JP2015156743A - 受電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置において、受電装置単独で、かつ、簡易な構成で受電装置の異常有無を検知可能とする。【解決手段】直流電源部５２０は、リレー２１０よりも受電部１００側において受電装置に直流電流を供給可能に構成される。センサ部５４０は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間に設けられ、センサ部５５０は、整流回路２００とリレー２１０との間に設けられる。車両ＥＣＵ５００は、リレー２１０がオフされている場合に直流電源部５２０から直流電流が供給されているとき、センサ部５４０，５５０の検出値に基づいて受電装置の異常有無を検知する。【選択図】図１

Description

この発明は、受電装置に関し、特に、送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置に関する。

送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムが注目されている。特開２０１３−１６９１３２号公報は、そのような受電装置を搭載した電動車両を開示する。受電装置は、コイルおよびキャパシタから成る受電部（共振器）を含む。また、受電装置は、受電部（共振器）以外にも、整流器やフィルタ等の機器ユニットと、受電電圧や受電電流を検出するセンサユニットとをさらに含む（特許文献１参照）。

特開２０１３−１６９１３２号公報 特開２０１３−１３５５７２号公報 特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報

上記のように、受電装置は、受電部（共振器）とともに整流器やフィルタ等の機器ユニットを含むところ、上記の特許文献１では、種々の機器を含む受電装置の異常有無を検知するための手法については、特に検討されていない。受電装置が送電装置から受電しているときの受電電圧や受電電流の検出値に基づいて受電装置の異常を検知し得るかもしれないが、送電装置の存否に拘わらず受電装置単独（車両単独）で受電装置の異常有無を検知可能とすることが望まれる。

特に、受電装置には複数のキャパシタが一般的に含まれており、キャパシタは一般的に経年劣化するので、そのようなキャパシタの異常による受電装置の異常の検知を、車両単独で、かつ、簡易な構成で実現することが望まれている。

それゆえに、この発明の目的は、送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置において、受電装置単独で、かつ、簡易な構成で受電装置の異常有無を検知可能とすることである。

この発明によれば、受電装置は、受電部と、機器ユニットと、リレーと、直流電源部と、検出部と、制御装置とを備える。受電部は、送電装置から出力される電力を非接触で受電する。機器ユニットは、受電部と、受電部により受電された電力を蓄える蓄電装置との間に設けられる。リレーは、機器ユニットと蓄電装置との間に設けられる。直流電源部は、リレーよりも受電部側に設けられる電力線に直流電流を供給可能に構成される。検出部は、リレーよりも受電部側に設けられる電力線の電圧および電流の少なくとも一方を検出する。制御装置は、リレーが電力遮断状態である場合に直流電源部から電力線に直流電流が供給されているとき、検出部の検出値に基づいて機器ユニットまたは受電部の異常有無を検知する。

この受電装置においては、リレーよりも受電部側に設けられる電力線に直流電流を供給可能な直流電源部が設けられる。そして、直流電源部が直流電流を供給することによって、送電装置からの受電中でなくても受電装置単独で受電装置の異常有無を検知し得る。また、異常有無の検知用に直流電源部から直流電流を供給するようにしたので、電力変換回路を別途設けることなく、たとえば車両に搭載される主蓄電装置や、補機用蓄電装置、ソーラー発電回路等を直流電源部としてそのまま利用可能である。したがって、この受電装置によれば、受電装置単独で、かつ、簡易な構成で受電装置の異常有無を検知することができる。

この発明によれば、送電装置から出力される電力を非接触で受電する受電装置において、受電装置単独で、かつ、簡易な構成で受電装置の異常有無を検知することができる。

この発明の実施の形態１による電力伝送システムの全体構成図である。 図１に示す受電部および送電部の回路構成の一例を示した図である。 図１に示すフィルタ回路の回路構成の一例を示した図である。 図１に示す整流回路の回路構成の一例を示した図である。 車両ＥＣＵにより実行される受電装置の異常有無検知についての第１の処理手順を説明するフローチャートである。 車両ＥＣＵにより実行される受電装置の異常有無検知についての第２の処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態２による電力伝送システムの全体構成図である。 実施の形態２において車両ＥＣＵにより実行される受電装置の異常有無検知についての第１の処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態２の変形例による電力伝送システムの全体構成図である。 実施の形態３による電力伝送システムの全体構成図である。 実施の形態３において車両ＥＣＵにより実行される受電装置の異常有無検知についての処理手順を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
（電力伝送システムの構成）
図１は、この発明の実施の形態１による電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。送電装置２０は、車両１０の外部に設けられ、車両１０に搭載される主蓄電装置３００を充電することができる（以下、車両外部に設けられる送電装置２０による車両１０の主蓄電装置３００の充電を「外部充電」とも称する。）。

車両１０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流回路２００と、主蓄電装置３００と、動力生成装置４００と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００と、通信装置５１０とを含む。また、車両１０は、リレー２１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０と、直流電源部５２０と、リレー５３０と、センサ部５４０，５５０とをさらに含む。

受電部１００は、送電装置２０の送電部７００から出力される電力（交流）を非接触で受電するための共振器（コイルおよびキャパシタ）を含む。受電部１００は、たとえば車体前方寄りの車体下部に設けられ、送電装置２０が地表または地中に設けられる。なお、受電部１００の配置箇所はこれに限定されるものではなく、車体後方寄りの車体下部に設けてもよいし、仮に送電装置２０が車両上方に設けられる場合には、受電部１００を車体上部に設けてもよい。受電部１００の具体的な構成については、送電装置２０の送電部７００とともに後ほど説明する。

フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流回路２００との間に設けられ、受電部１００による受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、コイルおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。フィルタ回路１５０の具体的な構成については、後ほど説明する。

整流回路２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して主蓄電装置３００へ出力する。整流回路２００は、整流器とともに平滑用のキャパシタを含んで構成される。整流回路２００の具体的な構成についても、後ほど説明する。

主蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素等の二次電池によって構成される。主蓄電装置３００の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。主蓄電装置３００は、整流回路２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、主蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、主蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流回路２００と主蓄電装置３００との間に、整流回路２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。

動力生成装置４００は、主蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、主蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、主蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。

リレー２１０は、整流回路２００と主蓄電装置３００との間に設けられる。リレー２１０は、送電装置２０による主蓄電装置３００の外部充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。一方、外部充電に先立って行なわれる受電装置の異常検知処理の実行時には、リレー２１０はオフされる。ＳＭＲ３１０は、主蓄電装置３００と動力生成装置４００との間に設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。

センサ部５４０は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間に設けられる。センサ部５４０は、電圧センサ５４２と、電流センサ５４４とを含む。電圧センサ５４２は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間の電力線対間の電圧を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。電流センサ５４４は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間の電力線対に流れる電流を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。なお、電圧（電流）が既知の場合には、センサ部５４０を電流センサ５４４（電圧センサ５４２）のみで構成してもよい。また、センサ部５４０は、フィルタ回路１５０と整流回路２００との間に設けてもよい。

センサ部５５０は、整流回路２００とリレー２１０との間に設けられる。センサ部５５０は、電圧センサ５５２と、電流センサ５５４とを含む。電圧センサ５５２は、整流回路２００の出力電圧を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。電流センサ５５４は、整流回路２００の出力電流を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。なお、センサ部５５０についても、電圧（電流）が既知の場合には、センサ部５５０を電流センサ５５４（電圧センサ５５２）のみで構成してもよい。

直流電源部５２０は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間の電力線対にリレー５３０を介して接続される。直流電源部５２０は、受電部１００、フィルタ回路１５０および整流回路２００によって構成される受電装置の異常有無を検知するために、直流電流を発生して受電装置へ付与する。一例として、車両１０に搭載される各種補機や車両ＥＣＵ５００の電源である補機用蓄電装置や、車両１０のムーンルーフ（サンルーフ）に設けられるソーラーパネルによって発電するソーラー発電回路等を直流電源部５２０として用いることができる。また、特に図示しないが、主蓄電装置３００を直流電源部５２０として用いてもよい。

リレー２１０をオフにして受電装置を主蓄電装置３００から電気的に切り離した状態で直流電源部５２０により受電装置に直流電流を付与したときのセンサ部５４０，５５０の検出値に基づいて、受電装置の異常有無を検知することができる。すなわち、この実施の形態１では、受電装置に直流電流を供給可能な直流電源部５２０が車両１０に設けられ、送電装置２０から車両１０への電力伝送の開始前に車両単独で受電装置の異常有無を検知することができる。

リレー５３０は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間の電力線対と、直流電源部５２０との間に設けられる。リレー５３０は、受電装置の異常有無を検知する処理の実行時に、車両ＥＣＵ５００によってオンされ、送電装置２０による主蓄電装置３００の外部充電時はオフされる。

車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、主蓄電装置３００の充電制御等を実行する。また、この発明に関する車両ＥＣＵ５００の主要な制御として、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０から非接触で受電するための受電装置の異常有無を検知する異常検知処理を実行する。この受電装置の異常検知処理については、後ほどその処理手順ついて詳しく説明する。なお、車両ＥＣＵ５００によって実行される各種制御（処理）については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）によって処理することも可能である。

なお、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電が実行される際は、通信装置５１０を用いて送電装置２０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を送電装置２０とやり取りする。

一方、送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００と、通信装置８１０とを含む。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。

送電部７００は、車両１０の受電部１００へ非接触で送電するための共振器（コイルおよびキャパシタ）を含む。送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される電磁界を介して、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。送電部７００の具体的な構成については、受電部１００とともに後ほど説明する。

フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、コイルおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。

電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、送電装置２０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）によって処理することも可能である。

なお、電源ＥＣＵ８００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電が実行される際は、通信装置８１０を用いて車両１０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。

この電力伝送システムにおいては、送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００および車両１０の受電部１００の各々は、共振器（コイルおよびキャパシタ）を含み、伝送周波数において互いに共振するように設計されている。送電部７００および受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。

電源部６００から送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと受電部１００のコイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギー（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路１５０および整流回路２００を介して主蓄電装置３００へ供給される。

図２は、図１に示した受電部１００および送電部７００の回路構成の一例を示した図である。図２を参照して、受電部１００は、コイル１０２と、キャパシタ１０４とを含む。キャパシタ１０４は、コイル１０２に直列に接続されてコイル１０２と共振回路を形成する。キャパシタ１０４は、受電部１００の共振周波数を調整するために設けられる。キャパシタ１０４は、コイル１０２に並列に接続してもよい。あるいは、コイル１０２に直列に接続されるキャパシタ１０４とともに、コイル１０２に並列に接続されるキャパシタをさらに設ける構成としてもよい。なお、コイル１０２の浮遊容量を利用して所望の共振周波数が得られる場合には、キャパシタを設けない構成としてもよい。

送電部７００は、コイル７０２と、キャパシタ７０４とを含む。キャパシタ７０４は、コイル７０２に直列に接続されてコイル７０２と共振回路を形成する。キャパシタ７０４は、送電部７００の共振周波数を調整するために設けられる。キャパシタ７０４についても、キャパシタ７０４をコイル７０２に並列に接続してもよい。あるいは、コイル７０２に直列に接続されるキャパシタ７０４とともに、コイル７０２に並列に接続されるキャパシタをさらに設ける構成としてもよい。なお、コイル７０２の浮遊容量を利用して所望の共振周波数が得られる場合には、キャパシタを設けない構成としてもよい。

なお、送電部７００の回路構成と受電部１００の回路構成とは、必ずしも一致させる必要はない。たとえば、送電部７００では、キャパシタ７０４をコイル７０２に並列に接続し、受電部１００では、キャパシタ１０４をコイル１０２に直列に接続してもよい。あるいは、送電部７００では、キャパシタ７０４をコイル７０２に直列に接続し、受電部１００では、キャパシタ１０４をコイル１０２に並列に接続してもよい。

図３は、図１に示したフィルタ回路１５０の回路構成の一例を示した図である。図３を参照して、フィルタ回路１５０は、コイル１５２，１５６，１６０と、キャパシタ１５４，１５８とを含む。コイル１５２，１５６，１６０は、受電部１００（図１）と整流回路２００との間の電力線対の一方に設けられ、この実施の形態１では、コイル１５２，１５６，１６０は、端子Ｔ５，Ｔ７間において直列に接続される。キャパシタ１５４は、コイル１５２，１５６間において電力線対間に接続される。キャパシタ１５８は、コイル１５６，１６０間において電力線対間に接続される。

なお、特に図示しないが、コイル１５２，１５６，１６０の各々を端子Ｔ６，Ｔ８間の電力線に分割して設けてもよい。また、フィルタ回路１５０を構成するコイルおよびキャパシタの配置および数は、図３に示したものに限定されるものではなく、フィルタ回路１５０に要求される能力によって適宜変更可能である。たとえば、フィルタ回路１５０は、コイル１５２，１５６およびキャパシタ１５４，１５８、またはコイル１５６，１６０およびキャパシタ１５４，１５８を含む４次のＬＣフィルタや、コイル１５２，１５６およびキャパシタ１５４を含む３次のＬＣフィルタ等によって構成してもよい。

図４は、図１に示した整流回路２００の回路構成の一例を示した図である。図４を参照して、整流回路２００は、整流器と、整流器の出力側に設けられたキャパシタ２０２と、整流器とキャパシタ２０２との間に挿入されるチョークコイルとを含む。整流器は、たとえば４つのダイオードを含むダイオードブリッジ回路によって構成される。チョークコイルは設けなくてもよい。フィルタ回路１５０（図１）を通った交流電力が整流器により直流電力に整流され、キャパシタ２０２により平滑化されて主蓄電装置３００（図１）へ出力される。

（受電装置の異常検知処理の説明）
図５は、車両ＥＣＵ５００により実行される受電装置の異常有無検知についての第１の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば送電装置２０から車両１０への送電開始前に実行され、フィルタ回路１５０または受電部１００の異常有無がこの処理によって検知される。なお、整流回路２００の異常有無は、図６に示される後述の処理によって検知される。この図５に示すフローチャートは、車両ＥＣＵ５００に予め格納されたプログラムを実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図５とともに図１を参照して、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１０をオフにする（ステップＳ１０）。リレー２１０がオフにされて、受電部１００、フィルタ回路１５０および整流回路２００を含む受電装置が主蓄電装置３００から電気的に切り離されると、車両ＥＣＵ５００は、リレー５３０をオンにし、直流電源部５２０を受電装置に電気的に接続する（ステップＳ２０）。これにより、直流電源部５２０から受電装置へ異常検知用の直流電流が供給される。

直流電源部５２０から受電装置へ直流電流が供給されると、車両ＥＣＵ５００は、センサ部５４０の検出値を取得する（ステップＳ３０）。そして、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ３０において取得されたセンサ部５４０の検出値に基づいて、受電装置のフィルタ回路１５０または受電部１００に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ６０）。具体的には、電流センサ５４４により検出される直流電流の積算値が所定のしきい値に達するまでの到達時間が想定値（設計値）と異なるか否かによって、受電装置のフィルタ回路１５０または受電部１００に含まれるいずれかのキャパシタのキャパシタンスが変化したものと判断することができる。なお、一般的に、キャパシタは、経年劣化により容量が低下する。

なお、整流回路２００は、ダイオードブリッジ回路等の整流器を有するので、整流回路２００の交流側に設けられるセンサ部５４０によって整流回路２００の異常（具体的には整流器の出力側に設けられるキャパシタ２０２の異常）を検知することはできない。整流回路２００の異常有無は、後述のように、整流回路２００の出力側に設けられるセンサ部５５０の検出値に基づいて検知される。

ステップＳ６０において、センサ部５４０の検出値に基づいて異常が生じているものと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、フィルタ回路１５０または受電部１００において異常が生じているものと判断する（ステップＳ７０）。そして、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電（外部充電）を実施不可であると判定する（ステップＳ８０）。

一方、ステップＳ６０において異常は生じていないものと判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電（外部充電）を実施可能であると判定する（ステップＳ９０）。なお、ステップＳ９０において外部充電を実施可能と判定されても、整流回路２００の異常有無を検知する後述の処理（図６）において整流回路２００に異常が生じているものと判断された場合には、外部充電は実施されない。

図６は、車両ＥＣＵ５００により実行される受電装置の異常有無検知についての第２の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、基本的には、図５のフローチャートに示される処理と同時並行的に実行される。このフローチャートに示される処理によって、整流回路２００の異常有無が検知される。なお、この図６に示すフローチャートも、車両ＥＣＵ５００に予め格納されたプログラムを実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図６とともに図１を参照して、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１０をオフにする（ステップＳ１１０）。さらに、車両ＥＣＵ５００は、リレー５３０をオンにし、直流電源部５２０を受電装置に電気的に接続する（ステップＳ１２０）。このステップＳ１１０，Ｓ２１０の処理は、それぞれ図５に示したステップＳ１０，Ｓ２０の処理と同じである。

次いで、車両ＥＣＵ５００は、センサ部５５０の検出値を取得する（ステップＳ１３０）。具体的には、電圧センサ５５２により検出される直流電圧、および電流センサ５５４により検出される直流電流が取得される。

そして、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ１３０において取得されたセンサ部５５０の検出値に基づいて、受電装置の整流回路２００に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。具体的には、電流センサ５５４により検出される直流電流の積算値が所定のしきい値に達するまでの到達時間が想定値（設計値）と異なるか否かによって、整流回路２００に含まれるキャパシタ２０２のキャパシタンスが変化したものと判断することができる。

ステップＳ１６０において、センサ部５５０の検出値に基づいて異常が生じているものと判定されると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、整流回路２００において異常が生じているものと判断する（ステップＳ１７０）。そして、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電（外部充電）を実施不可であると判定する（ステップＳ１８０）。

一方、ステップＳ１６０において異常は生じていないものと判定されると（ステップＳ１６０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電（外部充電）を実施可能であると判定する（ステップＳ１９０）。なお、ステップＳ１９０において外部充電を実施可能と判定されても、図５に示したステップＳ８０において外部充電の実施は不可であると判定される場合には、外部充電は実施されない。

なお、特に図示しないが、図５に示される処理と図６に示される処理とを１つのルーチンにおいて実行し、図５に示されるステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ８０，Ｓ９０の処理を、図６に示されるステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１８０，Ｓ１９０の処理と共通化してもよい。

以上のように、この実施の形態１においては、リレー２１０よりも受電部１００側に設けられる電力線に直流電源部５２０が電気的に接続され、送電装置２０からの受電中でなくても車両単独で受電装置の異常有無を検知し得る。また、異常有無の検知用に直流電源部５２０から直流電流を供給するようにしたので、電力変換回路を別途設けることなく、たとえば車両１０に搭載される主蓄電装置３００や、補機用蓄電装置、ソーラー発電回路等を直流電源部５２０としてそのまま利用可能である。したがって、この実施の形態１によれば、車両単独で、かつ、簡易な構成で受電装置の異常有無を検知することができる。

［実施の形態２］
この実施の形態２では、受電装置において受電部１００の異常有無を区別して検知可能な構成が示される。

図７は、実施の形態２による電力伝送システムの全体構成図である。図７を参照して、車両１０Ａは、図１に示した車両１０の構成において、リレー１１０をさらに含む。リレー１１０は、受電部１００とフィルタ回路１５０との間に設けられる。より詳しくは、リレー１１０は、直流電源部５２０の接続ノードやセンサ部５４０よりも受電部１００側に設けられる。リレー１１０は、送電装置２０から車両１０Ａへの電力伝送時（外部充電時）に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。一方、外部充電に先立って行なわれる受電装置の異常検知処理の実行時には、リレー１１０は、車両ＥＣＵ５００によってオン／オフが切替えられる。なお、車両１０Ａのその他の構成は、図１に示した車両１０と同じである。

図８は、実施の形態２において車両ＥＣＵ５００により実行される受電装置の異常有無検知についての第１の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートは、実施の形態１における受電装置の異常有無検知についての、図５に示したフローチャートに対応するものである。整流回路２００の異常有無は、図６に示した処理によって検知される。

図８とともに図７を参照して、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１０とともにリレー１１０をオフにする（ステップＳ１２）。これにより、受電装置が主蓄電装置３００から電気的に切り離されるとともに、受電部１００がフィルタ回路１５０からさらに電気的に切り離される。その後、ステップＳ２０へ処理が移行され、車両ＥＣＵ５００は、リレー５３０をオンにし、直流電源部５２０を受電装置に電気的に接続する。なお、ステップＳ２０〜Ｓ６０は、図５において説明したので、その説明を繰り返さない。

ステップＳ６０において、センサ部５４０の検出値に基づいて異常が生じているものと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、フィルタ回路１５０において異常が生じているものと判断する（ステップＳ７２）。リレー１１０はオフされているので、ここでは受電部１００の異常有無は検知されない。ステップＳ７２の処理後、ステップＳ８０へ処理が移行され、外部充電は実施不可であると判定される。

一方、ステップＳ６０において異常は生じていないものと判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、リレー１１０をオンにする（ステップＳ６２）。これにより、受電部１００がフィルタ回路１５０に電気的に接続され、直流電源部５２０から受電部１００へ異常検知用の直流電流が供給される。そして、車両ＥＣＵ５００は、センサ部５４０の検出値を再度取得し（ステップＳ６４）、その取得したセンサ部５４０の検出値に基づいて、受電装置の受電部１００に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ６６）。

ステップＳ６６において、センサ部５４０の検出値に基づいて異常が生じているものと判定されると（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、受電部１００において異常が生じているものと判断する（ステップＳ７４）。その後、ステップＳ８０へ処理が移行され、外部充電は実施不可であると判定される。一方、ステップＳ６６において異常は生じていないものと判定されると（ステップＳ６６においてＮＯ）、ステップＳ９０へ処理が移行され、外部充電は実施可能であると判定される。

以上のように、この実施の形態２においては、リレー１１０によりフィルタ回路１５０以降の機器ユニットから受電部１００が電気的に切り離されて、機器ユニットの異常有無が検知される。したがって、この実施の形態２によれば、受電部１００と区別してフィルタ回路１５０以降の機器ユニットの異常有無を検知することができる。また、この実施の形態２によれば、フィルタ回路１５０以降の機器ユニットと区別して受電部１００の異常有無をさらに検知することができる。

［変形例］
図９は、実施の形態２の変形例による電力伝送システムの全体構成図である。図９を参照して、車両１０Ｂは、直流電源部５２０がフィルタ回路１５０と整流回路２００との間の電力線対に電気的に接続される点において車両１０Ａと異なる。車両１０Ｂのその他の構成は、車両１０Ａと同じである。なお、センサ部５４０も、フィルタ回路１５０と整流回路２００との間の電力線対に設けてもよい。

また、特に図示しないが、図１に示した実施の形態１の構成に対しても、直流電源部５２０がフィルタ回路１５０と整流回路２００との間の電力線対にリレー５３０を介して電気的に接続されるようにしてもよい。

［実施の形態３］
上記の実施の形態１，２および変形例では、直流電源部５２０は、整流回路２００の入力側（交流側）に電気的に接続されるものとしたが、この実施の形態３では、直流電源部５２０は、整流回路２００の出力側（直流側）に電気的に接続される。

図１０は、実施の形態３による電力伝送システムの全体構成図である。図１０を参照して、車両１０Ｃは、直流電源部５２０が整流回路２００とリレー２１０との間の電力線対に電気的に接続される点において車両１０Ａと異なる。そして、車両１０Ｃは、整流回路２００をバイパスするためのバイパス回路と、リレー５６０とをさらに含む。車両１０Ｃのその他の構成は、車両１０Ａと同じである。

リレー５６０は、整流回路２００の出力側（直流側）と入力側（交流側）とをバイパスする電力線に設けられ、車両ＥＣＵ５００によってオン／オフが切替えられる。リレー５６０をオフにした状態で直流電源部５２０から直流電流を供給することによって、整流回路２００の異常有無（具体的には整流器の出力側に設けられるキャパシタ２０２の異常有無）を検知することができる。

また、リレー５６０をオンにすることによって、整流回路２００の入力側（交流側）に設けられるフィルタ回路１５０または受電部１００の異常有無を検知することができる。さらに、リレー１１０のオン／オフを切替えることによって、受電部１００とフィルタ回路１５０との異常検知を切り分けることができる。

図１１は、実施の形態３において車両ＥＣＵ５００により実行される受電装置の異常有無検知についての処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理も、たとえば送電装置２０から車両１０Ｃへの送電開始前に実行される。この図１１に示すフローチャートも、車両ＥＣＵ５００に予め格納されたプログラムを実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図１１とともに図１０を参照して、車両ＥＣＵ５００は、リレー１１０，２１０，５６０をオフにする（ステップＳ３１０）。すなわち、整流回路２００のバイパス回路は遮断され、受電部１００はフィルタ回路１５０から電気的に切り離される。そして、車両ＥＣＵ５００は、リレー５３０をオンにし、直流電源部５２０を受電装置に電気的に接続する（ステップＳ３２０）。これにより、直流電源部５２０から受電装置へ異常検知用の直流電流が供給される。

次いで、車両ＥＣＵ５００は、センサ部５５０の検出値を取得する（ステップＳ３３０）。具体的には、電圧センサ５５２により検出される直流電圧、および電流センサ５５４により検出される直流電流が取得される。

そして、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ３３０において取得されたセンサ部５５０の検出値に基づいて、受電装置の整流回路２００に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ３６０）。このステップＳ３６０において実行される処理は、図６に示したステップＳ１６０において実行される処理と同じであり、具体的には、整流回路２００に含まれるキャパシタ２０２の異常（キャパシタンスの変化）の有無が検知される。

ステップＳ３６０において、センサ部５５０の検出値に基づいて異常が生じているものと判定されると（ステップＳ３６０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、整流回路２００において異常が生じているものと判断する（ステップＳ３７０）。そして、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による主蓄電装置３００の充電（外部充電）を実施不可であると判定する（ステップＳ３８０）。

一方、ステップＳ３６０において異常は生じていないものと判定されると（ステップＳ３６０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、リレー５６０をオンにする（ステップＳ３９０）。これにより、整流回路２００がバイパスされ、直流電源部５２０からフィルタ回路１５０へ直流電流が供給される。

ステップＳ４００以降において実行される処理は、図８に示した実施の形態２におけるステップＳ３０以降において実行される処理と同じであるので、説明を繰り返さない。

なお、上記においては、実施の形態２における車両１０Ａの構成において、直流電源部５２０が整流回路２００の出力側（直流側）に接続されるものとしたが、実施の形態１における車両１０の構成において、直流電源部５２０が整流回路２００の出力側（直流側）に接続されるものであってもよい。すなわち、この実施の形態３は、リレー１１０が設けられない構成にも適用可能である。

以上のように、この実施の形態３によっても、実施の形態１や実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

なお、上記において、フィルタ回路１５０および整流回路２００は、この発明における「機器ユニット」の一実施例を形成し、リレー２１０は、この発明における「リレー」の一実施例に対応する。また、センサ部５４０，５５０は、この発明における「検出部」の一実施例を形成し、車両ＥＣＵ５００は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，１０Ａ〜１０Ｃ 車両、２０ 送電装置、１００ 受電部、１０２，１５２，１５６，１６０，７０２ コイル、１０４，１５４，１５８，２０２，７０４ キャパシタ、１１０，２１０，５３０，５６０ リレー、１５０，６１０ フィルタ回路、２００ 整流回路、３００ 主蓄電装置、３１０ ＳＭＲ、４００ 動力生成装置、５００ 車両ＥＣＵ、５１０，８１０ 通信装置、５２０ 直流電源部、５４０，５５０ センサ部、５４２，５５２ 電圧センサ、５４４，５５４ 電流センサ、６００ 電源部、７００ 送電部、８００ 電源ＥＣＵ。

Claims (1)

1. 送電装置から出力される電力を非接触で受電するための受電部と、
   前記受電部と前記受電部により受電された電力を蓄える蓄電装置との間に設けられる機器ユニットと、
   前記機器ユニットと前記蓄電装置との間に設けられるリレーと、
   前記リレーよりも前記受電部側に設けられる電力線に直流電流を供給可能に構成された直流電源部と、
   前記リレーよりも前記受電部側に設けられる電力線の電圧および電流の少なくとも一方を検出する検出部と、
   前記リレーが電力遮断状態である場合に前記直流電源部から前記電力線に直流電流が供給されているとき、前記検出部の検出値に基づいて前記機器ユニットまたは前記受電部の異常有無を検知する制御装置とを備える受電装置。

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