專利名稱：非接觸受電裝置以及具備該非接觸受電裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸受電裝置以及具備該非接觸受電裝置的車輛，特別涉及以非接觸的方式從車輛的外部的電源向車輛供給電力的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為有益于環(huán)境的車輛，電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車等電動(dòng)車輛備受注目。這些車輛搭載產(chǎn)生行駛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和蓄積向該電動(dòng)機(jī)供給的電力的可再充電的蓄電裝置。另外， 混合動(dòng)力車是作為動(dòng)力源搭載了電動(dòng)機(jī)并且進(jìn)而搭載了內(nèi)燃機(jī)的車輛、作為車輛驅(qū)動(dòng)用的直流電源搭載了蓄電裝置并且進(jìn)而搭載了燃料電池的車輛。在混合動(dòng)力車中，與電動(dòng)汽車同樣，已知有能夠從車輛外部的電源對車載的蓄電裝置充電的車輛。例如，已知有能夠通過充電電纜將設(shè)置于家庭的電源插座與設(shè)置于車輛的充電口連接、從而從一般家庭的電源對蓄電裝置充電的所謂的“插電式混合動(dòng)力車”。另一方面，作為送電方法，不使用電源線和送電電纜的無線送電近年來受到矚目。 作為該無線送電技術(shù)，作為有力的技術(shù)，已知有使用了電磁感應(yīng)的送電、使用了電磁波的送電以及利用共振法的送電這三種技術(shù)。其中，共振法是使一對共振器(例如一對自諧振線圈)在電磁場(接近場)中共振、經(jīng)由電磁場送電的非接觸的送電技術(shù)，能夠?qū)?shù)kW(千瓦)的大電力進(jìn)行比較長距離 (例如數(shù)m(米))的送電(參照非專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-257681號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-320079號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 國際公開第2007/008646號(hào)小冊子非專利文獻(xiàn) 1 :Andre Kurs et al. , "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances，，、[online] >2007 年 7 月 6 日、Science、第 317 卷、 p. 83-86、[2007 年9 月 12 日檢索]、因特網(wǎng) <URL :http://www. sciencemag. org/cgi/ reprint/317/5834/83. pdf>

發(fā)明內(nèi)容
在共振法中，只要送電側(cè)的共振器與受電側(cè)的共振器滿足進(jìn)行共振的條件，便輸送電力。然而，在受電系統(tǒng)發(fā)生了某種故障等情況下等，也存在受電側(cè)不希望接受電力的情況。在故障等的情況下，優(yōu)選緊急停止供電，保護(hù)內(nèi)部的電路。在將上述的"Wireless Power Transfer via Strongly Coupled MagneticResonances”中公開的無線送電技術(shù)應(yīng)用于向車輛供電的供電系統(tǒng)的情況下，在車輛不需要受電的情況下怎樣進(jìn)行停止受電是課題。然而，在上述文獻(xiàn)中，對于關(guān)于停止受電的具體的結(jié)構(gòu)和/或控制技術(shù)沒有特別公開。本發(fā)明的目的在于提供一種在使用共振法進(jìn)行供電時(shí)、能夠進(jìn)行可靠的受電停止的非接觸受電裝置以及車輛。
本發(fā)明概略而言，是一種非接觸受電裝置，其從送電線圈接受電力，所述送電線圈從電源接受電力并進(jìn)行送電，該非接觸受電裝置具備受電線圈，其通過電磁共振接受從送電線圈輸送來的電力；整流器，其對通過受電線圈接受到的電力進(jìn)行整流；負(fù)載，其被供給由整流器整流后的電力；和第1繼電器，其被設(shè)置于從受電線圈向整流器輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備電壓變換部，其為了將由整流器整流后的電力向負(fù)載供給而進(jìn)行電壓變換；和第2繼電器，其被設(shè)置于從電壓變換部向負(fù)載輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。更優(yōu)選的是，負(fù)載為蓄電裝置。非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部，其檢測連結(jié)電壓變換部與第2繼電器的送電路徑的電壓；和控制第2繼電器的控制部?？刂撇吭跊]有從送電線圈進(jìn)行送電時(shí)通過第2繼電器將從電壓變換部向負(fù)載輸送電力的路徑切斷， 執(zhí)行基于由第1電壓檢測部檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了第2繼電器的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備通信部，該通信部與使用送電線圈進(jìn)行送電的供電裝置進(jìn)行通信?？刂撇吭谇袛啻_認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果是確認(rèn)為正常進(jìn)行了第2繼電器的切斷后，將第1繼電器設(shè)為連接狀態(tài)，使用通信部對供電裝置要求送電。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部，其檢測連結(jié)電壓變換部與第2繼電器的送電路徑的電壓；第2電壓檢測部，其檢測連結(jié)整流器與電壓變換部的送電路徑的電壓；通信部，其與使用送電線圈進(jìn)行送電的供電裝置進(jìn)行通信；和控制第2繼電器的控制部?？刂撇吭谑褂猛ㄐ挪繉╇娧b置要求了停止送電后將第2繼電器控制為切斷狀態(tài)，在由第2電壓檢測部檢測的電壓變?yōu)榱祟A(yù)定值以下時(shí)，基于由第1電壓檢測部檢測出的電壓判斷是否正常切斷了第2繼電器。更優(yōu)選的是，控制部在判斷為正常切斷了第2繼電器的情況下，將第1繼電器控制為切斷狀態(tài)，結(jié)束受電。更優(yōu)選的是，控制部在受電結(jié)束時(shí)，當(dāng)正常結(jié)束時(shí)以第2繼電器、第1繼電器的順序使第2繼電器、第1繼電器切斷，當(dāng)發(fā)生了需要修理的故障的異常結(jié)束時(shí)，先于第2繼電器使第1繼電器切斷。更優(yōu)選的是，負(fù)載為蓄電裝置。非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部，其檢測連結(jié)電壓變換部與第2繼電器的送電路徑的電壓；和控制第2繼電器的控制部?？刂撇吭跊]有從送電線圈進(jìn)行送電時(shí)通過第2繼電器將從電壓變換部向負(fù)載輸送電力的路徑切斷， 執(zhí)行基于由第1電壓檢測部檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了第2繼電器的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。更優(yōu)選的是，第1繼電器包括分別連接于受電線圈的兩端部的繼電器對。非接觸受電裝置還具備通信部，其與使用送電線圈進(jìn)行送電的供電裝置進(jìn)行通信；和進(jìn)行第1、 第2繼電器的控制的控制部?？刂撇吭谇袛啻_認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果是確認(rèn)為正常進(jìn)行了第2繼電器的切斷后，將繼電器對的一方設(shè)為連接狀態(tài)，將另一方設(shè)為非連接狀態(tài)，使用通信部對供電裝置要求送電，確認(rèn)是否已將繼電器對的另一方正?？刂茷榉沁B接狀態(tài)。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部，其檢測連結(jié)電壓變換部與第2繼電器的送電路徑的電壓；和第2電壓檢測部，其檢測連結(jié)整流器與電壓變換部的送電路徑的電壓?？刂撇繉╇娧b置要求送電，如果由第2檢測部檢測的電壓沒有上升，則判斷為正常進(jìn)行了繼電器對的另一方的切斷。更優(yōu)選的是，控制部在判斷為正常進(jìn)行了繼電器對的另一方的切斷的情況下，對供電裝置要求暫時(shí)停止送電，將繼電器對的一方控制為非連接狀態(tài)，將另一方控制為連接狀態(tài)，再次對供電裝置要求送電，確認(rèn)是否正常進(jìn)行了繼電器對的一方的切斷。更優(yōu)選的是，控制部在確認(rèn)了繼電器對的另一方以及一方都能夠正常執(zhí)行切斷后，將第1、第2繼電器都控制為連接狀態(tài)，對供電裝置要求送電，對負(fù)載執(zhí)行電力供給。本發(fā)明根據(jù)另一種方式，是一種車輛，該車輛具備從送電線圈接受電力的非接觸受電裝置，所述送電線圈從電源接受電力并進(jìn)行送電。非接觸受電裝置包括受電線圈，其通過電磁共振接受從送電線圈輸送來的電力；整流器，其對通過受電線圈接受到的電力進(jìn)行整流；負(fù)載，其被供給由整流器整流后的電力；和第1繼電器，其被設(shè)置于從受電線圈向整流器輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還包括電壓變換部，其為了將由整流器整流后的電力向負(fù)載供給而進(jìn)行電壓變換；和第2繼電器，其被設(shè)置于從電壓變換部向負(fù)載輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。根據(jù)本發(fā)明，在使用共振法進(jìn)行供電時(shí)，能夠進(jìn)行可靠的受電停止。另外，其他的效果是能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行各種繼電器的診斷。


圖1的本發(fā)明的實(shí)施方式1的供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說明利用共振法的送電的原理的圖。圖3是表示距電流源(磁流源)的距離與電磁場的強(qiáng)度的關(guān)系的圖。圖4是表示圖1所示的電動(dòng)車輛100的動(dòng)力系結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是圖4所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器140的電路圖。圖6是用于說明實(shí)施方式1中的繼電器的配置的電路圖。圖7是用于說明由車輛側(cè)E⑶180執(zhí)行的充電開始處理的流程圖。圖8是表示在受電中正常結(jié)束時(shí)的處理的流程圖。圖9是表示在受電中發(fā)生了異常而強(qiáng)制結(jié)束時(shí)的處理的流程圖。圖10是用于說明實(shí)施方式2中的繼電器的配置的電路圖。圖11是用于說明在實(shí)施方式2中由車輛側(cè)ECU180執(zhí)行的充電開始處理的流程圖的前半部。圖12是用于說明在實(shí)施方式2中由車輛側(cè)ECU180執(zhí)行的充電開始處理的流程圖的后半部。符號(hào)說明100:電動(dòng)車輛110、340 二次自諧振線圈112、112B、112G 繼電器120,350 二次線圈130 整流器
140 轉(zhuǎn)換器142 直流變換部144 變壓部146 整流部150:蓄電裝置162:升壓轉(zhuǎn)換器164、166:變換器(inverter，逆變器)170:電機(jī)(電動(dòng)機(jī))172、174 電動(dòng)發(fā)電機(jī)176 發(fā)動(dòng)機(jī)177 動(dòng)力分配裝置178 驅(qū)動(dòng)輪190 通信裝置191、192 電壓傳感器194 電流傳感器200:供電裝置210 交流電源220:高頻電力驅(qū)動(dòng)器230、320 —次線圈M0、330 —次自諧振線圈250 通信裝置310:高頻電源360 負(fù)載ISO:車輛 ECUPL2 正極線SMR1、SMR2 系統(tǒng)主繼電器。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對圖中相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，不重復(fù)進(jìn)行其說明。(實(shí)施方式1)圖1的本發(fā)明的實(shí)施方式1的供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。參照圖1，該供電系統(tǒng)具備電動(dòng)車輛100和供電裝置200。電動(dòng)車輛100包括二次自諧振線圈110、二次線圈120、 整流器130、DC/DC轉(zhuǎn)換器140和蓄電裝置150。另外，電動(dòng)車輛100還包括動(dòng)力控制單元 (下面也稱為"PCU (PowerControl Unit)，，。)160、電機(jī) 170、車輛 ECU (Electronic Control Unit,電子控制單元)180和通信裝置190。二次自諧振線圈110配設(shè)于車體下部，但如果供電裝置200配設(shè)于車輛上方，則二次自諧振線圈110也可以配設(shè)于車體上部。二次自諧振線圈110是兩端開路(非連接)的 LC共振線圈，通過經(jīng)由電磁場與供電裝置200的一次自諧振線圈240 (后述)進(jìn)行共振而從供電裝置200接受電力。另外，二次自諧振線圈110的電容分量設(shè)為線圈的寄生電容，但也可以設(shè)置連接于線圈的兩端的電容器。二次自諧振線圈110基于與供電裝置200的一次自諧振線圈240的距離、和/或一次自諧振線圈240以及二次自諧振線圈110的共振頻率等，以使表示一次自諧振線圈MO 與二次自諧振線圈110的共振強(qiáng)度的Q值(例如，Q > 100)以及表示其結(jié)合度(耦合度) 的κ等變大的方式適當(dāng)設(shè)定其圈數(shù)。二次線圈120配設(shè)在與二次自諧振線圈110同軸上，能夠通過電磁感應(yīng)與二次自諧振線圈Iio磁性結(jié)合(耦合)。該二次線圈120通過電磁感應(yīng)獲取由二次自諧振線圈110 接受到的電力，將其向整流器130輸出。整流器130對由二次線圈120獲取的交流電力進(jìn)行整流。DC/DC轉(zhuǎn)換器140基于來自車輛E⑶180的控制信號(hào)，將由整流器130整流后的電力變換成蓄電裝置150的電壓電平并向蓄電裝置150輸出。另外，當(dāng)在車輛行駛中從供電裝置200進(jìn)行受電的情況下(在該情況下，供電裝置200可以配設(shè)于例如車輛上方或者側(cè)方。)，DC/DC轉(zhuǎn)換器140也可以將由整流器130整流后的電力變換成系統(tǒng)電壓并直接向 P⑶160供給。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器140并不是必須的，也可以在由整流器130對由二次線圈 120獲取的交流電力進(jìn)行整流之后將其直接提供到蓄電裝置150。蓄電裝置150是能夠再充電的直流電源，包括例如鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池。蓄電裝置150除了蓄積從DC/DC轉(zhuǎn)換器140供給的電力以外，還蓄積由電機(jī)170發(fā)電產(chǎn)生的再生電力。而且，蓄電裝置150將其蓄積的電力向P⑶160供給。另外，作為蓄電裝置150也能夠采用大容量的電容器，只要是能夠暫時(shí)蓄積從供電裝置200供給的電力和/ 或來自電機(jī)170的再生電力、并將其蓄積的電力向PCU160供給的電力緩沖器，可以是任何
直οP⑶160通過從蓄電裝置150輸出的電力或者從DC/DC轉(zhuǎn)換器140直接供給的電力來驅(qū)動(dòng)電機(jī)170。另外，P⑶160對由電機(jī)170發(fā)電產(chǎn)生的再生電力進(jìn)行整流并將其向蓄電裝置150輸出，對蓄電裝置150充電。電機(jī)170由P⑶160驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力并向驅(qū)動(dòng)輪輸出。另外，電機(jī)170通過從驅(qū)動(dòng)輪和/或未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)接受的動(dòng)能來進(jìn)行發(fā)電，將其發(fā)電產(chǎn)生的再生電力向P⑶160輸出。車輛ECU180在車輛行駛時(shí)基于車輛的行駛狀況和/或蓄電裝置150的充電狀態(tài) (下面也稱為“SOCGtate Of Charge)”。)控制PCU160。通信裝置190是用于與車輛外部的供電裝置200進(jìn)行無線通信的通信接口。另一方面，供電裝置200包括交流電源210、高頻電力驅(qū)動(dòng)器220、一次線圈230、一次自諧振線圈對0、通信裝置250和EOT^O。交流電源210是車輛外部的電源，例如為系統(tǒng)電源。高頻電力驅(qū)動(dòng)器220將從交流電源210接受的電力變換為高頻的電力，將該變換后的高頻電力向一次線圈230供給。另外，高頻電力驅(qū)動(dòng)器220生成的高頻電力的頻率為例如IMHz 十幾MHz。一次線圈230配設(shè)在與一次自諧振線圈MO同軸上，能夠通過電磁感應(yīng)與一次自諧振線圈240磁性結(jié)合。而且，一次線圈230通過電磁感應(yīng)將從高頻電力驅(qū)動(dòng)器220供給的高頻電力向一次自諧振線圈240供電。一次自諧振線圈240配設(shè)于地面附近，在從車輛上方向電動(dòng)車輛100供電時(shí)也可以配設(shè)于車輛上方或者側(cè)方。一次自諧振線圈240也是兩端開路(非連接)的LC共振線圈，通過經(jīng)由電磁場與電動(dòng)車輛100的二次自諧振線圈110進(jìn)行共振而向電動(dòng)車輛100輸送電力。另外，一次自諧振線圈240的電容分量也設(shè)為線圈的寄生電容，但也可以設(shè)置連接于線圈的兩端的電容器。該一次自諧振線圈240也基于與電動(dòng)車輛100的二次自諧振線圈110的距離、和/ 或一次自諧振線圈240以及二次自諧振線圈110的共振頻率等，以使Q值(例如，Q > 100) 以及結(jié)合度κ等變大的方式適當(dāng)設(shè)定其圈數(shù)。通信裝置250是用于與作為供電目的地的電動(dòng)車輛100進(jìn)行無線通信的通信接口。EC似60以使電動(dòng)車輛100的受電電力變?yōu)槟繕?biāo)值的方式控制高頻電力驅(qū)動(dòng)器220。具體地說，E⑶260通過通信裝置250從電動(dòng)車輛100獲取電動(dòng)車輛100的受電電力及其目標(biāo)值，以使電動(dòng)車輛100的受電電力與目標(biāo)值一致的方式控制高頻電力驅(qū)動(dòng)器220的輸出。另外，ECU260能夠?qū)⒐╇娧b置200的阻抗值向電動(dòng)車輛100發(fā)送。圖2是用于說明利用共振法的送電的原理的圖。參照圖2，在該共振法中，與兩個(gè)音叉進(jìn)行共鳴同樣，通過具有相同固有振動(dòng)頻率的兩個(gè)LC共振線圈在電磁場(接近場)中進(jìn)行共振，經(jīng)由電磁場從一方的線圈向另一方的線圈輸送電力。具體地說，在高頻電源310上連接一次線圈320，通過電磁感應(yīng)向與一次線圈320 磁性結(jié)合的一次自諧振線圈330供給IMHz 十幾MHz的高頻電力。一次自諧振線圈330 是由線圈自身的阻抗與寄生電容構(gòu)成的LC共振器，經(jīng)由電磁場(接近場)與具有與一次自諧振線圈330相同的共振頻率的二次自諧振線圈340進(jìn)行共振。于是，能量(電力)經(jīng)由電磁場從一次自諧振線圈330向二次自諧振線圈340移動(dòng)。移動(dòng)至二次自諧振線圈340的能量(電力)通過電磁感應(yīng)由與二次自諧振線圈340磁性結(jié)合的二次線圈350取出，向負(fù)載360供給。另外，利用共振法的送電在表示一次自諧振線圈330與二次自諧振線圈340 的共振強(qiáng)度的Q值大于例如100時(shí)得以實(shí)現(xiàn)。另外，對與圖1的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明，圖1的交流電源210以及高頻電力驅(qū)動(dòng)器 220相當(dāng)于圖2的高頻電源310。另外，圖1的一次線圈230以及一次自諧振線圈240分別相當(dāng)于圖2的一次線圈320以及一次自諧振線圈330，圖1的二次自諧振線圈110以及二次線圈120分別相當(dāng)于圖2的二次自諧振線圈340以及二次線圈350。而且，圖1的整流器 130以后的部分被總括表示為負(fù)載360。圖3是表示距電流源(磁流源)的距離與電磁場的強(qiáng)度的關(guān)系的圖。參照圖3， 電磁場包括三個(gè)分量。曲線kl是與距離波源的距離成反比例的分量，被稱為“輻射電場”。 曲線k2是與距離波源的距離的平方成反比例的分量，被稱為“感應(yīng)電場”。另外，曲線k3是與距離波源的距離的立方成反比例的分量，被稱為“靜電場”?！办o電場”是電磁波的強(qiáng)度隨著距波源的距離增大而急劇減少的區(qū)域，在共振法中，利用該“靜電場”占絕對優(yōu)勢的接近場(漸逝場)進(jìn)行能量(電力)的傳送。即，在“靜電場”占絕對優(yōu)勢的接近場中，通過使具有相同固有振動(dòng)頻率的一對共振器(例如一對LC 共振線圈)共振，從一方的共振器(一次自諧振線圈)向另一方的共振器(二次自諧振線圈)傳送能量(電力)。該“靜電場”不向遠(yuǎn)方傳播能量，所以與通過能量傳播到遠(yuǎn)方的“輻射電場”傳送能量(電力)的電磁波相比，共振法能夠以更少的能量損失進(jìn)行送電。圖4是表示圖1所示的電動(dòng)車輛100的動(dòng)力系結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖4電動(dòng)車輛100包括蓄電裝置150，系統(tǒng)主繼電器SMR1，升壓轉(zhuǎn)換器162，變換器164、166，電動(dòng)發(fā)電機(jī)172、174，發(fā)動(dòng)機(jī)176，動(dòng)力分配裝置177和驅(qū)動(dòng)輪178。另外，電動(dòng)車輛100還包括二次自諧振線圈110，二次線圈120，整流器130，DC/DC轉(zhuǎn)換器140，系統(tǒng)主繼電器SMR2，車輛 ECU180，通信裝置190，電壓傳感器191、192和電流傳感器194。該電動(dòng)車輛100搭載發(fā)動(dòng)機(jī)176以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)174作為動(dòng)力源。發(fā)動(dòng)機(jī)176以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)172、174連接于動(dòng)力分配裝置177。這樣，電動(dòng)車輛100通過發(fā)動(dòng)機(jī)176以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)174的至少一方產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力而行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)176產(chǎn)生的動(dòng)力由動(dòng)力分配裝置 177分配到兩條路徑。即，一方是向驅(qū)動(dòng)輪178傳遞的路徑，另一方是向電動(dòng)發(fā)電機(jī)172傳遞的路徑。電動(dòng)發(fā)電機(jī)172是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括例如在轉(zhuǎn)子中埋設(shè)有永磁體的三相交流同步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)172使用由動(dòng)力分配裝置177分配來的發(fā)動(dòng)機(jī)176的動(dòng)能來進(jìn)行發(fā)電。例如，在蓄電裝置150的SOC變得比預(yù)先確定的值低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)176起動(dòng)而通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)172進(jìn)行發(fā)電，對蓄電裝置150充電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)174也是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，與電動(dòng)發(fā)電機(jī)172同樣，包括例如在轉(zhuǎn)子中埋設(shè)有永磁體的三相交流同步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)174使用蓄積于蓄電裝置150的電力以及由電動(dòng)發(fā)電機(jī)172發(fā)電產(chǎn)生的電力的至少一方來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。然后，電動(dòng)發(fā)電機(jī)174的驅(qū)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪178傳遞。另外，在車輛制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)的加速度降低時(shí)，作為動(dòng)能和/或勢能而蓄積于車輛的力學(xué)上的能量經(jīng)由驅(qū)動(dòng)輪178被用于電動(dòng)發(fā)電機(jī)174的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)174作為發(fā)電機(jī)而工作。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)174將行駛能量變換為電力，作為產(chǎn)生制動(dòng)力的再生制動(dòng)器而工作。而且，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)174發(fā)電產(chǎn)生的電力被蓄積于蓄電裝置150。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)174相當(dāng)于圖1中的電機(jī)170。動(dòng)力分配裝置177包括行星齒輪，所述行星齒輪包括太陽齒輪、小齒輪、行星架和齒圈。小齒輪與太陽齒輪以及齒圈嚙合。行星架以能夠自轉(zhuǎn)的方式支撐小齒輪，并且連結(jié)于發(fā)動(dòng)機(jī)176的曲軸。太陽齒輪連結(jié)于電動(dòng)發(fā)電機(jī)172的旋轉(zhuǎn)軸。齒圈連結(jié)于電動(dòng)發(fā)電機(jī) 174的旋轉(zhuǎn)軸以及驅(qū)動(dòng)軸178。系統(tǒng)主繼電器SMRl配設(shè)于蓄電裝置150與升壓轉(zhuǎn)換器162之間。系統(tǒng)主繼電器 SMRl在來自車輛ECU180的信號(hào)SEl被激活(活性化)時(shí)，將蓄電裝置150與升壓轉(zhuǎn)換器 162電連接，在信號(hào)SEl被非激活(非活性化)時(shí)，將蓄電裝置150與升壓轉(zhuǎn)換器162之間的電路切斷。升壓轉(zhuǎn)換器162基于來自車輛E⑶180的信號(hào)PWC，將從蓄電裝置150輸出的電壓升壓而向正極線PL2輸出。另外，該升壓轉(zhuǎn)換器162包括例如直流斬波電路。變換器164、166分別與電動(dòng)發(fā)電機(jī)172、174對應(yīng)而設(shè)置。變換器164基于來自車輛E⑶180的信號(hào)PWIl驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)172，變換器166基于來自車輛E⑶180的信號(hào)PWI2 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)174。另外，變換器164、166包括例如三相橋電路。另外，升壓轉(zhuǎn)換器162以及變換器164、166相當(dāng)于圖1中的P⑶160。二次自諧振線圈110的阻抗被調(diào)整為與圖1的一次自諧振線圈240進(jìn)行共振的阻抗。經(jīng)由二次自諧振線圈Iio進(jìn)行受電的二次線圈120，通過繼電器112與整流器130連接。繼電器112基于從車輛E⑶180發(fā)送的控制信號(hào)SE3而進(jìn)行通斷控制。另外，關(guān)于二次
11線圈120、整流器130以及DC/DC轉(zhuǎn)換器140，如圖1中說明的那樣，所以不重復(fù)進(jìn)行說明。系統(tǒng)主繼電器SMR2配設(shè)于DC/DC轉(zhuǎn)換器140與蓄電裝置150之間。系統(tǒng)主繼電器SMR2在來自車輛E⑶180的信號(hào)SE2被激活時(shí)，將蓄電裝置150與DC/DC轉(zhuǎn)換器140電連接，在信號(hào)SE2被非激活時(shí)，將蓄電裝置150與DC/DC轉(zhuǎn)換器140之間的電路切斷。電壓傳感器191檢測系統(tǒng)主繼電器SMR2與DC/DC轉(zhuǎn)換器140之間的送電路徑的線路間電壓V2，將該檢測值向車輛ECU180輸出。電壓傳感器192檢測整流器130與DC/DC 轉(zhuǎn)換器140之間的送電路徑的線路間電壓VH，將該檢測值向車輛ECU180輸出。電流傳感器 194檢測從整流器130輸出的電流II，將該檢測值向車輛E⑶180輸出。車輛ECU180基于加速器開度、車輛速度、來自其他的各傳感器的信號(hào)，生成分別驅(qū)動(dòng)升壓轉(zhuǎn)換器162以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)172、174的信號(hào)PWC、PffIU PWI2，將該生成的信號(hào) PWC、PWI1、PWI2分別向升壓轉(zhuǎn)換器162以及變換器164、166輸出。另外，車輛E⑶180在車輛行駛時(shí)將信號(hào)SEl激活而使系統(tǒng)主繼電器SMRl接通，并且將信號(hào)SE2非激活而使系統(tǒng)主繼電器SMR2斷開。另外，當(dāng)在車輛行駛中能夠從供電裝置受電時(shí)，車輛E⑶180也可以將信號(hào)SE1、SE2激活而使系統(tǒng)主繼電器SMR1、SMR2都接通。另一方面，在從車輛外部的供電裝置200受電時(shí)，車輛ECU180將信號(hào)SEl非激活而使系統(tǒng)主繼電器SMRl斷開，并且將信號(hào)SE2激活而使系統(tǒng)主繼電器SMR2接通。車輛E⑶180生成用于控制DC/DC轉(zhuǎn)換器140的信號(hào)PWD，將該生成的信號(hào)PWD向 DC/DC轉(zhuǎn)換器140輸出。另外，車輛ECU180基于來自電壓傳感器192的電壓VH以及來自電流傳感器194的電流Il算出來自供電裝置200的受電電力，通過通信裝置190將該算出值與受電電力的目標(biāo)值一起向供電裝置200發(fā)送。圖5是圖4所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器140的電路圖。參照圖5，DC/DC轉(zhuǎn)換器140包括直流變換部142、變壓部144和整流部146。直流變換部142包括基于來自車輛E⑶180的信號(hào)PWD而被通斷驅(qū)動(dòng)的開關(guān)元件，將從圖4的整流器130供給的直流電力變換為交流電力而向變壓部144輸出。變壓部144將直流變換部142與整流部146絕緣，并且進(jìn)行與線圈圈數(shù)比相應(yīng)的電壓變換。整流部146將從變壓部144輸出的交流電力整流為直流電力而向圖4的蓄電裝置150輸出。圖6是用于說明實(shí)施方式1中的繼電器的配置的電路圖。參照圖6，接近進(jìn)行共振的二次自諧振線圈110而配置有受電用的二次線圈120。 二次線圈120的一端經(jīng)由繼電器112連接于整流器130，受電線圈的另一端直接連接于整流器130。整流器130由例如二極管橋形成。由整流器130整流后的電壓通過平滑電容器進(jìn)行平滑。該平滑后的電壓作為電壓VH由電壓傳感器192檢測。電壓VH被提供到作為充電器工作的DC/DC轉(zhuǎn)換器140。DC/DC轉(zhuǎn)換器140將從整流器提供的電壓變換為適于蓄電裝置150的充電的電壓。 在DC/DC轉(zhuǎn)換器140與蓄電裝置150之間，設(shè)有系統(tǒng)主繼電器SMR2。本實(shí)施方式的車輛100能夠搭載非接觸受電裝置。該非接觸受電裝置是從送電線圈(圖1的一次自諧振線圈M0)接受電力的非接觸受電裝置，所述送電線圈從電源接受電力并進(jìn)行送電，所述非接觸受電裝置具備受電線圈(二次自諧振線圈110以及二次線圈 120)，其通過電磁共振接受從送電線圈輸送來的電力；整流器，其對通過該受電線圈接受到的電力進(jìn)行整流；蓄電裝置150等負(fù)載，其被供給由整流器130整流后的電力；和繼電器 112，其被設(shè)置于從受電線圈向整流器輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備DC/DC轉(zhuǎn)換器140，其為了將由整流器130整流后的電力向負(fù)載(150)供給而進(jìn)行電壓變換；和系統(tǒng)主繼電器SMR2，其被設(shè)置于從DC/DC 轉(zhuǎn)換器140向負(fù)載(150)輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。更優(yōu)選的是，負(fù)載(150)為蓄電裝置150。非接觸受電裝置還具備第1電壓傳感器191，其檢測連結(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器140與系統(tǒng)主繼電器SMR2的送電路徑的電壓V2 ；和控制系統(tǒng)主繼電器SMR2的車輛E⑶180。車輛E⑶180在沒有從送電線圈(MO)進(jìn)行送電時(shí)通過系統(tǒng)主繼電器SMR2將從DC/DC轉(zhuǎn)換器140向負(fù)載(150)輸送電力的路徑切斷，執(zhí)行基于由第1電壓傳感器191檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了系統(tǒng)主繼電器SMR2的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。進(jìn)而優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備通信裝置190，該通信裝置與使用送電線圈 (240)進(jìn)行送電的供電裝置200進(jìn)行通信。車輛ECU180在切斷確認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果是確認(rèn)為正常進(jìn)行了系統(tǒng)主繼電器SMR2的切斷后，將繼電器112設(shè)為連接狀態(tài)，使用通信裝置190對供電裝置200要求送電。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備第1電壓傳感器191，其檢測連結(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器140與系統(tǒng)主繼電器SMR2的送電路徑的電壓V2 ；第2電壓傳感器192，其檢測連結(jié)整流器130與DC/DC轉(zhuǎn)換器140的送電路徑的電壓VH ；通信裝置190，其與使用送電線圈(MO) 進(jìn)行送電的供電裝置200進(jìn)行通信；和控制系統(tǒng)主繼電器SMR2的車輛E⑶180。車輛E⑶180 在使用通信裝置190對供電裝置200要求了停止送電后將系統(tǒng)主繼電器SMR2控制為切斷狀態(tài)，在由第2電壓傳感器192檢測的電壓變?yōu)榱祟A(yù)定值以下時(shí)，基于由第1電壓傳感器 191檢測出的電壓判斷是否正常切斷了系統(tǒng)主繼電器SMR2。進(jìn)而優(yōu)選的是，車輛E⑶180在判斷為正常切斷了系統(tǒng)主繼電器SMR2的情況下，將繼電器112控制為切斷狀態(tài)，結(jié)束受電。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備控制繼電器112與系統(tǒng)主繼電器SMR2的車輛 ECU180。車輛ECU180在受電結(jié)束時(shí)，當(dāng)正常結(jié)束時(shí)將系統(tǒng)主繼電器SMR2切斷后使繼電器 112切斷，當(dāng)發(fā)生了需要修理的故障的異常結(jié)束時(shí)，先于系統(tǒng)主繼電器SMR2使繼電器112切斷。進(jìn)而優(yōu)選的是，負(fù)載(150)為蓄電裝置，非接觸受電裝置還具備第1電壓傳感器 191，其檢測連結(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器140與系統(tǒng)主繼電器SMR2的送電路徑的電壓V2 ；和控制系統(tǒng)主繼電器SMR2的車輛E⑶180。車輛E⑶180在沒有從送電線圈(MO)進(jìn)行送電時(shí)通過系統(tǒng)主繼電器SMR2將從DC/DC轉(zhuǎn)換器140向負(fù)載(150)輸送電力的路徑切斷，執(zhí)行基于由第1電壓傳感器191檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了系統(tǒng)主繼電器SMR2的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。下面使用流程圖對上面那樣的受電開始處理、結(jié)束處理進(jìn)行詳細(xì)說明。圖7是用于說明由車輛E⑶180執(zhí)行的充電開始處理的流程圖。該流程圖的處理從預(yù)定的主例程調(diào)出而執(zhí)行。參照圖7，首先，在步驟Sl中，判斷是否有充電開始指令。充電開始指令例如通過乘車者按壓充電開始按鈕等而提供。當(dāng)在步驟Sl中提供了充電開始指令時(shí)處理進(jìn)入步驟S2，在沒有充電開始指令時(shí)，在步驟S19中控制移向主例程(程序，routine)。在處理進(jìn)入了步驟S2時(shí)，車輛E⑶180通過圖1的通信裝置190與供電裝置200 確立通信。然后，在步驟S3中，執(zhí)行系統(tǒng)主繼電器SMR2的熔敷檢查。在系統(tǒng)主繼電器SMR2變?yōu)閿嚅_狀態(tài)時(shí)蓄電裝置150被切離，所以通過圖4的電壓傳感器191檢測出的電壓V2應(yīng)該下降。在確認(rèn)了將系統(tǒng)主繼電器SMR2控制為切斷狀態(tài)、 電壓V2下降得低于與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得較低的預(yù)定的閾值時(shí)，可知系統(tǒng)主繼電器SMR2被正常斷開、沒有發(fā)生熔敷。在步驟S4中判斷步驟S3的熔敷檢查的結(jié)果。當(dāng)在步驟S4中判斷為SMR2發(fā)生了熔敷時(shí)，處理進(jìn)入步驟S12，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告SMR2發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟S14中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求停止送電。然后，在步驟S15中處理結(jié)束。當(dāng)在步驟S4中判斷為SMR2沒有發(fā)生熔敷時(shí)，處理進(jìn)入步驟S5。在步驟S5中，車輛E⑶180將設(shè)置在二次線圈120與整流器130之間的繼電器112控制為斷開狀態(tài)。然后， 在步驟S6中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求送電。 在有來自供電裝置200的送電時(shí)，一次自諧振線圈240通過共振頻率進(jìn)行控制。 如果繼電器112發(fā)生熔敷，則在二次自諧振線圈110中通過共振受電的電力經(jīng)由二次線圈 120提供到整流器130，所以以電壓VH上升的方式傳送電力。另一方面，如果繼電器112被正常斷開，則電力沒有被輸入到整流器130，所以電壓VH應(yīng)該不會(huì)上升。因此，在步驟S7中通過檢查電壓VH是否上升，進(jìn)行繼電器112的熔敷的判斷。當(dāng)在步驟S7中檢查出電壓VH的上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S16。在步驟S16中，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告繼電器112發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟S17中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置 190對供電裝置200要求停止送電。然后，在步驟S18中處理結(jié)束。另一方面，當(dāng)在步驟S7中沒有檢查出電壓VH的上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S8。在步驟 S8中，進(jìn)行繼電器112被正常斷開、沒有發(fā)生熔敷的判定。然后，在步驟S9中，車輛ECU180 經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求暫時(shí)停止送電。然后，在步驟SlO中，車輛E⑶180 將被控制為斷開狀態(tài)的繼電器112以及系統(tǒng)主繼電器SMR2都控制為接通狀態(tài)。接下來在步驟Sll中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求暫時(shí)停止送電，在步驟S12 中開始充電處理。然后在步驟S19中控制轉(zhuǎn)移到主例程。圖8是表示在受電中正常結(jié)束時(shí)的處理的流程圖。參照圖8，在車輛的非接觸受電裝置受電中，在步驟S51中監(jiān)視是否發(fā)生正常結(jié)束觸發(fā)。例如，在充電進(jìn)行到蓄電裝置150的充電狀態(tài)(SOC)變?yōu)楣芾砩舷拗?設(shè)為充滿電的值)時(shí)、按下充電結(jié)束按鈕時(shí)、和/或電池溫度和/或電池電壓變?yōu)榱诉m于充電的預(yù)定范圍外時(shí)，發(fā)生正常結(jié)束觸發(fā)。如果沒有發(fā)生這樣的正常結(jié)束觸發(fā)，處理進(jìn)入步驟S58，控制暫時(shí)轉(zhuǎn)移到主例程。 此時(shí)，滿足了充電條件，二次自諧振線圈110被控制為能夠受電的狀態(tài)。然后，在再次經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后等，執(zhí)行步驟S51。在步驟S51中，在確認(rèn)為發(fā)生了正常結(jié)束觸發(fā)后，處理進(jìn)入步驟S52。在步驟S52 中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求停止送電。于是，通過圖4的電壓傳感器192檢測出的電壓VH下降。在步驟S53中等待直到電壓VH下降到比蓄電裝置150 的電源電壓(例如數(shù)百伏)充分低的閾值Vth (例如42V)。
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在步驟S53中，在VH < Vth成立時(shí)，處理進(jìn)入步驟S54。在步驟S54中，進(jìn)行系統(tǒng)主繼電器SMR2的熔敷檢查。熔敷檢查能夠通過將系統(tǒng)主繼電器SMR2設(shè)為切斷狀態(tài)、將蓄電裝置150從電壓傳感器192切離、在該狀態(tài)下由電壓傳感器192檢測電壓V2而進(jìn)行。在步驟S55中，若電壓V2沒有下降到低于與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得充分低的閾值時(shí)，判斷為蓄電裝置150沒有被切離、系統(tǒng)主繼電器SMR2發(fā)生了熔敷，處理進(jìn)入步驟S59。在步驟S59中，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告系統(tǒng)主繼電器SMR2發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。 然后，在步驟S60中處理結(jié)束。另一方面，在步驟S55中，若電壓V2為與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得充分低的閾值以下時(shí)，能夠判斷為蓄電裝置150被切離，系統(tǒng)主繼電器SMR2沒有發(fā)生熔敷，此時(shí)處理進(jìn)入步驟S56。在步驟S56中，車輛E⑶180將繼電器112控制為斷開狀態(tài)，使得即使二次自諧振線圈110共振、也沒有電力經(jīng)由二次線圈120供給到整流器130。然后在步驟S57 中處理結(jié)束。圖9是表示在受電中發(fā)生異常而強(qiáng)制結(jié)束時(shí)的處理的流程圖。參照圖9，在車輛的非接觸受電裝置受電中，在步驟SlOl中監(jiān)視是否發(fā)生緊急停止觸發(fā)。緊急停止觸發(fā)例如在整流器130和/或DC/DC轉(zhuǎn)換器140損壞等車輛發(fā)生需要修理的故障時(shí)等發(fā)生。如果沒有發(fā)生這樣的緊急停止觸發(fā)，處理進(jìn)入步驟S106，控制暫時(shí)轉(zhuǎn)移到主例程。 此時(shí)，滿足了受電條件，二次自諧振線圈110被控制為能夠受電的狀態(tài)。然后，在再次經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后等，執(zhí)行步驟SlOl。在步驟SlOl中，在確認(rèn)為發(fā)生了緊急停止觸發(fā)后，處理進(jìn)入步驟S102。在步驟 S102中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求停止送電，并且將繼電器112設(shè)定為斷開狀態(tài)，使得由二次自諧振線圈110的共振實(shí)現(xiàn)的受電電力沒有供給到整流器130。于是，通過圖4的電壓傳感器192檢測出的電壓VH下降。在步驟S103中等待直到電壓VH下降到比蓄電裝置150的電源電壓(例如數(shù)百伏)充分低的閾值Vth(例如42V)。在步驟S103中，在VH< Vth成立時(shí)，處理進(jìn)入步驟S104。在步驟S104中，進(jìn)行系統(tǒng)主繼電器SMR2的熔敷檢查。熔敷檢查能夠通過將系統(tǒng)主繼電器SMR2設(shè)為斷開狀態(tài)、將蓄電裝置150從電壓傳感器191切離、在該狀態(tài)下由電壓傳感器191檢測電壓V2而進(jìn)行。在步驟S105中，如果電壓V2沒有下降到低于與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得充分低的閾值，則判斷為蓄電裝置150沒有被切離、系統(tǒng)主繼電器SMR2發(fā)生了熔敷，處理進(jìn)入步驟S107。在步驟S107中，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告系統(tǒng)主繼電器SMR2發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟S108中處理結(jié)束。另一方面，在步驟S105中，如果電壓V2為與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得充分低的閾值以下，則能夠判斷為蓄電裝置150被切離、系統(tǒng)主繼電器SMR2沒有發(fā)生熔敷，此時(shí)處理進(jìn)入步驟S109，變?yōu)槌潆娡Ｖ?。如上面所說明的那樣，實(shí)施方式1的非接觸受電裝置，在通過共振法以非接觸的方式傳送電力的系統(tǒng)中，當(dāng)在受電側(cè)車輛中故障檢測結(jié)果為故障(fail)時(shí)，為了切斷受電電力，在二次線圈120與整流器130之間安裝繼電器112。另外，也可以代替繼電器112而安裝半導(dǎo)體開關(guān)。當(dāng)在車輛受電中檢測出故障時(shí)，能夠通過該繼電器112迅速地切斷受電電力。
(實(shí)施方式2)實(shí)施方式2是將實(shí)施方式1的圖4、圖6所示的繼電器112的結(jié)構(gòu)變形得到的實(shí)施方式。因此，對于其他部分的結(jié)構(gòu)，與實(shí)施方式1同樣，所以不重復(fù)進(jìn)行說明。圖10是用于說明實(shí)施方式2中的繼電器的配置的電路圖。參照圖10，接近進(jìn)行共振的二次自諧振線圈110而配置有受電用的二次線圈120。 二次線圈120的一端經(jīng)由繼電器112B連接于整流器130，受電線圈的另一端經(jīng)由繼電器 112G連接于整流器130。追加有該繼電器112G這一點(diǎn)是實(shí)施方式2與實(shí)施方式1不同的一點(diǎn)。即使在發(fā)生了繼電器112B熔敷的故障時(shí)也能夠通過使繼電器112G斷開來切斷受電的電力。整流器130由例如二極管橋形成。由整流器130整流后的電壓通過平滑電容器 131進(jìn)行平滑。該平滑后的電壓作為電壓VH由電壓傳感器192檢測。電壓VH被提供到作為充電器工作的DC/DC轉(zhuǎn)換器140。DC/DC轉(zhuǎn)換器140將從整流器130提供的電壓變換為適于蓄電裝置150的充電的電壓。在DC/DC轉(zhuǎn)換器140與蓄電裝置150之間，設(shè)有系統(tǒng)主繼電器SMR2。圖4所示的繼電器112在圖10中，包括分別連接于二次線圈120的兩端部的繼電器對(繼電器112B、112G)。如圖1、圖4所示，車輛側(cè)的非接觸受電裝置還具備與使用送電線圈(MO)進(jìn)行送電的供電裝置200進(jìn)行通信的通信裝置190，和進(jìn)行繼電器112、系統(tǒng)主繼電器SMR2的控制的車輛ECU180。車輛ECU180在切斷確認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果為確認(rèn)了正常進(jìn)行了系統(tǒng)主繼電器SMR2的切斷后，將繼電器對(112B、112G)的一方設(shè)為連接狀態(tài)，將另一方設(shè)為非連接狀態(tài)，使用通信裝置190對供電裝置200要求送電，確認(rèn)繼電器對的另一方是否被正?？刂茷榉沁B接狀態(tài)。更優(yōu)選的是，非接觸受電裝置還具備第1電壓傳感器191，其檢測連結(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器140與系統(tǒng)主繼電器SMR2的送電路徑的電壓V2 ；和第2電壓傳感器192，其檢測連結(jié)整流器130與DC/DC轉(zhuǎn)換器140的送電路徑的電壓VH。車輛E⑶180對供電裝置200要求送電，如果由電壓傳感器192檢測出的電壓VH沒有上升，則判斷為正常進(jìn)行了繼電器對的另一方的斷開。更優(yōu)選的是，車輛ECU180在判斷為正常進(jìn)行了繼電器對的另一方(112B)的切斷的情況下，對供電裝置200要求暫時(shí)停止送電，將繼電器對的一方(112G)控制為非連接狀態(tài)，將另一方(112B)控制為連接狀態(tài)，再對供電裝置200要求送電，確認(rèn)是否正常進(jìn)行了繼電器對的一方(112G)的切斷。更優(yōu)選的是，車輛E⑶180在確認(rèn)了繼電器對的另一方(112B)以及一方(112G) 都能夠正常執(zhí)行切斷后，將繼電器(112G、112B、SMR2)都控制為連接狀態(tài)，對供電裝置200 要求送電，對負(fù)載(150)執(zhí)行電力供給。使用下面的流程圖對這樣的實(shí)施方式2中的充電開始處理進(jìn)行詳細(xì)說明。圖11、圖12是用于說明在實(shí)施方式2中由車輛側(cè)E⑶180執(zhí)行的充電開始處理的流程圖。該流程圖的處理從預(yù)定的主例程調(diào)出而執(zhí)行。對于圖1、圖4的結(jié)構(gòu)，也與實(shí)施方式2共同，在下面的說明中適當(dāng)進(jìn)行參照。參照圖11，首先，在步驟S201中，判斷是否有充電開始指令。充電開始指令通過例如乘車者按壓充電開始按鈕等而提供。當(dāng)在步驟S201中提供了充電開始指令時(shí)處理進(jìn)入步驟S202，在沒有充電開始指令時(shí)，在圖12的步驟S230中控制移向主例程。在處理進(jìn)入了步驟S202時(shí)，車輛E⑶180通過圖1的通信裝置190與供電裝置200 確立通信。然后，在步驟S203中，執(zhí)行系統(tǒng)主繼電器SMR2的熔敷檢查。如果確認(rèn)將系統(tǒng)主繼電器SMR2設(shè)為切斷狀態(tài)、由圖4的電壓傳感器191檢測出的電壓V2下降到低于與蓄電裝置150的電壓相比設(shè)定得較低的預(yù)定的閾值，則可知系統(tǒng)主繼電器SMR2被正常切斷、沒有發(fā)生熔敷。在步驟S204中判斷步驟S203的熔敷檢查的結(jié)果。當(dāng)在步驟S204中判斷為SMR2發(fā)生了熔敷時(shí)，處理進(jìn)入步驟S220，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告SMR2發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟S221中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190 對供電裝置200要求停止送電。然后，在步驟S222中處理結(jié)束。當(dāng)在步驟S204中判斷為SMR2沒有發(fā)生熔敷時(shí)，處理進(jìn)入步驟S205。在步驟S205 中，車輛E⑶180將設(shè)置在二次線圈120的一方端與整流器130之間的圖10的繼電器112B 控制為斷開狀態(tài)。然后，在步驟S206中，車輛ECU180將設(shè)置在二次線圈120的另一方端與整流器130之間的繼電器112G控制為接通狀態(tài)。在該狀態(tài)下，進(jìn)行繼電器112B的熔敷檢查。在步驟S207中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求送電。在有來自供電裝置200的送電時(shí)，一次自諧振線圈240通過共振頻率進(jìn)行控制。如果繼電器112B發(fā)生熔敷，則在二次自諧振線圈110中通過共振受電的電力，經(jīng)由二次線圈 120提供到整流器130，所以以電壓VH上升的方式傳送電力。另一方面，如果繼電器112B 被正常切斷，則電力沒有被輸入到整流器130，所以電壓VH應(yīng)該不會(huì)上升。因此，在步驟S208中進(jìn)行電壓VH是否上升的判斷。該判斷可以檢測電壓VH的上升，也可以通過在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后電壓VH不超過比充電時(shí)的電壓Vl低的預(yù)定的閾值V2而判斷為電壓VH沒有上升。當(dāng)在步驟S208中檢查出電壓VH上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S223。在步驟S223中，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告繼電器112B發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟S2M 中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求停止送電。然后，在步驟中處理結(jié)束。另一方面，當(dāng)在步驟S208中沒有檢查出電壓VH上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S209。在步驟S209中，進(jìn)行繼電器112B被正常斷開、繼電器112B沒有發(fā)生熔敷的判定。參照圖12，在接下來的步驟S210中，車輛E⑶180為了進(jìn)行繼電器的更換，經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求暫時(shí)停止送電。然后，在步驟S211中，車輛E⑶180將設(shè)置在二次線圈120的另一方端與整流器 130之間的繼電器112G控制為斷開狀態(tài)。進(jìn)而，在步驟S212中，車輛E⑶180將設(shè)置在二次線圈120的一方端與整流器130之間的繼電器112B控制為接通狀態(tài)。在該狀態(tài)下，進(jìn)行繼電器112G的熔敷檢查。在步驟S213中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求送電。在有來自供電裝置200的送電時(shí)，一次自諧振線圈240通過共振頻率進(jìn)行控制。 如果繼電器112G發(fā)生了熔敷，則在二次自諧振線圈110中通過共振受電的電力，經(jīng)由二次線圈120提供到整流器130，所以以電壓VH上升的方式傳送電力。另一方面，如果繼電器 112G被正常斷開，則電力沒有被輸入到整流器130，所以電壓VH應(yīng)該不會(huì)上升。因此，在步驟S214中進(jìn)行電壓VH是否上升的判斷。該判斷可以檢測電壓VH的上升，也可以通過在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后電壓VH不超過比充電時(shí)的電壓Vl低的預(yù)定的閾值 V3( = S208的閾值V2)而判斷為電壓VH沒有上升。當(dāng)在步驟S214中檢查出電壓VH上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S227。在步驟S227中，確定并存儲(chǔ)或者報(bào)告繼電器112G發(fā)生了熔敷的判定結(jié)果。然后，在步驟中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求停止送電。然后，在步驟中處理結(jié)束。另一方面，當(dāng)在步驟S214中沒有檢查出電壓VH上升時(shí)處理進(jìn)入步驟S215。在步驟S215中，進(jìn)行繼電器112G被正常斷開、沒有發(fā)生繼電器112G熔敷的判定。然后，在步驟 S216中，車輛E⑶180為了進(jìn)行繼電器的更換，經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求暫時(shí)停止送電。然后，在步驟S217中，車輛E⑶180將被控制為斷開狀態(tài)的繼電器112G以及系統(tǒng)主繼電器SMR2控制為接通狀態(tài)。接下來在步驟S218中，車輛E⑶180經(jīng)由通信裝置190對供電裝置200要求送電，在步驟S219中開始充電處理。電壓VH以變?yōu)槌潆婋妷篤l ( >蓄電裝置的開路電壓VB)的方式進(jìn)行控制。然后在步驟S230中控制轉(zhuǎn)移到主例程。另外，對于正常時(shí)的結(jié)束處理，在圖8的流程圖中，代替將步驟S56的繼電器112 控制為斷開狀態(tài)，將繼電器112B、112G的任一方或者雙方控制為斷開狀態(tài)即可。另外，對于異常時(shí)的結(jié)束處理，在圖9的流程圖中，代替在步驟S102中向供電裝置 200要求停止送電并且將繼電器112控制為斷開狀態(tài)，向供電裝置200要求停止送電并且將繼電器112B、112G的任一方或者雙方控制為斷開狀態(tài)即可。如上面所說明的那樣，實(shí)施方式2的非接觸受電裝置，在通過共振法以非接觸的方式傳送電力的系統(tǒng)中，為了在受電側(cè)車輛中故障檢測結(jié)果為故障(fail)時(shí)切斷受電電力，在二次線圈120與整流器130之間安裝繼電器112B、112G。另外，也可以代替繼電器 112B、112G而安裝半導(dǎo)體開關(guān)。當(dāng)在車輛受電中檢測出故障時(shí)，能夠通過將該繼電器112B、 112G的至少任一方切斷而迅速地切斷受電電力。另外，在上述的各實(shí)施方式中，作為電動(dòng)車輛，如圖4所示，對能夠通過動(dòng)力分配裝置177將發(fā)動(dòng)機(jī)176的動(dòng)力進(jìn)行分配而向驅(qū)動(dòng)輪178與電動(dòng)發(fā)電機(jī)172傳遞的串聯(lián)/并聯(lián)型的混合動(dòng)力車進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于其他的形式的混合動(dòng)力車。即，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于例如為了僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)172而使用發(fā)動(dòng)機(jī)176、僅通過電動(dòng)發(fā)電機(jī) 174產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的所謂串聯(lián)型的混合動(dòng)力車；在發(fā)動(dòng)機(jī)176生成的動(dòng)能中僅將再生能量作為電能回收的混合動(dòng)力車；將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為主動(dòng)力、電機(jī)根據(jù)需要進(jìn)行輔助的電機(jī)輔助型的混合動(dòng)力車等。另外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于不具備發(fā)動(dòng)機(jī)176而僅通過電力行駛的電動(dòng)汽車、作為直流電源除了蓄電裝置150之外還具備燃料電池的燃料電池車。另外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于不具備升壓轉(zhuǎn)換器162的電動(dòng)車輛。應(yīng)該認(rèn)為，本次所公開的實(shí)施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。 本發(fā)明的范圍不是由上述的實(shí)施方式的說明而是由權(quán)利要求表示，包括與權(quán)利要求等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。
權(quán)利要求
1.一種非接觸受電裝置，其從送電線圈(MO)接受電力，所述送電線圈(MO)從電源接受電力并進(jìn)行送電，該非接觸受電裝置具備受電線圈(110、120)，其通過電磁共振接受從所述送電線圈(MO)輸送來的電力； 整流器(130)，其對通過所述受電線圈(110、120)接受到的電力進(jìn)行整流； 負(fù)載(150)，其被供給由所述整流器(130)整流后的電力；和第1繼電器(112)，其被設(shè)置于從所述受電線圈(110、120)向所述整流器(130)輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸受電裝置，其中，還具備電壓變換部(140)，其為了將由所述整流器(130)整流后的電力向所述負(fù)載(150)供給而進(jìn)行電壓變換；和第2繼電器(SMR2)，其被設(shè)置于從所述電壓變換部(140)向所述負(fù)載(150)輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸受電裝置，其中， 所述負(fù)載(150)為蓄電裝置，所述非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部(191)，其檢測連結(jié)所述電壓變換部(140)與所述第2繼電器(SMR2) 的送電路徑的電壓(V2)；和控制所述第2繼電器(SMM)的控制部(180)，所述控制部(180)在沒有從所述送電線圈(MO)進(jìn)行送電時(shí)通過所述第2繼電器 (SMR2)將從所述電壓變換部(140)向所述負(fù)載(150)輸送電力的路徑切斷，執(zhí)行基于由所述第1電壓檢測部(191)檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了所述第2繼電器(SMR2)的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的非接觸受電裝置，其中，還具備通信部(190)，該通信部(190)與使用所述送電線圈(MO)進(jìn)行送電的供電裝置 (200)進(jìn)行通信，所述控制部(180)在所述切斷確認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果是確認(rèn)為正常進(jìn)行了所述第2繼電器 (SMR2)的切斷后，將所述第1繼電器(11 設(shè)為連接狀態(tài)，使用所述通信部(190)對所述供電裝置(200)要求送電。
5.如權(quán)利要求2所述的非接觸受電裝置，其中， 所述非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部(191)，其檢測連結(jié)所述電壓變換部(140)與所述第2繼電器(SMR2) 的送電路徑的電壓(V2)；第2電壓檢測部(192)，其檢測連結(jié)所述整流器(130)與所述電壓變換部(140)的送電路徑的電壓(VH)；通信部(190)，其與使用所述送電線圈(MO)進(jìn)行送電的供電裝置(200)進(jìn)行通信；和控制所述第2繼電器(SMM)的控制部(180)，所述控制部(180)在使用所述通信部(190)對所述供電裝置(200)要求了停止送電后將所述第2繼電器(SMM)控制為切斷狀態(tài)，在由所述第2電壓檢測部(19 檢測的電壓變?yōu)榱祟A(yù)定值以下時(shí)，基于由所述第1電壓檢測部(191)檢測出的電壓判斷是否正常切斷了所述第2繼電器(SMR2)。
6.如權(quán)利要求5所述的非接觸受電裝置，其中，所述控制部(180)在判斷為正常切斷了所述第2繼電器(SMR2)的情況下，將所述第1 繼電器(112)控制為切斷狀態(tài)，結(jié)束受電。
7.如權(quán)利要求2所述的非接觸受電裝置，其中，還具備控制所述第1、第2繼電器(112、SMR2)的控制部(180)，所述控制部(180)在受電結(jié)束時(shí)，當(dāng)正常結(jié)束時(shí)在使所述第2繼電器(SMR2)切斷后使所述第1繼電器(112)切斷，當(dāng)發(fā)生了需要修理的故障的異常結(jié)束時(shí)，先于所述第2繼電器使所述第1繼電器切斷。
8.如權(quán)利要求2所述的非接觸受電裝置，其中，所述負(fù)載(150)為蓄電裝置，所述非接觸受電裝置還具備第1電壓檢測部(191)，其檢測連結(jié)所述電壓變換部(140)與所述第2繼電器(SMR2) 的送電路徑的電壓(V2)；和控制所述第2繼電器(SMM)的控制部(180)，所述控制部(180)在沒有從所述送電線圈(MO)進(jìn)行送電時(shí)通過所述第2繼電器 (SMR2)將從所述電壓變換部(140)向所述負(fù)載(150)輸送電力的路徑切斷，執(zhí)行基于由所述第1電壓檢測部(191)檢測出的電壓判斷是否正常進(jìn)行了所述第2繼電器(SMR2)的切斷的切斷確認(rèn)動(dòng)作。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸受電裝置，其中，所述第1繼電器(112)包括分別連接于所述受電線圈的兩端部的繼電器對(112B、 112G)，所述非接觸受電裝置還具備通信部(190)，該通信部(190)與使用所述送電線圈(MO) 進(jìn)行送電的供電裝置(200)進(jìn)行通信，所述控制部(180)在所述切斷確認(rèn)動(dòng)作的結(jié)果是確認(rèn)為正常進(jìn)行了所述第2繼電器 (SMR2)的切斷后，將所述繼電器對(112B、112G)的一方設(shè)為連接狀態(tài)，將另一方設(shè)為非連接狀態(tài)，使用所述通信部(190)對所述供電裝置(200)要求送電，確認(rèn)是否已將所述繼電器對的所述另一方正常控制為非連接狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的非接觸受電裝置，其中，所述非接觸受電裝置還具備第2電壓檢測部(19 ，該第2電壓檢測部(19 檢測連結(jié)所述整流器(130)與所述電壓變換部(140)的送電路徑的電壓(VH)，所述控制部(180)對所述供電裝置O00)要求送電，如果由所述第2檢測部(192)檢測的電壓(VH)沒有上升，則判斷為正常進(jìn)行了所述繼電器對的所述另一方(112B)的切斷。
11.如權(quán)利要求10所述的非接觸受電裝置，其中，所述控制部(180)在判斷為正常進(jìn)行了所述繼電器對的所述另一方(112B)的切斷的情況下，對所述供電裝置(200)要求暫時(shí)停止送電，將所述繼電器對的所述一方(112A)控制為非連接狀態(tài)，將所述另一方(112B)控制為連接狀態(tài)，再對所述供電裝置(200)要求送電，確認(rèn)是否正常進(jìn)行了所述繼電器對的所述一方(112A)的切斷。
12.如權(quán)利要求11所述的非接觸受電裝置，其中，所述控制部(180)在確認(rèn)了所述繼電器對的所述另一方(112B)以及所述一方(112A) 都能夠正常執(zhí)行切斷后，將所述第1、第2繼電器(112B、112G、SMR2)都控制為連接狀態(tài)，對所述供電裝置(200)要求送電，對所述負(fù)載(150)執(zhí)行電力供給。
13.—種車輛，該車輛具備從送電線圈(MO)接受電力的非接觸受電裝置，所述送電線圈(MO)從電源接受電力并進(jìn)行送電，非接觸受電裝置包括受電線圈(110、120)，其通過電磁共振接受從所述送電線圈(MO)輸送來的電力；整流器(130)，其對通過所述受電線圈(110、120)接受到的電力進(jìn)行整流；負(fù)載(150)，其被供給由所述整流器(130)整流后的電力；和第1繼電器(112)，其被設(shè)置于從所述受電線圈(110、120)向所述整流器(130)輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛，其中，所述非接觸受電裝置還包括電壓變換部(140)，其為了將由所述整流器(130)整流后的電力向所述負(fù)載(150)供給而進(jìn)行電壓變換；和第2繼電器(SMR2)，其被設(shè)置于從所述電壓變換部(140)向所述負(fù)載(150)輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。
全文摘要
一種非接觸受電裝置，其從送電線圈接受電力，所述送電線圈從電源接受電力并進(jìn)行送電，該非接觸受電裝置具備受電線圈(110、120)，其通過電磁共振接受從送電線圈輸送來的電力；整流器(130)，其對通過受電線圈(110、120)接受到的電力進(jìn)行整流；負(fù)載(150)，其被供給由整流器(130)整流后的電力；和第1繼電器(112)，其被設(shè)置于從受電線圈(110、120)向整流器輸送電力的路徑上，對電力進(jìn)行切斷。
文檔編號(hào)B60L11/18GK102160254SQ20088013116
公開日2011年8月17日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者市川真士 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社