BR112015032099B1

BR112015032099B1 - Aparelho de carregamento disposto em um veículo

Info

Publication number: BR112015032099B1
Application number: BR112015032099-6A
Authority: BR
Inventors: Yukinori TSUKAMOTO
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2022-02-22
Also published as: RU2666773C2; KR101922781B1; CN105340153B; EP3026787A4; MX2015017923A; US20160159226A1; EP3026787A1; EP3026787B1; US10086712B2; CN105340153A; BR112015032099A2; WO2014208273A1; MX346535B; RU2016102148A; MY179742A; JP6172275B2; JPWO2014208273A1; KR20160024941A

Abstract

APARELHO DE CARREGAMENTO E APARELHO DE ALIMENTAÇÃO DE ENERGIA SEM CONTATO Trata-se de um aparelho de carregamento no lado do veículo disposto em um veículo (2). O aparelho de carregamento inclui uma bobina de recebimento de energia (21) que recebe energia a partir de uma bobina de transmissão de energia (11) disposta em um aparelho de alimentação de energia (1) em um modo sem contato através de pelo menos um acoplamento magnético, uma bateria (25) que é carregada pela energia de recepção da bobina de recebimento de energia (21), e um controlador do lado do veículo (20) que controla a carga da bateria e emite um comando de uma quantidade de alimentação de energia ao aparelho de alimentação de energia. A quantidade de alimentação de energia é uma quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia à bobina de recebimento de energia. O controlador do lado do veículo (20) determina se deve ou não ser dada partida no veículo (2). O controlador do lado do veículo (20) emite um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia ao aparelho de alimentação de energia (1) quando o controlador do lado do veículo (20) determinar que deve ser dada partida no veículo (2) durante a alimentação de energia (...)

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho de carregamento e a um aparelho de alimentação de energia sem contato.

[002] O presente pedido reivindica prioridade baseado no Pedido de Patente no 2013-133438 depositado no Escritório de Patentes do Japão em 26 de junho de 2013. Para os países designados que permitem incorporação a título de referência, os conteúdos descritos e/ou ilustrados no pedido acima se encontram incorporados a título de referência no presente pedido como parte da descrição e/ou dos desenhos do presente pedido.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[003] Uma estação de alimentação de energia que inclui uma primeira bobina, uma fonte de suprimento de energia de alimentação, um dispositivo de controle de fonte de suprimento de energia e uma unidade de comando de ali-mentação é instalada no lado do aterramento. Uma segunda bobina, um circuito de controle de carregamento e uma bateria são montados no lado do veículo. Então, quando a bateria precisar ser carregada, um motorista dirige e pára o veículo de modo que a segunda bobina fique situada acima da primeira bobina. O dispositivo de controle de fonte de suprimento de energia emite um sinal de controle à fonte de suprimento de energia de alimentação de acordo com uma operação da unidade de comando de alimentação, e a fonte de suprimento de energia de alimentação fornece uma corrente de excitação de CA à primeira bobina, desse modo, gera-se um fluxo magnético induzido. De acordo com esse fluxo magnético induzido, induz-se uma força eletromotriz induzida de CA na segunda bobina, o circuito de controle de carregamento converte a força eletromotriz induzida de CA em uma corrente CC, e a corrente CC é fornecida à bateria. Revelou-se um aparelho de alimentação de energia sem contato para carregar a bateria constituído conforme acima (Documento de Patente 1). [Documento da Técnica Anterior] [Documento de Patente] [Documento de Patente 1] JP 1996-237890 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [Problemas a serem solucionados pela invenção]

[004] No entanto, quando for dada partida no veículo durante a carga da bateria no aparelho de alimentação de energia sem contato descrito anteriormente, a eficiência de transmissão de energia diminui devido a um desvio posicional entre a primeira bobina e a segunda bobina. A estação de alimentação de energia mantém a saída no estado de eficiência de transmissão de energia baixa aumentando-se uma tensão aplicada à bobina. Logo, há um problema em que se aplica uma alta carga a um circuito da unidade de transmissão de energia.

[005] Um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um aparelho de carregamento ou um aparelho de alimentação de energia sem contato que seja capaz de evitar a aplicação de uma alta carga a um circuito da unidade de transmissão de energia quando for dada partida no veículo durante uma alimentação de energia a partir de uma bobina de transmissão de energia a uma bobina de recebimento de energia.

[Meios para solucionar os problemas]

[006] A presente invenção alcança o objetivo anterior executando-se um controle para reduzir uma quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia à bobina de recebimento de energia, quando um controlador determinar que deva ser dada partida no veículo durante uma alimentação de energia a partir de uma bobina de transmissão de energia a uma bobina de recebimento de energia em um modo sem contato.

[Efeito da Invenção]

[007] De acordo com a presente invenção, no momento em que a eficiência de transmissão de energia entre uma bobina de transmissão de energia e uma bobina de recebimento de energia for reduzida mediante a partida do veículo, o aparelho de alimentação de energia controla o circuito da unidade de transmissão de energia com base na quantidade de alimentação de energia reduzida. Portanto, é possível evitar a aplicação de uma alta tensão ou de uma alta carga a um circuito na unidade de transmissão de energia.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de alimentação de energia sem contato de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[009] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um controlador no lado do veículo e um controlador no lado do aparelho de alimentação de energia na Figura 1.

[010] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra a sequência de controle do controlador no lado do veículo e o controlador no lado do aparelho de alimentação de energia na Figura 1.

[011] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra a sequência de controle do controlador no lado do veículo e o controlador no lado do aparelho de alimentação de energia na Figura 1.

[Modo(s) para realizar a invenção]

[012] Nas partes que se seguem do presente documento, descreve-se uma modalidade da presente invenção com referência aos desenhos.

[013] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de alimentação de energia sem contato de acordo com uma modalidade da presente invenção. O sistema de alimentação de energia sem contato de acordo com a modalidade fornece energia a partir de uma bobina de transmissão de energia a uma bobina de recebimento de energia em um modo sem contato através de pelo menos um acoplamento magnético. A bobina de transmissão de energia é uma bobina de um aparelho de alimentação de energia que é disposto no lado do aterramento, e a bobina de recebimento de energia é disposta no lado do veículo. Então, esse sistema carrega uma bateria do veículo com a energia recebida pela bobina de recebimento de energia.

[014] O sistema de alimentação de energia sem contato é disposto, por exemplo, em um estacionamento doméstico ou em um estacionamento em uma instalação de instalação pública, tal como um estacionamento em uma autoestrada, ou similares. O sistema de alimentação de energia sem contato inclui um veículo 2 e um aparelho de alimentação de energia 1. O aparelho de alimentação de energia 1 é disposto em um espaço para estacionamento no qual o veículo 2 é estacionado. O aparelho de alimentação de energia é uma unidade disposta no lado do aterramento e fornece energia através de uma alimentação de energia sem contato entre as bobinas sob a condição que o veículo 2 esteja estacionado em uma posição de estacionamento predeterminada. O veículo 2 é um veículo elétrico, um veiculo híbrido plug-in, ou similares, e inclui uma bateria. Essa bateria pode ser carregada por uma fonte de suprimento de energia externa. O veículo 2 inclui um dispositivo de carregamento usado para carregar uma bateria 25.

[015] Nas partes que se seguem do presente documento, descrevem- se a configuração do aparelho de alimentação de energia 1 e a configuração do veículo 2 no sistema de alimentação de energia sem contato. Na modalidade da presente invenção, o veículo 2 será descrito como um veículo elétrico. Na Figura 1, setas em linha pontilhada representam linhas de sinal entre um controlador 10 e a configuração interna do aparelho de alimentação de energia 1, e as linhas de sinal entre um controlador 20 e a configuração interna do veículo 2. As linhas espessas representam linhas de força usadas quando a bateria 25 for carregada pela energia de uma fonte de alimentação de energia de CA 3.

[016] O aparelho de alimentação de energia 1 inclui o controlador 10, uma bobina de transmissão de energia 11, uma sensor 12, uma unidade de força 13, um circuito de auto-diagnóstico 14, uma memória 15, uma unidade de comunicação sem fio 16, uma unidade de exibição 17, um calço de roda 18, e um sensor de carga 19.

[017] O controlador 10 é um controlador principal que serve para controlar a operação geral do aparelho de alimentação de energia 1. A configuração do controlador 10 será descrita abaixo.

[018] A bobina de transmissão de energia 11 é magneticamente acoplada à bobina de recebimento de energia 21 disposta no lado do veículo 2 e fornece energia à bobina de recebimento de energia 21 em um modo sem contato. A bobina de transmissão de energia 11 é formada em um formato circular paralelo à bobina de recebimento de energia 21. A bobina de transmissão de energia 11 é disposta em um espaço para estacionamento no qual o aparelho de alimentação de energia sem contato da modalidade é instalado. O sensor 12 detecta uma posição relativa da bobina de recebimento de energia 21 em relação à bobina de transmissão de energia 11. O sensor é um sensor, tal como, por exemplo, um sensor de imagem de uma câmera, ou similares, ou um sensor infravermelho. O sensor 12 emite um valor de detecção ao controlador 10.

[019] A unidade de força 13 é um circuito que converte energia CA transmitida a partir da fonte de alimentação de energia de CA 3 em energia CA de alta frequência e transmite a energia CA convertida à bobina de transmissão de energia 11. A unidade de força 13 inclui uma unidade retificadora, um circuito de correção de fator de potência (PFC), um inversor, e um sensor para detectar o valor de saída que é emitido à bobina de transmissão de energia 11. O controlador 10 controla um dispositivo de comutação do inversor incluído na unidade de força 13 através de um processo de controle de PWM a fim de emitir uma potência desejada a partir da unidade de força 13 à bobina de transmissão de energia 11.

[020] O circuito de auto-diagnóstico 14 diagnostica anomalias, tal como uma ruptura de uma fiação, uma falha de detecção do sensor 12, e uma falha de aterramento de um sistema de suprimento de energia para uma alimentação de energia sem contato, ou similares. A fiação do sistema para uma alimentação de energia sem contato é uma fiação que se estende a partir da fonte de alimentação de energia de CA 3 à bobina de transmissão de energia 11 através da unidade de força 13, e similares. O circuito de auto-diagnóstico 14 emite um resultado de diagnostico ao controlador 10.

[021] A memória 15 registra informações de identificação (ID) e informações transmitidas a partir do lado do veículo 2. Essas informações são preliminarmente fornecidas a cada aparelho de alimentação de energia 1. A unidade de comunicação sem fio 16 é um transceptor e se comunica bidirecionalmente com uma unidade de comunicação sem fio 26 no lado do veículo 2. Uma frequência usada entre a unidade de comunicação sem fio 16 e a unidade de comunicação sem fio 26 é ajustada a uma frequência de comunicação que seja diferente de uma frequência usada por dispositivos periféricos do veículo, tal como uma chave inteligente. De modo correspondente, os dispositivos periféricos do veículo têm uma probabilidade menor de serem interferidos pela comunicação entre a unidade de comunicação sem fio 16 e a unidade de comunicação sem fio 26. O dispositivo periférico do veículo é, por exemplo, uma chave inteligente. Para a comunicação entre a unidade de comunicação sem fio 16 e a unidade de comunicação sem fio 26, por exemplo, utiliza-se qualquer dentre uma variedade de sistemas LAN sem fio.

[022] A unidade de exibição 17 é um dispositivo de exibição que notifica ao estado do aparelho de alimentação de energia 1 à parte externa. A unidade de exibição 17 é configurada por uma lâmpada, uma tela, ou algo do gênero.

[023] O calço de roda 18 é um mecanismo mecânico e pára a rotação de uma roda do veículo durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21. O calço de roda 18 é disposto em um espaço para estacionamento no solo. O sensor de carga 19 detecta uma carga (pressão) aplicada ao calço de roda 18. Quando for dada partida no veículo a partir de um estado no qual a rotação da roda do veículo é parada pelo calço de roda 18, a roda do veículo gira e se estende sobre o calço de roda. Quando a roda do veículo se estender sobre o calço de roda 18, o sensor de carga 19 detecta a pressão aplicada ao sensor de carga 19 e emite um valor de detecção ao controlador 10.

[024] A seguir, descreve-se a configuração do veículo 2. O veículo 2 inclui um controlador 20, a bobina de recebimento de energia 21, um sensor 22, um comutador de relé 23, uma unidade de circuito de recepção de energia 24, uma bateria 25, a unidade de comunicação sem fio 26, uma tela 27, um receptor de GPS 28, uma memória 29, e um interruptor elétrico 30.

[025] O controlador 20 é se limita para executar o processo de controle de carregamento no momento do carregamento da bateria 25, mas executa vários processos de controle em um sistema de Veículo Elétrico (EV) do veículo.

[026] A bobina de recebimento de energia 21 é disposta no fundo (chassi), ou algo do gênero, do veículo 2 e é disposta entre as rodas traseiras do veículo. Quando o veículo 2 estiver estacionado em uma posição de estacionamento predeterminada, a posição da bobina de recebimento de energia 21 entra em uma posição acima da bobina de transmissão de energia 11, e a posição mantém uma distância a partir da bobina de transmissão de energia 11. A bobina de recebimento de energia 21 é uma bobina formada em um formato circular paralelo à superfície do espaço para estacionamento.

[027] O sensor 22 detecta uma corrente e uma tensão emitidas a partir da bobina de recebimento de energia 21 à bateria 25. O sensor 22 emite um valor de detecção ao controlador 20. O comutador de relé 23 comuta entre Li- gado/Desligado sob o controle do controlador 20. O comutador de relé 23 é conectado entre a bobina de recebimento de energia 21 e a bateria 25. Quando a bateria 25 for carregada através de uma alimentação de energia sem contato, o comutador de relé 23 Liga.

[028] A unidade de circuito de recepção de energia 24 é conectada entre a bobina de recebimento de energia 21 e a bateria 25. A unidade de circuito de recepção de energia 24 inclui, por exemplo, um circuito de conversão que converte energia CA recebida pela bobina de recebimento de energia 21 em energia CC, e um circuito retificador.

[029] A bateria 25 inclui uma pluralidade de células secundárias que são conectadas e série ou em paralelo. A célula secundária é uma bateria de íons de lítio, ou similares. A bateria 25 é eletricamente conectada à bobina de recebimento de energia 21 através do comutador de relé 23 e da unidade de circuito de recepção de energia 24. A bateria 25 emite potência a um motor (não ilustrado na figura) que consiste em uma fonte de potência do veículo 2 através de um inversor. Além disso, a bateria 25 é carregada pela energia de recepção que é recebida pela bobina de recebimento de energia 21.

[030] A unidade de comunicação sem fio 26 é um transceptor usado para se comunicar remotamente com a unidade de comunicação sem fio 16 no lado do aparelho de alimentação de energia 1. A tela 27 é disposta, por exemplo, em um painel de instrumentos do veículo 2. A tela 27 exibe um mapa de um sistema de navegação, uma imagem capturada por uma câmera em um sistema de auxílio de estacionamento, ou similares. A tela 27 exibe o estado do aparelho de alimentação de energia 1 e exibe a posição do aparelho de alimentação de energia 1 no mapa. Quando a bateria 25 for carregada pelo aparelho de alimentação de energia 1, a tela 27 exibe uma orientação para carregar.

[031] O receptor de GPS (sistema de posicionamento global) 28 recebe sinais transmitidos a partir de satélites e mede a posição atual do veículo 2. A memória 29 é um meio de gravação que registra as informações de identifica- ção (ID) e as informações transmitidas a partir do lado do aparelho de alimentação de energia 1. Essas informações de identificação são atribuídas a cada veículo antecipadamente.

[032] O interruptor elétrico 30 é um comutador usado para comutar dentre um estado de Prontidão, um estado Ligado, um estado Acc, e um estado Desligado. O interruptor elétrico 30 é um comutador operado por um motorista. O estado de Prontidão representa um estado em que o veículo pode se deslocar. O estado Ligado representa um estado no qual o veículo não pode se deslocar, a bateria 25, ou similares, fornece energia ao controlador 20, e todos os componentes elétricos do veículo 2 podem ser usados. O estado Acc representa um estado no qual o veículo não pode se deslocar e somente alguns componentes elétricos dentre todos os componentes elétricos dispostos do veículo 2 podem ser usados. O estado Desligado representa um estado no qual o veículo não pode se deslocar e todos os componentes elétricos não podem ser usados.

[033] A seguir, descrevem-se a configuração do controlador 10 no lado do aparelho de alimentação de energia 1 e a configuração do controlador 20 no lado do veículo 2 com referência às Figuras 1 e 2.

[034] O controlador 10 inclui uma unidade de detecção de posição de bobina 101, uma unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102, e uma unidade de determinação de partida do veículo 103.

[035] A unidade de detecção de posição de bobina 101 detecta uma posição relativa da bobina de recebimento de energia 21 em relação à bobina de transmissão de energia 11 utilizando-se o sensor 12.

[036] A unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 controla a unidade de força 13 com base em um sinal recebido a partir da unidade de comunicação sem fio 16. Então, de acordo com o controle pela unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102, a unidade de força 13 emite a energia da fonte de alimentação de energia de CA 3 à bobina de transmissão de energia 11, controlando, assim, a carga da bateria 25. A unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 adquire informações de uma quantidade de alimentação de energia através de uma comunicação sem fio entre a unidade de comunicação sem fio 16 e a unidade de comunicação sem fio 26. As informações da quantidade de alimentação de energia são informações solicitadas a partir do lado do veículo 2. A unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 controla a unidade de força 13 para emitir energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 com base na quantidade de alimentação de energia adquirida.

[037] A unidade de determinação de partida do veículo 103 determina se deve ou não ser dada partida no veículo com base em um valor de detecção do sensor de carga 19 durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21.

[038] O controlador 20 inclui uma unidade de controle de carregamento 201 e uma unidade de determinação de partida do veículo 202.

[039] A unidade de controle de carregamento 201 gerencia o estado de carregamento da bateria 25 com base em um valor de detecção de um sensor que detecta uma tensão ou uma corrente da bateria 25 e controla a unidade de circuito de recepção de energia 24 a fim de controlar a carga da bateria 25.

[040] A unidade de determinação de partida do veículo 202 determina se deve ou não ser dada partida no veículo com base no estado do interruptor elétrico 30 durante uma alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21.

[041] A seguir, descreve-se o controle do controlador 10 e do controlador 20. Primeiramente, os processos de controle descritos abaixo são executados após o veículo 2 estacionar em um espaço para estacionamento do apare- lho de alimentação de energia 1 até que a carga da bateria 25 esteja normalmente completa.

[042] À medida que o veículo 2 é estacionado no espaço para estacio-namento do aparelho de alimentação de energia 1 e um botão de início do aparelho de alimentação de energia 1 é operado, ou à medida que o veículo 2 é estacionado no espaço para estacionamento do aparelho de alimentação de energia 1 e a unidade de comunicação sem fio 16 recebe um sinal de inicialização transmitido a partir do veículo 2, o aparelho de alimentação de energia 1 começa a operar. A unidade de detecção de posição de bobina 101 do controlador 10 no lado do aparelho de alimentação de energia detecta um desvio po- sicional da bobina de recebimento de energia 21 em relação à bobina de transmissão de energia 11 com base no valor de detecção do sensor 12. A unidade de detecção de posição de bobina 101 determina se o desvio posicional da bobina está ou não em uma faixa de aceitação. Quando o desvio posicional da bobina estiver fora da faixa de aceitação, a unidade de detecção de posição de bobina 101 incita a mudança da posição de estacionamento do veículo 2 exibindo-se uma marcação do re-estacionamento na unidade de exibição 17 de modo que a posição da bobina de recebimento de energia 21 corresponda à posição da bobina de transmissão de energia 11. Alternativamente, a unidade de detecção de posição de bobina 101 incita a mudança da posição de estacionamento do veículo 2 transmitindo-se um sinal que representa um grande desvio posicional entre as bobinas ao lado do veículo 2 utilizando-se a unidade de comunicação sem fio 16.

[043] Por outro lado, quando o desvio posicional da bobina estiver dentro da faixa de aceitação, a unidade de detecção de posição de bobina 101 transmite um sinal que representa um estado alimentável de energia ao lado do veículo 2.

[044] Quando o controlador 20 receber o sinal, o controlador 20 verifica o estado do interruptor elétrico 30. Quando o interruptor elétrico 30 for comutado a partir do estado de Prontidão para o estado Desligado ou quando o estado do interruptor elétrico 30 é comutado a partir do estado Ligado para o estado Desligado, o controlador 20 induz a bateria 25 a estar em um estado carregável comutando-se o comutador de relé 23 a partir do estado Desligado para o estado Ligado. Então, a unidade de controle de carregamento 201 do controlador 20 detecta um estado de carga da bateria 25 antes do início da carga da bateria 25.

[045] A unidade de controle de carregamento 201 calcula a energia de carregamento que seja apropriada ao estado da bateria 25 de acordo com o estado da bateria 25. A unidade de controle de carregamento 201 calcula a quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21. A quantidade de alimentação de energia é uma quantidade de alimentação de energia para emitir a energia de carregamento da bateria 25 a partir da unidade de circuito de recepção de energia 24. A unidade de controle de carregamento 201 transmite um sinal de um comando da quantidade de alimentação de energia calculada ao lado do aparelho de alimentação de energia 1 com a unidade de comunicação sem fio 26.

[046] A relação entre a energia de carregamento da bateria 25 e a quantidade de alimentação de energia comandada ao lado do aparelho de ali-mentação de energia 1 é armazenada antecipadamente como um mapa de controle, ou similares. A unidade de controle de carregamento 201 calcula a quantidade de alimentação de energia referindo-se ao mapa de controle. A quantidade de alimentação de energia, por exemplo, é representada pela energia de recepção da bobina de recebimento de energia 21, uma tensão aplicada à bobina de recebimento de energia 21, uma corrente que flui através da bobina de recebimento de energia 21, ou um tempo de condução da bobina de re- cebimento de energia 21.

[047] Quando o sinal do comando da quantidade de alimentação de energia for recebido, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 do controlador 10 no lado do aparelho de alimentação de energia 1 calcula a energia de transmissão da bobina de transmissão de energia 11 de acordo com o estado de acoplamento entre a bobina de transmissão de energia 11 e a bobina de recebimento de energia 21. No presente documento, a energia de transmissão é a energia usada para alimentar a quantidade de alimentação de energia solicitada a partir do lado do veículo 2 à bobina de recebimento de energia. A unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 pode calcular o estado de acoplamento (coeficiente de acoplamento) entre a bobina de transmissão de energia 11 e a bobina de recebimento de energia 21 utilizando-se um desvio posicional entre as bobinas 11, 21. O desvio posicional é representado pelo valor de detecção do sensor 12. Além disso, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 pode calcular o estado de acoplamento (coeficiente de acoplamento) utilizando-se a tensão ou a corrente da bobina de transmissão de energia 11 no momento da alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21.

[048] A unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 controla a unidade de força 13, e a unidade de força 13 emite a energia de transmissão calculada a partir da bobina de transmissão de energia 11.

[049] Quando a energia for alimentada a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21, o controlador 20 determina se uma quantidade de alimentação de energia real a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 é ou não igual à quantidade de alimentação de energia comandada ao lado do aparelho de alimentação de energia 1 com base no valor de detecção do sensor 22. Quando a quantidade de alimentação de energia real for diferente da quantidade de alimentação de energia comandada, a unidade de controle de carregamento 201 transmite um sinal que representa uma diferença entre a quantidade de alimentação de energia real e a alimentação de energia comandada ao lado do aparelho de alimentação de energia 1.

[050] Além disso, a unidade de controle de carregamento 201 controla a unidade de circuito de recepção de energia 24 de modo que a energia recebida pela bobina de recebimento de energia 21 resulte na energia de carregamento da bateria 25. Então, a bateria é carregada pela energia de carregamento. Durante a carga da bateria 25, a unidade de controle de carregamento 201 gerencia o estado de carga da bateria 25.

[051] Quando o estado de carga da bateria 25 se aproximar de um valor alvo, a unidade de controle de carregamento 201 diminui a energia de saída que é emitida à bateria 25 a partir da unidade de circuito de recepção de energia 24 controlando-se a unidade de circuito de recepção de energia 24. Então, quando o estado de carga da bateria 25 alcançar o valor alvo, a unidade de controle de carregamento 201 transmite um sinal de parada para encerrar a alimentação de energia ao lado do aparelho de alimentação de energia 1, e, então, o comutador de relé 23 é comutado ao estado Desligado. Quando o controlador 10 receber o sinal de parada indicando o término da alimentação de energia, o controlador 10 no lado do aparelho de alimentação de energia 1 ajusta a saída da bobina de transmissão de energia 11 para zero controlando- se a unidade de força 13. Além disso, quando o estado de carga da bateria 25 se aproximar do valor alvo, a unidade de controle de carregamento 201 pode transmitir um sinal de um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 ao lado do aparelho de alimentação de energia 1.

[052] A seguir, os processos de controle descritos abaixo são executa- dos quando precisar ser dada partida no veículo 2 durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebi-mento de energia 21. A unidade de determinação de partida do veículo 202 no lado do veículo 2 detecta o estado do interruptor elétrico 30 durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21. Conforme descrito anteriormente, quando a bateria 25 for carregada através de uma alimentação de energia sem contato, o interruptor elétrico 30 se encontra no estado Desligado. Nesse estado, quando o interruptor elétrico 30 for comutado a partir do estado Desligado para o estado de Prontidão pela operação do motorista do interruptor elétrico 30, existe uma grande possibilidade que o motorista realmente tenta dar partida no veículo. Por essa razão, quando for detectada uma comutação do interruptor elétrico 30 a partir do estado Desligado para o estado de Prontidão, a unidade de determinação de partida do veículo 202 determina deve ser dada partida no veículo. No presente documento, a determinação da partida do veículo inclui não somente um estado no qual é realmente dada partida no veículo e as rodas do veículo giram, mas também um estado iniciável no qual pode ser dada partida no veículo antes de uma partida real do veículo.

[053] Entretanto, quando a bateria 25 for carregada pelo sistema de alimentação de energia sem contato da modalidade, visto que o veículo e a instalação de alimentação de energia disposta no lado do aterramento não estão conectados por um cabo, ou similares, o veículo 2 pode se estender sobre o calço de roda 18 de modo que seja dada a partida. Além disso, quando não existir um calço de roda 18, pode ser dada partida no veículo 2 mais facilmente.

[054] Então, quando for dada partida no veículo 2, um desvio posicional entre a bobina de transmissão de energia 11 e a bobina de recebimento de energia 21 aumenta, e a eficiência de transmissão de energia entre as bobinas diminui. Nesse momento, quando o controlador 10 no lado do aparelho de ali- mentação de energia 1 controlar a unidade de força 13 para manter a quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21, a tensão aplicada à bobina de transmissão de energia 11 aumenta. Portanto, a carga da bobina de transmissão de energia 11 e da unidade de força 13 aumenta. Além disso, quando a tensão aplicada à bobina de transmissão de energia 11 aumentar, o escoamento de fluxo magnético também aumenta, desse modo, a eficiência é degradada.

[055] Por essa razão, na modalidade, quando a unidade de determinação de partida do veículo 202 determinar que deve ser dada partida no veículo, a fim de diminuir a quantidade de alimentação de energia, a unidade de controle de carregamento 201 transmita um sinal de interrupção de alimentação de energia ao lado do aparelho de alimentação de energia 1. Em outras palavras, a unidade de controle de carregamento 201 transmite um sinal de comando de interrupção de alimentação de energia ao lado do aparelho de alimentação de energia 1 de modo que a quantidade de alimentação de energia seja menor que a quantidade de alimentação de energia comandada durante a carga da bateria 25.

[056] Quando o controlador 10 receber o sinal de interrupção de alimentação de energia, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 do controlador 10 ajusta a quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 para zero ajustando-se a saída a partir da unidade de força 13 à bobina de transmissão de energia 11 para zero, interrompendo, assim, a alimentação de energia. De modo correspondente, quando precisar ser dada partida no veículo durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21, a saída a partir da unidade de força 13 à bobina de transmissão de energia 11 não aumenta. Como resultado, evita-se a aplicação de uma alta carga à unidade de força 13 e à bobina de transmissão de energia 11, e uma redução na durabilidade do aparelho de alimentação de energia 1 devido à aplicação da alta carga pode ser evitada.

[057] Além disso, conforme descrito abaixo, durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21, o aparelho de alimentação de energia 1 determina se deve ou não ser dada partida no veículo e se executa ou não um controle de redução da quantidade de alimentação de energia com base no resultado da determinação.

[058] A unidade de determinação de partida do veículo 202 no lado do aparelho de alimentação de energia 1 determina se deve ou não ser dada partida no veículo durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 com base no valor de detecção do sensor de carga 19. De modo mais específico, a unidade de determinação de partida do veículo 202 compara o valor de detecção do sensor de carga 19 com um limiar predeterminado. Quando o valor de detecção for maior que o limiar predeterminado, a unidade de determinação de partida do veículo 202 determina que deve ser dada partida no veículo 2. Por outro lado, quando o valor de detecção for o limiar predeterminado ou menor, a unidade de determinação de partida do veículo 202 determina que não deve ser dada partida no veículo 2.

[059] Quando for determinado que deve ser dada partida no veículo 2, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 ajusta a quantidade de alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 para zero ajustando-se a saída a partir da unidade de força 13 à bobina de transmissão de energia 11 para zero, interrompendo-se, assim, a alimentação de energia. De modo correspondente, quando o aparelho de alimentação de energia 1 determinar que deve ser dada partida no veículo 2, o aparelho de alimentação de energia 1 evita a aplicação de uma alta carga à unidade de força 13 e à bobina de transmissão de energia 11 devido à partida do veículo 2.

[060] A seguir, descreve-se a sequência de controle executada pelos controladores 10 e 20 com referência às Figuras 3 e 4. A Figura 3 é um fluxo- grama que ilustra a sequência de controle dos controladores 10 e 20 quando o lado do veículo 2 determinar se deve ser dada partida no veículo 2. A Figura 4 é um fluxograma que ilustra a sequência de controle dos controladores 10 e 20 quando o lado do aparelho de alimentação de energia 1 determinar se deve ser dada partida no veículo 2.

[061] Conforme ilustrado na Figura 3, na Etapa S1, a unidade de de-terminação de partida do veículo 102 do controlador 10 no lado do veículo 2 determina se deve ou não ser dada partida no veículo 2 detectando-se o estado do interruptor elétrico 30. Quando a unidade de determinação de partida do veículo 102 determinar que não deve ser dada partida no veículo 1, o fluxo de controle termina.

[062] Por outro lado, quando a unidade de determinação de partida do veículo 102 determinar que deve ser dada partida no veículo 1, na Etapa S2, o controlador 10 transmite remotamente um sinal de comando de interrupção de alimentação de energia (sinal de interrupção) ao lado do aparelho de alimentação de energia 1. Na Etapa S3, o controlador 10 realmente dá partida no veículo 2. Então, o fluxo de controle termina.

[063] No lado do aparelho de alimentação de energia 1, na Etapa S4, o controlador 10 determina se um sinal de comando de interrupção de alimentação de energia foi ou não recebido. Quando o sinal de interrupção não tiver sido recebido, o processo de controle termina. Por outro lado, quando o sinal de interrupção tiver sido recebido, na Etapa S5, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 do controlador 10 interrompe a alimen- tação de energia controlando-se a unidade de força 13. Então, o fluxo de controle termina.

[064] Conforme ilustrado na Figura 4, no lado do veículo 2, na Etapa S11, o controlador 10 realmente dá partida no veículo 2. Na Etapa S12, a roda do veículo 2 se estende sobre o calço de roda 18. Então, o fluxo de controle do lado do veículo ilustrado na Figura 4 termina.

[065] No lado do aparelho de alimentação de energia 1, na Etapa S13, a unidade de determinação de partida do veículo 103 do controlador 10 determina se deve ou não ser dada partida no veículo com base no valor de detecção do sensor de carga 19. Quando a unidade de determinação de partida do veículo 103 determinar que deve ser dada partida no veículo, o fluxo de controle termina. Por outro lado, quando a unidade de determinação de partida do veículo 103 determina que não deve ser dada partida no veículo, na Etapa S14, a unidade de controle de alimentação de energia sem contato 102 do controlador 10 interrompe a alimentação de energia controlando-se a unidade de força 13, então, o fluxo de controle termina.

[066] Conforme descrito anteriormente, na modalidade, o controlador 10 no lado do veículo 2 determina se deve ou não ser dada partida no veículo 2 durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21. Quando o controlador 10 determinar que deve ser dada partida no veículo 2, o controlador 10 emite um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia ao aparelho de alimentação de energia 1. De modo correspondente, também quando for dada partida no veículo 2 durante a alimentação de energia sem contato, a aplicação de uma alta carga ao circuito no lado do aparelho de alimentação de energia 1 pode ser evitada. Como resultado, o circuito no lado do aparelho de alimentação de energia 1 pode ser protegido. Além disso, no estado em que a eficiência de transmissão de energia é baixa, a tensão da bobina de transmissão de energia 11 não é aumentada, e, de modo correspondente, um aumento no es-coamento de fluxo magnético entre as bobinas também pode ser evitado.

[067] Além disso, na modalidade, o controlador 20 determina se deve ou não ser dada partida no veículo 2 com base no estado do interruptor elétrico 30. De modo correspondente, é possível determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 empregando-se uma configuração simples. Além disso, visto que há uma margem de tempo até que o veículo 2 realmente se desloque até o interruptor elétrico 30 ser comutado a partir do estado Desligado para o estado de Prontidão, é possível ajustar a quantidade de alimentação de energia para zero dentro do tempo, ou é possível aproximar a quantidade de alimentação de energia de zero dentro do tempo. Como resultado, o circuito no lado do aparelho de alimentação de energia 1 pode ser protegido.

[068] Adicionalmente, na modalidade, o controlador 10 no lado do aparelho de alimentação de energia 1 determina se deve ou não ser dada partida no veículo 2 durante a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21. Quando o controlador 10 determinar que deve ser dada partida no veículo 2, o controlador 10 controla para reduzir a quantidade de alimentação de energia. De modo correspondente, também quando for dada partida no veículo 2 durante uma alimentação de energia sem contato, evita-se a aplicação de uma alta carga ao circuito no lado do aparelho de alimentação de energia 1. Como resultado, o circuito no lado do aparelho de alimentação de energia 1 pode ser protegido. Além disso, no estado em que a eficiência de transmissão de energia é baixa, a tensão da bobina de transmissão de energia 11 não é alta, e, de modo correspondente, um aumento no escoamento de fluxo magnético entre as bobinas pode ser suprimido.

[069] Além disso, na modalidade, o controlador 10 determina se deve ou não ser dada partida no veículo 2 com base no valor de detecção do sensor de carga 19. Quando o controlador 10 no lado do veículo 2 determinar que deve ser dada partida no veículo 2, e um resultado da determinação for transmitido ao lado do aparelho de alimentação de energia 1 através de uma comunicação sem fio, há uma possibilidade que um tempo seja necessário para a comunicação sem fio. Por outro lado, na modalidade, visto que a determinação é feita usando o valor de detecção do sensor de carga 19 disposto no lado do aparelho de alimentação de energia 1, é possível encurtar um retardo de tempo até a determinação da partida do veículo 2 à redução da quantidade de alimentação de energia.

[070] Adicionalmente, como um exemplo modificado da modalidade, a unidade de determinação de partida do veículo 202 pode determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 com base na posição da alavanca de câmbio. Quando precisar ser dada partida no veículo 2, a posição da alavanca de câmbio é comutada para uma faixa de direção (faixa D (faixa de direção) ou faixa R (faixa reversa)). Por essa razão, quando a posição da alavanca de câmbio for comutada para uma posição da faixa de direção, a unidade de determinação de partida do veículo 202 determina que deve ser dada partida no veículo 2. De modo correspondente, é possível determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 empregando-se uma configuração simples.

[071] Além disso, como um exemplo modificado da modalidade, a unidade de determinação de partida do veículo 202 pode determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 com base na abertura/fechamento de uma porta do veículo 2. Quando precisar ser dada partida no veículo 2, o usuário executa uma operação de abertura/fechamento de porta para entrar no veículo 2. Por essa razão, quando a porta entrar em um estado fechado a partir do estado aberto ou quando a porta entrar em um estado aberto a partir do estado fechado, a unidade de determinação de partida do veículo 202 determina que deve ser dada partida no veículo 2. De modo correspondente, é possível de- terminar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 empregando-se uma configuração simples, e é possível determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 antes de o veículo 2 realmente iniciar o deslocamento.

[072] Adicionalmente, na modalidade, quando o controlador 20 no lado do veículo 2 determinar que deve ser dada partida no veículo 2, o controlador 20 pode emitir um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia ao aparelho de alimentação de energia 1 ao invés de emitir o comando de interrupção ao aparelho de alimentação de energia 1. O comando de interrupção é um comando para interromper a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21, e o comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia é um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia com uma quantidade diferente de zero.

[073] Além disso, na modalidade, quando o controlador 10 disposto no lado do aparelho de alimentação de energia 1 determina que deve ser dada partida no veículo 2, o controlador 10 pode executar um controle para diminuir a quantidade de alimentação de energia ao invés do controle para interromper a alimentação de energia a partir da bobina de transmissão de energia 11 à bobina de recebimento de energia 21 no momento de controlar a unidade de força 13. O controle para diminuir a quantidade de alimentação de energia é um controle para diminuir a quantidade de alimentação de energia com uma quantidade diferente de zero ou um controle para diminuir a quantidade de alimentação de energia a uma quantidade menor que uma quantidade de alimentação de energia que é ajustada antes da determinação da partida do veículo.

[074] Adicionalmente, na modalidade, embora a função para determinar se deve ou não ser dada partida no veículo 2 seja proporcionada no aparelho de alimentação de energia 1 e no veículo 2, a função pode ser proporcionada em qualquer um dentre o aparelho de alimentação de energia 1 e o veículo 2. Além disso, na modalidade, embora a função de controle para diminuir a quantidade de alimentação de energia com base no resultado da determinação se deve ou não ser dada partida no veículo 2 seja proporcionada no aparelho de alimentação de energia 1 e no veículo 2, a função de controle pode ser proporcionada em qualquer um dentre o aparelho de alimentação de energia 1 e o veículo 2.

[075] O controlador 20 descrito anteriormente corresponde a um “controlador do lado do veículo” da presente invenção, o interruptor elétrico 30 corresponde a um “comutador”, e o controlador 10 corresponde a um “controlador” da presente invenção. DESCRIÇÃO DAS REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 1 Aparelho de alimentação de energia 2 Veículo 3 fonte de alimentação de energia de CA 10 e 20 Controlador 11 Bobina de transmissão de energia 12 Sensor 13 Unidade de força 16 Unidade de comunicação sem fio 21 Bobina de recebimento de energia 24 Unidade de circuito de recepção de energia 25 Bateria 26 Unidade de comunicação sem fio 30 Interruptor elétrico 101 Unidade de detecção de posição de bobina 102 Unidade de controle de alimentação de energia sem contato 103 Unidade de determinação de partida do veículo 201 Unidade de controle de carregamento 202 Unidade de determinação de partida do veículo

Claims

1. Aparelho de carregamento disposto em um veículo (2), o aparelho de carregamento compreendendo: uma bobina de recebimento de energia (21) configurada para receber energia a partir de uma bobina de transmissão de energia (11) disposta em um aparelho de alimentação de energia (1) em um modo sem contato através de pelo menos um acoplamento magnético em um estado em que a bobina de recebimento de energia (21) entra em uma posição acima da bobina de transmissão de energia (11) mantendo a distância da bobina de transmissão de energia (11) disposta em um espaço para estacionamento; uma bateria (25) configurada para ser carregada pela recepção de energia a partir da bobina de recebimento de energia (21); um controlador do lado do veículo (20) configurado para controlar a carga da bateria (25) e emitir um comando de uma quantidade de alimentação de energia ao aparelho de alimentação de energia (1), a quantidade de alimentação de energia sendo uma quantidade de energia a ser alimentada a partir da bobina de transmissão de energia (11) para a bobina de recebimento de energia (21), e um interruptor elétrico (30) configurado para alternar entre um estado no qual o veículo (2) pode ser iniciado e um estado no qual o veículo (2) não pode ser iniciado, CARACTERIZADO por o controlador do lado do veículo (20) ser configurado para determinar se o veículo (2) pode ou não ser iniciado a partir de um estado em que o veículo (2) está estacionado com base em um estado do interruptor elétrico (30) ou em um estado de uma alavanca de câmbio disposta no veículo (2), e o controlador do lado do veículo (20) ser configurado para emitir um comando para diminuir a quantidade de alimentação de energia para o apare- lho de alimentação de energia (1) antes do veículo (2) ser iniciado, quando o controlador do lado do veículo (20) determina que o veículo (2) pode ser iniciado durante a alimentação de energia da bobina de transmissão de energia (11) para a bobina de recebimento de energia (21).

2. Aparelho de carregamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador do lado do veículo (20) é configurado para determinar se o veículo (2) pode ser iniciado quando uma posição da alavanca de câmbio disposta no veículo (2) é comutada para uma posição de uma faixa de acionamento.