WO2017199337A1 - 非接触給電方法及び非接触給電装置 - Google Patents

非接触給電方法及び非接触給電装置 Download PDF

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WO2017199337A1
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drive frequency
frequency
inverter
output
search circuit
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雄哉 山内
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; 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
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Definitions

  • the present invention relates to a contactless power feeding method and a contactless power feeding device.
  • Patent Document 1 a technology for charging electric power output from a power feeding device to a battery of an electric vehicle in a contactless manner is known (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the frequency of AC power is swept to set the resonance frequency.
  • Patent Document 1 there is a problem that it takes time to search for the resonance frequency and thus takes time until the charging start time because the entire frequency region is swept.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact power feeding method and a non-contact power feeding apparatus that can reduce the time taken to detect the drive frequency. .
  • a non-contact power supply method acquires a target output of an inverter before supplying power to a vehicle coil and detects an output phase of the inverter when the power transmission coil is excited with an output corresponding to the target output. If the output phase is smaller than the predetermined value, the drive frequency of the inverter is changed to a predetermined amount by a higher frequency.
  • the time taken to detect the drive frequency can be shortened.
  • FIG. 1A is an overall configuration diagram of a non-contact power feeding system including a non-contact power feeding apparatus and a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic configuration diagram of a contactless power feeding device and a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph for explaining the basic operation of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a graph for explaining an operation example 1 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3C is a diagram for explaining a search result of Comparative Example A.
  • FIG. 3D is a diagram for explaining a search result of Comparative Example B.
  • FIG. 4A is a graph for explaining an operation example 2 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4C is a diagram for explaining a search result of Comparative Example A.
  • FIG. 4D is a diagram illustrating search results of Comparative Example B.
  • FIG. 5A is a graph for explaining an operation example 3 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is a diagram for explaining a search result of Comparative Example A.
  • FIG. 5D is a diagram for explaining a search result of Comparative Example B.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating search results of operation examples 1 to 3 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a graph for explaining an operation example 4 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a graph for explaining an operation example 5 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a graph for explaining an operation example 6 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a graph for explaining an operation example 7 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10B is a diagram for explaining a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a graph for explaining an operation example 8 of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a search result of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a flowchart for explaining an operation example of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a flowchart for explaining an operation example of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12C is a flowchart for explaining an operation example of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12D is a flowchart for explaining an operation example of the drive frequency search circuit according to the embodiment of the present invention.
  • the non-contact electric power feeder 10 which concerns on this embodiment is demonstrated.
  • the non-contact power supply device 10 is a device installed on the ground side such as a power supply stand or a parking lot, and includes a power transmission coil 11, a controller 20, and a cable 12.
  • the cable 12 is a cable that connects the controller 20 and the power transmission coil 11, and is provided on a road surface such as a parking lot that includes the power transmission coil 11.
  • the controller 20 converts AC power transmitted from the AC power source 100 into high-frequency AC power and supplies the power to the power transmission coil 11.
  • the power transmission coil 11 supplies power in a non-contact manner to a power reception coil 31 (coil for vehicle) provided on the bottom surface of the vehicle 30.
  • the controller 20 includes a rectifier 21, a PFC circuit 22, an inverter 23, a voltage sensor 24, a current sensor 25, a phase difference sensor 26, a drive frequency search circuit 27, and a power control circuit. 28.
  • the rectifier 21 is electrically connected to the AC power source 100 and rectifies AC power from the AC power source 100.
  • the PFC circuit 22 is a circuit for improving the power factor by shaping the output waveform from the rectifier 21, and is connected between the rectifier 21 and the inverter 23.
  • the inverter 23 is a power conversion circuit including a PWM control circuit having a switching element such as an IGBT.
  • the inverter 23 converts the DC power output from the PFC circuit 22 into high-frequency AC power and supplies it to the power transmission coil 11.
  • the voltage sensor 24 detects the output voltage V of the inverter 23.
  • the current sensor 25 detects the output current I of the inverter 23.
  • the phase difference sensor 26 detects the output phase ⁇ of the output current I with respect to the output voltage V.
  • the drive frequency search circuit 27 is a circuit that searches for a drive frequency for the inverter 23 to output the target output Pt. As will be described in detail later, the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output phase ⁇ and the output current I of the inverter 23 achieve limit values while changing the drive frequency of the inverter 23. When the output phase ⁇ and the output current I of the inverter 23 reach the limit values, the drive frequency search circuit 27 uses the drive frequency at that time as the drive frequency used during charging.
  • the power control circuit 28 controls the target output Pt of the inverter 23 based on a signal received from the power sensor 34 described later.
  • the power control circuit 28 transmits a signal related to the target output Pt to the drive frequency search circuit 27.
  • the vehicle 30 includes a power receiving coil 31, a rectifier 32, a battery 33, and a power sensor 34.
  • the rectifier 32 is connected to the power receiving coil 31, rectifies AC power received by the power receiving coil 31 into DC power, and supplies power to the battery 33.
  • the power sensor 34 detects the power output from the rectifier 32 and transmits a power signal to the power control circuit 28. Note that data communication between the power sensor 34 and the power control circuit 28 can use wireless communication.
  • the PFC circuit 22, the drive frequency search circuit 27, and the power control circuit 28 are computers composed of a CPU, a ROM, a RAM, a data bus connecting them, and an input / output interface, and follow a program stored in the ROM.
  • the CPU performs a predetermined process.
  • the left vertical axis represents the output phase ⁇ of the inverter 23
  • the right vertical axis represents the output current I of the inverter 23
  • the horizontal axis represents the drive frequency of the inverter 23.
  • the drive frequency search circuit 27 excites the power transmission coil 11 while changing the drive frequency of the inverter 23 before starting charging of the battery 33 to perform test power transmission. At this time, the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the drive frequency of the inverter 23 satisfies the drive condition of the inverter 23.
  • the drive frequency search circuit 27 starts charging at the drive frequency. This point will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the drive frequency search circuit 27 sets the drive frequency of the inverter 23 to the basic frequency f0 before starting charging of the battery 33.
  • the fundamental frequency f0 the median value of the drivable frequency band in consideration of radio interference with peripheral devices is used.
  • the basic frequency f0 is described as 85 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 excites the power transmission coil 11 at the basic frequency f0, and determines whether the output phase ⁇ and the output current I of the inverter 23 have reached the limit values.
  • ⁇ 1 in FIG. 2 indicates a phase limit value
  • I1 in FIG. 2 indicates a current limit value.
  • the phase limit value ⁇ ⁇ b> 1 and the current limit value I ⁇ b> 1 are values related to the drive condition of the inverter 23. Specifically, if the output phase ⁇ of the inverter 23 is equal to or greater than the phase limit value ⁇ 1, the driving condition is satisfied. Further, if the output current I of the inverter 23 is equal to or less than the current limit value I1, the drive condition is satisfied.
  • FIG. 2 is a region where the output phase ⁇ is equal to or greater than the phase limit value ⁇ 1, and a region R2 illustrated in FIG. 2 is a region where the output current I is equal to or less than the current limit value I1.
  • the region R1 and the region R2 are the same in the following description.
  • the drive frequency search circuit 27 first determines whether or not the output phase ⁇ of the inverter 23 has achieved the phase limit value ⁇ 1. When the output phase ⁇ of the inverter 23 has achieved the phase limit value ⁇ 1, the drive frequency search circuit 27 next determines whether or not the output current I of the inverter 23 has achieved the current limit value I1.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the high frequency side.
  • the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output phase ⁇ of the inverter 23 has achieved the limit value at the changed drive frequency.
  • the drive frequency search circuit 27 determines that the drive frequency f0 ′ is a drive frequency at which the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output current I of the inverter 23 has reached the limit value at the drive frequency f0 '.
  • the output current I of the inverter 23 is smaller than the current limit value I1 at the drive frequency f0 '.
  • the drive frequency search circuit 27 determines that the drive frequency f0 ′ is a drive frequency at which the output current I of the inverter 23 achieves the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 drives the inverter 23 at the drive frequency f0 ′, and the battery 33 Start charging.
  • the reason why the drive frequency search circuit 27 first determines whether or not the output phase ⁇ has reached the limit value is that if the output phase ⁇ does not reach the limit value, there is a possibility that a malfunction may occur in the inverter 23. It is.
  • the phase limit value ⁇ 1 (first predetermined value) and the current limit value I1 (second predetermined value) can be obtained based on experiments and simulations. For example, 0 degree may be used as the phase limit value ⁇ 1. In the following, the phase limit value ⁇ 1 and the current limit value I1 are simply expressed as limit values.
  • the output current I of the inverter 23 has also reached the limit value at the drive frequency f0 ′ at which the output phase ⁇ of the inverter 23 has reached the limit value.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 has the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency to the predetermined amount fs and the low frequency side. Details of this point will be described later.
  • the lower limit frequency f1 and the upper limit frequency f4 shown in FIG. 3A are the lower limit value and the upper limit value of the driveable frequency band in consideration of radio interference with peripheral devices.
  • the lower limit frequency f1 is 81 kHz and the upper limit frequency f4 is 90 kHz.
  • 3A is the lowest drive frequency among the drive frequencies at which the output phase ⁇ and the output current I achieve the limit values.
  • 3A is the highest drive frequency among the drive frequencies at which the output phase ⁇ and the output current I achieve the limit values.
  • the lower limit establishment frequency f2 is assumed to be 83.4 kHz
  • the upper limit establishment frequency f3 is assumed to be 87.2 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value at the drive frequency of 84 kHz in the fourth search, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value.
  • the comparative example A ends the search for the driving frequency f.
  • the comparative example B searches for the drive frequency f of the inverter 23 from the upper limit frequency f4, the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value at the upper limit frequency f4.
  • the output current I of the inverter 23 does not reach the limit value. Therefore, in the comparative example B, the upper limit frequency f4 is changed to the predetermined amount fs and the low frequency side, and this is repeated.
  • the comparative example B ends the search for the driving frequency f.
  • the drive frequency search circuit 27 searches for the drive frequency f from the basic frequency f0 as in the present embodiment
  • the number of times of the search is the comparative example A and the comparative example. It can be seen that it is less than B.
  • the lower limit establishment frequency f2 is assumed to be 86.8 kHz
  • the upper limit establishment frequency f3 is assumed to be 89.2 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the high frequency side, and repeats this.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value at the lower limit frequency f1. Therefore, in Comparative Example A, the lower limit frequency f1 is changed to the predetermined amount fs and the high frequency side, and this is repeated. As shown in FIG. 4C, at the drive frequency of 87 kHz in the seventh search, the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves a limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the comparative example A ends the search for the driving frequency f.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value, but the output current I of the inverter 23 does not reach the limit value. Therefore, in the comparative example B, the upper limit frequency f4 is changed to the predetermined amount fs and the low frequency side, and this is repeated. As shown in FIG. 4D, at the drive frequency of 89 kHz in the second search, the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the comparative example B ends the search for the driving frequency f.
  • the lower limit establishment frequency f2 is assumed to be 82.3 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the low frequency side, and repeats this.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the comparative example A ends the search for the driving frequency f.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value, but the output current I of the inverter 23 does not reach the limit value. Therefore, in the comparative example B, the upper limit frequency f4 is changed to the predetermined amount fs and the low frequency side, and this is repeated. As shown in FIG. 5D, at the drive frequency of 82 kHz in the ninth search, the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the comparative example B ends the search for the driving frequency f.
  • FIG. 6 shows the results of the operation examples 1 to 3 shown in FIG. 3 to FIG.
  • the drive frequency search circuit 27 searches for the drive frequency f from the basic frequency f 0
  • the number of times required for the search is smaller than that of the comparative examples A and B on average.
  • the drive frequency search circuit 27 searches for the drive frequency from the basic frequency f0
  • the time required for the search is on average shorter than those of the comparative example A and the comparative example B, and thus the probability that the time required for the search can be shortened Will increase.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the low frequency side by a predetermined amount fs.
  • the drive frequency search circuit 27 repeatedly changes the drive frequency f to the low frequency side, but the output current I of the inverter 23 does not achieve the limit value even when the drive frequency reaches the lower limit frequency f1.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the upper limit frequency f4.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency of the inverter 23.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the upper limit frequency f4, so that the time required for searching for the drive frequency f can be shortened. And the search range is not leaked.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the high frequency side by a predetermined amount fs.
  • the drive frequency search circuit 27 repeatedly changes the drive frequency f to the high frequency side, but even if the drive frequency f reaches the upper limit frequency f4, the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the power control circuit 28 decreases the target output Pt. This avoids a situation where charging cannot be performed.
  • the lower limit establishment frequency f2 is assumed to be 87.6 kHz
  • the upper limit establishment frequency f3 is assumed to be 87.9 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the high frequency side, and repeats this.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value at the driving frequency of 88 kHz in the fourth search.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the low frequency side and searches for the drive frequency f at which the output current I of the inverter 23 achieves the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 decreases the predetermined amount fs and changes the drive frequency f to the low frequency side. Specifically, the drive frequency search circuit 27 halves the predetermined amount fs (0.5 kHz) and changes the drive frequency f to the low frequency side.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value at the frequency 87.5 kHz in the fifth search. Therefore, again, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the high frequency side, and searches for the drive frequency f at which the output phase ⁇ of the inverter 23 achieves the limit value. If the direction in which the drive frequency f is changed is changed once, the drive frequency search circuit 27 assumes that the direction has been changed again thereafter, and the drive frequency search circuit 27 determines the predetermined amount until the predetermined amount fs reaches the preset minimum amount fm. fs is decreased stepwise. Specifically, as shown in FIG.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the high frequency side by setting the predetermined amount fs to a quarter (0.25 kHz).
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the minimum amount fm is described as one-sixteenth of 1 kHz (0.0625 kHz).
  • the lower limit establishment frequency f2 is assumed to be 82.1 kHz
  • the upper limit establishment frequency f3 is assumed to be 82.3 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the low frequency side, and repeats this. As shown in FIG. 10B, the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value at the drive frequency of 82 kHz in the fourth search. Therefore, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the high frequency side. At this time, the direction of changing the drive frequency f changes from the low frequency side to the high frequency side. The drive frequency f is changed to the high frequency side by decreasing the predetermined amount fs. Specifically, the drive frequency search circuit 27 halves the predetermined amount fs (0.5 kHz) and changes the drive frequency f to the high frequency side.
  • the drive frequency search circuit 27 again changes the direction in which the drive frequency f is changed from the high frequency side to the low frequency side. At this time, as shown in FIG. 10B, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the low frequency side by setting the predetermined amount fs to a quarter (0.25 kHz). At the driving frequency of 82.25 kHz in the sixth search, the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value, and the output current I of the inverter 23 also reaches the limit value. Therefore, the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • a drive frequency f5 shown in FIG. 11A is a drive frequency at which the output current I of the inverter 23 achieves the limit value
  • a drive frequency f6 shown in FIG. 11A is a drive frequency at which the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value. is there.
  • the drive frequency f5 is assumed to be 85.8 kHz
  • the drive frequency f6 is assumed to be 87.2 kHz.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the basic frequency f0 to the predetermined amount fs and the high frequency side, and repeats this.
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value at the driving frequency of 88 kHz in the fourth search.
  • the drive frequency search circuit 27 halves the predetermined amount fs (0.5 kHz) and changes the drive frequency f to the low frequency side.
  • the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the low frequency side by setting the predetermined amount fs to a quarter (0.25 kHz). Even at the driving frequency of 87.25 kHz in the sixth search, the output current I of the inverter 23 does not reach the limit value. Accordingly, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the low frequency side by setting the predetermined amount fs to 1/8 (0.125 kHz).
  • the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value at the drive frequency of 87.125 kHz in the seventh search. Accordingly, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the high frequency side by setting the predetermined amount fs to 1/16 (0.0625 kHz). At the drive frequency of 87.1875 kHz in the eighth search, the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f of the inverter 23, and the power control circuit 28 decreases the target output Pt. This avoids a situation where charging cannot be performed.
  • the reason why the search for the drive frequency f is terminated when the predetermined amount fs reaches the minimum amount fm is that there is a possibility that the drive frequency satisfying the drive condition can be searched even if the drive frequency is further refined. Because it is small.
  • step S101 the drive frequency search circuit 27 acquires the target output Pt required when charging the battery 33.
  • step S102 the drive frequency search circuit 27 transmits the basic frequency f0 and the target output Pt to the inverter 23.
  • step S103 the inverter 23 excites the power transmission coil 11 with the output corresponding to the target output Pt using the fundamental frequency f0.
  • step S104 the drive frequency search circuit 27 detects the output phase ⁇ and the output current I of the inverter 23.
  • step S105 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output phase ⁇ and the output current I of the inverter 23 have reached the limit values.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f.
  • the process proceeds to step S201.
  • step S201 shown in FIG. 12B the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the drive frequency f is the upper limit frequency f4. If the drive frequency f is the upper limit frequency f4 (Yes in step S201), the process proceeds to step S208. On the other hand, when the drive frequency f is not the upper limit frequency f4 (No in step S201), the process proceeds to step S202.
  • step S202 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the drive frequency f is the basic frequency f0. If the drive frequency f is the fundamental frequency f0 (Yes in step S202), the process proceeds to step S203. On the other hand, when the drive frequency f is not the fundamental frequency f0 (No in step S202), the process proceeds to step S301.
  • step S203 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output phase ⁇ has reached the limit value. If the output phase ⁇ has reached the limit value (Yes in step S203), the process proceeds to step S204. On the other hand, when the output phase ⁇ does not reach the limit value (No in step S203), the process proceeds to step S205.
  • step S204 the drive frequency search circuit 27 subtracts a predetermined amount fs from the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S205 the drive frequency search circuit 27 adds a predetermined amount fs to the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S206 the drive frequency search circuit 27 calculates the drive frequency f as the drive frequency fp before the change.
  • step S207 the drive frequency search circuit 27 transmits the changed drive frequency fu to the inverter 23.
  • step S208 the drive frequency search circuit 27 calculates the changed drive frequency fu as the upper limit frequency f4.
  • step S209 the power control circuit 28 decreases the target output Pt.
  • step S210 the drive frequency search circuit 27 transmits the changed drive frequency fu and the target output Pt lowered by the process in step S209 to the inverter 23.
  • step S301 shown in FIG. 12C the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the output phase ⁇ has reached the limit value. If the output phase ⁇ has reached the limit value (Yes in step S301), the process proceeds to step S302. On the other hand, when the output phase ⁇ does not reach the limit value (No in step S301), the process proceeds to step S401.
  • step S302 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the drive frequency f is lower than the drive frequency fp before the change. If the drive frequency f is smaller than the drive frequency fp before the change (Yes in step S302), the process proceeds to step S303. On the other hand, when the drive frequency f is higher than the drive frequency fp before the change (No in step S302), the process proceeds to step S307.
  • step S303 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the predetermined amount fs is the same as the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f. If the predetermined amount fs is the same as the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f (Yes in step S303), the process proceeds to step S304. On the other hand, when the predetermined amount fs is different from the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f (No in step S303), the process proceeds to step S307.
  • step S304 the drive frequency search circuit 27 subtracts a predetermined amount fs from the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S305 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the changed drive frequency fu is smaller than the lower limit frequency f1. If the changed drive frequency fu is smaller than the lower limit frequency f1 (Yes in step S305), the process proceeds to step S306. On the other hand, when the changed drive frequency fu is equal to or higher than the lower limit frequency f1 (No in step S305), the process proceeds to step S309.
  • step S306 the drive frequency search circuit 27 calculates the changed drive frequency fu as the upper limit frequency f4.
  • step S307 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is equal to or greater than the minimum amount fm. If the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is equal to or greater than the minimum amount fm (Yes in step S307), the process proceeds to step S308. On the other hand, when the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is smaller than the minimum amount fm (No in step S307), the process proceeds to step S311.
  • step S308 the drive frequency search circuit 27 halves the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f. Then, the drive frequency search circuit 27 subtracts the value halved from the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S309 the drive frequency search circuit 27 calculates the drive frequency f as the drive frequency fp before the change.
  • step S310 the drive frequency search circuit 27 transmits the changed drive frequency fu to the inverter 23.
  • step S311 the power control circuit 28 decreases the target output Pt.
  • step S312 the drive frequency search circuit 27 transmits the target output Pt lowered by the process in step S311 to the inverter 23.
  • step S401 shown in FIG. 12D the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the drive frequency f is smaller than the drive frequency fp before the change. If the drive frequency f is smaller than the drive frequency fp before the change (Yes in step S401), the process proceeds to step S404. On the other hand, when the drive frequency f is higher than the drive frequency fp before the change (No in step S401), the process proceeds to step S402.
  • step S402 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the predetermined amount fs is the same as the absolute value of a value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f.
  • the predetermined amount fs is the same as the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f (Yes in step S402)
  • the process proceeds to step S403.
  • the predetermined amount fs is different from the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f (No in step S402)
  • the process proceeds to step S404.
  • step S403 the drive frequency search circuit 27 adds a predetermined amount fs to the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S404 the drive frequency search circuit 27 determines whether or not the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is equal to or greater than the minimum amount fm. If the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is equal to or greater than the minimum amount fm (Yes in step S404), the process proceeds to step S405. On the other hand, when the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f is smaller than the minimum amount fm (No in step S404), the process proceeds to step S408.
  • step S405 the drive frequency search circuit 27 halves the absolute value of the value obtained by subtracting the drive frequency fp before the change from the drive frequency f. Then, the drive frequency search circuit 27 adds the half value to the drive frequency f, and calculates the changed drive frequency fu.
  • step S406 the drive frequency search circuit 27 calculates the drive frequency f as the drive frequency fp before the change.
  • step S407 the drive frequency search circuit 27 transmits the changed drive frequency fu to the inverter 23.
  • step S408 the power control circuit 28 decreases the target output Pt.
  • step S409 the drive frequency search circuit 27 transmits the target output Pt lowered by the process in step S408 to the inverter 23.
  • the drive frequency search circuit 27 acquires the target output Pt before charging the battery 33, drives the inverter 23 at the basic frequency f0, and outputs the target output Pt. At this time, the drive frequency search circuit 27 detects the output phase ⁇ of the inverter 23 and determines whether or not the output phase ⁇ of the inverter 23 has reached the limit value. When the output phase ⁇ of the inverter 23 does not reach the limit value, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f from the predetermined amount fs and the basic frequency f0 to the high frequency side, and the output phase ⁇ of the inverter 23 reaches the limit value. Search for the drive frequency f to be achieved. As a result, the drive frequency search circuit 27 can detect the drive frequency f by searching the high frequency side from the basic frequency f0, so that the time required for detection can be shortened compared to the case of searching all the drive frequencies at random. Probability increases.
  • the drive frequency search circuit 27 determines whether the output current I of the inverter 23 has reached the limit value when the output phase ⁇ of the inverter 23 has reached the limit value. When the output current I of the inverter 23 does not achieve the limit value, the drive frequency search circuit 27 changes the drive frequency f to the predetermined amount fs and the low frequency side, and the drive frequency at which the output current I of the inverter 23 reaches the limit value. Search for f. Thereby, since the drive frequency search circuit 27 can search the low frequency side and detect the drive frequency f, the probability that the time required for detection can be shortened is increased as compared with a case where all the drive frequencies are randomly searched.
  • the drive frequency search circuit 27 sets the drive frequency f to the upper limit. Change to frequency f4. As a result, the probability that the time required for searching for the drive frequency f can be shortened increases, and the search range is not leaked.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f, and the power control circuit 28 decreases the target output Pt. This avoids a situation where charging cannot be performed.
  • the driving frequency search circuit 27 decreases the predetermined amount fs to reduce the driving frequency f. change.
  • the drive frequency search circuit 27 searches the drive frequency f by reducing the predetermined amount fs. This increases the probability that the drive frequency f that satisfies the drive condition of the inverter 23 can be searched.
  • the drive frequency search circuit 27 ends the search for the drive frequency f, and the power control circuit 28 decreases the target output Pt. This avoids a situation where charging cannot be performed.
  • the drive frequency search circuit 27 of the present embodiment determines whether or not the output current I of the inverter 23 has reached the limit value after the output phase ⁇ of the inverter 23 has reached the limit value, but is not limited thereto. For example, the drive frequency search circuit 27 may determine whether the output power or the output voltage V of the inverter 23 has reached the limit value instead of the output current I after the output phase ⁇ has reached the limit value. Good. The drive frequency search circuit 27 may determine whether the output power or the output voltage V has reached the limit value in addition to the output current I after the output phase ⁇ has reached the limit value. The drive frequency search circuit 27 may determine whether or not the output current I, the output power, and the output voltage V have reached the limit value after the output phase ⁇ has reached the limit value. If the output power or the output voltage V has not reached the limit value, the drive frequency search circuit 27 may change the drive frequency f to the predetermined amount fs and the low frequency side in the same manner as the output current I.
  • the drive frequency search circuit 27 may transmit the target output Pt to the inverter 23 while increasing the target output Pt stepwise. Thereby, the drive frequency search circuit 27 can drive the inverter 23 more safely.
  • the drive frequency search circuit 27 is halved when the predetermined amount fs is decreased stepwise, but is not limited thereto.
  • the drive frequency search circuit 27 may reduce the predetermined amount fs while reducing it to one third, or may decrease it while decreasing the predetermined value.
  • the minimum amount fm has been described as 0.0625 kHz.
  • the present invention is not limited to this, and the minimum amount fm can be changed as appropriate.
  • the processing circuit includes a programmed processing device such as a processing device including an electrical circuit.
  • the processing circuitry also includes devices such as application specific integrated circuits (ASICs) and conventional circuit components arranged to perform the functions described in the embodiments.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • Non-contact electric power feeder 11 Power transmission coil 12 Cable 20 Controller 21 Rectifier 22 PFC circuit 23 Inverter 24 Voltage sensor 25 Current sensor 26 Phase difference sensor 27 Drive frequency search circuit 28 Power control circuit 30 Vehicle 31 Power reception coil 32 Rectifier 33 Battery 34 Power sensor 100 AC power supply

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Abstract

受電コイル（３１）に給電する送電コイル（１１）と、送電コイル（１１）を励磁するインバータ（２３）と、を備える非接触給電装置（１０）の非接触給電方法であって、　受電コイル（３１）に給電する前に、インバータ（２３）の目標出力を取得し、目標出力に対応する出力で送電コイル（１１）を励磁した際のインバータ（２３）の出力位相を検出し、出力位相が所定値より小さい場合、インバータ（２３）の駆動周波数を所定量、高周波数側に変更する。

Description

非接触給電方法及び非接触給電装置
　本発明は、非接触給電方法及び非接触給電装置に関する。
　従来より、給電装置から出力される電力を非接触で電気自動車のバッテリに充電する技術が知られている（特許文献１）。特許文献１では、交流電力の周波数をスイープして共鳴周波数を設定する。
特開２０１０－６８６５７号公報
　しかしながら、特許文献１では、全周波数領域をスイープするため、共鳴周波数の検索に時間がかかり、ひいては充電開始時間までに時間がかかるという問題があった。
　本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、駆動周波数を検出するまでにかかる時間を短縮することができる非接触給電方法及び非接触給電装置を提供することにある。
　本発明の一態様に係る非接触給電方法は、車両用コイルに給電する前に、インバータの目標出力を取得し、目標出力に対応する出力で送電コイルを励磁した際のインバータの出力位相を検出し、出力位相が所定値より小さい場合、インバータの駆動周波数を所定量、高周波数側に変更する。
　本発明によれば、駆動周波数を検出するまでにかかる時間を短縮することができる。
図１Ａは、本発明の実施形態に係る非接触給電装置と車両とを含む非接触給電システムの全体構成図である。 図１Ｂは、本発明の実施形態に係る非接触給電装置と車両の概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の基本動作を説明するグラフである。 図３Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例１を説明するグラフである。 図３Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図３Ｃは、比較例Ａの検索結果を説明する図である。 図３Ｄは、比較例Ｂの検索結果を説明する図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例２を説明するグラフである。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図４Ｃは、比較例Ａの検索結果を説明する図である。 図４Ｄは、比較例Ｂの検索結果を説明する図である。 図５Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例３を説明するグラフである。 図５Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図５Ｃは、比較例Ａの検索結果を説明する図である。 図５Ｄは、比較例Ｂの検索結果を説明する図である。 図６は、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例１～３の検索結果を説明する図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例４を説明するグラフである。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図８Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例５を説明するグラフである。 図８Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図９Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例６を説明するグラフである。 図９Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図１０Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例７を説明するグラフである。 図１０Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図１１Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例８を説明するグラフである。 図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の検索結果を説明する図である。 図１２Ａは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例を説明するフローチャートである。 図１２Ｂは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例を説明するフローチャートである。 図１２Ｃは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例を説明するフローチャートである。 図１２Ｄは、本発明の実施形態に係る駆動周波数検索回路の動作例を説明するフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
　図１を参照して、本実施形態に係る非接触給電装置１０について説明する。
　非接触給電装置１０は、給電スタンドや駐車場などの地上側に設置される装置であり、送電コイル１１と、コントローラ２０と、ケーブル１２とを備える。ケーブル１２は、コントローラ２０と送電コイル１１とを接続するケーブルであり、送電コイル１１を備えた駐車場などの路面に設けられる。コントローラ２０は、交流電源１００から送電される交流電力を高周波の交流電力に変換し、送電コイル１１に電力を供給する。送電コイル１１は、車両３０の底面に設けられる受電コイル３１（車両用コイル）へ非接触で電力を供給する。
　次に図１Ｂを参照して、図１Ａに示した構成の詳細を説明する。
　図１Ｂに示すように、コントローラ２０は、整流器２１と、ＰＦＣ回路２２と、インバータ２３と、電圧センサ２４と、電流センサ２５と、位相差センサ２６と、駆動周波数検索回路２７と、電力制御回路２８とを備える。
　整流器２１は、交流電源１００に電気的に接続され、交流電源１００からの交流電力を整流する。
　ＰＦＣ回路２２は、整流器２１からの出力波形を整形することで力率を改善するための回路であり、整流器２１とインバータ２３との間に接続される。
　インバータ２３は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路を含む電力変換回路である。インバータ２３は、ＰＦＣ回路２２から出力される直流電力を高周波の交流電力に変換し、送電コイル１１に供給する。
　電圧センサ２４は、インバータ２３の出力電圧Ｖを検出する。電流センサ２５は、インバータ２３の出力電流Ｉを検出する。位相差センサ２６は、出力電圧Ｖに対する出力電流Ｉの出力位相θを検出する。これらのセンサは、検出したデータを駆動周波数検索回路２７に出力する。
　駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３が目標出力Ｐｔを出力するための駆動周波数を検索する回路である。詳しくは後述するが、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の駆動周波数を変更しながら、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉが制限値を達成するか否かを判定する。そして、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉが制限値を達成した場合、そのときの駆動周波数を充電時に使用する駆動周波数として用いる。
　電力制御回路２８は、後述する電力センサ３４から受信した信号に基づいてインバータ２３の目標出力Ｐｔを制御する。電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔに係る信号を駆動周波数検索回路２７に送信する。
　車両３０は、受電コイル３１と、整流器３２と、バッテリ３３と、電力センサ３４とを備える。
　整流器３２は、受電コイル３１に接続され、受電コイル３１で受電された交流電力を直流電力に整流し、バッテリ３３に電力を供給する。
　電力センサ３４は、整流器３２から出力される電力を検出し、電力制御回路２８に電力信号を送信する。なお、電力センサ３４と電力制御回路２８とのデータのやりとりは、無線通信を用いることができる。
　なお、ＰＦＣ回路２２、駆動周波数検索回路２７、及び電力制御回路２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成されるコンピュータであり、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行う。
　次に、図２を参照して、本実施形態の駆動周波数検索回路２７の基本動作を説明する。図２において、左縦軸はインバータ２３の出力位相θを示し、右縦軸はインバータ２３の出力電流Ｉを示し、横軸はインバータ２３の駆動周波数を示す。駆動周波数検索回路２７は、バッテリ３３の充電を開始する前に、インバータ２３の駆動周波数を変更しながら送電コイル１１を励磁して、試験送電を行う。このとき、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の駆動周波数がインバータ２３の駆動条件を満たすか否かを判定する。そして、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の駆動周波数がインバータ２３の駆動条件を満たす場合に、その駆動周波数で充電を開始する。この点について、図２を参照して説明する。図２に示すように、駆動周波数検索回路２７は、バッテリ３３の充電を開始する前に、インバータ２３の駆動周波数を基本周波数ｆ０に設定する。基本周波数ｆ０は、周辺機器との電波障害を考慮した駆動可能周波数帯の中央値を用いる。本実施形態では、基本周波数ｆ０を８５ｋＨｚとして説明する。
　駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０で送電コイル１１を励磁し、インバータ２３の出力位相θ、出力電流Ｉが制限値を達成したか否かを判定する。ここで、図２のθ１は、位相制限値を示し、図２のＩ１は、電流制限値を示す。位相制限値θ１、及び電流制限値Ｉ１は、インバータ２３の駆動条件に関する値である。具体的には、インバータ２３の出力位相θは、位相制限値θ１以上であれば、駆動条件を満たす。また、インバータ２３の出力電流Ｉは、電流制限値Ｉ１以下であれば、駆動条件を満たす。図２に示す領域Ｒ１は、出力位相θが位相制限値θ１以上となる領域であり、図２に示す領域Ｒ２は、出力電流Ｉが電流制限値Ｉ１以下となる領域である。領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、以下の説明においても同様である。
　駆動周波数検索回路２７は、最初にインバータ２３の出力位相θが位相制限値θ１を達成したか否かを判定する。インバータ２３の出力位相θが位相制限値θ１を達成した場合、次に駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力電流Ｉが電流制限値Ｉ１を達成したか否かを判定する。
　図２に示す例では、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは、位相制限値θ１より小さいため、制限値を達成しない。この場合、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、高周波数側に変更する。次に、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数において、インバータ２３の出力位相θが、制限値を達成したか否かを判定する。図２に示す例では、駆動周波数検索回路２７が所定量ｆｓで３回、高周波数側に変更した場合、インバータ２３の出力位相θが、位相制限値θ１より大きくなる。このため、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆ０’を、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数であると判定する。
　次に、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆ０’において、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成したか否かを判定する。図２に示す例では、駆動周波数ｆ０’において、インバータ２３の出力電流Ｉは、電流制限値Ｉ１より小さい。このため、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆ０’を、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数であると判定する。以上説明したように、駆動周波数ｆ０’において、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉが制限値を達成するため、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆ０’でインバータ２３を駆動させ、バッテリ３３の充電を開始する。なお、駆動周波数検索回路２７が最初に出力位相θが制限値を達成したか否かを判定する理由は、出力位相θが制限値を達成しない場合、インバータ２３に不具合が発生するおそれがあるためである。なお、位相制限値θ１（第１所定値）、及び電流制限値Ｉ１（第２所定値）は、実験やシミュレーションに基づいて求めることができる。位相制限値θ１は、例えば０度を用いてもよい。また、以下において、位相制限値θ１及び電流制限値Ｉ１を単に制限値と表現する。
　なお、図２に示す例では、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数ｆ０’において、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成したが、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数において、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成しない場合がある。この場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数を所定量ｆｓ、低周波数側に変更する。この点の詳細は、後述する。
　次に図３～図５を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例と、駆動周波数の検索を開始する場所を変更した比較例Ａ及び比較例Ｂについて説明する。
　図３Ａに示す下限周波数ｆ１、及び上限周波数ｆ４は、周辺機器との電波障害を考慮した駆動可能周波数帯の下限値及び上限値である。本実施形態では、下限周波数ｆ１を８１ｋＨｚ、上限周波数ｆ４を９０ｋＨｚとして説明する。また、図３Ａに示す下限成立周波数ｆ２は、出力位相θ及び出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数のうち、一番低い駆動周波数である。また、図３Ａに示す上限成立周波数ｆ３は、出力位相θ及び出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数のうち、一番高い駆動周波数である。図３Ａに示す例では、下限成立周波数ｆ２を８３．４ｋＨｚ、上限成立周波数ｆ３を８７．２ｋＨｚとして説明する。
　図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図３Ａ、及び図３Ｃに示すように、比較例Ａが下限周波数ｆ１からインバータ２３の駆動周波数ｆを検索する場合、下限周波数ｆ１において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、比較例Ａは、下限周波数ｆ１を所定量ｆｓ、高周波数側に変更する。なお、所定量ｆｓは、１ｋＨｚとして説明する。以下においても同様である。すなわち、変更後の駆動周波数ｆｕ（２回目の検索に用いる駆動周波数）は、８２ｋＨｚとなる。比較例Ａは、これを繰り返し実行し、図３Ｃに示すように、４回目の検索における駆動周波数８４ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ａは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図３Ａ、及び図３Ｄに示すように、比較例Ｂが上限周波数ｆ４からインバータ２３の駆動周波数ｆを検索する場合、上限周波数ｆ４において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、比較例Ｂは、上限周波数ｆ４を所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、これを繰り返す。図３Ｄに示すように、４回目の検索における駆動周波数８７ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ｂは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　以上説明したように、図３に示す例では、本実施形態のように、駆動周波数検索回路２７が基本周波数ｆ０から駆動周波数ｆを検索した場合、検索にかかる回数は、比較例Ａ及び比較例Ｂより少ないことがわかる。
　次に、図４を参照して、動作例２について説明する。図４Ａに示す例では、下限成立周波数ｆ２を８６．８ｋＨｚ、上限成立周波数ｆ３を８９．２ｋＨｚとして説明する。
　図４Ａ、及び図４Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、高周波数側に変更し、これを繰り返す。図４Ｂに示すように、３回目の検索における駆動周波数８７ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図４Ａ、及び図４Ｃに示すように、下限周波数ｆ１において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、比較例Ａは、下限周波数ｆ１を所定量ｆｓ、高周波数側に変更し、これを繰り返す。図４Ｃに示すように、７回目の検索における駆動周波数８７ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ａは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図４Ａ、及び図４Ｄに示すように、上限周波数ｆ４において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、比較例Ｂは、上限周波数ｆ４を所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、これを繰り返す。図４Ｄに示すように、２回目の検索における駆動周波数８９ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ｂは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　以上説明したように、図４に示す動作例２では、本実施形態のように、駆動周波数検索回路２７が基本周波数ｆ０から駆動周波数ｆを検索した場合、検索にかかる回数は、比較例Ａより少なく、比較例Ｂより多いことがわかる。
　次に、図５を参照して、動作例３について説明する。図５Ａに示す例では、下限成立周波数ｆ２を８２．３ｋＨｚとして説明する。
　図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、これを繰り返す。図５Ｂに示すように、４回目の検索における駆動周波数８２ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図５Ａ、及び図５Ｃに示すように、下限周波数ｆ１において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ａは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　一方、図５Ａ、及び図５Ｄに示すように、上限周波数ｆ４において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、比較例Ｂは、上限周波数ｆ４を所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、これを繰り返す。図５Ｄに示すように、９回目の検索における駆動周波数８２ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、比較例Ｂは、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　以上説明したように、図５に示す動作例３では、本実施形態のように、駆動周波数検索回路２７が基本周波数ｆ０から駆動周波数ｆを検索した場合、検索にかかる回数は、比較例Ａより多く、比較例Ｂより少ないことがわかる。
　図３～図５に示す動作例１～３をまとめた結果を図６に示す。図６に示すように、駆動周波数検索回路２７が基本周波数ｆ０から駆動周波数ｆを検索した場合、検索にかかる回数が比較例Ａ及び比較例Ｂより平均的に少ないことがわかる。換言すれば、駆動周波数検索回路２７が基本周波数ｆ０から駆動周波数を検索することにより、検索にかかる時間が比較例Ａ及び比較例Ｂより平均的に短くなるため、検索にかかる時間を短縮できる確率が高まる。
　次に、図７を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例４について説明する。
　図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、低周波数側に変更する。駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを低周波数側に繰り返し変更するが、駆動周波数が下限周波数ｆ１に到達してもインバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。このような場合、駆動可能周波数帯にインバータ２３の駆動条件を満たす駆動周波数が存在することを期待し、基本周波数ｆ０から所定量ｆｓ、高周波数側に変更して駆動周波数ｆを検索することが考えられる。しかしながら、この方法は、特許文献１のように駆動可能周波数帯の全体を検索することになるため、検索完了までに時間がかかってしまう。
　そこで、駆動周波数ｆが下限周波数ｆ１に到達し、次の変更後の駆動周波数ｆｕが下限周波数ｆ１より低くなる場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを上限周波数ｆ４に変更する。上限周波数ｆ４において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の駆動周波数の検索を終了する。このように、変更後の駆動周波数ｆｕが下限周波数ｆ１より低くなる場合、駆動周波数検索回路２７が駆動周波数ｆを上限周波数ｆ４に変更することにより、駆動周波数ｆの検索にかかる時間を短縮できる確率が高まり、検索範囲の漏れがなくなる。
　次に、図８を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例５について説明する。
　図８Ａ、及び図８Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、高周波数側に変更する。駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを高周波数側に繰り返し変更するが、駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４に到達してもインバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４に到達し、次の変更後の駆動周波数ｆｕが上限周波数ｆ４より高くなる場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。このように駆動周波数検索回路２７が目標出力Ｐｔを満たす駆動周波数ｆを検索できない場合、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。これにより、充電ができなくなる事態は回避される。
　次に、図９を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例６を説明する。図９Ａに示す例では、下限成立周波数ｆ２を８７．６ｋＨｚ、上限成立周波数ｆ３を８７．９ｋＨｚとして説明する。
　図９Ａ、及び図９Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、高周波数側に変更し、これを繰り返す。図９Ｂに示すように、４回目の検索における駆動周波数８８ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成する。しかし、駆動周波数８８ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを低周波数側に変更して、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数ｆを検索する。このとき、駆動周波数ｆを変更する向きが、高周波数側から低周波数側に変わる。駆動周波数ｆを変更する向きが変わった場合、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを小さくして駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。具体的には、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを半分（０．５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。
　５回目の検索における周波数８７．５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで再度、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを高周波数側に変更して、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数ｆを検索する。なお、駆動周波数ｆを変更する向きが一度変わった場合、その後に再度向きが変更になったとして、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓが予め設定された最小量ｆｍに到達するまで所定量ｆｓを段階的に小さくする。具体的には、図９Ｂに示すように、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを四分の一（０．２５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを高周波数側に変更する。６回目の検索における駆動周波数８７．７５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。なお、本実施形態において最小量ｆｍは、１ｋＨｚの十六分の一（０．０６２５ｋＨｚ）として説明する。
　次に、図１０を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例７を説明する。図１０Ａに示す例では、下限成立周波数ｆ２を８２．１ｋＨｚ、上限成立周波数ｆ３を８２．３ｋＨｚとして説明する。
　図１０Ａ、及び図１０Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、これを繰り返す。図１０Ｂに示すように、４回目の検索における駆動周波数８２ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを高周波数側に変更するが、このとき駆動周波数ｆを変更する向きが、低周波数側から高周波数側に変わるため、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを小さくして駆動周波数ｆを高周波数側に変更する。具体的には、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを半分（０．５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを高周波数側に変更する。
　５回目の検索における駆動周波数８２．５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成するが、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、再度、駆動周波数ｆを変更する向きを、高周波数側から低周波数側に変更する。このとき、駆動周波数検索回路２７は、図１０Ｂに示すように、所定量ｆｓを四分の一（０．２５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。６回目の検索における駆動周波数８２．２５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成し、インバータ２３の出力電流Ｉも制限値を達成する。よって、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。
　次に、図１１を参照して、駆動周波数検索回路２７の動作例８を説明する。図１１Ａに示す駆動周波数ｆ５は、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数であり、図１１Ａに示す駆動周波数ｆ６は、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数である。動作例８では駆動周波数ｆ５を８５．８ｋＨｚ、駆動周波数ｆ６を８７．２ｋＨｚとして説明する。
　図１１Ａ、及び図１１Ｂに示すように、基本周波数ｆ０において、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０を所定量ｆｓ、高周波数側に変更し、これを繰り返す。図１１Ｂに示すように、４回目の検索における駆動周波数８８ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成する。しかし、駆動周波数８８ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを半分（０．５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。
　５回目の検索における駆動周波数８７．５ｋＨｚにおいても、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを四分の一（０．２５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。６回目の検索における駆動周波数８７．２５ｋＨｚにおいても、インバータ２３の出力電流Ｉは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを八分の一（０．１２５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを低周波数側に変更する。
　７回目の検索における駆動周波数８７．１２５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。そこで、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを十六分の一（０．０６２５ｋＨｚ）にして、駆動周波数ｆを高周波数側に変更する。８回目の検索における駆動周波数８７．１８７５ｋＨｚにおいて、インバータ２３の出力位相θは制限値を達成しない。ここで、所定量ｆｓが最小量ｆｍに到達したため、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の駆動周波数ｆの検索を終了し、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。これにより、充電ができなくなる事態は回避される。なお、所定量ｆｓが最小量ｆｍに到達した場合に、駆動周波数ｆの検索を終了する理由は、これ以上駆動周波数を細かくして検索しても駆動条件を満たす駆動周波数を検索できる可能性が小さいためである。
　次に、図１２Ａ～図１２Ｄに示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る非接触給電装置１０の一動作例について説明する。
　ステップＳ１０１において、駆動周波数検索回路２７は、バッテリ３３を充電する際に要求される目標出力Ｐｔを取得する。
　ステップＳ１０２において、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３に基本周波数ｆ０及び目標出力Ｐｔを送信する。
　ステップＳ１０３において、インバータ２３は、基本周波数ｆ０を用い、目標出力Ｐｔに対応した出力で送電コイル１１を励磁する。
　ステップＳ１０４において、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉを検出する。
　ステップＳ１０５において、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉが、制限値を達成したか否かを判定する。インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉが、ともに制限値を達成した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了する。一方、インバータ２３の出力位相θ及び出力電流Ｉの少なくとも一方が、制限値を達成しない場合（ステップＳ１０５でＮｏ）、処理はステップＳ２０１に進む。
　図１２Ｂに示すステップＳ２０１において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４か否かを判定する。駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４である場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０８に進む。一方、駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４でない場合（ステップＳ２０１でＮｏ）、処理はステップＳ２０２に進む。
　ステップＳ２０２において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆが基本周波数ｆ０か否かを判定する。駆動周波数ｆが基本周波数ｆ０である場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進む。一方、駆動周波数ｆが基本周波数ｆ０でない場合（ステップＳ２０２でＮｏ）、処理はステップＳ３０１に進む。
　ステップＳ２０３において、駆動周波数検索回路２７は、出力位相θが制限値を達成したか否かを判定する。出力位相θが制限値を達成した場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、処理がステップＳ２０４に進む。一方、出力位相θが制限値を達成しない場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、処理はステップＳ２０５に進む。
　ステップＳ２０４において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから所定量ｆｓを減算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ２０５において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆに所定量ｆｓを加算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ２０６において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを変更前の駆動周波数ｆｐとして計算する。
　ステップＳ２０７において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕをインバータ２３に送信する。
　ステップＳ２０８において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕを上限周波数ｆ４として計算する。
　ステップＳ２０９において、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。
　ステップＳ２１０において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕ及びステップＳ２０９の処理によって下げられた目標出力Ｐｔをインバータ２３に送信する。
　図１２Ｃに示すステップＳ３０１において、駆動周波数検索回路２７は、出力位相θが制限値を達成したか否かを判定する。出力位相θが制限値を達成した場合（ステップＳ３０１でＹｅｓ）、処理がステップＳ３０２に進む。一方、出力位相θが制限値を達成しない場合（ステップＳ３０１でＮｏ）、処理はステップＳ４０１に進む。
　ステップＳ３０２において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより小さいか否かをする。駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより小さい場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０３に進む。一方、駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより大きい場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、処理はステップＳ３０７に進む。
　ステップＳ３０３において、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と同じか否かを判定する。所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と同じ場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０４に進む。一方、所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と異なる場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、処理はステップＳ３０７に進む。
　ステップＳ３０４において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから所定量ｆｓを減算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ３０５において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕが下限周波数ｆ１より小さいか否かを判定する。変更後の駆動周波数ｆｕが下限周波数ｆ１より小さい場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０６に進む。一方、変更後の駆動周波数ｆｕが下限周波数ｆ１以上の場合（ステップＳ３０５でＮｏ）、処理はステップＳ３０９に進む。
　ステップＳ３０６において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕを上限周波数ｆ４として計算する。
　ステップＳ３０７において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍ以上か否かを判定する。駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍ以上の場合（ステップＳ３０７でＹｅｓ）、処理はステップＳ３０８に進む。一方、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍより小さい場合（ステップＳ３０７でＮｏ）、処理はステップＳ３１１に進む。
　ステップＳ３０８において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値を半分にする。そして、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから半分にした値を減算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ３０９において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを変更前の駆動周波数ｆｐとして計算する。
　ステップＳ３１０において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕをインバータ２３に送信する。
　ステップＳ３１１において、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。
　ステップＳ３１２において、駆動周波数検索回路２７は、ステップＳ３１１の処理によって下げられた目標出力Ｐｔをインバータ２３に送信する。
　図１２Ｄに示すステップＳ４０１において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより小さいか否かをする。駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより小さい場合（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、処理はステップＳ４０４に進む。一方、駆動周波数ｆが変更前の駆動周波数ｆｐより大きい場合（ステップＳ４０１でＮｏ）、処理はステップＳ４０２に進む。
　ステップＳ４０２において、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と同じか否かを判定する。所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と同じ場合（ステップＳ４０２でＹｅｓ）、処理はステップＳ４０３に進む。一方、所定量ｆｓが、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値と異なる場合（ステップＳ４０２でＮｏ）、処理はステップＳ４０４に進む。
　ステップＳ４０３において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆに所定量ｆｓを加算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ４０４において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍ以上か否かを判定する。駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍ以上の場合（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、処理はステップＳ４０５に進む。一方、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値が、最小量ｆｍより小さい場合（ステップＳ４０４でＮｏ）、処理はステップＳ４０８に進む。
　ステップＳ４０５において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆから変更前の駆動周波数ｆｐを減算した値の絶対値を半分にする。そして、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆに半分にした値を加算し、変更後の駆動周波数ｆｕを計算する。
　ステップＳ４０６において、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを変更前の駆動周波数ｆｐとして計算する。
　ステップＳ４０７において、駆動周波数検索回路２７は、変更後の駆動周波数ｆｕをインバータ２３に送信する。
　ステップＳ４０８において、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。
　ステップＳ４０９において、駆動周波数検索回路２７は、ステップＳ４０８の処理によって下げられた目標出力Ｐｔをインバータ２３に送信する。
　以上説明したように、本実施形態に係る非接触給電方法によれば、以下の作用効果が得られる。
　駆動周波数検索回路２７は、バッテリ３３を充電する前に目標出力Ｐｔを取得し、インバータ２３を基本周波数ｆ０で駆動させ目標出力Ｐｔを出力させる。このとき、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θを検出し、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成したか否かを判定する。インバータ２３の出力位相θが制限値を達成しない場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを所定量ｆｓ、基本周波数ｆ０から高周波数側に変更し、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成する駆動周波数ｆを検索する。これにより、駆動周波数検索回路２７は、基本周波数ｆ０から高周波数側を探索して駆動周波数ｆを検出できるため、無作為に全駆動周波数を検索する場合と比べて、検出にかかる時間を短縮できる確率が高まる。
　また、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成した場合に、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成したか否かを判定する。インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成しない場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを所定量ｆｓ、低周波数側に変更し、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成する駆動周波数ｆを検索する。これにより、駆動周波数検索回路２７は、低周波数側を探索して駆動周波数ｆを検出できるため、無作為に全駆動周波数を検索する場合と比べて、検出にかかる時間を短縮できる確率が高まる。
　また、本実施形態に係る非接触給電方法では、上限周波数ｆ４及び下限周波数ｆ１が設定されており、駆動周波数ｆが下限周波数ｆ１より低くなる場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆを上限周波数ｆ４に変更する。これにより、駆動周波数ｆの検索にかかる時間を短縮できる確率が高まり、検索範囲の漏れがなくなる。
　また、駆動周波数ｆが上限周波数ｆ４より高くなる場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了し、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。これにより、充電ができなくなる事態は回避される。
　また、駆動周波数ｆを変更する向きが高周波数側から低周波数側に、または低周波数側から高周波数側に変わった場合、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを小さくして駆動周波数ｆを変更する。駆動周波数ｆを変更する向きが変わる場合、その駆動周波数ｆの近くにインバータ２３の駆動条件を満たす駆動周波数ｆが存在する可能性がある。そこで、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを小さくして駆動周波数ｆを検索する。これにより、インバータ２３の駆動条件を満たす駆動周波数ｆを検索できる確率が高まる。
　また、所定量ｆｓが最小量ｆｍより小さくなった場合、駆動周波数検索回路２７は、駆動周波数ｆの検索を終了し、電力制御回路２８は、目標出力Ｐｔを下げる。これにより、充電ができなくなる事態は回避される。
　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　本実施形態の駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３の出力位相θが制限値を達成した後に、インバータ２３の出力電流Ｉが制限値を達成したか否かを判定したが、これに限定されない。例えば、駆動周波数検索回路２７は、出力位相θが制限値を達成した後に、出力電流Ｉの代わりに、インバータ２３の出力電力または出力電圧Ｖが制限値を達成したか否かを判定してもよい。また、駆動周波数検索回路２７は、出力位相θが制限値を達成した後に、出力電流Ｉに加えて出力電力または出力電圧Ｖが制限値を達成したか否かを判定してもよい。また、駆動周波数検索回路２７は、出力位相θが制限値を達成した後に、出力電流Ｉ、出力電力、及び出力電圧Ｖが制限値を達成したか否かを判定してもよい。なお、出力電力または出力電圧Ｖが制限値を達成していない場合、駆動周波数検索回路２７は、出力電流Ｉと同様に駆動周波数ｆを所定量ｆｓ、低周波数側に変更すればよい。
　また、駆動周波数検索回路２７は、目標出力Ｐｔを段階的に増加させながらインバータ２３に送信するようにしてもよい。これにより、駆動周波数検索回路２７は、インバータ２３をより安全に駆動させることができる。
　また、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを段階的に小さくする際に半分にしながら小さくしたが、これに限定されない。例えば、駆動周波数検索回路２７は、所定量ｆｓを三分の一にしながら小さくしてもよく、所定値減少させながら小さくしてもよい。
また、本実施形態において、最小量ｆｍは、０．０６２５ｋＨｚとして説明したが、これに限定されず、最小量ｆｍは適宜変更できる。
　なお、上述の実施形態の各機能は、１または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。
１０　非接触給電装置
１１　送電コイル
１２　ケーブル
２０　コントローラ
２１　整流器
２２　ＰＦＣ回路
２３　インバータ
２４　電圧センサ
２５　電流センサ
２６　位相差センサ
２７　駆動周波数検索回路
２８　電力制御回路
３０　車両
３１　受電コイル
３２　整流器
３３　バッテリ
３４　電力センサ
１００　交流電源

Claims (7)

  1. 　車両用コイルに給電する送電コイルと、前記送電コイルを励磁するインバータと、を備える非接触給電装置の非接触給電方法であって、
    　前記車両用コイルに給電する前に、前記インバータの目標出力を取得し、
    　前記目標出力に対応する出力で前記送電コイルを励磁した際の前記インバータの出力位相を検出し、
    　前記出力位相が第１所定値より小さい場合、前記インバータの駆動周波数を所定量、基本周波数から高周波数側に変更することを特徴とする非接触給電方法。
  2. 　前記目標出力に対応する出力で前記送電コイルを励磁した際の前記インバータの出力電力または出力電流を検出し、
    　前記出力電力または出力電流が第２所定値より大きい場合、前記駆動周波数を前記所定量、低周波数側に変更することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電方法。
  3. 　上限周波数、及び下限周波数を設定し、
    　前記駆動周波数が前記下限周波数より低い場合、前記駆動周波数を前記上限周波数に変更することを特徴とする請求項２に記載の非接触給電方法。
  4. 　前記駆動周波数が前記上限周波数より高い場合、前記目標出力を下げることを特徴とする請求項３に記載の非接触給電方法。
  5. 　前記駆動周波数を変更する向きが前記高周波数側から低周波数側に変わった場合、または、前記低周波数側から前記高周波数側に変わった場合、前記所定量を小さくすることを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の非接触給電方法。
  6. 　前記所定量が最小量より小さくなった場合、前記目標出力を下げることを特徴とする請求項５に記載の非接触給電方法。
  7. 　車両用コイルに給電する送電コイルと、
    　前記送電コイルを励磁するインバータと、
    　前記インバータを制御するコントローラと、を備え、
    　前記コントローラは、前記車両用コイルに給電する前に、前記インバータの目標出力を取得し、取得した前記目標出力で前記送電コイルを励磁した際の前記インバータの出力位相を検出し、検出した前記出力位相が所定値より小さい場合、前記インバータの駆動周波数を所定量、高周波数側に変更することを特徴とする非接触給電装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012191764A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Hitachi Maxell Energy Ltd 充電システム及び該充電システムを用いた充電方法
JP2015216739A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 三菱電機株式会社 送電装置

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