非接觸供電裝置及非接觸供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非接觸供電裝置及非接觸供電系統(tǒng)，該非接觸供電裝置構(gòu)成為通過對初級線圈供給交流電力來從上述初級線圈向次級線圈以非接觸方式傳輸電力。非接觸供電裝置具備交流電力輸出部、送電部、配線、檢測部和判定部。交流電力輸出部能夠輸出交流電力。送電部具有初級線圈。配線將交流電力輸出部與送電部電連接。檢測部檢測從交流電力輸出部輸出的輸出電壓與輸出電流的比率、或者輸出電壓與輸出電流之間的相位差。判定部基于由檢測部檢測到的比率及相位差的至少一方，進(jìn)行在非接觸供電裝置是否產(chǎn)生異常的判定。
【專利說明】非接觸供電裝置及非接觸供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及非接觸供電裝置及非接觸供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為能夠?qū)╇妼ο笤O(shè)備以非接觸方式傳輸電力的非接觸供電裝置，例如已知有專利文獻(xiàn)I及非專利文獻(xiàn)I所記載的裝置。該非接觸供電裝置具備高頻電源和由初級線圈及初級電容構(gòu)成的送電側(cè)諧振電路。該情況下，在隔開規(guī)定距離配置上述送電側(cè)諧振電路(初級線圈)和相同諧振頻率的受電側(cè)諧振電路(次級線圈)的狀況下，若從高頻電源向送電側(cè)諧振電路輸入高頻電力，則通過磁場諧振該高頻電力的一部分被傳輸至受電側(cè)諧振電路。
[0003]專利文獻(xiàn)1:國際公開專利W0/2007/008646A2
[0004]非專利文獻(xiàn)1:NIKKEI ELECTR0NICS2007.12.3117 頁?128 頁
[0005]這里，若因某些原因在非接觸供電裝置產(chǎn)生異常，則有可能傳輸效率下降。因此，在非接觸供電裝置中，要求能夠可靠地檢測異常。其中，該要求在通過電磁感應(yīng)以非接觸方式進(jìn)行供電的非接觸供電裝置中也相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠可靠地檢測異常的非接觸供電裝置、以及使用了該非接觸供電裝置的非接觸供電系統(tǒng)。
[0007]為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種構(gòu)成為通過對初級線圈供給交流電力來從上述初級線圈向次級線圈以非接觸方式傳輸電力的非接觸供電裝置。該非接觸供電裝置具備交流電力輸出部、送電部、配線、檢測部和判定部。上述交流電力輸出部能夠輸出交流電力。上述送電部具有上述初級線圈。上述配線將上述交流電力輸出部與上述送電部電連接。上述檢測部檢測從上述交流電力輸出部輸出的輸出電壓與輸出電流的比率、或者上述輸出電壓與上述輸出電流之間的相位差。上述判定部基于由上述檢測部檢測到的上述比率及上述相位差的至少一方，來進(jìn)行在非接觸供電裝置是否產(chǎn)生異常的判定。
[0008]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，包括交流電力輸出部、送電部及配線的交流電力傳輸系統(tǒng)中的電阻、電感的變化作為輸出電壓與輸出電流的比率、或者輸出電壓與輸出電流的相位差而檢測出。而且，通過基于檢測部的檢測結(jié)果判定是否產(chǎn)生異常，能夠檢測初級線圈變形等送電部的異常、配線的異?；蛘呓涣麟娏敵霾康漠惓５冉涣麟娏鬏斚到y(tǒng)的異常。尤其是，因為能夠比較容易地檢測輸出電壓及輸出電流，所以能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)非接觸供電裝置的異常檢測。
[0009]優(yōu)選上述初級線圈及上述配線各自包括被捆扎的多根導(dǎo)線。上述判定部基于上述比率及上述相位差的至少一方，進(jìn)行在上述初級線圈及上述配線的至少一方是否產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€的判定，或者基于上述相位差，進(jìn)行上述初級線圈是否變形的判定。
[0010]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過用多根導(dǎo)線形成初級線圈及配線，能夠抑制因趨膚效應(yīng)而造成的能量損失，該趨膚效應(yīng)在使用交流電力時可能產(chǎn)生。該情況下，存在產(chǎn)生在初級線圈及配線中多根導(dǎo)線中的一部分?jǐn)嗑€的部分?jǐn)嗑€、或產(chǎn)生初級線圈變形的情況。尤其是，若初級線圈與次級線圈之間的距離發(fā)生變動，則伴隨該變動傳輸效率下降，且交流電力在初級線圈及配線中被轉(zhuǎn)換成熱。該熱易于成為上述那樣的部分?jǐn)嗑€等的原因。
[0011]針對于此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，作為是否異常的判定基準(zhǔn)，采用輸出電壓與輸出電流的比率或者輸出電壓與輸出電流的相位差，由此能夠檢測基于部分?jǐn)嗑€的電阻變化、基于初級線圈變形的電感變化。因此，能夠可靠地檢測部分?jǐn)嗑€、初級線圈變形等異常。
[0012]優(yōu)選上述判定部當(dāng)上述輸出電流相對于上述輸出電壓的比率不為O且比預(yù)先設(shè)定的閾值低時，判定為在上述初級線圈及上述配線的至少一方產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€。
[0013]優(yōu)選上述判定部當(dāng)上述相位差在特定范圍內(nèi)時，判定為在上述初級線圈及上述配線的至少一方產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€。
[0014]優(yōu)選上述判定部當(dāng)上述輸出電流相對于上述輸出電壓的比率不為O且比預(yù)先設(shè)定的閾值高時，判定為上述初級線圈變形。
[0015]優(yōu)選上述判定部當(dāng)上述相位差脫離預(yù)先設(shè)定的特定范圍時，判定為上述初級線圈變形。
[0016]優(yōu)選非接觸供電裝置還具備控制部，該控制部當(dāng)上述次級線圈沒有配置在能夠從上述初級線圈接受電力的位置時，控制上述交流電力輸出部，以使輸出異常判定用的交流電力。上述判定部基于上述異常判定用的交流電力被輸出時的上述檢測部的檢測結(jié)果，進(jìn)行上述判定。
[0017]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠在開始供電前的階段判定在非接觸供電裝置是否存在異常。因此，能夠在比較早期的階段把握非接觸供電裝置的異常，能夠早期地執(zhí)行故障修理、交換等對應(yīng)。
[0018]另外，在次級線圈沒有配置在能夠從初級線圈受電的位置的情況下，初級線圈與次級線圈間的相互作用對異常判定產(chǎn)生的影響較小。因此，在異常判定中不需要考慮上述相互作用的影響，并且也不需要考慮次級線圈側(cè)的異常。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)異常判定的精度的提高，并且當(dāng)在異常判定中判定為異常時，能夠確定是非接觸供電裝置的異常。
[0019]優(yōu)選提供具備上述方式所涉及的非接觸供電裝置的非接觸供電系統(tǒng)。該非接觸供電系統(tǒng)對設(shè)置于車輛的上述次級線圈傳輸上述交流電力，并且使用由上述次級線圈接受到的交流電力對設(shè)置于上述車輛的車輛用電池進(jìn)行充電。
[0020]這里，車輛用電池與便攜式電話的電池相比，需要較大的容量。因此，在用于對車輛用電池進(jìn)行充電的非接觸供電系統(tǒng)所使用的車輛用非接觸供電裝置中，可預(yù)想處理較大的電力。另外，因為根據(jù)車輛的停車位置，車輛與車輛用非接觸供電裝置的相對位置發(fā)生變動，所以初級線圈與次級線圈之間的距離易于變動。因此，在初級線圈及配線等中，易于產(chǎn)生伴隨于能量損失的熱。并且，在車輛用非接觸供電裝置的初級線圈、配線中，可預(yù)想乘著人、比人更重的車輛。因此，初級線圈及配線易于被施加較大的負(fù)荷。根據(jù)以上情況，在車輛用非接觸供電裝置中，存在產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€、初級線圈變形等異常的情況。
[0021]針對于此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在車輛用非接觸供電裝置中，能夠在早期階段檢測部分?jǐn)嗑€、初級線圈變形等異常。因此，通過使用該車輛用非接觸供電裝置對車輛用電池進(jìn)行充電，能夠提供一種能夠可靠地檢測異常的車輛用非接觸供電系統(tǒng)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示使用了本發(fā)明的實施方式所涉及的非接觸供電裝置的非接觸供電系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)的電路框圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，使用圖1對將本發(fā)明具體化了的實施方式進(jìn)行說明。
[0024]如圖1所示，以非接觸方式進(jìn)行電力傳輸(充電)的非接觸供電系統(tǒng)S由設(shè)置于地上的非接觸供電裝置10和搭載于車輛的車載側(cè)設(shè)備20構(gòu)成。
[0025]非接觸供電裝置10構(gòu)成為能夠?qū)囕d側(cè)設(shè)備20以非接觸方式供給電力。詳細(xì)地說，非接觸供電裝置10具備與商用電源等外部電源連接的高頻電源11 (交流電源)。高頻電源11中設(shè)置有電源主電路12 (交流電力輸出部)。電源主電路12構(gòu)成為能夠?qū)耐獠侩娫摧斎氲碾娏ψ儞Q成規(guī)定頻率的高頻電力，并能夠?qū)⒃撟儞Q后的高頻電力(交流電力)輸出。
[0026]非接觸供電裝置10具備用于對車載側(cè)設(shè)備20以非接觸方式傳輸電力的送電電路13(送電部)。送電電路13經(jīng)由利用捆扎多根導(dǎo)線(例如銅線)而構(gòu)成的所謂的利茲線來形成的配線14，與電源主電路12電連接。送電電路13由利用捆扎多根導(dǎo)線而構(gòu)成的所謂的利茲線來形成的初級線圈13a、和與初級線圈13a并聯(lián)連接的初級電容13b構(gòu)成，并當(dāng)輸入高頻電力時產(chǎn)生諧振。
[0027]車載側(cè)設(shè)備20具備受電電路21 (受電部)。受電電路21構(gòu)成為能夠與送電電路13磁場諧振。詳細(xì)地說，受電電路21與送電電路13相同，由相互并聯(lián)連接的次級線圈21a及次級電容21b構(gòu)成。受電電路21的諧振頻率與送電電路13的諧振頻率被設(shè)定為相同。因此，若向送電電路13輸入高頻電力，則在送電電路13和受電電路21進(jìn)行磁場諧振，從而進(jìn)行從送電電路13 (初級線圈13a)向受電電路21 (次級線圈21a)的電力傳輸。
[0028]另外，車載側(cè)設(shè)備20具備整流器22及車輛用電池23。整流器22將由受電電路21接收到的高頻電力整流成直流電力。車輛用電池23與整流器22電連接。由整流器22整流了的直流電力被輸入至車輛用電池23。由此，進(jìn)行車輛用電池23的充電。
[0029]非接觸供電裝置10具備作為進(jìn)行電源主電路12的控制的控制部的電源側(cè)控制器15。另外，車載側(cè)設(shè)備20具備進(jìn)行車輛用電池23的充電控制的車輛側(cè)控制器24。車輛側(cè)控制器24構(gòu)成為能夠把握車輛用電池23的蓄電狀況。各控制器15、24構(gòu)成為能夠相互無線通信，并且在兩者間能夠進(jìn)行信息交換。
[0030]車輛側(cè)控制器24當(dāng)車輛配置在能夠充電(供電)的位置、詳細(xì)地說送電電路13(初級線圈13a)和受電電路21 (次級線圈21a)配置在能夠磁場諧振的位置時，對電源側(cè)控制器15發(fā)送可充電信號。電源側(cè)控制器15當(dāng)接收到該可充電信號時，控制該電源主電路12以使從電源主電路12輸出高頻電力。即，電源側(cè)控制器15通過與車輛側(cè)控制器24進(jìn)行信號交換，判定送電電路13和受電電路21是否位于能夠傳輸電力的位置、換言之是否存在車輛，基于該判定結(jié)果進(jìn)行電源主電路12的控制。
[0031]然后，當(dāng)車輛用電池23的充電完成(結(jié)束)時，車輛側(cè)控制器24向電源側(cè)控制器15發(fā)送充電完成信號(充電結(jié)束信號)。電源側(cè)控制器15基于接收到充電完成信號這一情況，控制電源主電路12以使高頻電力的輸出停止。
[0032]這里，當(dāng)在非接觸供電裝置10的初級線圈13a等產(chǎn)生異常時，對車輛用電池23的充電効率下降。于是，充電所需的時間變長，或產(chǎn)生不必要的電力消耗。
[0033]針對于此，非接觸供電裝置10具備用于定期地檢測異常的結(jié)構(gòu)。以下對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0034]非接觸供電裝置10具備檢測單元16。檢測單元16檢測從電源主電路12輸出的輸出電壓(施加至送電電路13的電壓)、從電源主電路12輸出的輸出電流(在送電電路13中流動的電流)、以及這些輸出電壓與輸出電流之間的相位差。而且，檢測單元16將該檢測結(jié)果對電源側(cè)控制器15輸出。
[0035]電源側(cè)控制器15基于檢測單元16的檢測結(jié)果，定期地判定在送電電路13或配線14是否產(chǎn)生異常。因此，電源側(cè)控制器15作為進(jìn)行在送電電路13或配線14是否產(chǎn)生異常的判定的判定部發(fā)揮作用。具體而言，首先，電源側(cè)控制器15以預(yù)先設(shè)定的周期判定能否與車輛側(cè)控制器24進(jìn)行通信。
[0036]另外，在各控制器15、24間能夠通信的最大距離被預(yù)先設(shè)定。該最大距離是比車輛配置在能夠充電的位置時、詳細(xì)地說各線圈13a、21a配置在相互能夠磁場諧振的位置時的各控制器15、24間的距離大的距離。因此，也可以說能否與車輛側(cè)控制器24進(jìn)行通信的判定是車輛是否位于能夠充電的位置、詳細(xì)地說次級線圈21a(受電電路21)是否位于能夠從初級線圈13a(送電電路13)接受電力的位置的判定。
[0037]不能進(jìn)行通信意味著車輛不存在于能夠充電的位置。該情況下，電源側(cè)控制器15控制電源主電路12，以使在整個規(guī)定期間輸出比進(jìn)行充電時的高頻電力小的異常判定用的高頻電力。并且，檢測單元16檢測電源主電路12的輸出電壓、輸出電流以及它們的相位差，并將該檢測結(jié)果輸出至電源側(cè)控制器15。
[0038]其中，只要異常判定用的高頻電力的頻率與充電所涉及的高頻電力的頻率相同，其大小是任意的，例如也可以是與充電所涉及的高頻電力相同的大小。
[0039]電源側(cè)控制器15基于上述檢測結(jié)果，判定是否產(chǎn)生異常。詳細(xì)地說，電源側(cè)控制器15計算輸出電流相對于輸出電壓的比率，并且判定計算出的比率是否不為“O”且比預(yù)先設(shè)定的閾值小。該閾值是比在送電電路13及配線14沒有異常(初始狀態(tài))且在送電電路13的周圍不存在與該送電電路13磁耦合的物體(例如金屬)的狀態(tài)下，輸出了異常判定用的高頻電力時的輸出電流相對于輸出電壓的比率低預(yù)先設(shè)定量的比率。即，閾值是被認(rèn)為是正常動作的范圍的下限值。
[0040]并且，電源側(cè)控制器15當(dāng)計算出的比率不為“O”且比閾值小時，使用與電源側(cè)控制器15連接的報告裝置17，進(jìn)行是異常這一情況的報告。報告裝置17例如由發(fā)光部構(gòu)成，通過發(fā)光部發(fā)光來通知異常。但是，報告裝置17只要能夠進(jìn)行是異常這一情況的報告，其具體的報告方式任意，例如也可以設(shè)成產(chǎn)生聲音的結(jié)構(gòu)、使用顯示文字等的顯示裝置來進(jìn)行是異常這一情況的顯示的結(jié)構(gòu)。
[0041]另外，電源側(cè)控制器15判定輸出電壓與輸出電流之間的相位差是否在預(yù)先設(shè)定的特定范圍內(nèi)。然后，電源側(cè)控制器15當(dāng)判定為檢測到的相位差在特定范圍外時，使用報告裝置17，進(jìn)行是異常這一情況的報告。特定范圍包括在送電電路13及配線14沒有異常且在送電電路13的周圍不存在與該送電電路13磁耦合的物體的狀態(tài)下，輸出了異常判定用的高頻電力時的相位差。
[0042]其中，在檢測單元16檢測輸出電壓及輸出電流的功能、以及由電源側(cè)控制器15計算上述比率的功能與在檢測部檢測從交流電力輸出部輸出的輸出電壓與輸出電流的比率的功能相對應(yīng)。
[0043]接下來，對本實施方式中的非接觸供電裝置10的作用進(jìn)行說明。
[0044]當(dāng)在初級線圈13a或配線14等產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€時，可預(yù)想該部分?jǐn)嗑€的部位的電阻變大。另外，當(dāng)初級線圈13a發(fā)生了變形時，存在根據(jù)該變形方式的不同初級線圈13a的電阻變大的情況。因此，當(dāng)產(chǎn)生了上述部分?jǐn)嗑€、初級線圈13a變形時，從高頻電源11觀察的電阻(負(fù)荷)易于變大。若電阻變大，則輸出電流相對于輸出電壓的比率變小。因此，上述比率與閾值的比較判定意味著在初級線圈13a或配線14等是否產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€、或者初級線圈13a是否變形的異常判定。
[0045]另外，部分?jǐn)嗑€是指盡管正電連接，但對于一部分而言發(fā)生斷線，由此該部分的電阻變高的狀態(tài)。具體而言，是指在捆扎多根導(dǎo)線而構(gòu)成的配線14及初級線圈13a中，多根導(dǎo)線中的一部分線發(fā)生斷線的狀態(tài)。
[0046]這里，當(dāng)計算出的比率為“O”時，不是部分?jǐn)嗑€而是完全斷線、即沒有形成電連接的可能性較高。因此，在使用上述比率的異常判定中，通過將計算出的比率不為“O”設(shè)為條件，區(qū)別地檢測完全斷線和部分?jǐn)嗑€。
[0047]另外，當(dāng)初級線圈13a變形時，可預(yù)想初級線圈13a的電感變化。若該電感變化，則輸出電壓與輸出電流之間的相位差變化。因此，上述相位差是否在特定范圍內(nèi)的判定意味著初級線圈13a是否變形的異常判定。
[0048]這里，電源側(cè)控制器15構(gòu)成為當(dāng)車輛不位于能夠充電的位置時進(jìn)行上述異常判定。由此，能夠在開始車輛的充電之前的階段，進(jìn)行非接觸供電裝置10的異常判定。因此，不會以在非接觸供電裝置10產(chǎn)生異常的狀態(tài)來開始充電。
[0049]另外，車輛不位于能夠充電的位置的情況，意味著兩者相隔至在車載側(cè)設(shè)備20和非接觸供電裝置10之間不能進(jìn)行電力傳輸?shù)某潭鹊那闆r，更詳細(xì)地說，兩者相隔幾乎不進(jìn)行初級線圈13a與次級線圈21a之間的磁場諧振的距離的情況。因此，在進(jìn)行異常判定時不必考慮由初級線圈13a與次級線圈21a之間的距離的變動等造成的電感的變化、電阻的變化等由初級(非接觸供電裝置10)與次級(車載側(cè)設(shè)備20)之間的相互作用引起的因素。
[0050]其中，因部分?jǐn)嗑€而電阻發(fā)生變化，但電感難于變化。因此，在輸出電流相對于輸出電壓的比率比閾值低的狀況下，當(dāng)相位差在特定范圍內(nèi)時，與初級線圈13a變形相比，部分?jǐn)嗑€的可能性較高。另一方面，在輸出電流相對于輸出電壓的比率比閾值高的狀況下，當(dāng)相位差在特定范圍外時，與部分?jǐn)嗑€相比，初級線圈13a變形的可能性較高。S卩，通過將基于上述比率的異常判定結(jié)果和基于相位差的異常判定結(jié)果進(jìn)行組合，能夠進(jìn)行一定程度的異常原因的篩選。
[0051]以上詳細(xì)敘述的本實施方式具有以下的優(yōu)點。
[0052](I)在電源主電路12和送電電路13經(jīng)由配線14電連接了的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置檢測從電源主電路12輸出的輸出電壓、從電源主電路12輸出的輸出電流、以及這些輸出電壓與輸出電流之間的相位差的檢測單元16。而且，設(shè)為基于檢測單元16的檢測結(jié)果，進(jìn)行在送電電路13及配線14的至少一方是否產(chǎn)生異常的異常判定的結(jié)構(gòu)。由此，能夠?qū)⑺碗婋娐?3及配線14中的電阻、電感的變化作為輸出電壓與輸出電流的比率、或者輸出電壓與輸出電流的相位差來檢測。而且，通過基于該檢測結(jié)果進(jìn)行異常判定，能夠可靠地檢測初級線圈13a變形等送電電路13的異常、配線14異常等非接觸供電裝置10的異常。尤其是，檢測輸出電壓、輸出電流以及相位差的檢測單元16比檢測阻抗的結(jié)構(gòu)簡單。因此，能夠以比較簡單的結(jié)構(gòu)來可靠地檢測非接觸供電裝置10的異常。
[0053](2)在進(jìn)行基于磁場諧振的非接觸供電的特性上，需要對初級線圈13a及配線14供給高頻電力，所以有可能由趨膚效應(yīng)造成的能量損失增大化。針對于此，根據(jù)本實施方式，通過捆扎多根導(dǎo)線來形成配線14及初級線圈13a，能夠?qū)崿F(xiàn)表面積的提高，從而能夠抑制能量損失的增大化。該情況下，存在產(chǎn)生在初級線圈13a或配線14中多根導(dǎo)線中的一部分?jǐn)嗑€的部分?jǐn)嗑€、或產(chǎn)生初級線圈13a變形的情況。尤其是，對車輛用電池23進(jìn)行充電的非接觸供電系統(tǒng)S所使用的車輛用非接觸供電裝置10與便攜式電話的供電裝置等相比較，處理大的電力。另外，初級線圈13a與次級線圈21a之間的距離易于變動，伴隨該距離變動傳輸效率易于下降。該情況下，來自電源主電路12的高頻電力在初級線圈13a及配線14中易于被變換成熱。并且，在車輛用非接觸供電裝置10的初級線圈13a、配線14中，可預(yù)想乘著人、比人更重的車輛。因此，在初級線圈13a及配線14易于被施加比較大的負(fù)荷。根據(jù)以上情況，在車輛用非接觸供電裝置10中，因熱、負(fù)荷而易于產(chǎn)生部分?jǐn)嗑€、初級線圈13a變形。
[0054]針對于此，根據(jù)本實施方式，能夠在早期階段檢測在車輛用非接觸供電裝置10中尤其易于成為問題的部分?jǐn)嗑€及初級線圈13a變形。因此，能夠提供能夠進(jìn)行可靠的異常檢測的車輛用非接觸供電裝置10，并且通過使用該非接觸供電裝置10對車輛用電池23進(jìn)行充電，能夠提供能夠進(jìn)行可靠的異常檢測的非接觸供電系統(tǒng)S(非接觸充電裝置)。
[0055](3)設(shè)為當(dāng)車輛沒有位于能夠充電的位置時、詳細(xì)地說當(dāng)次級線圈21a沒有配置在能夠從初級線圈13a受電的位置時進(jìn)行異常判定的結(jié)構(gòu)。由此，能夠在開始充電之前的階段，判定在非接觸供電裝置10是否存在異常。因此，能夠在比較早期的階段把握非接觸供電裝置10的異常，能夠早期地執(zhí)行故障修理、交換等對應(yīng)。
[0056]另外，當(dāng)次級線圈21a沒有配置在能夠從初級線圈13a受電的位置時，能夠無視初級線圈13a與次級線圈21a之間的相互作用。因此，在異常判定中不需要考慮上述相互作用，并且不需要考慮車載側(cè)設(shè)備20內(nèi)的異常。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)異常判定的精度的提高，并且當(dāng)在異常判定中判定為異常時，能夠確定是非接觸供電裝置10的異常。
[0057](4)并且，上述異常判定不需要用戶的操作，當(dāng)車輛不位于能夠充電的位置時定期地執(zhí)行。由此，能夠簡單且早期地檢測異常。
[0058]其中，也可以如以下那樣變更上述實施方式。
[0059]在實施方式中，對磁場諧振型的非接觸供電進(jìn)行了說明，但并不局限于此，例如也可以針對電磁感應(yīng)型的非接觸供電應(yīng)用本發(fā)明。
[0060]在實施方式中，使用配線14連接電源主電路12與送電電路13，但并不局限于此，例如也可以為使用配線14連接電源主電路12和耦合用線圈，并以電磁感應(yīng)將該耦合用線圈和送電電路13耦合的結(jié)構(gòu)。該情況下，通過進(jìn)行異常判定，能夠檢測配線14、耦合用線圈及送電電路13中的至少一個的異常。其中，在上述結(jié)構(gòu)中，耦合用線圈及送電電路13與送電部相對應(yīng)。[0061]在實施方式中，設(shè)置了初級電容13b及次級電容21b，但也可以省略這些。該情況下，也可以為以初級線圈13a及次級線圈21a的寄生電容進(jìn)行磁場諧振的結(jié)構(gòu)。
[0062]另外，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定磁場諧振的諧振頻率即可，并與此相對應(yīng)地設(shè)定從高頻電源11輸出的高頻電力的頻率即可。即，并不局限于高頻電力，規(guī)定頻率(例如IOkHz?IOMHz)的交流電力即可。
[0063]在實施方式中，電源側(cè)控制器15基于是否能夠與車輛側(cè)控制器24進(jìn)行通信，來判定次級線圈21a是否配置在能夠從初級線圈13a受電的位置，但進(jìn)行該判定的結(jié)構(gòu)并不局限于此。例如，也可以是在非接觸供電裝置10中另外設(shè)置用于檢測車輛是否位于能夠充電的位置的圖像傳感器等各種傳感器，并基于該傳感器的檢測結(jié)果來進(jìn)行上述判定的結(jié)構(gòu)。該情況下，即使在盡管在能夠通信的距離內(nèi)但各控制器15、24間不能進(jìn)行通信的情況下，非接觸供電裝置10也能夠把握車輛的存在。
[0064]在實施方式中，電源側(cè)控制器15設(shè)為進(jìn)行使用輸出電流相對于輸出電壓的比率的異常判定和使用相位差的異常判定的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，也可以為僅進(jìn)行任意一方的異常判定的結(jié)構(gòu)。但是，若著眼于篩選異常的原因的方面，進(jìn)行兩方的異常判定較好。
[0065]在實施方式中，檢測單元16為檢測輸出電壓及輸出電流并且檢測它們之間的相位差的結(jié)構(gòu)，但也可以為不檢測相位差、僅檢測輸出電壓及輸出電流的大小(或者輸出電流相對于輸出電壓的比率)的結(jié)構(gòu)。
[0066]在實施方式中，為電源側(cè)控制器15計算輸出電流相對于輸出電壓的比率的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，例如也可以是在檢測單元16計算上述比率、并將該算出結(jié)果對電源側(cè)控制器15輸出的結(jié)構(gòu)。簡言之，只要能夠檢測(把握)上述比率，其具體的結(jié)構(gòu)是任意的。
[0067]在實施方式中，使用報告裝置17進(jìn)行是異常這一情況的報告，但并不局限于此，例如也可以是使車輛側(cè)進(jìn)行報告的結(jié)構(gòu)。該情況下，電源側(cè)控制器15當(dāng)成為能夠與車輛側(cè)控制器24進(jìn)行通信的狀態(tài)時，對該車輛側(cè)控制器24發(fā)送是異常這一情況的信號。車輛側(cè)控制器24當(dāng)接收到該信號時，使用規(guī)定的報告裝置進(jìn)行是異常這一情況的報告。作為該規(guī)定的報告裝置既可以另外重新設(shè)置，也可以設(shè)為使顯示在已有的裝置、例如汽車導(dǎo)航裝置的顯示畫面等的結(jié)構(gòu)。
[0068]在實施方式中，初級線圈13a用捆扎多根導(dǎo)線而形成的利茲線構(gòu)成，但并不局限于此，例如也可以用單一導(dǎo)線構(gòu)成。該情況下，當(dāng)單一導(dǎo)線的一部分缺失時，可預(yù)想該缺失的部分的電阻變大。但是，如果著眼于抑制由趨膚效應(yīng)造成的能量損失的增大化的觀點，優(yōu)選用利茲線構(gòu)成。
[0069]在實施方式中，基于在輸出電流相對于輸出電壓的比率比閾值小的狀態(tài)下輸出電壓與輸出電流之間的相位差脫離特定范圍這一情況，電源側(cè)控制器15判定為初級線圈13a變形，但并不局限于此，也可以判定為初級電容13b異常。
[0070]在實施方式中，電源側(cè)控制器15為基于檢測單元16的檢測結(jié)果來判定配線14及送電電路13的異常的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，也可以是基于上述檢測結(jié)果判定電源主電路12的異常的結(jié)構(gòu)。
[0071]在實施方式中，閾值及特定范圍為預(yù)先設(shè)定的固定值，但并不局限于此，例如也可以根據(jù)長期惡化、外部空氣的溫度等因素來變更閾值及特定范圍。由此，在車輛沒有配置在能夠充電的位置的狀況下，當(dāng)輸出了異常判定用的高頻電力時，即使是因上述因素輸出電壓及輸出電流發(fā)生變動的情況，也能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對該變動。
[0072]在實施方式中，在車載側(cè)設(shè)備20中設(shè)置車輛用電池23，從電源主電路12以非接觸方式傳輸?shù)碾娏τ糜趯囕v用電池23進(jìn)行充電，但并不局限于此，例如也可以用于使車輛側(cè)控制器24等其他電子設(shè)備動作。
[0073]在實施方式中，用于以非接觸方式進(jìn)行電力傳輸?shù)木哂写渭壘€圈21a的受電電路21被搭載于車輛，但并不局限于此，例如也可以是搭載于便攜式電話等的結(jié)構(gòu)。簡言之，成為電力傳輸對象的設(shè)備是任意的。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸供電裝置，是構(gòu)成為通過對于初級線圈供給交流電力來從所述初級線圈向次級線圈以非接觸方式傳輸電力的非接觸供電裝置，其中，具備: 交流電力輸出部，能夠輸出交流電力； 送電部，具有所述初級線圈； 配線，將所述交流電力輸出部與所述送電部電連接； 檢測部，檢測從所述交流電力輸出部輸出的輸出電壓與輸出電流的比率、或者所述輸出電壓與所述輸出電流之間的相位差；以及 判定部，基于由所述檢測部檢測到的所述比率及所述相位差的至少一方，進(jìn)行在非接觸供電裝置是否產(chǎn)生異常的判定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電裝置，其中， 所述初級線圈及所述配線各自包括被捆扎的多根導(dǎo)線， 所述判定部基于所述比率及所述相位差的至少一方，進(jìn)行是否在所述初級線圈及所述配線的至少一方發(fā)生了部分?jǐn)嗑€的判定、或者所述初級線圈是否變形的判定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電裝置，其中， 在所述輸出電流相對于所述輸出電壓的比率不為O且比預(yù)先設(shè)定的閾值低時，所述判定部判定為所述初級線圈及所述配線的至少一方發(fā)生了部分?jǐn)嗑€。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸供電裝置，其中， 在所述相位差在特定范圍內(nèi)時，所述判定部判定為所述初級線圈及所述配線的至少一方發(fā)生了部分?jǐn)嗑€。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸供電裝置，其中， 在所述輸出電流相對于所述輸出電壓的比率不為O且比預(yù)先設(shè)定的閾值高時，所述判定部判定為所述初級線圈變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非接觸供電裝置，其中， 在所述相位差脫離預(yù)先設(shè)定的特定范圍時，所述判定部判定為所述初級線圈變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項所述的非接觸供電裝置，其中， 還具備控制部，該控制部控制所述交流電力輸出部，以使得在所述次級線圈沒有配置在能夠從所述初級線圈接受電力的位置時輸出異常判定用的交流電力， 所述判定部基于所述異常判定用的交流電力被輸出時的所述檢測部的檢測結(jié)果來進(jìn)行所述判定。
8.一種非接觸供電系統(tǒng)，其中， 具備權(quán)利要求1?7中任意一項所記載的非接觸供電裝置，對設(shè)置于車輛的所述次級線圈傳輸所述交流電力，并且使用由所述次級線圈接受的交流電力來對設(shè)置于所述車輛的車輛用電池進(jìn)行充電。
【文檔編號】B60L11/18GK103947079SQ201280056841
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月24日
【發(fā)明者】近藤直 申請人:株式會社豐田自動織機