非接觸供電系統(tǒng)和送電裝置的制造方法
【專利摘要】具備具有送電線圈(14)的送電裝置(10)以及具有受電線圈(41)的受電裝置(40)。而且，以非接觸的方式從送電線圈(14)向受電線圈(41)輸送電力，來向搭載于受電裝置(40)的電池(44)供給電力。送電裝置(10)具備：功率因數(shù)運算部(31)，其基于向送電線圈(14)提供的電壓與電流的相位差來運算功率因數(shù)(cosθ)；以及控制量運算部(29)，其根據(jù)電力指令值(Pbat*)來控制向送電線圈(14)供給的電力，并且在功率因數(shù)為預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，進行用于抑制向送電線圈(14)供給的電力的控制。因而，在受電線圈(41)相對于送電線圈(14)發(fā)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制送電電力。
【專利說明】
非接觸供電系統(tǒng)和送電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種以非接觸的方式向電動汽車等具備電池的車輛供給電力的非接觸供電系統(tǒng)和送電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]提出了一種以非接觸的方式從設(shè)置于地面?zhèn)鹊乃碗娧b置向設(shè)置于車輛側(cè)的受電裝置供給電力來向搭載于車輛的電負載供給電力的非接觸供電系統(tǒng)。在這樣的非接觸供電系統(tǒng)中，在將車輛停放在供電位置來執(zhí)行供電時，存在車輛從該供電位置移動的情況。在這樣的情況下，在送電線圈與受電線圈之間產(chǎn)生偏移，因此需要立即檢測出該偏移來使電力的供給停止。
[0003]作為在送電裝置與受電裝置之間進行通信并進行控制以提供適當?shù)碾妷旱募夹g(shù)，例如已知專利文獻I所公開的技術(shù)。在該專利文獻I中公開了以下技術(shù):在受電裝置與送電裝置之間以第二周期進行通信，并且由送電裝置以比第二周期短的第一周期進行控制以使送電電力適當。
[0004]專利文獻1:國際公開第2013/046391號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，專利文獻I所公開的以往例沒有公開以下內(nèi)容:在非接觸供電的執(zhí)行過程中，在送電線圈與受電線圈之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，對送電電力進行抑制。
[0006]本發(fā)明是為了解決這樣的以往的問題而完成的，其目的在于提供一種在送電線圈與受電線圈之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下能夠?qū)λ碗婋娏M行抑制的非接觸供電系統(tǒng)和送電裝置。
[0007]本發(fā)明的一個方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)具備具有送電線圈的送電裝置和具有受電線圈的受電裝置，以非接觸的方式從送電線圈向受電線圈輸送電力，來向搭載于受電裝置的電負載供電。送電裝置具備:功率因數(shù)運算部，其基于向送電線圈提供的電壓與電流的相位差來運算功率因數(shù)；以及電力控制部，其根據(jù)送電電力指令值來控制向送電線圈供給的電力，并且在所述功率因數(shù)為預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，進行用于抑制向送電線圈供給的電力的控制。
[0008]本發(fā)明的一個方式所涉及的送電裝置具有送電線圈，以非接觸的方式向具有受電線圈的受電裝置供給電力，來向搭載于受電裝置的電負載供電。而且，具備:功率因數(shù)運算部，其基于向送電線圈提供的電壓與電流的相位差來運算功率因數(shù)；以及電力控制部，其在功率因數(shù)為閾值功率因數(shù)以下的情況下，進行用于抑制向送電線圈供給的電力的控制。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0010]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0011]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的送電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0012]圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的受電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0013]圖5是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的控制量運算部的結(jié)構(gòu)的框線圖。
[0014]圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的送電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0016]圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的受電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0017]圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0018]圖10是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的送電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0019]圖11是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的受電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0020]圖12是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖13是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的送電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0022]圖14是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的受電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0023]圖15是表示第四實施方式的變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0024]圖16是表示第四實施方式的變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的送電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
[0025]圖17是表示第四實施方式的變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的受電側(cè)控制器的處理過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，車輛200具備受電裝置40，在車輛200所停放的地面?zhèn)鹊目臻g設(shè)置有向車輛200提供電力的送電裝置10。送電裝置10具備對從交流電源91供給的交流電壓進行整流的AC/DC變換器11、逆變器電路12、諧振電路13以及送電線圈14。送電裝置10還具備送電側(cè)控制器30。
[0027]受電裝置40具備受電線圈41、諧振電路42、整流平滑電路43、繼電器47以及電池44。受電裝置40還具備受電側(cè)控制器50以及將從電池44輸出的直流電壓變換為交流電壓的逆變器15以及被供給從該逆變器15輸出的交流電壓而被驅(qū)動的電動機16。
[0028][第一實施方式的說明]
[0029]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖2所示，該非接觸供電系統(tǒng)100具備設(shè)置于地面?zhèn)炔⑤斔碗娏Φ乃碗娧b置10以及接收從該送電裝置10輸送的電力來向電池44(電負載)供電的受電裝置40。此外，在本實施方式中，對使用電池44來作為電負載的一例的例子進行說明，但是本發(fā)明不限定于此，也能夠設(shè)為例如電動機等其它電負載。
[0030]送電裝置10具備將從交流電源91提供的交流電壓變換為直流電壓的AC/DC變換器11以及將由該AC/DC變換器11進行直流化得到的電壓變換為具有期望的頻率和振幅的交流電壓的逆變器電路12。送電裝置10還具備使逆變器電路12的輸出電力進行諧振的諧振電路
13、輸送諧振后的電力的送電線圈14、以及送電側(cè)控制器30。
[0031]另外，送電裝置10具備檢測向AC/DC變換器11提供的交流電流Iac的電流計21和檢測交流電壓Vac的電壓計22。送電裝置10還具備檢測向逆變器電路12輸入的直流電流Idc的電流計23和檢測直流電壓Vdc的電壓計24、以及檢測從逆變器電路12輸出的交流電流Il的電流計25和檢測交流電壓Vl的電壓計26JC/DC變換器11根據(jù)從后述的？?(:(？0?紅FactorCorrect1n:功率因數(shù)校正)控制部39輸出的控制信號，來控制從交流電源91提供的交流電壓的占空比，從而生成成為期望的振幅的直流電壓。
[0032]逆變器電路12具備包括上臂和下臂的多個半導體開關(guān)(例如IGBT)，根據(jù)從后述的逆變器控制部32輸出的控制信號來切換各半導體開關(guān)的接通、斷開，由此生成具有期望的頻率和振幅的交流電壓。
[0033]諧振電路13由電容器和電阻等元件構(gòu)成，使從逆變器電路12輸出的交流電力在與送電線圈14之間進行諧振。即，設(shè)定為送電線圈14與電容器的諧振頻率同逆變器電路12的輸出頻率幾乎一致。
[0034]送電線圈14例如是螺旋型、盤型、環(huán)型、或螺線管型的線圈，例如設(shè)置于停車空間的地面。而且，如圖1所示，該送電線圈14被設(shè)定成在車輛200停放在停車空間內(nèi)的規(guī)定位置時處于與受電線圈41相向的位置(參照圖1)。
[0035]另外，送電側(cè)控制器30具備功率因數(shù)運算部31、逆變器控制部32以及控制量運算部29(電力控制部)。送電側(cè)控制器30還具備與受電側(cè)控制器50之間進行通信的無線通信部34(送電側(cè)通信部)、監(jiān)視該無線通信部34的通信狀態(tài)的通信監(jiān)視部33以及存儲通過無線通信接收到的電力指令值Pbat*的存儲器部35。在此，“電力指令值Pbat*”是從送電線圈14輸送的電力的指令值(送電電力指令值)，由受電裝置40發(fā)送。
[0036]功率因數(shù)運算部31以預先設(shè)定的規(guī)定的運算周期(第一周期)獲取向逆變器電路12提供的直流電壓Vdc和直流電流I dc以及從逆變器電路12輸出的交流電壓Vl和交流電流11，根據(jù)這些￥如、1(1(3、￥1、11來運算從逆變器電路12輸出的電力的功率因數(shù)(3080(第二效率)。具體地說，通過以下所示的(I)式來運算功率因數(shù)cod。
[0037]cos0 = (VdcX Idc)/(VI X Ι1)...(1)
[0038]也就是說，能夠使用在上一個運算周期獲取到的￥如、1(1(3、￥1、11來求出在本次的運算周期中使用的功率因數(shù)cod。此外，功率因數(shù)COS0的運算方法不限于上述(I)式，例如能夠采用測定電壓Vl與電流Il的相位差Θ并基于該相位差Θ計算功率因數(shù)COS0等各種方法。
[0039]逆變器控制部32根據(jù)由功率因數(shù)運算部31運算的功率因數(shù)COS0來對逆變器電路12的輸出進行控制以輸送電力指令值Pbat*的電力。
[0040]無線通信部34利用LAN(Local Area Network:局域網(wǎng))通信等來與受電側(cè)控制器50之間進行各種數(shù)據(jù)通信。特別地，在從受電側(cè)控制器50發(fā)送了電力指令值Pbat*的情況下，接收該電力指令值Pbat*。另外，在從受電側(cè)控制器50發(fā)送了充電電力的抑制指令信號的情況下，接收該充電電力的抑制指令信號。在該無線通信部34中，以比上述的功率因數(shù)運算部31運算功率因數(shù)COS0的運算周期、即第一周期長的第二周期進行數(shù)據(jù)通信。因而，在無線通信部34正常地進行了通信的情況下，從受電側(cè)控制器50發(fā)送的電力指令值Pbat*以第二周期被接收。
[0041]通信監(jiān)視部33對無線通信部34的通信狀態(tài)進行監(jiān)視。存儲器部35存儲由無線通信部34接收到的電力指令值Pbat*，并將所存儲的電力指令值Pbat*輸出到控制量運算部29。
[0042]控制量運算部29具備充電電力控制部36、一次側(cè)電流運算部37、一次側(cè)電流控制部38以及PFC控制部39。充電電力控制部36獲取存儲器部35所存儲的電力指令值Pbat*以及由功率因數(shù)運算部31運算的功率因數(shù)COS0，使用該功率因數(shù)COS0來對電力指令值Pbat*進行校正。然后，輸出校正后的電力指令值Pbat*’。具體地說，通過下述(3)式來運算校正后的電力指令值Pbat*’。
[0043]Pbat*，=Pbat*/cos9...(3)
[0044]一次側(cè)電流運算部37基于校正后的電力指令值Pbat*’以及在上一個運算周期從AC/DC變換器11輸出的直流電壓Vdc，來運算AC/DC變換器11的輸出電流指令值Idc*。
[0045]—次側(cè)電流控制部38基于由一次側(cè)電流運算部37運算出的輸出電流指令值Idc*以及在上一個運算周期從AC/DC變換器11輸出的直流電流Idc，來運算AC/DC變換器11的輸出電壓指令值Vdc*。
[0046]PFC控制部39基于在上一個運算周期由電壓計24檢測出的直流電壓Vdc以及從一次側(cè)電流控制部38輸出的輸出電壓指令值Vdc*，來決定AC/DC變換器11的變換控制的占空比。另外，獲取在上一個運算周期由電流計21檢測的電流Iac(從交流電源91輸出的電流)以及由電壓計24檢測的電壓Vac(從交流電源91輸出的電壓)，并適當?shù)刈兏伎毡鹊闹噶钪狄允闺娏鱅ac與電壓Vac成為同相。該占空比的指令值被輸出到AC/DC變換器11。因而，在AC/DC變換器11中，以從送電線圈14輸送電力指令值Pbat*的電力的方式對輸出電壓Vdc進行控制。
[0047]另一方面，受電裝置40具備:受電線圈41，其以非接觸的方式接收從送電線圈14發(fā)送的電力；諧振電路42，其使由該受電線圈41接收到的電力進行諧振；以及整流平滑電路43，其將從諧振電路42輸出的交流電壓變換為直流電壓且進行平滑化。受電裝置40還具備:電池44，從送電裝置10輸送的電力被充入到該電池44;繼電器47(切換部)，其在整流平滑電路43與電池44連接和切斷整流平滑電路43與電池44的連接之間進行切換；以及受電側(cè)控制器50。另外，受電裝置40還具備檢測從整流平滑電路43輸出的電流Ibat的電流計45以及檢測電壓Vbat的電壓計46。
[0048]受電線圈41例如是螺旋型、盤型、環(huán)型、或螺線管型的線圈，例如搭載于車輛的底面。而且，在車輛停放在停車空間內(nèi)的規(guī)定的充電位置時，該受電線圈41與設(shè)置于該充電位置的地面的送電線圈14彼此相向。
[0049]諧振電路42由電容器和電阻等元件構(gòu)成，使由受電線圈41接收到的交流電力進行諧振。即，設(shè)定為包括受電線圈41和電容器的電路的諧振頻率與從送電線圈14輸送的交流電力的頻率幾乎一致。
[0050]整流平滑電路43具備例如包括二極管橋電路的整流電路以及具備電容器的平滑電路。而且，對從諧振電路42輸出的交流電壓進行整流，再進行平滑化后向電池44提供。[0051 ]繼電器47在被連接時，將由受電線圈41接收到的電力供給到電池44(電負載)，在被切斷時，停止向電池44的電力供給。即，繼電器47具備作為在向電負載(電池44)供給由受電線圈41接收到的電力和停止向電負載(電池44)供給由受電線圈41接收到的電力之間進行切換的切換部的功能。
[0052]受電側(cè)控制器50具備與設(shè)置于送電側(cè)控制器30的無線通信部34之間進行LAN通信等無線通信的無線通信部51(受電側(cè)通信部)、對該無線通信部51的通信狀態(tài)進行監(jiān)視的通信監(jiān)視部52、CAN通信部53、效率運算部55以及繼電器控制部54(切換控制部)。
[0053]CAN通信部53經(jīng)由BUS線58而與電池控制部56、車輛控制部57等各種控制部連接，利用CAN(Controller Area Network:控制器局域網(wǎng)絡(luò))通信進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。電池控制部56生成電力指令值Pbat*，并經(jīng)由BUS線58輸出到CAN通信部53。
[0054]效率運算部55獲取經(jīng)由CAN通信部53發(fā)送的電力指令值Pbat*，還獲取由電流計45檢測的電流Ibat和由電壓計46檢測的電壓Vbat，基于這些數(shù)據(jù)運算送電裝置10與受電裝置40之間的電力的送電效率η(第一效率)。具體地說，將Ibat與Vbat相乘來運算送電電力Pbat，并且，通過下述(2)式運算送電效率Tl。
[0055]ri = Pbat/Pbat* = (Ibat.Vbat)/Pbat*...(2)
[0056]而且，在通過上述(2)式運算出的送電效率Tl為預先設(shè)定的閾值效率rith以下的情況下，向繼電器控制部54輸出切斷指令信號。并且，輸出充電電力的抑制指令信號。該抑制指令信號經(jīng)由無線通信部51被發(fā)送到送電裝置10。
[0057]繼電器控制部54在從效率運算部55被提供切斷指令信號的情況下，將繼電器47切斷來停止向電池44的電力供給。即，在由效率運算部55運算的送電效率Tl下降而成為閾值效率nth以下的情況下，判斷為送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了某種異常，使向電池44的電力供給停止。
[0058]而且，在第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)100中，在由功率因數(shù)運算部31運算的功率因數(shù)COS0低于預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)的情況下，抑制由充電電力控制部36運算的校正后的電力指令值Pbat*’從而抑制從送電裝置10向受電裝置40輸送的電力。此外，“抑制”是包含“降低”以及“使其成為零”的概念。
[0059]另外，在由效率運算部55運算的送電效率η為閾值效率nth以下的情況下，將繼電器47切斷，因此從送電線圈14來看的包括受電線圈41、電池44的受電裝置40側(cè)的電路成為開路狀態(tài)。其結(jié)果，包括送電線圈14、受電線圈41、電池44的電路整體的阻抗上升，從逆變器電路12輸出的電流11與電壓Vl的相位差變大。由此，功率因數(shù)cosΘ下降，因此送電電力被抑制。并且，在送電效率η為閾值效率nth以下的情況下，進行從無線通信部51向送電側(cè)控制器30發(fā)送充電電力的抑制指令信號來抑制輸出電力的控制。
[0060]接著，參照圖3、圖4所示的流程圖來說明第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)100的作用。圖3是表示送電側(cè)控制器30的處理過程的流程圖。在圖3中，步驟Sll?S15的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S16以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。
[0061]首先，在步驟Sll中，無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51之間進行利用LAN通信等的無線通信。該無線通信如前述的那樣以第二周期進行。在步驟S12中，無線通信部34接收從受電側(cè)控制器50發(fā)送的電力指令值Pbat*。即，從圖2所示的電池控制部56輸出的電力指令值Pbat*從無線通信部51被發(fā)送，由無線通信部34接收。
[0062]在步驟S13中，作為初始設(shè)定，控制量運算部29以使AC/DC變換器11的輸出電壓Vdc成為最小值的方式來對輸出電壓指令值Vdc*進行設(shè)定。
[0063]在步驟S14中，逆變器控制部32將逆變器電路12的驅(qū)動頻率和占空比設(shè)為預先設(shè)定的固定值來驅(qū)動該逆變器電路12。然后，在步驟S15中，開始送電線圈14的勵磁。即，使交流電流流過送電線圈14來產(chǎn)生磁通。
[0064]在步驟S16中，電壓計22、電流計21、電壓計24、電流計23、電壓計26以及電流計25分別檢測電壓Vac、電流I ac、電壓Vdc、電流Idc、電壓Vl以及電流II。而且，電壓Vac、電流I ac被提供到控制量運算部29，電壓Vdc、電流Idc被提供到控制量運算部29和功率因數(shù)運算部31，電壓Vl、電流Il被提供到功率因數(shù)運算部31。
[0065]在步驟S17中，功率因數(shù)運算部31使用下述(I)式來運算從逆變器電路12輸出的電力的功率因數(shù)COS0。
[0066]cos0 = (VdcX Idc)/(VI X Ι1)...(1)
[0067]在步驟S18中，控制量運算部29對電力指令值Pbat*進行校正。在該處理中，使用以下所示的(3)式來運算校正后的電力指令值Pbat*’。
[0068]Pbat*' =Pbat*/cos0---(3)
[0069]在步驟S19中，控制量運算部29根據(jù)圖5所示的框線圖來運算電壓控制量Vdc*。如圖5所示，充電電力控制部36根據(jù)功率因數(shù)COS0來對電力指令值Pbat*進行校正，生成校正后的電力指令值Pbat*’。圖5所示的一次側(cè)電流運算部37通過將校正后的電力指令值Pbat*’除以在上一個運算周期檢測出的電壓Vdc來運算電流指令值Idc*。
[0070]并且，由減法器18從電流指令值Idc*減去在上一個運算周期檢測出的電流Idc，根據(jù)該減法結(jié)果，由一次側(cè)電流控制部38通過PI控制來求出電壓指令值Vdc*。而且，將該電壓指令值Vdc*輸出到PFC控制部39 WFC控制部39以使得AC/DC變換器11的輸出電壓成為電壓指令值Vdc*的方式對占空比進行控制。通過這樣來進行控制使得從送電線圈14向受電線圈41輸送校正后的電力指令值Pbat*’的電力。即，在圖3所示的步驟S20中，通過上述的運算來運算電壓指令值Vdc*。而且，通過該控制，來從送電裝置10向受電裝置40輸送與功率因數(shù)COS0相應(yīng)的電力。
[0071]在步驟S21中，控制量運算部29判斷由功率因數(shù)運算部31運算的功率因數(shù)COS0是否超過預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)。而且，在超過了閾值功率因數(shù)的情況下(步驟S21:“是”)，使處理進入步驟S22。另一方面，在為閾值功率因數(shù)以下的情況下(步驟S21:“否”)，使處理進入步驟S23。
[0072]在步驟S22中，控制量運算部29判斷是否從受電側(cè)控制器50發(fā)送了送電抑制指令。在發(fā)送了送電抑制指令的情況下(步驟S22:“是”)，使處理進入步驟S23，在沒有發(fā)送送電抑制指令的情況下(步驟S22: “否”)，使處理返回步驟S16。
[0073]在步驟S23中，控制量運算部29進行用于抑制向電池44供給的電力的控制。具體地說，進行用于抑紳VC/DC變換器11的輸出電壓Vdc的控制。也就是說，在功率因數(shù)COS0為閾值功率因數(shù)以下的情況下、或者在接收到送電抑制指令的情況下，進行用于抑制從送電線圈
14輸送的電力的控制。此外，在上述的步驟S21的處理中，在功率因數(shù)COS0為閾值功率因數(shù)以下的情況下，使處理進入步驟S23，但是存在以下情況:當功率因數(shù)cos0接近作為最大值的“I”時，送電反而不穩(wěn)定。因而，也可以對功率因數(shù)COS0設(shè)定上限值，在超過該上限值的情況下，也使處理進入步驟S23。
[0074]接著，參照圖4所示的流程圖來說明受電側(cè)控制器50的處理過程。圖4所示的步驟S31、S32的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S33以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。
[0075]首先，在步驟S31中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30的無線通信部34進行利用LAN通信等的無線通信。如前述的那樣，該無線通信以第二周期進行。在步驟S32中，無線通信部51將從電池控制部56輸出的電力指令值Pbat*以無線通信的方式發(fā)送到送電側(cè)控制器30 ο
[0076]在步驟S33中，效率運算部55獲取由電壓計46檢測出的電壓Vbat和由電流計45檢測出的電流Ibat。在步驟S34中，效率運算部55通過將電壓Vbat與電流Ibat相乘，來運算向電池44供給的電力Pbat。并且，根據(jù)該電力Pbat和電力指令值Pbat*，使用下述的(2)式來運算電力的送電效率η。
[0077]ri = Pbat/Pbat* = (Ibat.Bbat)/Pbat*...(2)
[0078]在步驟S35中，效率運算部55判斷通過上述(2)式運算出的效率Tl是否超過預先設(shè)定的閾值效率nth ο而且，在效率η超過了閾值效率nth的情況下、S卩n>nth的情況下(步驟S35:“是”)，使處理返回步驟S33。另一方面，在效率Tl為閾值效率rith以下的情況下、S卩IlSnth的情況下(步驟S35:“否”)，在步驟S36中向繼電器控制部54輸出切斷指令信號。繼電器控制部54將繼電器47切斷。通過切斷繼電器47，從逆變器電路12輸出的電壓Vl與電流Il的相位差變大，功率因數(shù)cos9下降，因此送電電力被抑制。
[0079]并且，在步驟S37中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30的無線通信部34進行通信，在步驟S38中，發(fā)送送電抑制指令。被發(fā)送的送電抑制指令通過圖3的步驟S22的處理被檢測出，通過步驟S23的處理來抑制充電電力。也就是說，在從送電線圈14向受電線圈41輸送電力的送電效率η下降了的情況下，能夠抑制送電線圈14的送電電力。
[0080]通過這樣，在第一實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)100中，通過功率因數(shù)運算部
31運算從逆變器電路12輸出的電力的功率因數(shù)COS0，在該功率因數(shù)COS0為預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，對從AC/DC變換器11輸出的電壓Vdc進行抑制。因而，在功率因數(shù)COS0下降了的情況下，能夠以比作為無線通信部34的通信周期的第二周期短的第一周期對送電電力進行抑制。因而，在由于例如車輛碰撞、人為的移動等理由而在送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制不必要的電力的輸送，能夠防止發(fā)熱等故障的發(fā)生。另外，不需要從受電側(cè)控制器50發(fā)送的數(shù)據(jù)，僅通過送電裝置10中的運算來檢測出功率因數(shù)COS0下降從而抑制送電電力，因此即使在無線通信部34與無線通信部51之間的無線通信中斷了的情況下，也能夠可靠地抑制送電電力。
[0081]另外，由于使用功率因數(shù)COS0來判斷送電效率，因此例如與檢測從逆變器電路12輸出的電流Il (向送電線圈14提供的電流)的大小來判斷送電效率的情況相比，能夠更高精度地判斷送電效率的下降。也就是說，電流Il包含有效成分和無效成分這兩方，因此無法個別地判斷有效成分的大小和無效成分的大小。與此相對地，在使用功率因數(shù)COS0來判斷送電效率的情況下，由于能夠反映有效成分的變化，因此能夠更高精度地判斷送電效率。
[0082]并且，在由效率運算部55運算的送電效率η為閾值效率nth以下的情況下，將繼電器47切斷，因此從送電線圈14來看的包括受電線圈41、電池44的受電裝置40側(cè)的電路成為開路狀態(tài)。其結(jié)果，包括送電線圈14、受電線圈41、電池44的電路整體的阻抗上升，從逆變器電路12輸出的電流11與電壓Vl的相位差變大。由此，功率因數(shù)cosΘ下降，因此送電電力被抑制。即，即使在無線通信部34與無線通信部51之間的無線通信中斷時、由受電側(cè)控制器50檢測出送電效率η異常的情況下，也能夠抑制送電電力。
[0083]另外，在由受電裝置40檢測出效率Tl下降的情況下，送電抑制指令通過無線通信被發(fā)送到送電側(cè)控制器30，來抑制送電電力。因而，即使在盡管發(fā)生了異常但功率因數(shù)COS0未下降的情況下，也能夠根據(jù)送電抑制指令來抑制來自送電裝置10的送電電力，因此能夠更可靠地抑制電力的輸送。
[0084][第一實施方式的變形例的說明]
[0085]在前述的第一實施方式中，對于由功率因數(shù)運算部31運算功率因數(shù)COS0并在該功率因數(shù)COS0為閾值功率因數(shù)以下時對送電電力進行抑制的例子進行了說明。在變形例中，代替功率因數(shù)COS0而使用從逆變器電路12輸出的電流Il來檢測送電效率的下降。即，當從送電線圈14輸送的電力的送電效率下降時，電流Il增加。此時，當將送電線圈14與受電線圈41之間的耦合系數(shù)設(shè)為α時，電流Il與耦合系數(shù)α具有相關(guān)關(guān)系。具體地說，以當耦合系數(shù)α下降時電流11增大的方式進行變化。
[0086]因此，預先存儲表示電流Il與耦合系數(shù)α的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)圖，在檢測出電流Il時，參照該對應(yīng)圖來計算耦合系數(shù)α，在該耦合系數(shù)α下降至規(guī)定的閾值水平的情況下，進行抑制送電電力的控制。通過這樣，與前述的第一實施方式同樣地，在送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制不必要的電力的輸送，能夠防止發(fā)熱等故障的發(fā)生。
[0087][第二實施方式的說明]
[0088]接著，說明本發(fā)明的第二實施方式。圖6是表示第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖6所示，第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101相比于圖2所示的非接觸供電系統(tǒng)100，設(shè)置于送電裝置1a的送電側(cè)控制器30a的結(jié)構(gòu)不同。除此以外的結(jié)構(gòu)與圖2相同，因此標注相同的附圖標記并省略結(jié)構(gòu)說明。
[0089]與圖2同樣地，送電側(cè)控制器30a具備無線通信部34、通信監(jiān)視部33、存儲器部35、控制量運算部29以及對逆變器電路12進行控制的逆變器控制部32。除此之外，送電側(cè)控制器30a還具備根據(jù)由電流計25檢測的電流Il來檢測過電流的過電流檢測部71。另外，送電側(cè)控制器30a不具備圖2所示的功率因數(shù)運算部31。
[0090]并且，無線通信部34與無線通信部51之間進行通信，接收電力指令值Pbat*，除此以外還接收從無線通信部51發(fā)送的送電效率Tl。存儲器部35存儲由無線通信部34接收到的電力指令值Pbat*和送電效率η。
[0091 ]與前述的圖2同樣地，控制量運算部29具備充電電力控制部36、一次側(cè)電流運算部37、一次側(cè)電流控制部38以及PFC控制部39。
[0092]充電電力控制部36獲取從存儲器部35輸出的電力指令值Pbat*和送電效率η，根據(jù)送電效率η對電力指令值Pbat*進行校正。然后，輸出校正后的電力指令值Pbat*’。具體地說，通過下述(4)式來運算并輸出校正后的電力指令值Pbat*’。
[0093]Pbat*’=Pbat*Al...(4)
[0094]一次側(cè)電流運算部37、一次側(cè)電流控制部38以及PFC控制部39與前述的第一實施方式相同，因此省略詳細的說明。
[0095]過電流檢測部71以第一周期獲取從逆變器電路12輸出的電流II，在該電流11超過預先設(shè)定的閾值電流時，判斷為產(chǎn)生了過電流。而且，將過電流檢測信號輸出到PFC控制部39。在由過電流檢測部71檢測出過電流的情況下，PFC控制部39進行控制以抑制AC/DC變換器11的輸出電壓。
[0096]另一方面，受電側(cè)控制器50將由效率運算部55運算的送電效率η經(jīng)由CAN通信部53輸出到無線通信部51。無線通信部51將送電效率Tl發(fā)送到送電側(cè)控制器30a。送電效率Tl能夠如前述的第一實施方式所示的那樣通過下述(2)式來運算。
[0097]ri = pbat/Pbat* = (Ibat.Vbat)/Pbat*...(2)
[0098]接著，參照圖7、圖8所示的流程圖來說明如上述那樣構(gòu)成的第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101的作用。圖7是表示送電側(cè)控制器30a的處理過程的流程圖。在圖7中，步驟S41?S45的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S46以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。此外，步驟S41?S45的處理與圖3所示的步驟Sll?S15的處理相同，因此省略詳細的說明。
[0099]在步驟S46中，通信監(jiān)視部33判斷是否為無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51的通信周期、即第二周期。如果是第二周期(步驟S46:“是”)，則使處理進入步驟S47，如果不是第二周期(步驟S46: “否”)，則使處理進入步驟S50。
[0100]在步驟S47中，無線通信部34與無線通信部51之間進行無線通信。在步驟S48中，從受電側(cè)控制器50接收送電效率η。在步驟S49中，更新存儲器部35中所存儲的送電效率η。
[0101]在步驟S50中，電壓計22、電流計21、電壓計24、電流計23、電壓計26以及電流計25分別檢測電壓Vac、電流lac、電壓Vdc、電流Idc、電壓Vl以及電流11。而且，電壓Vac、電流Iac、電壓Vdc、電流Idc被提供到控制量運算部29，電流11被提供到過電流檢測部71。
[0102]在步驟S51中，控制量運算部29使用送電效率η對電力指令值Pbat*進行校正。在該處理中，使用以下所示的(4)式來運算校正后的電力指令值Pbat*，。
[0103]Pbat*，=Pbat* Al...(4)
[0104]在步驟S52中，控制量運算部29根據(jù)前述的圖5所示的框線圖來運算電壓控制量Vdc*。然后，在步驟S53中，控制量運算部29對電壓Vdc的控制量進行設(shè)定。該運算的方法與前述的第一實施方式相同，因此省略詳細的說明。而且，通過該控制，與送電效率η相應(yīng)的電力從送電裝置1a被輸送至受電裝置40。
[0105]在步驟S54中，控制量運算部29判斷是否由過電流檢測部71檢測出過電流。如后述的那樣，在由受電側(cè)控制器50檢測出送電效率η下降而繼電器47被切斷的情況下，逆變器電路12的輸出電流Il為過電流。因而，通過檢測輸出電流Il是否為過電流，能夠識別繼電器47的切斷狀態(tài)。而且，在未檢測出過電流的情況下(步驟S54:“否”)，使處理進入步驟S55，在檢測出過電流的情況下(步驟S54: “是”)，使處理進入步驟S56。
[0106]在步驟S55中，控制量運算部29判斷是否從受電側(cè)控制器50發(fā)送了送電抑制指令，在發(fā)送了送電抑制指令的情況下(步驟S55:“是”)，使處理進入步驟S56，在沒有發(fā)送送電抑制指令的情況下(步驟S55: “否”)，使處理返回步驟S46。
[0107]在步驟S56中，控制量運算部29進行用于抑制向電池44供給的電力的控制。具體地說，通過抑制AC/DC變換器11的輸出電壓Vdc，來抑制從送電線圈14向受電線圈41輸送的電力。因而，在繼電器47被切斷的情況下，由過電流檢測部71檢測出過電流，進而送電電力被抑制。
[0108]接著，參照圖8所示的流程圖來說明受電側(cè)控制器50的處理過程。在圖8中，步驟S61、S62的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，步驟S63以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。此外，步驟S61、S62的處理與前述的圖4所示的步驟S31、S32相同，因此省略詳細的說明。
[0109]在步驟S63中，效率運算部55獲取由電壓計46檢測的電壓Vbat以及由電流計45檢測的電流Ibat。在步驟S64中，效率運算部55通過將電壓Vbat與電流Ibat相乘，來運算向電池44供給的電力Pbat。并且，根據(jù)該電力Pbat和電力指令值Pbat*，通過下述的(2)式來運算電力的送電效率η。
[0110]ri = Pbat/Pbat* = (Ibat.Vbat)/Pbat*...(2)
[0111]在步驟S65中，通信監(jiān)視部52判斷是否為無線通信部51與送電側(cè)控制器30的無線通信部34的通信周期、即第二周期。如果是第二周期(步驟S65:“是”)，則使處理進入步驟S66，如果不是第二周期(步驟S65: “否”)，則使處理進入步驟S68。
[0112]在步驟S66中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30a的無線通信部34之間進行無線通信。在步驟S67中，無線通信部51向送電側(cè)控制器30a發(fā)送送電效率η。該送電效率η在圖7的步驟S48的處理中由無線通信部34接收，并在步驟S49的處理中被存儲到存儲器部35中。也就是說，每次經(jīng)過第二周期時，存儲器部35中所存儲的送電效率η就被更新。
[0113]在步驟S68中，效率運算部55判斷效率η是否超過預先設(shè)定的閾值效率nth。而且，在效率η超過了閾值效率nth的情況下、即在n>nth的情況下(步驟S68: “是”)，使處理返回步驟S63。另一方面，在效率η為閾值效率nth以下的情況下、即在η彡nth的情況下(步驟S68:“否”)，在步驟S69中向繼電器控制部54輸出切斷指令信號。繼電器控制部54將繼電器47切斷。通過繼電器47被切斷，由此從逆變器電路12輸出的電流Il為過電流，因此送電電力被抑制。
[0114]并且，在步驟S70中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30a的無線通信部34進行通信，在步驟S71中發(fā)送送電抑制指令。被發(fā)送的送電抑制指令通過圖7的步驟S55的處理被檢測出，通過步驟S56的處理來抑制充電電力。也就是說，在從送電線圈14向受電線圈41的電力的送電效率η下降了的情況下，能夠抑制送電線圈14的送電電力。
[0115]通過這樣，在第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101中，在由效率運算部55運算的送電效率η為預先設(shè)定的閾值效率nth以下的情況下，通過將繼電器47切斷，由此從送電線圈14來看的包括受電線圈41、電池44的受電裝置40側(cè)的電路成為開路狀態(tài)。其結(jié)果，包括送電線圈14、受電線圈41、電池44的電路整體的阻抗上升，從逆變器電路12輸出的電流Il增加而產(chǎn)生過電流。而且，由過電流檢測部71檢測出過電流，從AC/DC變換器11輸出的電壓Vdc被抑制。其結(jié)果，能夠抑制從送電線圈14向受電線圈41輸送的送電電力。此時，過電流的檢測是以第一運算周期執(zhí)行的，因此能夠迅速地抑制送電電力。
[0116]因而，在由于例如車輛碰撞、人為的移動等理由而在送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制不必要的電力的輸送，能夠防止發(fā)熱等故障的發(fā)生。另外，即使在無線通信部51與無線通信部34之間的無線通信中斷了的情況下，也能夠抑制送電電力。
[0117]并且，在由受電側(cè)控制器50檢測出送電效率η下降的情況下，送電抑制指令通過無線通信以第二周期被發(fā)送到送電側(cè)控制器30a，從而送電電力被抑制。因而，即使在盡管送電效率η下降了但繼電器47未被切斷的情況下，也能夠根據(jù)送電抑制指令來抑制從送電線圈14輸送的電力，能夠更可靠地抑制不必要的電力的輸送。
[0118]并且，送電側(cè)控制器30a根據(jù)從受電側(cè)控制器50發(fā)送的送電效率Tl對電力指令值Pbat*進行校正來運算校正后的電力指令值Pbat*’，使用該校正后的電力指令值Pbat*’來運算電壓指令值Vdc*，因此能夠進行與送電效率Tl相應(yīng)的送電電力的控制。此外，在從逆變器電路12輸出的電流11增加而產(chǎn)生過電流并由過電流檢測部71檢測出過電流的情況下，也可以將該檢測信號輸出到逆變器控制部32而非PFC控制部39，來直接強制使逆變器電路12停止。
[0119][第二實施方式的變形例的說明]
[0120]接著，說明第二實施方式的變形例。在前述的第二實施方式中，對于由受電側(cè)控制器50運算送電效率Tl并將運算出的送電效率Tl發(fā)送到送電側(cè)控制器30的例子進行了說明。與此相對地，在變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)中，將由電流計45檢測的電流Ibat以及由電壓計46檢測的電壓Vbat的數(shù)據(jù)發(fā)送到送電側(cè)控制器30a，并由送電側(cè)控制器30a運算送電效率η。而且，使用該送電效率η來運算在圖7所示的步驟S51的處理中使用的下述(4)式。
[0121 ] Pbat*’=Pbat*Av"(4)
[0122]而且，在變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)中，也能夠達成與前述的第二實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)同樣的效果。
[0123][第三實施方式的說明]
[0124]接著，說明本發(fā)明的第三實施方式。圖9是表示第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9所示的非接觸供電系統(tǒng)101具備與圖6所示的非接觸供電系統(tǒng)101相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于不將由效率運算部55運算出的送電效率Tl發(fā)送到送電側(cè)控制器30a。除此以外的結(jié)構(gòu)相同，因此標注相同的附圖標記并省略結(jié)構(gòu)說明。
[0125]以下，參照圖10、圖11所示的流程圖來說明第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101的作用。圖10是表示送電側(cè)控制器30a的處理過程的流程圖。在圖10中，步驟S81?S85的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S86以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。此外，步驟S81?S85的處理與圖7所示的步驟S41?S45的處理相同，因此省略說明。
[0126]在步驟S86中，由電壓計22、電流計21、電壓計24、電流計23、電壓計26以及電流計25分別檢測電壓Vac、電流Iac、電壓Vdc、電流Idc、電壓Vl以及電流11。而且，電壓Vac、電流Iac、電壓Vdc、電流Idc被提供到控制量運算部29，電流11被提供到過電流檢測部71。
[0127]在步驟S87中，控制量運算部29根據(jù)電力指令值Pbat*以使逆變器電路12的一次側(cè)的電流Idc成為固定的方式來運算AC/DC變換器11的輸出電壓Vdc。然后，在步驟S88中，控制量運算部29對電壓Vdc的控制量進行設(shè)定。
[0128]步驟S89?S91的處理與圖7所示的步驟S54?S56的處理相同，因此省略說明。而且，通過執(zhí)行圖10所示的處理，在繼電器47被切斷時，由過電流檢測部71檢測出過電流，進而送電電力被抑制。
[0129]接著，參照圖11所示的流程圖來說明受電側(cè)控制器50的處理動作。在圖11中，步驟S101、S102的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，步驟S103以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。此外，步驟SlOl?S104的處理與圖8所示的步驟S61?S64的處理相同，因此省略詳細的說明。
[0130]當在步驟S104中運算出送電效率η時，在步驟S105中，效率運算部55判斷送電效率η是否超過預先設(shè)定的閾值效率nth。而且，在送電效率η超過了閾值效率nth的情況下、即在n>nth的情況下(步驟S105: “是”)，使處理返回步驟S103。另一方面，在送電效率η為閾值效率nth以下的情況下、即在η彡nth的情況下(步驟si05:“否”)，在步驟S1e中向繼電器控制部54輸出切斷指令信號。繼電器控制部54將繼電器47切斷。通過繼電器47被切斷，從逆變器電路12輸出的電流Il為過電流，因此送電電力被抑制。
[0131]并且，在步驟S107中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30a的無線通信部34進行通信，在步驟S108中發(fā)送送電抑制指令。被發(fā)送的送電抑制指令通過圖10的步驟S90的處理被檢測出，通過步驟S91的處理來抑制充電電力。也就是說，在從送電線圈14向受電線圈41的電力的送電效率η下降了的情況下，能夠以第二周期發(fā)送送電抑制指令，抑制送電線圈14的送電電力。
[0132]通過這樣，在第三實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)101中，在由效率運算部55運算的送電效率η為預先設(shè)定的閾值效率nth以下的情況下，將繼電器47切斷。由此，從送電線圈14來看的包括受電線圈41、電池44的受電裝置40側(cè)的電路成為開路狀態(tài)。其結(jié)果，包括送電線圈14、受電線圈41、電池44的電路整體的阻抗上升，從逆變器電路12輸出的電流Il增加而產(chǎn)生過電流。而且，由過電流檢測部71檢測出過電流，從而從AC/DC變換器11輸出的電壓Vdc被抑制。其結(jié)果，能夠抑制從送電線圈14向受電線圈41輸送的送電電力。此時，過電流的檢測是以第一運算周期執(zhí)行的，因此能夠迅速地抑制送電電力。
[0133]因而，在由于例如車輛碰撞、人為的移動等理由而在送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制不必要的電力的輸送，能夠防止發(fā)熱等故障的發(fā)生。另外，即使在無線通信部51與無線通信部34之間的無線通信中斷了的情況下，也能夠抑制送電電力。
[0134]并且，在由受電側(cè)控制器50檢測出送電效率η下降的情況下，送電抑制指令以第二周期通過無線通信被發(fā)送到送電側(cè)控制器30a，送電電力被抑制。因而，即使在盡管送電效率q下降了但繼電器47未被切斷的情況下，也能夠根據(jù)送電抑制指令來抑制從送電線圈14輸送的電力，從而能夠更可靠地抑制不必要的電力的輸送。
[0135]另外，在送電側(cè)控制器30a中，不對指令值Pbat*進行校正而是與送電效率η的變化無關(guān)地將指令值Pbat*設(shè)為固定值，因此與前述的第二實施方式相比能夠降低運算負荷。
[0136][第四實施方式的說明]
[0137]接著，說明本發(fā)明的第四實施方式。圖12是表示第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12所示的非接觸供電系統(tǒng)102與圖2所示的非接觸供電系統(tǒng)100的不同之處在于，受電側(cè)控制器50的效率運算部55將送電效率η輸出到CAN通信部53，該送電效率η從無線通信部51被發(fā)送。并且，不同之處還在于將由無線通信部34接收的送電效率η存儲到存儲器部35、以及控制量運算部29使用送電效率η來運算電壓Vdc的控制量。除此以外的結(jié)構(gòu)與圖2相同，因此標注相同的附圖標記并省略結(jié)構(gòu)說明。此外，與前述的第一實施方式同樣地，無線通信部51與無線通信部34之間的通信以第二周期執(zhí)行。另外，功率因數(shù)運算部31所進行的功率因數(shù)cod的運算以比第二周期短的第一周期執(zhí)行。
[0138]接著，參照圖13、圖14所示的流程圖來說明第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)102的作用。在圖13中，步驟Slll?S115的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S116以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。另外，步驟Slll?S117的處理與圖3所示的Sll?S17的處理相同，因此省略說明。
[0139]當在步驟S117的處理中運算出功率因數(shù)COS0時，在步驟S118中，通信監(jiān)視部33判斷是否為無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51的通信周期、即第二周期。如果是第二周期(步驟3118:“是”)，則使處理進入步驟3119，如果不是第二周期(步驟3118:“否”)，則使處理進入步驟S123。
[0140]在步驟S119中，無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51之間進行通信。在步驟S120中，無線通信部34接收送電效率η。在步驟S121中，存儲器部35將送電效率η更新為新接收到的數(shù)據(jù)。在此，無線通信部34的通信按前述的第二周期執(zhí)行，因此在存儲器部35中，每次經(jīng)過第二周期時，送電效率η就被更新。
[0141]在步驟S122中，控制量運算部29使用送電效率η來對電力指令值Pbat*進行校正。在該處理中，使用以下所示的(4)式來運算校正后的電力指令值Pbat*’。
[0142]Pbat*’=Pbat*Al...(4)
[0143]在步驟S123中，控制量運算部29使用功率因數(shù)cos0來對電力指令值Pbat*進行校正。在該處理中，使用以下所示的(3)式來運算校正后的電力指令值Pbat*，。
[0144]Pbat*' =Pbat*/cos0---(3)
[0145]也就是說，在是無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51的通信周期、SP第二周期的情況下，使用從受電側(cè)控制器50發(fā)送的送電效率ri(第一效率)來運算校正后的電力指令值Pbat*’。另一方面，在不是第二周期的情況下，使用由送電側(cè)控制器30b運算的功率因數(shù)COS0(第二效率)來運算校正后的電力指令值Pbat*’。之后，使處理進入步驟S124。步驟S124?S128的處理與圖3所示的步驟S19?S23的處理相同，因此省略說明。
[0146]接著，參照圖14所示的流程圖來說明受電側(cè)控制器50的處理過程。圖14所示的步驟S13US132的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，步驟S133以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。另外，步驟S131?S134的處理與圖4所示的S31?S34的處理相同，因此省略說明。
[0147]當在步驟S134中由效率運算部55運算出送電效率η時，在步驟S135中，通信監(jiān)視部33判斷是否為無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51的通信周期、即第二周期。如果是第二周期(步驟S135:“是”)，則使處理進入步驟S136，如果不是第二周期(步驟S135:“否”)，則使處理進入步驟S138。
[0148]在步驟S136中，無線通信部51與送電側(cè)控制器30b的無線通信部34之間進行通信。在步驟S137中，無線通信部51發(fā)送送電效率η。之后，使處理進入步驟S138。步驟S138?S141的處理與圖4所示的步驟S35?38的處理相同，因此省略說明。
[0149]也就是說，在此處的處理中，使用電壓Vbat和電流Ibat來運算電池44的充電電力Pbat，再基于充電電力Pbat與電力指令值Pbat*之間的比率來運算送電效率η。而且，將該送電效率η按第二周期發(fā)送到送電側(cè)控制器30b，并且，在該送電效率Tl為閾值效率rith以下的情況下，將繼電器47切斷。
[0150]通過這樣，在第四實施方式所涉及的非接觸供電系統(tǒng)102中，由功率因數(shù)運算部31運算從逆變器電路12輸出的電力的功率因數(shù)COS0，在該功率因數(shù)COS0為預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，對從AC/DC變換器11輸出的電壓進行抑制。因而，在功率因數(shù)COS0下降了的情況下，能夠以比作為無線通信部34的通信周期的第二周期短的第一周期對送電電力進行抑制。
[0151]另外，由效率運算部55運算的送電效率Tl以第二周期被發(fā)送到送電側(cè)控制器30b，根據(jù)該送電效率n來對電力指令值Pbat*進行校正。另外，在送電效率Tl為閾值效率Ilth以下的情況下，抑制從AC/DC變換器11輸出的電壓Vdc從而抑制送電電力。
[0152]因而，在由于正在供給電力的車輛碰撞、人為的移動等理由而在送電線圈14與受電線圈41之間產(chǎn)生了位置偏移的情況下，能夠立即抑制不必要的電力的輸送，能夠防止發(fā)熱等故障的發(fā)生。另外，使用以第一周期運算的功率因數(shù)cod(第二效率)以及以第二周期獲取的送電效率n(第一效率)這兩方來檢測送電效率的下降，在任一方的效率下降了的情況下，對送電電力進行抑制，因此能夠使送電電力的監(jiān)視具有冗余性，能夠進行更高精度的電力的輸送控制。
[0153]并且，在由效率運算部55運算的送電效率n為閾值效率nth以下的情況下，通過將繼電器47切斷，從送電線圈14來看的包括受電線圈41、電池44的受電裝置40側(cè)的電路成為開路狀態(tài)。其結(jié)果，包括送電線圈14、受電線圈41、電池44的電路整體的阻抗上升，從逆變器電路12輸出的電流11與電壓Vl的相位差變大。由此，功率因數(shù)cosΘ下降，因此送電電力被抑制。即，即使在無線通信部34與無線通信部51之間的無線通信中斷時、由受電裝置40檢測出送電效率q異常的情況下，也能夠抑制送電裝置1b的送電電力。
[0154][第四實施方式的變形例的說明]
[0155]接著，說明第四實施方式的變形例。圖15是表示第四實施方式的變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖15所示的非接觸供電系統(tǒng)103相比于前述的圖12的不同之處在于，在送電裝置1c的送電側(cè)控制器30c設(shè)置有效率運算部19。
[0156]受電側(cè)控制器50從無線通信部51發(fā)送由電壓計46檢測出的電壓Vbat以及由電流計45檢測出的電流Ibat。送電側(cè)控制器30c的無線通信部34接收電壓Vbat和電流Ibat并存儲到存儲器部35中。
[0157]效率運算部19基于由電壓計46檢測并存儲在存儲器部35中的電壓Vbat和由電流計45檢測并存儲在存儲器部35中的電流Ibat來運算向電池44供給的電力Pbat。并且，通過將該電力Pbat除以電力指令值Pbat*來運算送電效率n。而且，將運算出的送電效率n輸出到充電電力控制部36和逆變器控制部32。充電電力控制部36使用由效率運算部19運算出的送電效率η來運算校正后的電力指令值Pbat* ’。上述以外的結(jié)構(gòu)是與前述的圖12相同的結(jié)構(gòu)，因此標注相同的附圖標記并省略結(jié)構(gòu)說明。
[0158]接著，參照圖16、圖17所示的流程圖來說明第四實施方式的變形例的作用。在圖16中，步驟S151?S155的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，S156以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。另外，步驟S151?S157的處理與圖3所示的Slll?S117的處理相同，因此從步驟S158的處理開始進行說明。
[0159]在步驟S158中，通信監(jiān)視部33判斷是否為無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51之間的通信周期、即第二周期。如果是第二周期(步驟S158:“是”)，則使處理進入步驟S159，如果不是第二周期(步驟S158:“否”)，則使處理進入步驟S164。
[0160]在步驟S159中，無線通信部34與受電側(cè)控制器50的無線通信部51之間進行通信。在步驟S160中，無線通信部34接收向電池44提供的電壓Vbat和電流Ibat。在步驟S161中，存儲器部35將電壓Vbat和電流Ibat更新為新接收到的數(shù)據(jù)。在此，無線通信部34的通信按前述的第二周期執(zhí)行，因此在存儲器部35中，每次經(jīng)過第二周期時，電壓Vbat和電流Ibat就被更新。
[0161]在步驟S162中，效率運算部19通過電壓Vbat與電流Ibat的相乘來運算向電池44供給的電力Pbat，再將電力Pbat除以電力指令值Pbat*來運算送電效率η。
[0162]在步驟S163中，控制量運算部29使用送電效率η來對電力指令值Pbat*進行校正。在該處理中，使用以下所示的(4)式來運算校正后的電力指令值Pbat*’。
[0163]Pbat*’=Pbat*Al...(4)
[0164]在步驟S164中，控制量運算部29使用功率因數(shù)cos0來對電力指令值Pbat*進行校正。該處理使用以下所示的(3)式來運算校正后的電力指令值Pbat*，。
[0165]Pbat*’=Pbat*/cos9...(3)
[0166]之后，使處理進入步驟165。步驟S165?S169的處理與圖3所示的步驟S19?S23的處理相同，因此省略說明。
[0167]接著，參照圖17所示的流程圖來說明受電側(cè)控制器50的處理過程。圖14所示的步驟S17US172的處理是運算開始后在第一個運算周期執(zhí)行的處理，步驟S173以后的處理是在第二個以后的運算周期執(zhí)行的處理。
[0168]另外，步驟S171?S176的處理與圖14所示的步驟S131?136的處理相同，步驟S178?S181的處理與圖14所示的步驟S138?S141的處理相同。即，步驟S177的處理與圖14所示的流程圖不同。
[0169]在步驟S177中，無線通信部51發(fā)送作為電池44的信息的電壓Vbat和電流Ibat。之后，使處理進入步驟S178。從無線通信部51發(fā)送的電壓Vbat、電流Ibat在圖16的步驟S160的處理中由無線通信部34來接收，并且在步驟S161的處理中被存儲到存儲器部35中。
[0170]也就是說，在前述的第四實施方式中，由受電側(cè)控制器50運算送電效率Tl，并將該送電效率η發(fā)送到送電側(cè)控制器30b，但是在第四實施方式的變形例中，將電壓Vbat和電流Ibat發(fā)送到送電側(cè)控制器30c，由該送電側(cè)控制器30c運算送電效率Tl。
[0171]而且，在變形例所涉及的非接觸供電系統(tǒng)103中，也能夠達成與前述的第四實施方式相同的效果。并且，在變形例中，由送電側(cè)控制器30c運算送電效率Tl，因此能夠降低受電側(cè)控制器50的運算負荷。
[0172]以上，根據(jù)圖示的實施方式說明了本發(fā)明的非接觸供電系統(tǒng)和送電裝置，但是本發(fā)明并不限定于此，各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有同樣功能的任意的結(jié)構(gòu)。
[0173]附圖標記說明
[0174]10、10a、10b、1c:送電裝置；11:AC/DC變換器；12:逆變器電路；13:諧振電路；14:送電線圈；15:逆變器；18:減法器；19:效率運算部;21:電流計;22:電壓計;23:電流計;24:電壓計；25:電流計；26:電壓計；29:控制量運算部；30、30a、30b、30c:送電側(cè)控制器;31:功率因數(shù)運算部;32:逆變器控制部;33:通信監(jiān)視部;34:無線通信部;35:存儲器部；36:充電電力控制部;37: —次側(cè)電流運算部;38: 一次側(cè)電流控制部;39: PFC控制部;40:受電裝置；41:受電線圈；42:諧振電路;43:整流平滑電路;44:電池;45:電流計;46:電壓計;47:繼電器;50:受電側(cè)控制器;51:無線通信部;52:通信監(jiān)視部;53: CAN通信部;54:繼電器控制部；
55:效率運算部;56:電池控制部;57:車輛控制部；58: BUS線；71:過電流檢測部;91:交流電源；100、101、102、103:非接觸供電系統(tǒng)；200:車輛。
【主權(quán)項】
1.一種非接觸供電系統(tǒng)，具備設(shè)置于地面?zhèn)炔⒕哂兴碗娋€圈的送電裝置以及設(shè)置于車輛并具有受電線圈的受電裝置，以非接觸的方式從所述送電線圈向所述受電線圈輸送電力，來向搭載于受電裝置的電負載供電，該非接觸供電系統(tǒng)的特征在于， 所述送電裝置具備: 功率因數(shù)運算部，其基于向所述送電線圈提供的電壓與電流的相位差來運算功率因數(shù)；以及 電力控制部，其根據(jù)送電電力指令值來控制向所述送電線圈供給的電力，并且在所述功率因數(shù)變?yōu)轭A先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，進行用于抑制向所述送電線圈供給的電力的控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述受電裝置進一步具備: 切換部，其對由所述受電線圈接收到的電力的向所述電負載的供給和停止進行切換； 效率運算部，其基于所述送電電力指令值和向所述電負載供給的電力來運算電力的送電效率;以及 切換控制部，其在所述送電效率為預先設(shè)定的閾值效率以下的情況下，切斷所述切換部來停止向電負載的電力供給。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述送電裝置具有與所述受電裝置進行通信的送電側(cè)通信部，所述受電裝置具有與所述送電裝置進行通信的受電側(cè)通信部， 所述受電裝置向送電裝置發(fā)送所述送電效率，所述電力控制部在所述送電效率為所述閾值效率以下的情況下，進行用于抑制向所述送電線圈供給的電力的控制。4.一種送電裝置，具有送電線圈，以非接觸的方式向具有受電線圈的受電裝置供給電力，來向搭載于所述受電裝置的電負載供電，該送電裝置的特征在于，具備: 功率因數(shù)運算部，其基于向所述送電線圈提供的電壓與電流的相位差來運算功率因數(shù)；以及 電力控制部，其在所述功率因數(shù)為預先設(shè)定的閾值功率因數(shù)以下的情況下，進行用于抑制向所述送電線圈供給的電力的控制。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的送電裝置，其特征在于， 還具備送電側(cè)通信部，該送電側(cè)通信部用于接收從受電裝置發(fā)送的送電效率， 所述電力控制部在所述送電效率為預先設(shè)定的閾值效率以下的情況下，進行用于抑制向所述送電線圈供給的電力的控制。
【文檔編號】H02J50/80GK106030980SQ201480076382
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年2月25日
【發(fā)明人】岡本智史
【申請人】日產(chǎn)自動車株式會社