本申請(qǐng)為，中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01280068584.5、申請(qǐng)日為2012年1月30日、發(fā)明名稱為車(chē)輛用受電裝置、供電設(shè)備以及電力傳輸系統(tǒng)的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種車(chē)輛用受電裝置、供電設(shè)備以及電力傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種被使用于從車(chē)輛外部的電源向車(chē)輛傳輸電力的車(chē)輛用受電裝置、供電設(shè)備以及電力傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

國(guó)際公開(kāi)第2010/131348號(hào)文件(專利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)了一種能夠?qū)嵤┧^插入式充電(導(dǎo)體充電)和非接觸充電(感應(yīng)充電)的雙方的車(chē)輛用充電裝置，其中，所述插入式充電(導(dǎo)體充電)為，通過(guò)經(jīng)由電力線而從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸電力從而對(duì)車(chē)載的蓄電裝置進(jìn)行充電，所述非接觸充電(感應(yīng)充電)為，通過(guò)經(jīng)由電磁場(chǎng)而以非接觸的方式從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸電力從而對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電。在該車(chē)輛用充電裝置中，插入式充電用的受電端子被構(gòu)成為，能夠電連接于車(chē)輛外部的交流電源。充電器以將從受電端子所輸入的交流電轉(zhuǎn)換成預(yù)定的直流電壓的方式而構(gòu)成。非接觸受電部被構(gòu)成為，通過(guò)與交流電源的輸電部磁耦合從而以非接觸的方式而從交流電源接受電力。在此，非接觸受電部被連接于充電器的電力轉(zhuǎn)換電路。

通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，構(gòu)成電力轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)力元件中的至少一部分在插入式充電和非接觸充電中被共用。由此，與將插入式充電用的充電器和非接觸充電用的充電器全部另行設(shè)置的情況相比能夠減少部件個(gè)數(shù)。因此，根據(jù)該車(chē)輛用充電裝置，可以實(shí)施插入式充電和非接觸充電的雙方，并且能夠抑制成本增加(參照專利文獻(xiàn)1)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2010/131348號(hào)手冊(cè)

專利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)第2010/131349號(hào)手冊(cè)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

雖然專利文獻(xiàn)1所述的車(chē)輛用充電裝置作為能夠?qū)嵤┎迦胧匠潆姾头墙佑|充電的雙方是有用的，但是并沒(méi)有對(duì)如何區(qū)分使用插入式充電和非接觸充電進(jìn)行具體的討論。尤其是關(guān)于在同時(shí)實(shí)施插入式充電和非接觸充電的情況下的電力控制，在專利文獻(xiàn)1中未進(jìn)行具體的討論。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠同時(shí)實(shí)施插入式充電和非接觸充電的車(chē)輛用受電裝置、供電設(shè)備以及電力傳輸系統(tǒng)中的電力控制方法。

用于解決課題的方法

根據(jù)此發(fā)明，車(chē)輛用受電裝置為，用于從車(chē)輛外部的電源(以下也稱為“外部電源”。)接受電力的車(chē)輛用受電裝置，其具備第一受電部以及第二受電部和控制部。第一受電部經(jīng)由電力線而從外部電源接受電力。第二受電部以非接觸的方式而從外部電源接受電力?？刂撇繉?duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，以使從電源接受的受電電力不超過(guò)所述車(chē)輛能夠接受的電力，其中，所述第一電力表示由所述第一受電部接受的電力，所述第二電力表示由所述第二受電部接受的電力。

優(yōu)選為，控制部根據(jù)第一電力與第二電力的總計(jì)來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，控制部對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，以使第一電力以及第二電力的總計(jì)不超過(guò)預(yù)定的限度。

優(yōu)選為，在能夠通過(guò)第一受電部而接受的電力與能夠通過(guò)第二受電部而接受的電力的總計(jì)在預(yù)定的限度以下時(shí)，控制部以使用第一受電部以及第二受電部的雙方而從外部電源接受電力的方式來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，在能夠通過(guò)第一受電部而接受的電力與能夠通過(guò)第二受電部而接受的電力的總計(jì)超過(guò)預(yù)定的限度時(shí)，控制部以對(duì)由第一受電部實(shí)施的受電和由第二受電部實(shí)施的受電中效率較差的一方的受電進(jìn)行限制的方式來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，車(chē)輛用受電裝置還具備蓄電裝置。蓄電裝置通過(guò)第一電力以及第二電力而被充電。預(yù)定的限度為，表示能夠向蓄電裝置輸入的電力的容許輸入電力。

優(yōu)選為，預(yù)定的限度是根據(jù)能夠從外部電源接受的電力而設(shè)定的。

優(yōu)選為，在要求了使用第一受電部以及第二受電部的雙方的受電的情況下，控制部使由第二受電部實(shí)施的受電先于由第一受電部實(shí)施的受電而開(kāi)始。

優(yōu)選為，在要求了使用第一受電部以及第二受電部的雙方的受電的情況下，控制部在由第二受電部實(shí)施的受電的準(zhǔn)備結(jié)束之后、且在由第一受電部實(shí)施的受電的準(zhǔn)備結(jié)束之前，開(kāi)始進(jìn)行由第二受電部實(shí)施的受電。

優(yōu)選為，車(chē)輛用受電裝置還具備蓄電裝置。蓄電裝置通過(guò)第一電力以及第二電力而被充電。當(dāng)蓄電裝置的充電狀態(tài)(soc)達(dá)到表示soc接近于滿充電狀態(tài)的預(yù)定量時(shí)，控制部執(zhí)行使蓄電裝置的充電電力降低的滿充電控制，并在滿充電控制的執(zhí)行時(shí)對(duì)由第二受電部實(shí)施的受電進(jìn)行限制。

優(yōu)選為，車(chē)輛用受電裝置還具備電動(dòng)空調(diào)裝置。電動(dòng)空調(diào)裝置能夠?qū)嵤╊A(yù)空氣調(diào)節(jié)，所述預(yù)空氣調(diào)節(jié)在利用者利用車(chē)輛之前對(duì)車(chē)廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)?？刂撇吭陬A(yù)空氣調(diào)節(jié)的制熱時(shí)執(zhí)行由第一受電部實(shí)施的受電。

優(yōu)選為，車(chē)輛用受電裝置還具備電動(dòng)空調(diào)裝置。電動(dòng)空調(diào)裝置能夠?qū)嵤╊A(yù)空氣調(diào)節(jié)，所述預(yù)空氣調(diào)節(jié)在利用者利用車(chē)輛之前對(duì)車(chē)廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。控制部在預(yù)空氣調(diào)節(jié)的制冷時(shí)執(zhí)行由第二受電部實(shí)施的受電。

優(yōu)選為，外部電源包括以非接觸的方式向第二受電部輸送電力的輸電部。第二受電部的固有頻率與輸電部的固有頻率之差在第二受電部的固有頻率或輸電部的固有頻率的±10％以下。

優(yōu)選為，外部電源包括以非接觸的方式而向第二受電部輸送電力的輸電部。第二受電部與輸電部的耦合系數(shù)在0.1以下。

優(yōu)選為，外部電源包括以非接觸的方式而向第二受電部輸送電力的輸電部。第二受電部通過(guò)被形成于第二受電部與輸電部之間的磁場(chǎng)和被形成于第二受電部與輸電部之間的電場(chǎng)中的至少一方而從輸電部接受電力。磁場(chǎng)以及電場(chǎng)被形成于第二受電部與輸電部之間，并且以特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)。

另外，根據(jù)本發(fā)明，供電設(shè)備為用于向車(chē)輛供給電力的供電設(shè)備，其具備第一輸電部以及第二輸電部和控制部。第一輸電部經(jīng)由電力線而向車(chē)輛輸送電力。第二輸電部以非接觸的方式向車(chē)輛輸送電力?？刂撇繉?duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，以使向車(chē)輛輸送的輸送電力不超過(guò)車(chē)輛能夠接受的電力，所述第一電力表示由第一輸電部輸送的電力，所述第二電力表示由第二輸電部輸送的電力。

優(yōu)選為，控制部根據(jù)第一電力與第二電力的總計(jì)來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，控制部對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，以使第一電力以及第二電力的總計(jì)不超過(guò)預(yù)定的限度。

優(yōu)選為，在能夠通過(guò)第一輸電部而輸送的電力與能夠通過(guò)第二輸電部而輸送的電力的總計(jì)在預(yù)定的限度以下時(shí)，控制部以利用第一輸電部以及第二輸電部的雙方而向車(chē)輛輸送電力的方式來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，在能夠通過(guò)第一輸電部而輸送的電力與能夠通過(guò)第二輸電部而輸送的電力的總計(jì)超過(guò)預(yù)定的限度時(shí)，控制部以對(duì)由第一輸電部實(shí)施的輸電和由第二輸電部實(shí)施的輸電中效率較差的一方的輸電進(jìn)行限制的方式來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制。

優(yōu)選為，在要求了使用第一輸電部以及第二輸電部的雙方的輸電的情況下，控制部使由第二輸電部實(shí)施的輸電先于由第一輸電部實(shí)施的輸電而開(kāi)始。

優(yōu)選為，在要求了使用第一輸電部以及第二輸電部的雙方的輸電的情況下，控制部在由第二輸電部實(shí)施的輸電的準(zhǔn)備結(jié)束之后、且在由第一輸電部實(shí)施的輸電的準(zhǔn)備結(jié)束之前開(kāi)始由第二輸電部實(shí)施的輸電。

優(yōu)選為，車(chē)輛包括蓄電裝置和滿充電控制部。蓄電裝置通過(guò)第一電力以及第二電力而被充電。滿充電控制部在蓄電裝置的soc達(dá)到表示soc接近于滿充電狀態(tài)的預(yù)定量時(shí)，執(zhí)行使蓄電裝置的充電電力降低的滿充電控制。控制部在滿充電控制的執(zhí)行時(shí)對(duì)由第二輸電部實(shí)施的輸電進(jìn)行限制。

優(yōu)選為，車(chē)輛包括以非接觸的方式從第二輸電部接受電力的受電部。第二輸電部的固有頻率與受電部的固有頻率之差在第二輸電部的固有頻率或受電部的固有頻率的±10％以下。

優(yōu)選為，車(chē)輛包括以非接觸的方式從第二輸電部接受電力的受電部，第二輸電部與受電部的耦合系數(shù)在0.1以下。

優(yōu)選為，車(chē)輛包括以非接觸的方式從第二輸電部接受電力的受電部，

第二輸電部通過(guò)被形成于第二輸電部與受電部之間的磁場(chǎng)和被形成于第二輸電部與受電部之間的電場(chǎng)中的至少一方而向受電部輸送電力。磁場(chǎng)以及電場(chǎng)被形成于第二輸電部與受電部之間，并且以特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)。

另外，根據(jù)該發(fā)明，電力傳輸系統(tǒng)為，從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸電力的電力傳輸系統(tǒng)，具備第一輸電受電部以及第二輸電受電部和控制部。第一輸電受電部經(jīng)由電力線而從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸電力。第二輸電受電部以非接觸的方式而從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸電力?？刂撇繉?duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，以使從供電設(shè)備向車(chē)輛傳輸?shù)碾娏Σ怀^(guò)車(chē)輛能夠接受的電力，第一電力表示由第一輸電受電部傳輸?shù)碾娏?，第二電力表示由第二輸電受電部傳輸?shù)碾娏Α?/p>

優(yōu)選為，控制部根據(jù)第一電力與第二電力的總計(jì)來(lái)對(duì)第一電力以及第二電力進(jìn)行控制，第一電力表示由第一輸電受電部傳輸?shù)碾娏?，第二電力表示由第二輸電受電部傳輸?shù)碾娏Α?/p>

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于對(duì)由插入式充電實(shí)施的第一電力以及由非接觸充電實(shí)施的第二電力進(jìn)行控制，以使從外部電源接受的接受電力不超過(guò)車(chē)輛能夠接受的電力，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于向蓄電裝置的過(guò)度輸入和從外部電源過(guò)度受電等的抑制，并且能夠在符合用戶特征的適當(dāng)條件下區(qū)分使用插入式充電和非接觸充電來(lái)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的車(chē)輛充電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為被搭載于圖1所示的車(chē)輛上的ecu的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。

圖3為表示蓄電裝置的容許輸入電力的圖。

圖4為用于對(duì)由ecu執(zhí)行的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

圖5為用于執(zhí)行接觸充電的充電器以及evse的電路圖。

圖6為用于執(zhí)行非接觸充電的受電部以及傳感器單元、和匹配器以及輸電部的電路圖。

圖7為表示電力傳輸系統(tǒng)的模擬模型的圖。

圖8為表示輸電部以及受電部的固有頻率的偏差與電力傳輸效率之間的關(guān)系的圖。

圖9為表示在固定固有頻率的狀態(tài)下，使空氣間隙變化時(shí)的電力傳輸效率與被供給至輸電部的電流的頻率之間的關(guān)系的曲線圖。

圖10為表示距電流源或磁流源的距離與電磁場(chǎng)的強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。

圖11為用于對(duì)改變例1中的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

圖12為用于對(duì)改變例2中的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

圖13為實(shí)施方式2中的ecu的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。

圖14為表示輸電部以及受電部之間的距離與一次側(cè)電壓之間的關(guān)系的圖。

圖15為表示輸電部以及受電部之間的距離與二次側(cè)電壓之間的關(guān)系的圖。

圖16為對(duì)由實(shí)施方式2中的ecu執(zhí)行的充電開(kāi)始時(shí)的控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

圖17為表示滿充電控制時(shí)的蓄電裝置的充電電力以及soc的變化的一個(gè)示例的圖。

圖18為表示接觸充電和非接觸充電的電力傳輸效率的圖。

圖19為實(shí)施方式3中的ecu的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。

圖20為對(duì)由實(shí)施方式3中的ecu執(zhí)行的充電結(jié)束時(shí)的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

圖21為實(shí)施方式4中的ecu的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。

圖22為對(duì)由實(shí)施方式4中的ecu執(zhí)行的預(yù)空氣調(diào)節(jié)時(shí)的電力控制進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，在圖中對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的符號(hào)且不反復(fù)進(jìn)行其說(shuō)明。

實(shí)施方式1

圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的車(chē)輛充電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D1，車(chē)輛充電系統(tǒng)具備車(chē)輛10和供電設(shè)備100。車(chē)輛10包括：蓄電裝置12、系統(tǒng)主繼電器(以下也稱為“smr(systemmainrelay)”)15、動(dòng)力控制單元(以下稱作“pcu(powercontrolunit)”)20、動(dòng)力輸出裝置25和驅(qū)動(dòng)輪30。

蓄電裝置12為可再充電的直流電源，通過(guò)例如鎳氫或鋰離子等的二次電池而構(gòu)成。在蓄電裝置12中，除了存儲(chǔ)有從供電設(shè)備100的外部電源110、130(后述)供給的電力以外，還存儲(chǔ)有動(dòng)力輸出裝置25中被發(fā)電而產(chǎn)生的電力。另外，作為蓄電裝置12，也能夠采用大電容的電容器。smr15被設(shè)置于蓄電裝置12與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間。smr15為，用于實(shí)施蓄電裝置12與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間的電連接/電切離的繼電器。

pcu20為，綜合性地表示用于從蓄電裝置12接受電力并對(duì)動(dòng)力輸出裝置25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電力轉(zhuǎn)換裝置的部件。例如pcu20包括用于對(duì)動(dòng)力輸出裝置25所包括的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器和對(duì)從蓄電裝置12輸出的電力進(jìn)行升壓的轉(zhuǎn)換器等。動(dòng)力輸出裝置25為綜合性地表示用于對(duì)驅(qū)動(dòng)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的裝置的部件。例如，動(dòng)力輸出裝置25包括對(duì)驅(qū)動(dòng)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)等。另外，動(dòng)力輸出裝置25通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)而在車(chē)輛的制動(dòng)時(shí)等進(jìn)行發(fā)電，并將該發(fā)電產(chǎn)生的電力向pcu20輸出。

車(chē)輛10還包括充電插口40、充電器45、和第一充電繼電器50。充電插口40被構(gòu)成為，能夠與從供電設(shè)備100的外部電源110向車(chē)輛10供給電力的充電電纜的連接器120連接。充電插口40在由外部電源110實(shí)施的蓄電裝置12的充電時(shí)，接受經(jīng)由充電電纜而從外部電源110被供給的電力。另外，在下文中，將利用充電電纜的、由外部電源110實(shí)施的蓄電裝置12的充電也稱為“接觸充電”。

充電器45經(jīng)由第一充電繼電器50而與被配置在smr15與pcu20之間的正極線pl1、負(fù)極線nl1連接。在接觸充電的執(zhí)行時(shí)，充電器45根據(jù)來(lái)自ecu90(后述)的控制信號(hào)，而將從外部電源110被供給的電力轉(zhuǎn)換為蓄電裝置12的充電電力。而且，從充電器45被輸出的電力被供給到蓄電裝置12從而對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。第一充電繼電器50被設(shè)置于充電器45與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間，并實(shí)施充電器45與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間的電連接/電切斷。

車(chē)輛10還包括：受電部70、整流器75、傳感器單元80、第二充電繼電器85、電子控制裝置(以下稱為“ecu(electroniccontrolunit)”。)90、第一通信裝置60、和第二通信裝置95。受電部70在由供電設(shè)備100的外部電源130實(shí)施的蓄電裝置12的充電時(shí)，以非接觸的方式而接受從供電設(shè)備100的輸電部140(后述)被輸出的交流電。另外，在下文中，將利用受電部70以及輸電部140的、由外部電源130實(shí)施的蓄電裝置12的充電也稱為“非接觸充電”。

整流器75對(duì)通過(guò)受電部70而接受的交流電進(jìn)行整流。傳感器單元80對(duì)從整流器75被輸出的受電電壓和受電電流進(jìn)行檢測(cè)并向ecu90輸出。另外，在傳感器單元80中設(shè)置有如下的調(diào)節(jié)用電阻，該調(diào)節(jié)用電阻用于在非接觸充電之前被實(shí)施的、受電部70與供電設(shè)備100的輸電部140的位置校準(zhǔn)、和阻抗匹配等調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行時(shí)，將車(chē)輛10側(cè)的阻抗設(shè)為固定。第二充電繼電器85被設(shè)置于傳感器單元80與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間，并且實(shí)施傳感器單元80與正極線pl1、負(fù)極線nl1之間的電連接/電切斷。

另外，關(guān)于受電部70以及傳感器單元80的結(jié)構(gòu)，對(duì)于供電設(shè)備100側(cè)的輸電部140以及匹配器135的結(jié)構(gòu)將與從輸電部140向受電部70的非接觸電力傳輸一起在后文中進(jìn)行說(shuō)明。

ecu90通過(guò)軟件處理以及/或者硬件處理來(lái)對(duì)接觸充電以及非接觸充電進(jìn)行控制，所述軟件處理為，通過(guò)由cpu(centralprocessingunit：中央處理器)執(zhí)行被預(yù)先存儲(chǔ)的程序而實(shí)施的處理，所述硬件處理為由專用的電路實(shí)施的處理。

具體而言，ecu90在接觸充電的執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行第一充電繼電器50以及供電設(shè)備100的evse(electricvehiclesupplyequipment：電動(dòng)汽車(chē)供電設(shè)備)115中所包括的斷路器的導(dǎo)通/斷開(kāi)操作。對(duì)于evse115的操作，ecu90通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)充電電纜的控制導(dǎo)線而從evse115接受到的引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位進(jìn)行操作從而對(duì)evse115進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。而且，ecu90生成充電器45的啟動(dòng)/停止指令和表示接觸充電的充電電力的目標(biāo)值的電指令等并向充電器45輸出。

另外，ecu90在非接觸充電的執(zhí)行之前，執(zhí)行受電部70與供電設(shè)備100的輸電部140的位置校準(zhǔn)、和阻抗匹配等的調(diào)節(jié)控制。具體而言，ecu90在用于非接觸充電的上述調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行時(shí)，以將傳感器單元80內(nèi)的調(diào)節(jié)用電阻連接于電路的方式而向傳感器單元80輸出指令。當(dāng)調(diào)節(jié)控制結(jié)束時(shí)，ecu90向第二充電繼電器85輸出導(dǎo)通指令。由此，使非接觸充電成為可能。

而且，ecu90執(zhí)行接觸充電以及非接觸充電時(shí)的電力控制，以使從供電設(shè)備100受到的受電電力不超過(guò)車(chē)輛10能夠接受的電力。具體而言，ecu90對(duì)通過(guò)接觸充電以及非接觸充電而接受的充電電力進(jìn)行控制，以使使用了充電器45的通過(guò)接觸充電而接受的充電電力與使用了受電部70的通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力的總計(jì)不超過(guò)預(yù)定的限度。預(yù)定的限度為，例如表示能夠向蓄電裝置12輸入的電力的可輸入電力win。另外，也可以根據(jù)能夠從外部電源接受的電力來(lái)對(duì)預(yù)定的限度進(jìn)行設(shè)定，以代替蓄電裝置12的可輸入電力win，例如，也可以將外部電源的限度(例如供電設(shè)備100為住宅的情況下的簽約電力)作為上述的預(yù)定的限度來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，對(duì)于該電力控制，將在后文中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

第一通信裝置60為，用于將與接觸充電有關(guān)的信息與車(chē)輛外部(供電設(shè)備100)建立通信的通信接口。在本實(shí)施方式1中，第一通信裝置60經(jīng)由充電電纜而與供電設(shè)備100建立通信(這種經(jīng)由充電電纜的通信也被稱為“電力線通信(plc(powerlinecommunication)”)。作為一個(gè)示例，第一通信裝置60被連接于充電電纜的控制導(dǎo)線，并且經(jīng)由控制導(dǎo)線而與供電設(shè)備100實(shí)施通信。

第二通信裝置95為，用于將與非接觸充電相關(guān)的信息與車(chē)輛外部(供電設(shè)備100)建立通信的通信接口。第二通信裝置95通過(guò)無(wú)線而與供電設(shè)備100進(jìn)行通信。另外，并非必須要具備第一通信裝置60以及第二通信裝置95這兩個(gè)通信裝置，也可以由一個(gè)通信裝置來(lái)構(gòu)成第一通信裝置60以及第二通信裝置95并實(shí)施plc或無(wú)線通信。

另一方面，供電設(shè)備100包括外部電源110、evse115、和連接器120。雖然外部電源110通過(guò)例如商用系統(tǒng)電源而構(gòu)成，但是并不限定于此，能夠應(yīng)用各種電源。evse115被構(gòu)成為，能夠切斷用于從外部電源110向車(chē)輛10供給電力的電路。evse115被設(shè)置于用于從外部電源110向車(chē)輛10供給電力的充電電纜、或用于經(jīng)由充電電纜而向車(chē)輛10供給電力的充電站內(nèi)。而且，evse115生成用于與車(chē)輛10之間交換預(yù)定的信息的引導(dǎo)信號(hào)cplt，并經(jīng)由控制導(dǎo)線而向車(chē)輛10輸出。另外，引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位在車(chē)輛10的ecu90中被進(jìn)行操作，evse115根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位來(lái)對(duì)充電電路的連接/切斷進(jìn)行切換。

連接器120被構(gòu)成為，被連接于包括控制導(dǎo)線在內(nèi)的充電電纜，并能夠與車(chē)輛10的充電插口40嵌合。

供電設(shè)備100還包括外部電源130、匹配器135、輸電部140、ecu145、第三通信裝置125、和第四通信裝置150。外部電源130產(chǎn)生具有預(yù)定的頻率的交流電。作為一個(gè)示例，外部電源130從商用系統(tǒng)電源接受電力而產(chǎn)生高頻的交流電。另外，也可以將外部電源110、130構(gòu)成為一個(gè)電源設(shè)備。

匹配器135被構(gòu)成為，被設(shè)置于外部電源130與輸電部140之間，并能夠?qū)?nèi)部的阻抗進(jìn)行變更。作為一個(gè)示例，匹配器135通過(guò)可變電容器和線圈而構(gòu)成，并能夠通過(guò)使可變電容器的電容發(fā)生變化從而對(duì)阻抗進(jìn)行變更。通過(guò)在該匹配器135中對(duì)阻抗進(jìn)行變更，從而能夠使供電設(shè)備100的阻抗與車(chē)輛10的阻抗相匹配(阻抗匹配)。另外，在外部電源130具有阻抗的匹配功能的情況下，也能夠省略匹配器135。

輸電部140從外部電源130接受交流電的供給。而且，輸電部140經(jīng)由在輸電部140的周?chē)a(chǎn)生的電磁場(chǎng)而以非接觸的方式向車(chē)輛10的受電部70輸出電力。另外，對(duì)于輸電部140以及匹配器135的結(jié)構(gòu)、車(chē)輛10側(cè)的受電部70以及傳感器單元80的結(jié)構(gòu)、和從輸電部140向受電部70的非接觸電力傳輸，將在后文進(jìn)行說(shuō)明。

第三通信裝置125為，用于將與接觸充電有關(guān)的信息在與車(chē)輛10之間進(jìn)行通信的通信接口。在本實(shí)施方式1中，第三通信裝置125經(jīng)由充電電纜而與車(chē)輛10建立通信。作為一個(gè)示例，第三通信裝置125被連接于充電電纜的控制導(dǎo)線，并經(jīng)由控制導(dǎo)線而與車(chē)輛10的第一通信裝置60實(shí)施通信。

第四通信裝置150為，用于將與非接觸充電相關(guān)的信息在與車(chē)輛10之間進(jìn)行通信的通信接口。第四通信裝置150通過(guò)無(wú)線而與車(chē)輛10進(jìn)行通信。另外，并非必須要具備第三通信裝置125以及第四通信裝置150這兩個(gè)通信裝置，也可以由一個(gè)通信裝置來(lái)構(gòu)成第三通信裝置125以及第四通信裝置150并實(shí)施plc或無(wú)線通信。

ecu145通過(guò)軟件處理以及/或硬件處理而對(duì)外部電源130以及匹配器135進(jìn)行控制，所述軟件處理為，通過(guò)由cpu執(zhí)行被預(yù)先存儲(chǔ)的程序而實(shí)施的處理，所述硬件處理為，由專用的電子電路實(shí)施的處理。具體而言，ecu145在于非接觸充電的執(zhí)行之前被實(shí)施的調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行時(shí)，以輸出小于用于對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電的電力的調(diào)節(jié)用電力的方式對(duì)外部電源130進(jìn)行控制，并且對(duì)匹配器135進(jìn)行控制而實(shí)施阻抗匹配。當(dāng)調(diào)節(jié)控制結(jié)束時(shí)，ecu145以輸出用于對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電的電力的方式對(duì)外部電源130進(jìn)行控制。

在該車(chē)輛充電系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)使用充電插口40以及充電器45的接觸充電，和使用輸電部140以及受電部70的非接觸充電。而且，以使通過(guò)接觸充電而接受的充電電力與通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力的總計(jì)不超過(guò)蓄電裝置12的可輸入電力win的方式來(lái)控制通過(guò)接觸充電以及非接觸充電而接受的充電電力。

圖2為被搭載于圖1所示的車(chē)輛10上的ecu90的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。參照?qǐng)D2，ecu90包括充電電力控制部170、接觸充電控制部172、和非接觸充電控制部174。

充電電力控制部170對(duì)通過(guò)接觸充電而接受的充電電力以及通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力進(jìn)行控制。具體而言，充電電力控制部170以通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc與通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的總計(jì)不超過(guò)蓄電裝置12的容許輸入電力win的方式而對(duì)充電電力pc、pw進(jìn)行控制。

圖3為表示蓄電裝置12的容許輸入電力win的圖。另外，在該圖3中，還一并圖示了表示能夠從蓄電裝置12輸出的電力的可輸出電力wout。參照?qǐng)D3，橫軸表示蓄電裝置12的充電狀態(tài)(以下稱為“soc(stateofcharge)”，用相對(duì)于蓄電裝置12的電容的百分率(％)來(lái)表示)，縱軸表示蓄電裝置12的充電放電電力。另外，電力為正值表示放電，電力為負(fù)值表示充電。

如圖3所示，當(dāng)soc超過(guò)預(yù)定值時(shí)，為了防止蓄電裝置12的過(guò)度充電從而容許輸入電力win被減小。另外，當(dāng)soc小于預(yù)定值時(shí)，為了防止蓄電裝置12的過(guò)度放電從而可輸出電力wout被減小。另外，雖然未特別地進(jìn)行圖示，但是容許輸入電力win以及可輸出電力wout會(huì)根據(jù)蓄電裝置12的溫度等而發(fā)生變化。而且，以通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc與通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的總計(jì)不超過(guò)該容許輸入電力win的方式而對(duì)充電電力pc、pw進(jìn)行控制。

再次參照?qǐng)D2，更加詳細(xì)而言，充電電力控制部170通過(guò)對(duì)表示通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc的上限的最大電力pc＿max與表示通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的上限的最大電力pw＿max進(jìn)行總計(jì)而所得的值，與蓄電裝置12的容許輸入電力win進(jìn)行比較。另外，最大電力pc＿max、pw＿max的信息是使用第一通信裝置60以及第二通信裝置95而從供電設(shè)備100取得的。而且，在最大電力pc＿max、pw＿max的總計(jì)值為容許輸入電力win以下的情況下，充電電力控制部170以使充電電力pc與最大電力pc＿max一致的方式而向接觸充電控制部172輸出電指令，并以使充電電力pw與最大電力pw＿max一致的方式而向非接觸充電控制部174輸出電指令。

另一方面，在最大電力pc＿max、pw＿max的總計(jì)值超過(guò)容許輸入電力win的情況下，充電電力控制部170以通過(guò)對(duì)接觸充電與非接觸充電中的效率較差的一方的受電進(jìn)行限制從而使充電電力pc與充電電力pw的總計(jì)不超過(guò)容許輸入電力win的方式，對(duì)充電電力pc、pw進(jìn)行控制。上述的“效率”能夠利用各種指標(biāo)，例如根據(jù)從成本方面考慮的效率(電力成本)、從電力傳輸方面考慮的效率(電力傳輸效率)、和從生成電力時(shí)的二氧化碳(co2)排出量考慮的效率(co2量)等，能夠?qū)佑|充電和非接觸充電的“效率”進(jìn)行比較。另外，對(duì)效率較差的一方進(jìn)行限制是指，包括減小(限制)效率較差的一方的充電電力、和停止效率較差的一方的充電這雙方。

接觸充電控制部172根據(jù)從充電電力控制部170接受的電指令而生成用于對(duì)充電器45進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并向充電器45輸出該生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。非接觸充電控制部174根據(jù)從充電電力控制部170接受的電指令，從而生成用于控制外部電源130(圖1)的輸出電力的信號(hào)，并通過(guò)第二通信裝置95而向供電設(shè)備100發(fā)送該生成的信號(hào)。

圖4為用于對(duì)由ecu90執(zhí)行的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理在每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立而從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。

參照?qǐng)D4，ecu90對(duì)表示通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的上限的最大電力pw＿max與表示通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc的上限的最大電力pc＿max的總計(jì)是否為蓄電裝置12的容許輸入電力win以下進(jìn)行判斷(步驟s10)。

在步驟s10中，當(dāng)被判斷為最大電力pw＿max與pc＿max之和為容許輸入電力win以下時(shí)(在步驟s10中為是)，ecu90以通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw與最大電力pw＿max一致的方式來(lái)控制充電電力pw，并以通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc與最大電力pc＿max一致的方式來(lái)控制充電電力pc(步驟s20)。

在步驟s10中，當(dāng)被判斷為最大電力pw＿max與pc＿max之和大于容許輸入電力win時(shí)(在步驟s10中為否)，ecu90對(duì)非接觸充電的電力成本cpw是否低于接觸充電的電力成本cpc進(jìn)行判斷(步驟s30)。另外，電力成本cpw、cpc的信息是使用第一通信裝置60以及第二通信裝置95而從供電設(shè)備100取得的。

而且，在步驟s30中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的電力成本cpw低于接觸充電的電力成本cpc時(shí)(在步驟s30中為是)，ecu90對(duì)由電力成本較高的接觸充電實(shí)施的受電進(jìn)行限制。例如，關(guān)于通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw，ecu90以使充電電力pw與最大電力pw＿max一致的方式來(lái)控制充電電力pw，關(guān)于通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc，以與從蓄電裝置12的容許輸入電力win中減去非接觸充電的最大電力pw＿max而得的值一致的方式來(lái)控制充電電力pc(步驟s40)。

另一方面，在步驟s30中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的電力成本cpw為接觸充電的電力成本cpc以上時(shí)(在步驟s30中為否)，ecu90對(duì)由電力成本較高的非接觸充電而實(shí)施的受電進(jìn)行限制。例如，關(guān)于通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw，ecu90以與從蓄電裝置12的容許輸入電力win中減去接觸充電的最大電力pc＿max而得的值一致的方式來(lái)控制充電電力pw，并且關(guān)于通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc，以使充電電力pc與最大電力pc＿max一致的方式來(lái)控制充電電力pc(步驟s50)。

圖5為用于執(zhí)行接觸充電的充電器45以及evse115的電路圖。另外，該圖5所示的結(jié)構(gòu)為一個(gè)示例，用于執(zhí)行接觸充電的結(jié)構(gòu)并不限定于圖5的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D5，充電器45包括ac/dc轉(zhuǎn)換部210、dc/ac轉(zhuǎn)換部215、絕緣變壓器220和整流部225。

ac/dc轉(zhuǎn)換部210根據(jù)來(lái)自ecu90的控制信號(hào)，而將從外部電源110被供給的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并向dc/ac轉(zhuǎn)換部215輸出。另外，ac/dc轉(zhuǎn)換部210與被設(shè)置于ac/dc轉(zhuǎn)換部210的輸入側(cè)的電抗器一同構(gòu)成升壓斷續(xù)裝置電路，并能夠?qū)某潆姴蹇?0被輸入的電力進(jìn)行升壓。dc/ac轉(zhuǎn)換部215根據(jù)來(lái)自ecu90的控制信號(hào)，而將從ac/dc轉(zhuǎn)換部210接受的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并向絕緣變壓器220輸出。dc/ac轉(zhuǎn)換部215通過(guò)例如單相橋式電路而構(gòu)成。

絕緣變壓器220包括由磁性材料組成的芯、被卷繞在芯上的一次線圈以及二次線圈。一次線圈以及二次線圈被電絕緣，且分別被連接于dc/ac轉(zhuǎn)換部215以及整流部225。而且，絕緣變壓器220將來(lái)自dc/ac轉(zhuǎn)換部215的交流電轉(zhuǎn)換為與一次線圈以及二次線圈的匝數(shù)比相對(duì)應(yīng)的電壓并向整流部225輸出。整流部225將從絕緣變壓器220接受的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并向第一充電繼電器50輸出。

另外，也可以通過(guò)能夠在雙方向上進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的單相橋式電路來(lái)構(gòu)成ac/dc轉(zhuǎn)換部210以及整流部225。由此，也能夠從車(chē)輛10向車(chē)輛外部輸出電力。

另一方面，evse115包括ccid(chargingcircuitinterruptdevice)235和cplt控制裝置240。ccid235為設(shè)置在從外部電源110向車(chē)輛10供電的供電路徑上的斷路器，并通過(guò)cplt控制裝置240而被控制。cplt控制裝置240生成用于在接觸充電時(shí)于evse115與車(chē)輛10之間交換預(yù)定的信息的引導(dǎo)信號(hào)cplt，并經(jīng)由控制導(dǎo)線而向車(chē)輛10輸出。

引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位在車(chē)輛10的ecu90中被進(jìn)行操作，cplt控制裝置240根據(jù)引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位來(lái)控制ccid235。即，通過(guò)在車(chē)輛10中對(duì)引導(dǎo)信號(hào)cplt的電位進(jìn)行操作，從而能夠從車(chē)輛10對(duì)ccid235進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。另外，該引導(dǎo)信號(hào)cplt為以例如美利堅(jiān)合眾國(guó)的“saej1772(saeelectricvehicleconductivechargecoupler)”為基準(zhǔn)的信號(hào)。

而且，車(chē)輛10的第一通信裝置60在車(chē)輛10側(cè)，被連接于對(duì)引導(dǎo)信號(hào)cplt進(jìn)行交換的控制導(dǎo)線，供電設(shè)備100的第三通信裝置125在供電設(shè)備100側(cè)被連接于控制導(dǎo)線。由此，在接觸充電時(shí)，經(jīng)由充電電纜(控制導(dǎo)線)在第一通信裝置60與第三通信裝置125之間通信有與接觸充電相關(guān)的信息(例如與接觸充電的最大電力pc＿max相關(guān)的信息等)。

圖6為用于執(zhí)行非接觸充電的受電部70以及傳感器單元80、和匹配器135以及輸電部140的電路圖。另外，該圖6所示的結(jié)構(gòu)也為一個(gè)示例，用于執(zhí)行非接觸充電的結(jié)構(gòu)并不限定于圖6的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D6，受電部70包括線圈340和電容器350。

線圈340與電容器350共同形成共振電路，并以非接觸的方式而接受從輸電部140輸出的電力。整流器75對(duì)通過(guò)線圈340而被接受的交流電進(jìn)行整流并向電力線l5、l6輸出。另外，雖然未特別地進(jìn)行圖示，但是也可以通過(guò)線圈340以及電容器350來(lái)形成閉環(huán)，并另行設(shè)置如下的線圈，該線圈將由線圈340接受的交流電通過(guò)電磁感應(yīng)而從線圈340中取出并向整流器75輸出。

傳感器單元80包括繼電器355、調(diào)節(jié)用電阻360、電壓傳感器365、370、和電流傳感器375。繼電器355以及調(diào)節(jié)用電阻360被串聯(lián)連接于電力線l5、l6之間。繼電器355在于非接觸充電之前被實(shí)施的調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行時(shí)被導(dǎo)通(on)。由此，調(diào)節(jié)控制時(shí)的車(chē)輛10側(cè)的阻抗成為固定，且能夠有效地實(shí)施調(diào)節(jié)控制。

電壓傳感器365對(duì)調(diào)節(jié)用電阻360的電壓進(jìn)行檢測(cè)并向ecu90輸出。電壓傳感器370對(duì)電力線l5、l6之間的電壓、即非接觸充電時(shí)的蓄電裝置12的充電電壓進(jìn)行檢測(cè)，并將該檢測(cè)值向ecu90輸出。電流傳感器375對(duì)流通于電力線l5(也可以為電力線l6)中的電流、即非接觸充電時(shí)的蓄電裝置12的充電電流進(jìn)行檢測(cè)，并將該檢測(cè)值向ecu90輸出。

另一方面，供電設(shè)備100的匹配器135包括可變電容器310、315和線圈320。匹配器135能夠通過(guò)使可變電容器310、315的電容發(fā)生變化從而對(duì)阻抗進(jìn)行變更。通過(guò)在該匹配器135中對(duì)阻抗進(jìn)行變更，從而能夠使供電設(shè)備100的阻抗與車(chē)輛10的阻抗匹配(阻抗匹配)。另外，在外部電源130具有阻抗的匹配功能的情況下，也可以省略該匹配器135。

輸電部140包括線圈330和電容器335。線圈330與電容器335共同形成共振電路，并以非接觸的方式將從外部電源130供給的交流電向車(chē)輛10的受電部70輸送。另外，雖然未特別地進(jìn)行圖示，但是也可以通過(guò)線圈330以及電容器335來(lái)形成閉環(huán)，并另行設(shè)置將從外部電源130輸出的交流電通過(guò)電磁感應(yīng)而向線圈330供給的線圈。

另外，電容器335、350是為了對(duì)共振電路的固有頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)而被設(shè)置的，在利用線圈330、340的寄生電容而獲得所需的固有頻率的情況下，也可以采用不設(shè)置電容器335、350的結(jié)構(gòu)。

以下，對(duì)從輸電部140向受電部70的非接觸電力傳輸進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在該電力傳輸系統(tǒng)中，輸電部140的固有頻率與受電部70的固有頻率之差為，輸電部140的固有頻率或受電部70的固有頻率的±10％以下。通過(guò)在這種范圍內(nèi)對(duì)輸電部140以及受電部70的固有頻率進(jìn)行設(shè)定從而能夠提高電力傳輸效率。另一方面，當(dāng)上述的固有頻率之差大于±10％時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電力傳輸效率成為小于10％且電力傳輸時(shí)間變長(zhǎng)等的弊病。

另外，受電部70(輸電部140)的固有頻率是指，在構(gòu)成受電部70(輸電部140)的電路(共振電路)發(fā)生自由振動(dòng)的情況下的振動(dòng)頻率。另外，受電部70(輸電部140)的共振頻率是指，在構(gòu)成受電部70(輸電部140)的電路(共振電路)中，將制動(dòng)力或電阻設(shè)為零時(shí)的固有頻率。

利用圖7以及圖8，對(duì)分析了固有頻率之差與電力傳輸效率之間的關(guān)系的模擬結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。圖7為表示電力傳輸系統(tǒng)的模擬模型的圖。另外，圖8為表示輸電部以及受電部的固有頻率的偏差與電力傳輸效率之間的關(guān)系的圖。

參照?qǐng)D7，電力傳輸系統(tǒng)389具備輸電部390和受電部391。輸電部390包括第一線圈392和第二線圈393。第二線圈393包括共振線圈394和被設(shè)置于共振線圈394上的電容器395。受電部391具備第三線圈396和第四線圈397。第三線圈396包括共振線圈399和被連接于該共振線圈399的電容器398。

將共振線圈394的電感設(shè)為電感l(wèi)t，并將電容器395的電容設(shè)為電容c1。另外，將共振線圈399的電感設(shè)為電感l(wèi)r，并將電容器398的電容設(shè)為電容c2。當(dāng)以此方式設(shè)定各個(gè)參數(shù)時(shí)，第二線圈393的固有頻率f1由下述的式(1)來(lái)表示，第三線圈396的固有頻率f2由下述的式(2)來(lái)表示。

f1＝1/{2π(lt×c1)^1/2}…(1)

f2＝1/{2π(lr×c2)^1/2}…(2)

在此，在圖8中圖示了在將電感l(wèi)r及電容c1、c2進(jìn)行固定，并僅使電感l(wèi)t發(fā)生變化的情況下，第二線圈393以及第三線圈396的固有頻率的偏差與電力傳輸效率之間的關(guān)系。另外，在該模擬中，將共振線圈394及共振線圈399的相對(duì)位置關(guān)系設(shè)為固定，并且被供給至第二線圈393的電流的頻率是恒定的。

在圖8所示的曲線圖中，橫軸表示固有頻率的偏差(％)，縱軸表示在恒定頻率下的電力傳輸效率(％)。固有頻率的偏差(％)由下式(3)來(lái)表示。

(固有頻率的偏差)＝{(f1－f2)/f2}×100(％)…(3)

從圖8也可以明確看出，當(dāng)固有頻率的偏差(％)為±0％時(shí)，電力傳輸效率接近于100％。當(dāng)固有頻率的偏差(％)為±5％時(shí)，電力傳輸效率成為40％左右。當(dāng)固有頻率的偏差(％)為±10％時(shí)，電力傳輸效率成為10％左右。當(dāng)固有頻率的偏差(％)為±15％時(shí)，電力傳輸效率成為5％左右。即可以看出，能夠通過(guò)以固有頻率的偏差(％)的絕對(duì)值(固有頻率之差)成為第三線圈396的固有頻率的10％以下的范圍內(nèi)的方式對(duì)第二線圈393以及第三線圈396的固有頻率進(jìn)行設(shè)定，從而能夠?qū)㈦娏鬏斝侍岣咧翆?shí)用的等級(jí)。并且，由于當(dāng)以固有頻率的偏差(％)的絕對(duì)值成為第三線圈396的固有頻率的5％以下的方式來(lái)設(shè)定第二線圈393以及第三線圈396的固有頻率時(shí)，能夠進(jìn)一步提高電力傳輸效率，因此更加優(yōu)選。另外，作為模擬軟件，采用了電磁場(chǎng)分析軟件(jmag(注冊(cè)商標(biāo))：株式會(huì)社jsol制造)。

再次參照?qǐng)D6，車(chē)輛10的受電部70以及供電設(shè)備100的輸電部140通過(guò)被形成于受電部70與輸電部140之間的磁場(chǎng)以及電場(chǎng)中的至少一方，并以非接觸的方式而授受電力。磁場(chǎng)以及電場(chǎng)以特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)。受電部70與輸電部140的耦合系數(shù)k為0.1～0.3左右，優(yōu)選為0.1以下。而且，通過(guò)利用電磁場(chǎng)而使受電部70和輸電部140發(fā)生諧振(共振)，從而使電力從輸電部140向受電部70被傳輸。

在此，對(duì)被形成于輸電部140的周?chē)奶囟ǖ念l率的磁場(chǎng)進(jìn)行說(shuō)明?！疤囟ǖ念l率的磁場(chǎng)”典型而言，與電力傳輸效率和被供給至輸電部140的電流的頻率具有關(guān)聯(lián)性。因此，首先，對(duì)電力傳輸效率與被供給至輸電部140的電流的頻率之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。從輸電部140向受電部70傳輸電力時(shí)的電力傳輸效率因輸電部140以及受電部70之間的距離等各種因素而發(fā)生變化。例如，將輸電部140以及受電部70的固有頻率(諧振頻率)設(shè)為f0，將被供給至輸電部140的電流的頻率設(shè)為f3，將輸電部140以及受電部70之間的氣隙設(shè)為氣隙ag。

圖9為，表示在固定固有頻率f0的狀態(tài)下，使氣隙ag發(fā)生變化時(shí)的電力傳輸效率與被供給至輸電部140的電流的頻率f3之間的關(guān)系的曲線圖。參照?qǐng)D9，橫軸表示被供給至輸電部140的電流的頻率f3，縱軸表示電力傳輸效率(％)。效率曲線l1示意性地表示氣隙ag較小時(shí)的電力傳輸效率與被供給至輸電部140的電流的頻率f3之間的關(guān)系。如該效率曲線l1所示，當(dāng)氣隙ag較小時(shí)，電力傳輸效率的峰值在頻率f4、f5(f4＜f5)處產(chǎn)生。當(dāng)使氣隙ag增大時(shí)，電力傳輸效率增高時(shí)的兩個(gè)峰值以互相靠近的方式發(fā)生變化。而且，如效率曲線l2所示，當(dāng)使氣隙ag大于預(yù)定距離時(shí)，電力傳輸效率的峰值將變?yōu)橐粋€(gè)，在被供給至輸電部140的電流的頻率為頻率f6時(shí)，電力傳輸效率達(dá)到峰值。當(dāng)與效率曲線l2的狀態(tài)相比而進(jìn)一步增大氣隙ag時(shí)，如效率曲線l3所示，電力傳輸效率的峰值將變小。

例如，作為用于實(shí)現(xiàn)提高電力傳輸效率的方法，可以考慮到如下的這種方法。作為第一方法，考慮到通過(guò)以與氣隙ag匹配的方式，將被供給至輸電部140的電流的頻率設(shè)為恒定，并使電容器335、350的電容發(fā)生變化，從而使輸電部140與受電部70之間的電力傳輸效率的特性發(fā)生變化的方法。具體而言，在將被供給至輸電部140的電流的頻率設(shè)為恒定的狀態(tài)下，對(duì)電容器335、350的電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使電力傳輸效率達(dá)到峰值。在該方法中，與氣隙ag的大小無(wú)關(guān)，在輸電部140以及受電部70中流通的電流的頻率為恒定。作為使電力傳輸效率的特性發(fā)生變化的方法，能夠采用利用供電設(shè)備100的匹配器135的方法，和在車(chē)輛10中利用被設(shè)置于整流器75與蓄電裝置12之間的轉(zhuǎn)換器的方法等。

此外，作為第二方法，其為根據(jù)氣隙ag的大小來(lái)對(duì)被供給至輸電部140的電流的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。例如在電力傳輸特性成為效率曲線l1時(shí)，向輸電部140供給頻率f4或頻率f5的電流。而且，在頻率特性成為效率曲線l2、l3時(shí)，向輸電部140供給頻率f6的電流。在該情況下，以與氣隙ag的大小相匹配的方式使在輸電部140以及受電部70中流通的電流的頻率發(fā)生變化。

在第一方法中，流通于輸電部140中的電流的頻率成為被固定的恒定的頻率，在第二方法中，流通于輸電部140中的頻率成為根據(jù)氣隙ag而適當(dāng)發(fā)生變化的頻率。通過(guò)第一方法或第二方法等，以使電力傳輸效率增高的方式而設(shè)定的特定的頻率的電流被供給至輸電部140。通過(guò)在輸電部140中流通有特定的頻率的電流，從而在輸電部140的周?chē)纬梢蕴囟ǖ念l率進(jìn)行振動(dòng)的磁場(chǎng)(電磁場(chǎng))。受電部70通過(guò)被形成于受電部70與送電部140之間且以特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)的磁場(chǎng)，而從輸電部140接受電力。因此，“以特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)的磁場(chǎng)”并不限定于被固定的頻率的磁場(chǎng)。另外，雖然在上述的示例中，著眼于氣隙ag來(lái)設(shè)定被供給至輸電部140的電流的頻率，但是電力傳輸頻率也會(huì)由于輸電部140以及受電部70的水平方向上的偏差等其他的因素而發(fā)生變化，因此有時(shí)會(huì)根據(jù)該其他因素來(lái)對(duì)被供給至輸電部140的電流的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

另外，雖然在上述的說(shuō)明中，對(duì)采用了螺旋線圈以作為共振線圈的示例進(jìn)行了說(shuō)明，但是在采用了曲折線等的天線等以作為共振線圈的情況下，則通過(guò)在輸電部140中流通特定的頻率的電流，從而在輸電部140的周?chē)纬商囟ǖ念l率的電場(chǎng)。而且，通過(guò)該電場(chǎng)而在輸電部140與受電部70之間被實(shí)施電力傳輸。

在這種電力傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)利用電磁場(chǎng)的“靜電場(chǎng)”為主導(dǎo)的近場(chǎng)(漸逝場(chǎng))，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輸電及受電效率的提高。

圖10為表示距電流源或磁流源的距離與電磁場(chǎng)的強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D10，電磁場(chǎng)由三個(gè)成分組成。曲線k1為，與距波源的距離成反比的成分，被稱為“輻射電磁場(chǎng)”。曲線k2為，與距波源的距離的平方成反比的成分，被稱為“感應(yīng)電磁場(chǎng)”。此外，曲線k3為，與距波源的距離的立方成反比的成分，被稱為“靜電磁場(chǎng)”。另外，當(dāng)將電磁場(chǎng)的波長(zhǎng)設(shè)為“λ”時(shí)，使“輻射電磁場(chǎng)”、“感應(yīng)電磁場(chǎng)”以及“靜電磁場(chǎng)”的強(qiáng)度大致相等的距離能夠表示為“λ/2π”。

“靜電磁場(chǎng)”為，電磁波的強(qiáng)度隨著距波源的距離而急劇減小的區(qū)域，在本實(shí)施方式1所涉及的電力傳輸系統(tǒng)中，利用該“靜電磁場(chǎng)”為主導(dǎo)的近場(chǎng)(漸逝場(chǎng))來(lái)實(shí)施能量(電力)的傳輸。即，通過(guò)在“靜電磁場(chǎng)”為主導(dǎo)的近場(chǎng)中，使具有接近的固有頻率的輸電部140以及受電部70(例如一對(duì)諧振線圈)進(jìn)行共振，從而從送電部140向另一方的受電部70傳輸能量(電力)。由于該“靜電磁場(chǎng)”不會(huì)向遠(yuǎn)方傳播能量，因此，與通過(guò)將能量傳播至遠(yuǎn)方的“輻射電磁場(chǎng)”來(lái)傳輸能量(電力)的電磁波相比，共振法能夠以更少的能量損失來(lái)進(jìn)行輸電。

如此，在該電力傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)利用電磁場(chǎng)而使輸電部140和受電部70進(jìn)行諧振(共振)，從而電力在輸電部140與受電部70之間以非接觸的方式被傳輸。而且，輸電部140與受電部70之間的耦合系數(shù)k為0.1～0.3左右，優(yōu)選為0.1以下。但是，耦合系數(shù)k并不限定于該值，可以取使電力傳輸變得良好的各種值。一般而言，在利用了電磁感應(yīng)的電力傳輸中，送電部與受電部之間的耦合系數(shù)k接近于1.0。

另外，將電力傳輸中的、上述這種輸電部140與受電部70的耦合稱為例如“磁共振耦合”、“磁場(chǎng)(磁場(chǎng))共振耦合”、“電磁場(chǎng)(電磁場(chǎng))諧振耦合”、“電場(chǎng)(電場(chǎng))諧振耦合”等?！半姶艌?chǎng)(電磁場(chǎng))諧振耦合”含義中包括“磁共振耦合”、“磁場(chǎng)(磁場(chǎng))共振耦合”、“電場(chǎng)(電場(chǎng))諧振耦合”中的任意一種耦合。

在輸電部140和受電部70如上所述那樣由線圈形成的情況下，輸電部140和受電部70主要通過(guò)磁場(chǎng)(磁場(chǎng))而進(jìn)行耦合，并形成了“磁共振耦合”或“磁場(chǎng)(磁場(chǎng))共振耦合”。另外，輸電部140和受電部70也可以采用例如曲折線等的天線，在這種情況下，輸電部140和受電部70主要通過(guò)電場(chǎng)(電場(chǎng))而進(jìn)行耦合，并形成“電場(chǎng)(電場(chǎng))共振耦合”。

如以上所述，在本實(shí)施方式1中，根據(jù)通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc與通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的總計(jì)來(lái)控制充電電力pc、pw。更加詳細(xì)而言，在表示通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc的上限的最大電力pc＿max與表示通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的上限的最大電力pw＿max的總計(jì)值為預(yù)定的限度(蓄電裝置12的容許輸入電力win，和能夠從外部電源接受的電力等)以下的情況下，以使充電電力pc、pw分別與最大電力pc＿max、pw＿max一致的方式來(lái)控制充電電力pc、pw。在最大電力pc＿max、pw＿max的總計(jì)值超過(guò)預(yù)定的限度的情況下，以通過(guò)對(duì)接觸充電和非接觸充電中的效率(電力成本)較差的一方的受電進(jìn)行限制從而使充電電力pc、pw的總計(jì)不超過(guò)預(yù)定的限度的方式來(lái)對(duì)充電電力pc、pw進(jìn)行控制。因此，根據(jù)該實(shí)施方式1，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)向蓄電裝置12的過(guò)度輸入和從外部電源的過(guò)度受電等的抑制，并在與用戶特征相符的適當(dāng)條件下以分開(kāi)使用接觸充電和非接觸充電的方式來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。

[實(shí)施方式1的改變例1]

雖然在上述內(nèi)容中，在表示通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc的上限的最大電力pc＿max與表示通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的上限的最大電力pw＿max的總計(jì)值超過(guò)預(yù)定的限度的情況下，對(duì)接觸充電和非接觸充電中的電力成本較差的一方的受電進(jìn)行限制，但是也可以代替電力成本而將電力傳輸效率作為指標(biāo)。即，在該改變例1中，在最大電力pc＿max、pw＿max的總計(jì)超過(guò)預(yù)定的限度的情況下，接觸充電和非接觸充電中的電力傳輸效率較差的一方的受電被限制。另外，對(duì)電力傳輸效率較差的一方進(jìn)行制限是指，包括減小(限制)電力傳輸效率較差的一方的充電電力、和停止電力傳輸效率較差的一方的充電這雙方。

圖11為用于對(duì)該改變例1中的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理也在每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時(shí)從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。參照?qǐng)D11，該流程圖在圖4所示的流程圖中，代替步驟s30而包括步驟s32。

即，在步驟s10中，當(dāng)被判斷為最大電力pw＿max、pc＿max之和大于容許輸入電力win時(shí)(在步驟s10中為否)，ecu90對(duì)非接觸充電的電力傳輸效率epw是否高于接觸充電的電力傳輸效率epc進(jìn)行判斷(步驟s32)。該電力傳輸效率為，包括根據(jù)通過(guò)充電插口40和受電部70而被接受的電力的受電效率和根據(jù)實(shí)際被充電至蓄電裝置12中的電力的充電效率、根據(jù)供電設(shè)備100側(cè)的反射電力的輸電效率等廣泛的概念。

而且，在步驟s32中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的電力傳輸效率epw高于接觸充電的電力傳輸效率epc時(shí)(在步驟s32中為是)，處理進(jìn)入到步驟s40，從而使通過(guò)電力傳輸效率相對(duì)較低的接觸充電而接受的充電電力pc被限制。另一方面，在步驟s32中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的電力傳輸效率epw為接觸充電的電力傳輸效率epc以下時(shí)(在步驟s32中為否)，處理進(jìn)入步驟s50，從而使通過(guò)電力傳輸效率相對(duì)較低的非接觸充電而接受的充電電力pw被限制。

通過(guò)該實(shí)施方式1的改變例1，也能夠獲得與實(shí)施方式1相同的效果。

[實(shí)施方式1的改變例2]

雖然在改變例1中，在最大電力pc＿max、pw＿max的總計(jì)超過(guò)預(yù)定的限度的情況下，對(duì)接觸充電和非接觸充電中的電力傳輸效率較差的一方的受電進(jìn)行限制，但是也可以代替電力傳輸效率，將隨著電力生成而產(chǎn)生的co2量作為指標(biāo)。

圖12為用于對(duì)該改變例2中的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理也每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立而從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。參照?qǐng)D12，該流程圖在圖4所示的流程圖中，代替步驟s30而包括步驟s34。

即，在步驟s10中，當(dāng)被判斷為最大電力pw＿max、pc＿max之和大于容許輸入電力win時(shí)(在步驟s10中為否)，ecu90對(duì)非接觸充電的二氧化碳量co2pw是否少于接觸充電的二氧化碳量co2pc進(jìn)行判斷(步驟s34)。作為一個(gè)示例，二氧化碳量co2pw通過(guò)將外部電源130(圖1)的每單位電力co2排出量與非接觸充電的電力傳輸效率相乘而被計(jì)算出，二氧化碳量co2pc通過(guò)將外部電源110(圖1)的每單位電力co2排出量與接觸充電的電力傳輸效率相乘而被計(jì)算出。另外，關(guān)于二氧化碳量co2pw、co2pc的信息是利用第一通信裝置60以及第二通信裝置95而從供電設(shè)備100取得的。

而且，在步驟s34中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的二氧化碳量co2pw少于接觸充電的二氧化碳量co2pc時(shí)(在步驟s34中為是)，處理進(jìn)入步驟s40，從而使通過(guò)二氧化碳量相對(duì)較多的接觸充電而接受的充電電力pc被限制。另一方面，在步驟s34中，當(dāng)被判斷為非接觸充電的二氧化碳量co2pw為接觸充電的二氧化碳量co2pc以上時(shí)(在步驟s34中為否)，處理進(jìn)入步驟s50，從而使通過(guò)二氧化碳量相對(duì)較多的非接觸充電而接受的充電電力pw被限制。

通過(guò)該實(shí)施方式1的改變例2，也能夠獲得與實(shí)施方式1相同的效果。

[實(shí)施方式2]

關(guān)于使用了充電插口40以及充電器45的接觸充電，在將車(chē)輛10引導(dǎo)至能夠通過(guò)充電電纜而從供電設(shè)備100向車(chē)輛10供電的位置處并停車(chē)之后，通過(guò)將充電電纜連接于充電插口40從而開(kāi)始充電。另一方面，關(guān)于非接觸充電，只需將車(chē)輛10引導(dǎo)至能夠從供電設(shè)備100的輸電部140向車(chē)輛10的受電部70輸電的位置處，即可在不實(shí)施接觸充電的情況下的這種線纜的連接的條件下開(kāi)始進(jìn)行充電。

因此，在此實(shí)施方式2中，在要求了使用接觸充電以及非接觸充電的雙方的電力傳輸?shù)那闆r下，使非接觸充電先于接觸充電而開(kāi)始。即，當(dāng)將車(chē)輛10引導(dǎo)至能夠從供電設(shè)備100的輸電部140向車(chē)輛10的受電部70輸電的位置處時(shí)(以下，也將這種引導(dǎo)控制稱作受電部70和輸電部140的“位置校準(zhǔn)控制”)，開(kāi)始進(jìn)行非接觸充電。之后，當(dāng)充電電纜被連接于充電插口40時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行接觸充電。

由此實(shí)施方式2實(shí)施的車(chē)輛充電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，與圖1所示的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同。

圖13為實(shí)施方式2中的ecu90a的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。參照?qǐng)D13，ecu90a在圖2所示的實(shí)施方式1中的ecu90的結(jié)構(gòu)中，還包括位置校準(zhǔn)控制部176，并且代替充電電力控制部170而包括充電電力控制部170a。

位置校準(zhǔn)控制部176對(duì)用于以適當(dāng)?shù)男蕘?lái)實(shí)施從供電設(shè)備100的輸電部140向車(chē)輛10的受電部70的電力傳輸?shù)摹⑤旊姴?40與受電部70的位置校準(zhǔn)進(jìn)行控制。具體而言，相對(duì)于圖14所示的固定的一次側(cè)電壓(來(lái)自供電設(shè)備100的輸出電壓)，二次側(cè)電壓(車(chē)輛10的受電電壓)如圖15所示根據(jù)輸電部140與受電部70之間的距離l而發(fā)生變化。因此，對(duì)該圖14、15所示的一次側(cè)電壓以及二次側(cè)電壓的關(guān)系進(jìn)行預(yù)先測(cè)定等并制作映射圖等，從而能夠根據(jù)二次側(cè)電壓(車(chē)輛10的受電電壓)的檢測(cè)值來(lái)對(duì)輸電部140與受電部70之間的距離進(jìn)行檢測(cè)。

此外，雖然未特別地進(jìn)行圖示，但是也可以利用車(chē)輛10的受電電力或受電效率等來(lái)代替車(chē)輛10的受電電壓?；蛘?，由于一次側(cè)電流(來(lái)自供電設(shè)備100的輸出電流)根據(jù)輸電部140與受電部70之間的距離l而發(fā)生變化，因此也可以利用這種關(guān)系，根據(jù)來(lái)自供電設(shè)備100的輸出電流的檢測(cè)值來(lái)對(duì)輸電部140與受電部70之間的距離進(jìn)行檢測(cè)。

再次參照?qǐng)D13，當(dāng)根據(jù)輸電部140與受電部70之間的距離，完成了能夠以適當(dāng)?shù)男蕪妮旊姴?40向受電部70輸電的輸電部140和受電部70的位置校準(zhǔn)、且非接觸充電的準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)，位置校準(zhǔn)控制部176向充電電力控制部170a通知該信息。另外，作為非接觸充電的準(zhǔn)備結(jié)束的判斷，除了上述位置校準(zhǔn)的結(jié)束以外，還可以利用泊車(chē)制動(dòng)器的工作、向表示車(chē)輛系統(tǒng)的停止的關(guān)閉車(chē)輛動(dòng)力源(ready-off)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移、被專門(mén)設(shè)置的非接觸充電開(kāi)始開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通操作等。

而且，當(dāng)充電電力控制部170a從位置校準(zhǔn)控制部176接受到上述通知時(shí)，向非接觸充電控制部174指示非接觸充電的開(kāi)始。之后，當(dāng)充電電纜被連接于充電插口40從而接觸充電的準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)，充電電力控制部170a向接觸充電控制部172指示接觸充電的開(kāi)始。另外，作為接觸充電的準(zhǔn)備結(jié)束的判斷，除了充電電纜的連接以外，也可以利用被專門(mén)設(shè)置的接觸充電開(kāi)始開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通操作等。此外，關(guān)于通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw以及通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc的控制，與實(shí)施方式1中的充電電力控制部170相同。

圖16為對(duì)由實(shí)施方式2中的ecu90a執(zhí)行的充電開(kāi)始時(shí)的控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理也每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立而從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。

參照?qǐng)D16，ecu90a對(duì)與非接觸充電有關(guān)的通信是否已建立進(jìn)行判斷(步驟s110)。另外，由于與非接觸充電有關(guān)的通信在車(chē)輛10的第二通信裝置95與供電設(shè)備100的第四通信裝置150之間通過(guò)無(wú)線而被實(shí)施，因而在此，對(duì)第二通信裝置95與第四通信裝置150之間的通信是否已建立進(jìn)行判斷。當(dāng)與非接觸充電相關(guān)的通信已建立時(shí)(在步驟s110中為是)，ecu90a執(zhí)行車(chē)輛10的受電部70與供電設(shè)備100的輸電部140的位置校準(zhǔn)控制(步驟s120)。

接下來(lái)，ecu90a對(duì)車(chē)輛10的車(chē)速是否低于值δ進(jìn)行判斷(步驟s130)。值δ為，用于對(duì)車(chē)輛10的停車(chē)進(jìn)行判斷的閾值。而且，當(dāng)被判斷為車(chē)速低于值δ時(shí)(在步驟s130中為是),ecu90a開(kāi)始進(jìn)行非接觸充電(步驟s140)。

接下來(lái)，ecu90a對(duì)接觸充電用的充電電纜是否被連接于充電插口40進(jìn)行判斷(步驟s150)。而且，當(dāng)判斷出充電電纜的連接(在步驟s150中為是)，且之后接觸充電的準(zhǔn)備結(jié)束時(shí)，ecu90a開(kāi)始實(shí)施使用了充電器45的接觸充電(步驟s160)。

如以上所述，在此實(shí)施方式2中，在要求了使用接觸充電以及非接觸充電的雙方的電力傳輸?shù)那闆r下，當(dāng)輸電部140與受電部70的位置校準(zhǔn)結(jié)束時(shí)，不等待用于接觸充電的準(zhǔn)備(充電電纜的連接等)而先開(kāi)始進(jìn)行非接觸充電。因此，根據(jù)該實(shí)施方式2，能夠較快地結(jié)束由外部電源實(shí)施的蓄電裝置12的充電。

[實(shí)施方式3]

通過(guò)使用充電器45的接觸充電以及使用受電部70的非接觸充電，蓄電裝置12被充電至預(yù)定的滿充電狀態(tài)(例如soc80％)。在此實(shí)施方式3中，用于通過(guò)外部電源而將蓄電裝置12充電至滿充電狀態(tài)的滿充電控制分為兩個(gè)階段而被實(shí)施。

圖17為表示滿充電控制時(shí)的蓄電裝置12的充電電力pchg以及soc的變化的一個(gè)示例的圖。參照?qǐng)D17，當(dāng)由外部電源實(shí)施的充電開(kāi)始時(shí)，蓄電裝置12被充電至充電電力pchg的最大值p1(例如容許輸入電力win)。當(dāng)在時(shí)刻t2處，soc達(dá)到即將成為滿充電狀態(tài)sf之前的預(yù)定值su時(shí)，充電電力pchg被限制于p2。而且，當(dāng)在時(shí)刻t3處，soc達(dá)到滿充電狀態(tài)sf時(shí)，充電結(jié)束。

圖18為表示接觸充電和非接觸充電的電力傳輸效率的圖。參照?qǐng)D18，橫軸表示充電電力，縱軸表示電力傳輸效率。而且，線條l11表示接觸充電的效率曲線，線條l12表示非接觸充電的效率曲線。如圖所示，關(guān)于接觸充電，雖然效率不會(huì)根據(jù)充電電力的大小如此發(fā)生變化，但是關(guān)于非接觸充電，當(dāng)充電電力變小時(shí)，等效地阻抗發(fā)生變化從而降低電力傳輸效率。

因此，在此實(shí)施方式3中，在即將成為滿充電之前的充電電力的限制時(shí)(圖17的時(shí)刻t2之后)，限制非接觸充電，并利用接觸充電來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。由此，能夠?qū)磳⒊蔀闈M充電之前的充電電力的限制時(shí)的電力傳輸效率的降低進(jìn)行抑制。

由此實(shí)施方式3實(shí)施的車(chē)輛充電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，與圖1所示的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同。

圖19為實(shí)施方式3中的ecu90b的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。參照?qǐng)D19，ecu90b在圖2所示的實(shí)施方式1中的ecu90的結(jié)構(gòu)中還包括soc計(jì)算部178和滿充電控制部180，并代替充電電力控制部170而包括充電電力控制部170b。

soc計(jì)算部178根據(jù)由未圖示的傳感器而檢測(cè)出的蓄電裝置12的電壓以及電流，而對(duì)蓄電裝置12的soc進(jìn)行計(jì)算。另外，關(guān)于soc的計(jì)算方法，能夠采用各種公知的方法。

滿充電控制部180從soc計(jì)算部178接受soc的計(jì)算值。而且，當(dāng)soc達(dá)到即將滿充電之前的預(yù)定值su時(shí)，滿充電控制部180向充電電力控制部170b通知該信息。另外，當(dāng)soc達(dá)到滿充電狀態(tài)sf時(shí)，滿充電控制部180向充電電力控制部170b通知該信息。

在soc達(dá)到預(yù)定值su之前，充電電力控制部170b與通過(guò)實(shí)施方式1表示的充電電力控制部170同樣地，以使通過(guò)接觸充電而接受的充電電力pc與通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw的總計(jì)不超過(guò)蓄電裝置12的容許輸入電力win的方式而對(duì)充電電力pc、pw進(jìn)行控制。

當(dāng)soc達(dá)到預(yù)定值su時(shí)，充電電力控制部170b以使非接觸充電停止的方式來(lái)向非接觸充電控制部174發(fā)出指示。另外，也可以通過(guò)使非接觸充電不達(dá)到停止而降低由非接觸充電而接受的充電電力pw，從而相對(duì)性地增大接觸充電的比率。

圖20為對(duì)由實(shí)施方式3中的ecu90b執(zhí)行的充電結(jié)束時(shí)的電力控制的處理順序進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理也每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立而從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。

參照?qǐng)D20，ecu90b對(duì)蓄電裝置12的soc是否超過(guò)了即將成為滿充電之前的預(yù)定值su進(jìn)行判斷(步驟s210)。當(dāng)被判斷為soc未達(dá)到預(yù)定值su時(shí)(在步驟s210中為否)，ecu90b將蓄電裝置12的充電電力pchg設(shè)定為p1(圖17)(步驟s220)。另外，如上述那樣，該p1例如為容許輸入電力win。當(dāng)soc達(dá)到預(yù)定值su時(shí)(在步驟s210中為是)，ecu90b將蓄電裝置12的充電電力pchg限制于p2(圖17)(步驟s230)。

接下來(lái)，ecu90b對(duì)充電電力pchg是否小于預(yù)定值進(jìn)行判斷(步驟s240)。該預(yù)定值為，用于為了對(duì)由非接觸充電的效率降低而導(dǎo)致的電力傳輸效率的降低進(jìn)行抑制從而對(duì)非接觸充電進(jìn)行限制的閾值，并根據(jù)圖18所示的效率曲線而設(shè)定。

當(dāng)判斷為充電電力pchg小于預(yù)定值時(shí)(在步驟s240中為是)，ecu90b對(duì)非接觸充電進(jìn)行限制(步驟s250)。如上述那樣，ecu90b既可以使非接觸充電停止，也可以不達(dá)到非接觸充電的停止而降低通過(guò)非接觸充電而接受的充電電力pw。在于步驟s240中被判斷為充電電力pchg為預(yù)定值以上的情況下(在步驟s240中為否)，ecu90b不執(zhí)行步驟s250而使處理進(jìn)入步驟s260。

接下來(lái)，ecu90b對(duì)蓄電裝置12的soc是否超過(guò)了滿充電狀態(tài)sf進(jìn)行判斷(步驟s260)。而且，當(dāng)被判斷為soc超過(guò)了滿充電狀態(tài)sf時(shí)(在步驟s260中為是)，ecu90b結(jié)束蓄電裝置12的充電(步驟s270)。另外，當(dāng)在步驟s260中被判斷為soc為滿充電狀態(tài)sf以下時(shí)(在步驟s260中為否)，ecu90b不執(zhí)行步驟s270而使處理進(jìn)入步驟s280。

另外，雖然在上文中，采用了當(dāng)soc達(dá)到即將成為滿充電狀態(tài)sf之前的預(yù)定值su時(shí)，將充電電力pchg限制于固定值p2而對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電的方式(這種充電也被稱作定電力充電(cp充電))，但是也可以在soc達(dá)到預(yù)定值su時(shí)，實(shí)施將蓄電裝置12的電壓控制于固定值的定電壓充電(cv充電)。在該cv充電中，隨著soc接近于滿充電狀態(tài)sf而使充電電力pchg變小，當(dāng)充電電力pchg變?yōu)樾∮陬A(yù)定值時(shí)非接觸充電被限制，從而抑制電力傳輸效率的降低。

如以上所述，在該實(shí)施方式3中，當(dāng)soc達(dá)到即將成為滿充電之前的預(yù)定值su時(shí)，非接觸充電將被限制，利用接觸充電而使蓄電裝置12被充電。由此，抑制了即將成為滿充電之前的充電電力制限時(shí)的電力傳輸效率的降低。因此，根據(jù)此實(shí)施方式3，能夠以更高的效率來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。

[實(shí)施方式4]

在此實(shí)施方式4中，被構(gòu)成為能夠?qū)嵤╊A(yù)空氣調(diào)節(jié)，所述預(yù)空氣調(diào)節(jié)在乘車(chē)之前事先對(duì)車(chē)廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。預(yù)空氣調(diào)節(jié)利用電動(dòng)空調(diào)而被實(shí)施。因此，隨著預(yù)空氣調(diào)節(jié)的實(shí)施從而車(chē)輛10的充電電力將降低。在預(yù)空氣調(diào)節(jié)時(shí)處于能夠從供電設(shè)備100對(duì)車(chē)輛10進(jìn)行充電的狀態(tài)時(shí)(例如在由外部電源實(shí)施的對(duì)蓄電裝置12的充電結(jié)束之后，在不拆下充電電纜的條件下于車(chē)輛10的利用之前要求了預(yù)空氣調(diào)節(jié)的情況等)，能夠從供電設(shè)備100對(duì)由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低進(jìn)行補(bǔ)充。

在此，關(guān)于使用了充電器45的接觸充電，因構(gòu)成充電器45的電力半導(dǎo)體元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作等產(chǎn)生的發(fā)熱，從而與使用了受電部70的非接觸充電相比發(fā)熱相對(duì)較大。因此，在該實(shí)施方式4中，在預(yù)空氣調(diào)節(jié)的制熱設(shè)定的情況下，通過(guò)發(fā)熱相對(duì)較大的接觸充電來(lái)對(duì)隨著預(yù)空氣調(diào)節(jié)的實(shí)施而引起的充電電力的降低進(jìn)行補(bǔ)充。另一方面，在預(yù)空氣調(diào)節(jié)的制冷設(shè)定的情況下，通過(guò)發(fā)熱相對(duì)較小的非接觸充電來(lái)對(duì)隨著預(yù)空氣調(diào)節(jié)的實(shí)施而引起的充電電力的降低進(jìn)行補(bǔ)充。

該實(shí)施方式4的車(chē)輛充電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，與圖1所示的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同。

圖21為實(shí)施方式4中的ecu90c的、與充電控制有關(guān)的部分的功能框圖。參照?qǐng)D21，ecu90c在圖2所示的實(shí)施方式1中的ecu90的結(jié)構(gòu)中，還包括預(yù)空氣調(diào)節(jié)控制部182，包括充電電力控制部170c以代替充電電力控制部170。

預(yù)空氣調(diào)節(jié)控制部182在要求了預(yù)空氣調(diào)節(jié)的實(shí)施的情況下，實(shí)施制熱或制冷的預(yù)空氣調(diào)節(jié)。制熱或制冷的設(shè)定可以由利用者來(lái)進(jìn)行設(shè)定，也可以根據(jù)外部氣溫與設(shè)定溫度之差來(lái)進(jìn)行設(shè)定。而且，預(yù)空氣調(diào)節(jié)控制部182向充電電力控制部170c通知關(guān)于實(shí)施預(yù)空氣調(diào)節(jié)的內(nèi)容以及制熱/制冷的設(shè)定。

充電電力控制部170c在制熱的預(yù)空氣調(diào)節(jié)被實(shí)施的情況下，向接觸充電控制部172輸出用于補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低的電指令。在由外部電源實(shí)施的蓄電裝置12的充電暫時(shí)結(jié)束的情況下，向接觸充電控制部172輸出相當(dāng)于預(yù)空氣調(diào)節(jié)所使用的電力的電指令。在處于通過(guò)外部電源而進(jìn)行的蓄電裝置12的充電過(guò)程中的情況下，向接觸充電控制部172輸出使預(yù)空氣調(diào)節(jié)部分的電指令超越接觸充電的電指令的電指令。

另一方面，充電電力控制部170c在制冷的預(yù)空氣調(diào)節(jié)被實(shí)施的情況下，向充電控制部174輸出用于補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低的電指令。在由外部電源實(shí)施的蓄電裝置12的充電暫時(shí)結(jié)束的情況下，向非接觸充電控制部174輸出相當(dāng)于預(yù)空氣調(diào)節(jié)所使用的電力的電指令。在處于通過(guò)外部電源而實(shí)施的蓄電裝置12的充電過(guò)程中的情況下，向非接觸充電控制部174輸出使預(yù)空氣調(diào)節(jié)部分的電指令超過(guò)非接觸充電的電指令的電指令。

圖22為對(duì)由實(shí)施方式4中的ecu90c執(zhí)行的預(yù)空氣調(diào)節(jié)時(shí)的電力控制進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。另外，該流程圖的處理也每隔固定時(shí)間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立而從主程序中被讀取并被重復(fù)執(zhí)行。

參照?qǐng)D22，ecu90c對(duì)是否處于預(yù)空氣調(diào)節(jié)中進(jìn)行判斷(步驟s310)。當(dāng)判斷為處于預(yù)空氣調(diào)節(jié)中時(shí)(在步驟s310中為是)，ecu90c對(duì)預(yù)空氣調(diào)節(jié)是否為制熱設(shè)定進(jìn)行判斷(步驟s320)。另外，該設(shè)定可以由利用者來(lái)進(jìn)行設(shè)定，也可以根據(jù)外部氣溫與設(shè)定溫度之差而被進(jìn)行設(shè)定。而且，在步驟s320中當(dāng)判斷為制熱設(shè)定時(shí)(在步驟s320中為是)，ecu90c通過(guò)執(zhí)行發(fā)熱相對(duì)較大的接觸充電，從而補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低(步驟s330)。

另一方面，當(dāng)在步驟s320中判斷為不是制熱設(shè)定時(shí)(在步驟s320中為否)，ecu90c對(duì)預(yù)空氣調(diào)節(jié)是否為制冷設(shè)定進(jìn)行判斷(步驟s340)。另外，關(guān)于該設(shè)定可以由利用者來(lái)進(jìn)行設(shè)定，也可以根據(jù)外部氣溫與設(shè)定溫度之差而被進(jìn)行設(shè)定。而且，當(dāng)在步驟s340中判斷為制冷設(shè)定時(shí)(在步驟s340中為是)，ecu90c通過(guò)執(zhí)行發(fā)熱相對(duì)較小的非接觸充電，從而補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低(步驟s350)。

另外，在步驟s310中，在判斷為不處于預(yù)空氣調(diào)節(jié)中的情況下(在步驟s310中為否)，或者在步驟s340中判斷為并非制冷設(shè)定的情況下(在步驟s340中為否)，ecu90c以如下方式執(zhí)行電力控制(步驟s360)，即，利用接觸充電以及非接觸充電的雙方來(lái)對(duì)蓄電裝置12進(jìn)行充電。

如以上所述，在該實(shí)施方式4中，在制熱設(shè)定的預(yù)空氣調(diào)節(jié)時(shí)，為了補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低，執(zhí)行發(fā)熱相對(duì)較大的接觸充電。由此，能夠期待由隨著接觸充電而產(chǎn)生的發(fā)熱所獲得的制熱效果。另一方面，在制冷設(shè)定的預(yù)空氣調(diào)節(jié)時(shí)，為了補(bǔ)充由預(yù)空氣調(diào)節(jié)而導(dǎo)致的充電電力的降低，執(zhí)行發(fā)熱相對(duì)較小的非接觸充電。由此，不存在較大程度地?fù)p害制冷效果的情況。因此，根據(jù)該實(shí)施方式4，能夠有效地執(zhí)行預(yù)空氣調(diào)節(jié)。

另外，能夠使上述的各實(shí)施方式1～4互相組合。

另外，在上述的實(shí)施方式1～4中，由ecu90、90a～90c所執(zhí)行的各個(gè)控制能夠在供電設(shè)備100的ecu145中執(zhí)行。這是因?yàn)椋?chē)輛10和供電設(shè)備100能夠通過(guò)由第一通信裝置60以及第三通信裝置125實(shí)施的有線通信、和由第二通信裝置95以及第四通信裝置150實(shí)施的無(wú)線通信而在雙方向上輸送接受信息。

另外，關(guān)于上述的各實(shí)施方式1～3所述的發(fā)明，也可以應(yīng)用于車(chē)輛以外的受電設(shè)備中。例如能夠應(yīng)用于信息便攜終端和家電制品等中。

另外，雖然在上文中，采用了通過(guò)利用電磁場(chǎng)而使供電設(shè)備100的輸電部140和車(chē)輛10的受電部70發(fā)生諧振(共振)，從而使電力以非接觸的方式從輸電部140向受電部70被傳輸?shù)姆绞?，但是也可以通過(guò)電磁感應(yīng)而以非接觸的方式從輸電部140向受電部70傳輸電力。另外，在電力通過(guò)電磁感應(yīng)而在輸電部140與受電部70之間被傳輸?shù)那闆r下，輸電部140與受電部70的耦合系數(shù)k為接近于1.0的值。

另外，在上文中，充電插口40以及充電器45形成本發(fā)明中的“第一受電部”的一個(gè)實(shí)施例，受電部70對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“第二受電部”的一個(gè)實(shí)施例。另外，ecu90(90a～90c)對(duì)應(yīng)于車(chē)輛用受電裝置的發(fā)明中的“控制部”的一個(gè)實(shí)施例。

而且，evse115以及連接器120形成本發(fā)明中的“第一輸電部”的一個(gè)實(shí)施例，輸電部140對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“第二輸電部”的一個(gè)實(shí)施例。另外，ecu145還對(duì)應(yīng)于供電設(shè)備的發(fā)明中的“控制部”的一個(gè)實(shí)施例。

應(yīng)該理解為，本次所公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面均為例示而不是限制性的方式。本發(fā)明的范圍并非由上述的實(shí)施方式的說(shuō)明來(lái)表示而是由權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示，并意圖包括與權(quán)利要求書(shū)均等的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。

符號(hào)說(shuō)明

10…車(chē)輛；

12…蓄電裝置；

15…smr；

20…pcu；

25…動(dòng)力輸出裝置；

30…驅(qū)動(dòng)輪；

40…充電插口；

45…充電器；

50…第一充電繼電器；

60…第一通信裝置；

70…受電部；

75…整流器；

80…傳感器單元；

85…第二充電繼電器；

90、145…ecu、

95…第二通信裝置；

100…供電設(shè)備；

110、130…外部電源；

115…evse；

120…連接器；

125…第三通信裝置；

135…匹配器；

140…輸電部；

150…第四通信裝置；

170、170a～170c…充電電力控制部；

172…接觸充電控制部；

174…非接觸充電控制部；

176…位置校準(zhǔn)控制部；

178…soc計(jì)算部；

180…滿充電控制部；

182…預(yù)空氣調(diào)節(jié)控制部；

210…ac/dc轉(zhuǎn)換部；

215…dc/ac轉(zhuǎn)換部；

220…絕緣變壓器；

225…整流部；

235…ccid；

240…cplt控制裝置；

310、315…可變電容器；

320、330、340…線圈；

335、350…電容器；

355…繼電器；

360…調(diào)節(jié)用電阻；

365、370…電壓傳感器；

375…電流傳感器；

pl1、pl2…正極線；

nl1、nl2…負(fù)極線；

l1～l6…電力線。