JP6357562B2 - Non-contact charger - Google Patents

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Description

この発明は、給電コイルから給電された電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池を充電する車両用の非接触充電装置に関する。 The present invention relates to a non-contact charging device for a vehicle for charging a storage battery by receiving electric power fed from a feeding coil in a non-contact manner by a receiving coil.

特許文献1には、非接触充電を実行する際に、給電コイルと受電コイルの相対的な位置関係により漏れ磁束を検出し(特許文献1の[0123])、ユーザに対し、漏れ磁束の大きい方に前記受電コイルが固定された電子機器、例えば調理器(同、[0004])の位置をずらすよう位置ずれ表示部を通じて通知し(同、[0131])、結果として、電力伝送効率の高い位置で前記電子機器に対する充電が行えるようにした(同、[0125])充電システムが開示されている。   In Patent Document 1, when performing non-contact charging, the leakage magnetic flux is detected based on the relative positional relationship between the power feeding coil and the power receiving coil ([0123] of Patent Document 1). The electronic device to which the power receiving coil is fixed, for example, a cooker (same as [0004]) is notified through a misalignment display unit so as to shift the position (same as [0131]). As a result, the power transmission efficiency is high. A charging system is disclosed in which the electronic device can be charged at a position (same as [0125]).

このように、非接触充電において、給電コイルを備える給電部と、受電コイルを備える受電部との位置がずれると漏れ磁束が発生することが知られており、位置ずれ量が大きいほど、且つ、前記給電部の給電電力が大きいほど、漏れ磁束が増大する。   As described above, in non-contact charging, it is known that a leakage magnetic flux is generated when the position of the power feeding unit including the power feeding coil and the power receiving unit including the power receiving coil shifts. As the power supplied from the power supply unit increases, the leakage magnetic flux increases.

特開2009−89465号公報JP 2009-89465 A

漏れ磁束等に関して、ICNIRP(国際非電離放射線防護委員会)ガイドラインに、人体に影響を与えない電磁界強度(漏れ磁界強度、及び漏れ電界強度)が規定されている。   Regarding leakage flux, etc., the electromagnetic field strength (leakage magnetic field strength and leakage electric field strength) that does not affect the human body is defined in the ICNIRP (International Non-Ionizing Radiation Protection Commission) guidelines.

この発明は、上述した課題・知見を考慮してなされたものであり、非接触伝送に係わる給電コイルと受電コイルとの間に相対位置ずれがある場合においても、外部に影響を与えないように充電を継続することを可能とする車両用の非接触充電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems and knowledge, and in the case where there is a relative positional deviation between the power feeding coil and the power receiving coil related to non-contact transmission, the external is not affected. It aims at providing the non-contact charging device for vehicles which makes it possible to continue charge.

この発明に係る車両用の非接触充電装置は、給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する車両用の非接触充電装置において、前記給電コイルと前記受電コイルの各中心に対する相対位置を検知する相対位置検知部と、検知された相対位置に基づいて、給電コイルからの漏洩電磁界強度が所定値内となるように給電コイルからの給電電力を可変し、設定する給電電力可変部と、を備え、給電電力可変部は、充電開始前に相対位置検知部により検知された相対位置に対して、充電開始後に相対位置検知部により検知された相対位置のずれ量が大きくなった場合に、給電を中断することを特徴とする。 The non-contact charging device for a vehicle according to the present invention is the non-contact charging device for a vehicle that receives the power from the power feeding coil in a non-contact manner by the power receiving coil and charges the storage battery with the power, and the power feeding coil and the power receiving coil Based on the detected relative position and the relative position detection unit for detecting the relative position with respect to each center, the feeding power from the feeding coil is varied so that the leakage electromagnetic field intensity from the feeding coil is within a predetermined value , and a feeding power changing unit to set the feeding power changing unit, to the relative position detected by the relative position detecting unit before the start of charging, the relative position detected by the relative position detection unit after the start of charging If the shift amount is increased, characterized by interrupting the power supply.

この発明によれば、給電コイルと受電コイルとの間の相対位置を検知し、充電開始前に検知された相対位置に対して、充電開始後に検知された相対位置のずれ量が大きくなった場合給電を中断するようにしたので、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量を上回ることを回避しながら、充電を継続することができる。 According to the present invention, when the relative position between the power feeding coil and the power receiving coil is detected, and the relative position detected before the start of charging is larger than the relative position detected after the start of charging. Since power supply is interrupted, charging can be continued while avoiding that the leakage electromagnetic field intensity exceeds an amount that does not affect the outside.

また、この発明に係る車両用の非接触充電装置は、給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する車両用の非接触充電装置において、前記給電コイルと前記受電コイルの各中心に対する相対位置を検知する相対位置検知部と、検知された相対位置に基づいて、給電コイルからの漏洩電磁界強度が所定値内となるように給電コイルからの給電電力を可変し、設定する給電電力可変部と、を備え、給電電力可変部は、前回検知と今回検知で相対位置の位置ずれ量が大きくなった場合に、給電を中断することを特徴とする。 Further, the non-contact charging device for a vehicle according to the present invention is the non-contact charging device for a vehicle that receives the electric power from the feeding coil in a non-contact manner by the receiving coil and charges the electric power to the storage battery. Based on the detected relative position and the relative position detector that detects the relative position with respect to each center of the power receiving coil, the power feeding power from the power feeding coil can be varied so that the leakage electromagnetic field strength from the power feeding coil is within a predetermined value. and, and a power supply power changing unit to set the feeding power changing unit, when the positional deviation of the relative position in the previous detection and the current detection is increased, characterized by interrupting the power supply.

この発明によれば、給電コイルと受電コイルとの間の相対位置を検知し、前回検知と今回検知で相対位置のずれ量が大きくなった場合に、給電を中断するようにしたので、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量を上回ることを回避しながら、充電を継続することができる。According to the present invention, since the relative position between the power feeding coil and the power receiving coil is detected and the relative position shift amount between the previous detection and the current detection increases, the power feeding is interrupted. Charging can be continued while avoiding that the field strength exceeds an amount that does not affect the outside.

この場合、給電電力可変部は、給電の中断後に、相対位置検知部により検知された相対位置の結果に基づき電力供給を再開するようにしてもよい。In this case, the power supply variable unit may resume power supply based on the result of the relative position detected by the relative position detection unit after interruption of power supply.

このような構成によれば、相対位置検知部により検知された相対位置の結果に基づき電力供給を再開するようにしたので、一層確実に、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量で、充電を再開することができる。According to such a configuration, since the power supply is restarted based on the result of the relative position detected by the relative position detection unit, the amount of the leakage electromagnetic field intensity that does not affect the outside more reliably, Charging can be resumed.

この発明によれば、給電コイルと受電コイルとの間の相対位置を検知し、充電開始前と充電開始後で相対位置のずれ量が大きくなった場合給電を中断し、又は前回検知よりも今回検知での相対位置のずれ量が大きくなったときに給電を中断するようにしたので、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量を上回ることを回避しながら、充電を継続することができるという効果が達成される。 According to the present invention, the relative position between the power feeding coil and the power receiving coil is detected, and power feeding is interrupted when the relative position shift amount becomes large before the start of charging and after the start of charging. Since the power supply is interrupted when the relative position shift amount at the detection becomes large this time, it is possible to continue charging while avoiding that the leakage electromagnetic field strength exceeds the amount that does not affect the outside. The effect of being able to be achieved is achieved.

そのため、充電中に車両を柵等で囲って、漏洩電磁界中に、人が近づくことを物理的に制限するような対策を施す必要がない。   Therefore, there is no need to take measures to physically limit the approach of a person in a leakage electromagnetic field by surrounding the vehicle with a fence or the like during charging.

この実施形態に係る非接触充電装置を搭載する電動車両と外部給電装置とからなる非接触充電システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the non-contact charging system which consists of an electric vehicle carrying the non-contact charging device which concerns on this embodiment, and an external electric power feeder. 非接触充電システムの簡易等価回路図である。It is a simple equivalent circuit diagram of a non-contact charging system. 給電電力可変部が記憶している給電電力可変特性の説明図である。It is explanatory drawing of the feed power variable characteristic which the feed power variable part has memorize | stored. 非接触充電システムの正面視説明図である。It is front view explanatory drawing of a non-contact charging system. 非接触充電システムの平面視説明図である。It is plane view explanatory drawing of a non-contact charging system. 図6Aは、給電電力に対する漏洩磁界強度の変化特性図、図6Bは、位置ずれ量に対する漏洩磁界強度の変化特性図である。6A is a change characteristic diagram of the leakage magnetic field strength with respect to the feeding power, and FIG. 6B is a change characteristic diagram of the leakage magnetic field strength with respect to the positional deviation amount. 図7A及び図7Bは、それぞれ給電コイルの中心と受電コイルの中心との間の3次元距離の平面視説明図及び側面視説明図である。7A and 7B are a plan view explanatory view and a side view explanatory view of a three-dimensional distance between the center of the power feeding coil and the center of the power receiving coil, respectively. 図8Aは、相対的に上下方向の距離が小さい場合の許容電力特性説明図、図8Bは、相対的に上下方向の距離が大きい場合の許容電力特性説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram of allowable power characteristics when the distance in the vertical direction is relatively small, and FIG. 8B is an explanatory diagram of allowable power characteristics when the distance in the vertical direction is relatively large. この実施形態に係る非接触充電装置の第1実施例の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which it uses for operation | movement description of 1st Example of the non-contact charging device which concerns on this embodiment. 既知の給電コイルから規定の弱電力を発生した場合の受電電力と相対距離との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between received power and relative distance at the time of generating a regular weak power from a known feeding coil. 充電開始前後において位置ずれが発生した場合に、漏洩電磁界強度の許容量の範囲内で充電を継続する場合の許容電力の変更説明図である。It is a change explanatory drawing of the allowable electric power in the case of continuing charging within the range of the allowable amount of the leakage electromagnetic field strength when a positional deviation occurs before and after the start of charging. この実施形態に係る非接触充電装置の第2実施例の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which operation | movement description of 2nd Example of the non-contact charging device which concerns on this embodiment is provided. この実施形態に係る非接触充電装置の第3実施例の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which it uses for operation | movement description of 3rd Example of the non-contact charging device which concerns on this embodiment. この実施形態に係る非接触充電装置の第4実施例の動作説明に供されるフローチャートである。It is a flowchart with which operation | movement description of the 4th Example of the non-contact charging device which concerns on this embodiment is provided.

以下、この発明に係る非接触充電装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a non-contact charging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、この実施形態に係る非接触充電装置10を備える電動車両11と、この電動車両11に搭載されたリチウムイオン電池等の蓄電池12に非接触で充電する外部給電装置14と、を備える非接触充電システム20の概略構成図を示している。図1中、2点鎖線の上側の構成要素が2次側(車両側)である電動車両11を示し、下側の構成要素が1次側(給電側)である外部給電装置14を示している。   FIG. 1 includes an electric vehicle 11 including a non-contact charging device 10 according to this embodiment, and an external power supply device 14 that charges a storage battery 12 such as a lithium ion battery mounted on the electric vehicle 11 in a non-contact manner. The schematic block diagram of the non-contact charging system 20 is shown. In FIG. 1, the electric power vehicle 11 whose upper side component of the two-dot chain line is the secondary side (vehicle side) is shown, and the external power feeding device 14 whose lower side component is the primary side (power feeding side). Yes.

図2は、図1に示した非接触充電システム20の簡易等価回路図である。なお、この実施形態では、非接触電力伝送方式として、磁気共鳴方式を例として説明するが、この発明は、磁気共鳴方式の他、電磁誘導を用いた非接触充電にも適用することができる。   FIG. 2 is a simplified equivalent circuit diagram of the non-contact charging system 20 shown in FIG. In this embodiment, the magnetic resonance method is described as an example of the non-contact power transmission method, but the present invention can be applied to non-contact charging using electromagnetic induction in addition to the magnetic resonance method.

図1及び図2において、1次側(給電側)である外部給電装置14は、基本的に、給電回路16と、外部制御装置26とから構成される。   In FIG. 1 and FIG. 2, the external power supply device 14 that is the primary side (power supply side) basically includes a power supply circuit 16 and an external control device 26.

給電回路16は、AC200[V](1次電圧V1=200[V])の交流電源装置22と、コンバータ・インバータブロック28と、共振用の1次コンデンサC1及び給電コイル(1次コイル)L1からなる1次側(給電側)の給電アンテナ(送電アンテナ)30と、から構成される。給電コイルL1は、例えば、地面と面一近傍、或いは地面からの高さが所定高さ以下となるように埋設乃至配置されている。   The power feeding circuit 16 includes an AC power supply device AC 200 [V] (primary voltage V1 = 200 [V]), a converter / inverter block 28, a resonance primary capacitor C1, and a power feeding coil (primary coil) L1. And a primary side (feeding side) feeding antenna (power transmission antenna) 30. The feeding coil L1 is embedded or arranged so that, for example, the surface is flush with the ground or the height from the ground is equal to or less than a predetermined height.

なお、地面と面一近傍に埋設される場合、給電コイルL1の埋設位置には、給電コイルL1の外輪郭に対応した給電位置標識(充電位置標識)が描かれている。例えば、給電コイルL1が扁平な丸型コイルであれば、円形の給電位置標識、給電コイルL1が扁平な四角柱型のソレノイドコイルであれば、長方形の給電位置標識が描かれている。   In the case where the power supply coil L1 is embedded near the ground, a power supply position indicator (charging position indicator) corresponding to the outer contour of the power supply coil L1 is drawn at the embedded position of the power supply coil L1. For example, if the feeding coil L1 is a flat round coil, a circular feeding position indicator is drawn. If the feeding coil L1 is a flat quadrangular prism type solenoid coil, a rectangular feeding position sign is drawn.

外部制御装置26は、交流電源装置22の交流電力を給電電力P1{P1=V1×I1、V1:交流電圧である1次電圧(給電電圧)、I1:交流電流である1次電流(給電電流)}として検出するとともに、コンバータ・インバータブロック28を駆動制御(オン、オフ、及びデューティ可変制御)する。外部制御装置26には、通信装置32が接続されている。   The external control device 26 uses the AC power of the AC power supply device 22 as the feed power P1 {P1 = V1 × I1, V1: primary voltage (feed voltage) that is an AC voltage, I1: primary current (feed current) that is an AC current. )} And the drive control of the converter / inverter block 28 (on / off and variable duty control). A communication device 32 is connected to the external control device 26.

一方、電動車両11は、基本的には、蓄電池12の他、2次側(受電側、負荷側)である受電回路40、蓄電池12への給電回路16からの充電を制御する制御装置42、及び車両推進部54から構成される。なお、制御装置42は、蓄電池制御装置、いわゆる蓄電池ECU(Electronic Control Unit)と、非接触充電システム20の全体を制御する充電制御装置ECUとに分けて構成してもよい。   On the other hand, the electric vehicle 11 basically includes, in addition to the storage battery 12, a power reception circuit 40 on the secondary side (power reception side, load side), a control device 42 that controls charging from the power supply circuit 16 to the storage battery 12, And a vehicle propulsion unit 54. The control device 42 may be divided into a storage battery control device, a so-called storage battery ECU (Electronic Control Unit), and a charge control device ECU that controls the entire contactless charging system 20.

受電回路40は、共振用の2次コンデンサC2及び受電コイル(2次コイル)L2からなる受電アンテナ(受電側アンテナ、受信アンテナ)50(図2参照)と、受電コイルL2で受電した交流電力である受電電力(負荷電力)P2を整流する整流器52(図1参照)とから構成される。負荷Rに供給される受電電力P2は、受電回路40の出力電圧である受電電圧(2次電圧)V2と受電回路40の出力電流であり2次電流である充電電流I2との積で表され(P2=V2×I2)、制御装置42により検出される。受電コイルL2は、例えば、電動車両11のトランク下の底部に配置されている。   The power receiving circuit 40 is composed of a power receiving antenna (power receiving side antenna, receiving antenna) 50 (see FIG. 2) including a resonance secondary capacitor C2 and a power receiving coil (secondary coil) L2, and AC power received by the power receiving coil L2. It comprises a rectifier 52 (see FIG. 1) that rectifies certain received power (load power) P2. The received power P2 supplied to the load R is represented by the product of the received voltage (secondary voltage) V2 that is the output voltage of the power receiving circuit 40 and the charging current I2 that is the output current of the power receiving circuit 40 and is the secondary current. (P2 = V2 × I2), which is detected by the control device 42. The power receiving coil L <b> 2 is disposed, for example, at the bottom below the trunk of the electric vehicle 11.

蓄電池12には、図示しない車両推進制御装置によって制御される車両推進部54が接続される。車両推進部54は、蓄電池12の電圧(蓄電池電圧)Vbを交流に変換するインバータ56と、インバータ56によって駆動される車両推進用のモータ・ジェネレータ58と、モータ・ジェネレータ58の回転力を駆動輪60に伝達するトランスミッション62とから構成される。なお、この発明は、電動車両11の停車時・駐車時における外部の給電回路16からの非接触電力伝送を対象としているので、車両推進部54の詳細な構成・作用の説明については省略する。   A vehicle propulsion unit 54 controlled by a vehicle propulsion control device (not shown) is connected to the storage battery 12. The vehicle propulsion unit 54 converts the voltage (storage battery voltage) Vb of the storage battery 12 into alternating current, a motor generator 58 for vehicle propulsion driven by the inverter 56, and the rotational force of the motor generator 58 as driving wheels. The transmission 62 is transmitted to the transmission 60. Since the present invention is intended for non-contact power transmission from the external power supply circuit 16 when the electric vehicle 11 is stopped or parked, a detailed description of the configuration and operation of the vehicle propulsion unit 54 is omitted.

この発明に係る電動車両11は、蓄電池12のみで走行する電気自動車、いわゆるEVの他、エンジンを備えるハイブリッド自動車、レンジエクステンダ自動車、及び燃料電池を備える燃料電池自動車等で外部電力による充電が可能な車両が対象とされる。   The electric vehicle 11 according to the present invention can be charged by external power in an electric vehicle that runs only with the storage battery 12, a so-called EV, a hybrid vehicle including an engine, a range extender vehicle, a fuel cell vehicle including a fuel cell, and the like. Vehicles are targeted.

非接触充電装置10は、制御装置42を備える。制御装置42には、蓄電池12及び受電アンテナ50(受電コイルL2)の他、外部制御装置26の通信装置32と無線通信を行う通信装置68が接続される。   The non-contact charging device 10 includes a control device 42. In addition to the storage battery 12 and the power receiving antenna 50 (power receiving coil L2), the control device 42 is connected to a communication device 68 that performs wireless communication with the communication device 32 of the external control device 26.

制御装置42及び外部制御装置26は、それぞれECUにより構成される。ECUは、マイクロコンピュータを含む計算機であり、CPU(中央処理装置)、メモリであるROM(EEPROMも含む。)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、その他、A/D変換器、D/A変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、CPUがROMに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部(機能実現手段)、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。   The control device 42 and the external control device 26 are each configured by an ECU. The ECU is a computer including a microcomputer, such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (including EEPROM) as a memory, a RAM (Random Access Memory), an A / D converter, a D / A converter, etc. Input / output device, a timer as a time measuring unit, etc., and when the CPU reads and executes a program recorded in the ROM, various function realization units (function realization means), for example, a control unit, a calculation unit, It functions as a processing unit.

この実施形態において、外部給電装置14を構成する外部制御装置26は、コンバータ・インバータブロック28をデューティ制御であるPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)駆動制御するインバータ駆動部72、1次電流I1を検出する給電電流検出部73、及び1次電圧V1を検出する給電電圧検出部74等として機能する。外部制御装置26には、給電コイルL1の特性や当該外部給電装置14の仕様に応じた種別(後述する種別A、B、C等)を記憶する給電パラメータ記憶部75が備えられている。   In this embodiment, the external control device 26 constituting the external power supply device 14 includes an inverter drive unit 72 that controls the converter / inverter block 28 for PWM (Pulse Width Modulation), which is duty control, and a primary current I1. Functions as a power supply current detection unit 73 that detects the primary voltage V1, a power supply voltage detection unit 74 that detects the primary voltage V1, and the like. The external control device 26 includes a power supply parameter storage unit 75 that stores types (types A, B, C, etc., which will be described later) according to the characteristics of the power supply coil L1 and the specifications of the external power supply device 14.

一方、非接触充電装置10を構成する制御装置42は、給電コイルL1と受電コイルL2の各中心に対する相対位置(距離R及び位置ずれ量Rs:距離R及び位置ずれ量Rsの定義については後述する)を検知する相対位置検知部81、蓄電池12の電圧(蓄電池電圧)Vbを検出する蓄電池電圧検出部82、整流器52に流れ込む充電電流(受電電流、充電電流)I2を検出する充電電流検出部83、受電回路40の電圧である2次電圧を受電電圧(負荷電圧)V2として検出する受電電圧検出部84、検出した充電電流I2と受電電圧V2から受電電力P2(P2=I2×V2)を算出する受電電力算出部85、給電電力算出部86、充電効率算出部87、給電電力可変部88、及び受電回路40の仕様に応じた種別乃至受電コイルL2の巻数、形状、等の特性を記憶する受電パラメータ記憶部89等として機能する。   On the other hand, the control device 42 constituting the non-contact charging device 10 has a relative position (distance R and positional deviation amount Rs: distance R and positional deviation amount Rs will be described later) with respect to the centers of the feeding coil L1 and the receiving coil L2. ), A storage battery voltage detection unit 82 for detecting the voltage (storage battery voltage) Vb of the storage battery 12, and a charging current detection unit 83 for detecting a charging current (receiving current, charging current) I2 flowing into the rectifier 52. The received voltage detector 84 detects the secondary voltage as the received voltage (load voltage) V2, and calculates the received power P2 (P2 = I2 × V2) from the detected charging current I2 and the received voltage V2. Depending on the specifications of the received power calculating unit 85, the supplied power calculating unit 86, the charging efficiency calculating unit 87, the supplied power variable unit 88, and the power receiving circuit 40, or the receiving coil L2 Turns, shape, functions as a power receiving parameter storage unit 89 for storing the characteristics and the like.

給電電力可変部88は、図3に示す、給電電力可変特性100を記憶している。給電電力可変特性100は、外部給電装置14(給電側)の種別、例えば種別A、B、Cに対応した、位置ずれ量Rsに応じた許容給電電力Ppを設定(算出)する許容給電電力特性(許容電力特性)Pa、Pb、Pcの対応マップ(対応表)の選択により変更される。許容給電電力特性(許容電力特性)Paの具体例については後述する。   The feed power variable unit 88 stores a feed power variable characteristic 100 shown in FIG. The variable feed power characteristic 100 is a permissible feed power characteristic that sets (calculates) a permissible feed power Pp corresponding to the positional deviation amount Rs corresponding to the type of the external power supply device 14 (feed side), for example, the types A, B, and C. (Allowable power characteristics) It is changed by selecting a correspondence map (correspondence table) of Pa, Pb, and Pc. A specific example of the allowable power supply characteristic (allowable power characteristic) Pa will be described later.

なお、許容電力特性Pa、Pb、Pcは、給電コイルL1と受電コイルL2の相互の特性[コイル形状(丸形か角形か)、コイルのインダクタンス、共振周波数、巻数、コイル径等の給電パラメータと受電パラメータ]とを比較して求めることもできる。   Note that the allowable power characteristics Pa, Pb, and Pc are the mutual characteristics of the feeding coil L1 and the receiving coil L2 [coil shape (round or square), coil inductance, resonance frequency, number of turns, coil diameter, etc. The power receiving parameter] can also be obtained by comparison.

許容給電電力Ppを決定する際には、それぞれ一例としての図4の正面視説明図、及び図5の平面視説明図に示すように、電動車両11の床部102から上の車室内空間(図4参照)及び電動車両11の両側面部104、106からそれぞれ外方の車外空間(図4、図5参照)に位置する人体が漏洩電磁界を曝露する可能性のある領域において、水平方向112、114(図5では符号を省略。)、及び垂直方向116(図4)の所定範囲内にて、丸型コイルで表している給電コイルL1からの漏洩電磁界が、この実施形態では、例えば、ICNIRPガイドラインの規制値内に抑えられるように決定される。   When determining the allowable power supply power Pp, as shown in the front view explanatory view of FIG. 4 and the plan view explanatory view of FIG. 5 as an example, the vehicle interior space above the floor portion 102 of the electric vehicle 11 ( 4) and in the region where the human body located in the outside vehicle space (see FIGS. 4 and 5) from both side surfaces 104 and 106 of the electric vehicle 11 may be exposed to the leakage electromagnetic field, the horizontal direction 112 114 (not shown in FIG. 5), and within a predetermined range in the vertical direction 116 (FIG. 4), a leakage electromagnetic field from the feeding coil L1 represented by a round coil is, for example, , Determined to be within the regulation value of the ICNIRP guidelines.

図4、図5において、漏洩電磁界は、破線の円で表している。なお、例えば、給電電力P1に対する漏洩磁界強度[A/m]は、図6Aの特性130に示すように、給電電力P1が大きい程、線形に増大する。図6Bの特性132に示すように、位置ずれ量Rsに対する漏洩磁界強度[A/m]は、位置ずれ量Rsが小さい範囲では増大量が急激に増大し、位置ずれ量Rsが大きい範囲では増大量の変化が少なくなるように増大する。なお、この図6A、図6B例において、位置ずれ量Rsは、給電コイルL1と受電コイルL2の各中心が一致(中心軸が一致)している場合(漏洩電磁界強度が最も小さい場合)の位置ずれ量Rsをゼロ値としている。   4 and 5, the leakage electromagnetic field is represented by a broken-line circle. Note that, for example, the leakage magnetic field strength [A / m] with respect to the power supply power P1 increases linearly as the power supply power P1 increases as shown by the characteristic 130 in FIG. 6A. As shown in the characteristic 132 of FIG. 6B, the leakage magnetic field strength [A / m] with respect to the positional deviation amount Rs increases rapidly when the positional deviation amount Rs is small, and increases when the positional deviation amount Rs is large. Increasing so that a large amount of change is reduced. In the examples of FIGS. 6A and 6B, the positional deviation amount Rs is obtained when the centers of the feeding coil L1 and the receiving coil L2 coincide (the central axes coincide) (when the leakage electromagnetic field strength is the smallest). The positional deviation amount Rs is set to a zero value.

なお、中心軸とは、丸型コイルでは、丸形の輪を構成する円の中心を通り、磁路の方向と一致する上下に貫通する軸を意味し、角形コイルでは、直方体の中心を通り、磁路の方向と平行する軸を意味する。中心軸の一致とは、丸型コイルでは、両中心軸が一致することを言い、角形コイルでは、平面視で両中心軸が一致していることを言う。   In the case of a round coil, the center axis means the axis that passes through the center of a circle that forms a round ring and passes vertically, and in the case of a square coil, passes through the center of a rectangular parallelepiped. Means an axis parallel to the direction of the magnetic path. The coincidence of central axes means that both central axes coincide with each other in a round coil, and that both central axes coincide with each other in a plan view in a rectangular coil.

なお、許容給電電力Ppは、電界用、磁界用の両方を規定する必要はなく、位置ずれ量Rsに対して厳しい方の値を用いて規定すればよい。   The allowable power supply power Pp need not be defined for both the electric field and the magnetic field, and may be defined using a value that is stricter with respect to the positional deviation amount Rs.

図7Aの平面視説明図、及び図7Bの側面視説明図に示すように、許容電力特性Pa、Pb、Pcは、給電コイルL1の中心位置C1の座標C1(x1,y1,z1)と、受電コイルL2の中心位置C2の座標C2(x2,y2,z2)との間の距離を表す相対距離R(X,Y,Z)(R=(X2+Y2+Z21/2)に対応して設定される。なお、X=x2−x1、Y=y2−y1、及びZ=z2−z1である。相対距離R(X,Y,Z)は、受電コイルL2と給電コイルL1の中心位置C1、C2間の距離(3次元距離)に等しい。 As shown in the plan view explanatory view of FIG. 7A and the side view explanatory view of FIG. 7B, the allowable power characteristics Pa, Pb, and Pc are coordinates C1 (x1, y1, z1) of the center position C1 of the feeding coil L1, and Relative distance R (X, Y, Z) (R = (X 2 + Y 2 + Z 2 ) 1/2 ) representing the distance between the center position C 2 of the power receiving coil L 2 and the coordinates C 2 (x 2, y 2, z 2 ) Set accordingly. Note that X = x2-x1, Y = y2-y1, and Z = z2-z1. The relative distance R (X, Y, Z) is equal to the distance (three-dimensional distance) between the center positions C1 and C2 of the power receiving coil L2 and the power feeding coil L1.

一例として、図3中の許容電力特性Paは、図8A、図8Bに示すように、平面方向(X方向及びY方向)の相対距離X、Yが同じで、上下方向(高さ方向)の相対距離Z[mm](荷物の積み卸し、乗員の乗降等によって変化する。)が小さい場合の許容電力特性Paziに対して、高さ方向の相対距離Z[mm]が大きい場合の許容電力特性Pazjが、より給電電力P1(a[kW]、b[kW]、c[kW]、d[kW]、a>b>c>d)が抑制された特性に設定される。同じ受電電力P2であっても、相対距離Z[mm]が大きい場合の漏洩電磁界強度が大きくなるので、給電電力P1を抑制した特性に設定している。図8Bに示す許容電力(給電電力)a[kW]、b[kW]、c[kW]、d[kW]は、図8Aに示す許容電力(給電電力)a[kW]、b[kW]、c[kW]、d[kW]よりそれぞれ値が小さい点に留意する。   As an example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the allowable power characteristic Pa in FIG. 3 has the same relative distances X and Y in the plane direction (X direction and Y direction) and the vertical direction (height direction). Permissible power characteristics when the relative distance Z [mm] in the height direction is large compared to the permissible power characteristics Pazi when the relative distance Z [mm] (changes depending on loading / unloading of luggage, getting on / off of passengers, etc.) Pazj is set to a characteristic in which the feeding power P1 (a [kW], b [kW], c [kW], d [kW], a> b> c> d) is further suppressed. Even if the received power P2 is the same, the leakage electromagnetic field strength is increased when the relative distance Z [mm] is large, so that the power supply power P1 is set to be suppressed. The allowable power (feed power) a [kW], b [kW], c [kW], and d [kW] illustrated in FIG. 8B are the allowable power (feed power) a [kW] and b [kW] illustrated in FIG. 8A. Note that the values are smaller than c [kW] and d [kW].

相対距離Rが、閾値距離以上に大きくなった領域は、充電効率ηも低下し、漏洩電磁界強度も大きいので、ハッチングで示すように「充電禁止領域」に設定している。   In the region where the relative distance R is greater than the threshold distance, the charging efficiency η is decreased and the leakage electromagnetic field strength is also large. Therefore, as indicated by hatching, it is set as a “charge prohibited region”.

繰り返して説明するが、図8A、図8Bにおいて、許容電力a[kW]、b[kW]、c[kW]、及びd[kW]は、a>b>c>dの関係になっている点に留意する。相対距離Rが小さい程(相対距離Rが最も小さい場合は、給電コイルL1と受電コイルL2の各中心の軸が一致している状態で、図8A、図8B中、原点Oの位置)、大きな給電電力P1で非接触伝送しても漏洩電磁界の強度が増大することはないからである。   8A and 8B, allowable powers a [kW], b [kW], c [kW], and d [kW] have a relationship of a> b> c> d. Keep this in mind. The smaller the relative distance R is, the larger the relative distance R is (the position of the origin O in FIGS. 8A and 8B in the state where the axes of the centers of the feeding coil L1 and the receiving coil L2 coincide). This is because the strength of the leakage electromagnetic field does not increase even if contactless transmission is performed with the feed power P1.

給電電力可変部88は、相対距離Rから、給電電力可変特性100を検索して、給電側の対応する許容電力特性Pa、Pb、Pcを選択して、1次側の外部制御装置26に指示するようになっている。   The power supply variable unit 88 searches the power supply variable characteristic 100 from the relative distance R, selects the corresponding allowable power characteristics Pa, Pb, and Pc on the power supply side, and instructs the external control device 26 on the primary side. It is supposed to be.

なお、相対距離R(図7A、図7B参照)は、レーダ距離計、撮像装置(カメラ、ステレオカメラ)、ソナー、GPS装置等の相対距離計測装置によって実距離を計測することも可能である。この場合、給電コイルL1の埋設位置には位置標識が描かれ、前記位置標識の中心{給電コイルL1の中心(中心位置)C1とみなす。}には、前記相対距離計測装置に応じて必要なトランスミッタ等の物標が配設される。適宜の相対距離計測装置が電動車両11及び外部給電装置14に設定される。   In addition, relative distance R (refer FIG. 7A, FIG. 7B) can also measure an actual distance with relative distance measuring devices, such as a radar distance meter, an imaging device (a camera, a stereo camera), a sonar, a GPS apparatus. In this case, a position marker is drawn at the embedded position of the feeding coil L1, and is regarded as the center of the position marker {center (center position) C1 of the feeding coil L1. }, A target such as a transmitter necessary for the relative distance measuring device is arranged. Appropriate relative distance measuring devices are set in the electric vehicle 11 and the external power feeding device 14.

さらに、この実施形態では、充電開始前の相対距離Rを、間接的に測定する相対距離計測装置(相対距離計測部)を備えている。この相対距離計測装置は、図10に示すように、給電側の種別A、B、C(図3参照)に対応して、給電コイルL1から人体に影響のない既定の弱電力を給電し、2次側の受電コイルL2で受け取った電力P2rとの対応関係を相対距離Rの検知のための特性110として給電電力可変部88に記憶している。   Furthermore, in this embodiment, a relative distance measuring device (relative distance measuring unit) that indirectly measures the relative distance R before the start of charging is provided. As shown in FIG. 10, this relative distance measuring device feeds predetermined weak power that does not affect the human body from the feeding coil L1, corresponding to the types A, B, and C (see FIG. 3) on the feeding side, The correspondence relationship with the power P2r received by the secondary power receiving coil L2 is stored in the feed power variable unit 88 as the characteristic 110 for detecting the relative distance R.

以下、これら、実距離をそのまま相対距離Rとして計測する相対距離計測装置及び間接的に相対距離Rを計測する相対距離計測装置を、理解の便宜のために、相対位置検知部(位置ずれ量検知部)81とし、制御装置42の機能として説明する。   Hereinafter, for convenience of understanding, the relative distance measuring device that measures the actual distance as it is as the relative distance R and the relative distance measuring device that indirectly measures the relative distance R will be described. Part) 81, and will be described as a function of the control device 42.

基本的は、以上のように構成される非接触充電装置10を含む非接触充電システム20の動作について図9(第1実施例)、図12(第2実施例)、図13(第3実施例)、及び図14(第4実施例)のフローチャートを参照して説明する。図9、図12、図13、図14の各フローチャートにおいて、同一ステップ番号の処理は同一の処理乃至対応する処理であるので、後の実施例での説明は省略する。   Basically, FIG. 9 (first embodiment), FIG. 12 (second embodiment), and FIG. 13 (third embodiment) of the operation of the non-contact charging system 20 including the non-contact charging device 10 configured as described above. Example) and a flowchart of FIG. 14 (fourth embodiment) will be described. In the flowcharts of FIGS. 9, 12, 13, and 14, the process with the same step number is the same process or a corresponding process, and thus the description in the subsequent embodiments is omitted.

なお、以下に説明する第1実施例〜第4実施例において、電動車両11は、停車中又は駐車中であって、エンジン及び(又は)モータ・ジェネレータ58等の駆動源は、非作動中であるものとする。   In the first to fourth embodiments described below, the electric vehicle 11 is stopped or parked, and the driving source such as the engine and / or the motor / generator 58 is not operating. It shall be.

[第1実施例](非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が高い場合の処理)
この第1実施例では、図9のフローチャートが参照され、相対距離(位置ずれ量)Rが変化したら、その変化量に応じた給電コイルL1の許容電力を算出し、算出した許容電力に設定して充電を継続する。
[First embodiment] (Processing when the position detection responsiveness and the feed power variable responsiveness of the non-contact charging system 20 are high)
In the first embodiment, referring to the flowchart of FIG. 9, when the relative distance (positional deviation amount) R changes, the allowable power of the feeding coil L1 corresponding to the change amount is calculated and set to the calculated allowable power. And continue charging.

図9のステップS1にて、制御装置42(の給電電力可変部88)は、外部給電装置14の外部制御装置26と通信装置32、68を介して通信し、給電パラメータ記憶部75から外部給電装置14の仕様を表す種別(ここでは、種別Aであったものとする。)を読み出して取得する。   9, the control device 42 (the power supply variable unit 88 thereof) communicates with the external control device 26 of the external power supply device 14 via the communication devices 32 and 68, and external power supply from the power supply parameter storage unit 75. The type representing the specification of the device 14 (here, it is assumed that it was type A) is read and acquired.

次いで、ステップS2にて、相対距離(位置ずれ量)Rを検知するために、相対位置検知部81は、種別Aに対応する既定の弱電力を発生するように、通信装置68、32、及び外部制御装置26を通じコンバータ・インバータブロック28を駆動制御する。   Next, in step S2, in order to detect the relative distance (displacement amount) R, the relative position detection unit 81 generates the predetermined weak power corresponding to the type A, and the communication devices 68, 32, and The drive of the converter / inverter block 28 is controlled through the external control device 26.

このとき、受電電圧検出部84により検出される受電電圧V2と充電電流検出部83により検出される充電電流(受電電流)I2とから受電電力算出部85により受電電力P2=P2×I2が算出されるが、この受電電力P2を、図10に示した電力P2rとして特性110を検索し、相対距離(位置ずれ量)Rを求める(検知する。)。   At this time, the received power calculation unit 85 calculates the received power P2 = P2 × I2 from the received voltage V2 detected by the received voltage detection unit 84 and the charging current (received current) I2 detected by the charging current detection unit 83. However, the characteristic 110 is searched using the received power P2 as the power P2r shown in FIG. 10, and the relative distance (positional deviation amount) R is obtained (detected).

次いで、ステップS3にて、給電電力可変部88は、相対距離(位置ずれ量)Rと給電側種別Aとから図3、図8A、図8Bに示した許容電力特性Pazi、jを参照して許容電力(許容給電電力)を算出し(ここでは、図8Aに示した、b[kW]が算出されたものとする。)、通信装置68、32を介して外部制御装置26に指令を送る。   Next, in step S3, the feed power varying unit 88 refers to the allowable power characteristics Pazi, j shown in FIGS. 3, 8A, and 8B from the relative distance (positional deviation amount) R and the feed side type A. Allowable power (allowable power supply power) is calculated (here, b [kW] shown in FIG. 8A is calculated), and a command is sent to the external control device 26 via the communication devices 68 and 32. .

この場合、外部制御装置26は、給電電力P1がP1=b[kW](図8A)となるように、インバータ駆動部72を通じてコンバータ・インバータブロック28を構成するインバータをPWM駆動制御する。   In this case, the external control device 26 performs PWM drive control of the inverters constituting the converter / inverter block 28 through the inverter drive unit 72 so that the supplied power P1 becomes P1 = b [kW] (FIG. 8A).

これにより、ステップS5にて、充電が開始され(充電中であれば、充電が継続され)る。このように充電を開始することにより、漏洩電磁界強度を許容範囲に抑制することができる。   Thereby, in step S5, charging is started (if charging is in progress, charging is continued). By starting charging in this way, the leakage electromagnetic field intensity can be suppressed to an allowable range.

次いで、ステップS6にて、相対位置検知部81は、実距離をそのまま相対距離Rとして計測する相対距離計測装置により相対距離(位置ずれ量)Rを検知し、相対距離(位置ずれ量)Rに変化が無いか否かを検出する。   Next, in step S <b> 6, the relative position detection unit 81 detects the relative distance (displacement amount) R by the relative distance measuring device that measures the actual distance as it is as the relative distance R, and sets the relative distance (displacement amount) R as the relative distance. Detect if there is no change.

相対距離(位置ずれ量)Rに変化が無かった(ステップS6:YES)場合、ステップS7にて、充電停止指令(満充電やユーザによる指令)が有るか否かを判定し充電停止指令が無かった(ステップS7:NO)場合には、ステップS2の相対距離(位置ずれ量)検知処理以降を実行する。充電を継続する場合の、このステップS2での相対距離(位置ずれ量)検知処理は、ステップS6と同様に、実距離をそのまま相対距離Rとして計測する相対距離計測装置により相対距離(位置ずれ量)Rを検知する。   If there is no change in the relative distance (positional deviation amount) R (step S6: YES), it is determined in step S7 whether there is a charge stop command (full charge or user command), and there is no charge stop command. If (step S7: NO), the process after the relative distance (positional deviation amount) detection process of step S2 is executed. When the charging is continued, the relative distance (displacement amount) detection process in step S2 is performed by a relative distance measurement device that measures the actual distance as the relative distance R as it is in step S6. ) R is detected.

一方、ステップS6の判定において、相対距離(位置ずれ量)Rに変化があった(ステップS6:NO)場合、同一外部位置であっても、漏洩電磁界強度が大きくなる可能性を回避するために、ステップS3にて、給電コイルL1からの許容電力を再算出する。なお、相対距離(位置ずれ量)Rの変化は、上述したようにトランクへの荷物の積み卸し等により発生する。乗員の昇降によっても発生する。   On the other hand, in the determination in step S6, when there is a change in the relative distance (positional deviation amount) R (step S6: NO), in order to avoid the possibility that the leakage electromagnetic field strength becomes large even at the same external position. In step S3, the allowable power from the feeding coil L1 is recalculated. Note that a change in the relative distance (positional deviation amount) R occurs due to loading / unloading of luggage on the trunk as described above. It is also generated when the occupant moves up and down.

この場合、給電電力可変部88は、再算出した許容電力に基づき、通信装置68、通信装置32、及びインバータ駆動部72を通じて、コンバータ・インバータブロック28を駆動制御する(PWM制御のオンデューティを変更する。)。例えば、図11に示すように、許容電力b[kW]で充電を開始したとき、相対距離(位置ずれ量)Rが広がった場合には、オンデューティを小さくして許容電力c[kW]側に低下させ、相対距離(位置ずれ量)Rが縮まった場合には、オンデューティを大きくして許容電力a[kW]側に増加させる。   In this case, the feed power variable unit 88 controls the converter / inverter block 28 through the communication device 68, the communication device 32, and the inverter drive unit 72 based on the recalculated allowable power (changes the on-duty of the PWM control). To do.) For example, as shown in FIG. 11, when charging is started with the allowable power b [kW], when the relative distance (positional deviation amount) R increases, the on-duty is reduced and the allowable power c [kW] side is increased. When the relative distance (positional deviation amount) R is reduced, the on-duty is increased to increase the allowable power a [kW].

このため、充電開始前後(「後」には、充電中から充電停止までの間が含まれる。)に相対距離(位置ずれ量)Rが変化した場合においても、非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が高い場合には、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量(例えば、ICNIRPガイドラインに規定された量)で、ステップS7にて、充電停止指令が有るまで充電を継続することができる。   For this reason, the position detection of the non-contact charging system 20 is performed even when the relative distance (displacement amount) R changes before and after the start of charging (“after” includes the period from charging to stop of charging). If the responsiveness and the variable power supply responsiveness are high, the amount of leakage electromagnetic field strength does not affect the outside (for example, the amount specified in the ICNIRP guidelines) until there is a charge stop command in step S7. Charging can be continued.

この第1実施例に係る非接触充電装置10を備える電動車両11は、給電コイルL1からの給電電力P1を受電コイルL2により非接触で受電して蓄電池12へ電力を充電する際に、給電コイルL1と受電コイルL2の各中心C1、C2に対する相対位置を相対距離Rとして検知する相対位置検知部(位置ずれ量検知部)81と、検知された相対距離(位置ずれ量)Rに基づいて、相対距離Rのずれ量(位置ずれ量Rs)が大きい程、給電コイルL1からの給電電力P1を低減させる給電電力可変部88を備える。   When the electric vehicle 11 including the non-contact charging device 10 according to the first embodiment receives the feeding power P1 from the feeding coil L1 in a non-contact manner by the receiving coil L2 and charges the storage battery 12 with power, the feeding coil Based on a relative position detection unit (position shift amount detection unit) 81 that detects the relative position of each of L1 and the receiving coil L2 with respect to the centers C1 and C2 as a relative distance R, and the detected relative distance (position shift amount) R, A feed power variable unit 88 is provided that reduces the feed power P1 from the feed coil L1 as the shift amount (position shift amount Rs) of the relative distance R increases.

この第1実施例によれば、相対位置検知部81により検知される相対距離(位置ずれ量)Rが変化したら、給電電力可変部88は、変化した相対距離(位置ずれ量)Rに応じた許容電力を算出(検索)し、給電回路16のコンバータ・インバータブロック28を制御することで、給電コイルL1からの給電電力P1を可変するように構成したので、算出(検索)した許容電力で充電が継続されるように駆動制御することができる。   According to the first embodiment, when the relative distance (positional deviation amount) R detected by the relative position detector 81 changes, the feed power variable unit 88 responds to the changed relative distance (positional deviation amount) R. By calculating (searching) the allowable power and controlling the converter / inverter block 28 of the power supply circuit 16, the power supply P <b> 1 from the power supply coil L <b> 1 is made variable, and charging is performed with the calculated (searched) allowable power. Can be controlled to continue.

そして、給電コイルL1と受電コイルL2との間の相対位置(位置ずれ量)Rを検知し、検知した相対距離Rのずれ量(位置ずれ量Rs)が大きい程、給電コイルL1からの給電電力P1を低減させるようにしたので、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量で充電を継続することを可能にできる。   Then, the relative position (displacement amount) R between the power feeding coil L1 and the power receiving coil L2 is detected, and the larger the deviation amount (position displacement amount Rs) of the detected relative distance R, the larger the feed power from the power feeding coil L1. Since P1 is reduced, it is possible to continue charging in such an amount that the leakage electromagnetic field strength does not affect the outside.

この場合、給電電力可変部88は、充電開始前に相対位置検知部81により検知された相対位置(給電側種別取得(ステップS1)後の最初のステップS2の相対距離(位置ずれ量)Rに基づき決定した給電電力P1で充電を実行するとともに、充電開始後も所定時間ごとにステップS6にて検知される相対位置(位置ずれ量)Rに基づきさらに給電電力P1を可変するようにしたので、充電開始後に、例えば、荷物の積み卸し等により相対距離(位置ずれ量)Rが変更された場合においても、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量で、充電を継続することを可能にできる。   In this case, the feed power variable unit 88 sets the relative position (relative distance (position shift amount) R in the first step S2 after the feed side type acquisition (step S1)) detected by the relative position detection unit 81 before the start of charging. Since charging is performed with the power supply power P1 determined based on the power supply power P1, the power supply power P1 is further varied based on the relative position (amount of displacement) R detected in step S6 every predetermined time after the start of charging. After the start of charging, for example, even when the relative distance (displacement amount) R is changed by loading / unloading, etc., it is possible to continue charging with an amount in which the leakage electromagnetic field strength does not affect the outside. it can.

[第2実施例](非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が低い場合の処理)
この第2実施例では、図12のフローチャートが参照されるが、充電を開始した後に、すなわち、ステップS1〜S6(YES)→ステップS7(NO)→ステップS2以降のステップS6の相対距離(位置ずれ量)検知処理にて、相対距離(位置ずれ量)Rの変化を検知した(ステップS6:NO)場合には、種別A等から判断した状態(非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が低い場合)であるので、ステップS8にて、直ちに充電を停止する。これにより、非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が低いことを原因として、瞬間的にも、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量(例えば、ICNIRPガイドラインに規定された量)を上回ることを回避することができる。
[Second Embodiment] (Processing when the position detection responsiveness and the feed power variable responsiveness of the non-contact charging system 20 are low)
In the second embodiment, reference is made to the flowchart of FIG. 12, but after starting charging, that is, the relative distance (position) of step S6 after step S1 to S6 (YES) → step S7 (NO) → step S2 and subsequent steps. When a change in the relative distance (positional deviation amount) R is detected in the deviation amount) detection process (step S6: NO), the state determined from type A or the like (position detection responsiveness of the non-contact charging system 20 and Therefore, the charging is immediately stopped in step S8. As a result, the amount that the leakage electromagnetic field intensity does not affect the outside even instantaneously due to the low position detection responsiveness and the variable power supply responsiveness of the contactless charging system 20 (for example, specified in the ICNIRP guidelines) Exceeding a given amount) can be avoided.

なお、ステップS8にて、充電を停止した場合、車内スピーカや表示装置及び(又は)通信装置68、32を介して外部給電装置14に報知乃至通知することで運転者等のユーザに知らせることが好ましい。   In addition, when charging is stopped in step S8, a user such as a driver is notified by notifying or notifying the external power feeding device 14 via the in-vehicle speaker, the display device, and / or the communication devices 68 and 32. preferable.

[第3実施例](相対距離(位置ずれ量)Rが変化したしたとき、必ず、一旦中断してから再開する場合の処理)
この第3実施例では、図13のフローチャートが参照されるが、充電を開始した後に、すなわち、ステップS1〜S6(YES)→ステップS7(NO)→ステップS2以降のステップS6の相対距離(位置ずれ量)検知処理にて、相対距離(位置ずれ量)Rの変化を検知した(ステップS6:NO、変化有り)場合、すなわち所定時間毎に実行されるステップS6の処理での前回検知と今回検知で相対距離(位置ずれ量)Rが変化していた場合には、ステップS9にて、直ちに充電を中断する。これにより、第2実施例と同様に、非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が低いことを原因として、瞬間的にも、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量(例えば、ICNIRPガイドラインに規定された量)を上回ることを回避することができる。
[Third embodiment] (When the relative distance (displacement amount) R changes, the process is always interrupted and restarted)
In the third embodiment, the flowchart of FIG. 13 is referred to, but after starting charging, that is, the relative distance (position) of step S6 after step S1 to S6 (YES) → step S7 (NO) → step S2 and subsequent steps. When a change in the relative distance (positional deviation amount) R is detected in the (deviation amount) detection process (step S6: NO, there is a change), that is, the previous detection and the current time in the process of step S6 executed every predetermined time. If the relative distance (positional deviation amount) R has changed in the detection, charging is immediately interrupted in step S9. As a result, as in the second embodiment, the leakage electromagnetic field strength does not affect the outside instantaneously due to the low position detection response and the variable feed power response of the contactless charging system 20. Exceeding an amount (eg, an amount specified in ICNIRP guidelines) can be avoided.

外部給電装置14と非接触充電装置10の種別等により決定される所定時間の経過後、さらに、ステップS6で検知した相対距離(位置ずれ量)Rに基づき、ステップS3にて、再度、当該相対距離(位置ずれ量)Rと給電側種別から許容電力を算出し、ステップS4、S5にて充電を再開する。   After the elapse of a predetermined time determined by the types of the external power supply device 14 and the non-contact charging device 10, the relative distance is again determined in step S3 based on the relative distance (displacement amount) R detected in step S6. The allowable power is calculated from the distance (positional deviation amount) R and the power feeding side type, and charging is resumed in steps S4 and S5.

この第3実施例によれば、給電電力可変部88は、充電開始前後で相対位置が変化した場合に、相対距離(位置ずれ量)Rに関わらず給電を中断することで、一層確実に、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量で充電を再開することができる。   According to the third embodiment, when the relative position changes before and after the start of charging, the feed power variable unit 88 interrupts the feed regardless of the relative distance (positional deviation amount) R, thereby more reliably. Charging can be restarted with an amount in which the leakage electromagnetic field strength does not affect the outside.

すなわち、給電電力可変部88は、給電の中断後に、相対位置検知部81により検知された前記相対位置の結果(相対距離(位置ずれ量)R)に基づき電力供給を再開して充電を継続することができる。   That is, the feed power variable unit 88 resumes power supply and continues charging based on the result of the relative position (relative distance (displacement amount) R) detected by the relative position detection unit 81 after interruption of the feed. be able to.

[第4実施例](相対距離(位置ずれ量)Rが変化したしたとき、変化量に応じて、一旦中断して再開乃至継続して充電する場合の処理)
この第4実施例では、図14のフローチャートが参照されるが、充電を開始した後に、すなわち、ステップS1〜S6(YES)→ステップS7(NO)→ステップS2以降のステップS6の相対位置(位置ずれ量)検知処理にて、相対距離(位置ずれ量)Rの変化を検知した(ステップS6:NO、変化有り)場合には、さらに、ステップS6´にて相対距離(位置ずれ量)Rが大きくなったか否かを判定し、相対距離(位置ずれ量)Rが小さい(ステップS6´:NO)場合には、漏洩電磁界強度が小さくなるので、充電を継続しながら、ステップS3にて、新たな相対距離(位置ずれ量)Rに応じて許容電力を算出して、充電を継続すればよい。この場合には、充電前後における充電効率η(η=100×P2/P1)が同じ値になるように、給電電力P1を絞ればよい。
[Fourth Embodiment] (Processing in the case where when relative distance (positional deviation amount) R changes, depending on the amount of change, temporarily interrupt and resume or continue charging)
In the fourth embodiment, the flowchart of FIG. 14 is referred to, but after starting charging, that is, the relative position (position) of step S6 after step S1 to S6 (YES) → step S7 (NO) → step S2 and subsequent steps. When a change in the relative distance (positional deviation amount) R is detected in the deviation amount) detection process (step S6: NO, there is a change), the relative distance (positional deviation amount) R is further set in step S6 ′. When the relative distance (positional deviation amount) R is small (step S6 ′: NO), the leakage electromagnetic field strength is small, so that charging is continued in step S3. The allowable power may be calculated according to the new relative distance (position shift amount) R and charging may be continued. In this case, the feeding power P1 may be reduced so that the charging efficiency η (η = 100 × P2 / P1) before and after charging becomes the same value.

なお、充電効率ηの算出は、外部制御装置26の給電電流検出部73及び給電電圧検出部74から給電電流I1と給電電圧V1を通信装置32、通信装置68を通じて給電電力算出部86が取得して給電電力P1を算出する。一方、充電電流検出部83、受電電圧検出部84により検出される受電電流I2と受電電圧V2とから受電電力算出部85により受電電力P2を算出する。充電効率算出部87が、給電電力P1と受電電力P2から充電効率ηを算出することができる(η=100×P2/P1)。   The charging efficiency η is calculated by the feeding power calculation unit 86 through the communication device 32 and the communication device 68 to obtain the feeding current I1 and the feeding voltage V1 from the feeding current detection unit 73 and the feeding voltage detection unit 74 of the external control device 26. To calculate the power supply P1. On the other hand, the received power calculation unit 85 calculates the received power P2 from the received current I2 and the received voltage V2 detected by the charging current detection unit 83 and the received voltage detection unit 84. The charging efficiency calculation unit 87 can calculate the charging efficiency η from the supplied power P1 and the received power P2 (η = 100 × P2 / P1).

ステップS6´の判定にて、相対距離(位置ずれ量)Rが大きくなっていた場合には、第3実施例と同様に、ステップS9にて、直ちに充電を中断する。これにより、第2実施例と同様に、非接触充電システム20の位置検知応答性と給電電力可変応答性が低いことを原因として、瞬間的にも、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量(例えば、ICNIRPガイドラインに規定された量)を上回ることを回避することができる。   If it is determined in step S6 ′ that the relative distance (displacement amount) R is large, charging is immediately interrupted in step S9 as in the third embodiment. As a result, as in the second embodiment, the leakage electromagnetic field strength does not affect the outside instantaneously due to the low position detection response and the variable feed power response of the contactless charging system 20. Exceeding an amount (eg, an amount specified in ICNIRP guidelines) can be avoided.

この場合、外部給電装置14と非接触充電装置10の種別等により決定される所定時間の経過後、ステップS6で検知した相対距離(位置ずれ量)Rに基づき、ステップS3にて、再度、当該相対距離(位置ずれ量)Rと給電側種別から許容電力を算出し、ステップS4、S5にて充電を再開することができる。   In this case, after the elapse of a predetermined time determined by the types of the external power supply device 14 and the non-contact charging device 10, based on the relative distance (displacement amount) R detected in step S 6, again in step S 3, The allowable power can be calculated from the relative distance (positional deviation amount) R and the power feeding side type, and charging can be resumed in steps S4 and S5.

この第4実施例によれば、給電電力可変部88は、所定時間毎に実行されるステップS6の処理での前回検知と今回検知で相対位置が変化した場合に、相対距離(位置ずれ量)Rが小さくなったときには、給電を中断することなく充電を継続する一方、相対距離(位置ずれ量)Rが大きくなったときには、給電を中断することで、一層確実に、漏洩電磁界強度が外部に影響を与えない量で充電を再開することができる。   According to the fourth embodiment, the feed power varying unit 88 is configured to change the relative distance (the amount of misalignment) when the relative position changes between the previous detection and the current detection in the process of step S6 executed every predetermined time. When R becomes small, charging is continued without interrupting power supply, while when relative distance (positional deviation amount) R becomes large, power supply is interrupted, so that the leakage electromagnetic field strength is more reliably externally applied. Charging can be resumed with an amount that does not affect the battery.

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

10…非接触充電装置 11…電動車両
12…蓄電池 14…外部給電装置
16…給電回路 20…非接触充電システム
22…交流電源装置 26…外部制御装置
30…給電アンテナ 40…受電回路
42…制御装置 50…受電アンテナ
81…相対位置検知部 88…給電電力可変部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Non-contact charging device 11 ... Electric vehicle 12 ... Storage battery 14 ... External power feeding device 16 ... Power feeding circuit 20 ... Non-contact charging system 22 ... AC power supply device 26 ... External control device 30 ... Power feeding antenna 40 ... Power receiving circuit 42 ... Control device 50: Power receiving antenna 81 ... Relative position detection unit 88 ... Feeding power variable unit

Claims (3)

給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する車両用の非接触充電装置において、
前記給電コイルと前記受電コイルの各中心に対する相対位置を検知する相対位置検知部と、
検知された相対位置に基づいて、前記給電コイルからの漏洩電磁界強度が所定値内となるように前記給電コイルからの給電電力を可変し、設定する給電電力可変部と、
を備え、
前記給電電力可変部は、
充電開始前に前記相対位置検知部により検知された前記相対位置に対して、充電開始後に前記相対位置検知部により検知された前記相対位置のずれ量が大きくなった場合、給電を中断する
ことを特徴とする車両用の非接触充電装置。
In a non-contact charging device for a vehicle that receives power from a power feeding coil in a contactless manner by a power receiving coil and charges the storage battery with power,
A relative position detector that detects a relative position of each of the power feeding coil and the power receiving coil with respect to each center;
Based on the detected relative position, a leakage electromagnetic field strength from the feeding coil to vary the power supplied from the feeding coil to be within a predetermined value, the feeding power changing section to set,
With
The power supply variable unit is
To the relative position detected by the relative position detecting unit before the start of charging, when the shift amount of the relative position detected by the relative position detection unit after the start of charging is increased, you interrupt the power supply A non-contact charging device for vehicles.
給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する車両用の非接触充電装置において、
前記給電コイルと前記受電コイルの各中心に対する相対位置を検知する相対位置検知部と、
検知された相対位置に基づいて、前記給電コイルからの漏洩電磁界強度が所定値内となるように前記給電コイルからの給電電力を可変し、設定する給電電力可変部と、
を備え、
前記給電電力可変部は、
前回検知と今回検知で相対位置のずれ量が大きくなった場合に、給電を中断する
ことを特徴とする車両用の非接触充電装置。
In a non-contact charging device for a vehicle that receives power from a power feeding coil in a contactless manner by a power receiving coil and charges the storage battery with power,
A relative position detector that detects a relative position of each of the power feeding coil and the power receiving coil with respect to each center;
Based on the detected relative position, a leakage electromagnetic field strength from the feeding coil to vary the power supplied from the feeding coil to be within a predetermined value, the feeding power changing section to set,
With
The power supply variable unit is
A non-contact charging device for a vehicle, characterized in that power supply is interrupted when the amount of relative position shift between the previous detection and the current detection increases.
請求項1又は2に記載の車両用の非接触充電装置において、
前記給電電力可変部は、
前記給電の中断後に、前記相対位置検知部により検知された前記相対位置の結果に基づき電力供給を再開する
ことを特徴とする車両用の非接触充電装置。
In the non-contact charging device for vehicles according to claim 1 or 2,
The power supply variable unit is
The non-contact charging device for a vehicle, wherein the power supply is restarted based on the result of the relative position detected by the relative position detection unit after the power supply is interrupted.
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