RU2625167C2

RU2625167C2 - Electrical power transmitting device

Info

Publication number: RU2625167C2
Application number: RU2015150755A
Authority: RU
Inventors: Такахиро МИСАВА
Original assignee: Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-07-12
Also published as: BR102015029388B1; RU2015150755A; JP2016111902A; CN105656216B; KR101842102B1; CN105656216A; JP6213485B2; KR20160065014A; MY174469A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electrical power transmitting device transmits electrical power to the electrical power receiving device in a non-contact manner. The electrical power transmitting device includes an inverter, a power transmitting unit and an electronic control unit. The electronic control unit is configured to determine whether the phase of the output current flowing from the inverter to the power transmitting unit is outrunning the output voltage, and of such adjustment of the AC power frequency in the direction of decreasing the advance angle of the current phase that the current phase is delayed relative to the output voltage when the current phase is advancing the output voltage.

EFFECT: preventing the regenerating current flow and reducing the probability of abnormal heating or malfunction in the electrical power transmitting device.

10 cl, 12 dwg

Description

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

[0001] Изобретение относится к устройству передачи электрической энергии, и, в частности, к устройству передачи электрической энергии, которое бесконтактным способом или беспроводным способом передает электрическую энергию на устройство приема электрической энергии.[0001] The invention relates to a device for transmitting electric energy, and, in particular, to a device for transmitting electric energy, which transmits electric energy to a device for receiving electric energy in a non-contact way or wirelessly.

2. Описание предшествующего уровня техники2. Description of the Related Art

[0002] В системе с бесконтактным или беспроводным способом передачи электрической энергии от устройства передачи электрической энергии на устройство приема электрической энергии было предложено в качестве известной технологии этого типа управлять питающей частотой устройства передачи электрической энергии на основе нормализованного тока передачи энергии (см., например, публикацию японской патентной заявки No. 2014-103754 (JP 2014-103754 А)). Нормализованный ток передачи энергии определяется как отношение второго тока передачи энергии к максимальному значению первого тока передачи энергии. Первый ток передачи энергии определяется как ток передачи энергии устройства передачи электрической энергии, измеряемый, когда устройство передачи электрической энергии и устройство приема электрической энергии находятся в несоединенном состоянии, и второй ток передачи энергии определяется как ток передачи энергии устройства передачи электрической энергии, измеряемый, когда устройство передачи электрической энергии и устройство приема электрической энергии находятся в состоянии индукционного соединения. Когда нормализованный ток передачи энергии равен или больше 1/2, питающая частота установлена на резонансную частоту. Когда нормализованный ток передачи энергии меньше 1/2, питающая частота управляется с возможностью таких изменений, чтобы нормализованный ток передачи энергии стал равен 1/2. При управляемой таким образом питающей частоте, можно увеличить принятую электрическую энергию, и максимизировать эффективность электрической энергии только посредством управления питающей частотой устройства передачи электрической энергии.[0002] In a system with a non-contact or wireless method of transmitting electric energy from an electric energy transmission device to an electric energy receiving device, it has been proposed, as a known technology of this type, to control the power frequency of an electric energy transmission device based on a normalized energy transfer current (see, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2014-103754 (JP 2014-103754 A)). The normalized energy transfer current is defined as the ratio of the second energy transfer current to the maximum value of the first energy transfer current. The first energy transfer current is defined as the energy transfer current of the electric energy transmission device, measured when the electric energy transmission device and the electric energy reception device are in an unconnected state, and the second energy transfer current is defined as the energy transmission current of the electric energy transmission device, measured when the device electric energy transmission and the device for receiving electric energy are in the state of induction connection. When the normalized current of energy transfer is equal to or greater than 1/2, the supply frequency is set to the resonant frequency. When the normalized power transfer current is less than 1/2, the supply frequency is controlled so that such changes are made that the normalized power transfer current becomes 1/2. With the supply frequency controlled in this way, it is possible to increase the received electric energy and maximize the efficiency of electric energy only by controlling the supply frequency of the electric power transmission device.

[0003] Устройство передачи электрической энергии в бесконтактной системе передачи электрической энергии часто включает в себя инвертор, который приводится в действие с помощью управления широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) с тем, чтобы скорректировать частоту и напряжение передаваемой энергии переменного тока. В этом случае инвертор обычно состоит из четырех устройств Q91-Q94 переключения, и четырех диодов D91-D94, соединенных встречно-параллельно с устройствами Q91-Q94 переключения, соответственно, как показано на фиг. 8. Устройства Q91-Q94 переключения сгруппированы в две пары, в каждой по два устройства, служащих источником и приемником, и расположенных между положительной шиной и отрицательной шиной, при этом противоположные выводы катушки передачи энергии соединены с противоположными соединительными точками парных устройства переключения.[0003] An electric energy transmission device in a non-contact electric energy transmission system often includes an inverter that is driven by pulse width modulation (PWM) control to adjust the frequency and voltage of the transmitted AC energy. In this case, the inverter usually consists of four switching devices Q91-Q94, and four diodes D91-D94 connected in counter-parallel with the switching devices Q91-Q94, respectively, as shown in FIG. 8. The Q91-Q94 switching devices are grouped in two pairs, each with two devices serving as a source and a receiver, located between the positive bus and the negative bus, while the opposite ends of the power transfer coil are connected to the opposite connecting points of the paired switching devices.

[0004] В устройстве передачи электрической энергии, включающем в себя инвертор, как описано выше, фаза электрического тока может опережать фазу переменного напряжения, производимого под управлением ШИМ. На фиг. 9 показан один пример взаимосвязи между состояниями ВКЛ/ВЫКЛ устройств Q91-Q94 переключения и выходным напряжением и током инвертора. В разделе, озаглавленном как "ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, ТОК ИНВЕРТОРА" на фиг. 9, сплошная ступенчатая линия обозначает выходное напряжение, а сплошная синусоидная кривая обозначает ток в момент времени, когда фаза тока опережает фазу напряжения. Если предположить, что устройство Q91 переключения сейчас переключается из состояния ВЫКЛ в состояние ВКЛ, выходное напряжение инвертора равно нулю, однако ток, чья фаза опережает фазу напряжения, принимает положительное значение в момент Т1 времени, когда устройство Q91 переключения находится в состоянии ВЫКЛ. В это время ток течет от силовой линии меньшего номинала со стороны катушки передачи энергии на устройство Q94 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, устройство Q93 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ и диод D93, и силовую линию большего номинала со стороны катушки передачи энергии, в порядке описания, как показано на фиг. 10А. В момент Т2 времени непосредственно после того, как устройство Q91 переключения включится, выходное напряжение инвертора принимает положительное значение, и ток продолжает иметь положительное значение. В это время ток течет от положительной шины (верхней шины) на силовую линию большего номинала на стороне катушке передачи энергии через устройство Q91 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, и течет от силовой линии меньшего номинала на стороне катушке передачи энергии к отрицательной шине (нижней шине) через устройство Q94 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, как показано на фиг. 10В. К диоду D93 приложено смещение вперед в момент Т1 времени, когда устройство Q91 переключения находится в состоянии ВЫКЛ, и смещение назад приложено к диоду D93 в момент Т2 времени непосредственно после того, как устройство Q91 переключения включится. В этой связи, восстанавливающийся ток течет через диод D93, как показано толстой стрелкой на фиг. 10В, благодаря характеристикам восстановления диода. Поскольку восстанавливающийся ток приводит к возникновению тока короткого замыкания, это может вызвать нештатное нагревание или неисправность устройства передачи электрической энергии.[0004] In an electric energy transmission device including an inverter, as described above, the phase of the electric current may be ahead of the phase of the alternating voltage produced by the PWM control. In FIG. 9 illustrates one example of the relationship between the ON / OFF states of the switching devices Q91-Q94 and the inverter output voltage and current. In the section entitled "OUTPUT VOLTAGE, INVERTER CURRENT" in FIG. 9, the solid stepped line indicates the output voltage, and the solid sinusoidal curve indicates the current at the point in time when the current phase is ahead of the voltage phase. Assuming that the switching device Q91 is now switching from the OFF state to the ON state, the inverter output voltage is zero, however, the current whose phase is ahead of the voltage phase takes a positive value at time T1 when the switching device Q91 is in the OFF state. At this time, current flows from the lower power line from the side of the power transfer coil to the switching device Q94, which is in the ON state, the switching device Q93, which is in the ON state and the diode D93, and the larger power line from the side of the power transfer coil, in description order, as shown in FIG. 10A. At time T2, immediately after the switching device Q91 is turned on, the inverter output voltage takes a positive value, and the current continues to have a positive value. At this time, current flows from the positive bus (upper bus) to the power line of a higher value on the side of the power transfer coil through the switching device Q91, which is in the ON state, and flows from the power line of lower value on the side of the power transfer coil to the negative bus (lower bus) through the switching device Q94, which is in the ON state, as shown in FIG. 10B. A forward bias is applied to the D93 diode at time T1, when the switching device Q91 is in the OFF state, and a backward bias is applied to the D93 diode at the time T2 immediately after the switching device Q91 is turned on. In this regard, the recovery current flows through the diode D93, as shown by the thick arrow in FIG. 10B, due to the diode recovery characteristics. Since the recovering current leads to a short circuit current, this can cause abnormal heating or malfunction of the electric power transmission device.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

[0005] Это изобретение обеспечивает создание устройства передачи электрической энергии, в котором предотвращается протекание восстанавливающегося тока через диод, а значит, становится менее вероятно или маловероятно возникновение на устройстве передачи электрической энергии нештатного нагревания или неисправности.[0005] This invention provides an electric power transmission device in which the recovery current is prevented from flowing through a diode, which means that abnormal heating or a malfunction becomes less likely or unlikely on the electric power transmission device.

[0006] Устройство передачи электрической энергии, относящееся к настоящему изобретению, бесконтактным способом передает электрическую энергию на устройство приема электрической энергии, включающее в себя блок приема энергии. Устройство передачи электрической энергии включает в себя: инвертор, имеющий множество устройств переключения и множество диодов, при этом инвертор сконфигурирован для преобразования энергии постоянного тока, получаемой от внешнего источника энергии, в энергию переменного тока; блок передачи энергии, сконфигурированный для передачи энергии переменного тока от инвертора на блок приема энергии устройства приема электрической энергии; и электронный блок управления, сконфигурированный для управления энергией переменного тока через управление посредством переключения множеством устройств переключения инвертора, причем электронный блок управления выполнен с возможностью определения, опережает ли фаза тока выходного тока, текущего от инвертора на блок передачи энергии, выходное напряжение, и корректировки частоты энергии переменного тока в направлении уменьшения угла опережения упомянутой фазы тока, когда определено опережение упомянутой фазы тока относительно выходного напряжения.[0006] An electric energy transmission device related to the present invention transmits electric energy in a non-contact manner to an electric energy receiving device including an energy receiving unit. An electric energy transmission device includes: an inverter having a plurality of switching devices and a plurality of diodes, wherein the inverter is configured to convert direct current energy received from an external energy source into alternating current energy; an energy transmitting unit configured to transmit alternating current energy from an inverter to an energy receiving unit of an electric energy receiving device; and an electronic control unit configured to control AC energy through control by switching a plurality of inverter switching devices, the electronic control unit being configured to determine if the phase of the current of the output current flowing from the inverter to the power transmission unit is ahead of the output voltage, and frequency adjustments AC energy in the direction of decreasing the lead angle of said current phase when the advance of said current phase is determined relative to one voltage.

[0007] В устройстве передачи электрической энергии, как описано выше, когда определено, что фаза тока от инвертора на блок передачи энергии опережает выходное напряжение, частота энергии переменного тока от инвертора корректируется в таком направлении, чтобы уменьшить угол опережения фазы тока. Корректировка выполняется один раз или дважды, или несколько раз, при этом устраняется опережение фазы тока относительно выходного напряжения. Если фаза тока опережает выходное напряжение, восстанавливающийся ток (ток короткого замыкания) течет через диод в момент времени, когда данное устройство переключения включается, и ток короткого замыкания может вызвать нештатное нагревание или выход из строя устройства передачи электрической энергии. Если опережение фазы тока относительно выходного напряжения устранено, предотвращается протекание восстанавливающегося тока (тока короткого замыкания) через диод в момент времени, когда устройство переключения включается. Соответственно, нештатное нагревание или неисправность устройства передачи электрической энергии из-за восстанавливающегося тока (тока короткого замыкания) может быть ограничено или предотвращено.[0007] In the electric power transmission device, as described above, when it is determined that the phase of the current from the inverter to the power transmission unit is ahead of the output voltage, the frequency of the alternating current energy from the inverter is adjusted in such a direction as to reduce the angle of advance of the current phase. Correction is performed once or twice, or several times, while eliminating the advancing phase of the current relative to the output voltage. If the phase of the current is ahead of the output voltage, the recovery current (short circuit current) flows through the diode at the time when this switching device is turned on, and the short circuit current can cause abnormal heating or failure of the electric power transmission device. If the advancing phase of the current relative to the output voltage is eliminated, the recovery current (short circuit current) through the diode is prevented from flowing at the time when the switching device is turned on. Accordingly, abnormal heating or malfunction of the electric power transmission device due to the recovering current (short circuit current) can be limited or prevented.

[0008] Электронный блок управления может быть приспособлен для корректировки частоты энергии переменного тока с тем, чтобы устранить опережающую фазу тока.[0008] The electronic control unit may be adapted to adjust the frequency of the alternating current energy so as to eliminate the leading phase of the current.

[0009] Электронный блок управления может иметь карту, которая определяет взаимосвязь между коэффициентом связи блока приема энергии и блоком передачи энергии, частотой энергии переменного тока, и фазой тока относительно фазы напряжения выходного напряжения. Электронный блок управления может вычислять коэффициент связи блока приемки энергии и блока передачи энергии. Электронный блок управления может быть приспособлен для корректировки частоты энергии переменного тока в направлении уменьшения угла опережения фазы тока с использованием вычисленного коэффициента связи и карты. Характеристики частоты и фазы тока энергии переменного тока меняются в зависимости от коэффициента связи. Вышеуказанная карта может быть подготовлена как трехмерная карта путем последовательного изменения коэффициента связи при эксперименте или подобным образом и получения взаимосвязи между коэффициентом связи, частотой и фазой тока. Таким образом, поскольку частота корректируется с использованием коэффициента связи и карты, опережающая фаза тока может быть устранена более подходящим способом.[0009] The electronic control unit may have a card that determines the relationship between the coupling coefficient of the power receiving unit and the power transfer unit, the frequency of the alternating current energy, and the phase of the current relative to the voltage phase of the output voltage. The electronic control unit can calculate the coupling coefficient of the power receiving unit and the power transfer unit. The electronic control unit can be adapted to adjust the frequency of the AC energy in the direction of decreasing the angle of advance of the current phase using the calculated coupling coefficient and the card. The characteristics of the frequency and phase of the AC energy current vary depending on the coupling coefficient. The above map can be prepared as a three-dimensional map by successively changing the coupling coefficient in an experiment or the like, and obtaining the relationship between the coupling coefficient, frequency and current phase. Thus, since the frequency is adjusted using the coupling coefficient and the card, the leading phase of the current can be eliminated in a more suitable way.

[0010] Электронный блок управления может быть приспособлен для получения величины корректировки частоты из вычисленного коэффициента связи и карты, и корректировки частоты энергии переменного тока.[0010] The electronic control unit may be adapted to obtain a frequency correction amount from the calculated coupling coefficient and the card, and to adjust the frequency of the AC energy.

[0011] Электронный блок управления может быть приспособлен для вычисления коэффициента связи на основе выходного полного сопротивления инвертора. Выходное полное сопротивление инвертора может рассматриваться как функция коэффициента связи. В этой связи, электронный блок управления может вычислять коэффициент связи на основе выходного полного сопротивление инвертора.[0011] The electronic control unit may be adapted to calculate a coupling coefficient based on the output impedance of the inverter. The inverter output impedance can be considered as a function of the coupling coefficient. In this regard, the electronic control unit can calculate the coupling coefficient based on the output impedance of the inverter.

[0012] Электронный блок управления может быть приспособлен для вычисления коэффициента связи путем рассмотрения выходного полного сопротивления как функции первой собственной индуктивности, второй собственной индуктивности, первого полного сопротивления, и коэффициента связи. Первая собственная индуктивность представляет собой собственную индуктивность блока передачи энергии. Вторая собственная индуктивность представляет собой собственную индуктивность блока приема энергии. Первое полное сопротивление представляет собой полное сопротивление устройства приема электрической энергии за исключением блока приема энергии. Обычно коэффициент связи может быть вычислен исходя из принятой электрической энергии и переданной электрической энергии. Однако, согласно этому способу, информацию, относящуюся к принятой электрической энергии, нужно передавать на устройство передачи энергии. С другой стороны, выходное полное сопротивление инвертора можно вычислить только на основе информации устройства передачи электрической энергии. Таким образом, устройству передачи электрической энергии не обязательно сообщаться с устройством приема электрической энергии.[0012] The electronic control unit may be adapted to calculate the coupling coefficient by considering the output impedance as a function of the first intrinsic inductance, the second intrinsic inductance, the first impedance, and the coupling coefficient. The first self-inductance is the self-inductance of the energy transfer unit. The second inductance is the inductance of the power receiving unit. The first impedance is the impedance of the electric power receiving device except for the power receiving unit. Typically, the coupling coefficient can be calculated based on the received electrical energy and the transmitted electrical energy. However, according to this method, information related to the received electrical energy must be transmitted to the energy transfer device. On the other hand, the output impedance of the inverter can only be calculated based on the information of the electric power transmission device. Thus, the electric power transmission device does not need to communicate with the electric energy receiving device.

[0013] Кроме того, электронный блок управления может быть приспособлен для вычисления коэффициента связи, принимая вторую собственную индуктивность и первое полное сопротивление в качестве постоянных величин. В случае, когда устройство приема электрической энергии стандартизовано, и собственная индуктивность блока приема энергии и полное сопротивление устройства приема электрической энергии за исключением блока приема энергии, по существу, не меняются, собственную индуктивность и полное сопротивление можно рассматривать в качестве постоянных величин. При этом полное сопротивление устройства приема электрической энергии за исключением блока приема энергии означает полное сопротивление участка устройства приема энергии, расположенного позади блока приема энергии.[0013] In addition, the electronic control unit can be adapted to calculate the coupling coefficient, taking the second intrinsic inductance and the first impedance as constant values. In the case where the electric power receiving device is standardized, and the self-inductance of the power receiving unit and the impedance of the electric power receiving device with the exception of the power receiving unit are not substantially changed, the self-inductance and impedance can be considered as constant values. In this case, the total resistance of the electric power receiving device, with the exception of the power receiving unit, means the total resistance of the portion of the power receiving device located behind the power receiving unit.

[0014] Электронный блок управления может получить вторую собственную индуктивность и первое полное сопротивление от устройства приема электрической энергии и вычислить коэффициент связи, или получить соотношение второй собственной индуктивности и первого полного сопротивления от устройства приема электрической энергии и вычислить коэффициент связи. Таким образом, даже в случае, когда устройство приема электрической энергии не стандартизовано, выходное полное сопротивление может быть вычислено с большей точностью, и коэффициент связи может быть вычислен с большей точностью. Также можно получить соотношение между собственной индуктивностью блока приема энергии и полным сопротивлением устройства приема электрической энергии, за исключением блока приема энергии, поскольку выходное полное сопротивление пропорционально собственной индуктивности блока приема энергии, и обратно пропорционально полному сопротивлению устройства приема электрической энергии, за исключением блока приемки энергии.[0014] The electronic control unit may receive a second intrinsic inductance and a first impedance from an electric power receiving device and calculate a coupling coefficient, or obtain a ratio of a second intrinsic inductance and a first impedance from an electric energy receiving device and calculate a coupling coefficient. Thus, even in the case where the electric power receiving device is not standardized, the output impedance can be calculated with greater accuracy, and the coupling coefficient can be calculated with greater accuracy. You can also get the ratio between the inductance of the power receiving unit and the impedance of the electric power receiving device, with the exception of the power receiving unit, since the output impedance is proportional to the inductance of the power receiving unit, and inversely proportional to the impedance of the electric power receiving device, except for the power receiving unit .

[0015] Электронный блок управления может быть приспособлен для определения опережения фазы тока на основе величины тока, полученной в момент времени, когда любое из множества устройств переключения включается или выключается. Электронный блок управления может быть приспособлен для определения опережения фазы тока на основе напряжения энергии переменного тока, полученного в момент времени, когда меняется полярность тока от инвертора на блок передачи энергии.[0015] The electronic control unit may be adapted to determine the phase advance of the current based on the current value obtained at the time when any of the plurality of switching devices is turned on or off. The electronic control unit can be adapted to determine the advance of the phase of the current based on the voltage of the alternating current energy obtained at the time when the polarity of the current from the inverter to the power transfer unit changes.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0016] Признаки, преимущества, а также техническое и промышленное значение вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых идентичными ссылочными позициями обозначены идентичные элементы, и на которых:[0016] The features, advantages, as well as the technical and industrial value of the embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which identical reference numbers indicate identical elements, and in which:

Фиг. 1 представляет собой вид, схематически показывающий конфигурацию бесконтактной системы 10 передачи и приема электрической энергии, включающей в себя устройство 130 передачи электрической энергии как вариант осуществления изобретения;FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of a non-contact electric power transmission and reception system 10 including an electric power transmission device 130 as an embodiment of the invention;

Фиг. 2 представляет собой пояснительный вид, схематически показывающий конфигурацию бесконтактной системы 10 передачи и приема электрической энергии, включающей в себя устройство 130 передачи электрической энергии варианта осуществления на фиг. 1;FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the configuration of a non-contact electric power transmission and reception system 10 including an electric power transmission device 130 of the embodiment of FIG. one;

Фиг. 3 представляет собой вид, показывающий пример конфигурации инвертора 142;FIG. 3 is a view showing an example configuration of inverter 142;

Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример программы корректировки частоты, выполняемой ЭБУ 170 передачи энергии;FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a frequency adjustment program executed by power transmission ECU 170;

Фиг. 5 представляет собой пояснительный вид, показывающий пример изменений в состояниях ВКЛ/ВЫКЛ устройств Q1-Q4 переключения инвертора 142, и выходного напряжения и выходного тока инвертора 142 относительно времени;FIG. 5 is an explanatory view showing an example of changes in the ON / OFF state of the switching devices Q1-Q4 of the inverter 142, and the output voltage and output current of the inverter 142 with respect to time;

Фиг. 6 представляет собой пояснительный вид, показывающий пример карты для использования при корректировке частоты;FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a map for use in frequency adjustment;

Фиг. 7А представляет собой пояснительный вид, показывающий электрический ток, текущий в инверторе в момент Т1 времени на фиг. 5;FIG. 7A is an explanatory view showing an electric current flowing in the inverter at time T1 in FIG. 5;

Фиг. 7В представляет собой пояснительный вид, показывающий ток, текущий в инверторе в момент Т2 времени на фиг. 5;FIG. 7B is an explanatory view showing a current flowing in the inverter at time T2 in FIG. 5;

Фиг. 8 представляет собой пояснительный вид, показывающий пример конфигурации инвертора в качестве известного примера;FIG. 8 is an explanatory view showing an inverter configuration example as a known example;

Фиг. 9 представляет собой пояснительный вид, показывающий пример изменений в состояниях ВКЛ/ВЫКЛ устройств Q91-Q94 переключения инвертора в качестве известного примера, а также выходное напряжение и ток инвертора относительно времени;FIG. 9 is an explanatory view showing an example of changes in the ON / OFF state of the inverter switching devices Q91-Q94 as a known example, as well as the output voltage and current of the inverter with respect to time;

Фиг. 10А представляет собой пояснительный вид, показывающий ток, текущий в инверторе в момент Т1 времени на фиг. 9; иFIG. 10A is an explanatory view showing a current flowing in the inverter at time T1 in FIG. 9; and

Фиг. 10В представляет собой пояснительный вид показывающий ток, текущий в инверторе в момент Т2 времени на фиг. 9.FIG. 10B is an explanatory view showing the current flowing in the inverter at time T2 in FIG. 9.

Подробное описание вариантов осуществленияDetailed Description of Embodiments

[0017] Далее будет описан один вариант осуществления изобретения.[0017] Next, one embodiment of the invention will be described.

[0018] На фиг. 1 и фиг. 2 схематически показана конфигурация бесконтактной системы 10 передачи и приема электрической энергии, включающей в себя устройство 130 передачи электрической энергии, как вариант осуществления изобретения. Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, бесконтактная система 10 передачи и приема электрической энергии этого варианта осуществления включает в себя устройство 130 передачи электрической энергии, установленное на парковочном или подобном ему месте, и автомобиль 20, на котором установлено устройство 30 приема электрической энергии. Устройство 30 приема электрической энергии способно бесконтактным или беспроводным способом принимать электрическую энергию от устройства 130 передачи электрической энергии.[0018] FIG. 1 and FIG. 2 schematically shows the configuration of a non-contact electric power transmission and reception system 10 including an electric power transmission device 130, as an embodiment of the invention. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the non-contact electric power transmission and reception system 10 of this embodiment includes an electric power transmission device 130 installed in a parking or the like place, and a car 20 on which the electric power receiving device 30 is installed. The electric power receiving device 30 is capable of receiving electrical energy from the electric power transmitting device 130 in a non-contact or wireless manner.

[0019] Устройство 130 передачи электрической энергии включает в себя блок 131 передачи энергии, соединенный с источником 190 энергии переменного тока, например, бытовым источником энергии (например, 200 В, 50 Гц), а также электронный блок управления 170 для передачи энергии (далее именуемый «ЭБУ передачи энергии»), который управляет блоком 131 передачи энергии. Также, устройство 130 передачи электрической энергии включает в себя блок 180 связи, который сообщается с ЭБУ 170 передачи энергии, а также осуществляет беспроводное сообщение с блоком 80 связи (который будет описан позже) автомобиля 20.[0019] The electric power transmission device 130 includes an energy transmission unit 131 connected to an alternating current energy source 190, for example, a domestic energy source (eg, 200 V, 50 Hz), as well as an electronic control unit 170 for transmitting energy (hereinafter referred to as an “energy transfer computer”), which controls the power transfer unit 131. Also, the electric power transmission device 130 includes a communication unit 180 that communicates with the power transmission ECU 170 and also wirelessly communicates with the communication unit 80 (which will be described later) of the automobile 20.

[0020] Блок 131 передачи энергии включает в себя преобразователь 140 переменного/постоянного тока (преобразователь AC/DC), инвертор 142, фильтр 144, и резонансный контур 132 для передачи энергии. Преобразователь 140 переменного/постоянного тока выполнен как известный преобразователь переменного/постоянного тока, который преобразует энергию переменного тока из источника 190 энергии переменного тока в энергию постоянного тока с любым заданным напряжением. Как показано с помощью примера на фиг. 3, инвертор 142 состоит из четырех устройств Q1-Q4 переключения, четырех диодов D1-D4, соединенных встречно-параллельно с устройствами Q1-Q4 переключения соответственно, и смягчающего конденсатора С. Например, МОП-транзистор (полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник как тип полевого транзистора) может быть использован в качестве каждого из четырех устройств Q1-Q4 переключения. Устройства Q1-Q4 переключения сгруппированы в две пары, по два устройства в каждой, служащих в качестве и источника приемника, и расположенных между положительной шиной и отрицательной шиной, при этом противоположные выводы катушки передачи энергии соединены с соответствующими соединительными точками парных устройства переключения. Инвертор 142 преобразует энергию постоянного тока из преобразователя 140 переменного/постоянного тока в энергию переменного тока, имеющего нужную частоту, посредством управления ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления переключением устройств Q1-Q4 переключения. Фильтр 144 выполнен как известный фильтр для устранения высокочастотного шума с использованием конденсатора и дросселя, и служит для устранения высокочастотного шума энергии переменного тока из инвертора 142.[0020] The power transmission unit 131 includes an AC / DC converter 140 (AC / DC converter), an inverter 142, a filter 144, and a resonant circuit 132 for transmitting energy. The AC / DC converter 140 is configured as a known AC / DC converter that converts AC energy from an AC energy source 190 to DC energy with any given voltage. As shown by way of example in FIG. 3, the inverter 142 consists of four switching devices Q1-Q4, four diodes D1-D4 connected counter-parallel to the switching devices Q1-Q4, respectively, and a softening capacitor C. For example, a MOS transistor (field-effect transistor with a metal-oxide structure semiconductor as a type of field-effect transistor) can be used as each of the four switching devices Q1-Q4. The switching devices Q1-Q4 are grouped in two pairs, two devices each, serving as both the source of the receiver and located between the positive bus and the negative bus, while the opposite ends of the power transfer coil are connected to the corresponding connecting points of the paired switching devices. An inverter 142 converts direct current energy from an AC / DC converter 140 to alternating current energy having a desired frequency by controlling PWM (pulse width modulation) to control switching of the switching devices Q1-Q4. Filter 144 is designed as a known filter for eliminating high-frequency noise using a capacitor and inductor, and is used to eliminate high-frequency noise of AC energy from inverter 142.

[0021] Резонансный контур 132 для передачи энергии имеет катушку 134 передачи энергии, установленную, например, на полу парковки и конденсатор 136, последовательно соединенный с катушкой 134 передачи энергии. Резонансный контур 132 для передачи энергии выполнен так, что резонансная частота установлена на заранее определенной частоте Fset (от нескольких десятков до нескольких сотен кГц). Соответственно, инвертор 142 в основном преобразует энергию постоянного тока, принятую из преобразователя 140 переменного/постоянного тока, в энергию переменного тока, имеющую заранее определенную частоту Fset.[0021] The resonant power transfer circuit 132 has an energy transfer coil 134 mounted, for example, on the parking floor and a capacitor 136 connected in series with the energy transfer coil 134. The resonant circuit 132 for energy transfer is designed so that the resonant frequency is set at a predetermined frequency Fset (from several tens to several hundred kHz). Accordingly, the inverter 142 basically converts the DC energy received from the AC / DC converter 140 into AC energy having a predetermined frequency Fset.

[0022] Хотя это и не показано на чертежах, ЭБУ 170 передачи энергии выполнен как микропроцессор, имеющий ЦПУ (центральное процессорное устройство) в качестве центрального компонента, и в дополнение к ЦПУ включающий в себя ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) которое хранит программы обработки данных, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), которое временно сохраняет данные, входные/выходные порты, а также коммуникационные порты. ЭБУ 170 передачи энергии принимает токи и напряжения, как описано ниже, через входные порты. Токи и напряжения включают в себя выходной ток Is, напряжение Vs, ток Itr резонансного контура 132 для передачи энергии, и напряжение Vtr передачи энергии. Выходной ток Is передается от датчика 150 тока, который определяет ток (выходной ток) Is энергии переменного тока, в который энергия постоянного тока была преобразована инвертором 142. Напряжение Vs передается от блока 152 определения напряжения, который преобразует напряжение переменного тока из инвертора 142 в напряжение постоянного тока, и определяет напряжение постоянного тока. Ток Itr передается от датчика 154 тока, который определяет переменный ток, текущий через резонансный контур 132 для передачи энергии. Напряжение Vtr передачи энергии представляет собой напряжение между выводами резонансного контура 132 для передачи энергии, и передается от блока 156 определения напряжения, который преобразует напряжение переменного тока между выводами резонансного контура 132 передачи энергии в напряжение постоянного тока и определяет напряжение постоянного тока. Каждый блок 152, 156 определения напряжения имеет выпрямительную цепь и датчик напряжения. При этом управляющий сигнал на преобразователь 140 переменного/постоянного тока, управляющий сигнал на инвертор 142 и т.д. генерируются через выходные порты из ЭБУ 170 передачи энергии.[0022] Although not shown in the drawings, the power transmission ECU 170 is configured as a microprocessor having a CPU (central processing unit) as a central component, and in addition to a CPU including a ROM (read only memory) that stores data processing programs , RAM (random access memory), which temporarily stores data, input / output ports, as well as communication ports. The power transmission ECU 170 receives currents and voltages, as described below, through the input ports. The currents and voltages include the output current Is, the voltage Vs, the current Itr of the resonance circuit 132 for energy transfer, and the voltage Vtr of the energy transfer. The output current Is is transmitted from the current sensor 150, which detects the current (output current) Is of alternating current energy, into which the direct current energy was converted by the inverter 142. The voltage Vs is transmitted from the voltage detecting unit 152, which converts the alternating current voltage from the inverter 142 to a voltage DC, and determines the DC voltage. A current Itr is transmitted from a current sensor 154, which senses an alternating current flowing through the resonant circuit 132 for transmitting energy. The power transfer voltage Vtr is the voltage between the terminals of the resonant circuit 132 for transmitting energy, and is transmitted from the voltage detecting unit 156, which converts the alternating current voltage between the terminals of the resonant circuit 132 of the power transfer to direct current voltage and determines the direct current voltage. Each voltage detecting unit 152, 156 has a rectifier circuit and a voltage sensor. While the control signal to the Converter 140 AC / DC, the control signal to inverter 142, etc. generated through output ports from power transmission ECU 170.

[0023] Автомобиль 20 выполнен как электрическое транспортное средство, и включает в себя двигатель 22 для приведения транспортного средства в движение, инвертор 24 для приведения в действие двигателя 22, и аккумулятор 26, который подает и принимает электрическую энергию на и из двигателя 22 через инвертор 24. Главное реле 28 системы расположено между инвертором 24 и аккумулятором 26. Также автомобиль 20 включает в себя блок 31 приема энергии, соединенный с аккумулятором 26, электронный блок 70 управления транспортным средством (именуемый «ЭБУ транспортного средства»), который управляет транспортным средством в целом, а также блок 80 связи, который сообщается с ЭБУ 70 транспортного средства, а также осуществляет беспроводное сообщение с блоком 180 связи устройства 130 передачи электрической энергии.[0023] The automobile 20 is configured as an electric vehicle, and includes an engine 22 for driving the vehicle, an inverter 24 for driving the engine 22, and a battery 26 that supplies and receives electrical energy to and from the engine 22 through the inverter 24. The main relay 28 of the system is located between the inverter 24 and the battery 26. Also, the car 20 includes a power receiving unit 31 connected to the battery 26, an electronic vehicle control unit 70 (referred to as a means ") which controls the vehicle as a whole, as well as communication unit 80 which communicates with the ECU 70 of the vehicle, and performs a wireless connection with block 180 of the communication device 130 transmitting electric power.

[0024] Блок 31 приема энергии включает в себя резонансный контур 32 для приема энергии, фильтр 42, и выпрямитель 44. Резонансный контур 32 для приема энергии имеет катушку 34 приема энергии, установленную, например, на днище (панели пола) корпуса транспортного средства, и конденсатор 36, последовательно соединенный с катушкой 34 приема энергии. Резонансный контур 32 для приема энергии выполнен так, что резонансная частота установлена на частоту (в идеале, заранее определенную частоту Fset) вблизи вышеуказанной заранее определенной частоты Fset (резонансной частоты резонансного контура 132 для передачи энергии). Фильтр 42 выполнен как известный одноступенчатый или двухступенчатый фильтр для удаления высокочастотного шума, с использованием конденсатора (конденсаторов) и дросселя (дросселей), и служит для удаления высокочастотного шума энергии переменного тока, принимаемого резонансным контуром 32 для приема энергии. Выпрямитель 44 выполнен как известная выпрямительная цепь с использованием, например, четырех диодов и преобразует энергию переменного тока, принятого резонансным контуром 32 приема энергии, из которой высокочастотный шум удален фильтром 42, в энергию постоянного тока. Блок 31 приема энергии может быть отключен от аккумулятора 26 с использованием реле 48.[0024] The power receiving unit 31 includes a resonant circuit 32 for receiving energy, a filter 42, and a rectifier 44. The resonant circuit 32 for receiving energy has a power receiving coil 34 mounted, for example, on the bottom (floor panel) of the vehicle body, and a capacitor 36 connected in series with the power receiving coil 34. The resonant circuit 32 for receiving energy is configured so that the resonant frequency is set to a frequency (ideally, a predetermined frequency Fset) near the above predetermined frequency Fset (resonant frequency of the resonant circuit 132 for energy transfer). The filter 42 is designed as a known single-stage or two-stage filter for removing high-frequency noise, using a capacitor (capacitors) and a choke (chokes), and is used to remove high-frequency noise of AC energy received by the resonant circuit 32 for receiving energy. The rectifier 44 is designed as a known rectifier circuit using, for example, four diodes and converts the AC energy received by the resonant energy receiving circuit 32, from which the high-frequency noise is removed by the filter 42, into direct current energy. The power receiving unit 31 may be disconnected from the battery 26 using a relay 48.

[0025] Хотя это не показано на чертежах, ЭБУ 70 транспортного средства выполнен как микропроцессор, имеющий ЦПУ (центральное процессорное устройство) в качестве центрального компонента, и включает в себя ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), которое хранит программы обработки данных, ОЗУ(оперативное запоминающее устройство), которое временно сохраняет данные, входные/выходные порты, и коммуникационные порты. ЭБУ 70 транспортного средства принимает данные, необходимые для управления работой двигателя 22 через входной порт. Также ЭБУ 70 транспортного средства принимает ток Ire приема энергии от датчика 50 тока, который определяет ток (ток приема энергии) Ire энергии постоянного тока, поступающий из выпрямителя 44, и напряжение Vre приема энергии от датчика 52 напряжения, который определяет напряжение (напряжение приема энергии) Vre энергии постоянного тока, и т.д. через входные порты. От ЭБУ 70 транспортного средства, сигналы управления для управления переключением устройств переключения (не показаны) инвертора 24 для приведения в действие двигателя 22, сигналы ВКЛ/ВЫКЛ на главное реле 28 системы, и т.д., генерируются через выходные порты. ЭБУ 70 транспортного средства вычисляет относительное состояние зарядки SOC аккумулятора 26, на основе тока Ib аккумулятора, определенного датчиком тока (не показан), установленным на аккумуляторе 26, и напряжения Vb аккумулятора, определенного датчиком напряжения (не показан), установленным на аккумуляторе 26.[0025] Although not shown in the drawings, the vehicle ECU 70 is configured as a microprocessor having a CPU (central processing unit) as a central component, and includes a ROM (read only memory) that stores data processing programs, RAM (operational storage device) that temporarily stores data, input / output ports, and communication ports. The vehicle ECU 70 receives the data necessary to control the operation of the engine 22 through the input port. Also, the vehicle ECU 70 receives an energy receiving current Ire from the current sensor 50, which determines a current (energy receiving current) Ire of direct current energy coming from the rectifier 44, and an energy receiving voltage Vre from the voltage sensor 52, which determines the voltage (energy receiving voltage A) Vre dc energy, etc. through the input ports. From the vehicle ECU 70, control signals for controlling the switching of switching devices (not shown) of the inverter 24 for driving the motor 22, ON / OFF signals to the system main relay 28, etc., are generated through the output ports. The vehicle ECU 70 calculates the relative charging state SOC of the battery 26 based on the battery current Ib detected by a current sensor (not shown) installed on the battery 26 and the battery voltage Vb detected by a voltage sensor (not shown) installed on the battery 26.

[0026] Далее будет рассмотрено функционирование устройства 130 передачи электрической энергии в бесконтактной системе 10 передачи и приема электрической энергии, выполненного, как описано выше, в частности, функционирование, выполняемое, когда частота инвертора 142 корректируется. Фиг. 4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую один пример программы корректировки частоты, выполняемой ЭБУ 170 передачи энергии. Программа на фиг. 4 периодически выполняется с заданными временными интервалами (например, с интервалами в несколько сотых миллисекунд). Частота энергии переменного тока из инвертора 142 установлена на заранее определенную частоту Fset, которая создает резонансную частоту, как начальную величину, и управляется переключением устройств Q1-Q4 переключения таким образом, что энергия переменного тока заранее определенной частоты Fset поступает из инвертора 142.[0026] Next, operation of the electric power transmission device 130 in the non-contact electric power transmission and reception system 10 performed as described above will be described, in particular, the operation performed when the frequency of the inverter 142 is corrected. FIG. 4 is a flowchart illustrating one example of a frequency adjustment program executed by power transmission ECU 170. The program of FIG. 4 is periodically performed at predetermined time intervals (for example, at intervals of several hundredth of a millisecond). The frequency of the AC energy from the inverter 142 is set to a predetermined frequency Fset, which creates a resonant frequency as an initial value, and is controlled by switching the switching devices Q1-Q4 in such a way that the AC energy of the predetermined frequency Fset comes from the inverter 142.

[0027] После выполнения программы корректировки частоты, ЭБУ 170 передачи энергии сначала определяет, опережает ли фаза (фаза тока) θ выходного тока Is из инвертора 142 выходное напряжение (этап S100). Факт опережения фазой θ тока выходного напряжения или отсутствие такового, могут быть установлены на основе выходного тока Is инвертора 142, измеряемого в момент времени, когда устройство Q1 переключения, например, включается. Фиг. 5 показывает один пример изменений состояний ВКЛ/ВЫКЛ устройств Q1-Q4 переключения инвертора 142, а также выходное напряжение и выходной ток инвертора 142 по отношению ко времени. В разделе, названном "ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ИНВЕРТОРА, ТОК" на фиг. 5, сплошная ступенчатая линия обозначает выходное напряжение, а сплошная синусоидная кривая обозначает ток, полученный, когда фаза θ тока опережает выходное напряжение, тогда как точечная синусоидная кривая обозначает ток, полученный, когда фаза θ тока отстает от выходного напряжения. Как показано на фиг. 5, в момент Т2 времени, в котором устройство Q1 переключения включается, выходной ток Is будет иметь положительное значение, когда фаза θ тока опережает выходное напряжение, и выходной ток Is будет иметь отрицательное значение, когда фаза θ тока отстает от выходного напряжения. Соответственно, может быть определено, что фаза θ тока опережает выходное напряжение, когда выходной ток Is инвертора 142 представляет собой положительную величину в момент времени, когда устройство Q1 переключения включается. Как понятно из фиг. 5, может также быть определено, что фаза θ тока опережает выходное напряжение, когда выходная величина Is инвертора 142 представляет собой отрицательную величину в момент времени, когда устройство Q1 переключения выключается. Также, поскольку состояние ВКЛ/ВЫКЛ устройства Q3 переключения инвертировано относительно такового для устройства Q1 переключения, можно также определить, опережает ли фаза θ тока выходное напряжение, в момент времени, когда устройство Q3 переключения выключается, либо устройство Q3 переключения включается. Кроме того, можно определить, опережает ли фаза θ тока выходное напряжение, путем определения того, равно ли нулю выходное напряжение, когда полярность выходного тока Is меняется (меняется от положительной к отрицательной или от отрицательной к положительной). Может быть также определено, опережает ли фаза θ тока выходное напряжение, на основе величины коэффициента мощности и состояния генерирования теплоты диода D3.[0027] After executing the frequency adjustment program, the power transmission ECU 170 first determines whether the phase (current phase) θ of the output current Is from the inverter 142 is ahead of the output voltage (step S100). The fact that the phase θ is ahead of the current of the output voltage or the absence thereof can be established based on the output current Is of the inverter 142, measured at the time when the switching device Q1, for example, is turned on. FIG. 5 shows one example of ON / OFF state changes of Q1-Q4 switching devices of inverter 142, as well as the output voltage and output current of inverter 142 with respect to time. In the section entitled “OUTPUT VOLTAGE OF INVERTER, CURRENT” in FIG. 5, the solid step line indicates the output voltage, and the solid sinusoidal curve indicates the current obtained when the current phase θ is ahead of the output voltage, while the dotted sine curve indicates the current obtained when the current phase θ is behind the output voltage. As shown in FIG. 5, at the time T2 at which the switching device Q1 is turned on, the output current Is will have a positive value when the current phase θ is ahead of the output voltage, and the output current Is will have a negative value when the current phase θ is behind the output voltage. Accordingly, it can be determined that the current phase θ is ahead of the output voltage when the output current Is of the inverter 142 is a positive value at a time when the switching device Q1 is turned on. As is clear from FIG. 5, it can also be determined that the current phase θ is ahead of the output voltage when the output value Is of the inverter 142 is a negative value at a time when the switching device Q1 is turned off. Also, since the ON / OFF state of the switching device Q3 is inverted relative to that of the switching device Q1, it can also be determined whether the output phase θ is ahead of the output voltage at the time when the switching device Q3 is turned off or the switching device Q3 is turned on. In addition, it is possible to determine whether the phase θ of the current is ahead of the output voltage by determining whether the output voltage is equal to zero when the polarity of the output current Is changes (changes from positive to negative or from negative to positive). It can also be determined whether the current phase θ is ahead of the output voltage based on the magnitude of the power factor and the heat generation state of the diode D3.

[0028] Далее будет описана причина, по которой фаза θ выходного тока из инвертора 142 опережает или отстает от выходного напряжения. Резонансный контур 132 передачи энергии устройства 130 передачи электрической энергии выполнен так, что резонансная частота установлена на заранее определенную частоту Fset, и резонансный контур 32 приема энергии устройства 30 приема электрической энергии, установленный на автомобиле 20, также выполнен так, что резонансная частота установлена на заранее определенную частоту Fset. В этой связи, если не происходит ошибки при изготовлении компонентов, и резонансный контур 132 передачи энергии, а также резонансный контур 32 приема энергии расположены с точностью в заданных положениях, во время передачи и приема энергии фаза θ тока не опережает и не отстает от выходного напряжения. Тем не менее, при изготовлении компонентов резонансного контура 132 передачи энергии и резонансного контура 32 приема энергии случаются ошибки, и частотные и фазовые характеристики между изделиями меняются. В этой связи фаза θ выходного тока Is опережает или отстает от выходного напряжения. К тому же положения резонансного контура 132 передачи энергии и резонансного контура 32 приема энергии во время передачи и приема энергии определяются местоположением, в котором припаркован автомобиль 20, и таким образом, часто не совпадают с предписываемыми положениями. Если резонансный контур 132 передачи энергии и резонансный контур 32 приема энергии смещаются во время передачи и приема энергии, коэффициент k связи и индуктивность меняются, и изменяются частотные и фазовые характеристики. Поэтому фаза θ выходного тока Is может опережать или отставать от выходного напряжения. Кроме того, когда энергия постоянного тока, полученная инвертором 142, преобразуется в энергию переменного тока через управление широтно-импульсной модуляцией, момент подъема выходного напряжения меняется в соответствии с изменением скважности; в этой связи, фаза θ тока может опережать выходное напряжение, даже если нет изменения в форме сигнала тока.[0028] Next, a reason will be described why the phase θ of the output current from the inverter 142 is ahead or behind the output voltage. The resonant power transmission circuit 132 of the electric power transmission device 130 is configured so that the resonant frequency is set to a predetermined frequency Fset, and the resonant power reception circuit 32 of the electric power reception device 30 mounted on the automobile 20 is also configured so that the resonant frequency is set to a predetermined frequency specific frequency fset. In this regard, if there is no error in the manufacture of the components, and the resonant energy transfer circuit 132, as well as the resonant energy reception circuit 32 are located with accuracy in predetermined positions, during the transmission and reception of energy, the current phase θ does not advance and does not lag behind the output voltage . However, in the manufacture of the components of the resonant power transmission resonance circuit 132 and the power reception resonant circuit 32, errors occur, and the frequency and phase characteristics between the products change. In this regard, the phase θ of the output current Is is ahead or behind the output voltage. In addition, the positions of the resonant power transmission resonance circuit 132 and the power reception resonant circuit 32 during power transmission and reception are determined by the location at which the vehicle 20 is parked, and thus often do not coincide with the prescribed positions. If the resonant power transmission resonance circuit 132 and the power reception resonant circuit 32 are displaced during the transmission and reception of energy, the coupling coefficient k and the inductance change, and the frequency and phase characteristics change. Therefore, the phase θ of the output current Is may be ahead or behind the output voltage. In addition, when the direct current energy received by the inverter 142 is converted to alternating current energy through pulse width modulation control, the rise in output voltage changes in accordance with a change in duty cycle; in this regard, the phase θ of the current can be ahead of the output voltage, even if there is no change in the shape of the current signal.

[0029] Когда фаза θ выходного тока из инвертора 142 опережает выходное напряжение, восстанавливающийся ток может течь через диод D3, который входит в состав инвертора 142, и приводить к току короткого замыкания, что может вызвать нештатное нагревание или выход из строя устройства 130 передачи электрической энергии.[0029] When the phase θ of the output current from the inverter 142 is ahead of the output voltage, the recovery current can flow through the diode D3, which is part of the inverter 142, and lead to a short circuit current, which can cause abnormal heating or failure of the electric transmission device 130 energy.

[0030] Если на этапе S100 не представляется возможным установить, что фаза θ тока опережает выходное напряжение, то определяется, что нет необходимости корректировать частоту (этап S110), и на этом программа заканчивается. С другой стороны, когда определено, что фаза θ тока опережает выходное напряжение, корректировка частоты выполняется следующим образом.[0030] If it is not possible at step S100 to establish that the current phase θ is ahead of the output voltage, then it is determined that there is no need to adjust the frequency (step S110), and the program ends. On the other hand, when it is determined that the phase θ of the current is ahead of the output voltage, the frequency correction is performed as follows.

[0031] Сначала ЭБУ 170 передачи энергии получает выходной ток Is инвертора 142 из датчика 150 тока, и получает напряжение Vs из блока 152 определения напряжения (этап S120). Далее ЭБУ 170 вычисляет выходное полное сопротивление Zs от инвертора 142, на основе выходного тока Is и выходного напряжения Vs (этап S130). При этом эффективная величина используется как выходной ток Is для применения при вычислении полного сопротивления Zs. Далее получают коэффициент k связи на основе выходного полного сопротивления Zs (этап S140). Выходное полное сопротивление Zs может быть выражено как функция коэффициента k связи, как показано ниже в уравнении (1). В уравнении (1): «ω» - угловая частота, «L1» - собственная индуктивность катушки 134 передачи энергии, «L2» - собственная индуктивность катушки 34 приема энергии, и «RL» - полное сопротивление за (со стороны фильтра 42) резонансным контуром 32 приема энергии, а именно, полное сопротивление устройства 30 приема электрической энергии, исключая резонансный контур 32 приема энергии. При этом собственная индуктивность L2 катушки 34 приема энергии и полное сопротивление RL за (со стороны фильтра 42) резонансным контуром 32 приема энергии могут рассматриваться в качестве постоянных величин. Поскольку характеристики устройства 30 приема электрической энергии могут варьироваться, так как устройство 30 приема электрической энергии установлено на автомобиле 20, устройство 30 приема электрической энергии должно быть выполнено согласно заданным стандартам с тем, чтобы поддерживать эффективность передачи и приема энергии на высоком уровне. Таким образом, если устройство 30 приема электрической энергии рассматривается как стандартизованное, собственная индуктивность L2 и полное сопротивление RL могут рассматриваться в качестве постоянных величин. В бесконтактной системе 10 передачи и приема электрической энергии этого варианта осуществления, устройство 30 приема электрической энергии и устройство 130 передачи электрической энергии сообщаются друг с другом через блок 80 связи и блок 180 связи; поэтому устройство 130 передачи электрической энергии может получить путем коммуникации собственную индуктивность L2 и полное сопротивление RL (или соотношение (L2/RL) собственной индуктивности L2 и полного сопротивления RL) от автомобиля 20.[0031] First, the power transmission ECU 170 receives the output current Is of the inverter 142 from the current sensor 150, and receives the voltage Vs from the voltage detecting unit 152 (step S120). Next, the ECU 170 calculates the output impedance Zs from the inverter 142 based on the output current Is and the output voltage Vs (step S130). In this case, the effective value is used as the output current Is for use in calculating the impedance Zs. Next, a coupling coefficient k is obtained based on the output impedance Zs (step S140). The output impedance Zs can be expressed as a function of the coupling coefficient k, as shown below in equation (1). In equation (1): “ω” is the angular frequency, “L1” is the intrinsic inductance of the energy transmitting coil 134, “L2” is the intrinsic inductance of the energy receiving coil 34, and “RL” is the impedance behind (from filter 42) the resonant the power receiving circuit 32, namely, the impedance of the electric power receiving device 30, excluding the resonant power receiving circuit 32. In this case, the inductance L2 of the power receiving coil 34 and the impedance RL behind (from the side of the filter 42) by the resonant power receiving circuit 32 can be considered as constant values. Since the characteristics of the electric power receiving device 30 can vary, since the electric power receiving device 30 is mounted on the automobile 20, the electric power receiving device 30 must be made in accordance with predetermined standards in order to maintain a high level of energy transmission and reception. Thus, if the electric power receiving device 30 is regarded as standardized, the inductance L2 and the impedance RL can be considered as constant values. In the non-contact electric energy transmission and reception system 10 of this embodiment, the electric energy reception device 30 and the electric energy transmission device 130 communicate with each other via the communication unit 80 and the communication unit 180; therefore, the electric power transmission device 130 can obtain its own inductance L2 and impedance RL (or the ratio (L2 / RL) of its own inductance L2 and impedance RL) from the automobile 20 by communication.

[0032][0032]

[0033] После получения коэффициента k связи, направление и величину корректировки частоты определяют на основе коэффициента k связи (этап S150). Направление корректировки частоты является направлением, в котором угол опережения фазы θ тока относительно выходного напряжения уменьшается, а именно, направлением, в котором фаза θ тока отстает или задерживается. В этом варианте осуществления, взаимосвязь между коэффициентом k связи, частотой, и фазой θ тока проверяют заранее путем эксперимента или подобным способом, и она сохраняется как карта для использования при корректировке частоты. Если коэффициент k связи задан, направление и величину корректировки частоты выводят карты, и, таким образом определяют. Один пример карты для корректировки частоты показан на фиг. 6. На фиг. 6, фаза θ тока отстает от выходного напряжения, когда она имеет положительное значение, и фаза тока θ опережает выходное напряжение, когда она имеет отрицательное значение. Как показано на фиг. 6, когда коэффициент k связи большой, фаза тока θ отстает, когда частота выходного напряжения инвертора 142 уменьшается, и фаза θ тока опережает выходное напряжение, когда частота увеличивается. Когда коэффициент k связи большой, величина опережения и величина отставания фазы θ тока небольшие, даже если величина корректировки частоты является относительно большой. С другой стороны, когда коэффициент k связи небольшой, фаза θ тока опережает выходное напряжение, когда частота выходного напряжения инвертора 142 уменьшается, и фаза θ тока отстает, когда частота увеличивается. Когда коэффициент k связи небольшой, величина опережения и величина отставания фазы θ тока большие, даже если величина корректировки частоты небольшая. На этапе S150, поскольку взаимосвязь между частотой и фазой θ тока определяется из коэффициента k связи, направление корректировки частоты может определяться как направление, в котором угол опережения фазы θ тока относительно выходного напряжения уменьшается, а именно, направление, в котором фаза θ тока отстает или задерживается. Также, величина корректировки может определяться таким образом, что величина отставания становится равной заданной величине отставания (например, 5 градусов или 7 градусов). Например, когда «k = небольшой», как показано на карте на фиг. 6, направление корректировки частоты является направлением, в котором частота увеличивается, и величина корректировки представляет собой небольшую величину (например, 0,2 кГц или 0,5 кГц). Когда «k = большой», как показано на карте на фиг. 6, направление корректировки частоты является направлением, в котором частота уменьшается, и величина корректировки представляет собой относительно большую величину (например, 2 кГц или 5 кГц). Когда «k = средний», как показано на карте на фиг. 6, направление корректировки частоты является направлением, в котором частота увеличивается, и величина корректировки представляет собой промежуточную величину(например, 1 кГц или 1.5 кГц).[0033] After receiving the coupling coefficient k, the direction and amount of the frequency correction is determined based on the coupling coefficient k (step S150). The direction of frequency correction is the direction in which the lead angle of the phase θ of the current relative to the output voltage decreases, namely, the direction in which the phase θ of the current lags or is delayed. In this embodiment, the relationship between the coupling coefficient k, frequency, and current phase θ is checked in advance by experiment or the like, and it is saved as a map for use in adjusting the frequency. If the coupling coefficient k is set, the direction and magnitude of the frequency correction are outputted by the card, and thus determined. One example of a frequency correction map is shown in FIG. 6. In FIG. 6, the current phase θ is behind the output voltage when it has a positive value, and the current phase θ is ahead of the output voltage when it has a negative value. As shown in FIG. 6, when the coupling coefficient k is large, the current phase θ lags when the frequency of the output voltage of the inverter 142 decreases, and the current phase θ is ahead of the output voltage when the frequency increases. When the coupling coefficient k is large, the lead time and the current phase lag θ are small, even if the frequency correction amount is relatively large. On the other hand, when the coupling coefficient k is small, the current phase θ is ahead of the output voltage when the frequency of the output voltage of the inverter 142 decreases, and the current phase θ lags when the frequency increases. When the coupling coefficient k is small, the lead time and the current phase lag θ are large, even if the frequency correction amount is small. At step S150, since the relationship between the frequency and the phase θ of the current is determined from the coupling coefficient k, the direction of the frequency correction can be determined as the direction in which the leading angle of the phase θ of the current relative to the output voltage decreases, namely, the direction in which the phase θ of the current is behind or is delayed. Also, the amount of correction can be determined so that the amount of lag becomes equal to the specified amount of lag (for example, 5 degrees or 7 degrees). For example, when “k = small”, as shown on the map in FIG. 6, the frequency correction direction is the direction in which the frequency increases, and the correction amount is a small amount (e.g., 0.2 kHz or 0.5 kHz). When “k = large”, as shown on the map in FIG. 6, the frequency correction direction is the direction in which the frequency decreases, and the correction amount is a relatively large value (e.g., 2 kHz or 5 kHz). When "k = average", as shown on the map in FIG. 6, the frequency correction direction is the direction in which the frequency increases, and the correction amount is an intermediate value (e.g., 1 kHz or 1.5 kHz).

[0034] После определения направления и величины корректировки частоты, частота выходного напряжения инвертора 142 корректируется с использованием направления и величины корректировки частоты, определенной таким образом (этап S160), и программа на фиг. 4 заканчивается. Частота выходного напряжения инвертора 142 может корректироваться путем изменения цикла управления переключением устройств Q1-Q4 переключения.[0034] After determining the direction and magnitude of the frequency adjustment, the frequency of the output voltage of the inverter 142 is adjusted using the direction and magnitude of the frequency correction so determined (step S160), and the program in FIG. 4 ends. The frequency of the output voltage of the inverter 142 can be adjusted by changing the switching control cycle of the switching devices Q1-Q4.

[0035] Когда опережение фазы θ выходного тока Is инвертора 142 относительно выходного напряжения не устранено даже посредством выполнения программы корректировки частоты, как описано выше, программу корректировки частоты выполняют снова, так что опережающая фаза θ выходного тока Is относительно выходного напряжения устраняется. По существу, фазу θ тока задерживают или замедляют относительно выходного напряжения. Когда фаза θ тока опережает выходное напряжение (когда ток изменяется согласно сплошной синусоидной кривой на фиг. 5), ток течет так, как описано выше со ссылкой при этом на фиг. 10А и фиг. 10В. Более конкретно, ток течет, как показано на фиг. 10А в момент Т1 времени непосредственно до того, как включится устройство Q1 переключения (Q91 на фиг. 10А и фиг. 10В), и ток течет, как показано на фиг. 10В в момент Т2 времени непосредственно после включения устройства Q1 переключения (Q91 на фиг. 10А и фиг. 10В). Смещение вперед приложено к диоду D3 (D93 на фиг. 10А и фиг. 10В) в момент Т1 времени непосредственно до включения устройства Q1 переключения, и обратное смещение приложено к диоду D3 в момент Т2 времени непосредственно после включения устройства Q1 переключения. В этой связи, восстанавливающийся ток течет через диод D3 (D93 на фиг. 10А и фиг. 10В), как показано толстой стрелкой на фиг. 10В, благодаря характеристике восстановления диода. Когда фаза θ тока отстает от выходного напряжения (когда ток меняется согласно прерывистой синусоидной кривой на фиг. 5), ток течет следующим образом. В момент Τ1 времени непосредственно до включения устройства Q1 переключения на фиг. 5, ток течет из силовой линии с большим номиналом со стороны катушки передачи энергии на силовую линию с меньшим номиналом на стороне катушки передачи энергии, через устройство Q3 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, устройство Q4 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, и диод D4, как показано на фиг. 7А. В момент Т2 времени непосредственно после включения устройства Q1 переключения на фиг. 5, ток течет из силовой линии с большим номиналом на стороне катушки передачи энергии на положительную шину на стороне источника энергии, через устройство Q1 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, и также течет от отрицательной шины на стороне источника энергии на силовую линию с меньшим номиналом на стороне катушки передачи энергии, через устройство Q4 переключения, которое находится в состоянии ВКЛ, и диод D4, как показано на фиг. 7В. Поскольку обратное смещение приложено к диоду D3, в момент Т1 времени непосредственно перед включением устройства Q1 переключения и момент Т2 времени непосредственно после включения устройства Q1 переключения восстанавливающийся ток не течет. Соответственно, когда фаза θ тока опережает выходное напряжение, опережающая фаза θ тока относительно выходного напряжения устраняется через выполнение программы коррекции частоты, при этом восстанавливающийся ток не течет через диод D3. Как описано выше, восстанавливающийся ток, который течет через диод D3 в момент времени, когда устройство Q1 переключения включено, приводит к возникновению тока короткого замыкания; в этой связи, можно предотвратить протекание тока короткого замыкания путем выполнения программы корректировки частоты.[0035] When the advance of the phase θ of the output current Is of the inverter 142 with respect to the output voltage is not eliminated even by executing the frequency correction program as described above, the frequency correction program is executed again so that the leading phase θ of the output current Is with respect to the output voltage is eliminated. Essentially, the phase θ of the current is delayed or slowed down relative to the output voltage. When the phase θ of the current is ahead of the output voltage (when the current changes according to the solid sinusoidal curve in FIG. 5), the current flows as described above with reference to FIG. 10A and FIG. 10B. More specifically, current flows as shown in FIG. 10A at time T1 immediately before the switching device Q1 is turned on (Q91 in FIG. 10A and FIG. 10B), and current flows as shown in FIG. 10B at time T2 immediately after turning on the switching device Q1 (Q91 in FIG. 10A and FIG. 10B). A forward bias is applied to the diode D3 (D93 in FIG. 10A and FIG. 10B) at time T1 immediately before the switching device Q1 is turned on, and a reverse bias is applied to the diode D3 at the time T2 immediately after turning on the switching device Q1. In this regard, the recovery current flows through the diode D3 (D93 in FIG. 10A and FIG. 10B), as shown by the thick arrow in FIG. 10B, due to the diode recovery characteristic. When the phase θ of the current lags the output voltage (when the current changes according to the discontinuous sinusoidal curve in Fig. 5), the current flows as follows. At time Τ1, immediately before the switching device Q1 is turned on in FIG. 5, current flows from a power line with a higher value on the side of the power transfer coil to a power line with a lower value on the side of the power transfer coil, through the switching device Q3, which is in the ON state, the switching device Q4, which is in the ON state, and the diode D4, as shown in FIG. 7A. At time T2, immediately after turning on the switching device Q1 in FIG. 5, current flows from a power line with a higher rating on the side of the energy transfer coil to the positive bus on the side of the power source, through the switching device Q1, which is in the ON state, and also flows from the negative bus on the side of the power source to the lower power line on the side of the power transmission coil, through the switching device Q4, which is in the ON state, and the diode D4, as shown in FIG. 7B. Since a reverse bias is applied to the diode D3, at the time T1 immediately before the switching device Q1 is turned on and the time moment T2 immediately after the switching device Q1 is turned on, the recovery current does not flow. Accordingly, when the phase θ of the current is ahead of the output voltage, the leading phase θ of the current relative to the output voltage is eliminated through the execution of the frequency correction program, while the recovery current does not flow through the diode D3. As described above, the recovering current that flows through the diode D3 at the point in time when the switching device Q1 is turned on causes a short circuit current; in this regard, it is possible to prevent the occurrence of a short circuit current by executing a frequency correction program.

[0036] В устройстве 130 передачи электрической энергии бесконтактной системы 10 передачи и приема электрической энергии описанного выше варианта осуществления, когда определено, что фаза θ выходного тока Is инвертора 142 опережает выходное напряжение, вычисляют выходное полное сопротивление Zs инвертора 142, и получают коэффициент k связи на основе выходного полного сопротивления Zs. Далее, частота выходного напряжения инвертора 142 корректируется в таком направлении, чтобы уменьшить угол опережения фазы θ тока на основе коэффициента k связи. Таким образом, опережающая фаза θ тока устраняется, при этом восстанавливающийся ток не течет через диод D3 в момент времени, когда устройство Q1 переключения включено. Поскольку восстанавливающийся ток диода D3, который в противном случае мог бы возникнуть, когда устройство Q1 переключения включено, превращается в ток короткого замыкания, можно устранить или предотвратить нештатное нагревание или неисправность устройства 130 передачи электрической энергии из-за тока короткого замыкания.[0036] In the electric power transmission device 130 of the non-contact electric power transmission and reception system 10 of the above embodiment, when it is determined that the phase θ of the output current Is of the inverter 142 is ahead of the output voltage, the output impedance Zs of the inverter 142 is calculated, and a coupling coefficient k is obtained based on the output impedance Zs. Further, the frequency of the output voltage of the inverter 142 is adjusted in such a direction as to reduce the lead angle of the current phase θ based on the coupling coefficient k. Thus, the leading phase θ of the current is eliminated, while the recovery current does not flow through the diode D3 at the time when the switching device Q1 is turned on. Since the recovering current of the diode D3, which might otherwise occur when the switching device Q1 is turned on, turns into a short circuit current, abnormal heating or malfunction of the electric power transmission device 130 due to the short circuit current can be eliminated or prevented.

[0037] Принимая во внимание, что частоту корректируют на заданную величину отставания или угол в качестве величины корректировки частоты устройства 130 передачи электрической энергии настоящего варианта осуществления, частота может быть скорректирована на заданную частоту (например, 0,5 кГц или 1 кГц) в качестве величины корректировки частоты. Также, заданная частота как величина корректировки может быть изменена на основе коэффициента k связи, и использована в таком виде. Например, 2 кГц как величина корректировки может быть использована, когда «k = большой» на фиг. 6, и 0,1 кГц как величина корректировки может быть использована, когда «k = небольшой» на фиг. 6.[0037] Whereas the frequency is corrected for a predetermined lag or angle as a frequency correction amount of the electric power transmission device 130 of the present embodiment, the frequency can be corrected for a predetermined frequency (eg, 0.5 kHz or 1 kHz) as frequency adjustment values. Also, the predetermined frequency as the correction amount can be changed based on the coupling coefficient k, and used in this form. For example, 2 kHz as a correction value can be used when “k = large” in FIG. 6, and 0.1 kHz as a correction value can be used when “k = small” in FIG. 6.

[0038] В этом варианте осуществления было описано устройство 130 передачи электрической энергии бесконтактной системы 10 передачи и приема электрической энергии, имеющей устройство 30 приема электрической энергии, установленное на автомобиль 20, и устройство 130 передачи электрической энергии. Тем не менее, устройство передачи электрической энергии согласно изобретению может быть включено в бесконтактную систему передачи и приема электрической энергии, имеющую устройство приема электрической энергии, установленное на транспортном средстве, либо мобильном объекте, отличном от автомобиля, и устройство передачи электрической энергии, или может быть включено в бесконтактную систему передачи и приема электрической энергии, имеющую устройство приема электрической энергии, встроенное в средство, отличное от мобильного объекта, и устройство передачи электрической энергии.[0038] In this embodiment, an electric power transmitting device 130 of a non-contact electric power transmission and reception system 10 having an electric power receiving device 30 mounted on a vehicle 20 and an electric power transmitting device 130 has been described. However, the electric energy transmission device according to the invention can be included in a non-contact electric energy transmission and reception system having an electric energy reception device mounted on a vehicle or a mobile object other than a car, and an electric energy transmission device, or may be included in a non-contact system for transmitting and receiving electric energy, having a device for receiving electric energy built into a means other than a mobile object, electrical energy transmission device.

[0039] Устройство 30 приема электрической энергии является одним примером вышеупомянутого «устройства приема электрической энергии», устройство 130 передачи электрической энергии является одним примером «устройства передачи электрической энергии», устройства Q1-Q4 переключения являются одним примером «множества устройств переключения», диоды D1-D4 являются одним примером «множества диодов», инвертор 142 является одним примером «инвертора», резонансный контур 32 для приема энергии является одним примером «блока приема энергии», резонансный контур 132 для передачи энергии является одним примером «блока передачи энергии», а ЭБУ 170 передачи энергии является одним примером «электронного блока управления».[0039] The electric power receiving device 30 is one example of the aforementioned “electric power receiving device”, the electric power transmitting device 130 is one example of an “electric power transmitting device”, switching devices Q1-Q4 are one example of “a plurality of switching devices,” diodes D1 -D4 are one example of a "multiple diodes", an inverter 142 is one example of an "inverter", the resonant circuit 32 for receiving energy is one example of a "power receiving unit", resonant to ntur 132 for power transmission is one example of a "power transmitting unit", and the power transmission ECU 170 is one example of "the ECU".

[0040] Понятно, что вышеописанное соответствие является одним примером, используемым специально, чтобы пояснить способ осуществления изобретения, и в этой связи, не ограничивает элементы изобретения. По существу, изобретение должно толковаться на основе вышеприведенного описания «Сущности изобретения», и вышеописанный вариант осуществления представляет собой только пример изобретения.[0040] It is understood that the above correspondence is one example used specifically to explain a method of carrying out the invention, and in this regard, does not limit the elements of the invention. As such, the invention should be construed based on the foregoing description of the Summary of the Invention, and the above embodiment is only an example of the invention.

[0041] Притом, что изобретение было описано с использованием настоящего варианта осуществления, понятно, что изобретение ни в коей мере не ограничено этим вариантом осуществления, и может быть осуществлено различными способами и в различных формах, не отклоняющихся при этом от принципов изобретения.[0041] While the invention has been described using the present embodiment, it is understood that the invention is in no way limited to this embodiment, and can be carried out in various ways and in various forms, without deviating from the principles of the invention.

[0042] Настоящее изобретение может быть использовано в промышленности при изготовлении устройств передачи электрической энергии для бесконтактных систем передачи и приема электрической энергии.[0042] The present invention can be used in industry in the manufacture of electrical energy transmission devices for contactless electrical energy transmission and reception systems.

Claims

1. A device for transmitting electrical energy, which transmits electric energy in a non-contact manner to an electric energy receiving device including an energy receiving unit, wherein the electric energy transmitting device is characterized in that it comprises:

an inverter having a plurality of switching devices and a plurality of diodes, the inverter being configured to convert direct current energy received from an external energy source into alternating current energy;

an energy transmitting unit configured to transmit alternating current energy from an inverter to an energy receiving unit of an electric energy receiving device; and

an electronic control unit configured to control AC energy through control by switching a plurality of inverter switching devices, while the electronic control unit is configured to determine whether the phase of the current of the output current flowing from the inverter to the power transmission unit is ahead of the output voltage at a time when any of the plurality of switching devices is turned on or off, and with the possibility of such an adjustment of the frequency of the AC energy in the direction decreasing the lead angle of said current phase that the current phase is delayed with respect to the output voltage when the advance of said current phase with respect to the output voltage is determined.

2. The electric power transmission device according to claim 1, wherein the electronic control unit is adapted to adjust the frequency of the alternating current energy so as to eliminate the advancing phase of the current.

3. The electric energy transmission device according to claim 1 or 2, in which the electronic control unit has a card that determines the relationship between the coupling coefficient of the energy receiving unit and the energy transfer unit, the frequency of the alternating current energy, and the phase of the current relative to the voltage phase of the output voltage,

the electronic control unit calculates a coupling coefficient of the power receiving unit and the power transfer unit, and

the electronic control unit is configured to adjust the frequency of the alternating current energy in the direction of decreasing the lead angle of the current phase using the calculated coupling coefficient and the card.

4. The electric power transmission device according to claim 3, wherein the electronic control unit is configured to obtain frequency correction values from the calculated coupling coefficient and the card and to adjust the frequency of the AC energy.

5. The electric power transmission device according to claim 3, wherein the electronic control unit is configured to calculate a coupling coefficient based on the output impedance of the inverter.

6. The electric power transmission device according to claim 5, wherein the electronic control unit is configured to calculate a coupling coefficient by considering the output impedance as a function of the first intrinsic inductance, the second intrinsic inductance, the first impedance and the coupling coefficient, wherein

the first self-inductance is the self-inductance of the power transmission unit, the second self-inductance is the self-inductance of the power receiving unit, the first impedance is the impedance of the electric power receiving device, with the exception of the power receiving unit.

7. The electric energy transmission device according to claim 6, in which the electronic control unit is configured to calculate a coupling coefficient, taking the second intrinsic inductance and the first impedance as constant values.

8. The electric power transmission device according to claim 7, in which the electronic control unit receives a second intrinsic inductance and a first impedance from an electric energy receiving device and calculates a coupling coefficient or obtains a ratio of a second intrinsic inductance and a first impedance from an electric energy receiving device and calculates coupling coefficient.

9. The electric power transmission device according to claim 1 or 2, in which the electronic control unit is configured to determine the advance of the current phase based on the current value obtained at the time when any of the plurality of switching devices is turned on or off.

10. The electric power transmission device according to claim 1 or 2, in which the electronic control unit is configured to determine the advancing phase of the current based on the AC voltage voltage obtained at the time when the polarity of the current from the inverter to the power transfer unit changes.