RU2461946C1 - Device for non-contact power generation and transport means containing such device - Google Patents

Device for non-contact power generation and transport means containing such device Download PDF

Info

Publication number
RU2461946C1
RU2461946C1 RU2011118343/07A RU2011118343A RU2461946C1 RU 2461946 C1 RU2461946 C1 RU 2461946C1 RU 2011118343/07 A RU2011118343/07 A RU 2011118343/07A RU 2011118343 A RU2011118343 A RU 2011118343A RU 2461946 C1 RU2461946 C1 RU 2461946C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
resonant coil
coil
state
self
Prior art date
Application number
RU2011118343/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Синдзи ИТИКАВА (JP)
Синдзи Итикава
Original Assignee
Тойота Дзидося Кабусика Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тойота Дзидося Кабусика Кайся filed Critical Тойота Дзидося Кабусика Кайся
Priority to RU2011118343/07A priority Critical patent/RU2461946C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2461946C1 publication Critical patent/RU2461946C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y02T10/6239
    • Y02T10/7005
    • Y02T90/122

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention includes power accumulating device (150) identified as object for power supply, and secondary self-resonating coil (110) receiving electric power that should be supplied to the said load from external primary self-resonating coil (240). The secondary self-resonating coil (110) is capable of switching between the first condition and second condition. The first condition is selected in power receiving mode, in which the secondary self-resonating coil has magnetic link with primary self-resonating coil (240) by way of magnetic field resonance. The second condition is selected in power receiving stop mode, in which magnetic link of the secondary self-resonating coil with primary self-resonating coil by way of resonance is weaker than in the first condition.
EFFECT: possibility to stop power receiving.
15 cl, 12 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к устройству бесконтактного получения электроэнергии и к транспортному средству, содержащему такое устройство, в частности к технологии подачи электрической энергии к транспортному средству бесконтактным образом от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству.The present invention relates to a non-contact receiving electric power device and to a vehicle containing such a device, in particular to a technology for supplying electric energy to a vehicle in a non-contact manner from an energy source external to the vehicle.

Уровень техникиState of the art

Большое внимание сфокусировано на транспортных средствах с электроприводом, таких как электрическое транспортное средство и гибридное транспортное средство, как дружественные к окружающей среде транспортные средства. Эти транспортные средства объединяют в себе электродвигатель для формирования движущей силы для движения и перезаряжаемое устройство накопления энергии для накопления электроэнергии, которая должна подаваться к электродвигателю. Гибридное транспортное средство ссылается на транспортное средство, объединяющее в себе двигатель внутреннего сгорания, в качестве источника энергии в дополнение к электродвигателю, или транспортное средство, дополнительно объединяющее в себе топливный элемент в дополнение к устройству накопления энергии, в качестве источника энергии постоянного тока для приведения в движение транспортное средство.Much attention is focused on electric vehicles, such as electric vehicles and hybrid vehicles, as environmentally friendly vehicles. These vehicles combine an electric motor to form a driving force for movement and a rechargeable energy storage device for storing electric power that must be supplied to the electric motor. A hybrid vehicle refers to a vehicle combining an internal combustion engine as an energy source in addition to an electric motor, or a vehicle further combining a fuel cell in addition to an energy storage device, as a direct current energy source for driving vehicle movement.

Среди гибридных транспортных средств известно транспортное средство, которое позволяет заряжать установленное в транспортном средстве устройство накопления энергии от источника энергии, внешнего по отношению к транспортному средству, так же как и в случае с электрическим транспортным средством. Например, известно так называемое "подключаемое к розетке гибридное транспортное средство", которое позволяет устройству накопления энергии заряжаться от обычного бытового источника электропитания посредством установления соединения между штепсельной розеткой, расположенной в доме, и зарядным входом, предусмотренным в транспортном средстве, через зарядный кабель.Among hybrid vehicles, a vehicle is known which makes it possible to charge an energy storage device installed in a vehicle from an energy source external to the vehicle, as is the case with an electric vehicle. For example, the so-called "plug-in hybrid vehicle" is known, which allows the energy storage device to be charged from a conventional household power source by establishing a connection between the plug socket located in the house and the charging input provided in the vehicle via a charging cable.

В качестве способа передачи энергии внимание в последние годы сфокусировано на беспроводной передаче электроэнергии без использования шнуров и/или кабелей электропитания для электропередачи. Известны три многообещающих подхода этой технологии беспроводной передачи энергии, такие как передача энергии с помощью электромагнитной индукции, передача энергии с помощью электромагнитных волн и передача энергии посредством резонансного способа.As a method of power transmission, attention in recent years has focused on wireless power transmission without using power cords and / or power cables for power transmission. Three promising approaches are known for this technology for wireless energy transfer, such as energy transfer using electromagnetic induction, energy transfer using electromagnetic waves, and energy transfer using a resonant method.

Резонансный способ передачи является способом бесконтактной передачи энергии, передающим энергию через электромагнитное поле, вызывая резонанс в паре резонаторов (например, паре саморезонирующих катушек) в электромагнитном поле (ближнем поле), позволяя электроэнергии до нескольких кВт передаваться на относительно длинное расстояние (например, несколько метров) (ссылка на Непатентный Документ 1).A resonant transmission method is a non-contact energy transmission method that transfers energy through an electromagnetic field, causing resonance in a pair of resonators (for example, a pair of self-resonant coils) in an electromagnetic field (near field), allowing electricity up to several kW to be transmitted over a relatively long distance (for example, several meters ) (reference to Non-Patent Document 1).

Патентный Документ 1: WO 2007/008646Patent Document 1: WO 2007/008646

Непатентный Документ 1: Андре Курс и др. "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances" (он-лайн), 6 июля 2007 г., SCIENCE, т. 317, стр. 83-86 (найден 12 сентября 2007 г.), ИнтернетNon-Patent Document 1: Andre Kurs et al. "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances" (on-line), July 6, 2007, SCIENCE, t. 317, pp. 83-86 (found on September 12, 2007) , The Internet

<URL:http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/-86.pdf><URL: http: //www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/-86.pdf>

Проблемы, на решение которых направлено изобретениеProblems to be Solved by the Invention

В резонансном способе электрическая энергия передается, когда условие резонанса между резонатором со стороны передачи энергии и резонатором со стороны получения энергии удовлетворяется. Однако возможен случай, когда стороне получения энергии не требуется получение электрической энергии, как, например, когда устройство накопления энергии находится в полностью заряженном состоянии или т.п.In the resonance method, electric energy is transmitted when the resonance condition between the resonator on the power transmission side and the resonator on the energy receiving side is satisfied. However, there may be a case where the energy receiving side does not need to receive electric energy, such as, for example, when the energy storage device is in a fully charged state or the like.

В случае когда технология беспроводной передачи энергии, раскрытая в вышеупомянутом документе "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances", применяется к системе подачи энергии для транспортного средства, способ, для того чтобы остановить получение энергии, когда получение энергии в транспортном средстве не требуется, является проблемой. Упомянутые документы отдельно не указывают конкретную конфигурацию или способ управления для остановки получения энергии.In the case where the wireless power transmission technology disclosed in the aforementioned document “Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances” is applied to a power supply system for a vehicle, a method in order to stop receiving power when power is not required in the vehicle, is a problem. Mentioned documents do not separately indicate a specific configuration or control method for stopping energy production.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для бесконтактного получения энергии и транспортного средства, которое легко может останавливать получение энергии при подаче энергии с помощью резонансного способа.An object of the present invention is to provide a device for contactlessly generating energy and a vehicle that can easily stop receiving energy when power is supplied using the resonant method.

Средство для решения проблемProblem Solver

Устройство бесконтактного получения энергии согласно настоящему изобретению включает в себя нагрузку, идентифицированную как объект для подачи энергии, и вторичную саморезонирующую катушку, получающую электрическую энергию, которая должна подаваться на нагрузку, от первичной саморезонирующей катушки, внешней по отношению к транспортному средству. Вторичная саморезонирующая катушка выполнена с возможностью переключения между первым состоянием и вторым состоянием. Первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса магнитного поля. Второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором магнитная связь вторичной саморезонирующей катушки с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса является более слабой, чем в первом состоянии.The non-contact energy receiving device according to the present invention includes a load identified as an object for supplying energy, and a secondary self-resonant coil receiving electrical energy to be supplied to the load from the primary self-resonant coil external to the vehicle. The secondary self-resonant coil is configured to switch between the first state and the second state. The first state is selected in the energy production mode in which the secondary self-resonant coil is magnetically coupled to the primary self-resonant coil by magnetic field resonance. The second state is selected in the mode of stopping the production of energy, in which the magnetic coupling of the secondary self-resonant coil with the primary self-resonant coil by resonance is weaker than in the first state.

Предпочтительно вторичная саморезонирующая катушка имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием.Preferably, the secondary self-resonant coil has an impedance different between the first state and the second state.

Более предпочтительно вторичная саморезонирующая катушка включает в себя основную часть катушки и модификатор индуктивности, модифицирующий индуктивность основной части катушки.More preferably, the secondary self-resonant coil includes a main part of the coil and an inductance modifier modifying the inductance of the main part of the coil.

Дополнительно предпочтительно основная часть катушки разделяется в центральной области на первую часть и вторую часть. Модификатор индуктивности включает в себя реле, предусмотренное в центральной области основной части катушки, соединяющий первую часть и вторую часть в режиме получения энергии и отсоединяющий первую часть от второй части в режиме прекращения получения энергии.Additionally, preferably the main part of the coil is divided in the central region into the first part and the second part. The inductance modifier includes a relay provided in the central region of the main part of the coil, connecting the first part and the second part in the power receiving mode and disconnecting the first part from the second part in the power stopping mode.

Предпочтительно вторичная саморезонирующая катушка включает в себя основную часть катушки и модификатор емкости, модифицирующий емкость основной части катушки.Preferably, the secondary self-resonant coil includes a main part of the coil and a capacitance modifier modifying the capacitance of the main part of the coil.

Дополнительно предпочтительно модификатор емкости включает в себя главную линию, подключенную к концу основной части катушки, реле, подключенное к главной линии, и конденсатор, подключаемый к основной части катушки через главную линию посредством реле в режиме получения энергии и отсоединяемый от основной части катушки посредством реле в режиме прекращения получения энергии.Additionally, preferably, the capacitance modifier includes a main line connected to the end of the main part of the coil, a relay connected to the main line, and a capacitor connected to the main part of the coil through the main line in a power-receiving relay and disconnected from the main part of the coil by a relay in the mode of stopping the production of energy.

Дополнительно предпочтительно устройство бесконтактного получения энергии дополнительно включает в себя разряжающий резистор для установки конденсатора в состояние разряда в режиме прекращения получения энергии.Further preferably, the non-contact power receiving device further includes a discharge resistor for setting the capacitor to a discharge state in the power-off mode.

Дополнительно предпочтительно в конструкцию включено другое реле, отсоединяющее разряжающий резистор от конденсатора в режиме получения энергии и соединяющее разряжающий резистор с конденсатором в режиме прекращения получения энергии.Further preferably, another relay is included in the design, disconnecting the discharge resistor from the capacitor in the power generation mode and connecting the discharge resistor to the capacitor in the power stop mode.

Дополнительно предпочтительно реле отсоединяет разряжающий резистор от конденсатора в режиме получения энергии и соединяет разряжающий резистор с конденсатором в режиме прекращения получения энергии.Additionally, it is preferred that the relay disconnects the discharge resistor from the capacitor in the power-receiving mode and connects the discharge resistor to the capacitor in the power-off mode.

Предпочтительно устройство бесконтактного получения энергии дополнительно включает в себя преобразователь напряжения, преобразующий входное напряжение для подачи на нагрузку, и выпрямитель, выпрямляющий переменное напряжение и предоставляющий выпрямленное напряжение в преобразователь напряжения в качестве входного напряжения. Вторичная саморезонирующая катушка получает электрическую энергию от первичной саморезонирующей катушки, чтобы вызывать формирование переменное напряжения, которое должно подаваться в выпрямитель.Preferably, the non-contact power generation device further includes a voltage converter converting the input voltage for supplying the load, and a rectifier rectifying the alternating voltage and providing the rectified voltage to the voltage converter as the input voltage. The secondary self-resonant coil receives electrical energy from the primary self-resonant coil to cause the formation of an alternating voltage, which must be supplied to the rectifier.

Дополнительно предпочтительно устройство бесконтактного получения энергии устанавливается в транспортное средство, чтобы получать электрическую энергию от подающего устройства, включающего в себя первичную саморезонирующую катушку, внешнюю по отношению к транспортному средству. Устройство бесконтактного получения энергии дополнительно включает в себя блок управления, управляющий переключением вторичной саморезонирующей катушки между первым состоянием и вторым состоянием. Блок управления устанавливает вторичную саморезонирующую катушку в первое состояние и второе состояние, когда транспортное средство удовлетворяет и не удовлетворяет, соответственно, условию получения энергии.Additionally, it is preferable that the non-contact power receiving device is installed in the vehicle in order to receive electrical energy from a feeding device including a primary self-resonant coil external to the vehicle. The non-contact energy receiving device further includes a control unit that controls the switching of the secondary self-resonant coil between the first state and the second state. The control unit sets the secondary self-resonant coil in the first state and the second state when the vehicle satisfies and does not, respectively, satisfy the condition for energy production.

Дополнительно предпочтительно транспортное средство включает в себя устройство накопления энергии, получающее электрическую энергию заряда от устройства бесконтактного получения энергии в качестве нагрузки. Условие получения энергии включает в себя условие того, что состояние заряда устройства накопления энергии меньше, чем пороговое значение.Further preferably, the vehicle includes an energy storage device receiving electric charge energy from the contactless energy receiving device as a load. The condition for generating energy includes the condition that the state of charge of the energy storage device is less than the threshold value.

Более предпочтительно условие получения энергии включает в себя условие того, что предварительно определенный отказ не происходит в транспортном средстве.More preferably, the condition for generating energy includes the condition that a predetermined failure does not occur in the vehicle.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения транспортное средство включает в себя устройство бесконтактного получения энергии, получающее электрическую энергию, передаваемую бесконтактным образом извне транспортного средства. Устройство бесконтактного получения энергии включает в себя нагрузку, идентифицированную как объект для подачи энергии, и вторичную саморезонирующую катушку, получающую электрическую энергию, которая должна подаваться на нагрузку, от внешней первичной саморезонирующей катушки. Вторичная саморезонирующая катушка выполнена с возможностью переключения между первым состоянием и вторым состоянием. Первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса магнитного поля. Второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором магнитная связь вторичной саморезонирующей катушки с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса является более слабой, чем в первом состоянии.According to another aspect of the present invention, the vehicle includes a non-contact energy receiving device that receives electrical energy transmitted in a non-contact manner from outside the vehicle. The non-contact energy receiving device includes a load identified as an object for supplying energy, and a secondary self-resonant coil receiving electrical energy to be supplied to the load from an external primary self-resonant coil. The secondary self-resonant coil is configured to switch between the first state and the second state. The first state is selected in the energy production mode in which the secondary self-resonant coil is magnetically coupled to the primary self-resonant coil by magnetic field resonance. The second state is selected in the mode of stopping the production of energy, in which the magnetic coupling of the secondary self-resonant coil with the primary self-resonant coil by resonance is weaker than in the first state.

Предпочтительно вторичная саморезонирующая катушка имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием.Preferably, the secondary self-resonant coil has an impedance different between the first state and the second state.

Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention

Согласно настоящему изобретению получение энергии может быть легко остановлено, когда получение электрической энергии нежелательно при подаче энергии с помощью резонансного способа.According to the present invention, energy production can be easily stopped when receiving electric energy is undesirable when applying energy using the resonant method.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - полная конфигурация системы подачи энергии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.1 is a complete configuration of an energy supply system according to a first embodiment of the present invention.

Фиг.2 - схема для описания механизма передачи энергии посредством резонансного способа.Figure 2 is a diagram for describing the mechanism of energy transfer through the resonant method.

Фиг.3 - соотношение между расстоянием от источника тока (магнитного источника тока) и интенсивностью электромагнитного поля.Figure 3 - the relationship between the distance from the current source (magnetic current source) and the intensity of the electromagnetic field.

Фиг.4 - блок-схема, представляющая конфигурацию силовой цепи транспортного средства 100 с электроприводом, показанного на фиг.1.FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a power circuit of an electric vehicle 100 shown in FIG.

Фиг.5 - принципиальная схема DC/DC-преобразователя 140, показанного на фиг.1.FIG. 5 is a circuit diagram of a DC / DC converter 140 shown in FIG.

Фиг.6 - подробная конфигурация вторичной саморезонирующей катушки 110 с фиг.1 и 4.6 is a detailed configuration of a secondary self-resonant coil 110 of FIGS. 1 and 4.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций для описания процесса начала заряда, выполняемого посредством ЭБУ 180 транспортного средства.7 is a flowchart for describing a charge start process performed by the vehicle ECU 180.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций процесса в случае нормального завершения во время получения энергии.Fig. 8 is a flowchart of a process in the case of normal termination during power generation.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций процесса в случае принудительного завершения вследствие возникновения ошибки во время получения энергии.Fig. 9 is a flowchart of a process in the event of a forced termination due to an error occurring during power generation.

Фиг.10 - принципиальная схема конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A, примененной в устройстве бесконтактного получения энергии второго варианта осуществления.10 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110A applied in a non-contact power generation device of the second embodiment.

Фиг.11 - принципиальная схема конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A1, которая является модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A.11 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110A1, which is a modification of the secondary self-resonant coil 110A.

Фиг.12 - принципиальная схема конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110B, которая является модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A; и12 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110B, which is a modification of the secondary self-resonant coil 110A; and

фиг.13 - принципиальная схема конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110C, которая является другой модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A.13 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110C, which is another modification of the secondary self-resonant coil 110A.

Перечень ссылочных позицийList of Reference Items

На чертежах ссылочной позицией 100 обозначено транспортное средство с электродвигателем; 110, 110A, 110A1, 110B, 110C, 340 - вторичная саморезонирующая катушка; 111 - основная часть катушки; 112 - реле, 113 - первая часть; 114 - вторая часть; 115 - модификатор индуктивности; 125, 350 - вторичная катушка; 130 - выпрямитель; 140 - преобразователь; 142 - блок DC/AC-преобразования; 144 - блок трансформатора; 146 - блок выпрямителя; 150 - устройство накопления энергии; 162 - повышающий преобразователь; 164, 166 - инвертер; 170 - электродвигатель; 172, 174 - электродвигатель-генератор; 176 - двигатель; 177 - устройство разделения энергии; 178 - ведущее колесо; 190 - устройство связи; 191, 192 - датчик напряжения; 194 - датчик тока; 200 - устройство подачи энергии; 210 - источник AC-энергии; 220 - формирователь высокочастотной энергии; 230, 320 - первичная катушка; 240, 330 - первичная саморезонирующая катушка; 250 - устройство связи; 310 - источник высокочастотной энергии; 311 - основная часть катушки; 312A, 312A1, 312B, 312C - модификатор емкости; 313 - конденсатор; 314 - разряжающий резистор; 315, 316, 317 - реле; 321, 322 - главная линия; 360 - нагрузка; 180 - ЭБУ транспортного средства; PL2 - положительная линия; SMR1, SMR2 - основное реле системы.In the drawings, reference numeral 100 denotes a vehicle with an electric motor; 110, 110A, 110A1, 110B, 110C, 340 - secondary self-resonant coil; 111 - the main part of the coil; 112 - relay, 113 - the first part; 114 - the second part; 115 - inductance modifier; 125, 350 - secondary coil; 130 - rectifier; 140 - converter; 142 - block DC / AC conversion; 144 - transformer block; 146 - rectifier unit; 150 - energy storage device; 162 - boost converter; 164, 166 - inverter; 170 - electric motor; 172, 174 - electric motor-generator; 176 - engine; 177 is an energy separation device; 178 - a driving wheel; 190 - communication device; 191, 192 - voltage sensor; 194 - current sensor; 200 - power supply device; 210 - source of AC-energy; 220 - shaper of high-frequency energy; 230, 320 - primary coil; 240, 330 - primary self-resonating coil; 250 - communication device; 310 - a source of high-frequency energy; 311 - the main part of the coil; 312A, 312A1, 312B, 312C - capacity modifier; 313 - capacitor; 314 - discharge resistor; 315, 316, 317 - relay; 321, 322 - the main line; 360 - load; 180 - vehicle ECU; PL2 is a positive line; SMR1, SMR2 - the main relay of the system.

Наилучшие способы осуществления изобретенияBEST MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны далее более подробно со ссылками на чертежи. Одинаковые или соответствующие элементы на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями и их описание не будет повторяться.Embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the drawings. The same or corresponding elements in the drawings are denoted by the same reference numerals and their description will not be repeated.

Первый вариант осуществления изобретенияFirst Embodiment

Фиг.1 представляет полную конфигурацию системы подачи энергии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, система подачи энергии включает в себя транспортное средство 100 с электроприводом и систему 200 подачи энергии. Транспортное средство 100 с электроприводом включает в себя вторичную саморезонирующую катушку 110, вторичную катушку 120, выпрямитель 130, DC/DC-преобразователь 140 и устройство 150 накопления энергии. Транспортное средство 100 с электроприводом дополнительно включает в себя блок 160 управления энергией (далее в данном документе также называемый "PCU"), электродвигатель 170, ЭБУ (электронный блок управления) 180 транспортного средства и устройство 190 связи.Figure 1 is a complete configuration of an energy supply system according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the power supply system includes an electric powered vehicle 100 and an energy supply system 200. The electrically powered vehicle 100 includes a secondary self-resonating coil 110, a secondary coil 120, a rectifier 130, a DC / DC converter 140, and an energy storage device 150. The electrically powered vehicle 100 further includes an energy control unit 160 (hereinafter also referred to as a "PCU"), an electric motor 170, a vehicle ECU (electronic control unit) 180, and a communication device 190.

Хотя вторичная саморезонирующая катушка 110 размещена в нижней части кузова транспортного средства, она может быть размещена в верхней части кузова транспортного средства, если устройство 200 подачи энергии расположено над транспортным средством. Вторичная саморезонирующая катушка 110 является LC-резонирующей катушкой, имеющей оба конца открытыми (разъединенными) и получает электрическую энергию от устройства 200 подачи энергии, резонируя с первичной саморезонирующей катушкой 240 устройства 200 подачи энергии (описанного далее) через электромагнитное поле. Хотя емкостной компонент вторичной саморезонирующей катушки 110 здесь соответствует плавающей емкости катушки, конденсатор может быть предусмотрен на концах катушки.Although the secondary self-resonant coil 110 is located in the lower part of the vehicle body, it can be placed in the upper part of the vehicle body if the power supply device 200 is located above the vehicle. The secondary self-resonant coil 110 is an LC resonant coil having both ends open (disconnected) and receives electrical energy from the power supply device 200 by resonating with the primary self-resonant coil 240 of the power supply device 200 (described later) through an electromagnetic field. Although the capacitive component of the secondary self-resonant coil 110 here corresponds to the floating capacity of the coil, a capacitor may be provided at the ends of the coil.

Вторичная саморезонирующая катушка 110 имеет число своих витков, установленное соответственно так, что значение Q, представляющее интенсивность резонанса между первичной саморезонирующей катушкой 240 и вторичной саморезонирующей катушкой 110 (например, Q>100), значение K, представляющее степень их связывания, и т.п. становятся больше на основе расстояния от первичной саморезонирующей катушки 240 устройства 200 подачи энергии, резонансной частоты первичной саморезонирующей катушки 240 и вторичной саморезонирующей катушки 110 и т.п.The secondary self-resonant coil 110 has a number of turns, respectively set so that a Q value representing the resonance intensity between the primary self-resonant coil 240 and the secondary self-resonant coil 110 (e.g., Q> 100), a K value representing the degree of their binding, etc. . become larger based on the distance from the primary self-resonant coil 240 of the power supply device 200, the resonant frequency of the primary self-resonant coil 240 and the secondary self-resonant coil 110, and the like.

Вторичная катушка 120 размещается соосно с вторичной саморезонирующей катушкой 110 и может иметь магнитную связь с вторичной саморезонирующей катушкой 110 посредством электромагнитной индукции. Вторичная катушка 120 извлекает электрическую энергию, полученную вторичной саморезонирующей катушкой 110, посредством электромагнитной индукции для вывода на выпрямитель 130. Выпрямитель 130 выпрямляет AC-энергию, извлеченную посредством вторичной катушки 120.The secondary coil 120 is aligned with the secondary self-resonant coil 110 and may be magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 110 by electromagnetic induction. The secondary coil 120 extracts the electrical energy received by the secondary self-resonant coil 110 through electromagnetic induction to output to the rectifier 130. The rectifier 130 rectifies the AC energy extracted by the secondary coil 120.

DC/DC-преобразователь 140 реагирует на сигнал управления от ЭБУ 180 транспортного средства, чтобы преобразовывать электрическую энергию, выпрямленную посредством выпрямителя 130, до уровня напряжения устройства 150 накопления энергии для вывода в него. В случае когда энергия получается от устройства 200 подачи энергии во время операции движения транспортного средства (в этом случае устройство 200 подачи энергии может быть размещено, например, в верхней части или в боковой части транспортного средства), DC/DC-преобразователь 140 может преобразовывать электрическую энергию, выпрямленную посредством выпрямителя 130, в напряжение системы для непосредственной подачи в PCU 160. DC/DC-преобразователь 140 обязательно не требуется, и может быть применена конфигурация, в которой AC-электрическая энергия, извлеченная посредством вторичной катушки 120, выпрямляется посредством выпрямителя 130 и затем непосредственно прикладывается к устройству 150 накопления энергии.The DC / DC converter 140 responds to a control signal from the vehicle ECU 180 to convert electrical energy rectified by the rectifier 130 to the voltage level of the power storage device 150 for output to it. In the case where energy is obtained from the power supply device 200 during a vehicle movement operation (in this case, the power supply device 200 can be located, for example, in the upper part or in the side of the vehicle), the DC / DC converter 140 can convert electrical the energy rectified by the rectifier 130 to the system voltage for direct supply to the PCU 160. A DC / DC converter 140 is not necessarily required, and a configuration in which AC electric energy is extracted can be applied calculated by the secondary coil 120 is rectified by a rectifier 130 and then directly applied to the energy storage device 150.

Устройство 150 накопления энергии является перезаряжаемым источником DC-энергии и включает в себя аккумулятор, такой как литий-ионный или никель-металлогидридный аккумулятор. Устройство 150 накопления энергии накапливает электрическую энергию, подаваемую от DC/DC-преобразователя 140, так же как и рекуперативную электроэнергию, генерируемую электродвигателем 170. Устройство 150 накопления энергии подает накопленную электрическую энергию к PCU 160. Конденсатор большой емкости может применяться в качестве устройства 150 накопления энергии. Любой буфер энергии является применимым, пока он может временно накапливать электрическую энергию, подаваемую от устройства 200 подачи энергии, и/или рекуперативную электрическую энергию от электродвигателя 170 и подавать накопленную электрическую энергию к PCU 160.The energy storage device 150 is a rechargeable DC energy source and includes a battery, such as a lithium-ion or nickel-metal hydride battery. The energy storage device 150 stores electrical energy supplied from the DC / DC converter 140, as well as the regenerative electricity generated by the electric motor 170. The energy storage device 150 supplies the stored electrical energy to the PCU 160. The large capacitor can be used as the storage device 150 energy. Any energy buffer is applicable as long as it can temporarily store electrical energy supplied from the power supply device 200 and / or regenerative electrical energy from the electric motor 170 and supply the stored electrical energy to the PCU 160.

PCU 160 приводит в действие электродвигатель 170 посредством электрической энергии, выводимой из устройства 150 накопления энергии, или электрической энергии, непосредственно подаваемой от DC/DC-преобразователя 140. PCU 160 выпрямляет рекуперативную электрическую энергию, сгенерированную электродвигателем 170, для вывода в устройство 150 накопления энергии таким образом, что устройство 150 накопления энергии заряжается. Электродвигатель 170 приводится в действие посредством PCU 160, чтобы формировать движущую энергию транспортного средства, которая предоставляется ведущим колесам. Электродвигатель 170 генерирует электрическую энергию с помощью кинетической энергии, получаемой от ведущих колес и двигателя (не показаны) и выводит сгенерированную рекуперативную электрическую энергию в PCU 160.The PCU 160 drives the electric motor 170 by electric energy outputted from the energy storage device 150 or electric energy directly supplied from the DC / DC converter 140. The PCU 160 rectifies the regenerative electric energy generated by the electric motor 170 to output to the energy storage device 150 so that the energy storage device 150 is charged. The electric motor 170 is driven by the PCU 160 to generate vehicle driving energy that is provided to the drive wheels. The electric motor 170 generates electric energy using kinetic energy received from the drive wheels and the engine (not shown) and outputs the generated regenerative electric energy to the PCU 160.

В режиме движения транспортного средства ЭБУ 180 транспортного средства управляет PCU 160 на основе состояния движения транспортного средства и/или состояния заряда (далее в данном документе также называемого "SOC") устройства 150 накопления энергии. Устройство 190 связи функционирует как интерфейс связи для связи с устройством 200 подачи энергии, внешним по отношению к транспортному средству.In the vehicle driving mode, the vehicle ECU 180 controls the PCU 160 based on the vehicle driving state and / or charge state (hereinafter also referred to as the "SOC") of the energy storage device 150. The communication device 190 functions as a communication interface for communicating with the power supply device 200 external to the vehicle.

Устройство 200 подачи энергии включает в себя источник 210 AC-энергии, высокочастотный усилитель 220 мощности, первичную катушку 230, первичную саморезонирующую катушку 240, устройство 250 связи и ЭБУ 260.The power supply device 200 includes an AC power source 210, a high frequency power amplifier 220, a primary coil 230, a primary self-resonant coil 240, a communication device 250 and an ECU 260.

Источник 210 AC-энергии является внешним по отношению к транспортному средству и является источником питания системы, например. Формирователь 220 высокочастотной энергии преобразует электрическую энергию, полученную от источника 210 AC-энергии, в электрическую энергию высокой частоты. Преобразованная высокочастотная электрическая энергия подается на первичную катушку 230. Частота высокочастотной электрической энергии, сгенерированной формирователем 220 высокочастотной энергии, составляет, например, от 1 М до десятка и нескольких МГц.An AC power source 210 is external to the vehicle and is a system power supply, for example. The high-frequency energy generator 220 converts the electrical energy received from the AC energy source 210 into high-frequency electrical energy. The converted high-frequency electric energy is supplied to the primary coil 230. The frequency of the high-frequency electric energy generated by the high-frequency energy generator 220 is, for example, from 1 M to a dozen or several MHz.

Первичная катушка 230 размещается соосно с первичной саморезонирующей катушкой 240 и может иметь магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой 240 посредством электромагнитной индукции. Первичная катушка 230 подает электрическую энергию высокой частоты, поданную из формирователя 220 высокочастотной энергии, на первичную саморезонирующую катушку 240 посредством электромагнитной индукции.The primary coil 230 is aligned with the primary self-resonant coil 240 and may be magnetically coupled to the primary self-resonant coil 240 by electromagnetic induction. The primary coil 230 delivers high-frequency electric energy supplied from the high-frequency energy generator 220 to the primary self-resonant coil 240 by means of electromagnetic induction.

Хотя первичная саморезонирующая катушка 240 размещается близко к земле, она может быть размещена над транспортным средством или сбоку от транспортного средства в случае, когда энергия подается транспортному средству 100 с электроприводом сверху транспортного средства. Первичная саморезонирующая катушка 240 аналогична LC-резонирующей катушке, имеющей оба конца открытыми (без контакта), и передает электрическую энергию транспортному средству 100 с электроприводом, резонируя с вторичной саморезонирующей катушкой 110 транспортного средства 100 с электроприводом через электромагнитное поле. Хотя емкостной компонент первичной саморезонирующей катушки 240 похожим образом соответствует плавающей емкости катушки, конденсатор может быть подключен на концах катушки.Although the primary self-resonant coil 240 is placed close to the ground, it can be placed above the vehicle or to the side of the vehicle when energy is supplied to the electric vehicle 100 on top of the vehicle. The primary self-resonant coil 240 is similar to an LC resonant coil having both ends open (without contact) and transmits electrical energy to the electric vehicle 100, resonating with the secondary self-resonant coil 110 of the electric vehicle 100 through an electromagnetic field. Although the capacitive component of the primary self-resonant coil 240 similarly corresponds to the floating capacity of the coil, a capacitor can be connected at the ends of the coil.

Первичная саморезонирующая катушка 240 имеет число своих витков, заданное соответственно так, что значение Q (например, Q>100), степень K связывания и т.п. становятся больше на основе расстояния от вторичной саморезонирующей катушки 110 транспортного средства 100 с электроприводом, резонансной частоты первичной саморезонирующей катушки 240 и вторичной саморезонирующей катушки 110 и т.п.The primary self-resonant coil 240 has a number of turns, respectively set so that the Q value (e.g., Q> 100), the degree of binding K, and the like. become larger based on the distance from the secondary self-resonant coil 110 of the electric vehicle 100, the resonant frequency of the primary self-resonant coil 240 and the secondary self-resonant coil 110, and the like.

Устройство 250 связи функционирует как интерфейс связи, чтобы осуществлять беспроводную связь с транспортным средством 100 с электроприводом, которое является получателем подаваемой энергии. ЭБУ 260 управляет формирователем 220 высокочастотной энергии так, что получаемая электрическая энергия в транспортном средстве 100 с электроприводом достигает целевого значения. В частности, ЭБУ 260 получает от транспортного средства 100 с электроприводом получаемую электрическую энергию и ее целевое значение для транспортного средства 100 с электроприводом через устройство 250 связи и управляет выходным сигналом формирователя 220 высокочастотной энергии так, что получаемая электрическая энергия в транспортном средстве 100 с электроприводом совпадает с целевым значением. ЭБУ 260 может передавать значение импеданса устройства 200 подачи энергии транспортному средству 100 с электроприводом.The communication device 250 functions as a communication interface to wirelessly communicate with an electric drive vehicle 100 that is a recipient of supplied energy. ECU 260 controls the high-frequency energy driver 220 so that the electrical energy received in the electric vehicle 100 reaches the target value. In particular, the ECU 260 receives the received electric energy from the electric vehicle 100 and its target value for the electric vehicle 100 through the communication device 250 and controls the output signal of the high-frequency energy generator 220 so that the electric energy received in the electric vehicle 100 matches with target value. The ECU 260 may transmit the impedance value of the power supply device 200 to the electric vehicle 100.

Фиг.2 представляет собой схему для описания механизма передачи энергии посредством резонансного способа. Как показано на фиг.2, резонансный способ похож на резонанс двух камертонов. Посредством резонанса двух LC-резонирующих катушек, имеющих одинаковую нейтральную частоту в электромагнитном поле (ближнем поле), электрическая энергия передается от одной катушки к другой катушке через электромагнитное поле.Figure 2 is a diagram for describing the mechanism of energy transfer through a resonant method. As shown in FIG. 2, the resonance method is similar to the resonance of two tuning forks. By resonance of two LC resonating coils having the same neutral frequency in an electromagnetic field (near field), electrical energy is transmitted from one coil to another coil through an electromagnetic field.

В частности, первичная катушка 320 соединяется с источником 310 высокочастотной энергии, и электрическая энергия с частотой от 1 М до десятка и нескольких МГц подается на первичную саморезонирующую катушку 330, которая имеет магнитную связь с первичной катушкой 320 посредством электромагнитной индукции. Первичная саморезонирующая катушка 330 является LC-резонатором на основе индуктивности и плавающей емкости катушки, резонирующим с вторичной саморезонирующей катушкой 340, имеющей ту же резонансную частоту, что и первичная саморезонирующая катушка 330, через электромагнитное поле (ближнее поле). Соответственно, энергия (электрическая энергия) передается от первичной саморезонирующей катушки 330 к вторичной саморезонирующей катушке 340 через электромагнитное поле. Энергия (электрическая энергия), переданная вторичной саморезонирующей катушке 340, извлекается вторичной катушкой 350, имеющей магнитную связь с вторичной саморезонирующей катушкой 340, посредством электромагнитной индукции, чтобы представляться нагрузке 360.In particular, the primary coil 320 is connected to a high-frequency energy source 310, and electrical energy with a frequency of 1 M to a dozen or several MHz is supplied to the primary self-resonant coil 330, which is magnetically coupled to the primary coil 320 by electromagnetic induction. The primary self-resonant coil 330 is an LC resonator based on the inductance and the floating capacitance of the coil, resonating with the secondary self-resonant coil 340, having the same resonant frequency as the primary self-resonant coil 330, through an electromagnetic field (near field). Accordingly, energy (electrical energy) is transmitted from the primary self-resonant coil 330 to the secondary self-resonant coil 340 through an electromagnetic field. The energy (electrical energy) transmitted to the secondary self-resonant coil 340 is extracted by the secondary coil 350 magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 340 by electromagnetic induction to present itself to a load 360.

Соответствующая взаимосвязь между элементами на фиг.1 будет описана в данном документе далее. Источник 210 AC-энергии и формирователь 220 высокочастотной энергии на фиг.1 соответствуют источнику 310 высокочастотной энергии на фиг.2. Первичная катушка 230 и первичная саморезонирующая катушка 240 на фиг.1 соответствуют первичной катушке 320 и первичной саморезонирующей катушке 330 соответственно на фиг.2. Вторичная саморезонирующая катушка 110 и вторичная катушка 120 на фиг.1 соответствуют вторичной саморезонирующей катушке 340 и вторичной катушке 350 соответственно на фиг.2. Элементы выпрямителя 130 и т.д. на фиг.1, в целом, представлены как нагрузка 360.The corresponding relationship between the elements in FIG. 1 will be described later in this document. The AC energy source 210 and the high-frequency energy generator 220 in FIG. 1 correspond to the high-frequency energy source 310 in FIG. 2. The primary coil 230 and the primary self-resonant coil 240 in FIG. 1 correspond to the primary coil 320 and the primary self-resonant coil 330 in FIG. 2, respectively. The secondary self-resonant coil 110 and the secondary coil 120 in FIG. 1 correspond to the secondary self-resonant coil 340 and the secondary coil 350, respectively, in FIG. Elements of the rectifier 130, etc. figure 1, in General, are presented as a load 360.

Фиг.3 представляет соотношение между расстоянием от источника тока (магнитного источника тока) и интенсивностью электромагнитного поля. Обращаясь к фиг.3, электромагнитное поле включает в себя три компонента. Кривая k1 представляет компонент, обратно пропорциональный расстоянию от источника волн, и называется "электромагнитным полем излучения". Кривая k2 представляет компонент, обратно пропорциональный квадрату расстояния от источника волн, и называется "электромагнитным полем индукции". Кривая k3 представляет компонент, обратно пропорциональный кубу расстояния от источника волн, и называется "электростатическим электромагнитным полем".Figure 3 represents the relationship between the distance from the current source (magnetic current source) and the intensity of the electromagnetic field. Turning to FIG. 3, the electromagnetic field includes three components. Curve k1 represents a component inversely proportional to the distance from the wave source, and is called the "electromagnetic radiation field." Curve k2 represents a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is called the "electromagnetic induction field." Curve k3 represents the component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is called the "electrostatic electromagnetic field."

Существует область, где интенсивность электромагнитной волны резко уменьшается согласно расстоянию от источника волны. В резонансном способе энергия (электрическая энергия) передается, пользуясь ближнем полем (рассеянным полем). В частности, заставляя пару резонаторов (например, пару LC-резонирующих катушек), имеющих одинаковую нейтральную частоту, резонировать, пользуясь преимуществом ближнего поля, энергия (электрическая энергия) передается от одного резонатора (первичной саморезонирующей катушки) к другому резонатору (вторичной саморезонирующей катушке). Поскольку это ближнее поле не передает энергию (электрическую энергию) далеко, резонансный способ позволяет передачу энергии с меньшей потерей энергии по сравнению с электромагнитной волной, которая передает энергию (электрическую энергию) посредством "электромагнитного поля излучения", которое передает энергию на большое расстояние.There is a region where the intensity of the electromagnetic wave decreases sharply according to the distance from the wave source. In the resonance method, energy (electrical energy) is transmitted using the near field (scattered field). In particular, by forcing a pair of resonators (for example, a pair of LC resonating coils) having the same neutral frequency to resonate, taking advantage of the near field, energy (electrical energy) is transferred from one resonator (primary self-resonant coil) to another resonator (secondary self-resonant coil) . Since this near field does not transfer energy (electrical energy) far, the resonant method allows energy transfer with less energy loss compared to an electromagnetic wave, which transmits energy (electrical energy) through an "electromagnetic radiation field" that transmits energy over a long distance.

Фиг.4 представляет собой блок-схему, представляющую конфигурацию силовой цепи транспортного средства 100 с электроприводом на фиг.1. Как показано на фиг.4, транспортное средство 100 с электроприводом включает в себя устройство 150 накопления энергии, основное реле SMR1 системы, повышающий преобразователь 162, инвертеры 164, 166, электродвигатели-генераторы (ЭДГ) 172, 174, двигатель 176, устройство 177 деления энергии и ведущее колесо 178. Дополнительно, транспортное средство 100 с электроприводом дополнительно включает в себя вторичную саморезонирующую катушку 110, вторичную катушку 120, выпрямитель 130, DC/DC-преобразователь 140, основное реле SMR2 системы, ЭБУ 180 транспортного средства, устройство 190 связи, датчики 191, 192 напряжения и датчик 194 тока.FIG. 4 is a block diagram representing a configuration of a power circuit of an electric vehicle 100 in FIG. 1. As shown in FIG. 4, the electric powered vehicle 100 includes an energy storage device 150, a main system relay SMR1, a boost converter 162, inverters 164, 166, electric motor generators (EDGs) 172, 174, an engine 176, a division device 177 energy and a drive wheel 178. Additionally, the electric vehicle 100 further includes a secondary self-resonant coil 110, a secondary coil 120, a rectifier 130, a DC / DC converter 140, a main system relay SMR2, a vehicle ECU 180, a device 190 communications, voltage sensors 191, 192, and current sensor 194.

Транспортное средство 100 с электроприводом объединяет двигатель 176 и электродвигатель-генератор 174 в качестве источника движения. Двигатель 176 и электродвигатели-генераторы 172 и 174 связаны с устройством 177 разделения энергии. Транспортное средство 100 с электроприводом двигается посредством движущей энергии, сформированной, по меньшей мере, одним из двигателя 176 и электродвигателя-генератора 174. Движущая энергия, сформированная двигателем 176, делится на два пути устройством 172 разделения энергии. Один путь направлен к ведущему колесу 178, а другой путь направлен к электродвигателю-генератору 162.An electrically driven vehicle 100 combines an engine 176 and an electric motor-generator 174 as a source of movement. An engine 176 and electric motor generators 172 and 174 are connected to an energy separation device 177. The motorized vehicle 100 is driven by a driving energy generated by at least one of the engine 176 and an electric motor-generator 174. The driving energy generated by the engine 176 is divided into two ways by the energy separation device 172. One path is directed to the drive wheel 178, and the other path is directed to the motor-generator 162.

Электродвигатель-генератор 172 является вращающей электрической AC-машиной, сформированной, например, из 3-фазного AC-синхронного электродвигателя, имеющего постоянный магнит, встроенный в ротор. Электродвигатель-генератор 172 генерирует электрическую энергию с помощью кинетической энергии двигателя 176, которая делится устройством 177 разделения энергии. Например, когда SOC устройства 150 накопления энергии становится ниже предварительно определенного значения, двигатель 176 запускается, и электрическая энергия генерируется электродвигателем-генератором 172, посредством чего устройство 150 накопления энергии заряжается.The electric motor-generator 172 is a rotating electric AC-machine, formed, for example, from a 3-phase AC-synchronous electric motor having a permanent magnet built into the rotor. The electric motor-generator 172 generates electrical energy using the kinetic energy of the motor 176, which is divided by the device 177 energy separation. For example, when the SOC of the energy storage device 150 falls below a predetermined value, the engine 176 is started and electric energy is generated by the electric motor-generator 172, whereby the energy storage device 150 is charged.

Электродвигатель-генератор 174 также является вращающей электрической AC-машиной, сформированной, например, из 3-фазного AC-синхронного электродвигателя, имеющего постоянный магнит, встроенный в ротор, аналогично электродвигателю-генератору 172. Электродвигатель-генератор 174 формирует движущую энергию с помощью, по меньшей мере, одной из электрической энергии, накопленной в устройстве 150 накопления энергии, и электрической энергии, сгенерированной электродвигателем-генератором 172. Движущая энергия электродвигателя-генератора 174 передается ведущему колесу 178.The electric motor-generator 174 is also a rotating electric AC-machine, formed, for example, from a 3-phase AC-synchronous electric motor having a permanent magnet integrated in the rotor, similarly to the electric motor-generator 172. The electric motor-generator 174 generates moving energy by at least one of the electric energy stored in the energy storage device 150 and the electric energy generated by the electric motor-generator 172. The driving energy of the electric motor-generator 174 is transmitted drive wheel 178.

В режиме торможения транспортного средства или в режиме снижения ускорения при спуске механическая энергия, накопленная в транспортном средстве в качестве кинетической энергии или потенциальной энергии, используется для вращательного приведения электродвигателя-генератора 174 через ведущее колесо 178, посредством чего электродвигатель-генератор 174 работает как генератор энергии. Соответственно, электродвигатель-генератор 174 работает как рекуперативный тормоз, преобразующий энергию движения в электрическую энергию, чтобы формировать усилие торможения. Электрическая энергия, сгенерированная электродвигателем-генератором 174, накапливается в устройстве 150 накопления энергии. Электродвигатель-генератор 174 соответствует электродвигателю 170, показанному на фиг.1.In the vehicle braking mode or in the mode of acceleration reduction during descent, the mechanical energy stored in the vehicle as kinetic energy or potential energy is used to rotationally drive the motor generator 174 through the drive wheel 178, whereby the motor generator 174 acts as an energy generator . Accordingly, the electric motor-generator 174 operates as a regenerative brake that converts the movement energy into electrical energy to form a braking force. Electrical energy generated by the electric motor-generator 174 is stored in the energy storage device 150. The electric motor-generator 174 corresponds to the electric motor 170 shown in FIG.

Устройство 177 разделения энергии формируется из планетарной зубчатой передачи, включающей в себя солнечную шестерню, ведущую шестерню, водило и коронную шестерню. Ведущая шестерня зацепляется с солнечной шестерней и коронной шестерней. Водило поддерживает ведущую шестерню, чтобы допускать вращение по ее оси, и связано с коленчатым валом двигателя 176. Солнечная шестерня связана с вращающимся валом электродвигателя-генератора 172. Коронная шестерня связана с вращающимся валом электродвигателя-генератора 174 и ведущим колесом 178.An energy separation device 177 is formed from a planetary gear train including a sun gear, a pinion gear, a carrier, and a ring gear. The pinion gear engages with the sun gear and the ring gear. The carrier supports the pinion gear to allow rotation along its axis, and is connected to the crankshaft of the engine 176. The sun pinion is connected to the rotating shaft of the motor generator 172. The ring gear is connected to the rotating shaft of the motor generator 174 and the drive wheel 178.

Основное реле SMR1 системы расположено между устройством 150 накопления энергии и повышающим преобразователем 162. Основное реле SMR1 системы электрически соединяет устройство 150 накопления энергии с повышающим преобразователем 162, когда сигнал SE1 от ЭБУ 180 транспортного средства становится активным, и разъединяет электрическую цепь между устройством 150 накопления энергии и повышающим преобразователем 162, когда сигнал SE1 становится неактивным.The main system relay SMR1 is located between the energy storage device 150 and the boost converter 162. The main system relay SMR1 electrically connects the energy storage device 150 to the boost converter 162 when the signal SE1 from the vehicle ECU 180 becomes active, and disconnects the electrical circuit between the energy storage device 150 and boost converter 162 when the signal SE1 becomes inactive.

Повышающий преобразователь 162 реагирует на сигнал PWC от ЭБУ 180 электродвигателя, чтобы повышать напряжение, выводимое из устройства 150 накопления энергии, для вывода на положительную линию PL2. Этот повышающий преобразователь 162 включает в себя, например, схему DC-прерывателя.Boost converter 162 responds to a PWC signal from motor ECU 180 to increase the voltage output from power storage device 150 to output to positive line PL2. This boost converter 162 includes, for example, a DC chopper circuit.

Инвертеры 164 и 166 предоставляются согласно электродвигателям-генераторам 172 и 174 соответственно. Инвертер 164 возбуждает электродвигатель-генератор 172 на основе сигнала PWI1 от ЭБУ 180 транспортного средства. Инвертер 166 возбуждает электродвигатель-генератор 174 на основе сигнала PWI2 от ЭБУ 180 транспортного средства. Каждый из инвертеров 164 и 166 включает в себя, например, 3-фазную мостовую схему.Inverters 164 and 166 are provided according to electric motor generators 172 and 174, respectively. An inverter 164 drives an electric motor-generator 172 based on a signal PWI1 from a vehicle ECU 180. An inverter 166 drives the motor generator 174 based on the PWI2 signal from the vehicle ECU 180. Each of the inverters 164 and 166 includes, for example, a 3-phase bridge circuit.

Повышающий преобразователь 162 и инвертеры 164 и 166 соответствуют PCU 160 с фиг.1.Boost converter 162 and inverters 164 and 166 correspond to PCU 160 of FIG.

Вторичная саморезонирующая катушка 110 разделяется надвое в центральной области, где предусмотрено реле 112. В режиме получения энергии реле 112 управляется, чтобы достигать соединенного состояния, посредством управляющего сигнала SE3 от ЭБУ транспортного средства. Импеданс вторичной саморезонирующей катушки 110 модифицируется до импеданса (первое состояние), допускающего резонанс с первичной саморезонирующей катушкой 240 на фиг.1. В режиме прекращения получения энергии реле 112 управляется, чтобы достигать разъединенного состояния, посредством управляющего сигнала SE3 от ЭБУ транспортного средства. Импеданс вторичной саморезонирующей катушки 110 модифицируется до импеданса (второе состояние), не допускающего резонанс с первичной саморезонирующей катушкой 240 на фиг.1.The secondary self-resonant coil 110 is split in two in the central region where the relay 112 is provided. In the power-receiving mode, the relay 112 is controlled to achieve a connected state by means of a control signal SE3 from the vehicle ECU. The impedance of the secondary self-resonant coil 110 is modified to an impedance (first state) allowing resonance with the primary self-resonant coil 240 in FIG. In the power-off mode, the relay 112 is controlled to achieve a disconnected state by the control signal SE3 from the vehicle ECU. The impedance of the secondary self-resonant coil 110 is modified to an impedance (second state) that does not allow resonance with the primary self-resonant coil 240 in FIG.

Вторичная катушка 120, выпрямитель 130 и DC/DC-преобразователь 140 являются такими же, как описанные со ссылкой на фиг.1. Поэтому их описание не будет повторяться. Основное реле SMR2 системы расположено между DC/DC-преобразователем 140 и устройством 150 накопления энергии. Основное реле SMR2 системы электрически соединяет устройство 150 накопления энергии с DC/DC-преобразователем 140, когда сигнал SE2 от ЭБУ 180 транспортного средства становится активным, и разъединяет электрическую цепь между устройством 150 накопления энергии и DC/DC-преобразователем 140, когда сигнал SE2 становится неактивным.Secondary coil 120, rectifier 130, and DC / DC converter 140 are the same as described with reference to FIG. Therefore, their description will not be repeated. A system main relay SMR2 is located between the DC / DC converter 140 and the energy storage device 150. The main system relay SMR2 electrically connects the power storage device 150 to the DC / DC converter 140 when the signal SE2 from the vehicle ECU 180 becomes active, and disconnects the electrical circuit between the power storage device 150 and the DC / DC converter 140 when the signal SE2 becomes inactive.

Датчик 191 напряжения обнаруживает напряжение V2 между линиями путей передачи энергии между основным реле SMR2 системы и DC/DC-преобразователем 140 и предоставляет обнаруженное значение в ЭБУ 180 транспортного средства. Датчик 192 напряжения обнаруживает напряжение VH между линиями путей передачи энергии между выпрямителем 130 и DC/DC-преобразователем 140 и предоставляет обнаруженное значение в ЭБУ 180 транспортного средства. Датчик 194 тока обнаруживает ток I1, выводимый из выпрямителя 130, и предоставляет обнаруженное значение в ЭБУ 180 транспортного средства.The voltage sensor 191 detects a voltage V2 between power transmission paths between the system main relay SMR2 and the DC / DC converter 140 and provides the detected value to the vehicle ECU 180. The voltage sensor 192 detects a voltage VH between power path lines between the rectifier 130 and the DC / DC converter 140 and provides the detected value to the vehicle ECU 180. The current sensor 194 detects a current I1 outputted from the rectifier 130 and provides the detected value to the vehicle ECU 180.

ЭБУ 180 транспортного средства формирует сигналы PWC, PWI1 и PWI2, чтобы управлять повышающим преобразователем 162, электродвигателем-генератором 172 и электродвигателем-генератором 174 соответственно, на основе позиции педали акселератора, скорости транспортного средства и сигналов от различных датчиков. Сформированные сигналы PWC, PWI1 и PWI2 выводятся повышающему преобразователю 162, инвертеру 164 и инвертеру 166 соответственно.Vehicle ECU 180 generates PWC, PWI1, and PWI2 signals to drive boost converter 162, motor generator 172, and motor generator 174, respectively, based on accelerator pedal position, vehicle speed, and signals from various sensors. The generated signals PWC, PWI1, and PWI2 are output to boost converter 162, inverter 164, and inverter 166, respectively.

В режиме движения транспортного средства ЭБУ 180 транспортного средства делает сигнал SE1 активным, чтобы включать основное реле SMR1 системы, и делает сигнал SE2 неактивным, чтобы выключать основное реле SMR2 системы. В случае когда электрическая энергия может быть получена от устройства подачи энергии во время режима движения транспортного средства, ЭБУ 180 транспортного средства может делать сигналы SE1 и SE2 активными, чтобы включать оба основных реле SMR1 и SMR2 системы.In vehicle driving mode, the vehicle ECU 180 makes the signal SE1 active to turn on the system main relay SMR1, and makes the signal SE2 inactive to turn off the system main relay SMR2. In the case where electrical energy can be received from the power supply device during the vehicle driving mode, the vehicle ECU 180 can make the signals SE1 and SE2 active to turn on both the main system relays SMR1 and SMR2.

В режиме получения энергии от устройства 200 подачи энергии, внешнего по отношению к транспортному средству, ЭБУ 180 транспортного средства делает сигнал SE1 неактивным, чтобы выключать основное реле SMR1 системы, и делает сигнал SE2 активным, чтобы включать основное реле SMR2 системы.In the power receiving mode from the power supply device 200 external to the vehicle, the vehicle ECU 180 makes the signal SE1 inactive to turn off the main relay SMR1 of the system, and makes the signal SE2 active to turn on the main relay SMR2 of the system.

ЭБУ 180 транспортного средства формирует сигнал PWD, чтобы управлять DC/DC-преобразователем 140, и предоставляет сформированный сигнал PWD DC/DC-преобразователю 140. Кроме того, ЭБУ 180 транспортного средства вычисляет получаемую электрическую энергию от устройства 200 подачи энергии на основе напряжения VH от датчика 192 напряжения и тока I1 от датчика 194 тока и передает вычисленное значение устройству 200 подачи энергии через устройство 190 связи вместе с целевым значением получаемой электрической энергии.The vehicle ECU 180 generates a PWD signal to control the DC / DC converter 140, and provides the generated PWD signal to the DC / DC converter 140. In addition, the vehicle ECU 180 calculates the received electric energy from the power supply device 200 based on the voltage VH from the voltage and current sensor 192 I1 from the current sensor 194 and transmits the calculated value to the power supply device 200 through the communication device 190 together with the target value of the received electric energy.

Фиг.5 является принципиальной схемой DC/DC-преобразователя 140, показанного на фиг.4. Как показано на фиг.5, DC/DC-преобразователь 140 включает в себя блок 142 DC/AC-преобразования, блок 144 трансформатора и блок 146 выпрямителя. Блок 142 DC/AC-преобразования включает в себя переключающий элемент, включаемый/выключаемый на основе сигнала PWD от ЭБУ 180 транспортного средства, чтобы преобразовывать DC-энергию, подаваемую от выпрямителя 130 по фиг.4, в AC-энергию для вывода в блок 144 трансформатора.FIG. 5 is a circuit diagram of a DC / DC converter 140 shown in FIG. 4. As shown in FIG. 5, the DC / DC converter 140 includes a DC / AC conversion unit 142, a transformer unit 144, and a rectifier unit 146. The DC / AC conversion unit 142 includes a switching element turned on / off based on a PWD signal from the vehicle ECU 180 to convert the DC energy supplied from the rectifier 130 of FIG. 4 to AC energy for output to the unit 144 transformer.

Блок 144 трансформатора изолирует блок 142 DC/AC-преобразования от блока 146 выпрямителя и выполняет преобразование напряжения согласно коэффициенту катушечной обмотки. Блок 146 выпрямителя выпрямляет AC-энергию, выводимую из блока 144 трансформатора, в DC-энергию для вывода в устройство 150 накопления энергии на фиг.4.Transformer unit 144 isolates the DC / AC conversion unit 142 from the rectifier unit 146 and performs voltage conversion according to the coefficient of the coil winding. A rectifier unit 146 rectifies the AC energy output from the transformer unit 144 into DC energy for output to the energy storage device 150 in FIG. 4.

Фиг.6 иллюстрирует подробную конфигурацию вторичной саморезонирующей катушки 110 на фиг.1 и 4.6 illustrates a detailed configuration of a secondary self-resonant coil 110 in FIGS. 1 and 4.

Как показано на фиг.6, вторичная саморезонирующая катушка 110 выполнена с возможностью переключения между первым состоянием и вторым состоянием. Первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка 110 имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой 240 на фиг.1 посредством резонанса. Второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором связь вторичной саморезонирующей катушки 110 с первичной саморезонирующей катушкой 240 является более слабой, чем в первом состоянии.As shown in FIG. 6, the secondary self-resonant coil 110 is configured to switch between a first state and a second state. The first state is selected in an energy production mode in which the secondary self-resonant coil 110 is magnetically coupled to the primary self-resonant coil 240 of FIG. 1 by resonance. The second state is selected in the mode of stopping the production of energy, in which the connection of the secondary self-resonant coil 110 with the primary self-resonant coil 240 is weaker than in the first state.

Предпочтительно вторичная саморезонирующая катушка 110 имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием.Preferably, the secondary self-resonant coil 110 has an impedance different between the first state and the second state.

В частности, вторичная саморезонирующая катушка 110 включает в себя основную часть 111 катушки и модификатор 115 индуктивности, модифицирующий индуктивность основной части 111 катушки.In particular, the secondary self-resonant coil 110 includes a coil body 111 and an inductance modifier 115 modifying the inductance of the coil body 111.

Основная часть 111 катушки делится в центральной области на первую часть 113 и вторую часть 114. Модификатор 115 индуктивности включает в себя реле 112, предусмотренное в центральной области основной части 111 катушки, чтобы соединять и отсоединять первую часть 113 с/от второй части 114 в режиме получения энергии и в режиме прекращения получения энергии соответственно.The main part 111 of the coil is divided in the central region into the first part 113 and the second part 114. The inductance modifier 115 includes a relay 112 provided in the central region of the main part 111 of the coil to connect and disconnect the first part 113 from / to the second part 114 in the mode energy production and in the mode of stopping energy production, respectively.

Вторичная саморезонирующая катушка 110 работает как антенна в режиме получения энергии. Амплитуда напряжения на концах увеличивается, а амплитуда напряжения в центральной области становится, по существу, равной 0. Следовательно, размещая реле 112 в центральной области основной части 111 катушки, только небольшое реле, имеющее низкое напряжение пробоя, потребуется по сравнению со случаем, когда реле предусматривается в других областях.The secondary self-resonant coil 110 operates as an antenna in a power-receiving mode. The voltage amplitude at the ends increases, and the voltage amplitude in the central region becomes substantially equal to 0. Therefore, by placing the relay 112 in the central region of the main part 111 of the coil, only a small relay having a low breakdown voltage is required compared to the case when the relay provided in other areas.

В случае когда передача электрической энергии осуществляется посредством резонансного способа, сторона передачи энергии предоставляет энергию. Если резонансная частота резонирующих катушек совпадает друг с другом, электрическая энергия будет получаться во вторичной саморезонирующей катушке, которая является компонентом, установленным в транспортном средстве, даже в случае когда получение энергии не предполагается на стороне получения энергии. Таким образом, конфигурация применяется, чтобы допускать модификацию импеданса вторичной саморезонирующей катушки, как показано на фиг.6. В случае когда сторона получения энергии не предполагает получать энергию, импеданс модифицируется так, что резонансная частота не совпадает с частотой стороны, передающей энергию.In the case where the transmission of electrical energy is carried out by a resonant method, the transmission side of the energy provides energy. If the resonant frequency of the resonating coils coincides with each other, electrical energy will be obtained in the secondary self-resonant coil, which is a component installed in the vehicle, even in the case when energy is not supposed to be received on the energy receiving side. Thus, the configuration is applied to allow modification of the impedance of the secondary self-resonant coil, as shown in Fig.6. In the case where the energy receiving side does not intend to receive energy, the impedance is modified so that the resonant frequency does not coincide with the frequency of the energy transmitting side.

Это предпочтительно для того, чтобы избегать получения энергии в компоненте, установленном в транспортном средстве, не требующем получения энергии.This is preferable in order to avoid receiving energy in a component installed in a vehicle that does not require energy.

Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций для описания процесса начала заряда, выполняемого в ЭБУ 180 транспортного средства. Процесс, показанный на этой блок-схеме, вызывается из предварительно определенной основной программы, которая должна выполняться.7 is a flowchart for describing a charge start process performed in the vehicle ECU 180. The process shown in this flowchart is called from a predefined main program to be executed.

Как показано на фиг.7, выполняется определение, присутствует ли команда начала заряда или нет, на этапе S1. Команда начала заряда может быть выдана пассажиром, нажимающим кнопку начала заряда или т.п. Когда команда начала заряда выдается на этапе S1, управление переходит к этапу S2. Когда команда начала заряда отсутствует, управление переходит к основной программе на этапе S19.As shown in FIG. 7, a determination is made whether a charge start command is present or not, in step S1. A charge start command may be issued by a passenger pressing a charge start button or the like. When the charge start command is issued in step S1, control proceeds to step S2. When the charge start command is absent, control proceeds to the main program in step S19.

Когда управление переходит к этапу S2, ЭБУ 180 транспортного средства устанавливает связь с устройством 200 подачи энергии через устройство 190 связи на фиг.1. На этапе S3 выполняется проверка приваривания основного реле SMR2 системы.When the control proceeds to step S2, the vehicle ECU 180 communicates with the power supply device 200 through the communication device 190 in FIG. 1. In step S3, a welding check of the main relay SMR2 of the system is performed.

Поскольку устройство 150 накопления энергия отсоединено, когда основное реле SMR2 системы достигает выключенного состояния, напряжение V2, обнаруженное датчиком 191 напряжения на фиг.4, должно уменьшиться. Посредством управления основным реле SMR2 системы, чтобы достигать выключенного состояния и подтверждения того, что напряжение V2 стало ниже, чем предварительно определенное пороговое значение, которое установлено низким по сравнению с напряжением устройства 150 накопления энергии, обнаруживается, что основное реле SMR2 системы установлено в выключенное состояние правильно и не приварилось. Результат проверки приваривания на этапе S3 определяется на этапе S4.Since the energy storage device 150 is disconnected when the main system relay SMR2 reaches an off state, the voltage V2 detected by the voltage sensor 191 in FIG. 4 should decrease. By controlling the system main relay SMR2 to achieve an off state and confirming that the voltage V2 is lower than a predetermined threshold value that is set low compared to the voltage of the power storage device 150, it is detected that the system main relay SMR2 is set to off correctly and not welded. The result of the weld test in step S3 is determined in step S4.

Когда выполняется определение того, что приваривание произошло в SMR2, на этапе S4 управление переходит к этапу S12. Результат определения приваривания, произошедшего в SMR2, устанавливается и сохраняется/сообщается. На этапе S14 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи об остановке передачи энергии. Затем процесс заканчивается на этапе S15.When it is determined that the welding has occurred in SMR2, in step S4, control proceeds to step S12. The result of the weld detection that occurred in SMR2 is set and saved / reported. In step S14, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 via the communication device 190 to stop the transmission of energy. Then, the process ends in step S15.

Когда выполняется определение того, что приваривание не происходит в SMR2, на этапе S4 управление переходит к этапу S5. На этапе S5 ЭБУ 180 транспортного средства управляет реле 112, предусмотренным во вторичной саморезонирующей катушке 110, чтобы достигать выключенного состояния. Затем ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи передавать энергию.When it is determined that welding does not occur in SMR2, in step S4, control proceeds to step S5. In step S5, the vehicle ECU 180 controls the relay 112 provided in the secondary self-resonant coil 110 to achieve an off state. Then, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 to transmit energy through the communication device 190.

Когда энергия передается от устройства 200 подачи энергии, первичная саморезонирующая катушка 240 управляется с резонансной частотой. Если реле 112 приварилось, импеданс вторичной саморезонирующей катушки 110 будет совпадать с резонансном первичной саморезонирующей катушки 240 с соответствующей резонансной частотой, заставляя вторичную саморезонирующую катушку 110 резонировать с первичной саморезонирующей катушкой 240. Соответственно, электрическая энергия будет передаваться так, что напряжение VH возрастает через вторичную катушку 120 и выпрямитель 130 на фиг.4.When energy is transmitted from the power supply device 200, the primary self-resonant coil 240 is controlled with a resonant frequency. If the relay 112 is welded, the impedance of the secondary self-resonant coil 110 will coincide with the resonant primary self-resonant coil 240 with the corresponding resonant frequency, causing the secondary self-resonant coil 110 to resonate with the primary self-resonant coil 240. Accordingly, electrical energy will be transmitted so that the voltage VH increases through the secondary 120 and rectifier 130 in FIG.

Следовательно, проверяя повысилось ли напряжение VH или нет, на этапе S7 может быть сделано определение того, что реле 112 является приваренным. Когда повышение напряжение VH обнаруживается на этапе S7, управление переходит к этапу S16. На этапе S16 результат определения приваривания, произошедшего в реле 112, устанавливается и сохраняется/сообщается. На этапе S17 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи об остановке передачи энергии. На этапе S18 процесс заканчивается. Электрическая энергия, передаваемая с целью проверки приваривания на этапе S6, является очень слабой и меньше, чем электрическая энергия, передаваемая после этого на этапе S11 для фактической передачи энергии.Therefore, by checking whether the voltage VH has increased or not, a determination can be made in step S7 that the relay 112 is welded. When an increase in voltage VH is detected in step S7, control proceeds to step S16. At step S16, the result of the determination of the welding that has occurred in the relay 112 is set and stored / reported. In step S17, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 via the communication device 190 to stop the transmission of energy. At step S18, the process ends. The electric energy transmitted to check the welding in step S6 is very weak and less than the electric energy transmitted after that in step S11 for the actual transfer of energy.

В случае когда повышение напряжения VH не обнаруживается на этапе S7, управление переходит к этапу S8. На этапе S8 реле 112 обычно оказывается выключенным и выполняется определение того, что приваривание не происходит. На этапе S9 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи о временной остановке передачи энергии. На этапе S10 ЭБУ 180 транспортного средства управляет реле 112, которое находится в выключенном состоянии, и основным реле SMR2 системы, чтобы оба перешли во включенное состояние. На этапе S11 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи о временной остановке передачи энергии. На этапе S12 инициируется процесс заряда. Затем управление передается в основную программу на этапе S19.In the case where the voltage increase VH is not detected in step S7, control proceeds to step S8. In step S8, the relay 112 is usually turned off and a determination is made that welding does not occur. In step S9, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 via the communication device 190 to temporarily stop the power transmission. In step S10, the vehicle ECU 180 controls the relay 112, which is in the off state, and the system main relay SMR2, so that both go into the on state. In step S11, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 via the communication device 190 to temporarily stop the power transmission. At step S12, a charge process is initiated. Then, control is transferred to the main program in step S19.

Фиг.8 представляет собой блок-схему последовательности операций процесса в случае нормального завершения во время получения энергии.FIG. 8 is a flowchart of a process in the case of normal termination during power generation.

Как показано на фиг.8, сформирован ли триггер нормального завершения или нет, наблюдается на этапе S51 во время режима получения энергии устройства бесконтактного получения энергии транспортного средства. Триггер нормального завершения формируется в случае, когда заряд прошел так, что состояние заряда (SOC) устройства 150 накопления энергии достигает управляемого верхнего ограничения (значения полного заряда) в случае, когда кнопка окончания заряда была нажата, и в случае, когда температура аккумулятора или напряжение аккумулятора находятся вне предварительно определенного диапазона, подходящего для заряда.As shown in FIG. 8, whether the normal completion trigger is generated or not is observed in step S51 during the power receiving mode of the vehicle non-contact power receiving device. A normal termination trigger is generated when the charge has passed so that the state of charge (SOC) of the energy storage device 150 reaches a controlled upper limit (full charge value) in the case where the charge end button has been pressed and in the case when the battery temperature or voltage The batteries are out of a predetermined range suitable for charging.

Управление переходит к этапу S58, когда такой триггер нормального завершения не формируется и управление передается основной программе. В этом случае условие получения энергии не удовлетворяется и вторичная саморезонирующая катушка 110 управляется, чтобы достигать состояния, допускающего получение энергии. Затем этап S51 выполняется снова по истечении предварительно определенного периода времени.The control proceeds to step S58 when such a normal completion trigger is not generated and control is transferred to the main program. In this case, the condition for receiving energy is not satisfied, and the secondary self-resonant coil 110 is controlled to achieve a state allowing the receipt of energy. Then, step S51 is performed again after a predetermined period of time.

Когда формирование триггера нормального завершения подтверждается на этапе S51, управление переходит к этапу S52. На этапе S52 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии через устройство 190 связи об остановке передачи энергии. Соответственно, напряжение VH, обнаруженное в датчике 192 напряжения на фиг.4, начинает уменьшаться. Ожидание выполняется на этапе S53 до тех пор, пока напряжение VH не станет настолько низким, как пороговое значение Vth (например, 42 В), которое достаточно низкое по сравнению с напряжением подачи энергии (например, несколько сотен В) устройства 150 накопления энергии.When the formation of the normal completion trigger is confirmed in step S51, control proceeds to step S52. In step S52, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 via the communication device 190 to stop the transmission of energy. Accordingly, the voltage VH detected in the voltage sensor 192 in FIG. 4 begins to decrease. The wait is performed in step S53 until the voltage VH becomes as low as the threshold value Vth (e.g., 42 V), which is sufficiently low compared to the power supply voltage (e.g., several hundred V) of the power storage device 150.

Когда условие VH<Vth устанавливается на этапе S53, управление переходит к этапу S54. На этапе S54 выполняется проверка приваривания основного реле SMR2 системы. Эта проверка приваривания может быть выполнена посредством отсоединения устройства 150 накопления энергии от датчика 192 напряжения с помощью основного реле SMR2 системы в выключенном состоянии и обнаружения напряжения V2 посредством датчика 192 напряжения в таком состоянии.When the condition VH <Vth is set in step S53, control proceeds to step S54. At step S54, a welding check of the main relay SMR2 of the system is performed. This welding test can be performed by disconnecting the energy storage device 150 from the voltage sensor 192 using the main relay of the system SMR2 in the off state and detecting the voltage V2 by the voltage sensor 192 in this state.

Если напряжение V2 не ниже, чем пороговое напряжение, установленное достаточно низким по сравнению с напряжением устройства 150 накопления энергии на этапе S55, выполняется определение того, что устройство 150 накопления энергии не отсоединено и основное реле SMR2 системы приварилось, таким образом, управление переходит к этапу S59. На этапе S59 результат определения приваривания, произошедшего в основном реле SMR2 системы, устанавливается и сохраняется/сообщается. На этапе S60 процесс заканчивается.If the voltage V2 is not lower than the threshold voltage set sufficiently low compared to the voltage of the power storage device 150 in step S55, it is determined that the power storage device 150 is not disconnected and the main relay of the system SMR2 is welded, so control proceeds to step S59. At step S59, the result of the determination of the welding that occurred in the main relay SMR2 of the system is set and stored / reported. At step S60, the process ends.

Когда напряжение V2 меньше или равно пороговому значению, установленному достаточно низким по сравнению с напряжением устройства 150 накопления энергии на этапе S55, выполняется определение того, что устройство 150 накопления энергии отсоединено и основное реле SMR2 системы не приварилось. В этом случае управление переходит к этапу S56. На этапе S56 ЭБУ 180 транспортного средства управляет реле 112, чтобы достигать выключенного состояния, так что вторичная саморезонирующая катушка 110 не резонирует с первичной саморезонирующей катушкой 240. На этапе S57 процесс заканчивается.When the voltage V2 is less than or equal to the threshold value set sufficiently low compared to the voltage of the power storage device 150 in step S55, it is determined that the power storage device 150 is disconnected and the main relay SMR2 of the system is not welded. In this case, control proceeds to step S56. In step S56, the vehicle ECU 180 controls the relay 112 to reach an off state, so that the secondary self-resonant coil 110 does not resonate with the primary self-resonant coil 240. In step S57, the process ends.

Фиг.9 представляет собой блок-схему последовательности операций, представляющую процесс в случае принудительного завершения вследствие возникновения ошибки во время получения энергии.9 is a flowchart representing a process in the event of a forced termination due to an error occurring during power generation.

Как показано на фиг.9, сформирован ли триггер экстренной остановки или нет, наблюдается на этапе S101 во время режима получения энергии устройства бесконтактного получения энергии транспортного средства. Триггер экстренной остановки формируется, когда произошел отказ, который требует обслуживания транспортного средства, например повреждение в выпрямителе 130 или DC/DC-преобразователе 140.As shown in FIG. 9, whether an emergency stop trigger is generated or not is observed in step S101 during the power receiving mode of the vehicle non-contact power receiving device. An emergency stop trigger is generated when a failure occurs that requires servicing the vehicle, for example, damage in the rectifier 130 or the DC / DC converter 140.

Если такой триггер экстренной остановки не формируется, управление переходит к этапу S106 и управление передается основной программе. В этом случае условие получения энергии удовлетворяется и вторичная саморезонирующая катушка 110 управляется, чтобы достигать состояния, допускающего получение энергии. Затем этап S101 выполняется по истечении предварительно определенного периода времени.If such an emergency stop trigger is not generated, control proceeds to step S106 and control is transferred to the main program. In this case, the energy production condition is satisfied, and the secondary self-resonant coil 110 is controlled to achieve a state that allows energy production. Then, step S101 is performed after a predetermined time period has elapsed.

Когда формирование триггера экстренной остановки подтверждается на этапе S101, управление переходит к этапу S102. На этапе S102 ЭБУ 180 транспортного средства запрашивает устройство 200 подачи энергии об остановке передачи энергии через устройство 190 связи и устанавливает реле 112 в выключенное состояние с тем, чтобы предотвращать получение энергии посредством резонирования с вторичной саморезонирующей катушкой 110.When the formation of the emergency stop trigger is confirmed in step S101, control proceeds to step S102. In step S102, the vehicle ECU 180 requests the power supply device 200 to stop transmitting energy through the communication device 190 and sets the relay 112 to an off state so as to prevent energy from being received by resonating with the secondary self-resonant coil 110.

Соответственно, напряжение VH, обнаруженное в датчике 192 напряжения на фиг.4, начинает уменьшаться. Ожидание выполняется на этапе S103 до тех пор, пока напряжение VH не станет настолько низким, как пороговое значение Vth (например, 42 В), которое достаточно низкое по сравнению с напряжением подачи энергии (например, несколько сотен В) устройства 150 накопления энергии.Accordingly, the voltage VH detected in the voltage sensor 192 in FIG. 4 begins to decrease. The wait is performed in step S103 until the voltage VH becomes as low as the threshold value Vth (e.g., 42 V), which is sufficiently low compared to the power supply voltage (e.g., several hundred V) of the power storage device 150.

Когда условие VH<Vth устанавливается на этапе S103, управление переходит к этапу S104. На этапе S104 выполняется проверка приваривания основного реле SMR2 системы. Проверка приваривания осуществляется посредством отсоединения устройства 150 накопления энергии от датчика 191 напряжения с помощью основного реле SMR2 системы в выключенном состоянии и обнаружения напряжения V2 посредством датчика 191 напряжения в таком состоянии.When the condition VH <Vth is set in step S103, control proceeds to step S104. In step S104, a welding check of the main relay SMR2 of the system is performed. The welding test is carried out by disconnecting the energy storage device 150 from the voltage sensor 191 using the main system relay SMR2 in the off state and detecting the voltage V2 by the voltage sensor 191 in this state.

Когда напряжение V2 не ниже, чем пороговое напряжение, установленное достаточно низким по сравнению с напряжением устройства 150 накопления энергии на этапе S105, выполняется определение того, что устройство 150 накопления энергии не отсоединено и основное реле SMR2 системы приварилось, таким образом, управление переходит к этапу S107. На этапе S107 результат определения приваривания, происходящего в основном реле SMR2 системы, устанавливается и сохраняется/сообщается. Затем процесс заканчивается на этапе S108.When the voltage V2 is not lower than the threshold voltage set sufficiently low compared to the voltage of the power storage device 150 in step S105, it is determined that the power storage device 150 is not disconnected and the main relay of the system SMR2 is welded, so control proceeds to step S107. In step S107, the result of determining the welding occurring mainly in the system relay SMR2 is set and stored / communicated. Then, the process ends in step S108.

Когда напряжение V2 меньше или равно пороговому значению, которое достаточно низкое по сравнению с напряжением устройства 150 накопления энергии, выполняется определение того, что устройство 150 накопления энергии отсоединено и основное реле SMR2 системы не приварилось, на этапе S105. В этом случае управление передается этапу S109, чтобы достигать состояния прекращения заряда.When the voltage V2 is less than or equal to a threshold value that is sufficiently low compared to the voltage of the power storage device 150, a determination is made that the power storage device 150 is disconnected and the main relay SMR2 of the system is not welded, in step S105. In this case, control is passed to step S109 in order to achieve the state of charge termination.

Как описано выше, устройство бесконтактного получения энергии первого варианта осуществления применяет конфигурацию, в которой импеданс модифицируется так, что вторичная саморезонирующая катушка 110 не резонирует, когда получение энергии нежелательно в транспортном средстве. Модификация осуществляется посредством модификации индуктивности посредством деления длины катушки с реле. Соответственно, формирование нежелательного высокого напряжения может быть предотвращено, поскольку нет части для получения электрической энергии в транспортном средстве, даже если передача энергии продолжается со стороны устройства подачи энергии.As described above, the non-contact power receiving device of the first embodiment applies a configuration in which the impedance is modified so that the secondary self-resonant coil 110 does not resonate when receiving power is undesirable in the vehicle. Modification is carried out by modifying the inductance by dividing the length of the coil with the relay. Accordingly, the formation of an undesirable high voltage can be prevented, since there is no part for receiving electric energy in the vehicle, even if the transmission of energy continues from the side of the power supply device.

Второй вариант осуществления изобретенияSecond Embodiment

Второй вариант осуществления является модификацией конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110, показанной на фиг.4 и 6 первого варианта осуществления. Поскольку конфигурация остальных элементов является аналогичной конфигурации первого варианта осуществления, их описание не будет повторяться.The second embodiment is a modification of the configuration of the secondary self-resonant coil 110 shown in FIGS. 4 and 6 of the first embodiment. Since the configuration of the remaining elements is similar to the configuration of the first embodiment, their description will not be repeated.

Фиг.10 представляет собой принципиальную схему конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A, примененной в устройстве бесконтактного получения энергии второго варианта осуществления.10 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110A applied in a non-contact power generation device of the second embodiment.

Как показано на фиг.10, вторичная саморезонирующая катушка 110A выполнена с возможностью переключения между первым состоянием и вторым состоянием. Первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка 110A имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой 240 на фиг.1 посредством резонанса. Второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором связь вторичной саморезонирующей катушки 110A с первичной саморезонирующей катушкой 240 слабее, чем в первом состоянии.As shown in FIG. 10, the secondary self-resonant coil 110A is configured to switch between a first state and a second state. The first state is selected in an energy production mode in which the secondary self-resonant coil 110A is magnetically coupled to the primary self-resonant coil 240 of FIG. 1 by resonance. The second state is selected in a power-off mode in which the coupling of the secondary self-resonant coil 110A to the primary self-resonant coil 240 is weaker than in the first state.

Вторичная саморезонирующая катушка 110A имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием. В частности, вторичная саморезонирующая катушка 110A включает в себя основную часть 311 катушки и модификатор 312A емкости, модифицирующий емкость основной части 311 катушки.The secondary self-resonant coil 110A has an impedance that differs between the first state and the second state. In particular, the secondary self-resonant coil 110A includes a coil main portion 311 and a capacitance modifier 312A modifying the capacitance of the coil main portion 311.

Модификатор 312A емкости включает в себя главную линию 321, подключенную к концу основной части катушки, реле 315, подключенное к главной линии 321, и конденсатор 313, соединяемый с основной частью 311 катушки через главную линию 321 посредством реле 315 в режиме получения энергии и отсоединяемый от основной части 311 катушки посредством реле 315 в режиме прекращения получения энергии.The capacitor modifier 312A includes a main line 321 connected to the end of the main part of the coil, a relay 315 connected to the main line 321, and a capacitor 313 connected to the main part 311 of the coil through the main line 321 by means of a relay 315 in the power receiving mode and disconnected from the main part 311 of the coil through the relay 315 in the mode of stopping the production of energy.

Вторичная саморезонирующая катушка 110A дополнительно включает в себя разряжающий резистор 314 для установки конденсатора 313 в состояние разряда в режиме прекращения получения энергии. Разряжающий резистор 314 соединяется через два электрода конденсатора 313. Конденсатор 313 подключается между главной линией 322, соединенной с другим концом основной части 311 катушки и реле 315.The secondary self-resonant coil 110A further includes a discharge resistor 314 for setting the capacitor 313 to a discharge state in a power-off mode. The discharge resistor 314 is connected through two electrodes of the capacitor 313. The capacitor 313 is connected between the main line 322 connected to the other end of the main part 311 of the coil and relay 315.

Фиг.11 представляет собой принципиальную схему, представляющую конфигурацию вторичной саморезонирующей катушки 110A1, которая является модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A.11 is a circuit diagram representing a configuration of a secondary self-resonant coil 110A1, which is a modification of the secondary self-resonant coil 110A.

Как показано на фиг.10 и 11, вторичная саморезонирующая катушка 110A1 включает в себя модификатор 312A1 емкости вместо модификатора 312A емкости в конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A. Модификатор 312A1 емкости является версией модификатора 312 емкости с фиг.10 с удаленным разряжающим резистором 314. Конфигурация остальных элементов аналогична элементам модификатора 312 емкости, так что их описание не повторяется.As shown in FIGS. 10 and 11, the secondary self-resonant coil 110A1 includes a capacitance modifier 312A1 instead of a capacitance modifier 312A in the configuration of the secondary self-resonant coil 110A. The capacitance modifier 312A1 is a version of the capacitance modifier 312 of FIG. 10 with the discharge resistor 314 removed. The configuration of the remaining elements is similar to that of the capacitor modifier 312, so that their description is not repeated.

Фиг.12 представляет собой принципиальную схему конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110B, которая является модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A.12 is a schematic configuration diagram of a secondary self-resonant coil 110B, which is a modification of the secondary self-resonant coil 110A.

Как показано на фиг.10 и 12, вторичная саморезонирующая катушка 110B включает в себя модификатор 312B емкости вместо модификатора 312A емкости в конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A.As shown in FIGS. 10 and 12, the secondary self-resonant coil 110B includes a capacitance modifier 312B instead of a capacitance modifier 312A in the configuration of the secondary self-resonant coil 110A.

Модификатор 312B емкости включает в себя главную линию 321, подключенную к концу основной части катушки, реле 315, подключенное к главной линии 321, и конденсатор 313, соединяемый с основной частью 311 катушки через главную линию 321 посредством реле 315 в режиме получения энергии и отсоединяемый от основной части 311 катушки посредством реле 315 в режиме прекращения получения энергии.The capacitor modifier 312B includes a main line 321 connected to the end of the main part of the coil, a relay 315 connected to the main line 321, and a capacitor 313 connected to the main part 311 of the coil through the main line 321 by means of a relay 315 in the power receiving mode and disconnected from the main part 311 of the coil through the relay 315 in the mode of stopping the production of energy.

Вторичная саморезонирующая катушка 110B дополнительно включает в себя разряжающий резистор 314 для установки конденсатора 313 в состояние разряда в режиме прекращения получения энергии.The secondary self-resonant coil 110B further includes a discharge resistor 314 for setting the capacitor 313 to a discharge state in a power-off mode.

Вторичная саморезонирующая катушка 110B дополнительно включает в себя другое реле 316, отсоединяющее разряжающий резистор 314 от конденсатора 313 в режиме получения энергии и соединяющее разряжающий резистор с конденсатором в режиме прекращения получения энергии.The secondary self-resonant coil 110B further includes another relay 316 disconnecting the discharge resistor 314 from the capacitor 313 in the power generation mode and connecting the discharge resistor to the capacitor in the power stop mode.

Разряжающий резистор 314 и другое реле 316 соединяются последовательно между двумя электродами конденсатора 313. Конденсатор 313 подключается между главной линией 322, соединенной с другим концом основной части 311 катушки и реле 315.Discharging resistor 314 and another relay 316 are connected in series between the two electrodes of capacitor 313. Capacitor 313 is connected between the main line 322 connected to the other end of the main part 311 of the coil and relay 315.

ЭБУ 180 транспортного средства с фиг.4 управляет реле 315, чтобы достигать включенного состояния, и реле 316, чтобы достигать выключенного состояния в режиме получения энергии, и управляет реле 315, чтобы достигать включенного состояния, и реле 316, чтобы достигать выключенного состояния в режиме прекращения получения энергии.The vehicle ECU 180 of FIG. 4 controls a relay 315 to reach an on state, and a relay 316 to reach an off state in the power receiving mode, and controls a relay 315 to reach an on state, and a relay 316 to reach an off state stopping energy.

Фиг.13 представляет собой принципиальную схему конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110C, которая является другой модификацией вторичной саморезонирующей катушки 110A.13 is a schematic diagram of a configuration of a secondary self-resonant coil 110C, which is another modification of the secondary self-resonant coil 110A.

Как показано на фиг.10 и 13, вторичная саморезонирующая катушка 110C включает в себя модификатор 312C емкости вместо модификатора 312A емкости в конфигурации вторичной саморезонирующей катушки 110A.As shown in FIGS. 10 and 13, the secondary self-resonant coil 110C includes a capacitance modifier 312C instead of a capacitance modifier 312A in the configuration of the secondary self-resonant coil 110A.

Модификатор 312C емкости включает в себя главную линию 321, подключенную к концу основной части катушки, реле 317, подключенное к главной линии 321, и конденсатор 313, соединяемый с основной частью 311 катушки через главную линию 321 посредством реле 317 в режиме получения энергии и отсоединяемый от основной части 311 катушки посредством реле в режиме прекращения получения энергии.The capacitor modifier 312C includes a main line 321 connected to the end of the main part of the coil, a relay 317 connected to the main line 321, and a capacitor 313 connected to the main part 311 of the coil through the main line 321 by means of a relay 317 in the power generation mode and disconnected from the main part 311 of the coil through the relay in the mode of stopping the receipt of energy.

Вторичная саморезонирующая катушка 110C дополнительно включает в себя разряжающий резистор 314 для установки конденсатора 313 в состояние разряда в режиме прекращения получения энергии.Secondary self-resonant coil 110C further includes a discharge resistor 314 for setting capacitor 313 to a discharge state in a power-off mode.

Реле 317 отсоединяет разряжающий резистор 314 от конденсатора в режиме получения энергии и соединяет разряжающий резистор 314 с конденсатором 313 в режиме прекращения получения энергии.Relay 317 disconnects the discharge resistor 314 from the capacitor in the power-receiving mode and connects the discharge resistor 314 to the capacitor 313 in the power-off mode.

ЭБУ 180 транспортного средства управляет реле 317 так, что конец основной части 311 катушки соединяется с одним концом конденсатора и разряжающий резистор 314 отсоединяется от этого одного конца в режиме получения энергии. ЭБУ 180 транспортного средства управляет реле 317 так, что конец основной части 311 катушки отсоединяется от одного конца конденсатора и этот один конец конденсатора соединяется с разряжающим резистором 314 в режиме прекращения получения энергии.The vehicle ECU 180 controls the relay 317 so that the end of the main body 311 of the coil is connected to one end of the capacitor and the discharge resistor 314 is disconnected from this one end in the power generation mode. The vehicle ECU 180 controls the relay 317 so that the end of the main body 311 of the coil is disconnected from one end of the capacitor and this one end of the capacitor is connected to the discharge resistor 314 in a power-off mode.

Как описано выше, даже если энергия передавалась от устройства подачи энергии, область, где осуществляется получение энергии посредством резонанса, может быть устранена из транспортного средства в настоящем варианте осуществления, когда получение энергии не требуется.As described above, even if energy was transmitted from the energy supply device, the region where energy is obtained by resonance can be eliminated from the vehicle in the present embodiment when energy is not required.

Хотя каждый из вариантов осуществления описывается на основе гибридного транспортного средства последовательного/параллельного типа, в котором движущая энергия двигателя 176 делится устройством 177 деления энергии, чтобы передаваться на ведущее колесо 178 и электродвигатель-генератор 172, в качестве транспортного средства с электроприводом, показанного на фиг.4, настоящее изобретение также применимо к другим типам гибридных транспортных средств. Например, настоящее изобретение применимо к так называемому гибридному транспортному средству последовательного типа, использующему двигатель 176, только чтобы возбуждать электродвигатель-генератор 172, и движущая энергия транспортного средства формируется посредством только электродвигателя-генератора 174, к гибридному транспортному средству, имеющему только рекуперативную энергию из кинетической энергии, сформированной двигателем 176, которая накапливается в качестве электрической энергии, к гибридному транспортному средству типа с вспомогательным электродвигателем, использующему двигатель в качестве основной движущей силы и которому помогает электродвигатель при необходимости, и т.п.Although each of the embodiments is described based on a hybrid vehicle of a serial / parallel type, in which the driving energy of the engine 176 is divided by the energy sharing device 177 to be transmitted to the drive wheel 178 and the motor generator 172, as the electric vehicle shown in FIG. .4, the present invention is also applicable to other types of hybrid vehicles. For example, the present invention is applicable to a so-called sequential hybrid vehicle using an engine 176 only to drive an electric motor-generator 172, and the driving energy of the vehicle is generated by only an electric motor-generator 174, to a hybrid vehicle having only regenerative energy from kinetic energy generated by engine 176, which is stored as electric energy, to a type C hybrid vehicle an auxiliary electric motor using the motor as the main driving force and assisted by the electric motor if necessary, and the like.

Дополнительно, настоящее изобретение применимо к электрическому транспортному средству, которое движется только посредством электрической энергии, у которого отсутствует двигатель 176, или к транспортному средству с топливным элементом, дополнительно включающему в себя батарею топливных элементов в дополнение к устройству 150 накопления энергии в качестве источника DC-энергии. Кроме того, настоящее изобретение также применимо к транспортному средству 100 с электроприводом с отсутствующим повышающим преобразователем 162.Additionally, the present invention is applicable to an electric vehicle that only moves by electric energy that does not have an engine 176, or to a vehicle with a fuel cell further including a fuel cell battery in addition to the energy storage device 150 as a DC- source energy. In addition, the present invention is also applicable to an electric vehicle 100 with no boost converter 162.

Следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые в данном документе, являются иллюстративными, а не ограничивающими в каком-либо смысле. Рамки настоящего изобретения определены скорее терминами формулы изобретения, чем описанием вариантов осуществления, изложенным выше, и предназначены для того, чтобы включать в себя любые модификации в пределах области применения и сущности, эквивалентные формуле изобретения.It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and not limiting in any sense. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims rather than the description of the embodiments set forth above and is intended to include any modifications within the scope and essence equivalent to the claims.

Claims (15)

1. Устройство бесконтактного получения энергии, содержащее:
нагрузку (150), к которой подается электрическая энергия, и вторичную саморезонирующую катушку (110; 110A-110C), получающую электрическую энергию, которая должна подаваться на нагрузку, от внешней первичной саморезонирующей катушки (240), при этом вторичная саморезонирующая катушка выполнена с возможностью переключения между первым и вторым состоянием, причем первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса магнитного поля, а второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором магнитная связь вторичной саморезонирующей катушки с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса является более слабой, чем в первом состоянии.
1. The device is a contactless energy, containing:
a load (150) to which electrical energy is supplied, and a secondary self-resonant coil (110; 110A-110C) receiving electric energy to be supplied to the load from an external primary self-resonant coil (240), while the secondary self-resonant coil is configured to switching between the first and second states, the first state being selected in the energy production mode, in which the secondary self-resonant coil is magnetically coupled to the primary self-resonant coil by means of resonance field, and the second state is selected in the mode of termination of energy production, in which the magnetic coupling of the secondary self-resonant coil with the primary self-resonant coil by resonance is weaker than in the first state.
2. Устройство по п.1, в котором вторичная саморезонирующая катушка (110; 110A-110C) имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием.2. The device according to claim 1, in which the secondary self-resonant coil (110; 110A-110C) has an impedance that differs between the first state and the second state. 3. Устройство по п.2, в котором вторичная саморезонирующая катушка (110) включает в себя основную часть (111) катушки и модификатор (115) индуктивности, модифицирующий индуктивность основной части катушки.3. The device according to claim 2, in which the secondary self-resonant coil (110) includes the main part (111) of the coil and an inductance modifier (115) modifying the inductance of the main part of the coil. 4. Устройство по п.3, в котором основная часть (111) катушки делится в центральной области на первую часть (113) и вторую часть (114), при этом модификатор (115) индуктивности включает в себя реле (112), предусмотренное в центральной области основной части (111) катушки, соединяющее и разъединяющее первую часть и вторую часть в режиме получения энергии и в режиме прекращения получения энергии соответственно.4. The device according to claim 3, in which the main part (111) of the coil is divided in the central region into the first part (113) and the second part (114), while the inductance modifier (115) includes a relay (112) provided in the Central region of the main part (111) of the coil, connecting and disconnecting the first part and the second part in the mode of receiving energy and in the mode of stopping the receipt of energy, respectively. 5. Устройство по п.1, в котором вторичная саморезонирующая катушка (110A-110C) включает в себя основную часть (311) катушки и модификатор (312A-312C) емкости, модифицирующий емкость основной части катушки.5. The device according to claim 1, in which the secondary self-resonant coil (110A-110C) includes the main part (311) of the coil and a modifier (312A-312C) capacitance, modifying the capacity of the main part of the coil. 6. Устройство по п.5, в котором модификатор емкости включает в себя главную линию (321), подключенную к одному концу основной части катушки, реле (315; 317), подключенное к главной линии, и конденсатор (313), подключаемый к основной части (311) катушки через главную линию (321) посредством реле (315; 317) в режиме получения энергии и отсоединяемый от основной части катушки посредством реле в режиме прекращения получения энергии.6. The device according to claim 5, in which the capacitor modifier includes a main line (321) connected to one end of the main part of the coil, a relay (315; 317) connected to the main line, and a capacitor (313) connected to the main parts (311) of the coil through the main line (321) by means of a relay (315; 317) in the power-receiving mode and disconnected from the main part of the coil by means of a relay in the power-off mode. 7. Устройство по п.6, дополнительно содержащее разряжающий резистор (314) для установки конденсатора (313) в состояние разряда в режиме прекращения получения энергии.7. The device according to claim 6, further containing a discharge resistor (314) for setting the capacitor (313) in the discharge state in the mode of stopping the production of energy. 8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее другое реле (316), отсоединяющее разряжающий резистор (314) от конденсатора (313) в режиме получения энергии и соединяющий разряжающий резистор с конденсатором в режиме прекращения получения энергии.8. The device according to claim 7, further comprising another relay (316) that disconnects the discharge resistor (314) from the capacitor (313) in the power generation mode and connects the discharge resistor to the capacitor in the power stop mode. 9. Устройство по п.7, в котором реле (317) отсоединяет разряжающий резистор (314) от конденсатора (313) в режиме получения энергии и соединяет разряжающий резистор с конденсатором в режиме прекращения получения энергии.9. The device according to claim 7, in which the relay (317) disconnects the discharge resistor (314) from the capacitor (313) in the power-receiving mode and connects the discharge resistor to the capacitor in the power-off mode. 10. Устройство по любому из пп.1-9, дополнительно содержащее преобразователь (140) напряжения, преобразующий входное напряжение для подачи на нагрузку, и выпрямитель (130), выпрямляющий переменное напряжение и предоставляющий выпрямленное напряжение в преобразователь напряжения в качестве входного напряжения, при этом вторичная саморезонирующая катушка (110, 110A-110C) получает электрическую энергию от первичной саморезонирующей катушки (240) и генерирует переменное напряжение, которое должно быть подано на выпрямитель.10. The device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a voltage converter (140) converting the input voltage for supplying the load, and a rectifier (130), rectifying the alternating voltage and providing the rectified voltage to the voltage converter as an input voltage, In this case, the secondary self-resonant coil (110, 110A-110C) receives electrical energy from the primary self-resonant coil (240) and generates an alternating voltage, which must be supplied to the rectifier. 11. Устройство по п.1, установленное на транспортном средстве (100) и получающее электрическую энергию от устройства (200) подачи энергии, включающего в себя первичную саморезонирующую катушку, внешнюю по отношению к транспортному средству, причем устройство бесконтактного получения энергии дополнительно содержит блок (180) управления, выполняющий управление, чтобы переключать вторичную саморезонирующую катушку между первым состоянием и вторым состоянием, при этом блок управления устанавливает вторичную саморезонирующую катушку в первое состояние и во второе состояние, когда транспортное средство удовлетворяет и не удовлетворяет условию получения энергии соответственно.11. The device according to claim 1, mounted on the vehicle (100) and receiving electrical energy from the power supply device (200) including a primary self-resonant coil external to the vehicle, the contactless energy receiving device further comprising a unit ( 180) a control performing control to switch the secondary self-resonant coil between the first state and the second state, wherein the control unit sets the secondary self-resonant coil in the first standing in the second state, when the vehicle satisfies and does not satisfy the condition for energy, respectively. 12. Устройство по п.11, в котором транспортное средство включает в себя устройство (150) накопления энергии, получающее электрическую энергию заряда от устройства бесконтактного получения энергии как упомянутая нагрузка, при этом условие получения энергии включает в себя условие того, что состояние заряда устройства накопления энергии меньше, чем пороговое значение.12. The device according to claim 11, in which the vehicle includes an energy storage device (150) receiving electric charge energy from the contactless energy receiving device as said load, wherein the energy receiving condition includes a condition that the state of charge of the device energy storage is less than the threshold value. 13. Устройство по п.11, в котором условие получения энергии включает в себя условие того, что предварительно определенный отказ не происходит в транспортном средстве.13. The device according to claim 11, in which the condition for generating energy includes a condition that a predetermined failure does not occur in the vehicle. 14. Транспортное средство, содержащее: устройство бесконтактного получения энергии, получающее электрическую энергию, передаваемую бесконтактным образом извне транспортного средства, при этом устройство бесконтактного получения энергии включает в себя
нагрузку, к которой подается электрическая энергия, и
вторичную саморезонирующую катушку, получающую электрическую энергию, которая должна подаваться на нагрузку, от внешней первичной саморезонирующей катушки,
причем вторичная саморезонирующая катушка выполнена с возможностью переключения между первым и вторым состоянием, при этом первое состояние выбирается в режиме получения энергии, в котором вторичная саморезонирующая катушка имеет магнитную связь с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса магнитного поля, а второе состояние выбирается в режиме прекращения получения энергии, в котором магнитная связь вторичной саморезонирующей катушки с первичной саморезонирующей катушкой посредством резонанса является более слабой, чем в первом состоянии.
14. A vehicle, comprising: a contactless energy receiving device receiving electrical energy transmitted in a contactless manner from the outside of the vehicle, wherein the contactless energy receiving device includes
the load to which electrical energy is supplied, and
a secondary self-resonant coil receiving electrical energy to be supplied to the load from an external primary self-resonant coil,
moreover, the secondary self-resonant coil is configured to switch between the first and second state, the first state being selected in the energy production mode, in which the secondary self-resonant coil is magnetically coupled to the primary self-resonant coil by resonance of the magnetic field, and the second state is selected in the mode of termination of energy production in which the magnetic coupling of the secondary self-resonant coil with the primary self-resonant coil by resonance is weaker oh than in the first state.
15. Транспортное средство по п.14, в котором вторичная саморезонирующая катушка имеет импеданс, различающийся между первым состоянием и вторым состоянием. 15. The vehicle of claim 14, wherein the secondary self-resonant coil has an impedance different between the first state and the second state.
RU2011118343/07A 2008-10-09 2008-10-09 Device for non-contact power generation and transport means containing such device RU2461946C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118343/07A RU2461946C1 (en) 2008-10-09 2008-10-09 Device for non-contact power generation and transport means containing such device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118343/07A RU2461946C1 (en) 2008-10-09 2008-10-09 Device for non-contact power generation and transport means containing such device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2461946C1 true RU2461946C1 (en) 2012-09-20

Family

ID=47077615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118343/07A RU2461946C1 (en) 2008-10-09 2008-10-09 Device for non-contact power generation and transport means containing such device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2461946C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586315C1 (en) * 2013-03-29 2016-06-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Contactless electric power supply system
RU2594893C1 (en) * 2013-03-29 2016-08-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Contactless electric power supply system
RU2598491C1 (en) * 2013-03-29 2016-09-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. System of non-contact power supply and electric power supply device
RU2615505C1 (en) * 2014-04-23 2017-04-05 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Construction mounted on vehicle for wireless energy receiving device
RU2617994C1 (en) * 2014-02-25 2017-05-02 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Wireless power supply system and device for power transmission
RU2635349C2 (en) * 2013-09-26 2017-11-13 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Wireless system of electric power supply and electric power transmission device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001238372A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power transmission system, electromagnetic field generator, and electromagnetic field receiver
JP2002078247A (en) * 2000-08-23 2002-03-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electromagnetic field receiving apparatus
RU2006100189A (en) * 2003-06-13 2007-07-20 Дюрр Системс Гмбх (De) TRANSPORT SYSTEM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001238372A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Power transmission system, electromagnetic field generator, and electromagnetic field receiver
JP2002078247A (en) * 2000-08-23 2002-03-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electromagnetic field receiving apparatus
RU2006100189A (en) * 2003-06-13 2007-07-20 Дюрр Системс Гмбх (De) TRANSPORT SYSTEM

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586315C1 (en) * 2013-03-29 2016-06-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Contactless electric power supply system
RU2594893C1 (en) * 2013-03-29 2016-08-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Contactless electric power supply system
RU2598491C1 (en) * 2013-03-29 2016-09-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. System of non-contact power supply and electric power supply device
RU2594893C9 (en) * 2013-03-29 2017-07-27 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Contactless electric power supply system
RU2635349C2 (en) * 2013-09-26 2017-11-13 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Wireless system of electric power supply and electric power transmission device
RU2617994C1 (en) * 2014-02-25 2017-05-02 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Wireless power supply system and device for power transmission
RU2615505C1 (en) * 2014-04-23 2017-04-05 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Construction mounted on vehicle for wireless energy receiving device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11312248B2 (en) Non-contact power reception device and vehicle including the same
EP2330716B1 (en) Noncontact power receiving apparatus and vehicle including the same
RU2469880C1 (en) Power supply system and electrically driven vehicle
EP2345553B1 (en) Non-contact power transmission device and vehicle having non-contact power transmission device
JP5474463B2 (en) Non-contact power receiving apparatus and electric vehicle including the same
US8651208B2 (en) Electrical powered vehicle
US9283859B2 (en) Power receiving device, power transmitting device, vehicle, and contactless power supply system
US20120098330A1 (en) Coil unit, noncontact power receiving apparatus, noncontact power transmitting apparatus, noncontact power feeding system, and vehicle
WO2012073349A1 (en) Wireless power-transfer equipment and method for controlling vehicle and wireless power-transfer system
JP5304624B2 (en) Power supply device, vehicle, and vehicle power supply system
JP5474470B2 (en) Non-contact power receiving apparatus and electric vehicle including the same
RU2461946C1 (en) Device for non-contact power generation and transport means containing such device
JP5287115B2 (en) Vehicle power reception control device and vehicle including the same