JP6817830B2 - Contact charging device - Google Patents

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Description

本発明は、接触充電に対応した電動車両の二次電池を、非接触充電設備を用いて充電する技術に関する。 The present invention relates to a technique for charging a secondary battery of an electric vehicle compatible with contact charging by using a non-contact charging facility.

近年、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）などの電動車両の二次電池を、充電ケーブル等を用いることなく非接触で充電する非接触充電技術の開発が進んでいる。
この種の非接触充電では、電動車両に搭載された受電装置（コイル）に対し、充電設備として地上または地下に配置された送電装置（コイル）から電界や磁界の変化を与え、電力エネルギーを伝送することにより電動車両の二次電池を充電する。現在、このような非接触充電の普及に向けて、非接触充電設備の整備が進められている。 In recent years, the development of non-contact charging technology for non-contact charging of secondary batteries of electric vehicles such as EV (Electric Vehicle) and PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) without using a charging cable or the like has been progressing.
In this type of non-contact charging, electric power energy is transmitted by changing the electric field or magnetic field from a power transmitting device (coil) installed on the ground or underground as a charging facility to a power receiving device (coil) mounted on an electric vehicle. By doing so, the secondary battery of the electric vehicle is charged. Currently, the development of non-contact charging equipment is underway for the spread of such non-contact charging.

しかし、非接触充電設備が十分に整備されたとしても、非接触充電に対応した受電装置が電動車両に搭載されていなければ、非接触充電設備を利用してこの電動車両に電力を伝送することはできない。また、たとえ電動車両が非接触充電に対応していても、車両側の受電装置と設備側の送電装置とを適切に位置合わせできない場合（例えば、電動車両が荷台をけん引している場合など）には、やはり非接触充電設備を利用して電動車両に電力を伝送することができない。 However, even if the non-contact charging equipment is sufficiently maintained, if the electric vehicle is not equipped with a power receiving device that supports non-contact charging, the non-contact charging equipment should be used to transmit power to the electric vehicle. Can't. Also, even if the electric vehicle supports non-contact charging, if the power receiving device on the vehicle side and the power transmission device on the equipment side cannot be properly aligned (for example, when the electric vehicle is towing the loading platform). Also, it is not possible to transmit electric power to the electric vehicle by using the non-contact charging equipment.

そこで、例えば特許文献１では、非接触充電に対応した受電装置を一端に有するとともに、接触充電（普通充電）に対応した電動車両に接続可能な給電プラグを他端に有する充電ケーブルが開示されている。このような充電ケーブルを用いれば、非接触充電設備から非接触で電力を受信しつつ、その電力を電動車両に伝送することができる。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a charging cable having a power receiving device corresponding to non-contact charging at one end and a power feeding plug at the other end that can be connected to an electric vehicle corresponding to contact charging (normal charging). There is. By using such a charging cable, it is possible to receive electric power from the non-contact charging facility in a non-contact manner and transmit the electric power to the electric vehicle.

特開２０１４−７２９１５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-72915

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、非接触充電設備と充電ケーブルとが電力の送受信のみに対応した非接触接続となっているため、これら非接触充電設備と充電ケーブルとの間で信号を送受信することが難しい。そのため、例えば非接触充電設備と電動車両との各充電動作を一元制御することなどができない。 However, in the technique described in Patent Document 1, since the non-contact charging equipment and the charging cable have a non-contact connection corresponding only to the transmission and reception of electric power, a signal is transmitted between the non-contact charging equipment and the charging cable. Is difficult to send and receive. Therefore, for example, it is not possible to centrally control each charging operation between the non-contact charging equipment and the electric vehicle.

これを可能にするためには、例えば無線通信等により非接触充電設備との間で信号の送受信が可能な制御部を充電ケーブルに設けることが考えられる。
しかし、この場合には、当該制御部を駆動するための電力をどのように供給するかが問題となる。電源ケーブルによる有線給電ではハンドリング時の取り扱いが不便になってしまう。また、車両充電時の電力を利用することが考えられるが、容量の大きな電動車両の二次電池（高電圧バッテリ）を充電するための高圧電力は、当該制御部の駆動に用いられるような比較的に小さな電力使用には適さない。 In order to make this possible, it is conceivable to provide the charging cable with a control unit capable of transmitting and receiving signals to and from the non-contact charging equipment by, for example, wireless communication.
However, in this case, the problem is how to supply the electric power for driving the control unit. Wired power supply with a power cable makes handling inconvenient. Further, it is conceivable to use the electric power at the time of charging the vehicle, but the high-voltage electric power for charging the secondary battery (high voltage battery) of the electric vehicle having a large capacity is compared so as to be used for driving the control unit. Not suitable for small power usage.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、非接触充電設備を用いて接触充電に対応した電動車両を充電するものであって、その駆動用電力を好適に取得することのできる接触充電化装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is for charging an electric vehicle corresponding to contact charging by using a non-contact charging facility, and contact charging capable of suitably obtaining the driving power thereof. The purpose is to provide a chemical device.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非接触充電設備の送電手段から非接触で電力エネルギーを受信する受電手段と、電動車両の充電口に接続されて当該電動車両に接触給電する電力供給手段とを備え、前記非接触充電設備を利用して前記電動車両の二次電池を充電する接触充電化装置であって、
制御手段と、
前記制御手段の駆動用電力を蓄積する蓄電手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記電動車両の二次電池を充電するための第１の電力と、当該第１の電力よりも低い第２の電力との伝送を、前記非接触充電設備に要求可能であるとともに、
前記電動車両の二次電池の充電を開始する前に、前記非接触充電設備の前記送電手段から前記第２の電力を伝送させ、当該第２の電力に基づいて、当該送電手段から前記受電手段への電力伝送が正常に行われるか否かを判別し、
前記電力伝送が正常に行われたと判別した場合に、前記受電手段が受信している前記第２の電力を用いて前記蓄電手段の充電を開始し、
前記蓄電手段の充電が完了した後に、前記非接触充電設備の前記送電手段から前記第１の電力を伝送させ、前記電動車両の二次電池の充電を開始することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is connected to a power receiving means for receiving electric power energy non-contactly from a power transmitting means of a non-contact charging facility and a charging port of the electric vehicle to the electric vehicle. A contact charging device including a power supply means for contact power supply and charging a secondary battery of the electric vehicle by using the non-contact charging equipment.
Control means and
A power storage means for storing the driving power of the control means and
With
The control means
The non-contact charging facility can be required to transmit a first electric power for charging the secondary battery of the electric vehicle and a second electric power lower than the first electric power.
Before starting charging of the secondary battery of the electric vehicle, the second electric power is transmitted from the power transmitting means of the non-contact charging facility, and based on the second electric power, the power receiving means is transmitted from the power transmitting means. Determine if power transmission to is performed normally,
If it is determined that the power transmission is successful, it starts to charge the accumulator unit with the second power the power receiving means is receiving,
After the charging of the power storage means is completed, the first electric power is transmitted from the power transmission means of the non-contact charging facility, and charging of the secondary battery of the electric vehicle is started .

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の接触充電化装置において、
前記受電手段で受信した電力を整流する整流手段を備え、
前記制御手段は、
前記整流手段で整流された前記第２の電力の電圧値に基づいて、前記電力伝送が正常に行われるか否かを判別し、
前記電力伝送が正常に行われたと判別した場合に、前記整流手段で整流された前記第２の電力を用いて前記蓄電手段を充電することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the contact charging device according to claim 1 .
A rectifying means for rectifying the electric power received by the power receiving means is provided.
The control means
Based on the voltage value of the second power rectified by the rectifying means, it is determined whether or not the power transmission is normally performed.
When it is determined that the power transmission has been normally performed, the power storage means is charged using the second power rectified by the rectifying means.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の接触充電化装置において、
前記制御手段は、前記非接触充電設備との間で無線通信により信号を送受信可能に構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the contact charging device according to claim 1 or 2 .
The control means is configured to be capable of transmitting and receiving signals by wireless communication with the non-contact charging equipment.

本発明によれば、電動車両の二次電池を充電するための第１の電力よりも低い第２の電力を受電手段が受信しているときに、当該第２の電力を利用して、制御手段の駆動用電力を蓄積する蓄電手段が充電される。
これにより、非接触充電設備を用いて接触充電に対応した電動車両を充電する接触充電化装置において、その駆動用電力を好適に取得することができる。 According to the present invention, when the power receiving means receives a second electric power lower than the first electric power for charging the secondary battery of the electric vehicle, the second electric power is used for control. The power storage means for storing the driving power of the means is charged.
As a result, in the contact charging device for charging the electric vehicle corresponding to the contact charging by using the non-contact charging equipment, the driving power thereof can be suitably obtained.

実施形態における車両充電システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the vehicle charging system in an embodiment. 電力伝送可否判別シーケンスの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the power transmission possibility determination sequence. 充電開始シーケンスの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the charge start sequence.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［車両充電システムの構成］
図１は、本実施形態における接触充電化装置１０を備える車両充電システム１００の概略構成を示すブロック図である。なお、図１では、各構成要素間を結ぶ線のうち、実線が電力ラインを示し、破線が信号ラインを示している。
この図に示すように、車両充電システム１００は、接触充電化装置１０を用いることにより、接触充電に対応した電動車両２０のバッテリ充電を、非接触充電設備３０によって行えるようにしたものである。 [Vehicle charging system configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle charging system 100 including the contact charging device 10 according to the present embodiment. In FIG. 1, among the lines connecting the components, the solid line indicates the power line and the broken line indicates the signal line.
As shown in this figure, the vehicle charging system 100 uses the contact charging device 10 to enable the non-contact charging facility 30 to charge the battery of the electric vehicle 20 corresponding to the contact charging.

電動車両２０は、例えばＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）などであり、電力により走行可能であって、走行用の電力を蓄積するために車体の外部からの接触充電（普通充電）が可能な車両である。具体的に、電動車両２０は、高電圧バッテリ２１と、充電口２２と、充電ＣＵ（Control Unit）２３とを備えている。
このうち、高電圧バッテリ２１は、例えばニッケル水素バッテリまたはリチウムイオンバッテリなどの二次電池であり、電動車両２０の走行用の電力を蓄積する。
充電口２２は、車体外部から接触充電化装置１０の充電ケーブル１３の接続および接続解除が可能なコネクタであり、高電圧バッテリ２１と電気的に接続されている。但し、充電口２２から高電圧バッテリ２１までの充電路には、当該充電路の開閉の切り替えが可能であるとともに常態でＯＦＦ（充電路開）とされたコンタクタ２４が設けられている。このコンタクタ２４は、充電ＣＵ２３に開閉制御される。
充電ＣＵ２３は、電動車両２０の上記各部と電気的に接続されており、高電圧バッテリ２１の充電時におけるこれら各部の動作を制御する。また、充電ＣＵ２３は、充電口２２を介して接触充電化装置１０（後述の制御ＣＵ１４）と接続され、当該接触充電化装置１０と相互に各種信号を送受信可能に構成されている。 The electric vehicle 20 is, for example, an EV (Electric Vehicle) or a PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), which can travel by electric power and is contact-charged from the outside of the vehicle body in order to store electric power for traveling. It is a vehicle that can be charged normally). Specifically, the electric vehicle 20 includes a high-voltage battery 21, a charging port 22, and a charging CU (Control Unit) 23.
Of these, the high-voltage battery 21 is a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery, and stores electric power for traveling of the electric vehicle 20.
The charging port 22 is a connector capable of connecting and disconnecting the charging cable 13 of the contact charging device 10 from the outside of the vehicle body, and is electrically connected to the high voltage battery 21. However, the charging path from the charging port 22 to the high-voltage battery 21 is provided with a contactor 24 that can be switched between opening and closing of the charging path and is normally turned off (charging path open). The contactor 24 is controlled to open and close by the charging CU 23.
The charging CU 23 is electrically connected to the above-mentioned parts of the electric vehicle 20 and controls the operation of these parts when the high-voltage battery 21 is charged. Further, the charging CU 23 is connected to the contact charging device 10 (control CU 14 described later) via the charging port 22, and is configured to be able to transmit and receive various signals to and from the contact charging device 10.

非接触充電設備３０は、非接触充電（給電）方式により電力エネルギーを供給可能な設備である。具体的に、非接触充電設備３０は、送信（送電）コイル３１と設備ＣＵ（Control Unit）３２とを備えている。
このうち、送信コイル３１は、本発明に係る送電手段であり、例えば電磁誘導方式または磁界共鳴方式などの非接触充電方式により、上方に配置された後述の受信コイル１１に対して非接触で電力エネルギーを伝送する。
設備ＣＵ３２は、非接触充電設備３０の各部の動作を制御する。具体的に、設備ＣＵ３２は、図示しない直流電源及びインバータの動作を制御して送信コイル３１に交流電流を供給したりする。また、設備ＣＵ３２は、図示しない無線通信手段により、後述する接触充電化装置１０の制御ＣＵ１４との間で、無線通信により相互に各種信号を送受信可能に構成されている。 The non-contact charging facility 30 is a facility capable of supplying electric power energy by a non-contact charging (power supply) method. Specifically, the non-contact charging facility 30 includes a transmission (power transmission) coil 31 and a facility CU (Control Unit) 32.
Of these, the transmission coil 31 is a power transmission means according to the present invention, and uses a non-contact charging method such as an electromagnetic induction method or a magnetic field resonance method to generate power in a non-contact manner with respect to a receiving coil 11 to be described later. Transmit energy.
The equipment CU 32 controls the operation of each part of the non-contact charging equipment 30. Specifically, the equipment CU 32 controls the operation of a DC power supply and an inverter (not shown) to supply an alternating current to the transmission coil 31. Further, the equipment CU 32 is configured to be capable of transmitting and receiving various signals to and from each other by wireless communication with the control CU 14 of the contact charging device 10 described later by a wireless communication means (not shown).

接触充電化装置１０は、非接触充電設備３０からの電力エネルギーを電動車両２０に接触給電する装置である。この接触充電化装置１０は、図示しないキャスターを下端に有して移動可能に、またはハンドリング可能に構成されている。
具体的に、接触充電化装置１０は、受信（受電）コイル１１と、整流器１２と、充電ケーブル１３と、制御ＣＵ（Control Unit）１４とを備えている。 The contact charging device 10 is a device that contact-powers the electric vehicle 20 with electric power energy from the non-contact charging facility 30. The contact charging device 10 is configured to be movable or handleable by holding casters (not shown) at the lower end.
Specifically, the contact charging device 10 includes a receiving (power receiving) coil 11, a rectifier 12, a charging cable 13, and a control CU (Control Unit) 14.

受信コイル１１は、本発明に係る受電手段であり、非接触充電設備３０の送信コイル３１から非接触で電力エネルギーを受信可能なものである。この受信コイル１１は、接触充電化装置１０の下端に配置されており、非接触充電設備３０の送信コイル３１と上下に対向した状態で当該送信コイル３１から電力エネルギーを受信する。より詳しくは、受信コイル１１は、送信コイル３１がその上方に生成する電界または磁界の影響を受けることにより、交流電力を取得する。 The receiving coil 11 is a power receiving means according to the present invention, and can receive electric power energy from the transmitting coil 31 of the non-contact charging facility 30 in a non-contact manner. The receiving coil 11 is arranged at the lower end of the contact charging device 10, and receives power energy from the transmitting coil 31 in a state of vertically facing the transmitting coil 31 of the non-contact charging facility 30. More specifically, the receiving coil 11 acquires AC power by being affected by an electric field or a magnetic field generated above the transmitting coil 31.

整流器１２は、送信コイル３１が取得した交流電力を直流電力に変換する。また、整流器１２は、整流（ＤＣ変換）した電力の電圧値を検出して制御ＣＵ１４に出力する。
充電ケーブル１３は、本発明に係る電力供給部であり、整流器１２で整流された直流電力を電動車両２０へ供給する。この充電ケーブル１３は、基端側が整流器１２に接続されるとともに、先端側が、電動車両２０の充電口２２との接続及び接続解除が可能な充電ガンとなっている。また、充電ケーブル１３には、電動車両２０から接触充電化装置１０へ電流を逆流させないように、図示しない逆流防止ダイオードが設けられている。 The rectifier 12 converts the AC power acquired by the transmission coil 31 into DC power. Further, the rectifier 12 detects the voltage value of the rectified (DC conversion) electric power and outputs it to the control CU 14.
The charging cable 13 is a power supply unit according to the present invention, and supplies DC power rectified by the rectifier 12 to the electric vehicle 20. The charging cable 13 is a charging gun whose base end side is connected to the rectifier 12 and whose tip end side can be connected to and disconnected from the charging port 22 of the electric vehicle 20. Further, the charging cable 13 is provided with a backflow prevention diode (not shown) so that a current does not flow back from the electric vehicle 20 to the contact charging device 10.

制御ＣＵ１４は、本発明に係る制御手段であり、接触充電化装置１０の各部の動作を制御する。この制御ＣＵ１４は、図示しない無線通信手段により、非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２との間で、無線通信により各種信号を送受信可能に構成されている。また、制御ＣＵ１４は、充電ケーブル１３が電動車両２０の充電口２２に接続された状態で、電動車両２０の充電ＣＵ２３との間でＣＡＮ（Controller Area Network）通信により相互に各種信号を送受信可能に構成されている。
さらに、制御ＣＵ１４には、当該制御ＣＵ１４の駆動用電力を蓄積するコンデンサ１５が接続されている。このコンデンサ１５は、制御ＣＵ１４に開閉制御されるスイッチ１６を介して整流器１２と接続されており、整流器１２で整流された直流電力を蓄積可能に構成されている。 The control CU 14 is a control means according to the present invention, and controls the operation of each part of the contact charging device 10. The control CU 14 is configured to be able to transmit and receive various signals by wireless communication with the equipment CU 32 of the non-contact charging facility 30 by a wireless communication means (not shown). Further, the control CU 14 can transmit and receive various signals to and from the charging CU 23 of the electric vehicle 20 by CAN (Controller Area Network) communication while the charging cable 13 is connected to the charging port 22 of the electric vehicle 20. It is configured.
Further, a capacitor 15 for storing the driving power of the control CU 14 is connected to the control CU 14. The capacitor 15 is connected to the rectifier 12 via a switch 16 that is open / closed controlled by the control CU 14, and is configured to be able to store the DC power rectified by the rectifier 12.

［車両充電システムの動作］
続いて、電動車両２０の高電圧バッテリ２１を充電する際の車両充電システム１００の動作について説明する。 [Vehicle charging system operation]
Subsequently, the operation of the vehicle charging system 100 when charging the high voltage battery 21 of the electric vehicle 20 will be described.

＜電力伝送可否判別シーケンス＞
まず、電動車両２０への充電開始前に行われる電力伝送可否判別シーケンスについて説明する。
図２は、電力伝送可否判別シーケンスの流れを示すフローチャートである。 <Power transmission availability determination sequence>
First, a power transmission availability determination sequence performed before the start of charging the electric vehicle 20 will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the power transmission availability determination sequence.

電力伝送可否判別シーケンスでは、電動車両２０への充電を開始する前に、非接触充電設備３０から接触充電化装置１０への電力伝送が正常に行われるか否かが判別される。
なお、この電力伝送可否判別シーケンスの開始時には、予め接触充電化装置１０が非接触充電設備３０の上方に配置され、充電ケーブル１３が電動車両２０の充電口２２に接続されているものとする。 In the power transmission possibility determination sequence, it is determined whether or not the power transmission from the non-contact charging equipment 30 to the contact charging device 10 is normally performed before the charging to the electric vehicle 20 is started.
At the start of this power transmission availability determination sequence, it is assumed that the contact charging device 10 is arranged above the non-contact charging facility 30 in advance, and the charging cable 13 is connected to the charging port 22 of the electric vehicle 20.

電力伝送可否判別シーケンスは、制御ＣＵ１４が、ユーザによる接触充電化装置１０の図示しない操作部への所定の操作、または充電ケーブル１３の充電口２２への接続を検知することにより開始される。
すると、図２に示すように、まず制御ＣＵ１４は、電力伝送可否判別シーケンスの開始要求信号を、非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２へ送信する（ステップＳ１）。このとき、制御ＣＵ１４は、予めコンデンサ１５に蓄えられた電力によって駆動する。 The power transmission availability determination sequence is started when the control CU 14 detects a predetermined operation by the user to an operation unit (not shown) of the contact charging device 10 or a connection of the charging cable 13 to the charging port 22.
Then, as shown in FIG. 2, the control CU 14 first transmits the start request signal of the power transmission availability determination sequence to the facility CU 32 of the non-contact charging facility 30 (step S1). At this time, the control CU 14 is driven by the electric power stored in the capacitor 15 in advance.

制御ＣＵ１４からの開始要求信号を受信すると、非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２は、送信コイル３１から電力伝送可否判別用の低圧電力（例えば、ＤＣ１２Ｖが出る程度の電力）を伝送させる（ステップＳ２）。 Upon receiving the start request signal from the control CU 14, the facility CU 32 of the non-contact charging facility 30 transmits low-voltage power for determining whether or not power transmission is possible (for example, power enough to output DC12V) from the transmission coil 31 (step S2). ..

これにより、送信コイル３１から電力伝送可否判別用の低圧電力が接触充電化装置１０の受信コイル１１に伝送される。この低圧電力は受信コイル１１に交流電力として受信された後、整流器１２で整流（ＤＣ変換）される。
そして、整流器１２は、整流した電力の電圧値を検出し、制御ＣＵ１４へ出力する（ステップＳ３）。 As a result, low-voltage power for determining whether or not power transmission is possible is transmitted from the transmission coil 31 to the reception coil 11 of the contact charging device 10. This low-voltage power is received by the receiving coil 11 as AC power, and then rectified (DC-converted) by the rectifier 12.
Then, the rectifier 12 detects the voltage value of the rectified electric power and outputs it to the control CU 14 (step S3).

次に、制御ＣＵ１４は、整流器１２から出力された電圧値に基づいて、非接触充電設備３０（送信コイル３１）から受信コイル１１への電力伝送が正常に行われたか否かを判別する（ステップＳ４）。
具体的に、制御ＣＵ１４は、整流器１２から出力された電圧値が所定の正常範囲から外れていた場合に、非接触充電設備３０からの電力伝送が正常に行われていないと判別する。 Next, the control CU 14 determines whether or not the power transmission from the non-contact charging facility 30 (transmission coil 31) to the reception coil 11 is normally performed based on the voltage value output from the rectifier 12 (step). S4).
Specifically, the control CU 14 determines that the power transmission from the non-contact charging facility 30 is not normally performed when the voltage value output from the rectifier 12 is out of the predetermined normal range.

電力伝送が正常に行われない原因としては、送信コイル３１と受信コイル１１との位置合わせが適切でない（これらが所定の距離範囲内にない）ことや、或いは、送信コイル３１と受信コイル１１との間に電力伝送を妨げる異物が介在していることなどが考えられる。
そこで、ステップＳ４において、非接触充電設備３０からの電力伝送が正常に行われていないと判別した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御ＣＵ１４は、送信コイル３１からの電力伝送を停止させたうえでディスプレイに警告表示をするなどして、コイル間の位置合わせや異物の存在有無等の伝送状態確認をユーザに促す（ステップＳ５）。そして、ユーザが伝送状態を改善する対応を採った後に図示しない操作部で所定の操作を行うと、制御ＣＵ１４は、上述のステップＳ１へ処理を移行する。 The reason why power transmission is not performed normally is that the transmission coil 31 and the reception coil 11 are not properly aligned (these are not within a predetermined distance range), or the transmission coil 31 and the reception coil 11 It is conceivable that a foreign substance that interferes with power transmission is intervening between the two.
Therefore, when it is determined in step S4 that the power transmission from the non-contact charging facility 30 is not normally performed (step S4; No), the control CU 14 stops the power transmission from the transmission coil 31 and then stops the power transmission. A warning is displayed on the display to prompt the user to confirm the transmission state such as the alignment between the coils and the presence or absence of foreign matter (step S5). Then, when the user performs a predetermined operation with an operation unit (not shown) after taking measures to improve the transmission state, the control CU 14 shifts the process to the above-mentioned step S1.

一方、ステップＳ４において、送信コイル３１から受信コイル１１への電力伝送が正常に行われていると判別した場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、制御ＣＵは、電力伝送可否判別シーケンスを終了して充電開始シーケンスに移行する。 On the other hand, in step S4, when it is determined that the power transmission from the transmission coil 31 to the reception coil 11 is normally performed (step S4; Yes), the control CU ends the power transmission availability determination sequence. It shifts to the charge start sequence.

＜充電開始シーケンス＞
続いて、電力伝送可否判別シーケンスの正常終了後に実行される充電開始シーケンスについて説明する。
図３は、充電開始シーケンスの流れを示すフローチャートである。 <Charging start sequence>
Next, a charging start sequence executed after the normal end of the power transmission availability determination sequence will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the charging start sequence.

充電開始シーケンスでは、まず制御ＣＵ１４は、電力伝送可否判別用の低圧電力を用いてコンデンサ１５を充電する（ステップＳ１１）。
具体的に、制御ＣＵ１４は、整流器１２とコンデンサ１５間のスイッチ１６をＯＮ（閉）にしてこれらを通電可能に接続し、整流器１２で整流された低圧電力をコンデンサ１５に出力させて当該コンデンサ１５を充電する。 In the charging start sequence, the control CU 14 first charges the capacitor 15 with low-voltage power for determining whether or not power transmission is possible (step S11).
Specifically, the control CU 14 turns on (closes) the switch 16 between the rectifier 12 and the capacitor 15 to connect them so that they can be energized, and outputs the low-voltage power rectified by the rectifier 12 to the capacitor 15 to output the capacitor 15. To charge.

次に、制御ＣＵ１４は、例えばコンデンサ１５の電圧値等に基づいて当該コンデンサ１５の充電が完了したことを検知すると、スイッチ１６をＯＦＦ（開）にして整流器１２とコンデンサ１５との接続を切断する（ステップＳ１２）。
それから、制御ＣＵ１４は、充電ケーブル１３及び充電口２２を介し、電動車両２０の充電ＣＵ２３に対してＣＡＮ通信で充電開始要求信号を送信する（ステップＳ１３）。 Next, when the control CU 14 detects that the charging of the capacitor 15 is completed based on, for example, the voltage value of the capacitor 15, the switch 16 is turned off (open) to disconnect the rectifier 12 and the capacitor 15. (Step S12).
Then, the control CU 14 transmits a charging start request signal to the charging CU 23 of the electric vehicle 20 via the charging cable 13 and the charging port 22 by CAN communication (step S13).

制御ＣＵ１４からの充電開始要求信号を受信すると、電動車両２０の充電ＣＵ２３は、コンタクタ２４を介した充電口２２から高電圧バッテリ２１までの充電路及びこれら各機器に異常がないかを診断する。そして、この診断により充電路や各機器に異常がないことを確認すると、充電ＣＵ２３は、コンタクタ２４をＯＮ（充電路閉）にするとともに、制御ＣＵ１４にその旨の信号を送信する（ステップＳ１４）。コンタクタ２４がＯＮにされることにより、接触充電化装置１０の整流器１２から電動車両２０の高電圧バッテリ２１までの電力ラインが通電可能状態となる。 Upon receiving the charging start request signal from the control CU 14, the charging CU 23 of the electric vehicle 20 diagnoses whether there is any abnormality in the charging path from the charging port 22 to the high voltage battery 21 via the contactor 24 and each of these devices. Then, when it is confirmed by this diagnosis that there is no abnormality in the charging path or each device, the charging CU 23 turns on the contactor 24 (charging path closed) and transmits a signal to that effect to the control CU 14 (step S14). .. When the contactor 24 is turned on, the power line from the rectifier 12 of the contact charging device 10 to the high voltage battery 21 of the electric vehicle 20 becomes energized.

コンタクタ２４がＯＮとなった信号を充電ＣＵ２３から受信すると、制御ＣＵ１４は、非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２に充電開始要求信号を送信する（ステップＳ１５）。
この充電開始要求信号を受信すると、設備ＣＵ３２は、送信コイル３１から充電用の高圧電力（例えば、ＤＣ４００Ｖが出る程度の電力）を伝送させる（ステップＳ１６）。 Upon receiving the signal that the contactor 24 is turned on from the charging CU 23, the control CU 14 transmits a charging start request signal to the equipment CU 32 of the non-contact charging equipment 30 (step S15).
Upon receiving this charging start request signal, the equipment CU 32 transmits high-voltage power for charging (for example, power enough to output DC400V) from the transmission coil 31 (step S16).

これにより、送信コイル３１から充電用の高圧電力が接触充電化装置１０の受信コイル１１に伝送される。この高圧電力は受信コイル１１に交流電力として受信された後、整流器１２で整流（ＤＣ変換）され、電動車両２０の高電圧バッテリ２１へ出力されて、当該高電圧バッテリ２１の充電が開始される（ステップＳ１７）。 As a result, high-voltage power for charging is transmitted from the transmission coil 31 to the reception coil 11 of the contact charging device 10. After this high-voltage power is received by the receiving coil 11 as AC power, it is rectified (DC-converted) by the rectifier 12 and output to the high-voltage battery 21 of the electric vehicle 20 to start charging the high-voltage battery 21. (Step S17).

こうして、充電開始シーケンスが終了し、引き続き高電圧バッテリ２１の充電が行われる。
その後、電動車両２０の充電ＣＵ２３は、例えば高電圧バッテリ２１の電圧値等に基づいて当該高電圧バッテリ２１の充電量を監視し、満充電に近くなってきたときに整流器１２からの出力電力を下げる。具体的に、充電ＣＵ２３は、接触充電化装置１０の制御ＣＵ１４を通じて非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２に満充電が近いことを通知する信号を送信し、送信コイル３１から伝送される電力を下げさせる。
そして、充電ＣＵ２３は、高電圧バッテリ２１の充電が完了したことを検知すると、接触充電化装置１０の制御ＣＵ１４を通じて非接触充電設備３０の設備ＣＵ３２に充電完了を通知する信号を送信し、送信コイル３１からの電力伝送を停止させる。また充電ＣＵ２３は、コンタクタ２４をＯＦＦ（充電路開）にし、充電口２２から高電圧バッテリ２１までの充電路を遮断する。
こうして、電動車両２０の高電圧バッテリ２１の充電が完了する。 In this way, the charging start sequence is completed, and the high voltage battery 21 is continuously charged.
After that, the charging CU 23 of the electric vehicle 20 monitors the charge amount of the high-voltage battery 21 based on, for example, the voltage value of the high-voltage battery 21, and outputs the output power from the rectifier 12 when the high-voltage battery 21 is nearly fully charged. Lower. Specifically, the charging CU 23 transmits a signal notifying that the equipment CU 32 of the non-contact charging equipment 30 is near full charge through the control CU 14 of the contact charging device 10, and lowers the power transmitted from the transmission coil 31. ..
Then, when the charging CU 23 detects that the charging of the high-voltage battery 21 is completed, it transmits a signal notifying the completion of charging to the equipment CU 32 of the non-contact charging equipment 30 through the control CU 14 of the contact charging device 10 and transmits the transmission coil. The power transmission from 31 is stopped. Further, the charging CU 23 turns off the contactor 24 (opens the charging path) and cuts off the charging path from the charging port 22 to the high voltage battery 21.
In this way, charging of the high voltage battery 21 of the electric vehicle 20 is completed.

［効果］
以上のように、本実施形態の接触充電化装置１０によれば、非接触充電設備３０の送信コイル３１から非接触で電力エネルギーを受信する受信コイル１１と、電動車両２０の充電口２２に接続されて当該電動車両２０に接触給電する充電ケーブル１３とを備える。
これにより、非接触充電設備３０を利用して、接触充電に対応した電動車両２０を充電することができる。 [effect]
As described above, according to the contact charging device 10 of the present embodiment, the receiving coil 11 that receives electric power energy from the transmitting coil 31 of the non-contact charging facility 30 in a non-contact manner is connected to the charging port 22 of the electric vehicle 20. The electric vehicle 20 is provided with a charging cable 13 for contact power supply.
As a result, the non-contact charging facility 30 can be used to charge the electric vehicle 20 that supports contact charging.

また、接触充電化装置１０では、電動車両２０の高電圧バッテリ２１を充電するための高圧電力よりも低い電力伝送可否判別用の低圧電力を受信コイル１１が受信しているときに、この低圧電力を利用して、制御ＣＵ１４の駆動用電力を蓄積するコンデンサ１５が充電される。
これにより、当該接触充電化装置１０において、制御ＣＵ１４の駆動用電力を好適に取得することができる。 Further, in the contact charging device 10, when the receiving coil 11 receives low-voltage power for determining whether or not power transmission is possible, which is lower than the high-voltage power for charging the high-voltage battery 21 of the electric vehicle 20, the low-voltage power is received. Is used to charge the capacitor 15 that stores the driving power of the control CU 14.
As a result, the drive power of the control CU 14 can be suitably obtained in the contact charging device 10.

［変形例］
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 [Modification example]
The embodiment to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態では、コンデンサ１５を充電するときの電力が電力伝送可否判別用の低圧電力であることとした。しかし、このコンデンサ１５充電時の電力は、電動車両２０の高電圧バッテリ２１を充電するときの高圧電力よりも低いものであればよい。例えば、高電圧バッテリ２１の充電時においては、上述の通り満充電が近づくと送信コイル３１からの電力が下げられる。そこで、このときに下げられた低圧電力を利用して、高電圧バッテリ２１の充電後にコンデンサ１５を充電することとしてもよい。 For example, in the above embodiment, the power for charging the capacitor 15 is low-voltage power for determining whether or not power transmission is possible. However, the electric power when charging the capacitor 15 may be lower than the high-voltage electric power when charging the high-voltage battery 21 of the electric vehicle 20. For example, when charging the high-voltage battery 21, the power from the transmission coil 31 is reduced as the high-voltage battery 21 approaches full charge as described above. Therefore, the low-voltage power reduced at this time may be used to charge the capacitor 15 after charging the high-voltage battery 21.

また、接触充電化装置１０のコンデンサ１５は、当該接触充電化装置１０における制御ＣＵ１４以外の機器の電力源として機能させてもよい。例えば、接触充電化装置１０が図示しない操作部やディスプレイ等を備える場合には、これらの機器にコンデンサ１５が給電可能なように構成してもよい。 Further, the capacitor 15 of the contact charging device 10 may function as a power source for devices other than the control CU 14 in the contact charging device 10. For example, when the contact charging device 10 is provided with an operation unit, a display, or the like (not shown), the capacitor 15 may be configured to be able to supply power to these devices.

１０ 接触充電化装置
１１ 受信コイル（受電手段）
１２ 整流器
１３ 充電ケーブル（電力供給手段）
１４ 制御ＣＵ（制御手段）
１５ コンデンサ（蓄電手段）
２０ 電動車両
２１ 高電圧バッテリ（二次電池）
２２ 充電口
２３ 充電ＣＵ
３０ 非接触充電設備
３１ 送信コイル（送電手段）
３２ 設備ＣＵ 10 Contact charging device 11 Receiving coil (power receiving means)
12 Rectifier 13 Charging cable (power supply means)
14 Control CU (control means)
15 Capacitor (storage means)
20 Electric vehicle 21 High voltage battery (secondary battery)
22 Charging port 23 Charging CU
30 Non-contact charging equipment 31 Transmission coil (power transmission means)
32 Equipment CU

Claims (3)

非接触充電設備の送電手段から非接触で電力エネルギーを受信する受電手段と、電動車両の充電口に接続されて当該電動車両に接触給電する電力供給手段とを備え、前記非接触充電設備を利用して前記電動車両の二次電池を充電する接触充電化装置であって、
制御手段と、
前記制御手段の駆動用電力を蓄積する蓄電手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記電動車両の二次電池を充電するための第１の電力と、当該第１の電力よりも低い第２の電力との伝送を、前記非接触充電設備に要求可能であるとともに、
前記電動車両の二次電池の充電を開始する前に、前記非接触充電設備の前記送電手段から前記第２の電力を伝送させ、当該第２の電力に基づいて、当該送電手段から前記受電手段への電力伝送が正常に行われるか否かを判別し、
前記電力伝送が正常に行われたと判別した場合に、前記受電手段が受信している前記第２の電力を用いて前記蓄電手段の充電を開始し、
前記蓄電手段の充電が完了した後に、前記非接触充電設備の前記送電手段から前記第１の電力を伝送させ、前記電動車両の二次電池の充電を開始することを特徴とする接触充電化装置。 The non-contact charging equipment is provided with a power receiving means for receiving electric power energy from the power transmitting means of the non-contact charging equipment in a non-contact manner and a power supply means for contacting and supplying power to the electric vehicle by being connected to the charging port of the electric vehicle. It is a contact charging device that charges the secondary battery of the electric vehicle.
Control means and
A power storage means for storing the driving power of the control means and
With
The control means
The non-contact charging facility can be required to transmit a first electric power for charging the secondary battery of the electric vehicle and a second electric power lower than the first electric power.
Before starting charging of the secondary battery of the electric vehicle, the second electric power is transmitted from the power transmitting means of the non-contact charging facility, and based on the second electric power, the power receiving means is transmitted from the power transmitting means. Determine if power transmission to is performed normally,
If it is determined that the power transmission is successful, it starts to charge the accumulator unit with the second power the power receiving means is receiving,
After the charging of the power storage means is completed, the first electric power is transmitted from the power transmission means of the non-contact charging facility to start charging the secondary battery of the electric vehicle. .. 前記受電手段で受信した電力を整流する整流手段を備え、
前記制御手段は、
前記整流手段で整流された前記第２の電力の電圧値に基づいて、前記電力伝送が正常に行われるか否かを判別し、
前記電力伝送が正常に行われたと判別した場合に、前記整流手段で整流された前記第２の電力を用いて前記蓄電手段を充電することを特徴とする請求項１に記載の接触充電化装置。 A rectifying means for rectifying the electric power received by the power receiving means is provided.
The control means
Based on the voltage value of the second power rectified by the rectifying means, it is determined whether or not the power transmission is normally performed.
The contact charging device according to claim 1 , wherein when it is determined that the power transmission has been normally performed, the power storage means is charged by using the second power rectified by the rectifying means. .. 前記制御手段は、前記非接触充電設備との間で無線通信により信号を送受信可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触充電化装置。 The contact charging device according to claim 1 or 2 , wherein the control means is configured to be capable of transmitting and receiving signals by wireless communication with the non-contact charging equipment.
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