供電裝置、受電裝置及供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及對(duì)于車輛上裝載的蓄電池通過車輛的受電單元供給電力的供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，已知對(duì)車輛上裝載的蓄電池使用地上的供電裝置進(jìn)行充電的非接觸充電系 統(tǒng)。在非接觸充電系統(tǒng)中，要抑制無謂的電力消耗，優(yōu)選W較高的供電效率供電。
[0003] W往，已知在供電線圈和受電線圈之間的距離改變的情況下，為了得到較高的供 電效率，確定作為最大電力的頻率來供電的非接觸充電系統(tǒng)（例如，專利文獻(xiàn)1)。在專利文 獻(xiàn)1中，供電裝置使從供電線圈供電的電力的頻率依次變更，確定受電電力為最大的頻率， 同時(shí)W確定出的頻率進(jìn)行供電。由此，在專利文獻(xiàn)1的非接觸充電系統(tǒng)中，能夠高效率地實(shí) 現(xiàn)非接觸電力傳輸。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [000引專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-142769號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的問題
[000引可是，在專利文獻(xiàn)1中，即使在供電線圈和受電線圈中產(chǎn)生了錯(cuò)位的狀態(tài)下，由于 設(shè)定最大電力進(jìn)行供電，所W有不必要的福射噪聲因供電線圈和受電線圈之間的錯(cuò)位幅度 而增大的問題。
[0009] 本發(fā)明的目的在于，提供通過在供電線圈和受電線圈相對(duì)置的狀態(tài)中進(jìn)行供電， 能夠降低不必要的福射噪聲的供電裝置、受電裝置及供電方法。
[0010] 解決問題的方案
[0011] 本發(fā)明的供電裝置，是對(duì)外部的受電線圈使用電磁作用供給電力的供電裝置，采 用的結(jié)構(gòu)包括：供電線圈，使用電磁作用供給電力；頻率特性獲取單元，獲取與所述供電線 圈相關(guān)聯(lián)的頻率特性；諧振頻率確定單元，基于所述頻率特性確定多個(gè)諧振頻率；W及電 力供給控制單元，基于所述多個(gè)諧振頻率之間的頻率差判定是否對(duì)所述受電線圈進(jìn)行供 電。
[0012] 本發(fā)明的受電裝置，是從外部的供電線圈使用電磁作用而被供給電力的受電裝 置，采用的結(jié)構(gòu)包括：受電線圈，由所述供電線圈使用電磁作用而被供給電力；頻率特性獲 取單元，獲取所述供電線圈和所述受電線圈之間的供電效率的頻率特性；諧振頻率確定單 元，基于所述頻率特性確定諧振頻率；W及供電允許判定單元，基于所述諧振頻率間的頻率 差，判定允許不允許從所述供電線圈向所述受電線圈的供電。
[0013] 本發(fā)明的供電方法，是使用電磁作用對(duì)外部的受電線圈供給電力的供電方法，包 括W下步驟：使用電磁作用，對(duì)供電線圈供給電力的供電步驟；獲取與所供電的所述供電 線圈相關(guān)聯(lián)的頻率特性的頻率特性獲取步驟；基于獲取的所述頻率特性來確定諧振頻率的 諧振頻率確定步驟；W及基于所述諧振頻率間的頻率差判定是否對(duì)所述受電線圈進(jìn)行供電 的判定步驟。
[0014] 發(fā)明的效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，通過在供電線圈和受電線圈為相對(duì)置的狀態(tài)中進(jìn)行供電，能夠降低 不必要的福射噪聲。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0017] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的供電單元及供電側(cè)控制單元的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的供電裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0019] 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的頻率特性獲取方法的流程圖。
[0020] 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的峰值判定方法的流程圖。
[0021] 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的頻率特性的圖。
[0022] 圖7(a)是表示峰值為S個(gè)的受電線圈的結(jié)構(gòu)的圖，圖7(b)是表示其頻率特性的 圖。
[0023] 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的校正表的圖。
[0024] 圖9是表示對(duì)頻率的供電效率和供電側(cè)線圈電流之間的關(guān)系的圖。
[0025] 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026] 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的車輛側(cè)控制單元的結(jié)構(gòu)的一例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]W下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[002引（實(shí)施方式1)
[0029] <充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)〉
[0030] 使用圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式1中的充電系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明 的實(shí)施方式1中的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0031] 充電系統(tǒng)10具有供電裝置100、車輛150、W及供電側(cè)操作單元160。
[003引再有，圖1表示供電線圈104a和受電線圈154a為相對(duì)置的可供電的狀態(tài)。
[0033] 供電裝置100被設(shè)置或被埋設(shè)在地面上，W使供電單元104從地表面g露出。供 電裝置100例如設(shè)置在泊車位中，在車輛150的泊車中，通過面向受電單元154而對(duì)受電單 元154供電。運(yùn)里，供電是指從供電線圈104a對(duì)受電線圈154a供給電力。在供電中，有在 對(duì)蓄電池152供給電力之前，對(duì)受電單元154供給很少的電力的預(yù)供電，化及為了對(duì)蓄電池 152供給電力而供給較大的電力的主供電。再有，在W下的說明中，有關(guān)僅記載為"供電"的 情況，假設(shè)包括預(yù)供電和主供電兩者。
[0034]車輛150例如是稱為肥V(HybridElectricVehicle;油電混合動(dòng)力車）、 PEV(Plug-inElectricVehicle;插電式電動(dòng)車）或EV巧IectricVehicle;電動(dòng)車）的W 蓄電池152的電力行駛的汽車。再有，有關(guān)車輛150的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，將后述。
[0035] 根據(jù)來自外部的操作，供電側(cè)操作單元160將表示開始供電的供電開始信號(hào)或表 示停止供電的供電停止信號(hào)輸出到供電裝置100。
[003引 < 車輛的結(jié)構(gòu)〉
[0037] 使用圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛150的結(jié)構(gòu)。
[003引車輛150主要由車輛側(cè)操作單元151、蓄電池152、車輛側(cè)控制單元153、受電單元154、W及車輛側(cè)通信單元155構(gòu)成。
[0039]車輛側(cè)操作單元151接受駕駛員的各種操作，將與接受的操作對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出到 車輛側(cè)控制單元153。
[0040] 蓄電池152存儲(chǔ)從供電裝置100通過受電單元154供給的電力。
[0041] 車輛側(cè)控制單元153基于從車輛側(cè)操作單元151輸入的各種信號(hào)，對(duì)于受電單元 154及車輛側(cè)通信單元155進(jìn)行控制，W進(jìn)行伴隨供電的各種處理或伴隨供電停止的各種 處理。車輛側(cè)控制單元153檢出由受電線圈154a受電的受電電力，將受電電力的檢出結(jié)果 作為受電電力信息輸出到車輛側(cè)通信單元155。再有，受電電力信息也可W作為計(jì)算對(duì)蓄電 池152供給的電力所得到的值。車輛側(cè)控制單元153計(jì)算對(duì)蓄電池152中的滿充電的存儲(chǔ) 電力的比例，將算出的存儲(chǔ)電力的比例作為存儲(chǔ)電力信息輸出到車輛側(cè)通信單元155。例如 在ECU中計(jì)算存儲(chǔ)電力的比例。
[0042] 受電單元154具有受電線圈154a。受電線圈154a由供電單元104的供電線圈104a 供電。根據(jù)車輛側(cè)控制單元153的控制，受電單元154將在受電線圈154a中受電的電力供 給蓄電池152。W在車輛150的底部、側(cè)面、頂面中露出到外部、或用樹脂外殼覆蓋的狀態(tài)下 設(shè)置受電單元154。
[0043] 車輛側(cè)通信單元155對(duì)于供電側(cè)通信單元101發(fā)送從車輛側(cè)控制單元153輸入的 受電電力信息。根據(jù)車輛側(cè)控制單元153的控制，車輛側(cè)通信單元155生成表示可受電的狀 態(tài)的可受電信號(hào)或表示為不可受電的狀態(tài)的不可受電信號(hào)，將生成的可受電信號(hào)或不可受 電信號(hào)發(fā)送到供電側(cè)通信單元101。車輛側(cè)通信單元155將從車輛側(cè)控制單元153輸入的 存儲(chǔ)電力信息發(fā)送給供電側(cè)通信單元101。存儲(chǔ)電力信息，例如使用CAN(Contrc)IlerArea 化twork;控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）通信來發(fā)送。運(yùn)里，在蓄電池152為需要充電的狀態(tài)的情況、或 未檢測(cè)出漏電等而為車輛側(cè)可進(jìn)行受電的狀態(tài)的情況等中，發(fā)送可受電信號(hào)。在蓄電池152 為滿充電的狀態(tài)且不需要受電的情況、或檢測(cè)出漏電等而為車輛側(cè)不可進(jìn)行受電的狀態(tài)的 情況等中，發(fā)送不可受電信號(hào)。
[0044] <供電裝置的結(jié)構(gòu)〉
[0045] 使用圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式的供電裝置100的結(jié)構(gòu)。
[0046] 供電裝置100主要由供電側(cè)通信單元101、存儲(chǔ)單元102、供電側(cè)控制單元103、W 及供電單元104構(gòu)成。
[0047] 供電側(cè)通信單元101從車輛側(cè)通信單元155接收受電電力信息，將接收到的受電 電力信息輸出到供電側(cè)控制單元103。供電側(cè)通信單元101從車輛側(cè)通信單元155接收存 儲(chǔ)電力信息，將接收到的存儲(chǔ)電力信息輸出到供電側(cè)控制單元103。供電側(cè)通信單元101接 收來自車輛側(cè)通信單元155的可受電信號(hào)或不可受電信號(hào)。供電側(cè)通信單元101將接收到 的可受電信號(hào)或不可受電信號(hào)輸出到供電側(cè)控制單元103。
[004引存儲(chǔ)單元102預(yù)先存儲(chǔ)將相對(duì)蓄電池152的滿充電的存儲(chǔ)電力的比例和校正系數(shù) 相對(duì)應(yīng)的校正表。存儲(chǔ)單元102存儲(chǔ)從供電側(cè)控制單元103輸入的各頻率的供電效率。再 有，有關(guān)供電效率的計(jì)算方法，將后述。存儲(chǔ)單元102預(yù)先存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)頻率的開始值、結(jié)束值 及步進(jìn)值的驅(qū)動(dòng)頻率信息。再有，有關(guān)校正表，將后述。
[0049] 在從供電側(cè)操作單元160輸入供電開始信號(hào)，同時(shí)從供電側(cè)通信單元101輸入了 可受電信號(hào)時(shí)，供電側(cè)控制單元103控制供電單元104,W使其對(duì)于供電線圈104a-邊依次 變更頻率，一邊對(duì)于受電線圈154a進(jìn)行預(yù)供電。
[0050] 供電側(cè)控制單元103參照存儲(chǔ)單元102中存儲(chǔ)的校正表，讀出與從供電側(cè)通信單 元101輸入的存儲(chǔ)電力信息表示的存儲(chǔ)電力的比例相對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)。
[0051] 供電側(cè)控制單元103在求得的供電效率的頻率特性中，計(jì)算供電效率的兩個(gè)峰值 間的頻率差，將算出的頻率差用校正系數(shù)校正。在校正后的頻率差為闊值W上的情況下，供 電側(cè)控制單元103判定為開始主供電。另一方面，在校正后的頻率差低于闊值的情況下，供 電側(cè)控制單元103判定為不開始主供電。目P，供電側(cè)控制單元103利用供電線圈104a和受 電線圈154a之間的錯(cuò)位越小，供電效率的峰值間的頻率差越大的事實(shí)，判定是否進(jìn)行主供 電。再有，有關(guān)供電線圈104a和受電線圈154a之間的錯(cuò)位的程度和供電效率的峰值間的 頻率