide 117 of the power receiving unit 110, the conversion unit 200 can be attached to the lower surface side of the power receiving unit 110.

受電部１１０が底面１２に近接した状態（たとえば待機位置１３）では、変換ユニット２００の着脱操作を実施しにくいので、変換ユニット２００の着脱時には、モータ３６を作動させることによって、図３に示されるような所定の取付可能位置まで受電部１１０を下降させる。   In a state where the power receiving unit 110 is close to the bottom surface 12 (for example, the standby position 13), it is difficult to perform the attaching / detaching operation of the conversion unit 200. Therefore, when the conversion unit 200 is attached / detached, the motor 36 is operated, as shown in FIG. The power receiving unit 110 is lowered to such a predetermined attachable position.

図５，６は、変換ユニット２００が受電部１１０に装着された状態を示した図である。図５は、受電部１１０の近傍を車体右方向から見た図である。図６は、車両１００を後方から見た図である。図５を参照して、変換ユニット２００が受電部１１０に装着された状態で受電部１１０および変換ユニット２００を待機位置１３に格納可能である。この状態で車両１００を走行可能である。   5 and 6 are diagrams illustrating a state in which the conversion unit 200 is attached to the power receiving unit 110. FIG. 5 is a view of the vicinity of the power receiving unit 110 viewed from the right side of the vehicle body. FIG. 6 is a view of the vehicle 100 as viewed from the rear. Referring to FIG. 5, power reception unit 110 and conversion unit 200 can be stored at standby position 13 with conversion unit 200 mounted on power reception unit 110. The vehicle 100 can travel in this state.

図６を参照して、車両１００に設けられるコネクタ１７２，１６０（図１）をそれぞれ変換ユニット２００のコネクタ２３０，２７４に接続することにより、受電部１１０を備える非接触充電向けの車両１００を、インレット１７４に接続される電力ケーブル３００（図示せず）から受電する接触充電方式で充電することができる。なお、図６では、インレット１７４が荷室４０に設けられる構成が代表的に示されているが、荷室４０以外の場所（たとえば車体側面）にインレット１７４を設けてもよい。   Referring to FIG. 6, by connecting connectors 172 and 160 (FIG. 1) provided on vehicle 100 to connectors 230 and 274 of conversion unit 200, vehicle 100 for non-contact charging including power receiving unit 110 is provided. Charging can be performed by a contact charging method in which power is received from a power cable 300 (not shown) connected to the inlet 174. In FIG. 6, the configuration in which the inlet 174 is provided in the luggage compartment 40 is representatively shown, but the inlet 174 may be provided in a place other than the luggage compartment 40 (for example, the side surface of the vehicle body).

なお、図７は、車両外部の非接触給電設備から車両１００を非接触で充電する際の受電部１１０の動作位置を示した図である。図７を参照して、非接触給電設備の送電部４１０は、地面４２０に設けられる。送電部４１０に対して車両１００の駐車位置合わせが行なわれると、受電部１１０が送電部４１０に対向するように、モータ３６を作動させることによって受電部１１０を受電位置まで下降させる。この状態で、送電部４１０から受電部１１０へ非接触で電力を高効率に伝送することができる。   FIG. 7 is a diagram illustrating an operating position of the power receiving unit 110 when charging the vehicle 100 in a non-contact manner from a non-contact power supply facility outside the vehicle. Referring to FIG. 7, power transmission unit 410 of the non-contact power supply facility is provided on ground 420. When the parking position of the vehicle 100 is aligned with the power transmission unit 410, the power reception unit 110 is lowered to the power reception position by operating the motor 36 so that the power reception unit 110 faces the power transmission unit 410. In this state, power can be transmitted from the power transmitting unit 410 to the power receiving unit 110 in a non-contact manner with high efficiency.

図８は、変換ユニット２００および電力ケーブル３００の電気的な構成を示した図である。図８を参照して、変換ユニット２００は、コネクタ２３０，２７４と、電力線２５２と、コンバータ２５４，２５６と、送電部２２０と、変換ユニットＥＣＵ２７２と、リレー２７６とを含む。変換ユニットＥＣＵ２７２は、Ｉ／Ｆ部２６８と、制御部２７０とを含む。   FIG. 8 is a diagram illustrating an electrical configuration of the conversion unit 200 and the power cable 300. Referring to FIG. 8, conversion unit 200 includes connectors 230 and 274, a power line 252, converters 254 and 256, a power transmission unit 220, a conversion unit ECU 272, and a relay 276. Conversion unit ECU 272 includes an I / F unit 268 and a control unit 270.

電力線２５２は、コネクタ２３０とコンバータ２５４との間に配線される。コンバータ２５４は、制御部２７０からの制御信号に基づいて、コネクタ２３０から入力される外部電源４００からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ２５６へ出力する。コンバータ２５６は、制御部２７０からの制御信号に基づいて、コンバータ２５４から受ける直流電力を、所定の送電周波数を有する交流電力に変換して送電部２２０へ出力する。   Power line 252 is wired between connector 230 and converter 254. Based on a control signal from control unit 270, converter 254 converts AC power from external power supply 400 input from connector 230 into DC power and outputs the DC power to converter 256. Based on the control signal from control unit 270, converter 256 converts the DC power received from converter 254 into AC power having a predetermined power transmission frequency and outputs the AC power to power transmission unit 220.

Ｉ／Ｆ部２６８は、コネクタ２７４に車両１００のコネクタ１６０が接続されているとき、車両１００の補機電池１７０（図１では図示せず）から電力の供給を受けて起動する。そして、コネクタ２３０にコネクタ１７２が接続され、かつ、インレット１７４に電力ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されているとき、Ｉ／Ｆ部２６８は、電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０により生成されてコネクタ２３０から入力されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作することによってＥＶＳＥ３２０のＣＣＩＤリレー３２２（後述）を遠隔制御する。また、Ｉ／Ｆ部２６８は、コネクタ２３０からの入力電圧（電力線２５２の電圧）が正常であると判断すると、リレー２７６を導通状態にする。   When the connector 160 of the vehicle 100 is connected to the connector 274, the I / F unit 268 is activated by receiving power from the auxiliary battery 170 (not shown in FIG. 1) of the vehicle 100. When the connector 172 is connected to the connector 230 and the connector 310 of the power cable 300 is connected to the inlet 174, the I / F unit 268 is generated by the EVSE 320 of the power cable 300 and input from the connector 230. The CCID relay 322 (described later) of the EVSE 320 is remotely controlled by manipulating the potential of the pilot signal CPLT. If I / F unit 268 determines that the input voltage from connector 230 (the voltage of power line 252) is normal, relay 276 is rendered conductive.

制御部２７０は、Ｉ／Ｆ部２６８によってリレー２７６が導通状態にされると、車両１００の補機電池１７０から電力の供給を受けて起動する。制御部２７０は、コネクタ１６０，２７４を介して車両ＥＣＵ１５０と通信を行ない、車両１００への送電開始や停止、送電電力等の各種情報を車両ＥＣＵ１５０とやり取りする。そして、制御部２７０は、車両ＥＣＵ１５０との通信内容に従ってコンバータ２５４，２５６を制御する。具体的には、制御部２７０は、所定の送電周波数を有する送電電力が送電部２２０から車両１００へ出力されるようにコンバータ２５４，２５６を制御する。   When the relay 276 is turned on by the I / F unit 268, the control unit 270 is activated by receiving power from the auxiliary battery 170 of the vehicle 100. Control unit 270 communicates with vehicle ECU 150 via connectors 160 and 274 and exchanges various types of information such as start and stop of power transmission to vehicle 100 and transmitted power with vehicle ECU 150. Control unit 270 controls converters 254 and 256 in accordance with the contents of communication with vehicle ECU 150. Specifically, control unit 270 controls converters 254 and 256 such that transmitted power having a predetermined power transmission frequency is output from power transmission unit 220 to vehicle 100.

なお、コネクタ１６０，２７４を介して車両１００（車両ＥＣＵ１５０）と変換ユニット２００（変換ユニットＥＣＵ２７２）との間で通信が行なわれるので、コネクタ２７４は、車両１００と通信するための信号線（コネクタ１６０）を接続可能な信号端子である。また、コネクタ１６０，２７４を介して車両１００（補機電池１７０）から変換ユニット２００（変換ユニットＥＣＵ２７２）へ動作電力が供給されるので、コネクタ２７４は、車両１００から動作電力を受けるための電源端子でもある。   Since communication is performed between vehicle 100 (vehicle ECU 150) and conversion unit 200 (conversion unit ECU 272) via connectors 160 and 274, connector 274 is a signal line (connector 160) for communicating with vehicle 100. ) Can be connected. Further, since operating power is supplied from vehicle 100 (auxiliary battery 170) to conversion unit 200 (conversion unit ECU 272) via connectors 160 and 274, connector 274 is a power supply terminal for receiving operating power from vehicle 100. But there is.

電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）リレー３２２と、ＣＰＬＴ制御回路３２４とを含む。ＣＣＩＤリレー３２２は、外部電源４００とコネクタ３１０との間の電路に設けられ、ＣＰＬＴ制御回路３２４によって制御される。   EVSE 320 of power cable 300 includes a CCID (Charging Circuit Interrupt Device) relay 322 and a CPLT control circuit 324. The CCID relay 322 is provided in the electric circuit between the external power supply 400 and the connector 310 and is controlled by the CPLT control circuit 324.

ＣＰＬＴ制御回路３２４は、電力ケーブル３００から電力を受ける装置（ここでは変換ユニット２００）とともにコントロールパイロット回路を形成する。ＣＰＬＴ制御回路３２４は、パイロット信号ＣＰＬＴを生成してコネクタ３１０へ出力する。コネクタ３１０がインレット１７４に接続され、さらにコネクタ１７２がコネクタ２３０に接続されると、変換ユニット２００のＩ／Ｆ部２６８にパイロット信号ＣＰＬＴが入力される。そして、Ｉ／Ｆ部２６８においてパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作することによって、変換ユニット２００からＣＣＩＤリレー３２２が遠隔操作される。なお、パイロット信号ＣＰＬＴは、たとえば、アメリカ合衆国の「ＳＡＥ Ｊ１７７２（SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」に準拠するものである。   CPLT control circuit 324 forms a control pilot circuit together with a device that receives power from power cable 300 (here, conversion unit 200). CPLT control circuit 324 generates pilot signal CPLT and outputs it to connector 310. When connector 310 is connected to inlet 174 and connector 172 is further connected to connector 230, pilot signal CPLT is input to I / F unit 268 of conversion unit 200. Then, by operating the potential of pilot signal CPLT in I / F unit 268, CCID relay 322 is remotely operated from conversion unit 200. The pilot signal CPLT conforms to, for example, “SAE J1772 (SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler)” in the United States.

（コントロールパイロット回路の構成）
図９は、ＣＰＬＴ制御回路３２４と変換ユニット２００のＩ／Ｆ部２６８とによって形成されるコントロールパイロット回路の等価回路図である。図９を参照して、ＣＰＬＴ制御回路３２４は、発振器３３２と、抵抗素子３３４と、電圧センサ３３６とを含む。発振器３３２は、抵抗素子３３４の出力電位が規定の電位Ｖ１（たとえば１２Ｖ）近傍のときは非発振のパイロット信号ＣＰＬＴを出力し、抵抗素子３３４の出力電位がＶ１から低下すると、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティー比で発振するパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。なお、デューティー比は、電力ケーブル３００から供給可能な定格電流に基づいて設定される。 (Configuration of control pilot circuit)
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a control pilot circuit formed by the CPLT control circuit 324 and the I / F unit 268 of the conversion unit 200. Referring to FIG. 9, CPLT control circuit 324 includes an oscillator 332, a resistance element 334, and a voltage sensor 336. The oscillator 332 outputs a non-oscillating pilot signal CPLT when the output potential of the resistance element 334 is close to a specified potential V1 (for example, 12V), and when the output potential of the resistance element 334 decreases from V1, the specified frequency (for example, 1 kHz) and a pilot signal CPLT that oscillates at a duty ratio. The duty ratio is set based on the rated current that can be supplied from the power cable 300.

変換ユニット２００のＩ／Ｆ部２６８は、抵抗素子３４２，３４４と、リレー３４６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４８とを含む。抵抗素子３４２は、パイロット信号ＣＰＬＴが伝送されるコントロールパイロット線と接地ノードとの間に接続される。抵抗素子３４４およびリレー３４６は、コントロールパイロット線と接地ノードとの間に直列に接続される。   The I / F unit 268 of the conversion unit 200 includes resistance elements 342 and 344, a relay 346, and a CPU (Central Processing Unit) 348. Resistance element 342 is connected between a control pilot line through which pilot signal CPLT is transmitted and a ground node. Resistance element 344 and relay 346 are connected in series between the control pilot line and the ground node.

ＣＰＵ３４８は、リレー３４６を制御する。具体的には、パイロット信号ＣＰＬＴがＩ／Ｆ部２６８に入力されると、抵抗素子３４２によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１からＶ２に低下し、パイロット信号ＣＰＬＴが発振する。車両１００の充電準備が完了すると、ＣＰＵ３４８は、リレー３４６をオンさせる。これによりパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２からＶ３へさらに低下し、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３となったことを検知したＣＰＬＴ制御回路３２４によってＣＣＩＤリレー３２２（図８）が導通状態に制御される。   The CPU 348 controls the relay 346. Specifically, when pilot signal CPLT is input to I / F unit 268, the potential of pilot signal CPLT is lowered from V1 to V2 by resistance element 342, and pilot signal CPLT oscillates. When preparation for charging vehicle 100 is completed, CPU 348 turns on relay 346. Thereby, the potential of pilot signal CPLT further decreases from V2 to V3, and CCID relay 322 (FIG. 8) is controlled to be conductive by CPLT control circuit 324 that detects that the potential of pilot signal CPLT has become V3.

図１０は、パイロット信号ＣＰＬＴの波形図である。図１０とともに図９を参照して、時刻ｔ１以前においては、インレット１７４（図８）にコネクタ３１０が接続されていないものとする（なお、コネクタ１７２，２３０は接続されているものとする。）。このとき、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。   FIG. 10 is a waveform diagram of pilot signal CPLT. Referring to FIG. 9 together with FIG. 10, it is assumed that connector 310 is not connected to inlet 174 (FIG. 8) before time t1 (note that connectors 172 and 230 are connected). . At this time, the potential of pilot signal CPLT is V1, and pilot signal CPLT is in a non-oscillating state.

時刻ｔ１において、インレット１７４にコネクタ３１０が接続されると、パイロット信号ＣＰＬＴがＩ／Ｆ部２６８に入力される。そうすると、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１からＶ２に低下し、パイロット信号ＣＰＬＴは発振する。   When connector 310 is connected to inlet 174 at time t1, pilot signal CPLT is input to I / F unit 268. Then, the potential of pilot signal CPLT drops from V1 to V2, and pilot signal CPLT oscillates.

時刻ｔ２において、所定の充電準備が完了すると、ＣＰＵ３４８は、リレー３４６をオンにする。そうすると、パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２からＶ３へさらに低下する。パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３になると、ＥＶＳＥ３２０において、ＣＰＬＴ制御回路３２４によってＣＣＩＤリレー３２２が導通状態に制御される。   When the predetermined charging preparation is completed at time t2, CPU 348 turns on relay 346. Then, the potential of pilot signal CPLT further decreases from V2 to V3. When the potential of pilot signal CPLT becomes V3, CCID relay 322 is controlled to be in a conductive state by CPLT control circuit 324 in EVSE320.

（非接触電力伝送の原理）
次に、変換ユニット２００の送電部２２０から車両１００の受電部１１０への電力伝送の原理について説明する。 (Principle of contactless power transmission)
Next, the principle of power transmission from the power transmission unit 220 of the conversion unit 200 to the power reception unit 110 of the vehicle 100 will be described.

図１１は、送電部２２０および受電部１１０の構成を示した図である。図１１を参照して、送電部２２０は、コイル２２１（以下「共振コイル」とも称し、「共鳴コイル」等と適宜称してもよい。）と、キャパシタ２２２と、コイル２２３（以下「電磁誘導コイル」とも称する。）とを含む。   FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. Referring to FIG. 11, power transmission unit 220 includes coil 221 (hereinafter also referred to as “resonance coil”, which may be appropriately referred to as “resonance coil”), capacitor 222, and coil 223 (hereinafter referred to as “electromagnetic induction coil”). ")").

電磁誘導コイル２２３は、電磁誘導により共振コイル２２１と磁気的に結合可能である。電磁誘導コイル２２３は、コンバータ２５６（図８）から供給される交流電力を、電磁誘導によって共振コイル２２１に伝達する。共振コイル２２１は、電磁誘導コイル２２３から伝達された電力を、車両１００の受電部１１０へ非接触で転送する。   The electromagnetic induction coil 223 can be magnetically coupled to the resonance coil 221 by electromagnetic induction. The electromagnetic induction coil 223 transmits the AC power supplied from the converter 256 (FIG. 8) to the resonance coil 221 by electromagnetic induction. The resonance coil 221 transfers the electric power transmitted from the electromagnetic induction coil 223 to the power receiving unit 110 of the vehicle 100 in a non-contact manner.

受電部１１０は、コイル１１１（以下「共振コイル」とも称し、「共鳴コイル」等と適宜称してもよい。）と、キャパシタ１１２と、コイル１１３（以下「電磁誘導コイル」とも称する。）とを含む。   The power receiving unit 110 includes a coil 111 (hereinafter also referred to as “resonance coil” and may be appropriately referred to as “resonance coil”), a capacitor 112, and a coil 113 (hereinafter also referred to as “electromagnetic induction coil”). Including.

共振コイル１１１は、送電部２２０の共振コイル２２１から非接触で電力を受電する。電磁誘導コイル１１３は、電磁誘導により共振コイル１１１と磁気的に結合可能である。電磁誘導コイル１１３は、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変換部１２０（図８）へ出力する。   The resonance coil 111 receives electric power from the resonance coil 221 of the power transmission unit 220 in a contactless manner. The electromagnetic induction coil 113 can be magnetically coupled to the resonance coil 111 by electromagnetic induction. The electromagnetic induction coil 113 takes out the electric power received by the resonance coil 111 by electromagnetic induction and outputs it to the converter 120 (FIG. 8).

なお、図１１においては、受電部１１０および送電部２２０がそれぞれ電磁誘導コイル１１３，２２３を有する構成を示したが、図１２に示される構成のように、受電部１１０および送電部２２０が電磁誘導コイルを備えない構成とすることも可能である。この場合には、送電部２２０においては、共振コイル２２１がコンバータ２５６（図８）に接続され、受電部１１０においては、共振コイル１１１が変換部１２０（図８）に接続される。   In FIG. 11, the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 have the electromagnetic induction coils 113 and 223, respectively. However, as in the configuration illustrated in FIG. 12, the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 have electromagnetic induction. A configuration without a coil is also possible. In this case, in power transmission unit 220, resonance coil 221 is connected to converter 256 (FIG. 8), and in power reception unit 110, resonance coil 111 is connected to conversion unit 120 (FIG. 8).

なお、送電部２２０において、キャパシタ２２２（２２４）は、共振コイル２２１に直列に接続されて共振コイル２２１とＬＣ共振回路を形成するが、キャパシタ２２２（２２４）は、共振コイル２２１に並列に接続してもよい。また、受電部１１０においても、キャパシタ１１２（１１４）は、共振コイル１１１に直列に接続されて共振コイル１１１とＬＣ共振回路を形成するが、キャパシタ１１２（１１４）は、共振コイル１１１に並列に接続してもよい。   In the power transmission unit 220, the capacitor 222 (224) is connected in series to the resonance coil 221 to form an LC resonance circuit with the resonance coil 221, but the capacitor 222 (224) is connected to the resonance coil 221 in parallel. May be. Also in the power receiving unit 110, the capacitor 112 (114) is connected in series to the resonance coil 111 to form an LC resonance circuit with the resonance coil 111, but the capacitor 112 (114) is connected in parallel to the resonance coil 111. May be.

図１３は、変換ユニット２００から車両１００への電力伝送時の等価回路図である。図１３を参照して、変換ユニット２００において、送電部２２０の電磁誘導コイル２２３は、共振コイル２２１と所定の間隔をおいて配置される。電磁誘導コイル２２３は、電磁誘導により共振コイル２２１と磁気的に結合し、コンバータ２５６から供給される交流電力を電磁誘導により共振コイル２２１へ供給する。   FIG. 13 is an equivalent circuit diagram during power transmission from conversion unit 200 to vehicle 100. Referring to FIG. 13, in conversion unit 200, electromagnetic induction coil 223 of power transmission unit 220 is arranged at a predetermined interval from resonance coil 221. The electromagnetic induction coil 223 is magnetically coupled to the resonance coil 221 by electromagnetic induction, and supplies AC power supplied from the converter 256 to the resonance coil 221 by electromagnetic induction.

共振コイル２２１は、キャパシタ２２２とともにＬＣ共振回路を形成する。なお、後述するように、車両１００の受電部１１０においてもＬＣ共振回路が形成される。共振コイル２２１およびキャパシタ２２２によって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数と、受電部１１０のＬＣ共振回路の固有周波数との差は、前者の固有周波数または後者の固有周波数の±１０％以下である。そして、共振コイル２２１は、電磁誘導コイル２２３から電磁誘導により電力を受け、車両１００の受電部１１０へ非接触で送電する。   The resonance coil 221 forms an LC resonance circuit together with the capacitor 222. As will be described later, an LC resonance circuit is also formed in the power receiving unit 110 of the vehicle 100. The difference between the natural frequency of the LC resonant circuit formed by the resonant coil 221 and the capacitor 222 and the natural frequency of the LC resonant circuit of the power receiving unit 110 is ± 10% or less of the natural frequency of the former or the latter. The resonance coil 221 receives electric power from the electromagnetic induction coil 223 by electromagnetic induction, and transmits the electric power to the power receiving unit 110 of the vehicle 100 in a non-contact manner.

なお、電磁誘導コイル２２３は、コンバータ２５６から共振コイル２２１への給電を容易にするために設けられるものであり、図１２に示したように、電磁誘導コイル２２３を設けずに共振コイル２２１にコンバータ２５６を直接接続してもよい。また、キャパシタ２２２は、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、共振コイル２２１の浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ２２２を設けない構成としてもよい。   The electromagnetic induction coil 223 is provided for facilitating power feeding from the converter 256 to the resonance coil 221. As shown in FIG. 12, the electromagnetic induction coil 223 is not provided and the converter is connected to the resonance coil 221. 256 may be directly connected. The capacitor 222 is provided to adjust the natural frequency of the resonance circuit. When a desired natural frequency is obtained using the stray capacitance of the resonance coil 221, the capacitor 222 is not provided. Also good.

一方、車両１００において、受電部１１０の共振コイル１１１は、キャパシタ１１２とともにＬＣ共振回路を形成する。上述のように、共振コイル１１１およびキャパシタ１１２によって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数と、変換ユニット２００の送電部２２０における、共振コイル２２１およびキャパシタ２２２によって形成されるＬＣ共振回路の固有周波数との差は、前者の固有周波数または後者の固有周波数の±１０％である。そして、共振コイル１１１は、変換ユニット２００の送電部２２０から非接触で受電する。   On the other hand, in vehicle 100, resonance coil 111 of power reception unit 110 forms an LC resonance circuit together with capacitor 112. As described above, the natural frequency of the LC resonant circuit formed by the resonant coil 111 and the capacitor 112 and the natural frequency of the LC resonant circuit formed by the resonant coil 221 and the capacitor 222 in the power transmission unit 220 of the conversion unit 200 The difference is ± 10% of the former natural frequency or the latter natural frequency. The resonance coil 111 receives power from the power transmission unit 220 of the conversion unit 200 in a non-contact manner.

電磁誘導コイル１１３は、共振コイル１１１と所定の間隔をおいて配置される。電磁誘導コイル１１３は、電磁誘導により共振コイル１１１と磁気的に結合し、共振コイル１１１によって受電された電力を電磁誘導により取出して電気負荷１１８へ出力する。電気負荷１１８は、受電部１１０によって受電された電力を受ける電気機器であり、具体的には、変換部１２０（図８）以降の電気機器を包括的に表わしたものである。   The electromagnetic induction coil 113 is arranged at a predetermined interval from the resonance coil 111. The electromagnetic induction coil 113 is magnetically coupled to the resonance coil 111 by electromagnetic induction, takes out the electric power received by the resonance coil 111 by electromagnetic induction, and outputs it to the electric load 118. The electrical load 118 is an electrical device that receives the power received by the power receiving unit 110, and specifically represents the electrical device after the conversion unit 120 (FIG. 8).

なお、電磁誘導コイル１１３は、共振コイル１１１からの電力の取出しを容易にするために設けられるものであり、図１２に示したように、電磁誘導コイル１１３を設けずに共振コイル１１１を電気負荷１１８に直接接続してもよい。また、キャパシタ１１２は、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、共振コイル１１１の浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ１１２を設けない構成としてもよい。   The electromagnetic induction coil 113 is provided for facilitating the extraction of electric power from the resonance coil 111. As shown in FIG. 12, the electromagnetic induction coil 113 is not provided and the resonance coil 111 is electrically loaded. You may connect directly to 118. The capacitor 112 is provided to adjust the natural frequency of the resonance circuit. When a desired natural frequency is obtained using the stray capacitance of the resonance coil 111, the capacitor 112 is not provided. Also good.

変換ユニット２００において、コンバータ２５６から電磁誘導コイル２２３へ交流電力が供給され、電磁誘導コイル２２３を用いて共振コイル２２１へ電力が供給される。そうすると、共振コイル２２１と車両１００の共振コイル１１１との間に形成される磁界を通じて共振コイル２２１から共振コイル１１１へエネルギ（電力）が移動する。共振コイル１１１へ移動したエネルギ（電力）は、電磁誘導コイル１１３を用いて取出され、車両１００の電気負荷１１８へ伝送される。   In conversion unit 200, AC power is supplied from converter 256 to electromagnetic induction coil 223, and power is supplied to resonance coil 221 using electromagnetic induction coil 223. Then, energy (electric power) moves from the resonance coil 221 to the resonance coil 111 through a magnetic field formed between the resonance coil 221 and the resonance coil 111 of the vehicle 100. The energy (electric power) moved to the resonance coil 111 is taken out using the electromagnetic induction coil 113 and transmitted to the electric load 118 of the vehicle 100.

上述のように、この電力伝送システムにおいては、変換ユニット２００の送電部２２０の固有周波数と、車両１００の受電部１１０の固有周波数との差は、送電部２２０の固有周波数または受電部１１０の固有周波数の±１０％以下である。このような範囲に送電部２２０および受電部１１０の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができる。一方、上記の固有周波数の差が±１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％よりも小さくなり、電力伝送時間が長くなるなどの弊害が生じる可能性がある。   As described above, in this power transmission system, the difference between the natural frequency of power transmission unit 220 of conversion unit 200 and the natural frequency of power reception unit 110 of vehicle 100 is the natural frequency of power transmission unit 220 or the natural frequency of power reception unit 110. It is ± 10% or less of the frequency. By setting the natural frequencies of the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 in such a range, the power transmission efficiency can be increased. On the other hand, if the difference between the natural frequencies is larger than ± 10%, there is a possibility that the power transmission efficiency becomes smaller than 10% and the power transmission time becomes longer.

なお、送電部２２０（受電部１１０）の固有周波数とは、送電部２２０（受電部１１０）を構成する電気回路（共振回路）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２２０（受電部１１０）を構成する電気回路（共振回路）において、制動力または電気抵抗を実質的に零としたときの固有周波数は、送電部２２０（受電部１１０）の共振周波数とも呼ばれる。   In addition, the natural frequency of the power transmission unit 220 (power reception unit 110) means a vibration frequency when the electric circuit (resonance circuit) constituting the power transmission unit 220 (power reception unit 110) freely vibrates. In the electric circuit (resonance circuit) constituting the power transmission unit 220 (power reception unit 110), the natural frequency when the braking force or the electrical resistance is substantially zero is the resonance frequency of the power transmission unit 220 (power reception unit 110). Also called.

図１４および図１５を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図１４は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。また、図１５は、送電部および受電部の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を示す図である。   A simulation result obtained by analyzing the relationship between the natural frequency difference and the power transmission efficiency will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a diagram illustrating a simulation model of the power transmission system. FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the deviation of the natural frequencies of the power transmission unit and the power reception unit and the power transmission efficiency.

図１４を参照して、電力伝送システム８９は、送電部９０と、受電部９１とを備える。送電部９０は、第１コイル９２と、第２コイル９３とを含む。第２コイル９３は、共振コイル９４と、共振コイル９４に設けられたキャパシタ９５とを含む。受電部９１は、第３コイル９６と、第４コイル９７とを備える。第３コイル９６は、共振コイル９９とこの共振コイル９９に接続されたキャパシタ９８とを含む。   Referring to FIG. 14, power transmission system 89 includes a power transmission unit 90 and a power reception unit 91. The power transmission unit 90 includes a first coil 92 and a second coil 93. The second coil 93 includes a resonance coil 94 and a capacitor 95 provided in the resonance coil 94. The power receiving unit 91 includes a third coil 96 and a fourth coil 97. The third coil 96 includes a resonance coil 99 and a capacitor 98 connected to the resonance coil 99.

共振コイル９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。また、共振コイル９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、第２コイル９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、第３コイル９６の固有周波数ｆ２は下記の式（２）によって示される。   The inductance of the resonance coil 94 is defined as an inductance Lt, and the capacitance of the capacitor 95 is defined as a capacitance C1. Further, the inductance of the resonance coil 99 is an inductance Lr, and the capacitance of the capacitor 98 is a capacitance C2. When each parameter is set in this way, the natural frequency f1 of the second coil 93 is represented by the following equation (1), and the natural frequency f2 of the third coil 96 is represented by the following equation (2).

ｆ１＝１／｛２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2｝ … （１）
ｆ２＝１／｛２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2｝ … （２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数のズレと電力伝送効率との関係を図５に示す。なお、このシミュレーションにおいては、共振コイル９４および共振コイル９９の相対的な位置関係は固定とし、さらに、第２コイル９３に供給される電流の周波数は一定である。 f1 = 1 / {2π (Lt × C1) 1/2 } (1)
f2 = 1 / {2π (Lr × C2) 1/2 } (2)
Here, when the inductance Lr and the capacitances C1 and C2 are fixed and only the inductance Lt is changed, the relationship between the deviation of the natural frequency of the second coil 93 and the third coil 96 and the power transmission efficiency is shown in FIG. Show. In this simulation, the relative positional relationship between the resonance coil 94 and the resonance coil 99 is fixed, and the frequency of the current supplied to the second coil 93 is constant.

図１５に示すグラフのうち、横軸は固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は一定周波数の電流における電力伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記の式（３）によって示される。   In the graph shown in FIG. 15, the horizontal axis indicates the deviation (%) of the natural frequency, and the vertical axis indicates the power transmission efficiency (%) at a constant frequency current. The deviation (%) in natural frequency is expressed by the following equation (3).

（固有周波数のズレ）＝｛（ｆ１−ｆ２）／ｆ２｝×１００（％） … （３）
図１５から明らかなように、固有周波数のズレ（％）が０％の場合には、電力伝送効率は１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は４０％程度となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は１０％程度となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は５％程度となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、第３コイル９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を実用的なレベルに高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が第３コイル９６の固有周波数の５％以下となるように第２コイル９３および第３コイル９６の固有周波数を設定すると、電力伝送効率をさらに高めることができるのでより好ましい。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（ＪＭＡＧ（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。 (Deviation of natural frequency) = {(f1−f2) / f2} × 100 (%) (3)
As is apparent from FIG. 15, when the deviation (%) in natural frequency is 0%, the power transmission efficiency is close to 100%. When the deviation (%) in natural frequency is ± 5%, the power transmission efficiency is about 40%. When the deviation (%) in natural frequency is ± 10%, the power transmission efficiency is about 10%. When the deviation (%) in natural frequency is ± 15%, the power transmission efficiency is about 5%. That is, the natural frequencies of the second coil 93 and the third coil 96 are set so that the absolute value (natural frequency difference) of the deviation (%) of the natural frequency falls within the range of 10% or less of the natural frequency of the third coil 96. It can be seen that the power transmission efficiency can be increased to a practical level by setting. Furthermore, when the natural frequency of the second coil 93 and the third coil 96 is set so that the absolute value of the deviation (%) of the natural frequency is 5% or less of the natural frequency of the third coil 96, the power transmission efficiency is further increased. This is more preferable. The simulation software employs electromagnetic field analysis software (JMAG (registered trademark): manufactured by JSOL Corporation).

再び図１３を参照して、送電部２２０および受電部１１０は、送電部２２０と受電部１１０との間に形成される磁界および電界の少なくとも一方を通じて、非接触で電力を授受する。送電部２２０と受電部１１０との間に形成される磁界および／または電界は、特定の周波数で振動する。そして、送電部２２０と受電部１１０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電部２２０から受電部１１０へ電力が伝送される。   Referring to FIG. 13 again, power transmission unit 220 and power reception unit 110 exchange power in a non-contact manner through at least one of a magnetic field and an electric field formed between power transmission unit 220 and power reception unit 110. A magnetic field and / or electric field formed between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 vibrates at a specific frequency. Then, power is transmitted from the power transmission unit 220 to the power reception unit 110 by causing the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 to resonate with each other by an electromagnetic field.

ここで、送電部２２０の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と送電部２２０に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、送電部２２０に供給される電流の周波数との関係について説明する。送電部２２０から受電部１１０に電力を伝送するときの電力伝送効率は、送電部２２０および受電部１１０間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部２２０および受電部１１０の固有周波数（共振周波数）をｆ０とし、送電部２２０に供給される電流の周波数をｆ３とし、送電部２２０および受電部１１０の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。   Here, a magnetic field having a specific frequency formed around the power transmission unit 220 will be described. The “magnetic field of a specific frequency” typically has a relationship with the power transmission efficiency and the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220. First, the relationship between the power transmission efficiency and the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 will be described. The power transmission efficiency when power is transmitted from the power transmission unit 220 to the power reception unit 110 varies depending on various factors such as the distance between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. For example, the natural frequency (resonance frequency) of the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 is f0, the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 is f3, and the air gap between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 is the air gap AG. And

図１６は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、送電部２２０に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。図１６を参照して、横軸は、送電部２２０に供給される電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、送電部２２０に供給される電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、送電部２２０に供給される電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。   FIG. 16 is a graph showing the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is changed and the frequency f3 of the current supplied to the power transmission unit 220 while the natural frequency f0 is fixed. Referring to FIG. 16, the horizontal axis indicates the frequency f3 of the current supplied to the power transmission unit 220, and the vertical axis indicates the power transmission efficiency (%). The efficiency curve L1 schematically shows the relationship between the power transmission efficiency when the air gap AG is small and the frequency f3 of the current supplied to the power transmission unit 220. As shown in the efficiency curve L1, when the air gap AG is small, the peak of power transmission efficiency occurs at frequencies f4 and f5 (f4 <f5). When the air gap AG is increased, the two peaks when the power transmission efficiency is increased change so as to approach each other. As shown in the efficiency curve L2, when the air gap AG is larger than the predetermined distance, the power transmission efficiency has one peak, and the power transmission efficiency is obtained when the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 is the frequency f6. Becomes a peak. When the air gap AG is further increased from the state of the efficiency curve L2, the peak of power transmission efficiency is reduced as shown by the efficiency curve L3.

たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、送電部２２０に供給される電流の周波数を一定として、キャパシタ２２２やキャパシタ１１２のキャパシタンスを変化させることで、送電部２２０と受電部１１０との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、送電部２２０に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ２２２およびキャパシタ１１２のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、送電部２２０および受電部１１０に流れる電流の周波数は一定である。   For example, the following method can be considered as a method for improving the power transmission efficiency. As a first technique, the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 is made constant in accordance with the air gap AG, and the capacitance of the capacitor 222 or the capacitor 112 is changed, so that the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 can be changed. It is conceivable to change the power transmission efficiency characteristics between the two. Specifically, the capacitances of the capacitor 222 and the capacitor 112 are adjusted so that the power transmission efficiency reaches a peak in a state where the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 is constant. In this method, the frequency of the current flowing through the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 is constant regardless of the size of the air gap AG.

また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、送電部２２０に供給される電流の周波数を調整する手法である。たとえば、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、周波数ｆ４またはｆ５の電流を送電部２２０に供給する。周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数ｆ６の電流を送電部２２０に供給する。この場合においては、エアギャップＡＧの大きさに合わせて送電部２２０および受電部１１０に流れる電流の周波数を変化させることになる。   The second method is a method of adjusting the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 based on the size of the air gap AG. For example, when the power transmission characteristic is the efficiency curve L1, a current having a frequency f4 or f5 is supplied to the power transmission unit 220. When the frequency characteristic is the efficiency curves L2 and L3, the current having the frequency f6 is supplied to the power transmission unit 220. In this case, the frequency of the current flowing through power transmission unit 220 and power reception unit 110 is changed in accordance with the size of air gap AG.

第１の手法では、送電部２２０を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、送電部２２０を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が送電部２２０に供給される。送電部２２０に特定の周波数の電流が流れることで、送電部２２０の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部１１０は、受電部１１０と送電部２２０との間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部２２０から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、送電部２２０に供給される電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、送電部２２０および受電部１１０の水平方向のズレ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、送電部２２０に供給される電流の周波数を調整する場合がある。   In the first method, the frequency of the current flowing through the power transmission unit 220 is a fixed constant frequency, and in the second method, the frequency flowing through the power transmission unit 220 is a frequency that changes as appropriate depending on the air gap AG. A current having a specific frequency set so as to increase the power transmission efficiency is supplied to the power transmission unit 220 by the first method, the second method, or the like. When a current having a specific frequency flows through the power transmission unit 220, a magnetic field (electromagnetic field) that vibrates at a specific frequency is formed around the power transmission unit 220. The power receiving unit 110 receives power from the power transmitting unit 220 through a magnetic field that is formed between the power receiving unit 110 and the power transmitting unit 220 and vibrates at a specific frequency. Therefore, the “magnetic field oscillating at a specific frequency” is not necessarily a magnetic field having a fixed frequency. In the above example, focusing on the air gap AG, the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 is set, but the power transmission efficiency is the horizontal direction of the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. The frequency changes due to other factors such as a deviation, and the frequency of the current supplied to the power transmission unit 220 may be adjusted based on the other factors.

なお、上記では、送電部２２０および受電部１１０にコイル（たとえばヘリカルコイル）を採用したが、コイルに代えて、メアンダラインなどのアンテナなどを採用してもよい。メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、送電部２２０に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が送電部２２０の周囲に形成される。そして、この電界を通して、送電部２２０と受電部１１０との間で電力伝送が行なわれる。   In the above description, coils (for example, helical coils) are employed for the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. However, antennas such as meander lines may be employed instead of the coils. When an antenna such as a meander line is employed, a current with a specific frequency flows through the power transmission unit 220, so that an electric field with a specific frequency is formed around the power transmission unit 220. And electric power transmission is performed between the power transmission part 220 and the power receiving part 110 through this electric field.

この電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。   In this power transmission system, power transmission and power reception efficiency are improved by using a near field (evanescent field) in which the “electrostatic magnetic field” of the electromagnetic field is dominant.

図１７は、電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図１７を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ／２πと表わすことができる。   FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the distance from the current source or the magnetic current source and the strength of the electromagnetic field. Referring to FIG. 17, the electromagnetic field is composed of three components. The curve k1 is a component that is inversely proportional to the distance from the wave source, and is referred to as a “radiated electromagnetic field”. A curve k2 is a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is referred to as an “induction electromagnetic field”. The curve k3 is a component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is referred to as an “electrostatic magnetic field”. When the wavelength of the electromagnetic field is “λ”, the distance at which the strengths of “radiation electromagnetic field”, “induction electromagnetic field”, and “electrostatic magnetic field” are substantially equal can be expressed as λ / 2π.

「静電磁界」は、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であり、この実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギ（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部２２０および受電部１１０（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部２２０から他方の受電部１１０へエネルギ（電力）を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギを伝播しないので、遠方までエネルギを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギ（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損失で送電することができる。   The “electrostatic magnetic field” is a region where the intensity of the electromagnetic wave suddenly decreases with the distance from the wave source. In the power transmission system according to this embodiment, the near field (evanescent field) in which the “electrostatic magnetic field” is dominant. ) Is used to transmit energy (electric power). That is, in the near field where the “electrostatic magnetic field” is dominant, by resonating the power transmitting unit 220 and the power receiving unit 110 (for example, a pair of LC resonance coils) having adjacent natural frequencies, the power receiving unit 220 and the other power receiving unit are resonated. Energy (electric power) is transmitted to 110. Since this “electrostatic magnetic field” does not propagate energy far away, the resonance method transmits power with less energy loss than electromagnetic waves that transmit energy (electric power) by “radiant electromagnetic field” that propagates energy far away. be able to.

このように、この電力伝送システムにおいては、送電部２２０と受電部１１０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電部２２０と受電部１１０との間で非接触によって電力が伝送される。送電部２２０と受電部１１０との間に形成されるこのような電磁場は、たとえば、近接場共振（共鳴）結合場という場合がある。送電部２２０と受電部１１０との間の結合係数（κ）は、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数（κ）を０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数（κ）は、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。   As described above, in this power transmission system, power is transmitted in a non-contact manner between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 by causing the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 to resonate with each other by an electromagnetic field. . Such an electromagnetic field formed between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 may be referred to as a near-field resonance (resonance) coupling field, for example. The coupling coefficient (κ) between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 is, for example, about 0.3 or less, and preferably 0.1 or less. As a matter of course, a coupling coefficient (κ) in the range of about 0.1 to 0.3 can also be adopted. The coupling coefficient (κ) is not limited to such a value, and may take various values that improve power transmission.

なお、電力伝送における、上記のような送電部２２０と受電部１１０との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「磁場共振（共鳴）結合」、「近接場共振（共鳴）結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」、「電界（電場）共振結合」等という。「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。   Note that the coupling between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 in the power transmission is, for example, “magnetic resonance coupling”, “magnetic field (magnetic field) resonance coupling”, “magnetic field resonance (resonance) coupling”, “proximity” The field resonance (resonance) coupling, the electromagnetic field (electromagnetic field) resonance coupling, the electric field (electric field) resonance coupling, and the like. 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”.

送電部２２０と受電部１１０とが上記のようにコイルによって形成される場合には、送電部２２０と受電部１１０とは、主に磁界（磁場）によって結合し、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」が形成される。なお、送電部２２０と受電部１１０とに、たとえば、メアンダライン等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２２０と受電部１１０とは、主に電界（電場）によって結合し、「電界（電場）共鳴結合」が形成される。   When the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 are formed by coils as described above, the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 are mainly coupled by a magnetic field (magnetic field), and are referred to as “magnetic resonance coupling” or “magnetic field”. (Magnetic field) resonance coupling "is formed. For example, an antenna such as a meander line may be employed for the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. In this case, the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 are mainly based on an electric field (electric field). The “electric field (electric field) resonance coupling” is formed.

（制御システムの説明）
図１８は、車両ＥＣＵ１５０の構成図である。図１８とともに図８を参照して、車両ＥＣＵ１５０は、ＨＶ−ＥＣＵ１５２と、非接触ＥＣＵ１５４とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、車両１００の走行に関する走行制御を実行するほか、蓄電装置１３０の外部充電に関する充電制御を実行する。充電制御について、具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、蓄電装置１３０に接続されるシステムリレーの駆動やＳＯＣの管理、ＳＯＣに基づく充電開始／終了の要求タイミングの生成等を行なう。 (Description of control system)
FIG. 18 is a configuration diagram of the vehicle ECU 150. Referring to FIG. 8 together with FIG. 18, vehicle ECU 150 includes an HV-ECU 152 and a non-contact ECU 154. HV-ECU 152 executes travel control related to travel of vehicle 100 and also executes charge control related to external charging of power storage device 130. Regarding charging control, specifically, HV-ECU 152 drives a system relay connected to power storage device 130, manages SOC, generates charging start / end request timing based on SOC, and the like.

非接触ＥＣＵ１５４は、変換ユニット２００が車両１００（受電部１１０）に装着されているか否かを判断し、変換ユニット２００が装着されているときは、変換ユニット２００の変換ユニットＥＣＵ２７２と連携して、電力ケーブル３００による接触充電を実行する。変換ユニット２００が車両１００に装着されていることは、コネクタ１６０，２７４を介して変換ユニット２００の変換ユニットＥＣＵ２７２と通信することによって判断してもよいし、近接センサ等を用いて実際に装着を検知してもよい。   The non-contact ECU 154 determines whether or not the conversion unit 200 is mounted on the vehicle 100 (power receiving unit 110). When the conversion unit 200 is mounted, the non-contact ECU 154 cooperates with the conversion unit ECU 272 of the conversion unit 200, Contact charging by the power cable 300 is executed. Whether the conversion unit 200 is attached to the vehicle 100 may be determined by communicating with the conversion unit ECU 272 of the conversion unit 200 via the connectors 160 and 274, or may be actually attached using a proximity sensor or the like. It may be detected.

一方、外部充電時に変換ユニット２００が車両１００（受電部１１０）に装着されていないときは、非接触ＥＣＵ１５４は、通信部１４０によって車両外部の非接触給電設備（図示せず）と無線通信を行ない、非接触給電設備による非接触充電を実行する。   On the other hand, when conversion unit 200 is not attached to vehicle 100 (power receiving unit 110) during external charging, non-contact ECU 154 performs wireless communication with a non-contact power supply facility (not shown) outside the vehicle by communication unit 140. The non-contact charging by the non-contact power supply equipment is executed.

変換ユニットＥＣＵ２７２は、電力ケーブル３００を用いた外部充電時、電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０の制御や、非接触ＥＣＵ１５４からの指令に基づくコンバータ２５４，２５６の駆動制御等を実行する。   Conversion unit ECU 272 executes control of EVSE 320 of power cable 300, drive control of converters 254, 256 based on a command from non-contact ECU 154, and the like during external charging using power cable 300.

この実施の形態では、車両１００は、受電部１１０を用いて非接触で外部充電可能であるところ、変換ユニット２００を車両１００に装着することによって、電力ケーブル３００を用いた接触充電に対応可能である。そして、変換ユニット２００が車両１００（受電部１１０）に装着されているか否かを非接触ＥＣＵ１５４が判断し、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、非接触給電設備からの非接触充電か、それとも電力ケーブル３００を用いた接触充電かを意識することなく、蓄電装置１３０の充電制御を実行する。電力ケーブル３００を用いた接触充電時は、変換ユニット２００の変換ユニットＥＣＵ２７２によって、接触充電に関する所定の制御（電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０の制御等）が実行される。非接触給電設備による非接触充電時は、非接触ＥＣＵ１５４によって、非接触充電に関する所定の制御（非接触給電設備と車両１００との位置合わせ制御等）が実行される。   In this embodiment, the vehicle 100 can be externally charged in a non-contact manner using the power receiving unit 110. However, by attaching the conversion unit 200 to the vehicle 100, it is possible to support contact charging using the power cable 300. is there. Then, the non-contact ECU 154 determines whether or not the conversion unit 200 is attached to the vehicle 100 (the power receiving unit 110), and the HV-ECU 152 uses the non-contact charging from the non-contact power supply facility or the power cable 300. The charging control of the power storage device 130 is executed without being conscious of the contact charging that has occurred. During contact charging using the power cable 300, the conversion unit ECU 272 of the conversion unit 200 executes predetermined control related to contact charging (such as control of the EVSE 320 of the power cable 300). During contactless charging by the contactless power supply facility, the contactless ECU 154 executes predetermined control related to contactless charging (positioning control between the contactless power supply facility and the vehicle 100, etc.).

図１９は、図１８に示した非接触ＥＣＵ１５４の処理手順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に示される各処理については、予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて実行されることにより実現される。あるいは、全部または一部のステップについて、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 19 is a flowchart for explaining the processing procedure of the non-contact ECU 154 shown in FIG. Each process shown in this flowchart is realized by calling a program stored in advance from the main routine and executing it. Alternatively, processing can be realized by constructing dedicated hardware (electronic circuit) for all or some of the steps.

図１９とともに図８を参照して、非接触ＥＣＵ１５４は、変換ユニット２００が車両１００（受電部１１０）に装着されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。変換ユニット２００が装着されていると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、非接触ＥＣＵ１５４は、電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０により生成されるパイロット信号ＣＰＬＴが発振しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。なお、パイロット信号ＣＰＬＴの発振の検知は、実際には変換ユニットＥＣＵ２７２によって行なわれ、非接触ＥＣＵ１５４は、変換ユニットＥＣＵ２７２からその検知結果を受ける。   Referring to FIG. 8 together with FIG. 19, non-contact ECU 154 determines whether or not conversion unit 200 is attached to vehicle 100 (power receiving unit 110) (step S10). If it is determined that conversion unit 200 is attached (YES in step S10), non-contact ECU 154 determines whether pilot signal CPLT generated by EVSE 320 of power cable 300 is oscillating (step S20). ). The detection of oscillation of pilot signal CPLT is actually performed by conversion unit ECU 272, and non-contact ECU 154 receives the detection result from conversion unit ECU 272.

パイロット信号ＣＰＬＴが発振していると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、非接触ＥＣＵ１５４は、ＨＶ−ＥＣＵ１５２へ起動トリガーを出力することによってＨＶ−ＥＣＵ１５２を起動する（ステップＳ３０）。次いで、非接触ＥＣＵ１５４は、外部充電の開始を指示する開始要求信号をＨＶ−ＥＣＵ１５２から受信したか否かを判定する（ステップＳ４０）。   When it is determined that pilot signal CPLT is oscillating (YES in step S20), non-contact ECU 154 outputs an activation trigger to HV-ECU 152 to activate HV-ECU 152 (step S30). Next, the non-contact ECU 154 determines whether or not a start request signal instructing the start of external charging has been received from the HV-ECU 152 (step S40).

非接触ＥＣＵ１５４は、開始要求信号を受信すると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、電力ケーブル３００から供給される充電電力の大きさを示す電力指令を変換ユニット２００へ出力する（ステップＳ５０）。なお、この電力指令は、ＨＶ−ＥＣＵ１５２によって生成してもよい。次いで、非接触ＥＣＵ１５４は、外部充電の終了を指示する終了要求信号をＨＶ−ＥＣＵ１５２から受信したか否かを判定する（ステップＳ６０）。   When the non-contact ECU 154 receives the start request signal (YES in step S40), the non-contact ECU 154 outputs a power command indicating the magnitude of the charging power supplied from the power cable 300 to the conversion unit 200 (step S50). The power command may be generated by the HV-ECU 152. Next, the non-contact ECU 154 determines whether or not an end request signal instructing the end of external charging has been received from the HV-ECU 152 (step S60).

非接触ＥＣＵ１５４は、終了要求信号を受信すると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、変換ユニット２００の動作停止を指示する停止指令を変換ユニット２００へ出力する（ステップＳ７０）。その後、非接触ＥＣＵ１５４は、所定の停止処理を実行し（ステップＳ８０）、停止処理が完了するとその完了通知をＨＶ−ＥＣＵ１５２へ出力する（ステップＳ９０）。   When the non-contact ECU 154 receives the end request signal (YES in step S60), the non-contact ECU 154 outputs a stop command instructing to stop the operation of the conversion unit 200 to the conversion unit 200 (step S70). Thereafter, the non-contact ECU 154 performs a predetermined stop process (step S80), and outputs a completion notification to the HV-ECU 152 when the stop process is completed (step S90).

一方、ステップＳ１０において変換ユニット２００は車両１００（受電部１１０）に装着されていないと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、非接触ＥＣＵ１５４は、非接触給電設備（図８で図示せず）から起動要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。起動要求信号を受信していないときは（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以降の一連の処理は実行されずにステップＳ１８０へ処理が移行される。   On the other hand, when it is determined in step S10 that conversion unit 200 is not attached to vehicle 100 (power receiving unit 110) (NO in step S10), non-contact ECU 154 includes non-contact power supply equipment (not shown in FIG. 8). It is determined whether an activation request signal has been received from (Step S110). When the activation request signal has not been received (NO in step S110), the process proceeds to step S180 without executing the subsequent series of processes.

ステップＳ１１０において非接触給電設備から起動要求信号を受信したと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、非接触ＥＣＵ１５４は、ＨＶ−ＥＣＵ１５２へ起動トリガーを出力することによってＨＶ−ＥＣＵ１５２を起動する（ステップＳ１２０）。次いで、非接触ＥＣＵ１５４は、非接触給電設備の送電部（図７の送電部４１０）と車両１００の受電部１１０との相対位置関係を調整する位置合わせ処理を実行する（ステップＳ１３０）。   If it is determined in step S110 that an activation request signal has been received from the non-contact power supply facility (YES in step S110), non-contact ECU 154 activates HV-ECU 152 by outputting an activation trigger to HV-ECU 152 (step S110). S120). Next, the non-contact ECU 154 executes alignment processing for adjusting the relative positional relationship between the power transmission unit (power transmission unit 410 in FIG. 7) of the non-contact power supply facility and the power reception unit 110 of the vehicle 100 (step S130).

一例として、位置合わせ処理においては、非接触ＥＣＵ１５４から給電設備へ無線通信によりテスト送電要求が送信され、給電設備の送電部から受電部１１０へのテスト送電時における伝送効率に基づいて、送電部と受電部１１０との相対位置関係が調整される。なお、テスト送電時は、蓄電装置１３０の充電実施時よりも小さな電力が出力される。   As an example, in the alignment process, a test power transmission request is transmitted by wireless communication from the non-contact ECU 154 to the power feeding facility, and based on the transmission efficiency at the time of the test power transmission from the power transmitting unit of the power feeding facility to the power receiving unit 110, The relative positional relationship with the power receiving unit 110 is adjusted. Note that, during the test power transmission, smaller electric power is output than when the power storage device 130 is charged.

ステップＳ１３０において位置合わせ処理が完了すると、非接触ＥＣＵ１５４は、外部充電の開始を指示する開始要求信号をＨＶ−ＥＣＵ１５２から受信したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。   When the alignment process is completed in step S130, the non-contact ECU 154 determines whether or not a start request signal instructing the start of external charging has been received from the HV-ECU 152 (step S140).

非接触ＥＣＵ１５４は、開始要求信号を受信すると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、蓄電装置１３０を充電するための送電開始を指示する送電指令を通信部１４０によって非接触給電設備へ送信する（ステップＳ１５０）。次いで、非接触ＥＣＵ１５４は、外部充電の終了を指示する終了要求信号をＨＶ−ＥＣＵ１５２から受信したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。   When non-contact ECU 154 receives the start request signal (YES in step S140), non-contact ECU 154 transmits a power transmission command for instructing the start of power transmission for charging power storage device 130 to non-contact power supply facility (step S150). Next, the non-contact ECU 154 determines whether or not an end request signal instructing the end of external charging has been received from the HV-ECU 152 (step S160).

非接触ＥＣＵ１５４は、終了要求信号を受信すると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、非接触給電設備からの送電停止を指示する停止指令を通信部１４０によって非接触給電設備へ送信する（ステップＳ１７０）。その後、非接触ＥＣＵ１５４は、ステップＳ８０へ処理を移行し、所定の停止処理が実行される。   When the non-contact ECU 154 receives the end request signal (YES in step S160), the non-contact ECU 154 transmits a stop command instructing to stop power transmission from the non-contact power supply facility to the non-contact power supply facility (step S170). Thereafter, the non-contact ECU 154 shifts the process to step S80, and a predetermined stop process is executed.

図２０は、図１８に示したＨＶ−ＥＣＵ１５２の処理手順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については、ＨＶ−ＥＣＵ１５２が非接触ＥＣＵ１５４から起動トリガーを受けると、予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて実行されることにより実現される。あるいは、全部または一部のステップについて、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 20 is a flowchart for illustrating a processing procedure of HV-ECU 152 shown in FIG. About this flowchart, when the HV-ECU 152 receives a start trigger from the non-contact ECU 154, a program stored in advance is called from the main routine and executed. Alternatively, processing can be realized by constructing dedicated hardware (electronic circuit) for all or some of the steps.

図２０を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、非接触ＥＣＵ１５４から起動トリガーを受けると、所定の充電準備処理を開始する（ステップＳ２１０）。具体的には、変換部１２０（図１）の起動処理や、蓄電装置１３０に接続されるシステムリレーの駆動（オン駆動）等が実行される。そして、充電準備が完了すると（ステップＳ２２０）、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、外部充電の開始を指示する開始要求信号を非接触ＥＣＵ１５４へ出力する（ステップＳ２３０）。   Referring to FIG. 20, HV-ECU 152 starts a predetermined charge preparation process upon receiving an activation trigger from non-contact ECU 154 (step S210). Specifically, the starting process of the conversion unit 120 (FIG. 1), the driving of the system relay connected to the power storage device 130 (ON driving), and the like are executed. When the preparation for charging is completed (step S220), the HV-ECU 152 outputs a start request signal instructing the start of external charging to the non-contact ECU 154 (step S230).

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、蓄電装置１３０の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。蓄電装置１３０のＳＯＣが所定値に達したり、設定時間の経過やユーザによって外部充電の終了が指示されたりすると、蓄電装置１３０の充電が完了したものと判定される。   Next, HV-ECU 152 determines whether or not charging of power storage device 130 has been completed (step S240). When the SOC of power storage device 130 reaches a predetermined value, or when the end of external charging is instructed by the elapse of a set time or by the user, it is determined that charging of power storage device 130 has been completed.

そして、蓄電装置１３０の充電が完了したと判定されると（ステップＳ２４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、外部充電の終了を指示する終了要求信号を非接触ＥＣＵ１５４へ出力する（ステップＳ２５０）。その後、非接触ＥＣＵ１５４において所定の停止処理が実行され、停止処理が完了した旨の通知を非接触ＥＣＵ１５４から受信すると（ステップＳ２６０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１５２は、ステップＳ２７０へ処理を移行し、一連の処理が終了する。   When it is determined that charging of power storage device 130 has been completed (YES in step S240), HV-ECU 152 outputs a termination request signal instructing termination of external charging to non-contact ECU 154 (step S250). After that, when a predetermined stop process is executed in the non-contact ECU 154 and a notification that the stop process is completed is received from the non-contact ECU 154 (YES in step S260), the HV-ECU 152 shifts the process to step S270, and a series of steps. This process ends.

図２１は、図１８に示した変換ユニットＥＣＵ２７２の処理手順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については、変換ユニット２００のコネクタ２７４に車両１００のコネクタ１６０が接続されて車両１００の補機電池１７０から電力供給を受けると（電源オン）、予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて実行されることにより実現される。あるいは、全部または一部のステップについて、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 21 is a flowchart for illustrating a processing procedure of conversion unit ECU 272 shown in FIG. As for this flowchart, when connector 160 of vehicle 100 is connected to connector 274 of conversion unit 200 and power is supplied from auxiliary battery 170 of vehicle 100 (power is turned on), a prestored program is called from the main routine. It is realized by being executed. Alternatively, processing can be realized by constructing dedicated hardware (electronic circuit) for all or some of the steps.

図２１とともに図８を参照して、電源がオンされると、変換ユニットＥＣＵ２７２のＩ／Ｆ部２６８において所定の起動処理が実行される（ステップＳ３１０）。Ｉ／Ｆ部２６８が起動すると、Ｉ／Ｆ部２６８は、コネクタ２７４，１６０を介して車両１００との間で通信の確立を試みる。車両１００との通信が確立できないときは（ステップＳ３２０においてＮＯ）、利用者に対して警報が出力され（ステップＳ４３０）、変換ユニット２００の停止処理が実行される（ステップＳ４４０）。   Referring to FIG. 8 together with FIG. 21, when the power is turned on, a predetermined activation process is executed in I / F unit 268 of conversion unit ECU 272 (step S310). When the I / F unit 268 is activated, the I / F unit 268 attempts to establish communication with the vehicle 100 via the connectors 274 and 160. When communication with vehicle 100 cannot be established (NO in step S320), a warning is output to the user (step S430), and conversion unit 200 is stopped (step S440).

車両１００との通信が確立すると（ステップＳ３２０においてＹＥＳ）、Ｉ／Ｆ部２６８は、電力ケーブル３００のＥＶＳＥ３２０において生成されるパイロット信号ＣＰＬＴの発振を検知したか否かを判定する（ステップＳ３３０）。   When communication with vehicle 100 is established (YES in step S320), I / F unit 268 determines whether oscillation of pilot signal CPLT generated in EVSE 320 of power cable 300 is detected (step S330).

コネクタ２３０にコネクタ１７２が接続されるとともにインレット１７４に電力ケーブル３００のコネクタ３１０が接続され、コネクタ２３０から入力されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ１からＶ２に低下すると、パイロット信号ＣＰＬＴが発振する。パイロット信号ＣＰＬＴの発振が検知されると（ステップＳ３３０においてＹＥＳ）、Ｉ／Ｆ部２６８は、その旨を車両１００へ通知する（ステップＳ３４０）。さらに、Ｉ／Ｆ部２６８においてリレー３４６（図９）がオンされる。これにより、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下し、ＥＶＳＥ３２０においてＣＣＩＤリレー３２２がオンされる（ステップＳ３５０）。パイロット信号ＣＰＬＴの発振が検知されないときは（ステップＳ３３０においてＮＯ）、ステップＳ４３０へ処理が移行され、利用者に対して警報が出力される。   When connector 172 is connected to connector 230 and connector 310 of power cable 300 is connected to inlet 174, and the potential of pilot signal CPLT input from connector 230 decreases from V1 to V2, pilot signal CPLT oscillates. When oscillation of pilot signal CPLT is detected (YES in step S330), I / F unit 268 notifies vehicle 100 to that effect (step S340). Further, relay 346 (FIG. 9) is turned on in I / F unit 268. Thereby, the potential of pilot signal CPLT is lowered to V3, and CCID relay 322 is turned on in EVSE 320 (step S350). When oscillation of pilot signal CPLT is not detected (NO in step S330), the process proceeds to step S430, and an alarm is output to the user.

ステップＳ３５０においてＣＣＩＤリレー３２２がオンされると、Ｉ／Ｆ部２６８は、コネクタ２３０から入力される電圧が正常であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。入力電圧が異常であると判定されると（ステップＳ３６０においてＮＯ）、ステップＳ４３０へ処理が移行される。   When the CCID relay 322 is turned on in step S350, the I / F unit 268 determines whether or not the voltage input from the connector 230 is normal (step S360). If it is determined that the input voltage is abnormal (NO in step S360), the process proceeds to step S430.

ステップＳ３６０において入力電圧は正常であると判定されると（ステップＳ３６０においてＹＥＳ）、Ｉ／Ｆ部２６８は、低圧リレー（リレー２７６）をオンにする（ステップＳ３７０）。これにより、車両１００の補機電池１７０から制御部２７０へ動作電力が供給され、制御部２７０が起動する。   If it is determined in step S360 that the input voltage is normal (YES in step S360), I / F unit 268 turns on the low-voltage relay (relay 276) (step S370). Thus, operating power is supplied from auxiliary battery 170 of vehicle 100 to control unit 270, and control unit 270 is activated.

次いで、制御部２７０は、車両１００から送信される電力指令に基づいてコンバータ２５４，２５６を駆動する（ステップＳ３８０）。これにより、コネクタ２３０から入力される外部電源４００からの電力が所定の送電周波数を有する交流電力に変換されて送電部２２０に供給され、送電部２２０から車両１００の受電部１１０へ電力が伝送される。   Next, control unit 270 drives converters 254 and 256 based on the power command transmitted from vehicle 100 (step S380). Thereby, the electric power from the external power source 400 input from the connector 230 is converted into AC power having a predetermined transmission frequency and supplied to the power transmission unit 220, and the power is transmitted from the power transmission unit 220 to the power reception unit 110 of the vehicle 100. The

次いで、Ｉ／Ｆ部２６８は、車両１００から停止指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ３９０）。車両１００から停止指令を受信していないときは（ステップＳ３９０においてＮＯ）、ステップＳ３８０へ処理が戻され、制御部２７０によるコンバータ２５４，２５６の駆動が継続される。   Next, I / F unit 268 determines whether or not a stop command has been received from vehicle 100 (step S390). When a stop command has not been received from vehicle 100 (NO in step S390), the process returns to step S380, and driving of converters 254, 256 by control unit 270 is continued.

ステップＳ３９０において車両１００から停止指令を受信したと判定されると（ステップＳ３９０においてＹＥＳ）、制御部２７０は、コンバータ２５４，２５６を停止する（ステップＳ４００）。次いで、Ｉ／Ｆ部２６８により低圧リレー（リレー２７６）がオフにされ（ステップＳ４１０）、その後、Ｉ／Ｆ部２６８において所定の停止処理が実行される（ステップＳ４２０）。   If it is determined in step S390 that a stop command has been received from vehicle 100 (YES in step S390), control unit 270 stops converters 254 and 256 (step S400). Next, the low voltage relay (relay 276) is turned off by the I / F unit 268 (step S410), and then a predetermined stop process is executed in the I / F unit 268 (step S420).

以上のように、この実施の形態においては、車両１００に対して着脱可能に構成された変換ユニット２００によって外部電源４００と車両１００の受電部１１０との間の電力インターフェースを変換可能であるので、変換部１２０の電気的な構成を変更する必要はなく、また、接触充電と非接触充電とを切替えるためのリレーも不要である。したがって、この実施の形態によれば、切替リレーを設けることなく、かつ、簡易な構成で、接触充電と非接触充電との双方に対応することができる。   As described above, in this embodiment, the power interface between the external power source 400 and the power receiving unit 110 of the vehicle 100 can be converted by the conversion unit 200 configured to be detachable from the vehicle 100. It is not necessary to change the electrical configuration of the conversion unit 120, and a relay for switching between contact charging and non-contact charging is also unnecessary. Therefore, according to this embodiment, it is possible to deal with both contact charging and non-contact charging with a simple configuration without providing a switching relay.

また、この実施の形態によれば、変換ユニット２００は、車両１００に対して着脱可能に構成されるので、非接触充電が普及したときには変換ユニット２００を取り外すことで車両１００の軽量化を図ることができる。   Further, according to this embodiment, the conversion unit 200 is configured to be detachable from the vehicle 100, so that when the non-contact charging becomes widespread, the conversion unit 200 is removed to reduce the weight of the vehicle 100. Can do.

一方、この実施の形態によれば、変換ユニット２００を受電部１１０に装着した状態で待機位置１３（図５）に格納可能であるので、外部充電方式が主に接触充電方式である場合には、走行時に変換ユニット２００を取り外す必要はなく、ユーザの利便性が高い。   On the other hand, according to this embodiment, the conversion unit 200 can be stored in the standby position 13 (FIG. 5) in a state where the conversion unit 200 is mounted on the power receiving unit 110, and therefore when the external charging method is mainly the contact charging method. In addition, it is not necessary to remove the conversion unit 200 during traveling, which is highly convenient for the user.

また、この実施の形態によれば、車両１００と通信するためのコネクタ２７４が変換ユニット２００に設けられているので、車両１００のコネクタ１６０を変換ユニット２００のコネクタ２７４に接続するだけで車両１００と変換ユニット２００との通信が可能になる。さらに、変換ユニット２００は、コネクタ２７４を介して車両１００から動作電力を受けるので、変換ユニット２００に蓄電装置を設ける必要はない。   Further, according to this embodiment, since the connector 274 for communicating with the vehicle 100 is provided in the conversion unit 200, the connector 100 of the vehicle 100 can be connected to the connector 274 of the conversion unit 200 only by connecting to the vehicle 100. Communication with the conversion unit 200 becomes possible. Furthermore, since conversion unit 200 receives operating power from vehicle 100 via connector 274, conversion unit 200 does not need to be provided with a power storage device.

なお、上記の実施の形態においては、車両に対して着脱可能な変換ユニット２００によって、非接触充電向けに構成された車両１００を、電力ケーブル３００を用いた接触充電に対応可能とした。一方、蓄電装置に電気的に接続されるインレットを備える接触充電向けの車両に対して、非接触充電に対応可能とする変換ユニットを構成してもよい。   In the above-described embodiment, the vehicle 100 configured for non-contact charging can be adapted to contact charging using the power cable 300 by the conversion unit 200 that can be attached to and detached from the vehicle. On the other hand, you may comprise the conversion unit which can respond to non-contact charge with respect to the vehicle for contact charge provided with the inlet electrically connected to an electrical storage apparatus.

この場合、変換ユニットは、非接触で電力を受電するための受電部と、車両のインレットに嵌合可能に構成され、受電部により受電される電力をインレットへ出力するためのコネクタとを含む。そして、変換ユニットは、車両に対して着脱可能に構成され、変換ユニットを車両に装着することによって、接触充電向けに構成された車両を非接触充電にも対応可能にすることができる。   In this case, the conversion unit includes a power receiving unit for receiving electric power in a non-contact manner and a connector configured to be fitted to an inlet of the vehicle and outputting electric power received by the power receiving unit to the inlet. The conversion unit is configured to be detachable from the vehicle, and by mounting the conversion unit on the vehicle, the vehicle configured for contact charging can be made compatible with non-contact charging.

また、上記の実施の形態においては、変換ユニット２００のコネクタ２７４に車両１００のコネクタ１６０が接続されると変換ユニット２００が起動されるものとしたが、変換ユニット２００を起動するための電源スイッチを別途設けてもよい。   In the above embodiment, the conversion unit 200 is activated when the connector 160 of the vehicle 100 is connected to the connector 274 of the conversion unit 200. However, a power switch for activating the conversion unit 200 is provided. It may be provided separately.

また、上記の実施の形態において、車両１００のコネクタ１７２およびインレット１７４は、変換ユニット２００への電力ケーブル３００の装着を容易にするために設けられるものであり、変換ユニット２００のコネクタ２３０を、電力ケーブル３００のコネクタ３１０を嵌合可能なインレットで構成してもよい。   In the above embodiment, the connector 172 and the inlet 174 of the vehicle 100 are provided to facilitate the mounting of the power cable 300 to the conversion unit 200, and the connector 230 of the conversion unit 200 is connected to the power unit. You may comprise with the inlet which can fit the connector 310 of the cable 300. FIG.

また、上記の実施の形態においては、変換ユニット２００を用いて、外部電源４００により車両１００の蓄電装置１３０を充電するものとしたが、蓄電装置１３０に蓄えられた電力を受電部１１０から変換ユニット２００の送電部２２０へ出力し、インレット１７４から外部負荷へ電力を供給するようにしてもよい。この場合、変換部１２０は、蓄電装置１３０から供給される直流電力を所定の送電周波数を有する交流電力に変換して受電部１１０へ供給可能に構成される。また、変換ユニット２００のコンバータ２５６は、送電部２２０によって受電された交流電力を直流に変換可能に構成され、コンバータ２５４は、コンバータ２５６から出力される直流電力を外部負荷用の電力（たとえば商用交流電力）に変換可能に構成される。   In the above embodiment, power storage device 130 of vehicle 100 is charged by external power source 400 using conversion unit 200. However, power stored in power storage device 130 is converted from power receiving unit 110 to conversion unit. The power may be output to the power transmission unit 220 of 200 and supplied from the inlet 174 to the external load. In this case, conversion unit 120 is configured to convert DC power supplied from power storage device 130 into AC power having a predetermined power transmission frequency and supply the AC power to power reception unit 110. In addition, converter 256 of conversion unit 200 is configured to be able to convert AC power received by power transmission unit 220 into DC, and converter 254 converts DC power output from converter 256 into power for external loads (for example, commercial AC). Power).

なお、上記において、受電部１１０は、「充電装置」の発明における「第１の受電部」の一実施例に対応し、コネクタ２３０（またはインレット１７４）は、「充電装置」の発明における「第２の受電部」の一実施例に対応する。また、受電部１１０は、「電力出力装置」の発明における「第１の送電部」の一実施例に対応し、送電部２２０は、「電力出力装置」の発明における「受電部」の一実施例に対応する。さらに、コネクタ２３０（またはインレット１７４）は、「電力出力装置」の発明における「第２の送電部」の一実施例に対応し、コネクタ２７４は、これらの発明における「信号端子」および「電源端子」の一実施例に対応する。   In the above description, the power receiving unit 110 corresponds to an example of the “first power receiving unit” in the invention of the “charging device”, and the connector 230 (or the inlet 174) is the “first device in the invention of the charging device”. This corresponds to an example of “No. 2 power receiving unit”. The power receiving unit 110 corresponds to an example of the “first power transmitting unit” in the invention of “power output device”, and the power transmitting unit 220 is an example of the “power receiving unit” in the invention of “power output device”. Corresponds to the example. Further, connector 230 (or inlet 174) corresponds to an example of “second power transmission unit” in the invention of “power output device”, and connector 274 includes “signal terminal” and “power supply terminal” in these inventions. Corresponds to an embodiment of "."

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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１２ 底面、１３ 待機位置、２２ 車輪、３２，３４ 支持部材、３６ モータ、４０ 荷室、１００ 車両、１１０ 受電部、１１１，１１３，２２１，２２３ コイル、１１２，１１４，２２２，２２４ キャパシタ、１１５，２２５ フェライトコア、１１６ 筐体、１１７，２０２ ガイド、１１８ 電気負荷、１２０，２４０ 変換部、１３０ 蓄電装置、１４０ 通信部、１５０ 車両ＥＣＵ、１５２ ＨＶ−ＥＣＵ、１５４ 非接触ＥＣＵ、１６０，１７２，２３０，２７４ コネクタ、１７０ 補機電池、１７４ インレット、２００ 変換ユニット、２２０，４１０ 送電部、２５２ 電力線、２５４，２５６ コンバータ、２７６，３４６ リレー、２６８ Ｉ／Ｆ部、２７０ 制御部、２７２ 変換ユニットＥＣＵ、３００ 電力ケーブル、３１０ コネクタ、３２０ ＥＶＳＥ、３２２ ＣＣＩＤリレー、３２４ ＣＰＬＴ制御回路、３３２ 発振器、３３４，３４２，３４４ 抵抗素子、３３６ 電圧センサ、３４８ ＣＰＵ、４００ 外部電源、４２０ 地面、Ｏ１，Ｏ２ 巻回軸線。   12 bottom surface, 13 standby position, 22 wheels, 32, 34 support member, 36 motor, 40 luggage compartment, 100 vehicle, 110 power receiving unit, 111, 113, 221, 223 coil, 112, 114, 222, 224 capacitor, 115, 225 Ferrite core, 116 housing, 117, 202 guide, 118 electrical load, 120, 240 conversion unit, 130 power storage device, 140 communication unit, 150 vehicle ECU, 152 HV-ECU, 154 non-contact ECU, 160, 172, 230 , 274 connector, 170 auxiliary battery, 174 inlet, 200 conversion unit, 220, 410 power transmission unit, 252 power line, 254, 256 converter, 276, 346 relay, 268 I / F unit, 270 control unit, 272 conversion unit ECU, 300 Power cable , 310 connector, 320 EVSE, 322 CCID relay, 324 CPLT control circuit, 332 oscillator, 334, 342, 344 resistance element, 336 voltage sensor, 348 CPU, 400 external power supply, 420 ground, O1, O2 winding axis.

Claims (11)

車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源によって充電するための充電装置であって、
前記電源から供給される電力を受電するための第１の受電部と、
前記第１の受電部と前記蓄電装置との間に設けられる電力変換器と、
車両に対して着脱可能に構成され、前記電源と前記第１の受電部との間の電力インターフェースを変換する変換ユニットとを備え、
前記変換ユニットは、
前記第１の受電部と異なる電力インターフェースを有し、前記電源から供給される電力を受電する第２の受電部と、
前記第２の受電部によって受電される電力を前記第１の受電部へ供給する送電部とを含み、
前記第１の受電部は、非接触で電力を受電するための第１のコイルを含み、
前記第２の受電部は、前記電源から供給される電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含み、
前記送電部は、前記第１のコイルへ非接触で電力を供給するための第２のコイルを含む、充電装置。 A charging device for charging a power storage device mounted on a vehicle by a power source outside the vehicle,
A first power receiving unit for receiving power supplied from the power source;
A power converter provided between the first power receiving unit and the power storage device;
A conversion unit configured to be detachable from the vehicle and converting a power interface between the power source and the first power receiving unit;
The conversion unit is
A second power receiving unit having a power interface different from that of the first power receiving unit and receiving power supplied from the power source;
A power transmission unit that supplies power received by the second power reception unit to the first power reception unit,
The first power receiving unit includes a first coil for receiving power in a non-contact manner,
The second power receiving unit includes a connection unit capable of connecting a power cable that transmits power supplied from the power source,
The power transmitting unit includes a second coil for supplying power in a non-contact to the first coil, charging device. 前記第１の受電部は、車体に対して所定の待機位置と所定の受電位置との間を移動可能に構成され、
前記変換ユニットは、前記第１の受電部に着脱可能に構成される、請求項１に記載の充電装置。 The first power reception unit is configured to be movable between a predetermined standby position and a predetermined power reception position with respect to the vehicle body,
The charging device according to claim 1, wherein the conversion unit is configured to be detachable from the first power receiving unit. 前記第１の受電部は、前記変換ユニットが前記第１の受電部に装着された状態で前記待機位置に収容可能に構成される、請求項２に記載の充電装置。 The charging device according to claim 2 , wherein the first power receiving unit is configured to be accommodated in the standby position in a state where the conversion unit is mounted on the first power receiving unit. 前記変換ユニットは、車両と通信するための信号線を接続可能な信号端子をさらに含む、請求項１に記載の充電装置。   The charging device according to claim 1, wherein the conversion unit further includes a signal terminal to which a signal line for communicating with the vehicle can be connected. 前記変換ユニットは、車両から動作電力を受けるための電源端子をさらに含む、請求項１に記載の充電装置。   The charging device according to claim 1, wherein the conversion unit further includes a power supply terminal for receiving operating power from the vehicle. 前記第１のコイルの固有周波数と前記第２のコイルの固有周波数との差は、前記第１のコイルの固有周波数または前記第２のコイルの固有周波数の±１０％以下である、請求項１に記載の充電装置。 The difference between the natural frequency of said the natural frequency of the first coil the second coil is less ± 10% of the natural frequency of the first natural frequency or the second coil of the coils, according to claim 1 The charging device described in 1. 前記第１のコイルと前記第２のコイルとの結合係数は０．３以下である、請求項１に記載の充電装置。 The charging device according to claim 1 , wherein a coupling coefficient between the first coil and the second coil is 0.3 or less. 前記第１のコイルは、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に形成される磁界と、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に形成される電界との少なくとも一方を通じて、前記第２のコイルへ送電し、
前記磁界および前記電界は、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する、請求項１に記載の充電装置。 The first coil includes at least a magnetic field formed between the first coil and the second coil, and an electric field formed between the first coil and the second coil. Power is transmitted to the second coil through one side,
The charging device according to claim 1 , wherein the magnetic field and the electric field are formed between the first coil and the second coil and vibrate at a specific frequency. 車両に搭載された蓄電装置から車両外部の電気負荷へ電力を出力するための電力出力装置であって、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を前記電気負荷へ出力するための第１の送電部と、
前記蓄電装置と前記第１の送電部との間に設けられる電力変換器と、
車両に対して着脱可能に構成され、前記第１の送電部と前記電気負荷との間の電力インターフェースを変換する変換ユニットとを備え、
前記変換ユニットは、
前記第１の送電部から出力される電力を受電する受電部と、
前記第１の送電部と異なる電力インターフェースを有し、前記受電部によって受電される電力を前記電気負荷へ出力する第２の送電部とを含み、
前記第１の送電部は、非接触で電力を伝送するための第１のコイルを含み、
前記受電部は、前記第１のコイルから非接触で受電するための第２のコイルを含み、
前記第２の送電部は、前記電気負荷へ電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む、電力出力装置。 A power output device for outputting electric power from a power storage device mounted on a vehicle to an electric load outside the vehicle,
A first power transmission unit for outputting the electric power stored in the power storage device to the electric load;
A power converter provided between the power storage device and the first power transmission unit;
A conversion unit configured to be attachable to and detachable from a vehicle and converting a power interface between the first power transmission unit and the electric load;
The conversion unit is
A power receiving unit that receives power output from the first power transmitting unit;
A second power transmission unit that has a power interface different from that of the first power transmission unit, and that outputs power received by the power reception unit to the electrical load;
The first power transmission unit includes a first coil for transmitting power in a contactless manner,
The power receiving unit includes a second coil for receiving power from the first coil in a non-contact manner,
Said second transmission section, a power cable for transferring power to the electrical load comprises a connection portion connectable, power output device. 車両に対して着脱可能に構成され、車両外部の電源から車両へ電力を供給する際の電力インターフェースを変換する変換ユニットであって、前記車両は、前記電源から供給される電力を受電するための車載受電部を含み、
前記車載受電部と異なる電力インターフェースを有し、前記電源から供給される電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電される電力を前記車載受電部へ供給する送電部とを備え、
前記車載受電部は、非接触で電力を受電するための第１のコイルを含み、
前記受電部は、前記電源から供給される電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含み、
前記送電部は、前記第１のコイルへ非接触で電力を供給するための第２のコイルを含む、変換ユニット。 A conversion unit configured to be detachable from a vehicle and converting a power interface when power is supplied from a power source outside the vehicle to the vehicle, the vehicle receiving power supplied from the power source Including in-vehicle power receiving unit,
A power receiving unit that has a power interface different from the in-vehicle power receiving unit, and receives power supplied from the power source;
A power transmission unit that supplies power received by the power reception unit to the in-vehicle power reception unit,
The in-vehicle power receiving unit includes a first coil for receiving power in a non-contact manner,
The power receiving unit includes a connection unit capable of connecting a power cable that transmits power supplied from the power source,
The power transmitting unit includes a second coil for supplying power in a non-contact to the first coil, conversion unit. 車両に対して着脱可能に構成され、車両に搭載された蓄電装置から車両外部の電気負荷へ電力を出力する際の電力インターフェースを変換する変換ユニットであって、前記車両は、前記蓄電装置に蓄えられた電力を前記電気負荷へ出力するための車載送電部を含み、
前記車載送電部から出力される電力を受電する受電部と、
前記車載送電部と異なる電力インターフェースを有し、前記受電部によって受電される電力を前記電気負荷へ出力する送電部とを備え、
前記車載送電部は、非接触で電力を伝送するための第１のコイルを含み、
前記受電部は、前記第１のコイルから非接触で受電するための第２のコイルを含み、
前記送電部は、前記電気負荷へ電力を伝送する電力ケーブルを接続可能な接続部を含む、変換ユニット。 A conversion unit configured to be detachable from a vehicle and converting a power interface when power is output from a power storage device mounted on the vehicle to an electric load outside the vehicle, the vehicle being stored in the power storage device An in-vehicle power transmission unit for outputting the generated power to the electric load,
A power receiving unit that receives power output from the in-vehicle power transmitting unit;
A power interface different from the in-vehicle power transmission unit, and a power transmission unit that outputs power received by the power reception unit to the electric load,
The in-vehicle power transmission unit includes a first coil for transmitting power in a contactless manner,
The power receiving unit includes a second coil for receiving power from the first coil in a non-contact manner,
The power transmission unit, the power cable for transferring power to the electrical load comprises a connection portion connectable, conversion unit.
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