WO2016063507A1 - 給電装置 - Google Patents
給電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016063507A1 WO2016063507A1 PCT/JP2015/005227 JP2015005227W WO2016063507A1 WO 2016063507 A1 WO2016063507 A1 WO 2016063507A1 JP 2015005227 W JP2015005227 W JP 2015005227W WO 2016063507 A1 WO2016063507 A1 WO 2016063507A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- power
- coil
- power supply
- feeding
- phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Definitions
- the present invention relates to a power supply device that supplies power to a power receiving device in a contactless manner.
- a power supply device that supplies power to a power receiving device of a vehicle in a contactless manner
- a device that is provided on the ground and performs power supply in a contactless manner by electromagnetic induction is known.
- Such a power supply apparatus includes a power supply coil, and supplies power to the vehicle in a non-contact manner with the power supply coil opposed to the power reception coil of the power reception apparatus of the vehicle.
- Patent Document 1 discloses a power feeding device that feeds power via a solenoid-type power receiving coil on a vehicle side by flowing currents in opposite directions to two spiral power feeding coils arranged side by side on the ground side. To do.
- a power feeding device is a power feeding device that feeds power to a power receiving device in a contactless manner, according to a plurality of power feeding coils for feeding power to the power receiving device and a type of power receiving coil that the power receiving device has. And a control unit that controls the phase of the current flowing through the plurality of power feeding coils.
- FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the charging system in Embodiment 1 of this invention. It is a side view in the state where the electric power feeding coil and solenoid type receiving coil in Embodiment 1 of the present invention opposed. It is a top view in the state where the electric power feeding coil in Embodiment 1 of this invention and the solenoid type receiving coil opposed. It is a side view of the state where the power feeding coil and spiral type power receiving coil in Embodiment 1 of the present invention face each other. It is a top view in the state where the power feeding coil and spiral power receiving coil in Embodiment 1 of the present invention face each other.
- Patent Document 1 power cannot be supplied when the receiving coil on the vehicle side is a spiral type.
- An object of the present invention is to provide a power feeding device that can feed power through each type of power receiving coil even when a plurality of types of power receiving coils are applied.
- the charging system 100 includes a power feeding device 1 and a vehicle 2.
- the power feeding device 1 is installed on the ground and charges the storage battery 4 by feeding power to the power receiving device 3 mounted on the vehicle 2 in a non-contact manner.
- the power feeding device 1 may be embedded on the ground or may be left on the ground.
- the power feeding device 1 includes a power feeding unit 10, a power feeding side control unit 11, and a power feeding side communication unit 12.
- the power feeding unit 10 generates a magnetic flux when a current in a direction according to the control of the power feeding side control unit 11 flows, and feeds power to the power receiving device 3.
- the power feeding unit 10 includes a power feeding coil described later. Contactless power supply is performed using electromagnetic induction and magnetic field resonance.
- the power supply side control unit 11 controls the start and stop of power supply of the power supply unit 10 based on the signal input from the power supply side communication unit 12.
- the power supply side control unit 11 changes the control content of the power supply unit 10 according to the type of the power receiving coil.
- the power supply side control unit 11 controls the magnitude (power amount) of power supplied from the power supply unit 10.
- the power supply side control unit 11 is typically configured by a CPU (Central Processing Unit) and an interface circuit.
- the power feeding side communication unit 12 communicates with the vehicle side communication unit 33 of the vehicle 2 wirelessly to transmit or receive a predetermined signal.
- the power supply side communication unit 12 outputs the received signal to the power supply side control unit 11.
- the vehicle 2 includes a power receiving device 3 and a storage battery 4.
- the vehicle 2 includes an electric motor (not shown) that generates driving force transmitted to the tire by electric power.
- the vehicle 2 is typically an electric vehicle that obtains propulsive power by electricity.
- the storage battery 4 is charged by the power receiving device 3.
- the storage battery 4 stores electric power for driving the electric motor of the vehicle 2.
- the power receiving device 3 includes a power receiving unit 30, a vehicle side control unit 32, and a vehicle side communication unit 33.
- the power receiving unit 30 can receive power by electromagnetic induction from the power supply unit 10.
- the power received by electromagnetic induction in the power receiving unit 30 is input to a rectifier circuit (not shown), converted into direct current, and output to the storage battery 4.
- the power receiving unit 30 includes a power receiving coil described later. There are a plurality of types of receiving coils depending on the vehicle 2.
- the vehicle-side control unit 32 performs control for charging the storage battery 4 with the power received by the power reception unit 30, control for communicating with the power feeding device 1 using the vehicle-side communication unit 33, and the like.
- the vehicle side communication part 33 communicates with the electric power feeder 1 by radio
- the power supply unit 10 includes a power supply coil 201, a power supply coil 202, and a core 203.
- the feeding coil 201 and the feeding coil 202 are arranged side by side at a predetermined interval on the ground.
- Each of the feeding coil 201 and the feeding coil 202 is a spiral type.
- the spiral type is a type in which the coil is spirally wound in the horizontal direction (in other words, a type in which the coil is wound in a rotation direction centered on an axis perpendicular (opposite) to the power receiving unit 30).
- the core 203 is a plate-like ferromagnetic body, and a portion that becomes the core of the power supply coil 201 and a portion that becomes the core of the power supply coil 202 are integrated.
- the core 203 is disposed below the power supply coil 201 and the power supply coil 202.
- the power supply coil 201 and the power supply coil 202 having the above-described configuration are opposed to the case where the solenoid type power reception coil 211 shown in FIGS. 2 and 3 is opposed to the spiral type power reception coil 401 shown in FIGS. If you do.
- the spiral type refers to a type in which a coil is spirally wound in the horizontal direction
- the solenoid type refers to a type in which the coil is spirally wound (helical) in a horizontal direction.
- Horizontal winding means winding a coil in the direction of rotation about a horizontal axis.
- the circuit configuration of the power supply unit 10 includes a power supply circuit 602, a switch unit 603, and a switch unit 604.
- the feeding coil 201 and the feeding coil 202 are connected in series.
- the power supply side control unit 11 performs control for switching the switch unit 603 and the switch unit 604 together with drive control of the power supply circuit 602.
- the power supply circuit 602 is driven under the control of the power supply side control unit 11 to generate an AC voltage.
- the power supply circuit 602 is typically an inverter circuit.
- the switch unit 603 is controlled by the power supply side control unit 11 and connects the power supply circuit 602 and the terminal 603a at one end of the power supply coil 201 connected in series with one of the two terminals 603b and 603c of the power supply coil 202.
- the two terminals 603 b and 603 c of the power feeding coil 202 are one terminal 603 b that is extended from one end of the power feeding coil 202, and the other terminal 603 c is a terminal that is extended from the other end of the power feeding coil 202.
- the switch unit 603 is typically a relay.
- the switch unit 604 is controlled by the power supply side control unit 11, and includes a power supply circuit 602 and a terminal 604a on the other end side of the power supply coil 201 connected in series, and one of the two terminals 604b and 604c of the power supply coil 202. Connecting.
- the two terminals 604 b and 604 c of the power feeding coil 202 are one terminal 604 b that is extended from one end of the power feeding coil 202, and the other terminal 604 c is a terminal that is extended from the other end of the power feeding coil 202.
- the switch unit 604 is typically a relay.
- connection of the switch unit 603 is switched to the terminal 603b of the power feeding coil 202, and the connection of the switch unit 604 is switched to the terminal 604c of the power feeding coil 202, so that the direction of the current flowing in the power feeding coil 201 as shown in FIG. (Phase) and the direction (phase) of the current flowing through the feeding coil 202 are the same (in phase).
- connection of the switch unit 603 is switched to the terminal 603c of the power feeding coil 202, and the connection of the switch unit 604 is switched to the terminal 604b of the power feeding coil 202, so that the current flowing through the power feeding coil 201 as shown in FIG.
- the direction (phase) of the current and the direction (phase) of the current flowing through the feeding coil 202 are reversed (reverse phase).
- the power supply side control unit 11 switches the switch units 603 and 604 as shown in FIG. 7 so that the direction (phase) of the current flowing through the power supply coil 201 and the direction (phase) of the current flowing through the power supply coil 202 are reversed. (Hereinafter also referred to as flowing a reverse-phase current).
- a magnetic flux B in the upside down direction is generated in the power feeding coil 201 and the power feeding coil 202, and a magnetic flux B that changes the direction to the left and right is generated in the core 212 of the power receiving unit 30.
- an induced current flows through the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power supply side control unit 11 switches the switch units 603 and 604 as shown in FIG. 6 so that the direction (phase) of the current flowing through the power supply coil 201 and the direction (phase) of the current flowing through the power supply coil 202 are the same. (Hereinafter also referred to as in-phase current flow).
- the power supply side communication unit 12 wirelessly transmits a communication request signal to the vehicle side communication unit 33 (S801).
- the power supply side communication unit 12 determines whether or not a power supply start request signal has been received from the vehicle side communication unit 33 (S802).
- the power supply side communication unit 12 receives a power supply start request signal from the vehicle side communication unit 33 (S802: YES), the power supply side communication unit 12 outputs the received power supply start request signal to the power supply side control unit 11.
- the power supply side communication unit 12 outputs the received signal to the power supply side control unit 11 when receiving a signal including coil type information indicating the shape of the power reception coil 211 or the power reception coil 401.
- the power feeding side control unit 11 determines the type of the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 from the coil type information included in the signal input from the power feeding side communication unit 12 (S803).
- the power supply side control unit 11 determines whether or not the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 is a solenoid type (S804).
- the power supply side control unit 11 determines whether or not the switching has been completed (S806).
- the switch unit 603 is switched to the terminal 603b and the switch unit 604 is connected to the terminal 604c. By switching, the circuit is switched to the common-mode control circuit shown in FIG. 6 (S807).
- the power supply side control unit 11 determines whether or not the switching has been completed (S808).
- the power feeding device 1 may be configured to perform only one of the operation illustrated in FIG. 8 and the operation illustrated in FIG. 9 or may be configured to perform both the operation illustrated in FIG. 8 and the operation illustrated in FIG. 9. Also good.
- the power supply side control unit 11 switches the switch units 603 and 604 to set to the reverse phase control circuit shown in FIG. 7 (S901).
- test power supply refers to power supply performed to determine the type of the power reception coil 211 or the power reception coil 401, and is different from power supply for charging the storage battery 4.
- the vehicle-side control unit 32 calculates the amount of power received when the power reception coil 211 or the power reception coil 401 receives power, and controls the vehicle-side communication unit 33 so as to transmit power reception amount information indicating the calculated power reception amount.
- the vehicle-side communication unit 33 wirelessly transmits a signal including the received power amount information according to the control of the vehicle-side control unit 32.
- the power supply side communication unit 12 receives a signal including received power amount information.
- the power supply side control unit 11 acquires the received power amount information extracted from the signal input from the power supply side communication unit 12. Further, the power supply side control unit 11 calculates the amount of power supplied from the power supply apparatus 1. The power supply side control unit 11 calculates the power supply efficiency from the calculated power supply amount and the power reception amount indicated by the acquired power reception amount information. And the electric power feeding side control part 11 judges whether the calculated electric power feeding efficiency is larger than a 1st threshold value (S903).
- the power supply side control unit 11 determines that the solenoid type power receiving coil 211 is used (S904), ends the process, and starts power supply.
- the power supply side control unit 11 switches the switch units 603 and 604 to set the common-mode control circuit shown in FIG. 6 (S905).
- the power supply side control unit 11 starts test power supply (S906).
- the vehicle-side control unit 32 calculates the amount of power received when the power reception coil 211 or the power reception coil 401 receives power, and controls the vehicle-side communication unit 33 so as to transmit power reception amount information indicating the calculated power reception amount.
- the vehicle-side communication unit 33 wirelessly transmits a signal including the received power amount information according to the control of the vehicle-side control unit 32.
- the power supply side communication unit 12 receives a signal including received power amount information.
- the power supply side control unit 11 acquires the received power amount information extracted from the signal input from the power supply side communication unit 12. Further, the power supply side control unit 11 calculates the amount of power supplied from the power supply apparatus 1. The power supply side control unit 11 calculates the power supply efficiency from the calculated power supply amount and the power reception amount indicated by the acquired power reception amount information. And the electric power feeding side control part 11 judges whether the calculated electric power feeding efficiency is larger than a 2nd threshold value (S907).
- a 2nd threshold value S907
- the first threshold value and the second threshold value values corresponding to the power transmission characteristics of the power feeding coils 201 and 202 and the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 are set. Further, the first threshold value and the second threshold value may be different values or the same value.
- the power supply side control unit 11 determines that the power receiving coil 401 is a spiral type power receiving coil 401 (S908), ends the process, and starts power supply.
- the power supply side control unit 11 determines that the power supply efficiency is abnormal (S909), ends the process, and does not start power supply.
- the path through which the magnetic flux B passes is changed by changing the phase of the current flowing through the power feeding coil 201 and the power feeding coil 202 according to the type of the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401.
- Power can be supplied to a plurality of types of power receiving coils 211 and 401.
- the power supply coil 201 and the power supply coil 202 share the core 203, but the cores may be provided individually. By making them individually, the vibration resistance can be improved.
- the power supply coil 201 and the power supply coil 202 are connected in series to the power supply circuit 602, so that the balance of the current flowing through each of the power supply coil 201 and the power supply coil 202 is improved.
- the magnetic flux can be generated in a well-balanced manner.
- the type of the receiving coil is determined by a plurality of different determination methods. Therefore, even if a failure occurs in the determination process in one determination method, the type of the receiving coil can be determined.
- Embodiment 2 of the present invention the configuration of the vehicle and the power receiving device is the same as that in FIG. Further, in the present embodiment, the configuration of the power supply apparatus is the same as that of FIG. 1 except for the circuit configuration of the power supply unit 10, and thus the description thereof is omitted.
- the power supply unit 10 includes a power supply circuit 602, a switch unit 603, a switch unit 604, and a power supply side control unit 11.
- the feeding coil 201 and the feeding coil 202 are connected in parallel.
- the switch unit 603 is controlled by the power supply side control unit 11 and connects the terminal 603a on one end side of the power supply coil 201 to one of the two terminals 603b and 603c of the power supply coil 202.
- the two terminals 603 b and 603 c of the power feeding coil 202 are one terminal 603 b that is extended from one end of the power feeding coil 202, and the other terminal 603 c is a terminal that is extended from the other end of the power feeding coil 202.
- the switch unit 603 is typically a relay.
- the switch unit 604 is controlled by the power supply side control unit 11 and connects the terminal 604a on the other end side of the power supply coil 201 to one of the two terminals 604b and 604c of the power supply coil 202.
- the two terminals 604 b and 604 c of the power feeding coil 202 are one terminal 604 b that is extended from one end of the power feeding coil 202, and the other terminal 604 c is a terminal that is extended from the other end of the power feeding coil 202.
- the switch unit 604 is typically a relay.
- connection of the switch unit 603 is switched to the terminal 603b of the power feeding coil 202, and the connection of the switch unit 604 is switched to the terminal 604c of the power feeding coil 202, so that the power feeding coil 201 and the power feeding coil 202 are connected as shown in FIG. In-phase current (current in the same direction) flows.
- connection of the switch unit 603 is switched to the terminal 603c of the power feeding coil 202, and the connection of the switch unit 604 is switched to the terminal 604b of the power feeding coil 202, so that as shown in FIG. Currents of opposite phases (currents in opposite directions) flow through 202.
- the second embodiment it is possible to supply power to a plurality of types of power receiving coils by switching the current flowing through the power feeding coil 201 and the power feeding coil 202 to the same phase or the opposite phase.
- Embodiment 3 of the present invention the configuration of the vehicle and the power receiving device is the same as that in FIG. Further, in the present embodiment, the configuration of the power supply apparatus is the same as that of FIG. 1 except for the circuit configuration of the power supply unit 10, and thus the description thereof is omitted.
- the power supply unit 10 includes a power supply circuit 1202 and a power supply circuit 1203.
- One power supply coil 201 is connected to one power supply circuit 1202, and the other power supply coil 202 is connected to the other power supply circuit 1203.
- Each of the power supply circuits 1202 and 1203 is an inverter circuit, for example, and generates an AC voltage.
- the power supply side control unit 11 switches the driving of the power supply circuit 1202 and the power supply circuit 1203 to the same phase or the opposite phase. That is, control is performed so that the phases of the currents output from the power supply circuit 1202 and the power supply circuit 1203 are the same or opposite to each other.
- the third embodiment it is possible to supply power to a plurality of types of power receiving coils by switching the current flowing through the power feeding coil 201 and the power feeding coil 202 to the same phase or the opposite phase.
- the current flowing through the feeding coil 201 and the feeding coil 202 is switched to the same phase or the opposite phase, a large switch unit can be eliminated. Furthermore, according to the present embodiment, the phase of the current flowing through the feeding coil 201 and the feeding coil 202 can be finely adjusted.
- the fourth embodiment power feeding unit 1400
- the plurality of power feeding coils 1401 and 1402 are solenoids. An example of configuring with a mold will be described.
- the power feeding unit 1400 includes a power feeding coil 1401, a power feeding coil 1402, and a core 1403.
- the feeding coil 1401 is wound in a horizontal manner on one end side from the center of the core 1403.
- Horizontal winding means winding a coil in the direction of rotation about a horizontal axis.
- the feeding coil 1402 is wound in a horizontal manner from the center of the core 1403 to the other end side.
- the core 1403 is a ferromagnetic body and is shared by the power feeding coil 1401 and the power feeding coil 1402.
- the power receiving coil 1401 and the power feeding coil 1402 having the above configuration are opposed to the solenoid type power receiving coil 211 shown in FIGS. 14 and 15 and the spiral type power receiving coil 401 shown in FIGS. If you do.
- the power feeding unit 1400 has a circuit configuration of any one of the circuits shown in FIGS. 6 and 7, the circuits shown in FIGS. 10 and 11, and the circuits shown in FIGS. 12 and 13. have.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a current having the same phase flows through the power supply coil 1401 and the power supply coil 1402.
- a magnetic flux B that changes in the horizontal direction in FIG. 14 is generated in the core 1403 of the power feeding unit 1400, and a magnetic flux B that changes in the horizontal direction is also generated in the core 212 of the power receiving unit 30.
- an induced current flows through the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a reverse-phase current flows through the power supply coil 1401 and the power supply coil 1402.
- the magnetic flux B which changes direction up and down will arise in the center of the core 1403 of the electric power feeding part 1400.
- FIG. The magnetic flux B passes through the center of the power receiving coil 401, whereby an induced current flows through the power receiving coil 401, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power feeding side control unit 11 determines whether or not the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 is a solenoid type (S804).
- the power supply side control unit 11 determines whether or not the switching has been completed (S806).
- the switch units 603 and 604 are switched to switch to the reverse phase control circuit shown in FIG. 7 (S1802).
- the power supply side control unit 11 determines whether or not the switching has been completed (S808).
- the power feeding apparatus 1 may be capable of performing only one of the operation illustrated in FIG. 18 and the operation illustrated in FIG. 19, or both the operation illustrated in FIG. 18 and the operation illustrated in FIG. 19. May be made possible. Further, in FIG. 19, parts that are the same as those in FIG.
- the power supply side control unit 11 After setting the reverse phase control circuit and starting the test power supply, the power supply side control unit 11 acquires the received power amount information extracted from the signal input from the power supply side communication unit 12. Further, the power supply side control unit 11 calculates the amount of power supplied from the power supply apparatus 1. The power supply side control unit 11 calculates the power supply efficiency from the calculated power supply amount and the power reception amount indicated by the acquired power reception amount information. And the electric power feeding side control part 11 judges whether the calculated electric power feeding efficiency is larger than a 3rd threshold value (S903).
- the power supply side control unit 11 determines that the power receiving coil 401 is a spiral type power receiving coil 401 (S1901), ends the process, and starts power supply.
- the power supply side control unit 11 receives power reception amount information indicating the power reception amount received by the power reception device 3 extracted from the signal input from the power supply side communication unit 12. get. Further, the power supply side control unit 11 calculates the amount of power supplied from the power supply apparatus 1. The power supply side control unit 11 calculates the power supply efficiency from the calculated power supply amount and the power reception amount indicated by the acquired power reception amount information. And the electric power feeding side control part 11 judges whether the calculated electric power feeding efficiency is larger than a 4th threshold value (S907).
- the power supply side control unit 11 determines that the solenoid type power receiving coil 211 is used (S1902), ends the process, and starts power supply.
- the third threshold value and the fourth threshold value are set according to the characteristics of the feeding coil 1401, the feeding coil 1402, the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401. Further, the third threshold value and the fourth threshold value may be different values or the same value.
- the direction of the magnetic flux B can be changed by changing the direction of the current flowing through the feeding coil 1401 and the feeding coil 1402 according to the type of the receiving coil 211 or the receiving coil 401. Regardless of the type of receiving coil, power can be supplied.
- the type of the receiving coil is determined by a plurality of different determination methods. Therefore, even if a failure occurs in the determination process in one determination method, the type of the receiving coil can be determined.
- the power supply unit can be reduced in size by winding the power supply coil 1401 and the power supply coil 1402 around the same core 1403, and the reactance value (L value) can be set to an appropriate value. Can be secured.
- the feeding coil 1401 and the feeding coil 1402 are wound around the same core 1403.
- the feeding coil 1401 and the feeding coil 1402 may be wound around different cores. In this case, the seismic performance in the power feeding device can be improved.
- Embodiment 5 of the present invention the configurations of the vehicle and the power receiving device are the same as those in FIG. Further, in the present embodiment, the configuration of the power supply apparatus is the same as that of FIG.
- the power feeding unit 2000 includes a power feeding coil 2001, a power feeding coil 2002, and a power feeding coil 2003.
- the feeding coil 2001, the feeding coil 2002, and the feeding coil 2003 are arranged side by side at a predetermined interval on the ground.
- Each of the feeding coil 2001, the feeding coil 2002, and the feeding coil 2003 is a spiral type.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a reverse-phase current flows through the power supply coil 2001 and the power supply coil 2002. Further, the power supply side control unit 11 turns off the connection between the power supply circuit and the power supply coil 2003 so that no current flows through the power supply coil 2003.
- a magnetic flux that changes up and down in the opposite phase is generated in the feeding coil 2001 and the feeding coil 2002. Accordingly, a magnetic flux whose direction changes in the left-right direction in FIG. 20 is generated in the core 212 of the power receiving unit 30, and an induced current flows in the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by this induced current.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a current having the same phase flows through the power supply coil 2001, the power supply coil 2002, and the power supply coil 2003.
- the power feeding unit 2200 includes a power feeding coil 2201, a power feeding coil 2202, a power feeding coil 2203, a core 2204, a core 2205, and a core 2206.
- the feeding coil 2201 is wound around the core 2204 in a horizontal manner.
- the feeding coil 2202 is wound around the core 2205 in a horizontal manner.
- the feeding coil 2203 is wound around the core 2206 in a horizontal manner.
- the power supply coil 2201 wound around the core 2204, the power supply coil 2202 wound around the core 2205, and the power supply coil 2203 wound around the core 2206 are arranged side by side at a predetermined interval on the ground.
- Each of the power feeding coil 2201, the power feeding coil 2202, and the power feeding coil 2203 is a solenoid type.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a current having the same phase flows through the power supply coil 2201, the power supply coil 2202, and the power supply coil 2203.
- the core 2204 around which the feeding coil 2201 is wound, the core 2205 around which the feeding coil 2202 is wound, and the core 2206 around which the feeding coil 2203 is wound have magnetic fluxes that change directions to the left and right in FIG.
- a magnetic flux that changes its direction in the horizontal direction in FIG. Thereby, an induced current flows through the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power supply side control unit 11 controls the current flowing in the power supply coil 2201 and the power supply coil 2202 to be in phase, and the current flowing in the power supply coil 2201 and the power supply coil 2202 and the current flowing in the power supply coil 2203 Is controlled to be in reverse phase.
- a magnetic flux that changes in the right and left phases in FIG. 22 is generated, and the core around which the feeding coil 2203 is wound.
- a magnetic flux that changes in the left and right phases is generated.
- a magnetic flux penetrating through the center of the power receiving coil 401 is generated between the power feeding coils 2201 and 2202 driven in the same phase and the power feeding coil 2203 driven in the opposite phase. And this magnetic flux changes direction up and down. Thereby, an induced current flows through the power receiving coil 401, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- power is supplied to the power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 using the three power feeding coils 2201, 2202 and 2203. can do.
- the seismic performance in the power feeding apparatus can be improved by separating the core 2204, the core 2205, and the core 2206.
- the core 2204, the core 2205, and the core 2206 are separated. However, these cores are integrally formed to share the core around which the power feeding coil 2201, the power feeding coil 2202, and the power feeding coil 2203 are wound. May be. In this case, the power feeding unit can be reduced in size, and the reactance value (L value) can be ensured to an appropriate value.
- the power supply unit 2400 includes a power supply coil 2401, a power supply coil 2402, a power supply coil 2403, and a power supply coil 2404.
- the power supply coil 2401, the power supply coil 2402, the power supply coil 2403, and the power supply coil 2404 are arranged side by side at a predetermined interval on the ground.
- Each of the feeding coil 2401, the feeding coil 2402, the feeding coil 2403, and the feeding coil 2404 is a spiral type.
- the power supply coil 2401, the power supply coil 2402, the power supply coil 2403, and the power supply coil 2404 having the above configuration are opposed to the solenoid type power reception coil 211 shown in FIG. 24 and the spiral type power reception coil 401 shown in FIG. Are opposite to each other.
- the power supply side control unit 11 is one of the circuits shown in FIGS. 6 and 7, the circuits shown in FIGS. 10 and 11, and the circuits shown in FIGS. 12 and 13. It has a circuit configuration.
- the power supply side control unit 11 controls the current supply coil 2401 and the power supply coil 2403 to flow in-phase current, controls the power supply coil 2402 and the power supply coil 2404 to flow in-phase current, and the power supply coil. It controls so that the electric current which flows into 2401 and the feeding coil 2403, and the electric current which flows into the feeding coil 2402 and the feeding coil 2404 may become a reverse phase.
- a magnetic flux that changes in the same phase up and down is generated in the power supply coil 2401 and the power supply coil 2403, and the power supply coil 2402 and the power supply coil 2404 change in the up and down phase (reverse phase to the power supply coil 2401 and the power supply coil 2403).
- Magnetic flux is generated.
- a magnetic flux whose direction changes in the left-right direction in FIG. 24 is generated in the core 212 of the power receiving unit 30.
- an induced current flows through the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power supply side control unit 11 performs control so that a current having the same phase flows through the power supply coil 2401, the power supply coil 2402, the power supply coil 2403, and the power supply coil 2404.
- power is supplied to the power receiving coil 401 using the four power feeding coils 2401, 2402, 2403, and 2404.
- the power receiving coil 401 is large, power can be reliably supplied.
- the power feeding unit 2600 includes a power feeding coil 2601, a power feeding coil 2602, a power feeding coil 2603, a power feeding coil 2604, a core 2605, a core 2606, a core 2607, and a core 2608.
- the feeding coil 2601 is wound around the core 2605 in a horizontal manner.
- the feeding coil 2602 is wound around the core 2606 in a horizontal winding.
- the feeding coil 2603 is wound around the core 2607 in a horizontal manner.
- the feeding coil 2604 is wound around the core 2608 in a horizontal winding.
- a feed coil 2601 wound around the core 2605, a feed coil 2602 wound around the core 2606, a feed coil 2603 wound around the core 2607, and a feed coil 2604 wound around the core 2608 are spaced at predetermined intervals on the ground. Provided and arranged side by side. Each of the feeding coil 2601, the feeding coil 2602, the feeding coil 2603, and the feeding coil 2604 is a solenoid type.
- the power receiving coil 2601, the power feeding coil 2602, the power feeding coil 2603, and the power feeding coil 2604 having the above configuration are opposed to the solenoid type power receiving coil 211 shown in FIG. 26 and the spiral type power receiving coil 401 shown in FIG. Are opposed to each other.
- FIG. 26 A power feeding method according to the eighth embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 26 and 27.
- FIG. 26 A power feeding method according to the eighth embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 26 and 27.
- the power supply side control unit 11 controls the current supply coil 2601, the power supply coil 2602, the power supply coil 2603, and the power supply coil 2604 to flow in-phase current.
- a magnetic flux whose direction changes in the left-right direction in FIG. 26 is generated, and a magnetic flux whose direction changes in the left-right direction in FIG.
- an induced current flows through the power receiving coil 211, and the storage battery 4 can be charged by the induced current.
- the power supply side control unit 11 controls the current flowing in the power supply coil 2601 and the power supply coil 2602 to be in phase, and controls the current flowing in the power supply coil 2603 and the power supply coil 2604 to be in phase, In addition, control is performed so that the current flowing through the feeding coil 2601 and the feeding coil 2602 and the current flowing through the feeding coil 2603 and the feeding coil 2604 are in opposite phases.
- a magnetic flux that changes in the right and left directions in FIG. 27 is generated in the core 2605 around which the feeding coil 2601 is wound and the core 2606 around which the feeding coil 2602 is wound.
- a magnetic flux whose direction changes to the left and right in FIG. 27 is generated in the core 2607 around which the feeding coil 2603 is wound and the core 2608 around which the feeding coil 2604 is wound.
- four power supply coils 2601, power supply coils 2602, power supply coils 2603, and power supply coils 2604 are provided with respect to power reception coil 211 or power reception coil 401.
- power receiving coil 211 or the power receiving coil 401 is large, power can be reliably supplied.
- the seismic performance in the power feeding apparatus can be improved by separating the core 2605, the core 2606, the core 2607, and the core 2608.
- the core 2605, the core 2606, the core 2607, and the core 2608 are separated.
- these cores are integrally formed so that the power feeding coil 2601, the power feeding coil 2602, the power feeding coil 2603, and the power feeding coil 2604 are formed. You may share the core to wind.
- the power feeding unit can be reduced in size, and the reactance value (L value) can be ensured to an appropriate value.
- the type, arrangement, number, and the like of the members are not limited to the above-described embodiment, and the constituent elements are appropriately replaced with those having the same operational effects, and the scope of the invention is not deviated. Of course, it can be changed as appropriate.
- the number of power supply coils is 2 or more and 4 or less, but the number of power supply coils may be 5 or more.
- the current flowing through the plurality of coils is switched between in-phase and out-of-phase.
- a phase difference of 170 ° is used instead of the out-of-phase
- a phase other than in-phase or anti-phase may be applied, such as a phase difference of 10 °.
- the configuration in which the power feeding device feeds power to the power receiving device of the vehicle has been described as an example.
- the power feeding target is not limited to the vehicle, and various targets may be applied.
- the power supply device according to the present invention is suitable for non-contact power supply to a vehicle power reception device.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
受電側に複数のタイプの受電コイルが適用される場合でも、各々のタイプの受電コイルを介して給電することができる給電装置を提供する。受電装置に対して非接触で給電する給電装置であって、受電装置に給電するための複数の給電コイルと、受電コイルのタイプに応じて複数の給電コイルに流れる電流の位相を制御する制御部と、を有する。
Description
本発明は、受電装置に対して非接触で給電する給電装置に関する。
従来、車両の受電装置に非接触で電力を供給する給電装置としては、地上に設けられて電磁誘導により非接触で給電を行うものが知られている。かかる給電装置は給電コイルを備え、車両の受電装置の受電コイルに給電コイルを対向させた状態で、車両に対し非接触にて給電を行う。
特許文献1は、地上側に2個並べて配置したスパイラル型の給電コイルに対して、互いに逆向きとなる電流を流すことにより、車両側のソレノイド型の受電コイルを介して給電する給電装置を開示する。
本発明に係る給電装置は、受電装置に対して非接触で給電する給電装置であって、前記受電装置に給電するための複数の給電コイルと、前記受電装置が有する受電コイルのタイプに応じて前記複数の給電コイルに流れる電流の位相を制御する制御部と、を有する構成を採る。
本発明によれば、複数のタイプの受電コイルが適用される場合でも、各々のタイプの受電コイルへ給電することができる。
本発明の実施の形態の説明に先立ち、特許文献1に記載された技術に係る問題点を簡単に述べる。
すなわち、特許文献1においては、車両側の受電コイルがスパイラル型である場合に給電ができない。
本発明の目的は、複数のタイプの受電コイルが適用される場合でも、各々のタイプの受電コイルを介して給電することができる給電装置を提供することである。
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
(実施の形態1)
<充電システムの構成>
本発明の実施の形態1における充電システム100の構成について、図1を参照しながら、以下に詳細に説明する。
<充電システムの構成>
本発明の実施の形態1における充電システム100の構成について、図1を参照しながら、以下に詳細に説明する。
充電システム100は、給電装置1及び車両2を備えている。
給電装置1は、地上に設置され、車両2に搭載されている受電装置3に非接触で給電して蓄電池4を充電する。給電装置1は、地上に埋め込んでも、地上に据え置いてもかまわない。
給電装置1は、給電部10と、給電側制御部11と、給電側通信部12と、から構成されている。
給電部10は、給電側制御部11の制御に従った方向の電流が流れることにより磁束を発生させて受電装置3に対して給電する。給電部10は、後述する給電コイルを備えている。非接触の電力供給は、電磁誘導および磁界共鳴を利用して行われる。
給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号に基づいて、給電部10の給電の開始及び停止を制御する。給電側制御部11は、受電コイルのタイプに応じて給電部10の制御内容を変化させる。給電側制御部11は、給電部10から供給する電力の大きさ(電力量)の制御を行う。給電側制御部11は、典型的にはCPU(中央演算処理装置)とインターフェース回路等により構成される。
給電側通信部12は、無線により車両2の車両側通信部33と通信を行って所定の信号を送信又は受信する。給電側通信部12は、受信した信号を給電側制御部11に出力する。
車両2は、受電装置3及び蓄電池4を備えている。車両2は、タイヤへ伝達される駆動力を電力にて発生させる図示しない電動機を備えている。車両2は、典型的には電気により推進力を得る電気自動車である。
蓄電池4は、受電装置3により充電される。蓄電池4は、車両2の電動機を駆動させるための電力を蓄えている。
受電装置3は、受電部30と、車両側制御部32と、車両側通信部33と、を備えている。
受電部30は、給電部10からの電磁誘導により電力の受電が可能となっている。受電部30において電磁誘導により受電した電力は、図示しない整流回路に入力され直流に変換されて蓄電池4へ出力される。受電部30は、後述する受電コイルを備えている。受電コイルは、車両2によって複数のタイプがある。
車両側制御部32は、受電部30で受電された電力により蓄電池4を充電する制御、車両側通信部33を用いて給電装置1と通信する制御等を行う。
車両側通信部33は、車両側制御部32の制御に従って、無線により給電装置1と通信を行なう。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態1における給電部10の構成について、図2から図5を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態1における給電部10の構成について、図2から図5を参照しながら、以下に詳細に説明する。
給電部10は、給電コイル201と、給電コイル202と、コア203と、を備えている。
給電コイル201及び給電コイル202は、地上において所定間隔を設けて横に並べて配置されている。給電コイル201及び給電コイル202の各々は、スパイラル型である。ここで、スパイラル型とは、コイルが水平方向に渦巻き状に巻回されたタイプ(言い換えると、受電部30と直交(対向)する方向の軸を中心とする回転方向に巻回されたタイプ)を言う。
コア203は、板状の強磁性体であり、給電コイル201のコアとなる部分と、給電コイル202のコアとなる部分とが一体化されている。コア203は、給電コイル201及び給電コイル202の下方に配置されている。
上記構成を備える給電コイル201及び給電コイル202に対しては、図2及び図3に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図4及び図5に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合とが生じる。スパイラル型とは、コイルが水平方向に渦巻き状に巻回されたタイプを言い、ソレノイド型とは、コイルが横巻に螺旋状(ヘリカル状)に巻回されたタイプを言う。横巻とは、水平な軸を中心とする回転方向にコイルを巻くことを意味する。
<給電部の回路構成>
本発明の実施の形態1における給電部10の回路構成について、図6及び図7を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態1における給電部10の回路構成について、図6及び図7を参照しながら、以下に詳細に説明する。
給電部10の回路構成は、電源回路602と、スイッチ部603と、スイッチ部604と、を備えている。給電コイル201及び給電コイル202は直列に接続されている。
給電側制御部11は、電源回路602の駆動制御とともに、スイッチ部603及びスイッチ部604を切り替える制御を行う。
電源回路602は、給電側制御部11の制御に従って駆動し、交流電圧を発生させる。電源回路602は、典型的にはインバータ回路である。
スイッチ部603は、給電側制御部11によって制御され、直列に接続された電源回路602および給電コイル201の一端の端子603aと、給電コイル202の2つの端子603b、603cの何れかと、を接続する。給電コイル202の2つの端子603b、603cは、一方の端子603bが、給電コイル202の一端から延長された端子であり、他方の端子603cが、給電コイル202の他端から延長された端子である。スイッチ部603は、典型的にはリレーである。
スイッチ部604は、給電側制御部11によって制御され、直列に接続された電源回路602および給電コイル201の他端側の端子604aと、給電コイル202の2つの端子604b、604cの何れかと、を接続する。給電コイル202の2つの端子604b、604cは、一方の端子604bが、給電コイル202の一端から延長された端子であり、他方の端子604cが、給電コイル202の他端から延長された端子である。スイッチ部604は、典型的にはリレーである。
スイッチ部603の接続が、給電コイル202の端子603bに切り替えられ、スイッチ部604の接続が給電コイル202の端子604cに切り替えられることで、図6に示すように、給電コイル201に流れる電流の向き(位相)と給電コイル202に流れる電流の向き(位相)が同じ(同相)になる。逆に、スイッチ部603の接続が給電コイル202の端子603cに切り替えられ、スイッチ部604の接続が給電コイル202の端子604bに切り替えられることで、図7に示すように、給電コイル201に流れる電流の向き(位相)と給電コイル202に流れる電流の向き(位相)が逆(逆相)になる。
<給電方法>
本発明の実施の形態1における給電方法について、図2から図7を参照しながら、詳細に説明する。
本発明の実施の形態1における給電方法について、図2から図7を参照しながら、詳細に説明する。
最初に、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、図7に示すようにスイッチ部603,604を切り替えて、給電コイル201に流れる電流の向き(位相)と給電コイル202に流れる電流の向き(位相)が逆になるように電流を流す(以下、逆相の電流を流すとも表現する)。
これにより、図2に示すように、給電コイル201と給電コイル202とに上下逆向きの磁束Bが生じることとなり、受電部30のコア212には左右に向きを変える磁束Bが生じる。これにより、受電コイル211に誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、図6に示すようにスイッチ部603,604を切り替えて、給電コイル201に流れる電流の向き(位相)と給電コイル202に流れる電流の向き(位相)が同じになるように電流を流す(以下、同相の電流を流すとも表現する)。
そして、給電コイル201及び給電コイル202には同じ位相で上下に向きを変える磁束Bが生じ、受電コイル401には中央を貫いた磁束Bが上下に変化し、これにより、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
<給電装置の制御動作>
本発明の実施の形態1における給電装置1の制御動作について、図8を参照しながら、詳細に説明する。
本発明の実施の形態1における給電装置1の制御動作について、図8を参照しながら、詳細に説明する。
まず、給電側通信部12は、車両側通信部33に対して通信要求の信号を無線で送信する(S801)。
次に、給電側通信部12は、車両側通信部33から給電開始要求信号を受信したか否かを判断する(S802)。
給電側通信部12は、車両側通信部33から給電開始要求信号を受信しない場合(S802:NO)、S801、S802の処理を繰り返す。
一方、給電側通信部12は、車両側通信部33から給電開始要求信号を受信した場合(S802:YES)、受信した給電開始要求信号を給電側制御部11に出力する。
給電側通信部12は、受電コイル211又は受電コイル401の形状を示すコイル型情報を含む信号を受信した際に、受信した信号を給電側制御部11に出力する。
給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号に含まれるコイル型情報より受電コイル211又は受電コイル401のタイプを判定する(S803)。
次に、給電側制御部11は、受電コイル211又は受電コイル401がソレノイド型であるか否かを判断する(S804)。
次に、給電側制御部11は、ソレノイド型の受電コイル211である場合(S804:YES)、スイッチ部603の接続を端子603cに切り替えると共に、スイッチ部604の接続を端子604bに切り替えることにより、図7に示す逆相制御用回路へ切り替える(S805)。
次に、給電側制御部11は、切り替えを完了したか否かを判断する(S806)。
給電側制御部11は、切り替えを完了していない場合(S806:NO)、S805、S806の処理を繰り返す。
一方、給電側制御部11は、切り替えを完了した場合(S806:YES)、処理を終了して給電を開始する。
また、給電側制御部11は、S804においてスパイラル型の受電コイル401であると判断した場合(S804:NO)、スイッチ部603の接続を端子603bに切り替えると共に、スイッチ部604の接続を端子604cに切り替えることにより、図6に示す同相制御用回路へ切り替える(S807)。
次に、給電側制御部11は、切り替えを完了したか否かを判断する(S808)。
給電側制御部11は、切り替えを完了していない場合(S808:NO)、S807、S808の処理を繰り返す。
一方、給電側制御部11は、切り替えを完了した場合(S808:YES)、処理を終了して給電を開始する。
次に、本発明の実施の形態1における給電装置1の制御動作の変形例について、図9を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、給電装置1は、図8に示す動作と図9に示す動作との何れか一方のみを行える構成としてもよいし、図8に示す動作と図9に示す動作との両方を行える構成としてもよい。
まず、給電側制御部11は、スイッチ部603、604を切り替えて、図7に示す逆相制御用回路に設定する(S901)。
次に、給電側制御部11は、テスト給電を開始する(S902)。ここで、テスト給電とは、受電コイル211又は受電コイル401のタイプを判断するために行う給電を言い、蓄電池4を充電するための給電とは異なる。
車両側制御部32は、受電コイル211又は受電コイル401で受電した際の受電量を算出し、算出した受電量を示す受電量情報を送信するように車両側通信部33を制御する。
車両側通信部33は、車両側制御部32の制御に従って受電量情報を含む信号を無線で送信する。
給電側通信部12は、受電量情報を含む信号を受信する。
給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号より抽出した受電量情報を取得する。また、給電側制御部11は、給電装置1から給電した給電量を算出する。給電側制御部11は、算出した給電量と、取得した受電量情報が示す受電量とから、給電効率を算出する。そして、給電側制御部11は、算出した給電効率が第1閾値より大きいか否かを判断する(S903)。
給電側制御部11は、給電効率が第1閾値より大きい場合(S903:YES)、ソレノイド型の受電コイル211であると判定し(S904)、処理を終了して給電を開始する。
一方、給電側制御部11は、給電効率が第1閾値以下の場合(S903:NO)、スイッチ部603、604を切り替えて、図6に示す同相制御用回路に設定する(S905)。
次に、給電側制御部11は、テスト給電を開始する(S906)。
車両側制御部32は、受電コイル211又は受電コイル401で受電した際の受電量を算出し、算出した受電量を示す受電量情報を送信するように車両側通信部33を制御する。
車両側通信部33は、車両側制御部32の制御に従って受電量情報を含む信号を無線で送信する。
給電側通信部12は、受電量情報を含む信号を受信する。
給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号より抽出した受電量情報を取得する。また、給電側制御部11は、給電装置1から給電した給電量を算出する。給電側制御部11は、算出した給電量と、取得した受電量情報が示す受電量とから、給電効率を算出する。そして、給電側制御部11は、算出した給電効率が第2閾値より大きいか否かを判断する(S907)。ここで、第1閾値及び第2閾値としては、給電コイル201、202と、受電コイル211又は受電コイル401と、の送電特性に応じた値が設定される。また、第1閾値と第2閾値とは、異なる値であってもよいし同一の値であってもよい。
次に、給電側制御部11は、給電効率が第2閾値より大きい場合(S907:YES)、スパイラル型の受電コイル401であると判定し(S908)、処理を終了して給電を開始する。
一方、給電側制御部11は、給電効率が第2閾値以下の場合(S907:NO)、異常状態であると判定し(S909)、処理を終了して給電を開始しない。
このように、本実施形態によれば、給電コイル201及び給電コイル202に流れる電流の位相を受電コイル211又は受電コイル401のタイプに応じて変えることにより、磁束Bが貫く経路を変化させて、複数のタイプの受電コイル211,401に給電することができる。
なお、本実施の形態では、給電コイル201と給電コイル202とでコア203を共通化しているが、個別にコアを設けてもよい。個別にすることで、耐振性能の向上が図れる。
また、本実施の形態によれば、給電コイル201及び給電コイル202を電源回路602に対して直列に接続することにより、給電コイル201と給電コイル202との各々に流れる電流のバランスを良好にすることができ、磁束をバランスよく生成することができる。
また、本実施の形態によれば、コイル型情報と受電量情報との両方の情報を取得して受電コイルのタイプを判断する場合には、複数の異なる判断方式で受電コイルのタイプを判断するので、一方の判断方式における判断処理に不具合を生じた場合であっても、受電コイルのタイプを判断することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の回路構成以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態2において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の回路構成以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の回路構成>
本発明の実施の形態2における給電部の回路構成について、図10及び図11を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図10及び図11において、図6及び図7と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態2における給電部の回路構成について、図10及び図11を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図10及び図11において、図6及び図7と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部10は、電源回路602と、スイッチ部603と、スイッチ部604と、給電側制御部11と、を備えている。給電コイル201及び給電コイル202は並列に接続されている。
スイッチ部603は、給電側制御部11によって制御され、給電コイル201の一端側の端子603aと、給電コイル202の2つの端子603b、603cの何れかと、を接続する。給電コイル202の2つの端子603b、603cは、一方の端子603bが、給電コイル202の一端から延長された端子であり、他方の端子603cが、給電コイル202の他端から延長された端子である。スイッチ部603は、典型的にはリレーである。
スイッチ部604は、給電側制御部11によって制御され、給電コイル201の他端側の端子604aと、給電コイル202の2つの端子604b、604cの何れかと、を接続する。給電コイル202の2つの端子604b、604cは、一方の端子604bが、給電コイル202の一端から延長された端子であり、他方の端子604cが、給電コイル202の他端から延長された端子である。スイッチ部604は、典型的にはリレーである。
スイッチ部603の接続が給電コイル202の端子603bに切り替えられ、スイッチ部604の接続が給電コイル202の端子604cに切り替えられることで、図10に示すように、給電コイル201と給電コイル202とに同相の電流(同じ向きの電流)が流れる。逆に、スイッチ部603の接続が給電コイル202の端子603cに切り替えられ、スイッチ部604の接続が給電コイル202の端子604bに切り替えられることで、図11に示すように、給電コイル201と給電コイル202とに逆相の電流(互いに逆向きの電流)が流れる。
本実施の形態2においても、給電コイル201及び給電コイル202に流れる電流を同相または逆相に切り替えることにより、複数のタイプの受電コイルに給電することができる。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の回路構成以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態3において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の回路構成以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の回路構成>
本発明の実施の形態3における給電部の回路構成について、図12及び図13を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図12及び図13において、図6及び図7と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態3における給電部の回路構成について、図12及び図13を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図12及び図13において、図6及び図7と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部10は、電源回路1202と、電源回路1203と、を備えている。一方の給電コイル201は、一方の電源回路1202に接続され、他方の給電コイル202は、他方の電源回路1203に接続されている。電源回路1202、1203の各々は、例えばインバータ回路であり、交流電圧を発生させる。
給電側制御部11は、電源回路1202及び電源回路1203の駆動を同相または逆相に切り替える。すなわち、夫々の電源回路1202および電源回路1203から出力される電流の位相が同相または互いに逆相になるように制御する。
電源回路1202及び電源回路1203が同相に駆動されることで、図12に示すように、給電コイル201と給電コイル202に同相の電流が流れる。逆に、電源回路1202及び電源回路1203が逆相に駆動されることで、図13に示すように、給電コイル201と給電コイル202とに逆相の電流が流れる。
このように、本実施の形態3によれば、給電コイル201及び給電コイル202に流れる電流を同相または逆相に切り替えることで、複数のタイプの受電コイルに給電することができる。
また、本実施の形態によれば、給電コイル201及び給電コイル202に流れる電流を同相または逆相に切り替えるために、大型のスイッチ部を不要にすることができる。さらに、本実施の形態によれば、給電コイル201及び給電コイル202に流れる電流の位相を、細かく調整することもできる。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部1400を設ける以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態4において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部1400を設ける以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態4における給電部1400の構成について、図14から図17を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態4における給電部1400の構成について、図14から図17を参照しながら、以下に詳細に説明する。
実施の形態1(給電部10)では、複数の給電コイル201、202をスパイラル型で構成する例を示したが、実施の形態4(給電部1400)では、複数の給電コイル1401、1402をソレノイド型で構成する例について説明を行う。
給電部1400は、給電コイル1401と、給電コイル1402と、コア1403と、を備えている。
給電コイル1401は、コア1403の中央より一端側に、横巻に、巻回されている。横巻とは、水平な軸を中心とする回転方向にコイルを巻くことを意味する。
給電コイル1402は、コア1403の中央より他端側に、横巻に、巻回されている。
コア1403は、強磁性体であり、給電コイル1401と給電コイル1402とにより共用されている。
上記構成を備える給電コイル1401及び給電コイル1402に対しては、図14及び図15に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図16及び図17に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合とが生じる。
本発明の実施の形態4における給電方法について、図14から図17を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本実施の形態において、給電部1400は、図6及び図7に示す回路と、図10及び図11に示す回路と、図12及び図13に示す回路と、のうちの何れか1つの回路構成を有している。
最初に、図14および図15を参照して、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル1401と給電コイル1402とに同相の電流が流れるように制御する。
これにより、給電部1400のコア1403には図14において左右方向に向きを変える磁束Bが生じ、受電部30のコア212にも左右方向に向きを変える磁束Bが生じる。これにより、受電コイル211には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、図16および図17を参照して、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル1401と給電コイル1402とに逆相の電流が流れるように制御する。
そして、図16に示すように、給電部1400のコア1403の中央に上下に向きを変化させる磁束Bが生じることとなる。この磁束Bは、受電コイル401の中央を貫くこととなり、これにより、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
<給電装置の制御動作>
本発明の実施の形態4における給電装置1の制御動作について、図18を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図18において、図8と同一動作である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。また、図18において、給電部1400は、図6及び図7の回路構成を有する場合を例として説明する。
本発明の実施の形態4における給電装置1の制御動作について、図18を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図18において、図8と同一動作である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。また、図18において、給電部1400は、図6及び図7の回路構成を有する場合を例として説明する。
給電側制御部11は、受電コイル211又は受電コイル401がソレノイド型であるか否かを判断する(S804)。
次に、給電側制御部11は、ソレノイド型の受電コイル211である場合(S804:YES)、スイッチ部603、604を切り換えて、図6に示す同相制御用回路へ切り替える(S1801)。
次に、給電側制御部11は、切り替えを完了したか否かを判断する(S806)。
また、給電側制御部11は、S804においてスパイラル型の受電コイル401である場合(S804:NO)、スイッチ部603、604を切り換えて、図7に示す逆相制御用回路へ切り替える(S1802)。
次に、給電側制御部11は、切り替えを完了したか否かを判断する(S808)。
次に、本発明の実施の形態4における給電装置1の動作の変形例について、図19を参照しながら、以下に詳細に説明する。
なお、給電装置1は、図18に示す動作と図19に示す動作との何れか一方のみを行うことができるようにしてもよいし、図18に示す動作と図19に示す動作との両方を行うことが可能なようにしてもよい。また、図19において、図9と同一動作である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
逆相制御回路に設定してテスト給電を開始した後、給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号より抽出した受電量情報を取得する。また、給電側制御部11は、給電装置1から給電した給電量を算出する。給電側制御部11は、算出した給電量と、取得した受電量情報が示す受電量とから、給電効率を算出する。そして、給電側制御部11は、算出した給電効率が第3閾値より大きいか否かを判断する(S903)。
給電側制御部11は、給電効率が第3閾値より大きい場合(S903:YES)、スパイラル型の受電コイル401であると判定し(S1901)、処理を終了して給電を開始する。
また、同相制御回路に設定してテスト給電を開始した後、給電側制御部11は、給電側通信部12から入力された信号より抽出した受電装置3で受信した受電量を示す受電量情報を取得する。また、給電側制御部11は、給電装置1から給電した給電量を算出する。給電側制御部11は、算出した給電量と、取得した受電量情報が示す受電量とから、給電効率を算出する。そして、給電側制御部11は、算出した給電効率が第4閾値より大きいか否かを判断する(S907)。
次に、給電側制御部11は、給電効率が第4閾値より大きい場合(S907:YES)、ソレノイド型の受電コイル211であると判定し(S1902)、処理を終了して給電を開始する。ここで、第3閾値及び第4閾値は、給電コイル1401と、給電コイル1402と、受電コイル211又は受電コイル401と、の特性に応じた値を設定する。また、第3閾値と第4閾値とは、異なる値であってもよいし同一の値であってもよい。
このように、本実施形態によれば、給電コイル1401及び給電コイル1402に流れる電流の向きを受電コイル211又は受電コイル401のタイプに応じて変えることにより、磁束Bの向きを変化させることができ、受電コイルのタイプに関わらず、給電することができる。
また、本実施の形態によれば、コイル型情報と受電量情報との両方の情報を取得して受電コイルのタイプを判断する場合には、複数の異なる判断方式で受電コイルのタイプを判断するので、片方の判断方式における判断処理に不具合を生じた場合であっても、受電コイルのタイプを判断することができる。
また、本実施の形態によれば、給電コイル1401及び給電コイル1402を同一のコア1403に巻回することにより、給電部を小型化することができ、リアクタンスの値(L値)を適正な値に確保することができる。
なお、本実施の形態において、給電コイル1401及び給電コイル1402を同一のコア1403に巻回したが、給電コイル1401と給電コイル1402とを分離した異なるコアに巻回してもよい。この場合には、給電装置における耐震性能を向上させることができる。
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2000を設ける以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態5において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2000を設ける以外は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態5における給電部2000の構成について、図20及び図21を参照しながら、以下に詳細に説明する。また、図20及び図21において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態5における給電部2000の構成について、図20及び図21を参照しながら、以下に詳細に説明する。また、図20及び図21において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部2000は、給電コイル2001と、給電コイル2002と、給電コイル2003とを備えている。
給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003は、地上において所定間隔を設けて横に並べて配置されている。給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003の各々は、スパイラル型である。
上記構成を備える給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003に対しては、図20に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図21に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合と、が生じる。
<給電方法>
本発明の実施の形態5における給電方法について、図20及び図21を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図20及び図21において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態5における給電方法について、図20及び図21を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図20及び図21において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
最初に、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2001と給電コイル2002とに逆相の電流が流れるように制御する。また、給電側制御部11は、電源回路と給電コイル2003との接続をオフにして、給電コイル2003に電流を流さない。
そして、給電コイル2001と給電コイル2002とに逆位相で上下に変化する磁束が生じる。これにより、受電部30のコア212には図20において左右方向に向きを変化する磁束が生じ、受電コイル211に誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003に同相の電流が流れるように制御する。
そして、給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003には上下に同相で変化する磁束が生じる。これにより、受電コイル401の中央には上下方向に向きの変わる磁束が生じる。これにより、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、スパイラル型の受電コイル401に対して3つの給電コイル2001、給電コイル2002及び給電コイル2003を用いて給電することにより、受電コイル401が大きい場合であっても確実に給電することができる。
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2200を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態6において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2200を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態6における給電部2200の構成について、図22及び図23を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図22では、煩雑を避けるために受電部30のコア212に巻回されている受電コイル211を省略している。また、図22及び図23において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態6における給電部2200の構成について、図22及び図23を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図22では、煩雑を避けるために受電部30のコア212に巻回されている受電コイル211を省略している。また、図22及び図23において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部2200は、給電コイル2201と、給電コイル2202と、給電コイル2203と、コア2204と、コア2205と、コア2206と、を備えている。
給電コイル2201は、コア2204に、横巻に、巻回されている。
給電コイル2202は、コア2205に、横巻に、巻回されている。
給電コイル2203は、コア2206に、横巻に、巻回されている。
コア2204に巻回された給電コイル2201、コア2205に巻回された給電コイル2202及びコア2206に巻回された給電コイル2203は、地上において所定間隔を設けて横に並べて配置されている。給電コイル2201、給電コイル2202及び給電コイル2203の各々は、ソレノイド型である。
上記構成を備える給電コイル2201、給電コイル2202及び給電コイル2203に対しては、図22に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図23に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合と、を生じる。
<給電方法>
本発明の実施の形態6における給電方法について、図22及び図23を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態6における給電方法について、図22及び図23を参照しながら、以下に詳細に説明する。
最初に、図22を参照して、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2201、給電コイル2202及び給電コイル2203に同相の電流が流れるように制御する。
そして、給電コイル2201が巻回されているコア2204、給電コイル2202が巻回されているコア2205及び給電コイル2203が巻回されているコア2206には、図22の左右に向きを変える磁束が生じ、受電側のコア212には図22において左右方向に向きを変える磁束が生じる。これにより、受電コイル211には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2201と給電コイル2202に流れる電流が同相になるように制御し、且つ、給電コイル2201及び給電コイル2202に流れる電流と、給電コイル2203に流れる電流とが逆相になるように制御する。
そして、給電コイル2201が巻回されているコア2204及び給電コイル2202が巻回されているコア2205には図22において左右に同相に変化する磁束が生じ、給電コイル2203が巻回されているコア2206には左右に逆相に変化する磁束が生じる。また、受電コイル401には、同相に駆動される給電コイル2201、2202と、逆相に駆動される給電コイル2203との間から、受電コイル401の中央を貫く磁束が生じる。そして、この磁束が上下に向きを変化させる。これにより、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態4の効果に加えて、受電コイル211又は受電コイル401に対して3つの給電コイル2201、給電コイル2202及び給電コイル2203を用いて給電することができる。
また、本実施の形態によれば、コア2204、コア2205及びコア2206を分離することにより、給電装置における耐震性能を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、コア2204、コア2205及びコア2206を分離したが、これらのコアを一体に形成して、給電コイル2201、給電コイル2202及び給電コイル2203を巻回するコアを共用してもよい。この場合には、給電部を小型化することができ、リアクタンスの値(L値)を適正な値に確保することができる。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2400を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態7において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2400を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態7における給電部2400の構成について、図24及び図25を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図24では、受電コイル211の記載を省略している。また、図24及び図25において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態7における給電部2400の構成について、図24及び図25を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図24では、受電コイル211の記載を省略している。また、図24及び図25において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部2400は、給電コイル2401と、給電コイル2402と、給電コイル2403と、給電コイル2404とを備えている。
給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404は、地上において所定間隔を設けて横に並べて配置されている。給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404の各々は、スパイラル型である。
上記構成を備える給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404に対しては、図24に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図25に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合と、が生じる。
<給電方法>
本発明の実施の形態7における給電方法について、図24及び図25を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態7における給電方法について、図24及び図25を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本実施の形態において、給電側制御部11は、図6及び図7に示す回路と、図10及び図11に示す回路と、図12及び図13に示す回路と、のうちの何れか1つの回路構成を有している。
最初に、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2401及び給電コイル2403に同相の電流が流れるように制御し、給電コイル2402及び給電コイル2404に同相の電流が流れるように制御し、且つ、給電コイル2401及び給電コイル2403に流れる電流と、給電コイル2402及び給電コイル2404に流れる電流とが逆相になるように制御する。
そして、給電コイル2401及び給電コイル2403には上下に同相で変化する磁束が生じ、給電コイル2402及び給電コイル2404には上下に逆相(給電コイル2401及び給電コイル2403とは逆相)で変化する磁束が生じる。これにより、受電部30のコア212には図24の左右方向に向きが変わる磁束が生じる。これにより、受電コイル211には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404に同相の電流が流れるように制御する。
そして、給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404には上下に同相で変化する磁束が生じる。従って、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、受電コイル401に対して4つの給電コイル2401、給電コイル2402、給電コイル2403及び給電コイル2404を用いて給電することにより、受電コイル401が大きい場合であっても確実に給電することができる。
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2600を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態8において、車両及び受電装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、給電装置の構成は給電部10の代わりに給電部2600を設ける以外は図1から図7と同一構成であるので、その説明を省略する。
<給電部の構成>
本発明の実施の形態8における給電部2600の構成について、図26及び図27を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図26では、受電コイル211の記載を省略している。また、図26及び図27において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
本発明の実施の形態8における給電部2600の構成について、図26及び図27を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図26では、受電コイル211の記載を省略している。また、図26及び図27において、図2から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
給電部2600は、給電コイル2601と、給電コイル2602と、給電コイル2603と、給電コイル2604と、コア2605と、コア2606と、コア2607と、コア2608と、を備えている。
給電コイル2601は、コア2605に、横巻に、巻回されている。
給電コイル2602は、コア2606に、横巻に、巻回されている。
給電コイル2603は、コア2607に、横巻に、巻回されている。
給電コイル2604は、コア2608に、横巻に、巻回されている。
コア2605に巻回された給電コイル2601、コア2606に巻回された給電コイル2602、コア2607に巻回された給電コイル2603及びコア2608に巻回された給電コイル2604は、地上において所定間隔を設けて横に並べて配置されている。給電コイル2601、給電コイル2602、給電コイル2603及び給電コイル2604の各々は、ソレノイド型である。
上記構成を備える給電コイル2601、給電コイル2602、給電コイル2603及び給電コイル2604に対しては、図26に示すソレノイド型の受電コイル211が対向する場合と、図27に示すスパイラル型の受電コイル401が対向する場合と、を生じる。
<給電方法>
本発明の実施の形態8における給電方法について、図26及び図27を参照しながら、以下に詳細に説明する。
本発明の実施の形態8における給電方法について、図26及び図27を参照しながら、以下に詳細に説明する。
最初に、ソレノイド型の受電コイル211に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2601、給電コイル2602、給電コイル2603及び給電コイル2604に同相の電流が流れるように制御する。
そして、給電コイル2601が巻回されているコア2605、給電コイル2602が巻回されているコア2606、給電コイル2603が巻回されているコア2607及び給電コイル2604が巻回されているコア2608には、図26の左右方向に向きの変わる磁束が生じ、受電部30のコア212には図26の左右方向に向きの変わる磁束が生じる。これにより、受電コイル211には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
次に、スパイラル型の受電コイル401に給電する場合について説明する。
この場合、給電側制御部11は、給電コイル2601と給電コイル2602とに流れる電流が同相になるように制御し、給電コイル2603と給電コイル2604とに流れる電流が同相になるように制御し、且つ、給電コイル2601及び給電コイル2602に流れる電流と、給電コイル2603及び給電コイル2604に流れる電流と、が逆相になるように制御する。
このような制御により、給電コイル2601が巻回されているコア2605及び給電コイル2602が巻回されているコア2606には図27の左右に向きの変わる磁束が生じる。また、給電コイル2603が巻回されているコア2607及び給電コイル2604が巻回されているコア2608には図27の左右に向きの変わる磁束が生じる。これらの2つの磁束は向きが逆となる。よって、受電コイル401には、上下方向に向きを変える磁束が貫く。これにより、受電コイル401には誘導電流が流れ、この誘導電流により蓄電池4を充電することができる。
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態5の効果に加えて、受電コイル211又は受電コイル401に対して4つの給電コイル2601、給電コイル2602、給電コイル2603及び給電コイル2604を用いて給電することにより、受電コイル211又は受電コイル401が大きい場合であっても確実に給電することができる。
また、本実施の形態によれば、コア2605、コア2606、コア2607及びコア2608を分離することにより、給電装置における耐震性能を向上させることができる。
なお、本実施の形態において、コア2605、コア2606、コア2607及びコア2608を分離したが、これらのコアを一体に形成して、給電コイル2601、給電コイル2602、給電コイル2603及び給電コイル2604を巻回するコアを共用してもよい。この場合には、給電部を小型化することができ、リアクタンスの値(L値)を適正な値に確保することができる。
本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置替する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施の形態1から実施の形態8において、給電コイルの数を2以上且つ4以下にしたが、給電コイルの数を5以上にしてもよい。
また、上記実施の形態では、複数のコイルに流れる電流を同相とするか逆相とするかの切り替えを行っているが、例えば逆相の代わりに170°の位相差としたり、同相の代わりに10°の位相差としたりするなど、同相或いは逆相以外の位相を適用してもよい。
また、上記実施の形態では、給電装置を車両の受電装置に給電する構成を例にとって説明したが、給電する対象は車両に限られず、種々の対象を適用してもよい。
本発明に係る給電装置は、車両の受電装置に対して非接触で給電するのに好適である。
1 給電装置
2 車両
3 受電装置
4 蓄電池
10,1400,2000,2200,2400,2600 給電部
11 給電側制御部
12 給電側通信部
30 受電部
32 車両側制御部
33 車両側通信部
201,202,1401,1402,2001,2002,2003,2201,2202,2203,2401,2402,2403,2404,2601,2602,2603,2604 給電コイル
203 コア
211,401 受電コイル
212,1403,2204,2205,2206,2605,2606,2607,2608 コア
602,1202,1203 電源回路
603,604 スイッチ部
2 車両
3 受電装置
4 蓄電池
10,1400,2000,2200,2400,2600 給電部
11 給電側制御部
12 給電側通信部
30 受電部
32 車両側制御部
33 車両側通信部
201,202,1401,1402,2001,2002,2003,2201,2202,2203,2401,2402,2403,2404,2601,2602,2603,2604 給電コイル
203 コア
211,401 受電コイル
212,1403,2204,2205,2206,2605,2606,2607,2608 コア
602,1202,1203 電源回路
603,604 スイッチ部
Claims (12)
- 受電装置に対して非接触で給電する給電装置であって、
前記受電装置に給電するための複数の給電コイルと、
前記受電装置が有する受電コイルのタイプに応じて前記複数の給電コイルに流れる電流の位相を制御する制御部と、
を有する給電装置。 - 前記制御部は、
前記受電コイルのタイプが前記複数の給電コイルのタイプと同一である場合に、前記複数の給電コイルの各々に流れる電流の位相を同相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記制御部は、
前記受電コイルのタイプが前記複数の給電コイルのタイプと異なる場合に、前記複数の給電コイルのうち少なくとも1つの給電コイルに流れる電流の位相と、前記1つの給電コイル以外の給電コイルのうち少なくとも1つの給電コイルに流れる電流の位相とを逆相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルはスパイラル型であり、
前記制御部は、
前記受電コイルがスパイラル型の場合に、前記複数の給電コイルの各々に流れる電流の位相を同相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルはスパイラル型であり、
前記制御部は、
前記受電コイルがソレノイド型の場合に、前記複数の給電コイルのうち少なくとも2つに流れる電流の位相を逆相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルはソレノイド型であり、
前記制御部は、
前記受電コイルがソレノイド型の場合に、前記複数の給電コイルの各々に流れる電流の位相を同相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルはソレノイド型であり、
前記制御部は、
前記受電コイルがスパイラル型の場合に、前記複数の給電コイルのうち少なくとも2つに流れる電流の位相を逆相にする、
請求項1記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルのうち少なくとも1つの給電コイルは、2つの端子を互いに入れ替え可能なスイッチを介して他の給電コイルと直列に接続され、
前記制御部は、
前記スイッチを切り替えることにより前記1つの給電コイルおよび他の給電コイルに流れる電流の位相を同相又は逆相に切り替える、
請求項1に記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルのうち少なくとも1つの給電コイルは、2つの端子を互いに入れ替え可能なスイッチを介して他の給電コイルと並列に接続され、
前記制御部は、
前記スイッチを切り替えることにより前記1つの給電コイルおよび他の給電コイルに流れる電流の位相を同相又は逆相に切り替える、
請求項1に記載の給電装置。 - 前記複数の給電コイルは複数の電流供給源にそれぞれ接続され、
前記制御部は、
前記複数の電流供給源を制御することで前記複数の給電コイルに流れる電流の位相を同相又は逆相に切り替える、
請求項1記載の給電装置。 - 車両の受電装置と通信を行う通信部を更に有し、
前記制御部は、
前記通信部の通信により前記車両から前記受電コイルのタイプを示す情報を取得し、取得した前記情報に基づいて前記複数の給電コイルに流れる電流の位相を制御する、
請求項1記載の給電装置。 - 給電効率を算出する効率算出部を更に有し、
前記制御部は、
前記算出された給電効率に基づき前記受電コイルのタイプを判断し、判断結果に基づいて前記複数の給電コイルに流れる電流の位相を制御する、
請求項1記載の給電装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-217134 | 2014-10-24 | ||
JP2014217134A JP2017220958A (ja) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | 給電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016063507A1 true WO2016063507A1 (ja) | 2016-04-28 |
Family
ID=55760567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/005227 WO2016063507A1 (ja) | 2014-10-24 | 2015-10-16 | 給電装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017220958A (ja) |
WO (1) | WO2016063507A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107528991A (zh) * | 2016-06-22 | 2017-12-29 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像读取装置 |
CN108081974A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 现代自动车株式会社 | 车辆、车辆充电装置、车辆充电系统和车辆充电方法 |
JP2019004691A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | ローム株式会社 | 送電装置及び非接触給電システム |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019122149A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 大井電気株式会社 | 非接触給電装置 |
WO2024196147A1 (ko) * | 2023-03-20 | 2024-09-26 | 주식회사 와이파워원 | 정차 중 또는 주행 중인 이동체에 무선으로 전력을 송신하는 장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010538596A (ja) * | 2007-08-28 | 2010-12-09 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 誘導電力供給装置 |
WO2011077488A1 (ja) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | 株式会社 東芝 | 無線電力伝送装置 |
JP2014150628A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Toyota Motor Corp | 受電装置、送電装置および電力伝送システム |
JP2015116084A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 送電装置、および送受電システム |
-
2014
- 2014-10-24 JP JP2014217134A patent/JP2017220958A/ja active Pending
-
2015
- 2015-10-16 WO PCT/JP2015/005227 patent/WO2016063507A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010538596A (ja) * | 2007-08-28 | 2010-12-09 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 誘導電力供給装置 |
WO2011077488A1 (ja) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | 株式会社 東芝 | 無線電力伝送装置 |
JP2014150628A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Toyota Motor Corp | 受電装置、送電装置および電力伝送システム |
JP2015116084A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 送電装置、および送受電システム |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107528991A (zh) * | 2016-06-22 | 2017-12-29 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像读取装置 |
CN107528991B (zh) * | 2016-06-22 | 2019-05-14 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像读取装置 |
CN108081974A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 现代自动车株式会社 | 车辆、车辆充电装置、车辆充电系统和车辆充电方法 |
JP2018085912A (ja) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company | 車両、車両充電装置、車両充電システム及び車両充電方法 |
KR20180057917A (ko) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 현대자동차주식회사 | 차량, 차량 충전 장치, 차량 충전 시스템 및 차량 충전 방법 |
KR102653315B1 (ko) * | 2016-11-23 | 2024-04-02 | 현대자동차주식회사 | 차량, 차량 충전 장치, 차량 충전 시스템 및 차량 충전 방법 |
JP2019004691A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | ローム株式会社 | 送電装置及び非接触給電システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017220958A (ja) | 2017-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016063507A1 (ja) | 給電装置 | |
EP3131776B1 (en) | Inductive power supply for vehicles comprising a plurality of charging coils which can be operated in different sequences | |
EP3121057B1 (en) | Parking assistance apparatus and system | |
JP6260693B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
JP2011167031A (ja) | 移動体給電装置 | |
EP3080825B1 (en) | Transmitter for inductive power transfer systems | |
EP2566011A1 (en) | Power receiving device and power receiving method | |
KR20160145739A (ko) | 동적 무선 충전을 위한 베이스 분배 네트워크 | |
JP2010239777A (ja) | 無線電力装置、無線電力受信方法 | |
US20160181819A1 (en) | Inductive wireless power transfer systems | |
WO2015162859A1 (ja) | 非接触送電装置、非接触受電装置及び非接触送電システム | |
KR20110135334A (ko) | 비접촉 급전장치 | |
CN105052032B (zh) | 用于运行直线电机总成的方法和直线电机总成 | |
JP2016217873A (ja) | 回転角度検出装置 | |
JP2020048369A (ja) | 走行中非接触給電システム | |
US10286796B2 (en) | Vehicle, vehicle charging apparatus, vehicle charging system, and vehicle charging method | |
CN105720699B (zh) | 感应式无线电力传输系统 | |
WO2015121977A1 (ja) | 非接触給電装置 | |
CN107005100A (zh) | 具有多个子线圈的用于感应式充电的初级单元 | |
CN104412485B (zh) | 用于能量传输系统的对象识别 | |
CN107112876A (zh) | 线性电机 | |
KR100995705B1 (ko) | 2상 횡자속형 선형 전동기 | |
JP2015039281A (ja) | 送電装置、送電方法、および、送電システム | |
JP6164490B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
JP6709905B2 (ja) | 給電装置及び電力供給システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15852199 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15852199 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |