JP2013115939A - Non contact power transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は非接触電力伝送装置に関する。 The present invention relates to a non-contact power transmission apparatus.
従来から、電源コードや送電ケーブルを用いることなく、電源を有する1次側機器から受電機器としての2次側機器に非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送装置が知られている。また、例えば特許文献1に示すように、1次側機器及び2次側機器を、給電ラインと通信ラインとで接続し、通信ラインを用いて情報のやり取りを行うことにより電力伝送を制御するシステムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a non-contact power transmission device that performs power transmission in a non-contact manner from a primary device having a power source to a secondary device as a power receiving device without using a power cord or a power transmission cable is known. For example, as shown in Patent Document 1, a system that controls power transmission by connecting a primary side device and a secondary side device via a power supply line and a communication line and exchanging information using the communication line. It has been known.
1次側機器及び2次側機器において一方の機器に異常が発生した場合、他方の機器にてその異常を早期に把握したい場合がある。この際、通信ラインに異常が発生していると、他方の機器にて、一方の機器の異常を把握することができない。このため、異常がある状態で電力伝送が行われたり、他方の機器にも悪影響を及ぼしたりするおそれがある。 When an abnormality occurs in one device in the primary device and the secondary device, there is a case where it is desired to grasp the abnormality early in the other device. At this time, if an abnormality occurs in the communication line, the other device cannot grasp the abnormality of one device. For this reason, there is a possibility that power transmission is performed in a state where there is an abnormality, or the other device is adversely affected.
本発明の目的は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、1次側機器及び2次側機器において、一方の機器の異常を他方の機器にて把握することができる非接触電力伝送装置を提供することにある。 An object of the present invention is made in view of the above-described circumstances, and in a primary side device and a secondary side device, a non-contact power transmission apparatus capable of grasping an abnormality of one device by the other device. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、交流電力を出力する交流電源を有する1次側機器と、前記1次側機器から非接触で前記交流電力を受電可能な2次側機器と、を備えた非接触電力伝送装置において、前記1次側機器は、前記交流電源から前記交流電力が入力される1次側コイル、及び前記1次側機器の制御を行う1次側制御手段を備え、前記2次側機器は、前記1次側コイルから前記交流電力を受電可能な2次側コイル、及び前記2次側機器の制御を行う2次側制御手段を備え、前記1次側制御手段及び前記2次側制御手段間で通信を行うものであって、前記1次側制御手段及び前記2次側制御手段間において電力伝送に係る情報のやり取りを行うのに用いられる第1通信手段と、前記1次側機器にて異常が発生した場合に前記1次側制御手段から前記2次側制御手段に異常情報を送信する第1異常通信部、及び、前記2次側機器にて異常が発生した場合に前記2次側制御手段から前記1次側制御手段に異常情報を送信する第2異常通信部の少なくとも一方を有する第2通信手段と、を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a primary side device having an AC power source that outputs AC power, and a secondary that can receive the AC power from the primary side device in a contactless manner. In the non-contact power transmission device including the side device, the primary side device controls the primary side coil to which the AC power is input from the AC power source and the primary side device. And a secondary side coil capable of receiving the AC power from the primary side coil, and a secondary side control unit that controls the secondary side device. Communication is performed between the secondary side control means and the secondary side control means, and is used to exchange information relating to power transmission between the primary side control means and the secondary side control means. When an abnormality occurs in one communication means and the primary device A first abnormality communication unit for transmitting abnormality information from the primary side control means to the secondary side control means, and when the abnormality occurs in the secondary side device, from the secondary side control means to the first And second communication means having at least one of second abnormality communication units for transmitting abnormality information to the secondary control means.
かかる発明によれば、例えば第2通信手段が第2異常通信部を有していることにより、2次側機器に異常が発生した場合には、異常情報が1次側制御手段に送信される。これにより、仮に電力伝送に係る情報のやり取りを行うのに用いられる第1通信手段に異常が発生している状況であっても、1次側制御手段において2次側機器が異常であることを把握することができる。よって、第1通信手段が異常である場合であっても、1次側制御手段において、2次側機器が異常であることに対応した処理を行うことができ、2次側機器の異常に好適に対応することができる。なお、第1異常通信部においても、1次側機器と2次側機器とが逆になる点を除き、同様の作用効果を奏する。 According to this invention, for example, when the second communication unit has the second abnormality communication unit, when abnormality occurs in the secondary side device, the abnormality information is transmitted to the primary side control unit. . As a result, even if there is an abnormality in the first communication means used for exchanging information related to power transmission, the secondary-side device in the primary-side control means is abnormal. I can grasp it. Therefore, even when the first communication unit is abnormal, the primary side control unit can perform processing corresponding to the abnormality of the secondary side device, which is suitable for the abnormality of the secondary side device. It can correspond to. Note that the first abnormality communication unit also has the same operational effects except that the primary device and the secondary device are reversed.
請求項2に記載の発明は、前記第1通信手段は、前記1次側機器に設けられ、第1通信経路を介して前記1次側制御手段と通信可能な1次側通信部と、前記2次側機器に設けられたものであって、第2通信経路を介して前記1次側通信部と通信可能であるとともに、第3通信経路を介して前記2次側制御手段と通信可能な2次側通信部と、を備え、前記第2通信手段は、少なくとも前記第2異常通信部を備え、前記第2異常通信部は、前記第3通信経路に異常が発生した場合、前記2次側制御手段から前記1次側制御手段に前記異常情報を送信することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the first communication unit is provided in the primary side device, and can communicate with the primary side control unit via a first communication path. It is provided in the secondary side device, can communicate with the primary side communication unit via the second communication path, and can communicate with the secondary side control means via the third communication path. A secondary communication unit, wherein the second communication unit includes at least the second abnormal communication unit, and the second abnormal communication unit is configured to perform the secondary communication when an abnormality occurs in the third communication path. The abnormality information is transmitted from the side control means to the primary side control means.
かかる発明によれば、第3通信経路に異常が発生した場合には、第2通信手段によって異常情報が1次側制御手段に送信される。これにより、1次側制御手段にて2次側機器内の第3通信経路の異常を把握することができる。 According to this invention, when an abnormality occurs in the third communication path, the abnormality information is transmitted to the primary side control means by the second communication means. Thereby, the primary side control means can grasp the abnormality of the third communication path in the secondary side device.
ここで、第3通信経路は、直接的には1次側制御手段と接続されていないため、第3通信経路の異常は1次側制御手段にて把握されにくい。また、2次側通信部に異常が発生した場合又は第3通信経路に異常が発生した場合、第1通信手段を用いて2次側制御手段から1次側制御手段に異常情報を送信することができない。この点、上記発明によれば、第2異常通信部を備えていることにより、第3通信経路の異常を1次側制御手段にて把握することができるため、第3通信経路の異常に好適に対応することができる。 Here, since the third communication path is not directly connected to the primary side control means, an abnormality in the third communication path is difficult to be grasped by the primary side control means. Further, when an abnormality occurs in the secondary side communication unit or an abnormality occurs in the third communication path, the abnormality information is transmitted from the secondary side control means to the primary side control means using the first communication means. I can't. In this regard, according to the above-described invention, since the second abnormality communication unit is provided, the abnormality in the third communication path can be grasped by the primary side control means, which is suitable for the abnormality in the third communication path. It can correspond to.
請求項3に記載の発明は、前記2次側機器は、前記2次側コイルにて受電した交流電力を直流電力に整流する整流部と、前記直流電力が入力される負荷と、を備え、前記第2通信手段は、少なくとも前記第2異常通信部を備え、前記1次側制御手段は、前記第2異常通信部により前記異常情報を受信した場合に、前記交流電力の出力を小さく又は停止させるよう前記交流電源を制御するものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the secondary device includes a rectifying unit that rectifies AC power received by the secondary coil into DC power, and a load to which the DC power is input. The second communication unit includes at least the second abnormality communication unit, and the primary control unit reduces or stops the output of the AC power when the abnormality information is received by the second abnormality communication unit. The AC power supply is controlled so as to be controlled.
整流部や負荷の異常等、2次側機器に異常が発生した場合、交流電源の出力から見た入力インピーダンスが変化する場合がある。この場合、交流電源への反射電力が大きくなり、交流電源への負担が大きくなる。 When an abnormality occurs in the secondary side device such as an abnormality in the rectifying unit or load, the input impedance viewed from the output of the AC power supply may change. In this case, the reflected power to the AC power supply increases and the burden on the AC power supply increases.
これに対して、本発明によれば、2次側機器に異常が発生した場合に、異常情報が2次側制御手段から1次側制御手段に送信され、交流電力の出力が小さくなる又は停止する。これにより、交流電源への反射電力が軽減される。よって、交流電源への負担を軽減することができる。 On the other hand, according to the present invention, when an abnormality occurs in the secondary side device, abnormality information is transmitted from the secondary side control means to the primary side control means, and the output of AC power is reduced or stopped. To do. Thereby, the reflected power to the AC power supply is reduced. Thus, the burden on the AC power supply can be reduced.
この発明によれば、1次側機器及び2次側機器において、一方の機器の異常を他方の機器にて把握することができる。 According to this invention, in the primary side device and the secondary side device, an abnormality of one device can be grasped by the other device.
以下、本発明を具体化した非接触電力伝送装置の一実施形態について図1を用いて説明する。
図1に示すように、非接触電力伝送装置10は、地上に設けられた地上側機器11と、車両に搭載された車両側機器21とを備えている。地上側機器11が1次側(給電側)機器に対応し、車両側機器21が2次側(受電側)機器に対応する。
Hereinafter, an embodiment of a non-contact power transmission apparatus embodying the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the non-contact power transmission apparatus 10 includes a ground side device 11 provided on the ground and a vehicle side device 21 mounted on the vehicle. The ground side device 11 corresponds to a primary side (power feeding side) device, and the vehicle side device 21 corresponds to a secondary side (power receiving side) device.
地上側機器11は、交流電力として所定の高周波電力を出力可能な高周波電源12(交流電源)を備えている。高周波電源12は、インフラとしての系統電源Eから入力される電力を高周波電力に変換するとともに、その変換された高周波電力を出力可能に構成されている。 The ground side device 11 includes a high frequency power source 12 (AC power source) capable of outputting predetermined high frequency power as AC power. The high-frequency power source 12 is configured to convert the power input from the system power source E as the infrastructure into high-frequency power and to output the converted high-frequency power.
地上側機器11は、整合器14を介して高周波電源12から高周波電力が入力される送電器13を備えている。車両側機器21は、バッテリ22と、送電器13から高周波電力を受電可能な受電器23とを備えている。 The ground-side device 11 includes a power transmitter 13 to which high-frequency power is input from a high-frequency power source 12 through a matching unit 14. The vehicle-side device 21 includes a battery 22 and a power receiver 23 that can receive high-frequency power from the power transmitter 13.
送電器13及び受電器23は磁場共鳴可能に構成されている。送電器13は、並列に接続された1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路で構成されている。受電器23は、並列に接続された2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路で構成されている。両者の共振周波数は同一に設定されている。 The power transmitter 13 and the power receiver 23 are configured to be capable of magnetic field resonance. The power transmitter 13 is composed of a resonant circuit including a primary coil 13a and a primary capacitor 13b connected in parallel. The power receiver 23 is composed of a resonance circuit including a secondary coil 23a and a secondary capacitor 23b connected in parallel. Both resonance frequencies are set to be the same.
車両側機器21には、整流器24(整流部)が設けられている。整流器24は、受電器23にて受電した高周波電力を直流電力に整流する。バッテリ22は、リレー25を介して整流器24に電気的に接続されており、リレー25がオンである場合に、直流電力がバッテリ22に入力される。 The vehicle side device 21 is provided with a rectifier 24 (rectifying unit). The rectifier 24 rectifies the high frequency power received by the power receiver 23 into DC power. The battery 22 is electrically connected to the rectifier 24 via the relay 25, and DC power is input to the battery 22 when the relay 25 is on.
高周波電源12と送電器13との間に設けられた整合器14は、1の整合用コイル14aと、2つの可変コンデンサ14bとで構成されている。整合器14は、高周波電源12の出力からバッテリ22までの入力インピーダンスに応じて可変コンデンサ14bの静電容量を変化させることにより、インピーダンス整合を行う。なお、これに限られず、インピーダンス整合ができれば整合器14の具体的な構成は任意であり、例えば可変コイルを備える構成としてもよい。 The matching unit 14 provided between the high-frequency power source 12 and the power transmitter 13 is composed of one matching coil 14a and two variable capacitors 14b. The matching unit 14 performs impedance matching by changing the capacitance of the variable capacitor 14b according to the input impedance from the output of the high-frequency power source 12 to the battery 22. However, the present invention is not limited to this, and the specific configuration of the matching unit 14 is arbitrary as long as impedance matching is possible. For example, a configuration including a variable coil may be adopted.
地上側機器11には、当該地上側機器11の制御を行う地上側コントローラ15が設けられている。地上側コントローラ15は、送電器13の状態確認を行うとともに、高周波電源12及び整合器14の状態確認及びその制御を行う。詳細には、地上側コントローラ15は、高周波電力の出力のオンオフ制御及びその大きさの可変制御を行うとともに、整合器14の可変コンデンサ14bにおける静電容量の可変制御を行う。また、高周波電源12、整合器14及び送電器13は、自身に異常が発生した場合にはその異常を知らせるための信号を地上側コントローラ15に出力するよう構成されている。このため、地上側コントローラ15は、高周波電源12、整合器14及び送電器13の異常を検知することができる。 The ground side device 11 is provided with a ground side controller 15 that controls the ground side device 11. The ground-side controller 15 confirms the state of the power transmitter 13 and confirms and controls the states of the high-frequency power source 12 and the matching unit 14. Specifically, the ground-side controller 15 performs on / off control of the output of the high-frequency power and variable control of the magnitude thereof, and also performs variable control of the capacitance in the variable capacitor 14b of the matching unit 14. The high frequency power supply 12, the matching unit 14, and the power transmission unit 13 are configured to output a signal for notifying the abnormality to the ground-side controller 15 when an abnormality occurs in itself. For this reason, the ground-side controller 15 can detect an abnormality in the high-frequency power source 12, the matching unit 14, and the power transmitter 13.
車両側機器21には、当該車両側機器21の制御を行う車両側コントローラ26が設けられている。車両側コントローラ26は、受電器23の状態確認を行うとともに、整流器24、リレー25及びバッテリ22の状態確認及びその制御を行う。詳細には、車両側コントローラ26は、バッテリ22の蓄電状況を把握し、その蓄電状況に応じてリレー25のオンオフ制御を行うとともに、受電器23及び整流器24の動作状況に応じてリレー25のオンオフ制御を行う。また、受電器23、整流器24及びバッテリ22は、自身の異常を監視する監視回路を備え、自身に異常が発生した場合にはその異常を知らせるための信号を車両側コントローラ26に出力するよう構成されている。このため、車両側コントローラ26は、受電器23、整流器24及びバッテリ22の異常を検知することができる。 The vehicle-side device 21 is provided with a vehicle-side controller 26 that controls the vehicle-side device 21. The vehicle-side controller 26 confirms the state of the power receiver 23 and confirms and controls the states of the rectifier 24, the relay 25, and the battery 22. Specifically, the vehicle-side controller 26 grasps the power storage status of the battery 22, performs on / off control of the relay 25 according to the power storage status, and turns on / off the relay 25 according to the operation status of the power receiver 23 and the rectifier 24. Take control. Further, the power receiver 23, the rectifier 24, and the battery 22 are provided with a monitoring circuit that monitors their own abnormality, and when an abnormality occurs in itself, a signal for notifying the abnormality is output to the vehicle-side controller 26. Has been. For this reason, the vehicle-side controller 26 can detect an abnormality in the power receiver 23, the rectifier 24, and the battery 22.
各コントローラ15,26は通信系を2系統備えており、各通信系にて個別に情報のやり取りが可能に構成されている。
先ず、第1の通信系(第1通信手段)について説明すると、地上側機器11には、地上側コントローラ15と有線で電気的に接続された第1無線通信機16(1次側通信部)が設けられている。車両側機器21には、第1無線通信機16と無線通信が可能な第2無線通信機27(2次側通信部)が設けられている。第2無線通信機27は、車両側コントローラ26と有線で電気的に接続されている。
Each of the controllers 15 and 26 includes two communication systems, and is configured so that information can be exchanged individually in each communication system.
First, the first communication system (first communication means) will be described. The first wireless communication device 16 (primary communication unit) is electrically connected to the ground controller 11 by wire to the ground device 11. Is provided. The vehicle-side device 21 is provided with a second wireless communication device 27 (secondary communication unit) capable of wireless communication with the first wireless communication device 16. The second wireless communication device 27 is electrically connected to the vehicle-side controller 26 by wire.
なお、以降の説明において、地上側コントローラ15及び第1無線通信機16間の通信を通信1(第1通信経路)と、第1無線通信機16及び第2無線通信機27間の通信を通信2(第2通信経路)と、車両側コントローラ26及び第2無線通信機27間の通信を通信3(第3通信経路)という。すなわち、地上側コントローラ15と車両側コントローラ26とは、通信1〜通信3を介して、情報のやり取りが可能となっている。 In the following description, communication between the ground controller 15 and the first wireless communication device 16 is communication 1 (first communication path), and communication between the first wireless communication device 16 and the second wireless communication device 27 is performed. 2 (second communication path) and communication between the vehicle-side controller 26 and the second wireless communication device 27 is referred to as communication 3 (third communication path). That is, the ground-side controller 15 and the vehicle-side controller 26 can exchange information via communication 1 to communication 3.
車両側コントローラ26は、充電可能な位置、詳細には送電器13(1次側コイル13a)及び受電器23(2次側コイル23a)が磁場共鳴可能な位置に車両が配置されている場合に、リレー25をオンとするとともに、地上側コントローラ15に充電可能信号を送信する。すると、充電可能信号は、通信3→通信2→通信1を介して、地上側コントローラ15に送信される。地上側コントローラ15は、充電可能信号を受信した場合に、整合器14を用いてインピーダンス整合を行い、その後高周波電力が出力されるように高周波電源12を制御する。これにより、送電器13(1次側コイル13a)と受電器23(2次側コイル23a)とが磁場共鳴し、受電器23に高周波電力が伝送される。つまり、受電器23は送電器13から高周波電力を受電する。そして、その受電された高周波電力が整流器24によって整流され、バッテリ22に入力される。これにより、バッテリ22の充電が行われる。 The vehicle-side controller 26 is provided when the vehicle is arranged at a chargeable position, specifically, at a position where the power transmitter 13 (primary side coil 13a) and the power receiver 23 (secondary side coil 23a) can magnetically resonate. The relay 25 is turned on, and a chargeable signal is transmitted to the ground-side controller 15. Then, a chargeable signal is transmitted to the ground side controller 15 via communication 3-> communication 2-> communication 1. When the chargeable signal is received, the ground-side controller 15 performs impedance matching using the matching unit 14, and then controls the high-frequency power source 12 so that high-frequency power is output. As a result, the power transmitter 13 (primary coil 13 a) and the power receiver 23 (secondary coil 23 a) magnetically resonate, and high frequency power is transmitted to the power receiver 23. That is, the power receiver 23 receives high frequency power from the power transmitter 13. The received high frequency power is rectified by the rectifier 24 and input to the battery 22. Thereby, the battery 22 is charged.
その後、バッテリ22の充電が完了(終了)すると、車両側コントローラ26は、充電完了信号(充電終了信号)を送信する。充電完了信号は、通信3→通信2→通信1を介して、地上側コントローラ15に送信される。地上側コントローラ15は、充電完了信号を受信した場合に、高周波電力の出力を停止させるよう高周波電源12を制御し、リレーオフ信号を送信する。リレーオフ信号は、通信1→通信2→通信3を介して、車両側コントローラ26に送信される。車両側コントローラ26は、リレーオフ信号を受信したことに基づいて、リレー25をオフにする。これにより、充電に係る一連の動作が終了する。充電可能信号及び充電完了信号等が、電力伝送に係る情報に対応する。 Thereafter, when the charging of the battery 22 is completed (terminated), the vehicle-side controller 26 transmits a charging completion signal (charging end signal). The charge completion signal is transmitted to the ground-side controller 15 via communication 3 → communication 2 → communication 1. When the ground-side controller 15 receives the charging completion signal, the ground-side controller 15 controls the high-frequency power supply 12 to stop the output of the high-frequency power and transmits a relay-off signal. The relay-off signal is transmitted to the vehicle-side controller 26 via communication 1 → communication 2 → communication 3. The vehicle-side controller 26 turns off the relay 25 based on the reception of the relay-off signal. Thus, a series of operations related to charging is completed. A chargeable signal, a charge completion signal, and the like correspond to information related to power transmission.
なお、リレー25をオフするタイミングについては、リレーオフ信号の受信タイミングに限られない。例えば、充電完了信号を送信したタイミングから、高周波電力の出力の停止に係る時間よりも長い時間をカウントし、そのカウントが終了したタイミングでリレー25をオフしてもよい。この場合、リレーオフ信号のやり取りを行う必要がない。 The timing for turning off the relay 25 is not limited to the reception timing of the relay off signal. For example, a time longer than the time required to stop the output of the high-frequency power may be counted from the timing at which the charging completion signal is transmitted, and the relay 25 may be turned off at the timing when the counting is completed. In this case, there is no need to exchange relay-off signals.
次に、第2の通信系(第2通信手段)について説明すると、地上側機器11には、地上側コントローラ15と有線で電気的に接続された第3無線通信機17が設けられている。車両側機器21には、第3無線通信機17と無線通信が可能な第4無線通信機28が設けられている。第4無線通信機28は車両側コントローラ26と有線で電気的に接続されている。 Next, the second communication system (second communication means) will be described. The ground side device 11 is provided with a third wireless communication device 17 electrically connected to the ground side controller 15 by wire. The vehicle-side device 21 is provided with a fourth wireless communication device 28 capable of wireless communication with the third wireless communication device 17. The fourth wireless communication device 28 is electrically connected to the vehicle-side controller 26 by wire.
なお、以降の説明において、地上側コントローラ15及び第3無線通信機17間の通信を通信4と、第3無線通信機17及び第4無線通信機28間の通信を通信5と、車両側コントローラ26及び第4無線通信機28間の通信を通信6という。つまり、地上側コントローラ15と車両側コントローラ26とは、通信4〜通信6を介して、情報のやり取りが可能となっている。 In the following description, the communication between the ground-side controller 15 and the third wireless communication device 17 is the communication 4, the communication between the third wireless communication device 17 and the fourth wireless communication device 28 is the communication 5, and the vehicle-side controller. Communication between 26 and the fourth wireless communication device 28 is referred to as communication 6. That is, the ground controller 15 and the vehicle controller 26 can exchange information via the communication 4 to the communication 6.
ここで、第1の通信系と第2の通信系とはそれぞれ独立している。詳細には、通信1の配線と通信4の配線とは独立して設けられており、通信3の配線と通信6の配線とは独立して設けられている。これにより、仮に第1の通信系に異常が発生した場合であっても、第2の通信系にその影響が及びにくくなっている。 Here, the first communication system and the second communication system are independent of each other. Specifically, the wiring of communication 1 and the wiring of communication 4 are provided independently, and the wiring of communication 3 and the wiring of communication 6 are provided independently. Thereby, even if an abnormality occurs in the first communication system, the second communication system is hardly affected.
第1の通信系においては、所定の頻度で通信1〜通信3に異常が発生しているか否かを検知するよう構成されている。これについて以下に詳細に説明する。なお、通信1〜通信3それぞれの異常検知に係る構成については基本的に同一であるため、基本的には通信3の異常検知に係る構成について説明し、通信1及び通信2については説明を省略する。 The first communication system is configured to detect whether or not an abnormality has occurred in communication 1 to communication 3 at a predetermined frequency. This will be described in detail below. In addition, since the configuration related to the abnormality detection of each of the communication 1 to communication 3 is basically the same, the configuration related to the abnormality detection of the communication 3 is basically described, and the description of the communication 1 and the communication 2 is omitted. To do.
車両側コントローラ26及び第2無線通信機27双方の通信プロトコルには、アクノリッジ(ACK)機能が搭載されている。詳細には、車両側コントローラ26及び第2無線通信機27において、送信側から受信側に向けて情報の送信が行われ、受信側にてその情報が正しく受信できた場合には、アクノリッジ(ACK)信号を受信側から送信側に対して送信する。これにより、送信側にてアクノリッジ信号が受信されない場合には、異常が発生していると判定することにより、両者の通信状態が正常であるか否かを判定することができる。 The communication protocol of both the vehicle-side controller 26 and the second wireless communication device 27 is equipped with an acknowledge (ACK) function. Specifically, in the vehicle-side controller 26 and the second wireless communication device 27, information is transmitted from the transmitting side to the receiving side, and if the information is correctly received on the receiving side, an acknowledge (ACK ) Transmit the signal from the receiving side to the transmitting side. Thereby, when the acknowledge signal is not received on the transmission side, it can be determined whether or not the communication state between the two is normal by determining that an abnormality has occurred.
また、車両側コントローラ26及び第2無線通信機27では、所定の周期で定期通信を行うように構成されている。この場合、定期通信を行うタイミングであるにも関わらず、定期通信に係る信号を受信しない場合には、異常が発生していると判定する。 In addition, the vehicle-side controller 26 and the second wireless communication device 27 are configured to perform regular communication at a predetermined cycle. In this case, it is determined that an abnormality has occurred when a signal related to regular communication is not received despite the timing for performing regular communication.
以上のことから、車両側コントローラ26及び第2無線通信機27双方において、通信3の異常を検知することができる。
なお、通信2に異常が発生した場合には、第1無線通信機16は通信1を介して地上側コントローラ15に通信2の異常情報を送信し、第2無線通信機27は、通信3を介して、車両側コントローラ26に通信2の異常情報を送信する。これにより、各コントローラ15,26において通信2に異常が発生したことを検知することができる。
From the above, the abnormality of the communication 3 can be detected in both the vehicle-side controller 26 and the second wireless communication device 27.
When an abnormality occurs in the communication 2, the first wireless communication device 16 transmits the abnormality information of the communication 2 to the ground-side controller 15 via the communication 1, and the second wireless communication device 27 transmits the communication 3. Then, the abnormality information of communication 2 is transmitted to the vehicle-side controller 26. Thereby, it is possible to detect that an abnormality has occurred in the communication 2 in each of the controllers 15 and 26.
次に、車両側機器21に異常が発生した場合の制御について説明する。
既に説明したとおり、車両側コントローラ26は、受電器23、整流器24、リレー25及びバッテリ22の異常を検知することができるとともに、通信2及び通信3の異常を検知することができる。そして、車両側コントローラ26は、バッテリ22の充電中に、これらのうちいずれかの異常が検知された場合には、リレー25を直ちにオフにするとともに、第2の通信系を用いて地上側コントローラ15に車両側機器21にて異常が発生したことを示す異常情報を送信する。具体的には、車両側コントローラ26は、通信6→通信5→通信4を介して、異常情報を地上側コントローラ15に送信する。地上側コントローラ15は、異常情報を受信した場合、高周波電力の出力が停止するよう高周波電源12を制御する。
Next, control when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21 will be described.
As already described, the vehicle-side controller 26 can detect an abnormality in the power receiver 23, the rectifier 24, the relay 25, and the battery 22, and can detect an abnormality in the communication 2 and the communication 3. The vehicle-side controller 26 immediately turns off the relay 25 when any of these abnormalities is detected during charging of the battery 22, and uses the second communication system to control the ground-side controller. 15, the abnormality information indicating that an abnormality has occurred in the vehicle-side device 21 is transmitted. Specifically, the vehicle-side controller 26 transmits abnormality information to the ground-side controller 15 via communication 6 → communication 5 → communication 4. The ground-side controller 15 controls the high frequency power supply 12 so that the output of the high frequency power is stopped when the abnormality information is received.
また、通信3に異常が発生した場合には、車両側コントローラ26は、第2の通信系を用いて通信3の異常情報を送信する。そして、第2無線通信機27は、通信2を介して第1無線通信機16に通信3の異常情報を送信し、第1無線通信機16は、通信1を介して地上側コントローラ15に通信3の異常情報を送信する。地上側コントローラ15は、通信1及び通信4の双方から通信3の異常情報を受信した場合に、通信3の異常であると判定する。 Further, when an abnormality occurs in the communication 3, the vehicle-side controller 26 transmits the abnormality information of the communication 3 using the second communication system. Then, the second wireless communication device 27 transmits the abnormality information of the communication 3 to the first wireless communication device 16 via the communication 2, and the first wireless communication device 16 communicates to the ground-side controller 15 via the communication 1. 3 abnormal information is transmitted. The ground-side controller 15 determines that the communication 3 is abnormal when the abnormality information of the communication 3 is received from both the communication 1 and the communication 4.
次に、本実施形態の非接触電力伝送装置10の作用について説明する。
バッテリ22の充電中、すなわち高周波電源12から高周波電力が出力されている状況において車両側機器21にて異常が発生した場合、リレー25がオフとなるとともに、異常情報が第2の通信系を用いて地上側コントローラ15に送信される。そして、地上側コントローラ15に異常情報が受信されたことに基づいて高周波電力の出力が停止される。これにより、車両側機器21にて異常が発生している状況で高周波電力が出力されている状態が継続されないようになっている。よって、高周波電源12に負担がかかった状態が継続されないようになっている。
Next, the operation of the non-contact power transmission apparatus 10 of this embodiment will be described.
When an abnormality occurs in the vehicle-side device 21 during charging of the battery 22, that is, in a situation where high-frequency power is being output from the high-frequency power source 12, the relay 25 is turned off and the abnormality information uses the second communication system. To the ground controller 15. Then, the output of the high frequency power is stopped based on the abnormality information received by the ground controller 15. As a result, the state in which high-frequency power is being output in a situation where an abnormality has occurred in the vehicle-side device 21 is not continued. Therefore, a state in which a load is applied to the high-frequency power source 12 is not continued.
詳述すると、充電開始時に整合器14によってインピーダンス整合が行われる。この場合、インピーダンス整合の対象となる入力インピーダンスは、高周波電源12の出力からバッテリ22までの各構成部品のインピーダンスを含めたものである。上記インピーダンス整合が行われた状況においてリレー25がオフとなると、バッテリ22のインピーダンス分だけ入力インピーダンスが変化する。このため、インピーダンス整合が取れなくなり、反射電力が大きくなる。よって、高周波電源12への負担が大きくなる。これに対して、リレー25がオフとなった後、直ちに高周波電力の出力が停止するため、反射電力が大きい状態での高周波電力の出力状態が長く続かないようになっている。 Specifically, impedance matching is performed by the matching unit 14 at the start of charging. In this case, the input impedance to be subjected to impedance matching includes the impedance of each component from the output of the high frequency power supply 12 to the battery 22. When the relay 25 is turned off in the situation where the impedance matching is performed, the input impedance changes by an amount corresponding to the impedance of the battery 22. For this reason, impedance matching cannot be achieved, and the reflected power increases. Therefore, the burden on the high frequency power supply 12 is increased. On the other hand, since the output of the high-frequency power is stopped immediately after the relay 25 is turned off, the output state of the high-frequency power in the state where the reflected power is large is not continued for a long time.
また、車両側機器21において、第2無線通信機27の異常が発生していたり、通信3の異常が発生していたりしても、第2の通信系を用いて異常情報が地上側コントローラ15に送信される。これにより、第1の通信系の異常に関わらず車両側機器21の異常が地上側コントローラ15にて把握されるようになっている。 Further, even if an abnormality of the second wireless communication device 27 or an abnormality of the communication 3 occurs in the vehicle-side device 21, the abnormality information is transmitted to the ground-side controller 15 using the second communication system. Sent to. As a result, the ground-side controller 15 can grasp the abnormality of the vehicle-side device 21 regardless of the abnormality of the first communication system.
特に、通信3に異常が発生した場合には、第2の通信系を用いて通信3の異常情報が地上側コントローラ15に送信され、且つ通信2→通信1を介して通信3の異常情報が送信される。そして、地上側コントローラ15に対して、通信1及び通信4の双方から通信3の異常情報が受信された場合に、通信3の異常であると判定されるようになっている。 In particular, when an abnormality occurs in the communication 3, the abnormality information of the communication 3 is transmitted to the ground side controller 15 using the second communication system, and the abnormality information of the communication 3 is transmitted via the communication 2 → communication 1. Sent. When the abnormality information of the communication 3 is received from both the communication 1 and the communication 4 to the ground controller 15, it is determined that the communication 3 is abnormal.
以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
(1)車両側機器21にて異常が発生した場合には、その異常を知らせるための異常情報を第2の通信系(通信4〜通信6)にて地上側コントローラ15に送信する構成とした。これにより、仮に第1の通信系(通信1〜通信3)に異常が発生している場合であっても、車両側機器21の異常を地上側コントローラ15にて把握することができる。よって、第1の通信系の状態に関わらず、地上側コントローラ15にて、車両側機器21の異常に対応した処理を実行することができる。
According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects are obtained.
(1) When abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the abnormality information for notifying the abnormality is transmitted to the ground-side controller 15 through the second communication system (communications 4 to 6). . Thereby, even if an abnormality occurs in the first communication system (communications 1 to 3), the ground-side controller 15 can grasp the abnormality of the vehicle-side device 21. Therefore, regardless of the state of the first communication system, the ground-side controller 15 can execute processing corresponding to the abnormality of the vehicle-side device 21.
特に、車両側機器21の異常として通信3の異常又は第2無線通信機27の異常が発生した場合、車両側機器21の異常を地上側コントローラ15に伝えることができない。これに対して、本実施形態によれば、第2無線通信機27又は通信3に異常が発生した場合であっても、第2の通信系を用いて車両側機器21の異常を地上側コントローラ15に伝えることができる。これにより、第2無線通信機27又は通信3に異常が発生した場合であっても、地上側コントローラ15にて車両側機器21の異常を早期に把握することができ、車両側機器21の異常に早期に対応することができる。 In particular, when an abnormality of the communication 3 or an abnormality of the second wireless communication device 27 occurs as an abnormality of the vehicle side device 21, the abnormality of the vehicle side device 21 cannot be transmitted to the ground side controller 15. On the other hand, according to the present embodiment, even if an abnormality occurs in the second wireless communication device 27 or the communication 3, the abnormality of the vehicle side device 21 is detected using the second communication system. 15 can tell. As a result, even if an abnormality occurs in the second wireless communication device 27 or the communication 3, the ground-side controller 15 can grasp the abnormality of the vehicle-side device 21 at an early stage, and the abnormality of the vehicle-side device 21 Can be handled early.
(2)通信3に異常が発生した場合には、通信3の異常情報を第2の通信系を用いて地上側コントローラ15に送信する構成とした。これにより、地上側コントローラ15において、第1の通信系における車両側機器21内の通信経路である通信3に異常が発生していることを把握することができる。 (2) When an abnormality occurs in the communication 3, the abnormality information of the communication 3 is transmitted to the ground-side controller 15 using the second communication system. Thereby, in the ground side controller 15, it can grasp | ascertain that abnormality has generate | occur | produced in the communication 3 which is a communication path in the vehicle side apparatus 21 in a 1st communication system.
特に、通信3は車両側機器21内の通信経路であり、地上側コントローラ15とは直接的には接続されていない。このため、通信3の異常は地上側コントローラ15にて把握されにくく、仮に把握できるとしても把握までに所定の時間を要することが想定される。また、通信3に異常が発生した場合、第1の通信系を用いて車両側コントローラ26から地上側コントローラ15に異常情報を送信することができない。 In particular, the communication 3 is a communication path in the vehicle-side device 21 and is not directly connected to the ground-side controller 15. For this reason, it is assumed that the abnormality of the communication 3 is not easily grasped by the ground side controller 15, and even if it can be grasped, it takes a predetermined time to grasp. Further, when an abnormality occurs in the communication 3, the abnormality information cannot be transmitted from the vehicle-side controller 26 to the ground-side controller 15 using the first communication system.
これに対して、本実施形態によれば、第2の通信系を用いて通信3の異常情報を送信することにより、地上側コントローラ15にて通信3の異常を把握することができ、通信3の異常に好適に対応することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, by transmitting the abnormality information of the communication 3 using the second communication system, the ground-side controller 15 can grasp the abnormality of the communication 3, and the communication 3 It is possible to cope with such abnormalities.
(3)バッテリ22への充電中に車両側機器21にて異常が発生した場合には、リレー25をオフにし、異常情報を地上側コントローラ15に送信する構成とした。そして、地上側コントローラ15は異常情報を受信した場合に高周波電力の出力を停止するよう高周波電源12を制御する構成とした。これにより、リレー25がオフとなると、高周波電源12の高周波電力の出力が直ちに停止される。よって、車両側機器21にて異常が発生したこと(リレー25がオフとなること)に起因して、高周波電源12の出力からバッテリ22までの入力インピーダンスが変化したとしても、高周波電源12への反射電力が軽減される。したがって、高周波電源12への負担を軽減することができる。 (3) When an abnormality occurs in the vehicle-side device 21 while the battery 22 is being charged, the relay 25 is turned off and the abnormality information is transmitted to the ground-side controller 15. And the ground side controller 15 was set as the structure which controls the high frequency power supply 12 so that the output of high frequency electric power may be stopped, when abnormality information is received. Thereby, when the relay 25 is turned off, the output of the high frequency power of the high frequency power supply 12 is immediately stopped. Therefore, even if the input impedance from the output of the high frequency power supply 12 to the battery 22 changes due to the occurrence of an abnormality in the vehicle side device 21 (the relay 25 is turned off), the connection to the high frequency power supply 12 Reflected power is reduced. Therefore, the burden on the high frequency power supply 12 can be reduced.
(4)通信3に異常が発生した場合には、第2無線通信機27は、通信2を介して、通信3の異常情報を第1無線通信機16に送信し、第1無線通信機16は、通信1を介して、その異常情報を地上側コントローラ15に送信する構成とした。これにより、地上側コントローラ15には、通信1及び通信4双方から通信3の異常情報が受信される。よって、地上側コントローラ15において、通信1及び通信4双方から通信3の異常情報を受信することに基づいて通信3の異常と判定することを通じて、通信3の異常の誤検知を抑制することができる。 (4) When an abnormality occurs in the communication 3, the second wireless communication device 27 transmits the abnormality information of the communication 3 to the first wireless communication device 16 via the communication 2, and the first wireless communication device 16 Is configured to transmit the abnormality information to the ground-side controller 15 via the communication 1. As a result, the ground controller 15 receives the abnormality information of the communication 3 from both the communication 1 and the communication 4. Therefore, the ground controller 15 can suppress erroneous detection of the communication 3 abnormality by determining the communication 3 abnormality based on receiving the communication 3 abnormality information from both the communication 1 and the communication 4. .
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、車両側機器21にて異常が発生した場合、第2の通信系を用いて地上側コントローラ15に異常情報を送信する構成であったが、これに限られず、地上側機器11にて異常が発生した場合に、第2の通信系を用いて車両側コントローラ26に地上側機器11にて異常が発生したことを示す異常情報を送信する構成としてもよい。詳細には、実施形態にて説明した通り、地上側コントローラ15は、高周波電源12、整合器14及び送電器13の異常を検知することができるとともに、通信1及び通信2の異常を検知することができる。そして、地上側コントローラ15は、バッテリ22の充電中に、これらのうちいずれかの異常が検知された場合には、高周波電力の出力を停止させるとともに、第2の通信系を用いて異常情報を車両側コントローラ26に送信する。また、通信1に異常が発生した場合には、第1無線通信機16は、通信2を介して第2無線通信機27に通信1の異常情報を送信し、第2無線通信機27は通信3を介して車両側コントローラ26に通信1の異常情報を送信する。そして、車両側コントローラ26は、異常情報を受信した場合にリレー25をオフにする。これにより、高周波電力の出力が停止された状態でリレー25がオン状態となることで直流電力が逆流する状態が継続しないようにすることができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, when abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the configuration is such that the abnormality information is transmitted to the ground-side controller 15 using the second communication system. When an abnormality occurs at, abnormal information indicating that an abnormality has occurred in the ground-side device 11 may be transmitted to the vehicle-side controller 26 using the second communication system. Specifically, as described in the embodiment, the ground-side controller 15 can detect abnormalities in the high-frequency power source 12, the matching unit 14, and the power transmitter 13, and can detect abnormalities in the communication 1 and the communication 2. Can do. Then, if any of these abnormalities is detected during charging of the battery 22, the ground-side controller 15 stops the output of the high-frequency power and outputs abnormality information using the second communication system. It transmits to the vehicle side controller 26. Further, when an abnormality occurs in communication 1, first wireless communication device 16 transmits abnormality information of communication 1 to second wireless communication device 27 via communication 2, and second wireless communication device 27 communicates. 3, the abnormality information of communication 1 is transmitted to the vehicle-side controller 26. And the vehicle side controller 26 turns OFF the relay 25, when abnormality information is received. Thereby, it is possible to prevent the state in which the DC power flows backward by continuing the relay 25 in the state where the output of the high-frequency power is stopped.
要は、第2の通信系を用いて地上側機器11の異常を車両側コントローラ26に伝える機能(第1異常通信部)と、第2の通信系を用いて車両側機器21の異常を地上側コントローラ15に伝える機能(第2異常通信部)との少なくとも一方を備えていればよい。但し、上述した通り、リレー25がオフとなるタイミングと、高周波電力の出力停止タイミングとの期間はなるべく短い方が好ましい。この点に着目すれば、第1の通信系の異常に関わらず早期に異常を把握することができるように、少なくとも車両側機器21の異常を地上側コントローラ15に伝える機能を備えている方がよい。 In short, the function (first abnormality communication unit) that transmits the abnormality of the ground side device 11 to the vehicle side controller 26 using the second communication system and the abnormality of the vehicle side device 21 using the second communication system are grounded. What is necessary is just to provide at least one with the function (2nd abnormality communication part) to tell the side controller 15. However, as described above, it is preferable that the period between the timing when the relay 25 is turned off and the output stop timing of the high-frequency power is as short as possible. If attention is paid to this point, it is better to have at least a function of transmitting the abnormality of the vehicle side device 21 to the ground side controller 15 so that the abnormality can be grasped early regardless of the abnormality of the first communication system. Good.
○ 車両側コントローラ26から送信される異常情報は、地上側コントローラ15にて異常であることが把握することができれば、その具体的なデータ構成は任意である。また、上記のように各コントローラ15,26間で異常情報の双方向通信を行う構成においては、両者の間で共通の異常情報を用いてもよいし、地上側コントローラ15から車両側コントローラ26に送信される異常情報と、車両側コントローラ26から地上側コントローラ15に送信される異常情報とで、そのデータ構成を異ならせてもよい。 If the abnormal information transmitted from the vehicle-side controller 26 can be grasped by the ground-side controller 15, the specific data configuration is arbitrary. In addition, in the configuration in which the abnormality information is bidirectionally communicated between the controllers 15 and 26 as described above, common abnormality information may be used between the two controllers, or the ground side controller 15 may transmit to the vehicle side controller 26. The data configuration may be different between the transmitted abnormality information and the abnormal information transmitted from the vehicle-side controller 26 to the ground-side controller 15.
○ 実施形態では、地上側コントローラ15は、バッテリ22の充電中に異常情報を受信した場合には、高周波電力の出力を停止させるよう高周波電源12を制御する構成としたが、これに限られず、例えば高周波電力を小さくする構成としてもよい。この場合であっても、高周波電源12への負担を軽減することができる。 In the embodiment, the ground-side controller 15 is configured to control the high-frequency power source 12 so as to stop the output of the high-frequency power when the abnormality information is received while the battery 22 is being charged. For example, the high frequency power may be reduced. Even in this case, the burden on the high frequency power supply 12 can be reduced.
○ 通信1〜通信3の異常検知するために、アクノリッジ機能と、定期通信を行う機能とを設ける構成としたが、これに限られず、異常を検知することができれば、具体的な構成は任意である。 ○ In order to detect abnormalities in communication 1 to communication 3, an acknowledge function and a function to perform regular communication are provided. However, the present invention is not limited to this, and a specific configuration is optional as long as an abnormality can be detected. is there.
○ 地上側機器11の異常としては、例えば高周波電源12から出力される高周波電力が予め定められた許容範囲から外れた場合や、送電器13を流れる電流が予め定められた許容範囲から外れた場合、伝送効率が予め定められた閾値よりも低い場合、送電器13の温度が許容範囲外である場合等がある。また、車両側機器21の異常としては、例えば受電器23にて受電した交流電力が閾値よりも低い場合、バッテリ22の温度が閾値よりも大きくなった場合、整流器24での電力損失が閾値よりも大きい場合等がある。要は、電力伝送を行う上で支障が生じ得る状態を異常とする。 ○ As an abnormality of the ground side device 11, for example, when the high frequency power output from the high frequency power supply 12 is out of a predetermined allowable range, or when the current flowing through the power transmitter 13 is out of the predetermined allowable range When the transmission efficiency is lower than a predetermined threshold, the temperature of the power transmitter 13 may be outside the allowable range. Moreover, as abnormality of the vehicle side apparatus 21, when the alternating current power received with the power receiver 23 is lower than a threshold value, for example, when the temperature of the battery 22 becomes larger than a threshold value, the power loss in the rectifier 24 is more than a threshold value. May be large. In short, a state where trouble may occur in power transmission is regarded as abnormal.
○ 実施形態では、通信3に異常が発生した場合、第2の通信系(通信6→通信5→通信4)と、通信2→通信1との2系統で、通信3の異常情報を送信する構成としたが、これに限られず、通信2→通信1を介した通信3の異常情報の送信を行わない構成としてもよい。 In the embodiment, when an abnormality occurs in the communication 3, the abnormality information of the communication 3 is transmitted by two systems of the second communication system (communication 6 → communication 5 → communication 4) and communication 2 → communication 1. Although it was set as the structure, it is not restricted to this, It is good also as a structure which does not transmit the abnormality information of the communication 3 via the communication 2-> communication 1. FIG.
○ 実施形態では、通信3に係る配線と通信6に係る配線とを別にすることで、通信3と通信6とを独立させたが、これに限られず、一部を共通化させてもよい。これにより、構成の簡素化を図ることができる。但し、一方に異常が発生した場合の他方への影響を考慮すれば、両者は独立して設けられている方が好ましい。通信1及び通信4についても同様である。 In the embodiment, the communication 3 and the communication 6 are made independent by separating the wiring related to the communication 3 and the wiring related to the communication 6. However, the present invention is not limited to this, and a part may be shared. Thereby, simplification of a structure can be achieved. However, considering the influence on the other when an abnormality occurs in one, it is preferable that both are provided independently. The same applies to communication 1 and communication 4.
○ 実施形態では、車両側機器21にて異常が発生した場合には、一律に第2の通信系を用いて異常情報を送信する構成としたが、これに限られない。例えば第1の通信系が正常(通信可能)である状況において車両側機器21における第1の通信系以外の機器に異常が発生した場合には、第1の通信系(及び第2の通信系)を用いて異常情報を送信し、第1の通信系に異常が発生した場合には、第2の通信系を用いて異常情報を送信する構成としてもよい。 In the embodiment, when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the abnormality information is uniformly transmitted using the second communication system. However, the present invention is not limited to this. For example, when an abnormality occurs in a device other than the first communication system in the vehicle-side device 21 in a situation where the first communication system is normal (communicable), the first communication system (and the second communication system). ) Is used to transmit the abnormality information, and when an abnormality occurs in the first communication system, the abnormality information may be transmitted using the second communication system.
○ また、第1の通信系に異常が発生した場合には、電力伝送に係る情報の伝送系を、第1の通信系から第2の通信系に切り換える構成としてもよい。この場合、第1の通信系に異常が発生している場合であっても、電力伝送を行うことが可能となる。 In addition, when an abnormality occurs in the first communication system, the information transmission system related to power transmission may be switched from the first communication system to the second communication system. In this case, power transmission can be performed even when an abnormality occurs in the first communication system.
○ 実施形態では、車両側機器21にて異常が発生した場合、リレー25をオフにしてから、高周波電源12からの高周波電力の出力を停止させる構成であったが、これに限られない。例えば、高周波電源12からの高周波電力の出力を停止させてから、リレー25をオフにする構成としてもよい。具体的には、車両側機器21にて異常が発生した場合、車両側コントローラ26は、リレー25のオン状態を維持しつつ異常情報を送信する。地上側コントローラ15は、異常情報を受信したことに基づいて高周波電力の出力を停止させ、リレーオフ信号を送信する。そして、車両側コントローラ26は、リレーオフ信号を受信したことに基づいてリレー25をオフとする。この場合、リレー25をオフにした場合の入力インピーダンスの変化に起因して高周波電源12への反射電力が大きくなる事態を回避することができるため、高周波電源12への反射電力の更なる軽減を図ることができる。 In the embodiment, when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the output of the high-frequency power from the high-frequency power source 12 is stopped after turning off the relay 25, but is not limited thereto. For example, the relay 25 may be turned off after the output of the high-frequency power from the high-frequency power source 12 is stopped. Specifically, when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the vehicle-side controller 26 transmits abnormality information while maintaining the relay 25 on. The ground side controller 15 stops the output of the high frequency power based on the reception of the abnormality information, and transmits a relay-off signal. Then, the vehicle-side controller 26 turns off the relay 25 based on the reception of the relay-off signal. In this case, it is possible to avoid a situation in which the reflected power to the high-frequency power source 12 increases due to the change in input impedance when the relay 25 is turned off, so that the reflected power to the high-frequency power source 12 is further reduced. Can be planned.
○ 実施形態では、車両側機器21にて異常が発生した場合に、リレー25がオフとなることによって入力インピーダンスが変化したが、これに限られない。例えば電力伝送に係る経路が断線した場合や、当該経路上にある機器、例えば整流器24やバッテリ22に異常が発生した場合等も高周波電源12の出力からバッテリ22までの入力インピーダンスが変化する。つまり、車両側機器21にて異常が発生した場合には、上記入力インピーダンスが変化する場合がある。 In the embodiment, when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the input impedance is changed by turning off the relay 25. However, the present invention is not limited to this. For example, the input impedance from the output of the high-frequency power source 12 to the battery 22 also changes when a path related to power transmission is disconnected or when an abnormality occurs in a device on the path, such as the rectifier 24 or the battery 22. That is, when an abnormality occurs in the vehicle-side device 21, the input impedance may change.
かかる構成において、実施形態によれば、リレー25をオフにするタイミングと高周波電力の出力停止タイミングとを同期させることを通じて、車両側機器21の異常に基づく高周波電源12への負担の増大化を抑制することができる。 In such a configuration, according to the embodiment, the increase in the burden on the high-frequency power source 12 based on the abnormality of the vehicle-side device 21 is suppressed by synchronizing the timing at which the relay 25 is turned off and the output stop timing of the high-frequency power. can do.
○ 実施形態では、整合器14は地上側機器11に設けられていたが、これに限られず、車両側機器21に設けられていてもよく、地上側機器11及び車両側機器21双方に設けられていてもよい。要は、整合器14は、地上側機器11及び車両側機器21の少なくとも一方に設けられていればよい。 In the embodiment, the matching unit 14 is provided in the ground device 11, but is not limited thereto, and may be provided in the vehicle device 21, and is provided in both the ground device 11 and the vehicle device 21. It may be. In short, the matching unit 14 may be provided in at least one of the ground side device 11 and the vehicle side device 21.
○ また、整合器14を省略してもよい。この場合、高周波電源12の出力からバッテリ22までの入力インピーダンスを、予め把握しておき、その入力インピーダンスに合うように高周波電源12を調整しておくとよい。但し、各コイル13a,23a間の距離やバッテリ22の蓄電状況に応じて入力インピーダンスが変動することに着目すれば、整合器14を設ける方がよい。 In addition, the matching unit 14 may be omitted. In this case, the input impedance from the output of the high-frequency power source 12 to the battery 22 is known in advance, and the high-frequency power source 12 may be adjusted to match the input impedance. However, if attention is paid to the fact that the input impedance varies depending on the distance between the coils 13 a and 23 a and the state of storage of the battery 22, it is better to provide the matching unit 14.
○ 送電器13に、1次側コイル13a及び1次側コンデンサ13bからなる共振回路と電磁誘導で結合する1次側結合コイルを別途設けてもよい。この場合、1次側結合コイルと高周波電源12とを接続し、上記共振回路は、上記1次側結合コイルから電磁誘導によって高周波電力を受ける構成とする。同様に、受電器23に、2次側コイル23a及び2次側コンデンサ23bからなる共振回路と電磁誘導で結合する2次側結合コイルを設け、2次側結合コイルを用いて受電器23の共振回路から電力を取り出してもよい。 The power transmitter 13 may be separately provided with a primary coupling coil that is coupled with a resonance circuit including the primary coil 13a and the primary capacitor 13b by electromagnetic induction. In this case, the primary side coupling coil and the high frequency power source 12 are connected, and the resonance circuit is configured to receive high frequency power from the primary side coupling coil by electromagnetic induction. Similarly, the power receiver 23 is provided with a secondary side coupling coil that is coupled by electromagnetic induction to a resonance circuit including the secondary side coil 23a and the secondary side capacitor 23b, and the resonance of the power receiver 23 is performed using the secondary side coupling coil. Power may be extracted from the circuit.
○ 高周波電源12から出力される交流電圧の波形としては、例えばパルス波形、正弦波等任意である。
○ 高周波電力を出力する高周波電源12を設けたが、これに限られない。要は、所定の周波数(例えば10kHz〜10MHz)の交流電力を出力する交流電源であればよく、出力される交流電力の周波数は共振周波数等との関係で適宜設定すればよい。
O The waveform of the AC voltage output from the high-frequency power source 12 is arbitrary, such as a pulse waveform or a sine wave.
O Although the high frequency power supply 12 which outputs high frequency electric power was provided, it is not restricted to this. In short, any AC power source that outputs AC power of a predetermined frequency (for example, 10 kHz to 10 MHz) may be used, and the frequency of the output AC power may be appropriately set in relation to the resonance frequency or the like.
○ 実施形態では、各コンデンサ13b,23bを設けたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル13a,23aの寄生容量を用いて磁場共鳴させる構成とするとよい。 In the embodiment, the capacitors 13b and 23b are provided, but these may be omitted. In this case, it is preferable to employ a configuration in which magnetic field resonance is performed using the parasitic capacitances of the coils 13a and 23a.
○ 実施形態では、非接触の電力伝送を実現させるために磁場共鳴を用いたが、これに限られず、電磁誘導を用いてもよい。
○ 実施形態では、充電対象が車両に設けられたバッテリ22であったが、これに限られず、例えば携帯電話のバッテリ等であってもよい。
In the embodiment, magnetic field resonance is used in order to realize non-contact power transmission. However, the present invention is not limited to this, and electromagnetic induction may be used.
In the embodiment, the charging target is the battery 22 provided in the vehicle, but is not limited thereto, and may be a battery of a mobile phone, for example.
○ 実施形態では、整流器24にて整流された直流電力はバッテリ22を充電にするのに用いられたが、これに限られず、例えば、車両に設けられた他の電子機器等を駆動させるのに用いてもよい。 In the embodiment, the DC power rectified by the rectifier 24 is used to charge the battery 22. However, the present invention is not limited to this, for example, to drive other electronic devices provided in the vehicle. It may be used.
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術思想について以下に記載する。
(イ)前記2次側通信部は、前記第3通信経路に異常が発生した場合には、前記第2通信経路を介して前記異常情報を前記1次側通信部に送信するものであることを特徴とする請求項2に記載の非接触電力伝送装置。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(A) The secondary communication unit transmits the abnormality information to the primary communication unit via the second communication path when an abnormality occurs in the third communication path. The contactless power transmission device according to claim 2.
(ロ)前記第1通信手段は、
前記1次側機器に設けられ、第1通信経路を介して前記1次側制御手段と通信可能な1次側通信部と、
前記2次側機器に設けられたものであって、第2通信経路を介して前記1次側通信部と無線通信可能であるとともに、第3通信経路を介して前記2次側制御手段と通信可能な2次側通信部と、
を備え、
前記第2通信手段は、少なくとも前記第1異常通信部を備え、
前記第1異常通信部は、前記第1通信経路に異常が発生した場合、前記1次側制御手段から前記2次側制御手段に前記異常情報を送信するものであることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。
(B) the first communication means includes:
A primary side communication unit provided in the primary side device and capable of communicating with the primary side control means via a first communication path;
Provided in the secondary side device, capable of wireless communication with the primary side communication unit via a second communication path and communicating with the secondary side control means via a third communication path Possible secondary side communication part;
With
The second communication means includes at least the first abnormal communication unit,
The first abnormality communication unit is configured to transmit the abnormality information from the primary side control unit to the secondary side control unit when an abnormality occurs in the first communication path. The non-contact electric power transmission apparatus as described in any one of 1-3.
(ハ)前記1次側通信部は、前記第1通信経路に異常が発生した場合には、前記第2通信経路を介して前記異常情報を前記2次側通信部に送信するものであることを特徴とする技術思想(ロ)に記載の非接触電力伝送装置。 (C) The primary side communication unit transmits the abnormality information to the secondary side communication unit via the second communication path when an abnormality occurs in the first communication path. A non-contact power transmission device according to the technical concept (b).
(ニ)前記第1通信手段は、前記各通信経路に異常があるか否かを定期的に判定する手段を備えていることを特徴とする請求項2又は技術思想(イ)〜(ハ)のうちいずれか一項に記載の非接触電力伝送装置。 (D) The first communication means includes means for periodically determining whether or not there is an abnormality in each of the communication paths, or technical ideas (a) to (c). The non-contact electric power transmission apparatus as described in any one of these.
10…非接触電力伝送装置、11…地上側機器、12…高周波電源、13a…1次側コイル、15…地上側コントローラ、16…第1無線通信機、17…第3無線通信機、21…車両側機器、22…バッテリ、26…車両側コントローラ、27…第2無線通信機、28…第4無線通信機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Non-contact electric power transmission apparatus, 11 ... Ground side apparatus, 12 ... High frequency power supply, 13a ... Primary side coil, 15 ... Ground side controller, 16 ... 1st wireless communication device, 17 ... 3rd wireless communication device, 21 ... Vehicle side device, 22 ... battery, 26 ... vehicle side controller, 27 ... second wireless communication device, 28 ... fourth wireless communication device.
Claims (3)
前記1次側機器から非接触で前記交流電力を受電可能な2次側機器と、
を備えた非接触電力伝送装置において、
前記1次側機器は、前記交流電源から前記交流電力が入力される1次側コイル、及び前記1次側機器の制御を行う1次側制御手段を備え、
前記2次側機器は、前記1次側コイルから前記交流電力を受電可能な2次側コイル、及び前記2次側機器の制御を行う2次側制御手段を備え、
前記1次側制御手段及び前記2次側制御手段間で通信を行うものであって、前記1次側制御手段及び前記2次側制御手段間において電力伝送に係る情報のやり取りを行うのに用いられる第1通信手段と、
前記1次側機器にて異常が発生した場合に前記1次側制御手段から前記2次側制御手段に異常情報を送信する第1異常通信部、及び、前記2次側機器にて異常が発生した場合に前記2次側制御手段から前記1次側制御手段に異常情報を送信する第2異常通信部の少なくとも一方を有する第2通信手段と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。 A primary side device having an AC power source for outputting AC power;
A secondary side device capable of receiving the AC power in a non-contact manner from the primary side device;
In a non-contact power transmission device comprising:
The primary device includes a primary coil to which the AC power is input from the AC power source, and primary control means for controlling the primary device,
The secondary device includes a secondary coil capable of receiving the AC power from the primary coil, and secondary control means for controlling the secondary device,
It communicates between the primary side control means and the secondary side control means, and is used for exchanging information related to power transmission between the primary side control means and the secondary side control means. First communication means,
When an abnormality occurs in the primary device, an abnormality occurs in the first abnormality communication unit that transmits abnormality information from the primary control unit to the secondary control unit, and in the secondary device A second communication unit having at least one of a second abnormal communication unit for transmitting abnormality information from the secondary side control unit to the primary side control unit when
A non-contact power transmission device comprising:
前記1次側機器に設けられ、第1通信経路を介して前記1次側制御手段と通信可能な1次側通信部と、
前記2次側機器に設けられたものであって、第2通信経路を介して前記1次側通信部と無線通信可能であるとともに、第3通信経路を介して前記2次側制御手段と通信可能な2次側通信部と、
を備え、
前記第2通信手段は、少なくとも前記第2異常通信部を備え、
前記第2異常通信部は、前記第3通信経路に異常が発生した場合、前記2次側制御手段から前記1次側制御手段に前記異常情報を送信することを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送装置。 The first communication means includes
A primary side communication unit provided in the primary side device and capable of communicating with the primary side control means via a first communication path;
Provided in the secondary side device, capable of wireless communication with the primary side communication unit via a second communication path and communicating with the secondary side control means via a third communication path Possible secondary side communication part;
With
The second communication means includes at least the second abnormal communication unit,
The said 2nd abnormality communication part transmits the said abnormality information to the said primary side control means from the said secondary side control means, when abnormality has generate | occur | produced in the said 3rd communication path | route. Non-contact power transmission device.
前記2次側コイルにて受電した交流電力を直流電力に整流する整流部と、
前記直流電力が入力される負荷と、
を備え、
前記第2通信手段は、少なくとも前記第2異常通信部を備え、
前記1次側制御手段は、前記第2異常通信部により前記異常情報を受信した場合に、前記交流電力の出力を小さく又は停止させるよう前記交流電源を制御するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非接触電力伝送装置。 The secondary device is
A rectifier that rectifies AC power received by the secondary coil into DC power;
A load to which the DC power is input;
With
The second communication means includes at least the second abnormal communication unit,
The said primary side control means controls the said alternating current power supply so that the output of the said alternating current power may be made small or stopped, when the said abnormality information is received by the said 2nd abnormality communication part. The non-contact electric power transmission apparatus of Claim 1 or Claim 2.
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---|---|---|---|---|
US9981559B2 (en) | 2014-02-14 | 2018-05-29 | Hitachi, Ltd. | Battery control system, and battery system |
JP2022142059A (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-30 | 日立Astemo株式会社 | battery system |
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