JP6405885B2 - Power supply apparatus and power supply method - Google Patents
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Description
本発明は給電装置及び給電方法に関し、例えば、電気自動車に非接触で給電する非接触給電システムに適用して好適なものである。 The present invention relates to a power supply device and a power supply method, and is suitable for application to, for example, a non-contact power supply system that supplies power to an electric vehicle in a contactless manner.
近年、資源の制約や環境問題への関心の高まりを背景に電気自動車が注目を集めている。電気自動車は、電気エネルギーをエネルギー源とし、モータを動力源とする車両であり、搭載されたバッテリに蓄えられた電力を利用してモータを駆動することにより１回の充電で数十〜数百〔km〕の走行を可能としている。 In recent years, electric vehicles have been attracting attention against the background of resource constraints and growing interest in environmental issues. An electric vehicle is a vehicle that uses electric energy as an energy source and a motor as a power source, and drives the motor by using electric power stored in an installed battery. It is possible to travel [km].
このような電気自動車に対して、搭載されたバッテリを充電するための電力を給電する給電方式として、従来、プラグイン方式と、非接触給電方式とが知られている。プラグイン方式は、商用電源と接続された電源コード先端の給電プラグを電気自動車の給電プラグに差し込むことにより直接的に給電を行う方式である。また非接触給電方式は、地上に設置された給電装置から電気自動車に搭載された受電装置に対して電磁誘導や電磁界の共鳴現象等を利用して非接触で給電を行う方式である。 Conventionally, a plug-in method and a non-contact power supply method are known as a power supply method for supplying electric power for charging an installed battery to such an electric vehicle. The plug-in method is a method in which power is supplied directly by inserting a power supply plug at the end of a power cord connected to a commercial power supply into a power supply plug of an electric vehicle. Further, the non-contact power supply method is a method in which power is supplied in a non-contact manner from a power supply device installed on the ground to a power receiving device mounted on an electric vehicle using electromagnetic induction, an electromagnetic field resonance phenomenon, or the like.
ところで、給電方式として非接触給電方式が適用された電気自動車に対して適切に給電を行うためには、地上に設置された給電装置の給電コイル（一次側コイル）と、電気自動車に搭載された受電装置の受電コイル（二次側コイル）とを精度良く所定の位置関係に位置決めする必要がある。 By the way, in order to appropriately supply power to an electric vehicle to which a non-contact power supply method is applied as a power supply method, a power supply coil (primary coil) of a power supply device installed on the ground and the electric vehicle are mounted. It is necessary to accurately position the power receiving coil (secondary coil) of the power receiving device in a predetermined positional relationship.
これは、給電コイル及び受電コイルに位置ずれが生じると、給電コイル及び受電コイル間の距離が変化することによりインピーダンスが変化し、給電装置から受電装置への電力伝送効率が低下するからである。そのため、所望の電力伝送効率が実現されないほどの位置ずれが生じている場合、給電装置は給電できないということになる。 This is because when the positional deviation occurs between the power feeding coil and the power receiving coil, the impedance changes due to the change in the distance between the power feeding coil and the power receiving coil, and the power transmission efficiency from the power feeding device to the power receiving device decreases. For this reason, if a positional shift that does not achieve the desired power transmission efficiency occurs, the power supply apparatus cannot supply power.
従来、かかる給電コイル及び受電コイルの位置関係を検出する方法として、電気自動車にカメラを搭載し、その出力映像に基づいて給電コイル及び受電コイルの位置ずれを視覚的に検出する方法が提案されている（例えば特許文献１）。 Conventionally, as a method for detecting the positional relationship between the power feeding coil and the power receiving coil, a method has been proposed in which a camera is mounted on an electric vehicle and the positional deviation between the power feeding coil and the power receiving coil is visually detected based on the output video. (For example, Patent Document 1).
しかしながらこの方法によると、かかるカメラを必要とするために非接触給電システム全体としての部品点数が多くなり、その分システム構成が複雑化したり、製造コストが高くなる問題があった。また、カメラの性能としてもある程度の精度が必要となり、暗い場所での検出が難しい。 However, according to this method, since such a camera is required, the number of parts of the non-contact power feeding system as a whole increases, and there is a problem that the system configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases accordingly. Moreover, a certain degree of accuracy is required for the performance of the camera, and detection in a dark place is difficult.
さらに給電コイル及び受電コイルが所定の位置関係にある場合においても、例えば受電装置が短絡状態にあったり、又は配線の切断等により受電装置が開放状態（バッテリと接続されていない状態）にある場合には、給電装置は給電できないという問題もある。 Furthermore, even when the power feeding coil and the power receiving coil are in a predetermined positional relationship, for example, when the power receiving device is in a short-circuited state, or the power receiving device is in an open state (not connected to the battery) due to disconnection of wiring, etc. However, there is also a problem that the power supply device cannot supply power.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、カメラを使用することなく、受電装置への給電の可否を判定できる給電装置及び給電方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a power supply apparatus and a power supply method that can determine whether power can be supplied to a power receiving apparatus without using a camera.
かかる課題を解決するため本発明においては、受電装置に対して非接触で給電する給電装置において、電源から与えられる電力を第１の直流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器から出力される前記第１の直流電力を第１の交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路から与えられる前記第１の交流電力に基づいて磁界を発生し、前記受電装置が有する受電コイルと磁気結合する給電コイルと、前記第１の直流電力の電流値及び電圧値を検出する電流／電圧センサと、前記電力変換器を制御する制御部とを設け、前記制御部が、前記第１の直流電力の電圧を、前記受電装置への給電時の電圧値として予め定められた給電時電圧値よりも低い第１の電圧値まで上昇させるよう前記電力変換器を制御し、前記第１の直流電力の電圧が前記第１の電圧値であるときの前記電流／電圧センサにより検出された当該第１の直流電力の電流値に基づいて前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定し、前記第１の直流電力の電流値が、当該電流値の下限として予め設定された電流下限閾値未満である場合又は当該電流値の上限として予め設定された電流上限閾値よりも大きい場合に前記受電装置への給電が不可能であると判定し、前記受電装置が、前記給電コイルと磁気結合した前記受電コイルを介して取得した第２の交流電力を第２の直流電力に変換して負荷に供給し、前記制御部が、前記第１の直流電力の電流値が前記電流下限閾値から前記電流上限閾値の範囲内にある場合には、前記第１の直流電力の電圧値を前記第１の電圧値よりも大きく、かつ前記給電時電圧値よりも小さい第２の電圧値まで上昇させるように前記電力変換器を制御し、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記受電装置から取得した前記第２の直流電力の電流値及び電圧値と、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記電流／電圧センサにより検出された前記第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、前記給電装置から前記受電装置への電力伝送効率を算出し、算出した前記電力伝送効率に基づいて、前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定するようにした。 In the present invention for solving the above problems, in the power supply device for supplying power in a non-contact manner with respect powered device, a power converter for converting power supplied from the power supply to the first DC power from the power converter An inverter circuit that converts the first DC power that is output into first AC power; a magnetic field that is generated based on the first AC power supplied from the inverter circuit; and a power receiving coil that the power receiving device has A power supply coil that is magnetically coupled, a current / voltage sensor that detects a current value and a voltage value of the first DC power, and a control unit that controls the power converter are provided, and the control unit includes the first The power converter is controlled to increase the voltage of the DC power to a first voltage value lower than a predetermined voltage value at the time of power supply as a voltage value at the time of power supply to the power receiving device, and the first DC power Determining whether or not power supply to the power receiving device is impossible based on the current value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage is the first voltage value, When the current value of the first DC power is less than the current lower limit threshold set in advance as the lower limit of the current value or larger than the current upper limit threshold set as the upper limit of the current value, to the power receiving device The power receiving device converts the second AC power acquired through the power receiving coil magnetically coupled to the power feeding coil into second DC power and supplies the second DC power to the load. When the current value of the first DC power is within a range from the current lower limit threshold to the current upper limit threshold, the control unit converts the voltage value of the first DC power to the first voltage value. Larger than the power supply The power converter is controlled to increase to a second voltage value smaller than the value, and the first DC power obtained from the power receiving device when the voltage value of the first DC power is the second voltage value. Current value and voltage value of DC power of 2 and current value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage value of the first DC power is the second voltage value And calculating a power transmission efficiency from the power feeding device to the power receiving device based on the voltage value, and determining whether power feeding to the power receiving device is impossible based on the calculated power transmission efficiency. did.
また本発明においては、受電装置に対して非接触で給電する給電装置により実行される給電方法おいて、前記給電装置に、電源から与えられる電力を第１の直流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器から出力される前記第１の直流電力を第１の交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路から与えられる前記第１の交流電力に基づいて磁界を発生し、前記受電装置が有する受電コイルと磁気結合する給電コイルと、前記第１の直流電力の電流値及び電圧値を検出する電流／電圧センサと、前記電力変換器を制御する制御部とを設け、前記制御部が、前記第１の直流電力の電圧を、前記受電装置への給電時の電圧値として予め定められた給電時電圧値よりも低い第１の電圧値まで上昇させるよう前記電力変換器を制御する第１のステップと、前記制御部が、前記第１の直流電力の電圧が前記第１の電圧値であるときの前記電流／電圧センサにより検出された当該第１の直流電力の電流値に基づいて前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定する第２のステップとを設け、前記受電装置が、前記給電コイルと磁気結合した前記受電コイルを介して取得した第２の交流電力を第２の直流電力に変換して負荷に供給し、前記第２のステップにおいて、前記制御部が、前記第１の直流電力の電流値が、当該電流値の下限として予め設定された電流下限閾値未満である場合又は当該電流値の上限として予め設定された電流上限閾値よりも大きい場合に前記受電装置への給電が不可能であると判定し、前記第１の直流電力の電流値が前記電流下限閾値から前記電流上限閾値の範囲内にある場合には、前記第１の直流電力の電圧値を前記第１の電圧値よりも大きく、かつ前記給電時電圧値よりも小さい第２の電圧値まで上昇させるように前記電力変換器を制御し、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記受電装置から取得した前記第２の直流電力の電流値及び電圧値と、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記電流／電圧センサにより検出された前記第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、前記給電装置から前記受電装置への電力伝送効率を算出し、算出した前記電力伝送効率に基づいて、前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定するようにした。 In the present invention, in a power feeding method executed by a power feeding device that feeds power to a power receiving device in a contactless manner, the power feeding device includes a power converter that converts power supplied from a power source into first DC power. An inverter circuit that converts the first DC power output from the power converter into first AC power; a magnetic field is generated based on the first AC power provided from the inverter circuit; A power supply coil that is magnetically coupled to a power receiving coil of the device; a current / voltage sensor that detects a current value and a voltage value of the first DC power; and a control unit that controls the power converter; but wherein the first DC power voltage, controls the power converter so as to increase to a first voltage value have lower than a predetermined power supply when the voltage value as a voltage value at the time of power supply to the power receiving device You Based on the first step and the current value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage of the first DC power is the first voltage value. A second step of determining whether or not power feeding to the power receiving device is impossible, and the second AC power acquired by the power receiving device via the power receiving coil magnetically coupled to the power feeding coil is In the second step, the control unit determines that the current value of the first DC power is less than a current lower limit threshold set in advance as a lower limit of the current value. Or when it is larger than a current upper limit threshold set in advance as the upper limit of the current value, it is determined that power supply to the power receiving device is impossible, and the current value of the first DC power is the current lower limit. Current upper limit from threshold When the value is within the range of the value, the voltage value of the first DC power is increased to a second voltage value that is larger than the first voltage value and smaller than the voltage value during power feeding. A current value and a voltage value of the second DC power acquired from the power receiving device when the power converter is controlled and the voltage value of the first DC power is the second voltage value; Based on the current value and the voltage value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage value of the DC power is the second voltage value, the power receiving device receives the power receiving device. The power transmission efficiency is calculated, and based on the calculated power transmission efficiency, it is determined whether or not power feeding to the power receiving apparatus is impossible.
本給電装置及び給電方法によれば、給電コイル及び受電コイルの位置決めをするためのカメラ等の特別な構成要素を必要とすることなく、給電装置から受電装置への給電が不可能かどうかを判定することができる。 According to the power feeding device and the power feeding method, it is determined whether power feeding from the power feeding device to the power receiving device is impossible without requiring a special component such as a camera for positioning the power feeding coil and the power receiving coil. can do.
本発明によれば、カメラを使用することなく、受電装置への給電の可否を判定できる給電装置及び給電方法を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a power supply device and a power supply method that can determine whether power can be supplied to a power receiving device without using a camera.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（１）本実施の形態による非接触給電システムの構成
図１及び図２において、１は全体として本実施の形態による非接触給電システムを示す。この非接触給電システム１は、家庭やマンション等の駐車場に設置される給電装置２と、電気自動車に搭載される受電装置３とから構成される。
(1) Configuration of contactless power feeding system according to the present embodiment In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a contactless power feeding system according to the present embodiment as a whole. The non-contact power feeding system 1 includes a power feeding device 2 installed in a parking lot such as a home or an apartment, and a power receiving device 3 mounted on an electric vehicle.
給電装置２は、受電装置に対して非接触で電力を給電する機能を有し、給電側電力変換器１０、インバータ回路１１、給電側パッド１２、給電側電流／電圧センサ１３、給電側通信部１４、給電側制御部１５及び表示部１６を備えて構成される。 The power feeding device 2 has a function of feeding power to the power receiving device in a contactless manner, and includes a power feeding side power converter 10, an inverter circuit 11, a power feeding side pad 12, a power feeding side current / voltage sensor 13, and a power feeding side communication unit. 14, the power supply side control unit 15 and the display unit 16 are provided.
給電側電力変換器１０は、商用電源１７（電源）から与えられる例えば100〔Ｖ〕の交流電力を所定電圧の直流電力（以下、これを第１の直流電力と呼ぶ）に変換するＡＣ／ＤＣコンバータであり、図２に示すように、例えば、整流器２０及びチョッパ回路２１から構成される。整流器２０は、４つのダイオードＤ１Ａ〜Ｄ１Ｄをブリッジ状に接続してなるダイオードブリッジから構成され、商用電源１７から供給される交流電力を全波整流してチョッパ回路２１に出力する。またチョッパ回路２１は、コイルＣＬ１、ダイオードＤ２、スイッチングトランジスタＴＲ及び平滑コンデンサＣ１を有する昇圧チョッパ回路から構成される。チョッパ回路２１は、給電側制御部１５の制御のもとにスイッチングトランジスタＴＲを高周波でオン・オフすることにより整流器２０から供給される全波整流された交流電力を所定電圧に昇圧する。そしてチョッパ回路２１は、昇圧した交流電力を平滑コンデンサＣ１で平滑化することにより直流電力（第１の直流電力）に変換し、これをインバータ回路１１に出力する。 The power supply side power converter 10 converts, for example, 100 [V] AC power supplied from a commercial power source 17 (power source) into DC power having a predetermined voltage (hereinafter referred to as first DC power). As shown in FIG. 2, the converter is composed of, for example, a rectifier 20 and a chopper circuit 21. The rectifier 20 is composed of a diode bridge formed by connecting four diodes D1A to D1D in a bridge shape, and full-wave rectifies the AC power supplied from the commercial power supply 17 and outputs it to the chopper circuit 21. The chopper circuit 21 includes a boost chopper circuit having a coil CL1, a diode D2, a switching transistor TR, and a smoothing capacitor C1. The chopper circuit 21 boosts the full-wave rectified AC power supplied from the rectifier 20 to a predetermined voltage by turning on and off the switching transistor TR at a high frequency under the control of the power supply side control unit 15. Then, the chopper circuit 21 converts the boosted AC power into the DC power (first DC power) by smoothing it with the smoothing capacitor C <b> 1, and outputs this to the inverter circuit 11.
インバータ回路１１は、給電側電力変換器１０から与えられる第１の直流電力を所定周波数の交流電力（以下、これを第１の交流電力と呼ぶ）に変換するＤＣ／ＡＣコンバータであり、図２に示すように、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などの４つのスイッチング素子２２Ａ〜２２Ｄをブリッジ状に接続することにより構成される。インバータ回路１１は、給電側制御部１５の制御のもとにスイッチング素子２２Ａ〜２２Ｄを高周波でオン・オフすることにより給電側電力変換器１０から供給される第１の直流電力を第１の交流電力に変換し、これを給電側パッド１２に出力する。 The inverter circuit 11 is a DC / AC converter that converts first DC power supplied from the power supply side power converter 10 into AC power having a predetermined frequency (hereinafter referred to as first AC power). As shown in FIG. 4, four switching elements 22A to 22D such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) or power MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) are connected in a bridge shape. The inverter circuit 11 turns the switching elements 22A to 22D on and off at a high frequency under the control of the power supply side control unit 15 to convert the first DC power supplied from the power supply side power converter 10 to the first AC. This is converted into electric power, which is output to the power supply side pad 12.
給電側パッド１２は、例えば、給電コイルＣＬ２、給電コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ及び第２コイルＣＬ３を含む回路から構成され、インバータ回路１１から供給される第１の交流電力に基づいて給電コイルＣＬ２において磁界を発生する。この場合、給電コイルＣＬ２は、充電対象の電気自動車の底面と平行に対向するよう駐車場の所定位置に固定配置される。また給電コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは可変コンデンサから構成され、第２コイルＣＬ３は可変リアクトルとして機能する。 The power supply side pad 12 is composed of, for example, a circuit including a power supply coil CL2, power supply capacitors C2A and C2B, and a second coil CL3. A magnetic field is generated in the power supply coil CL2 based on the first AC power supplied from the inverter circuit 11. Occur. In this case, the feeding coil CL2 is fixedly arranged at a predetermined position in the parking lot so as to face the bottom surface of the electric vehicle to be charged in parallel. Further, the feeding capacitors C2A and C2B are composed of variable capacitors, and the second coil CL3 functions as a variable reactor.
給電側電流／電圧センサ１３は、給電側電力変換器１０から出力される第１の直流電力の電流値及び電圧値を検出し、検出結果を検出信号として給電側制御部１５に送信する。なお給電側電流／電圧センサ１３のうち、かかる電流値を検出する電流センサとして、例えば、電流が通過する電線の周囲に発生する磁界をホール効果により測定し、測定結果に基づいてかかる電流値を検出する構成のセンサや、電流が通過する電線に挿入した抵抗により生じる電位降下を測定し、測定結果に基づいてかかる電流値を検出する構成のセンサを適用することができる。また給電側電流／電圧センサ１３のうち、かかる電圧値を検出する電圧センサとして、例えば、第１の直流電力の電圧を分圧し、分圧した電圧の電圧値に基づいて第１の直流電力の電圧値を測定する構成のセンサを適用することができる。 The power supply side current / voltage sensor 13 detects the current value and voltage value of the first DC power output from the power supply side power converter 10 and transmits the detection result to the power supply side control unit 15 as a detection signal. In addition, as a current sensor for detecting such a current value among the power supply side current / voltage sensors 13, for example, a magnetic field generated around the electric wire through which the current passes is measured by the Hall effect, and the current value based on the measurement result is calculated. It is possible to apply a sensor configured to detect or a sensor configured to measure a potential drop caused by a resistance inserted in an electric wire through which a current passes and detect the current value based on the measurement result. In addition, as a voltage sensor that detects the voltage value of the power supply side current / voltage sensor 13, for example, the voltage of the first DC power is divided, and the first DC power is calculated based on the voltage value of the divided voltage. A sensor configured to measure a voltage value can be applied.
給電側通信部１４は、後述する受電装置３の受電側通信部３３との間で通信を行う機能を有する通信装置である。これら給電側通信部１４及び受電側通信部３３間の通信方式として、例えば、ZigBee（登録商標）若しくはBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信方式、又は、光信号を用いた近距離光通信方式を適用することができる。給電側通信部１４及び受電側通信部３３間の通信方式として近距離無線通信方式を適用する場合、給電側通信部１４はアンテナを備え、近距離光通信方式を適用する場合、給電側通信部１４は通信用の発光素子及び受光素子を備える。 The power feeding side communication unit 14 is a communication device having a function of performing communication with a power receiving side communication unit 33 of the power receiving device 3 described later. As a communication method between the power supply side communication unit 14 and the power reception side communication unit 33, for example, a short-distance wireless communication method such as ZigBee (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark), or a short-distance optical communication using an optical signal. A scheme can be applied. When the short-range wireless communication method is applied as the communication method between the power-feeding-side communication unit 14 and the power-receiving-side communication unit 33, the power-feeding-side communication unit 14 includes an antenna, and when the short-range optical communication method is applied, the power-feeding-side communication unit 14 includes a light emitting element and a light receiving element for communication.
給電側制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるマイクロコンピュータ構成を有し、ＲＯＭに格納されたプログラムと、給電側電流／電圧センサ１３から与えられる検出信号と、給電側通信部１４を介して取得した受電装置３からの情報とに基づいて給電装置２全体を制御する。例えば、給電側制御部１５は、必要時に給電側電力変換器１０を構成するチョッパ回路２１のスイッチングトランジスタＴＲ（図２）のベースに印加する駆動信号のオン時間及びオフ時間のデューティ比を増加又は減少させることにより、給電側電力変換器１０から出力される第１の直流電力の電圧値を上昇又は下降させる。 The power supply side control unit 15 has a microcomputer configuration including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), a program stored in the ROM, and a power supply side current / voltage sensor. The entire power feeding device 2 is controlled based on the detection signal given from 13 and the information from the power receiving device 3 acquired via the power feeding side communication unit 14. For example, the power supply side control unit 15 increases the duty ratio of the on time and the off time of the drive signal applied to the base of the switching transistor TR (FIG. 2) of the chopper circuit 21 constituting the power supply side power converter 10 when necessary. By decreasing the voltage value, the voltage value of the first DC power output from the power supply side power converter 10 is increased or decreased.
表示部１６は、例えば液晶パネルなどから構成され、給電側制御部１５の制御のもとに、後述する診断結果を含む各種情報を表示する。 The display unit 16 is composed of, for example, a liquid crystal panel, and displays various types of information including a diagnosis result described later under the control of the power supply side control unit 15.
一方、受電装置３は、給電装置２から非接触で給電される交流電力を受電し、受電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ４（図１）（負荷）に供給する機能を有し、受電側パッド３０、受電側電力変換器３１、受電側電流／電圧センサ３２、受電側通信部３３及び受電側制御部３４を備えて構成される。 On the other hand, the power receiving device 3 has a function of receiving AC power fed in a non-contact manner from the power feeding device 2, converting the received AC power into DC power, and supplying it to the battery 4 (FIG. 1) (load). The power receiving side pad 30, the power receiving side power converter 31, the power receiving side current / voltage sensor 32, the power receiving side communication unit 33, and the power receiving side control unit 34 are configured.
受電側パッド３０は、受電コイルＣＬ４及び受電コンデンサＣから構成される回路であり、受電コイルＣＬ４が給電側パッド１２の給電コイルＣＬ２と磁気結合することにより、給電コイルＣＬ２に供給された交流電力と、給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４間の結合係数とに応じた大きさの交流電力（以下、これを第２の交流電力と呼ぶ）を給電側パッド１２から非接触で受電し、受電した第２の交流電力を受電側電力変換器３１に出力する。 The power receiving side pad 30 is a circuit composed of a power receiving coil CL4 and a power receiving capacitor C. When the power receiving coil CL4 is magnetically coupled to the power feeding coil CL2 of the power feeding side pad 12, the AC power supplied to the power feeding coil CL2 , AC power having a magnitude corresponding to the coupling coefficient between the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4 (hereinafter referred to as second AC power) is received from the power-feeding pad 12 in a non-contact manner and received. Is output to the power receiving side power converter 31.
受電側電力変換器３１は、受電側パッド３０から与えられる第２の交流電力を直流電力（以下、これを第２の直流電力と呼ぶ）に変換するＡＣ／ＤＣコンバータであり、図２に示すように、整流器４０及びフィルタ回路４１から構成される。整流器４０は、４つのダイオードＤ３Ａ〜Ｄ３Ｄをブリッジ状に接続してなるダイオードブリッジから構成され、受電側パッド３０から与えられる第２の交流電力を全波整流してフィルタ回路４１に出力する。またフィルタ回路４１は、コイルＣＬ５及び平滑コンデンサから構成され、整流器４０から与えられる全波整流された第２の交流電力からノイズを除去すると共に平滑化し、かくして得られた第２の直流電力をバッテリ４に出力する。かくして、このようにして得られた第２の直流電力によりバッテリ４が充電される。 The power receiving side power converter 31 is an AC / DC converter that converts the second AC power supplied from the power receiving side pad 30 into DC power (hereinafter referred to as second DC power), and is shown in FIG. Thus, the rectifier 40 and the filter circuit 41 are included. The rectifier 40 is constituted by a diode bridge formed by connecting four diodes D3A to D3D in a bridge shape, and full-wave rectifies the second AC power supplied from the power receiving side pad 30 and outputs the rectified current to the filter circuit 41. The filter circuit 41 includes a coil CL5 and a smoothing capacitor. The filter circuit 41 removes noise from the full-wave rectified second AC power supplied from the rectifier 40 and smoothes the second DC power thus obtained. 4 is output. Thus, the battery 4 is charged with the second DC power thus obtained.
受電側電流／電圧センサ３２は、受電側電力変換器３１からバッテリ４に与えられる第２の直流電力の電流値及び電圧値を検出し、検出結果を検出信号として受電側制御部３４に送信する。なお受電側電流／電圧センサ３２としては、上述した給電側電流／電圧センサ１３と同様の構成を適用することができる。 The power receiving side current / voltage sensor 32 detects the current value and voltage value of the second DC power supplied from the power receiving side power converter 31 to the battery 4 and transmits the detection result to the power receiving side control unit 34 as a detection signal. . As the power receiving side current / voltage sensor 32, the same configuration as that of the power feeding side current / voltage sensor 13 described above can be applied.
受電側通信部３３は、上述した給電装置２の給電側通信部１４との間で通信を行う機能を有する通信装置である。受電側通信部３３は、給電側通信部１４と同様に構成され、例えば受電側電流／電圧センサ３２により検出された第２の直流電力の電流値及び電圧値を給電装置２に通知する。 The power reception side communication unit 33 is a communication device having a function of performing communication with the power supply side communication unit 14 of the power supply device 2 described above. The power reception side communication unit 33 is configured in the same manner as the power supply side communication unit 14, and notifies the power supply device 2 of the current value and voltage value of the second DC power detected by the power reception side current / voltage sensor 32, for example.
受電側制御部３４は、給電側制御部１５と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えるマイクロコンピュータ構成を有し、受電側通信部３３を介して給電側制御部１５との間で必要なコマンドや情報を送受すると共に、受信したコマンドと、ＲＯＭに格納されたプログラムとに従って受電装置３全体を制御する。 Similarly to the power supply side control unit 15, the power reception side control unit 34 has a microcomputer configuration including a CPU, a ROM, and a RAM, and commands necessary for communication with the power supply side control unit 15 via the power reception side communication unit 33. And the information are transmitted and received, and the entire power receiving apparatus 3 is controlled according to the received command and the program stored in the ROM.
バッテリ４は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池、又は大容量の電気二重層キャパシタから構成される。バッテリ４は、電気自動車の走行用モータを駆動する図示しないインバータ（走行用インバータ）や、電気自動車の走行を制御する制御機器に接続されており、これら走行用インバータ及び制御機器に電力を供給する。 The battery 4 includes a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, or a large-capacity electric double layer capacitor. The battery 4 is connected to an inverter (running inverter) (not shown) that drives a driving motor of the electric vehicle and a control device that controls the driving of the electric vehicle, and supplies power to the driving inverter and the control device. .
（２）本実施の形態による給電制御方式
次に、本非接触給電システム１に採用された給電制御方式について説明する。
(2) Power Supply Control Method According to the Present Embodiment Next, the power supply control method adopted in the contactless power supply system 1 will be described.
本非接触給電システム１において、給電装置２の給電側電流／電圧センサ１３により検出された第１の直流電力の電流値及び電圧値をそれぞれＩＳ，ＶＳとし、受電装置３の受電側電流／電圧センサ３２により検出された第２の直流電力の電流値及び電圧値をそれぞれＩＲ，ＶＲとすると、給電装置２から受電装置３への電力伝送効率ηは、次式
ところで、この方法により給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４の位置関係を検出するためには、ある程度の大きさの電力を給電装置２から受電装置３に給電する必要がある。しかしながら、例えば、給電装置２が給電可能な範囲内に受電装置３が存在しない状態（給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４が大きく位置ずれしている状態、又は、そもそも給電コイルＣＬ２の近傍に受電装置３が存在しない状態など）のときや、受電装置３が短絡しているときに給電装置２がある程度の大きさの電力を受電装置３に給電する動作を行うと、給電装置２の給電側電力変換器１０から出力される第１の直流電力の電流量が過剰に大きくなったり、給電装置２又は受電装置３の各素子に印加される電圧が過剰に大きくなったりし、この結果、給電装置２又は受電装置３が破損するおそれがある。 By the way, in order to detect the positional relationship between the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4 by this method, it is necessary to supply a certain amount of power from the power feeding device 2 to the power receiving device 3. However, for example, the state where the power receiving device 3 does not exist within the range in which the power feeding device 2 can supply power (the state where the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4 are largely displaced, or in the first place, in the vicinity of the power feeding coil CL2). When the power feeding device 2 performs an operation of feeding a certain amount of power to the power receiving device 3 when the power receiving device 3 is short-circuited, etc. As a result, the amount of the first DC power output from the device 10 becomes excessively large, or the voltage applied to each element of the power feeding device 2 or the power receiving device 3 becomes excessively large. Alternatively, the power receiving device 3 may be damaged.
一方、本非接触給電システム１において、給電装置２の給電側電力変換器１０から出力される第１の直流電力の電圧値を一定に保った場合、図３及び図４に示すように、給電装置２が給電可能な範囲内に受電装置３が存在しないときや、受電装置３が短絡した状態にあるときには、給電装置２から給電可能な範囲内に受電装置３が存在しており、かつ受電装置３が正常状態にあるときに比べて、給電装置２の給電側電流／電圧センサ１３により検出される電流値が大きくなる。これは、給電装置２が給電可能な範囲内に受電装置３が存在しない場合や、受電装置３が短絡した状態にある場合には、給電装置２が給電可能な範囲内に受電装置３が存在しており、かつ受電装置３が正常状態にある場合に比べて、給電側電力変換器１０から受電側を見たインピーダンスが小さくなるためである。 On the other hand, in the non-contact power supply system 1, when the voltage value of the first DC power output from the power supply side power converter 10 of the power supply device 2 is kept constant, as shown in FIGS. When the power receiving device 3 does not exist within the range in which the device 2 can supply power, or when the power receiving device 3 is in a short-circuited state, the power receiving device 3 exists within the range in which power can be supplied from the power supplying device 2, and The current value detected by the power supply side current / voltage sensor 13 of the power supply device 2 is larger than when the device 3 is in a normal state. This is because when the power receiving device 3 does not exist within the range where the power feeding device 2 can supply power, or when the power receiving device 3 is short-circuited, the power receiving device 3 exists within the range where the power feeding device 2 can supply power. This is because the impedance when the power receiving side is viewed from the power supply side power converter 10 is smaller than that when the power receiving device 3 is in a normal state.
また本非接触給電システム１において、給電装置２の給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に与えられる第１の直流電力の電圧値を一定に保った場合、例えば受電装置３が開放状態（受電装置３にバッテリ４が接続されていない状態）にあるときには、給電装置２が給電可能な範囲内に受電装置３が存在しており、かつ受電装置３が正常状態にあるときに比べて、給電装置２の給電側電流／電圧センサ１３により検出される第２の直流電力の電流値が小さくなる。これは、受電装置３が開放状態にある場合、給電装置２から給電可能な範囲内に受電装置３が存在しており、かつ受電装置３が正常状態にある場合に比べて、給電側電力変換器１０から受電側を見たインピーダンスが大きくなるためである。 In the non-contact power feeding system 1, when the voltage value of the first DC power supplied from the power feeding side power converter 10 of the power feeding device 2 to the inverter circuit 11 is kept constant, for example, the power receiving device 3 is in an open state (power receiving) When the battery 4 is not connected to the device 3), the power receiving device 3 is present within the range in which the power feeding device 2 can supply power and the power receiving device 3 is in a normal state. The current value of the second DC power detected by the power supply side current / voltage sensor 13 of the device 2 becomes small. This is because, when the power receiving device 3 is in an open state, the power receiving device 3 exists in a range in which power can be supplied from the power feeding device 2 and compared with a case where the power receiving device 3 is in a normal state. This is because the impedance of the power receiving side viewed from the device 10 increases.
そこで本非接触給電システム１の場合、給電装置２は、受電装置３への給電動作の初期時には、給電側電力変換器１０から出力される第１の直流電力の電圧値を、受電装置３への給電時の電圧値（以下、これを給電時電圧値と呼ぶ）よりも低く抑えた状態でインバータ回路１１を駆動させ、このときの第１の直流電力の電流値に基づいて受電装置３への給電が不可能かどうかを判定する。給電時電圧値は、バッテリ４に所望電力が供給されるために、給電側電力変換器１０が出力すべき電圧の値である。そして、給電時電圧値は、給電可能な範囲内のどの位置に受電装置３が存在するかにより異なるものである。給電可能な範囲内で場所を変えて受電装置３を配置し、受電装置３の位置毎に給電時電圧値を計測し、所望電力がバッテリ４に供給される給電側電力変換器１０の出力電圧の範囲を求めておく。給電時電圧値は、例えば、この出力電圧範囲の任意の値である。特に、給電時電圧値は、出力電圧範囲の最小値であることが好ましい。 Therefore, in the case of the non-contact power feeding system 1, the power feeding device 2 supplies the voltage value of the first DC power output from the power feeding side power converter 10 to the power receiving device 3 at the initial stage of the power feeding operation to the power receiving device 3. The inverter circuit 11 is driven in a state where the voltage is kept lower than the voltage value at the time of power supply (hereinafter referred to as the voltage value at the time of power supply), and to the power receiving device 3 based on the current value of the first DC power at this time It is determined whether the power supply is impossible. The power supply voltage value is a voltage value to be output by the power supply side power converter 10 in order to supply desired power to the battery 4. And the voltage value at the time of electric power feeding changes with which position in the range which can supply electric power the power receiving apparatus 3 exists. The power receiving device 3 is arranged at different locations within the power supply range, the power supply voltage value is measured for each position of the power receiving device 3, and the output voltage of the power supply side power converter 10 to which the desired power is supplied to the battery 4 Find the range of. The power supply voltage value is, for example, an arbitrary value within this output voltage range. In particular, the power supply voltage value is preferably the minimum value of the output voltage range.
給電装置２は、かかる判定で否定結果を得た場合にのみ、かかる第１の直流電力の電圧値を上昇させて、当該第１の直流電力の電流値や、（１）式により算出される電力伝送効率ηに基づいて給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４間の位置ずれ量を検出し、検出結果に基づいて受電装置３への給電が不可能かどうかを判定する。そして給電装置２は、この判定で否定結果を得た場合にのみ、受電装置３への給電を継続する。 Only when a negative result is obtained in this determination, the power feeding device 2 increases the voltage value of the first DC power and calculates the current value of the first DC power or the equation (1). A positional deviation amount between the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4 is detected based on the power transmission efficiency η, and it is determined whether power feeding to the power receiving device 3 is impossible based on the detection result. The power feeding device 2 continues power feeding to the power receiving device 3 only when a negative result is obtained in this determination.
具体的に、給電装置２は、図５に示すように、受電装置３への給電動作の初期時、給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に出力される第１の直流電力の電圧を、０〔Ｖ〕から給電装置２に障害が発生しないことが予め確認されている第１の電圧値Ｅ１にまで徐々に上昇させる（時刻０〜時刻ｔ１）。 Specifically, as shown in FIG. 5, the power supply device 2 uses the voltage of the first DC power output from the power supply side power converter 10 to the inverter circuit 11 at the initial stage of the power supply operation to the power reception device 3. 0 [V] to the power supply apparatus 2 that interference will not occur gradually raised to a first voltage value E 1 it has been confirmed in advance (time 0 time t 1).
また給電装置２は、かかる第１の直流電力の電圧が第１の電圧値Ｅ１にまで達すると、当該第１の直流電力の電流値を検出する（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）。 The power supply device 2, the voltage of such a first DC power reaches the first voltage value E 1, for detecting a current value of the first DC power (time t 1 ~ time t 2).
そして給電装置２は、かかる電流値が予め定められた上限値（図３のＳＨ２であり、以下、これを電流上限閾値と呼ぶ）よりも大きい、又は、予め定められた下限値（図のＳＨ１であり、以下、これを電流下限閾値と呼ぶ）未満である場合には、受電装置３に対する給電動作を停止する。 The power supply device 2 has a current value larger than a predetermined upper limit value (SH 2 in FIG. 3, hereinafter referred to as a current upper limit threshold value), or a predetermined lower limit value (in the drawing). If it is less than SH 1 (hereinafter referred to as the current lower limit threshold), the power feeding operation to the power receiving device 3 is stopped.
これに対して、給電装置２は、かかる電流値が電流上限閾値ＳＨ２以下であり、かつ電流下限閾値ＳＨ１以上である場合には、第１の直流電力の電圧を第１の電圧値Ｅ１よりも大きく、かつ上述の給電時電圧値Ｅ３よりも小さい所定の第２の電圧値Ｅ２にまで徐々に上昇させる（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）。 In contrast, the power supply device 2 is such a current value is the current upper threshold SH 2 below, and if it is the current lower threshold SH 1 or more, the voltage of the first DC power first voltage value E The voltage is gradually increased to a predetermined second voltage value E 2 that is larger than 1 and smaller than the above-described power supply voltage value E 3 (time t 2 to time t 3 ).
また給電装置２は、第１の直流電力の電圧が第２の電圧値Ｅ２にまで達すると、当該電圧を第２の電圧値Ｅ２に保ちながら、このとき給電側電流／電圧センサ１３により検出された第１の直流電力の電流値を取得する。また給電装置２は、これと併せて受電装置３から受電側電流／電圧センサ３２により検出された第２の直流電力の電流値及び電圧値を取得し、これら電流値及び電圧値と、このとき給電側電流／電圧センサ１３から与えられる第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、（１）式により給電装置２及び受電装置３間の電力伝送効率ηを算出する（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）。 The power supply device 2, the voltage of the first DC power reaches a second voltage value E 2, while keeping the voltage to the second voltage value E 2, the feeding-side current / voltage sensor 13 at this time The current value of the detected first DC power is acquired. In addition to this, the power feeding device 2 acquires the current value and voltage value of the second DC power detected by the power receiving side current / voltage sensor 32 from the power receiving device 3, and these current value and voltage value, Based on the current value and the voltage value of the first DC power given from the power supply side current / voltage sensor 13, the power transmission efficiency η between the power supply device 2 and the power receiving device 3 is calculated by the equation (1) (time t 3 to time t 4).
そして給電装置２は、第１の直流電力の電流値が電流上限閾値ＳＨ２よりも大きい、又は、当該電流値が電流下限閾値ＳＨ１未満である場合や、かかる電力伝送効率ηが予め定められた閾値（以下、これを効率閾値と呼ぶ）未満である場合には、受電装置３に対する給電動作を停止する。 The power supply device 2, the current value of the first direct-current power is greater than the current upper threshold SH 2, or, and if the current value is less than the current lower threshold SH 1, such power transmission efficiency η is determined in advance If it is less than the threshold value (hereinafter referred to as the efficiency threshold value), the power feeding operation to the power receiving device 3 is stopped.
これに対して、給電装置２は、第１の直流電力の電流値が電流上限閾値ＳＨ２から電流下限閾値ＳＨ１の間にあり、かつ、かかる電力伝送効率ηが上述の効率閾値よりも大きい場合には、かかる第１の直流電力の電圧を上述の給電時電圧値Ｅ３にまで徐々に上昇させる（時刻ｔ４〜時刻ｔ５）。 In contrast, the power supply device 2 is between the current value of the first DC power current limit threshold SH 1 from the current upper threshold SH 2, and, according the power transmission efficiency η is greater than the efficiency threshold above case, gradually increases the voltage of such a first DC power to the power supply when the voltage value E 3 described above (time t 4 ~ time t 5).
この後、給電装置２は、定期的に、受電装置３と通信を行うことにより受電側電流／電圧センサ３２により検出された電流値及び電圧値を取得し、取得した電流値及び電圧値と、このとき給電側電流／電圧センサ１３から与えられる電流値及び電圧値とに基づいて、（１）式により給電装置２及び受電装置３間の電力伝送効率ηを算出する（時刻ｔ５〜）。 Thereafter, the power supply device 2 periodically acquires the current value and voltage value detected by the power receiving side current / voltage sensor 32 by communicating with the power receiving device 3, and the acquired current value and voltage value, At this time, based on the current value and voltage value given from the power supply side current / voltage sensor 13, the power transmission efficiency η between the power supply device 2 and the power reception device 3 is calculated by the equation (1) (time t 5- ).
そして給電装置２は、かかる電力伝送効率ηが上述の効率閾値よりも大きい場合には、給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に出力される第１の直流電力の電圧を給電時電圧値Ｅ３に維持し、これに対して、かかる電力伝送効率ηが上述の効率閾値未満となった場合やバッテリが満充電状態となった場合には、受電装置３に対する給電動作を停止する。 When the power transmission efficiency η is greater than the above-described efficiency threshold, the power feeding device 2 uses the first DC power voltage output from the power feeding side power converter 10 to the inverter circuit 11 as the power supply voltage value E. maintained at 3, whereas according power transmission efficiency η is when or if a battery becomes less than the above-mentioned efficiency threshold has become fully charged, and stops the power supply operation for the power receiving device 3.
図６は、このような本実施の形態の給電制御方式に関連して給電装置２の給電側制御部１５により実行される給電制御処理の処理手順を示す。給電側制御部１５は、この図６に示す処理手順に従って、受電装置３に対する給電を制御する。 FIG. 6 shows a processing procedure of power supply control processing executed by the power supply side control unit 15 of the power supply apparatus 2 in relation to the power supply control method of the present embodiment. The power supply side control unit 15 controls power supply to the power receiving device 3 in accordance with the processing procedure shown in FIG.
実際上、給電側制御部１５は、受電装置３に対する給電動作の開始命令がユーザから与えられるとこの図６に示す給電制御処理を開始し、まず、給電側電力変換器１０のチョッパ回路２１（図２）のスイッチングトランジスタＴＲ（図２）に印加する駆動信号のオン時間及びオフ時間のデューティ比を所定量だけ増加させることにより給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に出力される第１の直流電力の電圧を上昇させる（ＳＰ１）。なお、給電制御処理の開始は、ユーザからの命令に限定されず、例えば、給電装置２又は受電装置３の一方が他方の装置に対して定期的に通信接続要求を送り、給電装置２と受電装置３が近づいたことにより、通信接続が確立された場合に給電制御処理が開始されても良い。 In practice, the power supply side control unit 15 starts the power supply control process shown in FIG. 6 when a command to start the power supply operation to the power receiving device 3 is given by the user. First, the chopper circuit 21 ( The first output from the power supply side power converter 10 to the inverter circuit 11 by increasing the duty ratio of the ON time and OFF time of the drive signal applied to the switching transistor TR (FIG. 2) of FIG. 2) by a predetermined amount. The voltage of the DC power is increased (SP1). The start of the power supply control process is not limited to a command from the user. For example, one of the power supply device 2 or the power reception device 3 periodically sends a communication connection request to the other device, and receives power from the power supply device 2. When the communication connection is established due to the approach of the device 3, the power supply control process may be started.
続いて、給電側制御部１５は、給電側電流／電圧センサ１３から通知される第１の直流電力の電圧が図５について上述した第１の電圧値Ｅ１に到達したか否かを判断する（ＳＰ２）。そして給電側制御部１５は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ１に戻り、この後、ステップＳＰ２で肯定結果を得るまでステップＳＰ１‐ステップＳＰ２‐ステップＳＰ１のループを繰り返す。 Subsequently, the feed-side control unit 15 determines whether the voltage of the first DC power notified from the power supply side current / voltage sensor 13 reaches the first voltage value E 1 described above with reference to FIG. 5 (SP2). When the power supply side control unit 15 obtains a negative result in this determination, it returns to step SP1, and thereafter repeats the loop of step SP1-step SP2-step SP1 until a positive result is obtained at step SP2.
そして給電側制御部１５は、やがて第１の直流電力の電圧が第１の電圧値Ｅ１（図３）に到達することによりステップＳＰ２で肯定結果を得ると、そのとき給電側電流／電圧センサ１３から通知される第１の直流電力の電流値を取得し（ＳＰ３）、取得した電流値に基づいて、受電装置３への給電が不可能かどうかを判断する（ＳＰ４）。具体的に、給電側制御部１５は、ステップＳＰ４において、かかる電流値が電流上限閾値ＳＨ２（図３）よりも大きいか又は電流下限閾値ＳＨ１（図３）未満のいずれかであるか否かを判断する。 Then, if the power supply side control unit 15 eventually obtains a positive result in step SP2 when the voltage of the first DC power reaches the first voltage value E 1 (FIG. 3), then the power supply side current / voltage sensor The current value of the first DC power notified from 13 is acquired (SP3), and it is determined whether power supply to the power receiving device 3 is impossible based on the acquired current value (SP4). Specifically, in step SP4, the power supply side control unit 15 determines whether the current value is larger than the current upper limit threshold SH 2 (FIG. 3) or less than the current lower limit threshold SH 1 (FIG. 3). Determine whether.
給電側制御部１５は、この判断で肯定結果を得ると、給電側電力変換器１０のチョッパ回路２１のスイッチングトランジスタＴＲに対する駆動信号の印加を停止することにより第１の直流電力の出力を停止させ、これにより給電装置２による受電装置３への給電を停止させる（ＳＰ１５）。また給電側制御部１５は、この後、受電装置３への給電ができない原因を診断し（ＳＰ１６）、診断結果を表示部１６に表示した後、この給電制御処理を終了する。 When the power supply side control unit 15 obtains a positive result in this determination, the power supply side control unit 15 stops the output of the first DC power by stopping the application of the drive signal to the switching transistor TR of the chopper circuit 21 of the power supply side power converter 10. As a result, the power feeding to the power receiving device 3 by the power feeding device 2 is stopped (SP15). In addition, the power supply side control unit 15 thereafter diagnoses the reason why power cannot be supplied to the power receiving device 3 (SP16), displays the diagnosis result on the display unit 16, and then ends the power supply control process.
これに対して給電側制御部１５は、ステップＳＰ４の判断で否定結果を得ると、ステップＳＰ１と同様にして第１の直流電力の電圧を上昇させる（ＳＰ５）。 On the other hand, if the power supply side control part 15 obtains a negative result by determination of step SP4, it will raise the voltage of 1st DC power similarly to step SP1 (SP5).
また給電側制御部１５は、給電側電流／電圧センサ１３から通知される第１の直流電力の電圧が第２の電圧値Ｅ２（図３）に到達したか否かを判断する（ＳＰ６）。そして給電側制御部１５は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ５に戻り、この後、ステップＳＰ６で肯定結果を得るまでステップＳＰ５‐ステップＳＰ６‐ステップＳＰ５のループを繰り返す。 Further, the power supply side control unit 15 determines whether or not the voltage of the first DC power notified from the power supply side current / voltage sensor 13 has reached the second voltage value E 2 (FIG. 3) (SP6). . When the power supply side control unit 15 obtains a negative result in this determination, it returns to step SP5, and thereafter repeats the loop of step SP5-step SP6-step SP5 until a positive result is obtained at step SP6.
そして給電側制御部１５は、やがて第１の直流電力の電圧が第２の電圧値Ｅ２に到達することによりステップＳＰ６で肯定結果を得ると、そのとき給電側電流／電圧センサ１３から通知される第１の直流電力の電流値及び電圧値を取得する。また給電側制御部１５は、給電側通信部１４（図１）を介した受電装置３の受電側通信部３３（図１）との通信により、そのとき受電側電力変換器３１（図１）がバッテリ４に供給している第２の直流電力の電流値及び電圧値を取得する。そして給電側制御部１５は、このようにして取得したこれらの電流値及び電圧値に基づいて（１）式により電力伝送効率ηを算出する（ＳＰ７）。 When the voltage of the first DC power eventually reaches the second voltage value E2 and obtains a positive result in step SP6, the power supply side control unit 15 is notified from the power supply side current / voltage sensor 13 at that time. The current value and voltage value of the first DC power are acquired. The power supply side control unit 15 communicates with the power reception side communication unit 33 (FIG. 1) of the power reception device 3 via the power supply side communication unit 14 (FIG. 1), and then receives the power reception side power converter 31 (FIG. 1). Acquires the current value and voltage value of the second DC power supplied to the battery 4. And the electric power feeding side control part 15 calculates electric power transmission efficiency (eta) by (1) Formula based on these current value and voltage value which were acquired in this way (SP7).
続いて、給電側制御部１５は、上述のようにしてステップＳＰ７において取得した第１の直流電力の電流値と、上述の電力伝送効率ηとに基づいて、受電装置３への給電が不可能かどうかを判断する（ＳＰ８）。具体的に、給電側制御部１５は、ステップＳＰ８において、かかる電流値が電流上限閾値ＳＨ２（図３）よりも大きい若しくは電流下限閾値ＳＨ１（図３）未満のいずれか、又は、電力伝送効率ηが効率閾値未満であるか否かを判断する。 Subsequently, the power supply side control unit 15 cannot supply power to the power receiving device 3 based on the current value of the first DC power acquired in step SP7 as described above and the power transmission efficiency η described above. (SP8). Specifically, in step SP8, the power supply side control unit 15 has either the current value larger than the current upper limit threshold SH 2 (FIG. 3) or less than the current lower limit threshold SH 1 (FIG. 3), or power transmission. It is determined whether or not the efficiency η is less than the efficiency threshold.
そして給電側制御部１５は、この判断で肯定結果を得ると、上述と同様にして給電装置２による受電装置３への給電を停止させる（ＳＰ１５）。また給電側制御部１５は、この後、受電装置３への給電ができない原因を診断し（ＳＰ１６）、診断結果を上述の表示部１６に表示等した後、この給電制御処理を終了する。 And if the electric power feeding side control part 15 obtains a positive result by this judgment, it will stop the electric power feeding to the receiving device 3 by the electric power feeder 2 like the above (SP15). After that, the power supply side control unit 15 diagnoses the reason why power cannot be supplied to the power receiving device 3 (SP16), displays the diagnosis result on the display unit 16, and ends the power supply control process.
これに対して給電側制御部１５は、ステップＳＰ８の判断で否定結果を得ると、ステップＳＰ１と同様にして第１の直流電力の電圧を上昇させる（ＳＰ９）。 On the other hand, if the power supply side control part 15 obtains a negative result by determination of step SP8, it will raise the voltage of 1st DC power similarly to step SP1 (SP9).
また給電側制御部１５は、給電側電流／電圧センサ１３から通知される第１の直流電力の電圧の更なる上昇により受電側電力変換器３１からバッテリ４に出力される第２の直流電力が所望値に到達したか否かを判断する（ＳＰ１０）。そして給電側制御部１５は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ９に戻り、この後、ステップＳＰ１０で肯定結果を得るまでステップＳＰ９‐ステップＳＰ１０‐ステップＳＰ９のループを繰り返す。 In addition, the power supply side control unit 15 causes the second DC power output from the power receiving side power converter 31 to the battery 4 by the further increase in the voltage of the first DC power notified from the power supply side current / voltage sensor 13. It is determined whether or not a desired value has been reached (SP10). When the power supply side control unit 15 obtains a negative result in this determination, it returns to step SP9, and thereafter repeats the loop of step SP9-step SP10-step SP9 until a positive result is obtained at step SP10.
そして給電側制御部１５は、やがて第１の直流電力の電圧が給電時電圧値Ｅ３に到達することによりステップＳＰ１０で肯定結果を得ると、ステップＳＰ７と同様にして電力伝送効率ηを算出し（ＳＰ１１）、算出した電力伝送効率ηに基づいて、受電装置３への給電が不可能かどうかを判断する（ＳＰ１２）。具体的に、給電側制御部１５は、ステップＳＰ１２において、ステップＳＰ１１で算出した電力伝送効率ηが効率閾値未満であるか否かを判断する。 The power supply side control unit 15 eventually obtains a positive result at step SP10 by the voltage of the first DC power reaches the power supply when the voltage value E 3, calculates the power transmission efficiency η as in step SP7 (SP11) Based on the calculated power transmission efficiency η, it is determined whether or not power supply to the power receiving device 3 is impossible (SP12). Specifically, in step SP12, the power supply side control unit 15 determines whether or not the power transmission efficiency η calculated in step SP11 is less than the efficiency threshold value.
そして給電側制御部１５は、この判断で肯定結果を得ると、上述と同様にして給電装置２による受電装置３への給電を停止させる（ＳＰ１５）。また給電側制御部１５は、この後、受電装置３への給電ができない原因を診断し（ＳＰ１６）、診断結果を例えば上述の表示部に表示等した後、この給電制御処理を終了する。 And if the electric power feeding side control part 15 obtains a positive result by this judgment, it will stop the electric power feeding to the receiving device 3 by the electric power feeder 2 like the above (SP15). After that, the power supply side control unit 15 diagnoses the reason why power cannot be supplied to the power receiving device 3 (SP16), displays the diagnosis result on, for example, the display unit described above, and then ends the power supply control process.
これに対して給電側制御部１５は、ステップＳＰ１２の判断で否定結果を得ると、第１の直流電力の電圧が給電時電圧値Ｅ３を維持するよう給電側電力変換器１０を制御しながら一定時間待機し（ＳＰ１３）、この後、バッテリ４との通信により当該バッテリ４が満充電となったか否かを判断する（ＳＰ１４）。 Feeding-side control unit 15 on the other hand, if the negative result is obtained in the determination at step SP 12, while controlling the feeding side power converter 10 so that the voltage of the first DC power to maintain the power supply when the voltage value E 3 It waits for a certain time (SP13), and then determines whether or not the battery 4 is fully charged through communication with the battery 4 (SP14).
そして給電側制御部１５は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ１１に戻り、この後、ステップＳＰ１１以降の処理を繰り返す。そして給電側制御部１５は、やがてバッテリ４が満充電状態となることによりステップＳＰ１４で肯定結果を得ると、この給電制御処理を終了する。 And if the electric power feeding side control part 15 obtains a negative result by this judgment, it will return to step SP11, and will repeat the process after step SP11 after this. Then, when the battery 4 is eventually fully charged, the power supply side control unit 15 ends the power supply control process when a positive result is obtained in step SP14.
（３）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態の非接触給電システム１では、給電装置２が、受電装置３への給電動作の初期時に給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に出力する第１の直流電力の電圧を給電時電圧値Ｅ３よりも低い第１の電圧値Ｅ１に抑制し、このときの第１の直流電力の電流値に基づいて受電装置３への給電の可否を判定すると共に、受電装置３への給電ができないと判定したときには、インバータ回路１１に対する第１の直流電力の出力を停止するよう給電側電力変換器１０を制御する。
(3) Effects of the present embodiment As described above, in the non-contact power feeding system 1 of the present embodiment, the power feeding device 2 is switched from the power feeding side power converter 10 to the inverter circuit 11 at the initial stage of the power feeding operation to the power receiving device 3. Is suppressed to a first voltage value E 1 lower than the power supply voltage value E 3, and based on the current value of the first DC power at this time, When it is determined whether or not power supply is possible, and when it is determined that power cannot be supplied to the power receiving device 3, the power supply side power converter 10 is controlled to stop the output of the first DC power to the inverter circuit 11.
この場合、かかる判定は、給電装置２が受電装置３と通信を行うことなく、給電装置２が得られる情報に基づいてのみ行われるため、例えば、給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４が大きく位置ずれしており、給電装置２が受電装置３と通信を行うことができない場合にも実行することができる。 In this case, since this determination is performed only based on information obtained by the power feeding device 2 without the power feeding device 2 communicating with the power receiving device 3, for example, the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4 are greatly displaced. This can be executed even when the power feeding device 2 cannot communicate with the power receiving device 3.
また、本非接触給電システム１では、上述のように第１の直流電力の電圧を給電時電圧値Ｅ３よりも低い第１の電圧値Ｅ１に抑制した状態でかかる判定を行うため、この判定の際に給電装置２や受電装置３に過電流や過電圧が発生して給電装置２や受電装置３が破損するのを未然かつ有効に防止することができる。 Further, in the contactless power supply system 1, for performing the determination according while suppressing the voltage of the first DC power to a first voltage value E 1 less than the power supply when the voltage value E 3, as described above, the It is possible to effectively prevent the power supply device 2 and the power receiving device 3 from being damaged by the occurrence of an overcurrent or an overvoltage in the power supply device 2 or the power receiving device 3 at the time of determination.
従って、本実施の形態の非接触給電システム１によれば、給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４の位置ずれ検出用のカメラ等の特別な構成要素を必要とすることなく、過電流に起因する給電装置２の破損を防止しながら、給電コイルＣＬ２及び受電コイルＣＬ４の位置ずれ等を検出することができ、かくしてカメラを使用することなく、受電装置への給電の可否を判定できる非接触給電システムを実現できる。 Therefore, according to the non-contact power feeding system 1 of the present embodiment, the power feeding device caused by the overcurrent without requiring a special component such as a camera for detecting displacement of the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4. 2 realizes a non-contact power feeding system that can detect misalignment of the power feeding coil CL2 and the power receiving coil CL4, etc., and can determine whether power can be fed to the power receiving device without using a camera. it can.
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を電気自動車に搭載されたバッテリ４を充電する非接触給電システム１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばガソリンエンジン及びモータを動力源とするハイブリッド自動車など、バッテリに蓄えられた電気エネルギーをエネルギー源として駆動する移動体を対象とするこの他種々の非接触給電システムに広く適用することができる。また、移動体は、地上を走行する車両の車体に限られず、水中航走体等の他の移動体にも適用することもできる。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the non-contact power feeding system 1 that charges the battery 4 mounted on the electric vehicle has been described. Is not limited to this, but is widely applied to various other non-contact power supply systems that target mobile bodies that use electric energy stored in a battery as an energy source, such as a hybrid vehicle that uses a gasoline engine and a motor as a power source. can do. Further, the moving body is not limited to the vehicle body of a vehicle traveling on the ground, and can be applied to other moving bodies such as an underwater vehicle.
また上述の実施の形態においては、本実施の形態による非接触給電システム１を図１及び図２のように構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１及び図２以外の構成を広く適用することができる。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the case where the non-contact electric power feeding system 1 by this embodiment was comprised as FIG.1 and FIG.2 was described, this invention is not limited to this, FIG. Configurations other than those in FIG. 2 can be widely applied.
さらに上述の実施の形態においては、図５について上述したように、給電装置２の給電側電力変換器１０からインバータ回路１１に出力する第１の直流電力を、当該第１の直流電力の電流値や電力伝送効率ηを監視しながら３段階に分けて上昇させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる第１の直流電力を当該第１の直流電力の電流値や電力伝送効率ηを監視しながら４段階以上の段階に分けて上昇させるようにしても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, as described above with reference to FIG. 5, the first DC power output from the power supply side power converter 10 of the power supply apparatus 2 to the inverter circuit 11 is the current value of the first DC power. However, the present invention is not limited to this, and the first DC power is not limited to the current value of the first DC power. While monitoring the power transmission efficiency η, it may be increased in four or more stages.
さらに上述の実施の形態においては、給電側電力変換器１０は、チョッパ回路２１により直流電圧値を調整する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、直流電圧値の調整に、チョッパ回路２１を用いた非絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータではなく、トランス等を用いた絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータを用いるようにしても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the power supply side power converter 10 adjusts the DC voltage value by the chopper circuit 21 has been described, but the present invention is not limited to this, for example, for adjusting the DC voltage value. Instead of a non-insulating DC-DC converter using the chopper circuit 21, an insulating DC-DC converter using a transformer or the like may be used.
さらに上述の実施の形態においては、給電側電力変換器１０の電力供給源が商用電源１７である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、この電力供給源として市販の交流電源や、直流電源、太陽光パネル、蓄電池設備など種々の電力供給器を適用するようにしても良い。なお、電力供給源として直流電源を適用する場合、給電側電力変換器１０は交流電力を直流電力に変換する必要がないため、整流器２０を省略できる。また電力供給源として直流電源を適用する場合、給電側電力変換器１０はＤＣ／ＤＣコンバータとなる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the power supply source of the power supply side power converter 10 is the commercial power supply 17 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a commercially available AC power supply as this power supply source Alternatively, various power supply devices such as a DC power source, a solar panel, and a storage battery facility may be applied. When a DC power source is applied as the power supply source, the power supply side power converter 10 does not need to convert AC power into DC power, and thus the rectifier 20 can be omitted. When a direct current power source is applied as the power supply source, the power supply side power converter 10 is a DC / DC converter.
さらに上述の実施の形態においては、受電装置３の電力供給先である負荷としてバッテリ４を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、負荷が電力で駆動される電気機器・電子機器である場合にも本発明を適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the battery 4 is applied as the load that is the power supply destination of the power receiving device 3 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the load is driven by power. The present invention can also be applied to a case of an electric device / electronic device.
本発明は、電気自動車に非接触で給電する非接触給電システムの他、非接触給電方式による給電を行う種々の非接触給電システムに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to various non-contact power feeding systems that perform power feeding by a non-contact power feeding method in addition to a non-contact power feeding system that feeds electric vehicles in a non-contact manner.
１……非接触給電システム、２……給電装置、３……受電装置、４……バッテリ（負荷）、１０……電側電力変換器、１１……インバータ回路、１２……給電側パッド、１４……給電側通信部、１５……給電側制御部、１６……表示部、１７……商用電源、３０……受電側パッド、３１……受電側電力変換器、３２……受電側電流／電圧センサ、３３……受電側通信部、３４……受電側制御部、ＣＬ２……給電コイル、ＣＬ４……受電コイル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power feeding system, 2 ... Power feeding apparatus, 3 ... Power receiving apparatus, 4 ... Battery (load), 10 ... Electric side power converter, 11 ... Inverter circuit, 12 ... Feeding side pad, 14 ... Power supply side communication unit, 15 ... Power supply side control unit, 16 ... Display unit, 17 ... Commercial power supply, 30 ... Power reception side pad, 31 ... Power reception side power converter, 32 ... Power reception side current / Voltage sensor, 33... Power receiving side communication unit, 34... Power receiving side control unit, CL 2... Power feeding coil, CL 4.
Claims (4)
電源から与えられる電力を第１の直流電力に変換する電力変換器と、
前記電力変換器から出力される前記第１の直流電力を第１の交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路から与えられる前記第１の交流電力に基づいて磁界を発生し、前記受電装置が有する受電コイルと磁気結合する給電コイルと、
前記第１の直流電力の電流値及び電圧値を検出する電流／電圧センサと、
前記電力変換器を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記第１の直流電力の電圧を、前記受電装置への給電時の電圧値として予め定められた給電時電圧値よりも低い第１の電圧値まで上昇させるよう前記電力変換器を制御し、
前記第１の直流電力の電圧が前記第１の電圧値であるときの前記電流／電圧センサにより検出された当該第１の直流電力の電流値に基づいて前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定し、
前記第１の直流電力の電流値が、当該電流値の下限として予め設定された電流下限閾値未満である場合又は当該電流値の上限として予め設定された電流上限閾値よりも大きい場合に前記受電装置への給電が不可能であると判定し、
前記受電装置は、
前記給電コイルと磁気結合した前記受電コイルを介して取得した第２の交流電力を第２の直流電力に変換して負荷に供給し、
前記制御部は、
前記第１の直流電力の電流値が前記電流下限閾値から前記電流上限閾値の範囲内にある場合には、前記第１の直流電力の電圧値を前記第１の電圧値よりも大きく、かつ前記給電時電圧値よりも小さい第２の電圧値まで上昇させるように前記電力変換器を制御し、
前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記受電装置から取得した前記第２の直流電力の電流値及び電圧値と、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記電流／電圧センサにより検出された前記第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、前記給電装置から前記受電装置への電力伝送効率を算出し、
算出した前記電力伝送効率に基づいて、前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定する
ことを特徴とする給電装置。 In a power feeding device that feeds power to a power receiving device in a contactless manner,
A power converter that converts power supplied from a power source into first DC power;
An inverter circuit for converting the first DC power output from the power converter into first AC power;
A power supply coil that generates a magnetic field based on the first AC power supplied from the inverter circuit and is magnetically coupled to a power reception coil of the power reception device;
A current / voltage sensor for detecting a current value and a voltage value of the first DC power;
A control unit for controlling the power converter,
The controller is
Controlling the power converter to increase the voltage of the first DC power to a first voltage value lower than a predetermined voltage value at the time of feeding as a voltage value at the time of feeding to the power receiving device;
Is it impossible to supply power to the power receiving apparatus based on the current value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage of the first DC power is the first voltage value? Determine whether
When the current value of the first DC power is less than a current lower limit threshold set as a lower limit of the current value or larger than a current upper limit threshold set as an upper limit of the current value, the power receiving device It is determined that power cannot be supplied to
The power receiving device is:
Converting the second AC power acquired through the power receiving coil magnetically coupled to the power supply coil to the second DC power and supplying the second DC power to the load;
The controller is
When the current value of the first DC power is in the range from the current lower limit threshold to the current upper limit threshold, the voltage value of the first DC power is larger than the first voltage value, and Controlling the power converter so as to increase to a second voltage value smaller than the voltage value at the time of power supply;
The current value and voltage value of the second DC power acquired from the power receiving device when the voltage value of the first DC power is the second voltage value, and the voltage value of the first DC power are Based on the current value and voltage value of the first DC power detected by the current / voltage sensor at the second voltage value, the power transmission efficiency from the power feeding device to the power receiving device is calculated. And
Based on the calculated power transmission efficiency, it is determined whether or not power feeding to the power receiving device is impossible.
前記電力伝送効率が予め設定された効率閾値未満の場合に前記受電装置への給電が不可能であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。 The controller is
The power feeding device according to claim 1 , wherein when the power transmission efficiency is less than a preset efficiency threshold, it is determined that power feeding to the power receiving device is impossible.
前記電力伝送効率が前記効率閾値以上の場合には、前記第２の直流電力が所望値になるまで前記第１の直流電力の電圧を上昇させるように前記電力変換器を制御し、
前記受電装置から取得した前記第２の直流電力の電流値及び電圧値と、前記電流／電圧センサにより検出された前記第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、前記給電装置から前記受電装置への電力伝送効率を算出し、
算出した前記電力伝送効率が前記効率閾値以上の場合には、前記受電装置への給電が可能であると判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の給電装置。 The controller is
When the power transmission efficiency is equal to or higher than the efficiency threshold, the power converter is controlled to increase the voltage of the first DC power until the second DC power reaches a desired value.
Based on the current value and voltage value of the second DC power acquired from the power receiving device and the current value and voltage value of the first DC power detected by the current / voltage sensor, from the power feeding device. Calculate the power transmission efficiency to the power receiving device,
The power supply apparatus according to claim 2 , wherein when the calculated power transmission efficiency is equal to or greater than the efficiency threshold, it is determined that power can be supplied to the power receiving apparatus.
前記給電装置は、
電源から与えられる電力を第１の直流電力に変換する電力変換器と、
前記電力変換器から出力される前記第１の直流電力を第１の交流電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路から与えられる前記第１の交流電力に基づいて磁界を発生し、前記受電装置が有する受電コイルと磁気結合する給電コイルと、
前記第１の直流電力の電流値及び電圧値を検出する電流／電圧センサと、
前記電力変換器を制御する制御部と
を有し、
前記制御部が、前記第１の直流電力の電圧を、前記受電装置への給電時の電圧値として予め定められた給電時電圧値よりも低い第１の電圧値まで上昇させるよう前記電力変換器を制御する第１のステップと、
前記制御部が、前記第１の直流電力の電圧が前記第１の電圧値であるときの前記電流／電圧センサにより検出された当該第１の直流電力の電流値に基づいて前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定する第２のステップと
を備え、
前記受電装置は、
前記給電コイルと磁気結合した前記受電コイルを介して取得した第２の交流電力を第２の直流電力に変換して負荷に供給し、
前記第２のステップにおいて、前記制御部は、
前記第１の直流電力の電流値が、当該電流値の下限として予め設定された電流下限閾値未満である場合又は当該電流値の上限として予め設定された電流上限閾値よりも大きい場合に前記受電装置への給電が不可能であると判定し、前記第１の直流電力の電流値が前記電流下限閾値から前記電流上限閾値の範囲内にある場合には、前記第１の直流電力の電圧値を前記第１の電圧値よりも大きく、かつ前記給電時電圧値よりも小さい第２の電圧値まで上昇させるように前記電力変換器を制御し、
前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記受電装置から取得した前記第２の直流電力の電流値及び電圧値と、前記第１の直流電力の電圧値が前記第２の電圧値であるときに前記電流／電圧センサにより検出された前記第１の直流電力の電流値及び電圧値とに基づいて、前記給電装置から前記受電装置への電力伝送効率を算出し、
算出した前記電力伝送効率に基づいて、前記受電装置への給電が不可能かどうかを判定する
ことを特徴とする給電方法。 In a power feeding method executed by a power feeding device that feeds power to a power receiving device in a contactless manner,
The power supply device
A power converter that converts power supplied from a power source into first DC power;
An inverter circuit for converting the first DC power output from the power converter into first AC power;
A power supply coil that generates a magnetic field based on the first AC power supplied from the inverter circuit and is magnetically coupled to a power reception coil of the power reception device;
A current / voltage sensor for detecting a current value and a voltage value of the first DC power;
A control unit for controlling the power converter,
The power converter so that the control unit increases the voltage of the first DC power to a first voltage value lower than a voltage value at the time of power supply that is predetermined as a voltage value at the time of power supply to the power receiving device. A first step of controlling
The control unit applies power to the power receiving device based on the current value of the first DC power detected by the current / voltage sensor when the voltage of the first DC power is the first voltage value. A second step of determining whether power supply is impossible;
With
The power receiving device is:
Converting the second AC power acquired through the power receiving coil magnetically coupled to the power supply coil to the second DC power and supplying the second DC power to the load;
In the second step, the control unit
When the current value of the first DC power is less than a current lower limit threshold set as a lower limit of the current value or larger than a current upper limit threshold set as an upper limit of the current value, the power receiving device If the current value of the first DC power is in the range from the current lower limit threshold to the current upper limit threshold, the voltage value of the first DC power is Controlling the power converter to increase to a second voltage value that is greater than the first voltage value and less than the voltage value during power feeding;
The current value and voltage value of the second DC power acquired from the power receiving device when the voltage value of the first DC power is the second voltage value, and the voltage value of the first DC power are Based on the current value and voltage value of the first DC power detected by the current / voltage sensor at the second voltage value, the power transmission efficiency from the power feeding device to the power receiving device is calculated. And
A power feeding method characterized by determining whether or not power feeding to the power receiving apparatus is impossible based on the calculated power transmission efficiency .
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