Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности

Авторы патента:


Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности
Устройство бесконтактной передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности и система бесконтактной передачи мощности

 

H02J50/00 - Схемы или системы питания электросетей и распределения электрической энергии; системы накопления электрической энергии (схемы источников питания для устройств для измерения рентгеновского излучения, гамма-излучения, корпускулярного или космического излучения G01T 1/175; схемы электропитания, специально предназначенные для использования в электронных часах без движущихся частей G04G 19/00; для цифровых вычислительных машин G06F 1/18; для разрядных приборов H01J 37/248; схемы или устройства для преобразования электрической энергии, устройства для управления или регулирования таких схем или устройств H02M; взаимосвязанное управление несколькими электродвигателями, управление первичными двигатель-генераторными агрегатами H02P; управление высокочастотной энергией H03L;

Владельцы патента RU 2596613:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Предлагается устройство бесконтактной передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности. Технический результат - обеспечение совместимости модуля передачи и модуля приема без фактической передачи мощности. Устройство бесконтактной передачи мощности включает в себя модуль передачи мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, и модуль связи, сконфигурированный с возможностью отправлять информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, устройству приема мощности. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 31 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству бесконтактной передачи мощности, устройству бесконтактного приема мощности и к системе бесконтактной передачи мощности.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Технология для бесконтактной передачи или приема мощности к или от устройства в последнее время привлекает внимание, поскольку она требует меньше усилий на соединение или т.п. Бесконтактная зарядка также нашла практическое использование для зарядки переносных устройств и электрических автомобилей.

[0003] Публикация японской патентной заявки № 2010-172084 (патентный документ 1) раскрывает модуль катушки для устройства бесконтактной подачи мощности, в котором катушка намотана на множество разделенных плоских магнитных сердечников.

[0004] Патентный документ 1: Публикация японской патентной заявки № 2010-172084

Патентный документ 2: Международная патентная заявка № 2011/016736

Патентный документ 3: Публикация патентной заявки США № 2010/259110

Патентный документ 4: Публикация японской патентной заявки № 2000-269059

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В дополнение к модулю катушки, раскрытому в JP 2010-172084 A, модули катушек множества типов были изучены для применений в бесконтактной подаче мощности.

[0006] В бесконтактной подаче мощности распределение магнитного потока, создаваемое в модуле катушки, или распределение магнитного потока, полезное для приема мощности посредством модуля катушки, отличается в зависимости от формы катушки, способа намотки и формы магнитного сердечника. Когда плотности магнитного потока модуля передачи мощности и модуля приема мощности, которые составляют пару, отличаются друг от друга, электрическая мощность не может быть передана эффективным образом.

[0007] Дополнительно, как правило, трудно для пользователя идентифицировать совпадение и несовпадение плотности магнитного потока, и совместимость модуля передачи мощности и модуля приема мощности не может быть идентифицирована, если операция зарядки фактически не выполняется, что является неудобным.

[0008] Другим неудобством является то, что мощность не может быть передана и получена только на том основании, что плотности магнитного потока модуля передачи мощности и модуля приема мощности не совпадают.

[0009] Задачей изобретения является предоставление устройства бесконтактной передачи мощности, устройства бесконтактного приема мощности и системы бесконтактной передачи мощности, в которой совместимость модуля передачи мощности и модуля приема мощности может быть идентифицирована без фактической передачи мощности между модулем передачи мощности и модулем приема мощности и без проверки, присутствует ли совместимый модуль катушки поблизости от модуля передачи мощности.

[0010] Другой задачей изобретения является предоставление устройства бесконтактной передачи мощности, устройства бесконтактного приема мощности и системы бесконтактной передачи мощности, которые могут быть адаптированы для множества систем.

[0011] Резюмируя, изобретение предоставляет устройство бесконтактной передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, устройство бесконтактной передачи мощности включает в себя модуль передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, и модуль связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, устройству приема мощности.

[0012] Предпочтительно, чтобы информация была использована для того, чтобы определять, должно или нет устройств приема мощности принимать мощность от устройства бесконтактной передачи мощности.

[0013] Более предпочтительно, чтобы модуль связи передавал информацию прежде, чем модуль передачи мощности начинает передавать мощность модулю приема мощности.

[0014] Предпочтительно, чтобы информация включала в себя информацию, относящуюся к структуре части, составляющей модуль передачи мощности, или параметр модуля передачи мощности, который влияет на распределение магнитного потока, возникающее в модуле передачи мощности во время передачи мощности.

[0015] Другой аспект изобретения находится в устройстве бесконтактной передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, устройство бесконтактной передачи мощности включает в себя модуль передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, и устройстве регулировки, которое может регулировать распределение магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности.

[0016] Предпочтительно, чтобы устройство передачи мощности дополнительно включало в себя модуль управления, который управляет устройством регулировки на основе информации, относящейся к устройству приема мощности, так что распределение магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности становится совместимым с устройством приема мощности.

[0017] Еще один аспект изобретения находится в устройстве бесконтактного приема мощности, которое может бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности включает в себя модуль приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности, и модуль связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, устройству передачи мощности.

[0018] Предпочтительно, чтобы информация была использована для того, чтобы определять, должно или нет устройство передачи мощности передавать мощность устройству бесконтактного приема мощности.

[0019] Более предпочтительно, чтобы модуль связи передавал информацию прежде, чем модуль приема мощности начинает принимать мощность от модуля передачи мощности.

[0020] Предпочтительно, чтобы информация включала в себя информацию, относящуюся к структуре части, составляющей модуль приема мощности, или параметр модуля приема мощности, который влияет на распределение магнитного потока, которое должно возникать в модуле приема мощности во время приема мощности.

[0021] Еще один аспект изобретения находится в устройстве бесконтактного приема мощности, которое может бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности включает в себя модуль приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности, и устройстве регулировки, которое может регулировать распределение магнитного потока, подходящее для модуля приема мощности во время приема мощности.

[0022] Предпочтительно, чтобы устройство приема мощности дополнительно включало в себя модуль управления, который управляет устройством регулировки на основе информации, относящейся к устройству передачи мощности, так что распределение магнитного потока, подходящее для модуля приема мощности во время приема мощности, становится совместимым с устройством передачи мощности.

[0023] Еще один аспект изобретения находится в системе бесконтактной передачи мощности, включающей в себя устройство приема мощности и устройство передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности. Устройство передачи мощности включает в себя модуль передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать мощность устройству приема мощности, и модуль связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, устройству приема мощности.

[0024] Система бесконтактной передачи мощности согласно еще одному аспекту изобретения включает в себя устройство передачи мощности и устройство приема мощности, которое может бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности. Устройство приема мощности включает в себя модуль приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать мощность от устройства передачи мощности, и модуль связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, устройству передачи мощности.

[0025] В соответствии с изобретением, совместимость модуля передачи мощности и модуля приема мощности может быть идентифицирована без фактической передачи мощности между модулем передачи мощности и модулем приема мощности и без проверки, присутствует ли совместимый модуль катушки поблизости от модуля передачи мощности.

[0026] Другим результатом изобретения является то, что возможность передачи мощности увеличивается с использованием конфигурации, которая может быть приспособлена для множества систем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Фиг. 1 - это общая блок-схема, иллюстрирующая пример системы бесконтактной передачи мощности.

Фиг. 2 - это схематичный чертеж для пояснения принципа передачи мощности на основе резонансного метода.

Фиг. 3 - это схематичный чертеж, иллюстрирующий имитационную модель системы передачи мощности.

Фиг. 4 показывает соотношение сдвига между собственными частотами секции 93 передачи мощности с секцией 96 приема мощности, показанной на фиг. 3, и эффективности передачи мощности.

Фиг. 5 - это график, показывающий соотношение между эффективностью передачи мощности, когда воздушный зазор AG изменяется, и частотой f3 электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке в модуле передачи мощности в состоянии, в котором собственная частота f0 является фиксированной.

Фиг. 6 показывает соотношение между расстоянием от источника электрического тока или источника магнитного тока и интенсивностью электромагнитного поля.

Фиг. 7 - это принципиальная схема, показывающая подробную конфигурацию системы 10 передачи мощности, показанной на фиг. 1.

Фиг. 8 показывает примеры разновидностей модуля передачи мощности и модуля приема мощности.

Фиг. 9 иллюстрирует модуль круглой катушки.

Фиг. 10 иллюстрирует путь прохождения магнитного потока в модуле круглой катушки.

Фиг. 11 иллюстрирует модуль поляризованной катушки.

Фиг. 12 иллюстрирует путь прохождения магнитного потока в модуле поляризованной катушки.

Фиг. 13 иллюстрирует модуль продольно ориентированной поляризованной катушки.

Фиг. 14 иллюстрирует модуль поперечно ориентированной поляризованной катушки.

Фиг. 15 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности согласно варианту осуществления 1.

Фиг. 16 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление, которое выполняется в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в варианте осуществления 1.

Фиг. 17 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности варианта 1 осуществления.

Фиг 18 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление, выполняемое в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в примере разновидности варианта 1 осуществления.

Фиг. 19 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности варианта 2 осуществления.

Фиг. 20 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности, показанной на фиг. 19.

Фиг. 21 показывает пример конфигурации модуля 220AB передачи мощности, показанного на фиг. 20.

Фиг. 22 - это вид в разрезе, взятом по линии XXII-XXII на фиг. 21 в случае работы в рабочем режиме C.

Фиг. 23 - это вид в разрезе, взятом по линии XXII-XXII на фиг. 21 в случае работы в рабочем режиме P.

Фиг. 24 - это принципиальная схема, показывающая первый пример конфигурации переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

Фиг. 25 - это принципиальная схема, показывающая второй пример конфигурации переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

Фиг. 26 - это принципиальная схема, показывающая третий пример конфигурации переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

Фиг. 27 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление, выполняемое в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в варианте осуществления 2.

Фиг. 28 показывает другой пример разновидности катушки, показанной на фиг. 21.

Фиг. 29 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности варианта 2 осуществления.

Фиг. 30 иллюстрирует работу примера разновидности системы бесконтактной передачи мощности, показанной на фиг. 29.

Фиг. 31 - это блок-схема последовательности операций для пояснения управления, выполняемого в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в примере разновидности варианта 2 осуществления.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0028] Варианты осуществления изобретения будут пояснены более подробно ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах, аналогичные или похожие компоненты обозначены аналогичными ссылочными номерами, и их пояснение не повторяется.

[0029] [Общая конфигурация системы бесконтактной передачи мощности]

Фиг. 1 - это общая блок-схема, которая показывает пример системы бесконтактной передачи мощности. Транспортное средство 100 является, например, электрическим автомобилем, использующим вращающуюся электрическую машину в качестве источника приведения в движение, но может быть любым автомобилем при условии, что электрическая мощность принимается бесконтактным образом. Дополнительно, объект приема мощности может не быть транспортным средством.

[0030] Обращаясь к фиг. 1, система бесконтактной передачи мощности включает в себя устройство 200 передачи мощности и транспортное средство 100. Устройство 200 передачи мощности включает в себя модуль 250 подачи мощности, модуль 220 передачи мощности и модуль 230 связи. Транспортное средство 100 включает в себя модуль 110 приема мощности, выпрямитель 180, устройство 190 накопления электричества и устройство 118 генерирования мощности.

[0031] Модуль 250 подачи мощности получает электрическую мощность от источника 12 подачи мощности и генерирует высокочастотную электрическую мощность переменного тока (AC). Источник 12 подачи мощности может быть коммерческим источником подачи мощности или независимым устройством подачи мощности. Модуль 220 передачи мощности получает подаваемую высокочастотную электрическую AC-мощность от модуля 250 подачи мощности и бесконтактным образом передает электрическую мощность модулю 110 приема мощности. Например, модуль 220 передачи мощности сконфигурирован из резонансного контура, включающего в себя катушку и конденсатор.

[0032] Между тем, в транспортном средстве 100, модуль 110 приема мощности бесконтактным образом получает электрическую мощность, переданную от модуля 220 передачи мощности на стороне устройства 200 передачи мощности, и выводит полученную мощность к выпрямителю 180. Например, модуль 110 приема мощности также сконфигурирован из резонансного контура, включающего в себя катушку и конденсатор.

[0033] Выпрямитель 180 преобразует электрическую AC-мощность, которая получена от модуля 110 приема мощности, в мощность постоянного тока (DC) и выводит преобразованную DC-мощность в устройство 190 накопления электричества, таким образом, заряжая устройство 190 накопления электричества. Устройство 190 накопления электричества накапливает электрическую мощность, выведенную из выпрямителя 180, а также накапливает электрическую мощность, сгенерированную посредством устройства 118 генерирования мощности. Устройство 190 накопления электричества подает накопленную электрическую мощность к устройству 118 генерирования мощности. Конденсатор большой емкости может быть использован в качестве устройства 190 накопления электричества.

[0034] Устройство 118 генерирования мощности использует электрическую мощность, накопленную в устройстве 190 накопления электричества, чтобы формировать мощность приведения в движение для перемещения транспортного средства 100. Хотя конкретно не показано на фиг. 1, устройство 118 генерирования мощности, например, включает в себя инвертор, который получает электрическую мощность от устройства 190 накопления электричества, двигатель, который приводится в действие посредством инвертора, и ведущие колеса, которые приводятся в движение посредством двигателя. Устройство 118 генерирования мощности может также включать в себя генератор для зарядки устройства 190 накопления электричества и двигатель, который может приводить в действие генератор.

[0035] В системе бесконтактной передачи мощности собственная частота модуля 220 передачи мощности устройства 200 передачи мощности является такой же, что и собственная частота модуля 110 приема мощности транспортного средства 100. Здесь, собственная частота модуля 220 передачи мощности (модуля 110 приема мощности) означает частоту колебаний в случае свободных колебаний электрической схемы (резонансного контура), составляющей модуль 220 передачи мощности (модуль 110 приема мощности). В электрической схеме (резонансном контуре), составляющей модуль 220 передачи мощности (модуль 110 приема мощности), собственная частота в то время, когда тормозное усилие или электрическое сопротивление равно нулю, также называется резонансной частотой модуля 220 передачи мощности (модуля 110 приема мощности).

[0036] "Одинаковая" собственная частота, как упомянуто выше в данном документе, не только означает точное равенство, но также включает в себя случай, в котором собственная частота является, по существу, одинаковой. "По существу, одинаковая" собственная частота означает, например, что различие между собственной частотой модуля 220 передачи мощности и собственной частотой модуля 110 приема мощности находится в пределах 10% собственной частоты модуля 220 передачи мощности или модуля 110 приема мощности.

[0037] Модуль 220 передачи мощности бесконтактным образом передает мощность модулю 110 приема мощности транспортного средства 100, по меньшей мере, либо через магнитное поле, которое формируется между модулем 220 передачи мощности и модулем 110 приема мощности и колеблется с конкретной частотой, либо через электрическое поле, которое формируется между модулем 220 передачи мощности и модулем 110 приема мощности и колеблется с конкретной частотой. Коэффициент k связности между модулем 220 передачи мощности и модулем 110 приема мощности предпочтительно равен или меньше 0,1, и модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности спроектированы так, что произведение коэффициента k связности и добротности, представляющей силу резонанса, равно или выше предварительно определенного значения (например, 1,0).

[0038] Когда модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности, таким образом, должны резонировать за счет электромагнитного поля, мощность бесконтактным образом передается от модуля 220 передачи мощности устройства 200 передачи мощности модулю 110 приема мощности транспортного средства 100.

[0039] Как упомянуто выше в данном документе, в системе бесконтактной передачи мощности мощность бесконтактным образом передается от модуля 220 передачи мощности к модулю 110 приема мощности посредством инструктирования модулю 220 передачи мощности и модулю 110 приема мощности резонировать посредством электромагнитного поля. Связь между модулем 220 передачи мощности и модулем 110 приема мощности при такой передаче мощности называется, например, "связью с помощью магнитного резонанса", "связью с помощью резонанса магнитного поля", "связью с помощью резонанса электромагнитного поля" или "связью с помощью резонанса электрического поля". "Связь с помощью резонанса электромагнитного поля" означает связь, которая включает в себя все из "связи с помощью магнитного резонанса", "связи с помощью резонанса магнитного поля" и "связи с помощью резонанса электрического поля".

[0040] Когда модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности сформированы посредством катушек, как упомянуто выше в данном документе, модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности связываются, главным образом, через магнитное поле, и формируется "связь с помощью магнитного резонанса" или "связь с помощью резонанса магнитного поля". Антенна, например, такая как меандрообразная антенна, может также быть использована для модуля 220 передачи мощности и модуля 110 приема мощности. В этом случае, модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности связываются, главным образом, через электрическое поле, и формируется "связь с помощью резонанса электрического поля".

[0041] Фиг. 2 - это схематичный чертеж, иллюстрирующий принцип передачи мощности посредством резонансного метода.

Обращаясь к фиг. 2, в резонансном методе, две индуктивно-емкостных (LC) резонирующих катушки, имеющих одинаковую собственную частоту, резонируют в электромагнитном поле (ближнем поле) тем же образом, как резонируют два камертона, посредством чего, мощность передается от одной катушки к другой катушке через электромагнитное поле.

[0042] Более конкретно, первичная катушка 320 соединена с источником 310 высокочастотной мощности, и высокочастотная мощность подается посредством электромагнитной индукции к первичной саморезонирующей катушке 330, которая магнитным образом соединена с первичной катушкой 320. Первичная саморезонирующая катушка 330 является LC-резонатором, который сформирован посредством индуктивности и конструктивной емкости самой катушки, и резонирует через электромагнитное поле (ближнее поле) со вторичной саморезонирующей катушкой 340, имеющей ту же резонансную частоту, что и первичная саморезонирующая катушка 330. Как результат, энергия (мощность) передается от первичной саморезонирующей катушки 330 ко вторичной саморезонирующей катушке 340 через электромагнитное поле. Энергия (мощность), переданная ко вторичной саморезонирующей катушке 340, получается вторичной катушкой 350, которая магнитным образом связана со вторичной саморезонирующей катушкой 340 посредством электромагнитной индукции, и подается к нагрузке 360. Передача мощности посредством резонансного метода реализуется, когда добротность, представляющая силу резонанса между первичной саморезонирующей катушкой 330 и вторичной саморезонирующей катушкой 340, выше, чем, например, 100.

[0043] В системе передачи мощности согласно варианту осуществления мощность передается от модуля передачи мощности к модулю приема мощности посредством инструктирования модулю передачи мощности и модулю приема мощности резонировать посредством электромагнитного поля, и коэффициент (k) связности между модулем передачи мощности и модулем приема мощности предпочтительно равен или меньше 0,1. Коэффициент (k) связности не ограничен этим значением и может принимать различные значения, при которых передача мощности является эффективной. При передаче мощности с помощью электромагнитной индукции коэффициент (k) связности между модулем передачи мощности и модулем приема мощности типично близок к 1,0.

[0044] Что касается соотношения соответствия с фиг. 1, вторичная саморезонирующая катушка 340 и вторичная катушка 350 соответствуют модулю 110 приема мощности на фиг. 1, а первичная катушка 320 и первичная саморезонирующая катушка 330 соответствуют модулю 220 передачи мощности, показанному на фиг. 1.

[0045] Результаты моделирования, полученные посредством анализа соотношения между разницей в собственной частоте и эффективностью передачи мощности, поясняются ниже со ссылкой на фиг. 3 и 4. Фиг. 3 показывает режим моделирования системы передачи мощности. Система 89 передачи мощности снабжена модулем 90 передачи мощности и модулем 91 приема мощности, и модуль 90 передачи мощности включает в себя катушку 92 электромагнитной индукции и секцию 93 передачи мощности. Секция 93 передачи мощности включает в себя резонирующую катушку 94 и конденсатор 95, предусмотренные в резонирующей катушке 94.

[0046] Модуль 91 приема мощности включает в себя секцию 96 приема мощности и катушку 97 электромагнитной индукции. Секция 96 приема мощности включает в себя резонирующую катушку 99 и конденсатор 98, соединенный с резонирующей катушкой 99.

[0047] Индуктивность резонирующей катушки 94 задана равной индуктивности Lt, а емкость конденсатора 95 задана равной емкости C1. Индуктивность резонирующей катушки 99 задана равной индуктивности Lr, а емкость конденсатора 98 задана равной емкости C2. Когда параметры заданы таким образом, собственная частота f1 секции 93 передачи мощности представляется посредством уравнения (1) ниже, а собственная частота f2 секции 96 приема мощности представляется посредством уравнения (2) ниже.

[0048] f1=1/{2π(Lt×C1)1/2} Уравнение (1)

f2=1/{2π(Lr×C2)1/2} Уравнение (2)

Фиг. 4 показывает соотношение между сдвигом собственных частот секции 93 передачи мощности и секции 96 приема мощности и эффективностью передачи мощности. В случае, показанном на фиг. 4, индуктивность Lr и емкости C1 и C2 являются фиксированными, и только индуктивность Lt изменяется.

[0049] В этом моделировании, относительное позиционное размещение резонирующей катушки 94 и резонирующей катушки 99 фиксировано, и частота электрического тока, подаваемого к секции 93 передачи мощности, является постоянной.

[0050] На графике, показанном на фиг. 4, сдвиг (%) собственных частот нанесен по абсциссе, а эффективность передачи мощности (%) при постоянной частоте нанесена относительно ординаты. Сдвиг (%) собственных частот представлен посредством уравнения (3) ниже.

[0051] (Сдвиг (%) собственных частот)={(f1-f2)/f2}×100% Уравнение (3)

Как следует из фиг. 4, когда сдвиг (%) собственных частот равен ±0%, эффективность передачи мощности достигает 100%. Когда сдвиг (%) собственных частот равен ±5%, эффективность передачи мощности равна 40%. Когда сдвиг (%) собственных частот равен ±10%, эффективность передачи мощности равна 10%. Когда сдвиг (%) собственных частот равен ±15%, эффективность передачи мощности равна 5%. Таким образом, ясно, что эффективность передачи мощности может быть увеличена посредством задания собственной частоты секции передачи мощности и секции приема мощности так, что абсолютное значение (разница в собственной частоте) сдвига (%) собственных частот находится в диапазоне, равном или меньшем 10% собственной частоты секции 96 приема мощности. Также ясно, что эффективность передачи мощности может быть дополнительно увеличена посредством задания собственной частоты секции передачи мощности и секции приема мощности так, что абсолютное значение (разница в собственной частоте) сдвига (%) собственных частот находится в диапазоне, равном или меньшем 5% собственной частоты секции 96 приема мощности. Программное обеспечение анализа электромагнитного поля (JMAG (зарегистрированная торговая марка): созданное корпорацией JSOL) было использовано в качестве программного обеспечения моделирования.

[0052] Магнитное поле конкретной частоты, которое формируется вокруг резонирующей катушки в модуле 220 передачи мощности, показанном на фиг. 1, будет пояснено ниже. "Магнитное поле конкретной частоты", как упомянуто в данном случае, типично коррелирует с эффективностью передачи мощности и частотой электрического тока, подаваемого резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности. Соответственно, сначала поясняется соотношение между эффективностью передачи мощности и частотой электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности. Эффективность передачи мощности, достигаемая, когда электрическая мощность передается от резонирующей катушки модуля 220 передачи мощности к резонирующей катушке модуля 110 приема мощности, изменяется в зависимости от множества факторов, таких как расстояние между резонирующей катушкой модуля 220 передачи мощности и резонирующей катушкой модуля 110 приема мощности. Например, собственная частота (резонансная частота) модуля 220 передачи мощности и модуля 110 приема мощности устанавливается равной собственной частоте f0, частота электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, задается равной частоте f3, а воздушный зазор между резонирующей катушкой модуля 110 приема мощности и резонирующей катушкой модуля 220 передачи мощности задается равным воздушному зазору AG.

[0053] Фиг. 5 является графиком, показывающим соотношение между эффективностью передачи мощности и частотой f3 электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, показанного на фиг. 1, во время, когда воздушный зазор AG изменяется в состоянии, в котором собственная частота f0 является фиксированной.

[0054] На графике, показанном на фиг. 5, частота f3 электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, нанесена относительно абсциссы, а эффективность передачи мощности (%) нанесена относительно ординаты. Кривая L1 эффективности показывает схематично соотношение между эффективностью передачи мощности и частотой f3 электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, когда воздушный зазор AG является небольшим. Как показано посредством кривой L1 эффективности, когда воздушный зазор AG является небольшим, пики эффективности передачи мощности возникают при частотах f4 и f5 (f4<f5). Когда воздушный зазор AG увеличивается, два пика, в которых эффективность передачи мощности становится высокой, сдвигаются так, чтобы достигать друг друга. Как показано посредством кривой L2 эффективности, когда воздушный зазор AG становится больше, чем предварительно определенное расстояние, существует только один пик эффективности передачи мощности, и эффективность передачи мощности достигает пика, когда частота электрического тока, подаваемого к резонансной катушке модуля 220 передачи мощности, является частотой f6. Когда воздушный зазор AG дополнительно увеличивается относительно воздушного зазора в случае кривой L2 эффективности, пик эффективности передачи мощности уменьшается, как показано в кривой L3 эффективности.

[0055] Например, следующий первый способ может быть рассмотрен для увеличения эффективности передачи мощности. Способ, посредством которого характеристика эффективности передачи мощности между модулем 220 передачи мощности и модулем 110 приема мощности изменяется посредством задания постоянной частоты электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, который показан на фиг. 1, и изменения емкости конденсатора согласно воздушному зазору AG, может рассматриваться в качестве первого способа. Более конкретно, в состоянии с постоянной частотой электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, емкость конденсатора регулируется так, что эффективность передачи мощности достигает максимума. С помощью такого способа, частота электрического тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности и резонирующей катушке модуля 110 приема мощности, является постоянной, несмотря на размер воздушного зазора AG. Способ использования согласующего модуля, предусмотренного между модулем 220 передачи мощности и модулем 250 приема мощности, или способ использования преобразователя на стороне приема мощности может быть использован для изменения характеристики эффективности передачи мощности.

[0056] Дополнительно, с помощью второго способа, частота электрического тока, подаваемого к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, регулируется на основе размера воздушного зазора AG. Например, как показано на фиг. 5, когда характеристика передачи мощности является кривой L1 эффективности, в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, электрический ток, имеющий частоту, равную частоте f4 или частоте f5, подается к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности. Когда частотные характеристики являются кривой L2 или L3 эффективности, электрический ток, имеющий частоту, равную частоте f6, подается к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности. В таком случае, частота электрического тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности и резонирующей катушке модуля 110 приема мощности, изменяется согласно размеру воздушного зазора AG.

[0057] В первом способе, частота электрического тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, является фиксированной постоянной частотой, а во втором способе, частота тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, изменяется, в случае необходимости, согласно воздушному зазору AG. С помощью первого способа или второго способа электрический ток, имеющий конкретную частоту, заданную так, что эффективность передачи мощности становится высокой, подается к резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности. Когда электрический ток, имеющий конкретную частоту, протекает в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, магнитное поле (электромагнитное поле), колеблющееся с конкретной частотой, формируется вокруг резонирующей катушки модуля 220 передачи мощности. Модуль 110 приема мощности получает электрическую мощность от модуля 220 передачи мощности через магнитное поле, которое сформировано между модулем 110 приема мощности и модулем 220 передачи мощности и колеблется с конкретной частотой. Следовательно, "магнитное поле, колеблющееся с конкретной частотой", необязательно ограничено магнитным полем, имеющим фиксированную частоту. В вышеупомянутом примере внимание сфокусировано на воздушном зазоре AG, и частота электрического тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, задается, но эффективность передачи мощности также изменяется в зависимости от других факторов, таких как горизонтальное смещение резонирующей катушки модуля 220 передачи мощности и резонирующей катушки модуля 110 приема мощности, и частота электрического тока, протекающего в резонирующей катушке модуля 220 передачи мощности, может также регулироваться на основе таких других факторов.

[0058] В системе передачи мощности согласно варианту осуществления эффективность передачи и приема мощности увеличивается посредством использования ближнего поля (затухающего поля), в котором "статическое электромагнитное поле" электромагнитного поля является преобладающим. Фиг. 6 показывает соотношение между расстоянием от источника электрического тока или источника магнитного тока и интенсивностью электромагнитного поля. Обращаясь к фиг. 6, электромагнитное поле состоит из трех компонентов. Кривая k1 представляет компонент, обратно пропорциональный расстоянию от источника волны; этот компонент называется "электромагнитным полем излучения". Кривая k2 представляет компонент, обратно пропорциональный второй степени расстояния от источника волны; этот компонент называется "электромагнитным полем индукции". Кривая k3 представляет компонент, обратно пропорциональный третьей степени расстояния от источника волны; этот компонент называется "статическим электромагнитным полем". Когда длина волны электромагнитного поля обозначается символом "λ", расстояние, при котором силы "электромагнитного поля излучения", "электромагнитного поля индукции" и "статического электромагнитного поля", по существу, равны друг другу, может быть представлено как λ/2π.

[0059] "Статическое электромагнитное поле" - это область, в которой сила электромагнитной волны быстро уменьшается с расстоянием от источника волны. В системе передачи мощности согласно варианту осуществления передача энергии (мощности) выполняется с помощью ближнего поля (затухающего поля), в котором "статическое электромагнитное поле" является преобладающим. Таким образом, модуль 220 передачи мощности и модуль 110 приема мощности, имеющие близкие собственные частоты (например, пара LC-резонирующих катушек), резонируют в ближнем поле, в котором "статическое электромагнитное поле" является преобладающим, таким образом, энергия (электрическая мощность) передается от модуля 220 передачи мощности к другому модулю 110 приема мощности. Поскольку энергия не распространяется на большое расстояние в "статическом электромагнитном поле", резонансный метод предоставляет возможность передачи мощности с более низкими потерями энергии по сравнению с электромагнитной волной, которая передает энергию (электрическую мощность) посредством "электромагнитного поля излучения", в котором энергия распространяется на большое расстояние.

[0060] Таким образом, в системе передачи мощности, электрическая мощность бесконтактным образом передается между секцией передачи мощности и секцией приема мощности посредством инструктирования секции передачи мощности и секции приема мощности резонировать через электромагнитное поле. Коэффициент k связности между секцией передачи мощности и секцией приема мощности, например, равен или меньше приблизительно 0,3, предпочтительно равен или меньше 0,1. Само собой разумеется, что коэффициент k связности в диапазоне от 0,1 до приблизительно 0,3 также может быть использован. Коэффициент k связности не ограничен такими значениями и может предполагать множество значений, при которых передача мощности является эффективной.

[0061] [ПОДРОБНОЕ ПОЯСНЕНИЕ КОНФИГУРАЦИИ БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ]

Фиг. 7 - это принципиальная схема, показывающая подробную конфигурацию системы 10 передачи мощности, показанной на фиг. 1. Обращаясь к фиг. 7, транспортное средство 100 включает в себя выпрямитель 180, зарядное реле (CHR) 170, устройство 190 накопления электричества, основное реле системы (SMR) 115, модуль управления мощностью (PCU) 120, мотор-генератор 130, механизм передачи 140 механической мощности, ведущие колеса 150, электронный модуль управления (ECU) 300 транспортного средства, который является устройством управления, датчик 171 электрического тока и датчик 172 напряжения в дополнение к модулю 110 приема мощности и модулю 160 связи. Модуль 110 приема мощности включает в себя катушку 111 (называемую ниже в данном документе вторичной саморезонирующей катушкой 111, а также может подходящим образом называться "резонирующей катушкой"), конденсатор 112 и вторичную катушку 113.

[0062] В варианте осуществления электромобиль поясняется в качестве примера транспортного средства 100, но конфигурация транспортного средства 100 не ограничена, предусматривается, что транспортное средство может двигаться с помощью мощности, накопленной в устройстве накопления электричества. Другие примеры транспортного средства 100 включают в себя гибридное транспортное средство, оборудованное двигателем, и транспортное средство на топливных элементах, оборудованное топливным элементом.

[0063] Вторичная саморезонирующая катушка 111 получает электрическую мощность от первичной саморезонирующей катушки 221, которая включена в устройство 200 передачи мощности, посредством электромагнитного резонанса с помощью электромагнитного поля.

[0064] Число витков и расстояние между катушками задаются, соответствующим образом, для вторичной саморезонирующей катушки 111 на основе расстояния до первичной саморезонирующей катушки 221 устройства 200 передачи мощности или резонансной частоты первичной саморезонирующей катушки 221 и вторичной саморезонирующей катушки 111, так что добротность, указывающая силу резонанса между первичной саморезонирующей катушкой 221 и вторичной саморезонирующей катушкой 111, является большой (например, Q>100), и коэффициент (k) связности, представляющий степень их связности, является небольшим (например, равным или меньшим 0,1).

[0065] Конденсатор 112 соединяется с обоими концами вторичной саморезонирующей катушки 111 и формирует вместе со вторичной саморезонирующей катушкой 111 резонансный LC-контур. Емкость конденсатора 112 задается, соответствующим образом, согласно индуктивности вторичной саморезонирующей катушки 111, так, чтобы принимать предварительно определенную резонансную частоту. Когда желаемая резонансная частота получается посредством конструктивной емкости самой вторичной саморезонирующей катушки 111, конденсатор 112 может быть исключен.

[0066] Вторичная катушка 113 предоставляется соосно с вторичной саморезонирующей катушкой 111 и может быть магнитным образом связана с вторичной саморезонирующей катушкой 111 через электромагнитную индукцию. Вторичная катушка 113 получает, посредством электромагнитной индукции, электрическую мощность, полученную посредством вторичной саморезонирующей катушки 111, и выводит электрическую мощность выпрямителю 180.

[0067] Выпрямитель 180 выпрямляет AC-мощность, полученную от вторичной катушки 113, и выводит выпрямленную DC-мощность в устройство 190 накопления электричества через CHR 170. Например, выпрямитель 180 может быть сконфигурирован, чтобы включать в себя диодный мост и сглаживающий конденсатор (не показан на чертеже). Так называемый переключающий регулятор, выполняющий выпрямление с помощью управления переключением, может также быть использован в качестве выпрямителя 180, но выпрямитель 180 может также быть включен в модуль 110 приема мощности, и с точки зрения предотвращения неправильного срабатывания переключающего элемента, ассоциированного со сгенерированным электромагнитным полем, более предпочтительно, чтобы использовался статический выпрямитель, такой как диодный мост.

[0068] В конфигурации варианта осуществления DC-мощность, выпрямленная посредством выпрямителя 180, непосредственно выводится в устройство 190 накопления электричества, но когда DC-напряжение после выпрямления отличается от зарядного напряжения, допустимого для устройства 190 накопления электричества, DC/DC-преобразователь (не показан на чертеже) для преобразования напряжения может быть предусмотрен между выпрямителем 180 и устройством 190 накопления электричества.

[0069] Нагрузочное сопротивление 173 и реле 174, которые соединены последовательно и служат для обнаружения положения, соединяются с выходным сегментом выпрямителя 180. Прежде чем начинается полномасштабная зарядка, небольшая мощность передается в качестве тестового сигнала от устройства 200 передачи мощности к транспортному средству. В этом случае, реле 174 управляется и устанавливается в возбужденное состояние посредством управляющего сигнала SE3 от ECU 300 транспортного средства.

[0070] Датчик 172 напряжения предоставляется между парой линий электропитания, соединяющих выпрямитель 180 и устройство 190 накопления электричества. Датчик 172 напряжения измеряет DC-напряжение стороны второго контура выпрямителя 180, т.е., напряжение приема мощности, полученное от устройства 200 передачи мощности, и выводит обнаруженное значение VC в ECU 300 транспортного средства. ECU 300 транспортного средства определяет эффективность приема мощности на основе напряжения VC и отправляет информацию, относящуюся к эффективности приема мощности, устройству передачи мощности через модуль 160 связи.

[0071] Датчик 171 электрического тока предоставляется на линии питания, соединяющей выпрямитель 180 с устройством 190 накопления электричества. Датчик 171 электрического тока обнаруживает зарядный ток, протекающий к устройству 190 накопления электричества, и выводит измеренное значение IC в ECU 300 транспортного средства.

[0072] CHR 170 электрически соединяется с выпрямителем 180 и устройством 190 накопления электричества. CHR 170 управляется посредством управляющего сигнала SE2 от ECU 300 транспортного средства и переключается между подачей и прерыванием мощности от выпрямителя 180 к устройству 190 накопления электричества.

[0073] Устройство 190 накопления электричества является элементом накопления мощности, сконструированным, чтобы иметь возможность заряжаться и разряжаться. Устройство 190 накопления электричества конфигурируется, чтобы включать в себя, например, аккумуляторную батарею, такую как литий-ионная батарея, никель-металл-гидридная батарея или свинцовая аккумуляторная батарея или элемент накопления мощности, такой как конденсатор с двойным электрическим слоем.

[0074] Устройство 190 накопления электричества соединяется с выпрямителем 180 через CHR 170. Устройство 190 накопления электричества накапливает электрическую мощность, которая получается посредством модуля 110 приема мощности и выпрямляется посредством выпрямителя 180. Дополнительно, устройство 190 накопления электричества также соединяется с PCU 120 через SMR 115. Устройство 190 накопления электричества подает электрическую мощность для формирования мощности приведения в движение для транспортного средства, в PCU 120. Устройство 190 накопления электричества также накапливает электрическую мощность, сгенерированную посредством мотор-генератора 130. Выходное напряжение устройства 190 накопления электричества равно, например, приблизительно 200 В.

[0075] Устройство 190 накопления электричества снабжено датчиком напряжения и датчиком тока (не показаны на чертежах) для измерения напряжения VB устройства 190 накопления электричества и входного/выходного тока IB. Обнаруженные значения напряжения и тока выводятся в ECU 300 транспортного средства. ECU 300 транспортного средства вычисляет заряженное состояние (также называемое "состоянием заряда (SOC)") устройства 190 накопления электричества на основе напряжения VB и тока IB.

[0076] SMR 115 вставляется в линию питания, соединяющую устройство 190 накопления электричества с PCU 120. SMR 115 управляется посредством управляющего сигнала SE1 от ECU 300 транспортного средства и переключается между подачей и прерыванием мощности между устройством 190 накопления электричества и PCU 120.

[0077] PCU 120 включает в себя преобразователь и инвертор (не показан на чертежах). Преобразователь управляется посредством управляющего сигнала PWC от ECU 300 транспортного средства и преобразует напряжение от устройства 190 накопления электричества. Инвертор управляется посредством управляющего сигнала PWI от ECU 300 транспортного средства и использует электрическую мощность, преобразованную посредством преобразователя, чтобы возбуждать мотор-генератор 130.

[0078] Мотор-генератор 130 является вращающейся электрической машиной переменного тока, например, синхронной электрической машиной с постоянным типом магнита, который снабжен ротором, в который внедрены постоянные магниты.

[0079] Выходной крутящий момент мотор-генератора 130 передается через механизм передачи 140 механической мощности к ведущим колесам 150, чтобы приводить в движение транспортное средство 100. Во время операции рекуперативного торможения транспортного средства 100 мотор-генератор 130 может генерировать электрическую мощность с помощью вращательной силы ведущих колес 150. Сгенерированная электрическая мощность преобразуется посредством PCU 120 в зарядную мощность для заряда устройства 190 накопления электричества.

[0080] В гибридном автомобиле, оборудованном двигателем (не показан на чертеже) в дополнение к мотор-генератору 130, необходимая мощность приведения в движение транспортного средства формируется посредством совместной работы двигателя и мотор-генератора 130. В этом случае, устройство 190 накопления электричества может также заряжаться с помощью мощности, сгенерированной посредством вращения двигателя.

[0081] Модуль 160 связи является, как описано выше в данном документе, интерфейсом связи для осуществления беспроводной связи между транспортным средством 100 и устройством 200 передачи мощности. Модуль 160 связи выводит информацию INFO об аккумуляторе, включающую в себя SOC, относящуюся к устройству 190 накопления электричества, из ECU 300 транспортного средства в устройство 200 передачи мощности. Модуль 160 связи также выводит сигналы STRT и STP, которые инструктируют устройству 200 передачи мощности начинать и останавливать передачу мощности, в устройство 200 передачи мощности.

[0082] ECU 300 транспортного средства включает в себя центральный процессор (CPU), запоминающее устройство и буфер ввода/вывода (не показан на фиг. 7), вводит сигналы от датчиков и выводит управляющие сигналы к устройствам, а также управляет транспортным средством 100 и устройствами. Операции управления могут быть выполнены не только посредством обработки с помощью программного обеспечения, но также с помощью специализированных аппаратных средств (электронных схем).

[0083] Когда сигнал TRG начала зарядки, сформированный посредством пользовательской операции, принимается, ECU 300 транспортного средства выводит сигнал STRT, который инструктирует устройству 200 передачи мощности начинать передачу мощности, через модуль 160 связи на основе того, удовлетворяется ли предварительно определенное условие. Когда устройство 190 накопления электричества полностью заряжено, или в ответ на пользовательскую операцию, ECU 300 транспортного средства выводит сигнал STP, который инструктирует устройству 200 передачи мощности останавливать передачу мощности, через модуль 160 связи.

[0084] Устройство 200 передачи мощности включает в себя зарядный стенд 210 и модуль 220 передачи мощности. Зарядный стенд 210 включает в себя ECU 240 передачи мощности, который является устройством управления, модуль 250 подачи мощности, модуль 242 отображения и модуль 246 приема оплаты в дополнение к модулю 230 связи. Модуль 220 передачи мощности включает в себя катушку 221 (называемую ниже в данном документе первичной саморезонирующей катушкой 221, а может также соответственно называться "резонирующей катушкой"), конденсатор 222 и первичную катушку 223.

[0085] Модуль 250 подачи мощности управляется посредством управляющего сигнала MOD от ECU 240 передачи мощности и преобразует электрическую мощность, полученную от источника AC-мощности, такого как электрическая сеть общего пользования, в высокочастотную электрическую мощность. Модуль 250 подачи мощности подает преобразованную высокочастотную электрическую мощность первичной катушке 223.

[0086] На фиг. 7, модуль согласования, выполняющий преобразование полного сопротивления, не показан, но конфигурация, в которой модуль согласования предусмотрен между модулем 250 подачи мощности и модулем 220 передачи мощности, или между модулем 110 приема мощности и выпрямителем 180, также может быть использована.

[0087] Первичная саморезонирующая катушка 221 передает электрическую мощность посредством электромагнитного резонанса вторичной саморезонирующей катушке 111, включенной в модуль 110 приема мощности транспортного средства 100.

[0088] Число витков и расстояние между катушками задаются, соответствующим образом, для первичной саморезонирующей катушки 221 на основе расстояния до вторичной саморезонирующей катушки 111 транспортного средства 100 или резонансной частоты первичной саморезонирующей катушки 221 и вторичной саморезонирующей катушки 111, так что добротность, указывающая силу резонанса между первичной саморезонирующей катушкой 221 и вторичной саморезонирующей катушкой 111, является большой (например, Q>100), и коэффициент (k) связности, представляющий степень их связности, является небольшим (например, равным или меньшим 0,1).

[0089] Конденсатор 222 соединяется с обоими концами первичной саморезонирующей катушки 221 и формирует вместе с первичной саморезонирующей катушкой 221 резонансный LC-контур. Емкость конденсатора 222 задается, соответствующим образом, согласно индуктивности первичной саморезонирующей катушки 221, так, чтобы принимать предварительно определенную резонансную частоту. Когда желаемая резонансная частота получается с помощью конструктивной емкости самой первичной саморезонирующей катушки 221, конденсатор 222 может быть исключен.

[0090] Первичная катушка 223 предоставляется соосно с первичной саморезонирующей катушкой 221 и может быть магнитным образом связана с первичной саморезонирующей катушкой 221 посредством электромагнитной индукции. Первичная катушка 223 передает, через электромагнитную индукцию, высокочастотную электрическую мощность, которая подается через модуль 260 согласования, к первичной саморезонирующей катушке 221.

[0091] Как описано выше, модуль 230 связи является интерфейсом связи для осуществления беспроводной связи между устройством 200 передачи мощности и транспортным средством 100. Модуль 230 связи принимает информацию INFO об аккумуляторе, переданную от модуля 160 связи на стороне транспортного средства 100, а также сигнал STRT или сигнал STP, инструктирующие о начале или окончании передачи мощности, и выводит информацию и сигнал в ECU 240 передачи мощности.

[0092] Наличные деньги, дебетовая карта или кредитная карта вставляется в модуль 246 приема оплаты перед зарядом мощности. ECU 240 передачи мощности инструктирует модулю 250 подачи мощности отправлять тестовый сигнал очень низкой мощности. "Очень низкая мощность", когда упоминается в данном документе, является электрической мощностью, которая меньше мощности заряда для заряда аккумулятора после проверки, или электрической мощностью, которая передается во время регулировки, и может быть электрической мощностью, которая передается прерывисто.

[0093] ECU 300 транспортного средства отправляет управляющие сигналы SE2 и SE3, так что реле 174 включается, а CHR 170 выключается для того, чтобы принимать тестовый сигнал. Эффективность приема мощности и эффективность зарядки затем вычисляются на основе напряжения VC. ECU 300 транспортного средства отправляет вычисленную эффективность зарядки или эффективность приема мощности посредством модуля 160 связи устройству 200 передачи мощности.

[0094] Модуль 242 отображения устройства 200 передачи мощности отображает эффективность зарядки или цену единицы мощности заряда, соответствующую эффективности заряда, пользователю. Модуль 242 отображения может также иметь функцию, например, модуля ввода, такого как сенсорная панель, и может принимать входные данные относительно того, утверждает или нет пользователь цену единицы мощности заряда.

[0095] ECU 240 передачи мощности инструктирует модулю 250 подачи мощности начинать полномасштабную зарядку, когда цена единицы мощности заряда утверждена. Когда зарядка завершена, оплата вносится в модуле 246 приема оплаты.

[0096] ECU 240 передачи мощности включает в себя CPU, запоминающее устройство и буфер ввода/вывода (не показан на фиг. 7), вводит сигналы от датчиков и выводит управляющие сигналы устройствам, а также управляет устройствами и зарядным стендом 210. Операции управления могут быть выполнены не только посредством обработки с помощью программного обеспечения, но также с помощью специализированных аппаратных средств (электронных схем).

[0097] Взаимосвязь между модулем 90 передачи мощности и модулем 91 приема мощности, который поясняется на фиг. 3 и 4, является допустимой относительно передачи мощности от устройства 200 передачи мощности к транспортному средству 100. В системе передачи мощности, показанной на фиг. 7, различие между собственной частотой модуля 220 передачи мощности и собственной частотой модуля 110 приема мощности находится в пределах ±10% собственной частоты модуля 220 передачи мощности или собственной частоты модуля 110 приема мощности. Задавая собственные частоты модуля 220 передачи мощности и модуля 110 приема мощности в таком диапазоне, возможно увеличивать эффективность передачи мощности. Между тем, когда разница в собственной частоте больше ±10%, эффективность передачи мощности становится меньше 10%, а время передачи мощности чрезмерно затягивается.

[0098] Транспортное средство 100 дополнительно связывается с устройством 200 передачи мощности и включает в себя модуль 142 отображения, который отображает результат определения относительно того, совместим ли модуль 220 передачи мощности с модулем 110 приема мощности транспортного средства 100.

[0099] Фиг. 8 показывает пример разновидности модуля передачи мощности и модуля приема мощности.

Как показано на фиг. 8, катушки 113 и 223 электромагнитной индукции, показанные на фиг. 7, могут не быть вставлены. В конфигурации, показанной на фиг. 8, устройство 200 передачи мощности снабжено модулем 220K передачи мощности, а транспортное средство 100 снабжено модулем 110K приема мощности.

[0100] Модуль 220K передачи мощности включает в себя саморезонирующую катушку 221, соединенную с модулем 250 подачи мощности, и конденсатор 222, соединенный с модулем 250 подачи мощности параллельно с саморезонирующей катушкой 221.

[0101] Модуль 110K приема мощности включает в себя саморезонирующую катушку 121, соединенную с выпрямителем 180, и конденсатор 112, соединенный с выпрямителем 180 параллельно с саморезонирующей катушкой 121.

[0102] Конфигурация других компонентов на фиг. 8 является такой же, что и иллюстрированная на фиг. 7, и их пояснение не повторяется здесь.

[0103] [ТИПЫ КАТУШЕК МОДУЛЯ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ И МОДУЛЯ ПРИЕМА МОЩНОСТИ]

Катушки модуля передачи мощности и модуля приема мощности типично являются катушками круглого типа, в которых магнитный поток проходит через центр катушки, и катушками поляризованного типа, в которых магнитный поток проходит насквозь от одного конца катушки к другому концу катушки. Поляризованный тип катушки дополнительно классифицируется на продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип в зависимости от того, является ли направление, в котором проходит магнитный поток, продольным или поперечным направлением транспортного средства.

[0104] Фиг. 9 иллюстрирует модуль круглой катушки.

Обращаясь к фиг. 9, в модуле круглой катушки модуль передачи мощности включает в себя катушку 221A передачи мощности, а модуль приема мощности включает в себя катушку 111A приема мощности.

[0105] Фиг. 10 иллюстрирует путь прохождения магнитного потока в модуле круглой катушки.

Обращаясь к фиг. 9 и 10, в модуле круглой катушки магнитный поток проходит сквозь центральный сегмент круглой катушки. Полый сегмент, расположенный близко к центру внешнего по форме круга каждой круглой катушки и не имеющий обмотки, называется центральным сегментом. Магнитный поток, проходящий насквозь от центрального сегмента катушки 221A передачи мощности к центральному сегменту катушки 111A приема мощности, проходит сквозь внутренность магнитного материала 411A наружу, оборачивается вокруг снаружи обмотки катушки, проходит сквозь внутренность магнитного материала 421A к центральному сегменту и возвращается к центральному сегменту катушки 221A передачи мощности. Поскольку AC-ток протекает в модуле передачи мощности, когда ориентация электрического тока, протекающего в катушке, переворачивается, ориентация магнитного потока также переворачивается.

[0106] Фиг. 11 иллюстрирует модуль поляризованной катушки.

Обращаясь к фиг. 11, в модуле поляризованной катушки модуль передачи мощности включает в себя катушку 221B передачи мощности, а модуль приема мощности включает в себя катушку 111B приема мощности. Катушка 221B передачи мощности намотана вокруг плоского по форме магнитного материала 421B. Катушка 111B приема мощности намотана вокруг плоского по форме магнитного материала 411B.

[0107] Фиг. 12 иллюстрирует путь прохождения магнитного потока в модуле поляризованной катушки.

Обращаясь к фиг. 11 и 12, в модуле поляризованной катушки магнитный поток проходит сквозь центральный сегмент (внутренность магнитного материала) катушки, намотанной на магнитный материал. Магнитный поток, который прошел сквозь внутренность магнитного материала 421B от одного конца к другому концу катушки 221B передачи мощности и затем к одному концу катушки 111B приема мощности, проходит сквозь внутренность магнитного материала 411B от одного конца к другому концу катушки 111B приема мощности и возвращается к одному концу катушки 221B передачи мощности. Поскольку AC-ток протекает в модуле передачи мощности, когда ориентация электрического тока, протекающего в катушке, переворачивается, ориентация магнитного потока также переворачивается.

[0108] Когда катушка 221B передачи мощности поляризованного типа и катушка 111B приема мощности размещаются в соответствующих позициях модуля 220 передачи мощности и модуля 110 приема мощности, показанных на фиг. 1, направление, в котором магнитный поток проходит сквозь катушки, отличается от направления в модуле круглой катушки и может быть задано в продольном или поперечном направлении (направлении ширины) транспортного средства.

[0109] Фиг. 13 иллюстрирует модуль продольно ориентированной поляризованной катушки.

Обращаясь к фиг. 13, катушка 111BY приема мощности продольно ориентированного поляризованного типа размещается в транспортном средстве так, что направление прохождения магнитного потока является продольным направлением транспортного средства. Другими словами, катушка 111BY приема мощности размещается в транспортном средстве так, что направление оси намотки катушки является продольным направлением транспортного средства.

[0110] Фиг. 14 иллюстрирует модуль поперечно ориентированной поляризованной катушки.

Обращаясь к фиг. 14, катушка 111BX приема мощности поперечно ориентированного поляризованного типа размещается в транспортном средстве так, что направление прохождения магнитного потока является поперечным направлением транспортного средства (направлением ширины транспортного средства). Другими словами, катушка 111BY приема мощности размещается в транспортном средстве так, что направление оси намотки катушки является поперечным направлением транспортного средства.

[0111] На фиг. 13 и 14 случай, в котором модуль поляризованной катушки размещается в транспортном средстве 100, поясняется в качестве примера. В устройстве передачи мощности модуль поляризованной катушки может также быть классифицирован на модуль продольно ориентированной поляризованной катушки и модуль поперечно ориентированной поляризованной катушки, в зависимости от того, является ли направление прохождения магнитного потока продольным направлением или поперечным направлением припаркованного транспортного средства.

[0112] [СОДЕРЖИМОЕ СВЯЗИ МЕЖДУ УСТРОЙСТВОМ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ И УСТРОЙСТВОМ ПРИЕМА МОЩНОСТИ]

Фиг. 15 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности согласно варианту осуществления 1.

[0113] Обращаясь к фиг. 15, транспортное средство 100A является транспортным средством, в котором установлена катушка 111A приема мощности круглого типа. Транспортное средство 100B является транспортным средством, в котором установлена катушка 111B приема мощности поляризованного типа.

[0114] Транспортные средства 100A и 100B, каждое, отправляют модулю 230 связи устройства передачи мощности сообщение M1, включающее в себя информацию о том, является ли тип модуля катушки, установленного в размещающем транспортном средстве, круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока, которая представляет то, как магнитный поток проходит в модуле катушки. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0115] Являются или нет транспортные средства заряжаемыми посредством зарядной инфраструктуры, определяется на основе сообщения M1, отправленного от соответствующего транспортного средства, и сообщение M2, которое указывает результат определения, возвращается соответствующему транспортному средству.

[0116] Поскольку сообщение M2 принимается, и возможность/невозможность зарядки отображается в модуле отображения, пользователь может распознавать, является ли транспортное средство заряжаемым, на установке для зарядки, без парковки транспортного средства в положение парковки. Следовательно, это удобно по времени, когда пользователь определяет, использовать ли зарядную установку.

[0117] Фиг. 16 - это блок-схема последовательности операций для иллюстрации управления, которое выполняется в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в варианте осуществления 1.

[0118] Обращаясь к фиг. 7 и 16, в транспортном средстве 100, на этапе S10, ECU 300 транспортного средства наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда обнаруживается ввод сигнала TRG начала зарядки посредством пользовательской операции, ECU 300 транспортного средства отправляет информацию о том, что запрос зарядки присутствует, устройству 200 передачи мощности через модуль 160 связи. Обработка затем переходит от этапа S10 к этапу S20.

[0119] Между тем, в устройстве 200 передачи мощности, на этапе S110, ECU 240 передачи мощности наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда информация о том, что запрос зарядки присутствует, отправляется из модуля 160 связи транспортного средства 100, и ECU 240 передачи мощности обнаруживает запрос зарядки через модуль 230 связи, обработка переходит от этапа S110 к этапу S120.

[0120] В транспортном средстве 100, на этапе S20, информация, относящаяся к типу катушки модуля 110 приема мощности, отправляется посредством модуля 160 связи устройству 200 передачи мощности. В устройстве 200 передачи мощности, на этапе S120, информация, относящаяся к типу катушки модуля 110 приема мощности, принимается посредством модуля 230 связи. Информация, относящаяся к типу катушки, например, включает в себя информацию о том, является ли катушка катушкой круглого типа, поляризованного типа, продольно ориентированного поляризованного типа или поперечно ориентированного поляризованного типа.

[0121] На этапе S130 ECU 240 передачи мощности определяет, совместим ли тип катушки модуля приема мощности с типом катушки модуля передачи мощности, на основе информации, относящейся к типу катушки модуля приема мощности, принятой на этапе S120.

[0122] Когда тип катушки определяется на этапе S130 как несовместимый, обработка переходит к этапу S150, и ECU 240 передачи мощности подтверждает определение невозможности зарядки. Между тем, когда тип катушки определяется на этапе S130 как совместимый, обработка переходит к этапу S140, и ECU 240 передачи мощности подтверждает определение возможности зарядки.

[0123] На этапе S160 ECU 240 передачи мощности отправляет результат определения, подтвержденный на этапе S140 или этапе S150, в ECU 300 транспортного средства. ECU 240 передачи мощности также инструктирует модулю 242 отображения устройства 200 передачи мощности отображать результат определения на этапе S170.

[0124] В транспортном средстве 100 результат определения принимается посредством модуля 160 связи на этапе S30, и ECU 300 транспортного средства инструктирует модулю 142 отображения, такому как жидкокристаллический дисплей, отображать результат определения на этапе S40. Результат определения может быть предоставлен водителю голосом вместо отображения в модуле 142 отображения.

[0125] Когда вышеописанная обработка заканчивается, обработка возвращается в главную процедуру транспортного средства и устройства передачи мощности на этапе S50 и этапе S180.

[0126] Фиг. 17 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности варианта 1 осуществления.

[0127] Обращаясь к фиг. 17, транспортное средство 100A оснащено катушкой 111A приема мощности круглого типа. Транспортное средство 100B оснащено катушкой 111B приема мощности поляризованного типа. В этом случае, предполагается, что модуль 220 передачи мощности поляризованного типа размещается в устройстве 200 передачи мощности, которое является зарядной инфраструктурой.

[0128] Модуль 230 связи устройства передачи мощности отправляет модулю 230 связи устройства передачи мощности сообщение M3, включающее в себя информацию, которая указывает, является ли тип модуля катушки, установленного в устройстве передачи мощности, круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0129] ECU транспортных средств 100A и 100B определяют, являются или нет транспортные средства заряжаемыми посредством зарядной инфраструктуры, на основе сообщения M3, отправленного из устройства передачи мощности, и результат отображается пользователю транспортного средства.

[0130] После того как возможность/невозможность зарядки отображается в модуле отображения, пользователь может распознавать, является ли транспортное средство заряжаемым, на установке для зарядки, без парковки транспортного средства в положение парковки. Следовательно, это удобно по времени, когда пользователь определяет, использовать ли зарядную установку.

[0131] Сообщение M4, указывающее, должна ли выполняться зарядка, возвращается зарядной инфраструктуре.

Фиг. 18 - это блок-схема последовательности операций для иллюстрации управления, которое выполняется в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в примере разновидности варианта 1 осуществления.

[0132] Обращаясь к фиг. 7 и 18, в транспортном средстве 100, на этапе S310, ECU 300 транспортного средства наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда обнаруживается ввод сигнала TRG начала зарядки посредством пользовательской операции, ECU 300 транспортного средства отправляет информацию о том, что запрос зарядки присутствует, устройству 200 передачи мощности через модуль 160 связи. Обработка затем переходит от этапа S310 к этапу S320.

[0133] Между тем, в устройстве 200 передачи мощности, на этапе S210, ECU 240 передачи мощности наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда информация следующего содержания, что запрос зарядки присутствует, отправляется из модуля 160 связи транспортного средства 100, и ECU 240 передачи мощности обнаруживает запрос зарядки через модуль 230 связи, обработка переходит от этапа S210 к этапу S220.

[0134] В устройстве 200 передачи мощности, на этапе S220, информация, относящаяся к типу катушки модуля 220 передачи мощности, отправляется посредством модуля 230 связи транспортному средству 100. В транспортном средстве 100, на этапе S320, информация, относящаяся к типу катушки модуля 220 передачи мощности, принимается посредством модуля 160 связи. Информация, относящаяся к типу катушки, например, включает в себя информацию о том, является ли катушка катушкой круглого типа, поляризованного типа, продольно ориентированного поляризованного типа или поперечно ориентированного поляризованного типа.

[0135] На этапе S330 ECU 300 транспортного средства определяет, совместим ли тип катушки модуля 220 передачи мощности с типом катушки модуля 110 приема мощности, на основе информации, относящейся к типу катушки модуля 220 передачи мощности, принятой на этапе S320.

[0136] Когда тип катушки определен на этапе S330 как несовместимый, обработка переходит к этапу S350, и ECU 300 транспортного средства подтверждает определение невозможности зарядки. Между тем, когда тип катушки определен на этапе S330 как совместимый, обработка переходит к этапу S340, и ECU 300 транспортного средства подтверждает определение возможности зарядки.

[0137] На этапе S360 ECU 300 транспортного средства отправляет результат определения, подтвержденный на этапе S340 или этапе S350, в ECU 240 передачи мощности. ECU 300 транспортного средства также инструктирует модулю 142 отображения отображать результат определения на этапе S370.

[0138] В устройстве 200 передачи мощности результат определения принимается посредством модуля 230 связи на этапе S230, и результат определения отображается в модуле 242 отображения, таком как жидкокристаллический дисплей, на этапе S240. Результат определения может быть предоставлен водителю голосом вместо отображения в модуле 242 отображения.

[0139] Когда вышеописанная обработка заканчивается, обработка возвращается в главную процедуру устройства передачи мощности и транспортного средства на этапе S250 и этапе S380.

[0140] На фиг. 18, обработка этапов S230, S240 и S360 может не выполняться.

[0141] Фиг. 19 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности варианта 2 осуществления.

Обращаясь к фиг. 19, транспортное средство 100 оснащено модулем 110 приема мощности, включающим в себя модуль катушки круглого типа или поляризованного типа.

[0142] Устройство передачи мощности включает в себя модуль 220A передачи мощности и модуль 220B передачи мощности. Модуль 220A передачи мощности включает в себя модуль катушки круглого типа. Модуль 220B передачи мощности включает в себя модуль катушки поляризованного типа.

[0143] Транспортное средство 100 отправляет модулю 230 связи устройства передачи мощности сообщение M5, включающее в себя информацию о том, является ли тип модуля катушки, установленного в размещающем транспортном средстве, круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0144] Устройство 200 передачи мощности выбирает и использует модуль передачи мощности, соответствующий модулю приема мощности транспортного средства, на основе информации, принятой посредством модуля 230 связи.

[0145] Даже когда катушки модулей приема мощности, установленных на транспортных средствах, являются катушками множества типов, система передачи мощности варианта 2 осуществления может быть адаптирована для транспортных средств различных типов.

[0146] Фиг. 20 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности, показанного на фиг. 19.

Обращаясь к фиг. 20, транспортное средство 100 оснащено модулем 110 приема мощности, включающим в себя модуль катушки круглого типа или поляризованного типа.

[0147] Устройство передачи мощности включает в себя модуль 220AB передачи мощности заряжаемой конфигурации. Конфигурация модуля 220AB передачи мощности может быть альтернативно изменена посредством переключающего сигнала на конфигурацию, соответствующую модулю катушки круглого типа, и конфигурацию, соответствующую модулю катушки поляризованного типа.

[0148] Транспортное средство 100 отправляет модулю 230 связи устройства передачи мощности сообщение M5, включающее в себя информацию о том, является ли тип модуля катушки, установленного в размещающем транспортном средстве, круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0149] Устройство 200 передачи мощности изменяет конфигурацию модуля 220AB передачи мощности с тем, чтобы принимать конфигурацию, соответствующую модулю приема мощности транспортного средства на основе информации, полученной посредством модуля 230 связи.

[0150] Даже когда катушки модулей приема мощности, установленных на транспортных средствах, являются катушками множества типов, система передачи мощности, показанная на фиг. 20, может также быть адаптирована для транспортных средств различных типов тем же образом, что и система передачи мощности, показанная на фиг. 19.

[0151] Фиг. 21 показывает пример конфигурации модуля 220AB передачи мощности, показанного на фиг. 20. Модуль 220AB передачи мощности включает в себя магнитный материал 421 пластинчатой формы и катушки 221-1 и 221-2, намотанные на магнитный материал 421. Катушки 221-1 и 221-2 намотаны так, чтобы разделяться посредством центрального сегмента магнитного материала 421.

[0152] Фиг. 22 - это вид в разрезе, взятом по линии XXII-XXII на фиг. 21 в случае работы в рабочем режиме C. Рабочий режим C - это режим, в котором модуль 220AB передачи мощности работает так, чтобы принимать распределение магнитного потока, соответствующее распределению модуля катушки круглого типа. На фиг. 22 модуль 220AB передачи мощности и модуль 110 приема мощности, включающий в себя модуль 111A приема мощности круглого типа, расположены напротив друг друга.

[0153] В модуле 220AB передачи мощности, работающем в рабочем режиме C, электрические токи протекают в различных направлениях в катушке 221-1 и катушке 221-2. В рабочем режиме C магнитный поток проходит от сегмента (называемого ниже в данном документе центральным сегментом) между катушкой 221-1 и катушкой 221-2 по направлению к катушке приема мощности. Магнитный поток, который прошел от центрального сегмента модуля 220AB передачи мощности к центральному сегменту катушки 111A приема мощности, проходит сквозь внутренность магнитного материала 411A наружу, оборачивается вокруг внешней стороны обмотки катушки, проходит сквозь внутренность магнитного материала 421 к центру и возвращается к центральному сегменту модуля 220AB передачи мощности. Поскольку AC-ток протекает в модуле 220AB передачи мощности, когда ориентация тока, протекающего в катушке, переворачивается, ориентация магнитного потока также переворачивается.

[0154] Фиг. 23 - это вид в разрезе, взятом по линии XXII-XXII на фиг. 21 в случае работы в рабочем режиме P. Рабочий режим P - это режим, в котором модуль 220AB передачи мощности работает так, чтобы принимать распределение магнитного потока, соответствующее распределению модуля катушки поляризованного типа. На фиг. 23 модуль 220AB передачи мощности и модуль 110 приема мощности, включающий в себя модуль 111B приема мощности поляризованного типа, расположены напротив друг друга.

[0155] В модуле 220AB передачи мощности, работающем в рабочем режиме P, магнитный поток проходит от конечного сегмента магнитного материала 421 на стороне катушки 221-2 к конечному сегменту магнитного материала 421 на стороне катушки 221-1. Магнитный поток, который прошел сквозь внутренность магнитного материала 421 от катушки 221-2 к катушке 221-1, проходит к одному концу катушки 111B приема мощности, затем проходит сквозь внутренность магнитного материала 411B от одного конца к другому концу катушки 111B приема мощности и возвращается к конечному сегменту катушки 221-2 на стороне магнитного материала 421. Поскольку AC-ток протекает в модуле 220AB передачи мощности, когда ориентация тока, протекающего в катушке, переворачивается, ориентация магнитного потока также переворачивается.

[0156] Фиг. 24 - это принципиальная схема, показывающая первый пример конфигурации для переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

[0157] Обращаясь к фиг. 24, модуль 502 переключения включает в себя реле SWC1-SWC3 и реле SWP1 и SWP2. Когда работа выполняется в рабочем режиме C, реле SWC1-SWC3 управляются, чтобы находиться в возбужденном состоянии, а реле SWP1 и SWP2 управляются, чтобы быть в невозбужденном состоянии. В рабочем режиме C электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 22.

[0158] Когда работа выполняется в рабочем режиме P, реле SWC1-SWC3 управляются, чтобы находиться в невозбужденном состоянии, а реле SWP1 и SWP2 управляются, чтобы быть в возбужденном состоянии. В рабочем режиме P электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 23.

[0159] Фиг. 25 - это принципиальная схема, показывающая второй пример конфигурации переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

[0160] Обращаясь к фиг. 25, модуль 504 переключения включает в себя реле SWC4 и SWC5 и реле SWP3. Когда работа выполняется в рабочем режиме C, реле SWC4 и SWC5 управляются, чтобы находиться в возбужденном состоянии, а реле SWP3 управляется, чтобы быть в невозбужденном состоянии. В рабочем режиме C электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 22.

[0161] Когда работа выполняется в рабочем режиме P, реле SWC4 и SWC5 управляются, чтобы находиться в невозбужденном состоянии, а реле SWP3 управляется, чтобы быть в возбужденном состоянии. В рабочем режиме P электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 23.

[0162] Фиг. 26 - это принципиальная схема, показывающая третий пример конфигурации переключения соединения катушки 221-1 и катушки 221-2.

[0163] Обращаясь к фиг. 26, модуль 506 переключения включает в себя переключатели SW6 и SW7. Когда работа выполняется в рабочем режиме C, переключатели SW6 и SW7, каждый, управляются, чтобы выбирать клемму C. В рабочем режиме C электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 22.

[0164] Когда работа выполняется в рабочем режиме P, переключатели SW6 и SW7, каждый, управляются, чтобы выбирать клемму P. В рабочем режиме P электрические токи в катушке 221-1 и катушке 221-2 протекают в направлениях, которые отличаются в поперечном разрезе, как показано на фиг. 23.

[0165] Фиг. 27 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление, выполняемое в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в варианте осуществления 2.

[0166] Обращаясь к фиг. 7 и 27, в транспортном средстве 100, на этапе S410, ECU 300 транспортного средства наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда обнаруживается ввод сигнала TRG начала зарядки посредством пользовательской операции, ECU 300 транспортного средства отправляет информацию следующего содержания, что запрос зарядки присутствует, устройству 200 передачи мощности через модуль 160 связи. Обработка затем переходит от этапа S410 к этапу S420.

[0167] Между тем, в устройстве 200 передачи мощности, на этапе S510, ECU 240 передачи мощности наблюдает, присутствует ли запрос зарядки. Когда информация следующего содержания, что запрос зарядки присутствует, отправляется из модуля 160 связи транспортного средства 100, и ECU 240 передачи мощности обнаруживает запрос зарядки через модуль 230 связи, обработка переходит от этапа S510 к этапу S520.

[0168] В транспортном средстве 100, на этапе S420, информация, относящаяся к типу катушки модуля 110 приема мощности, отправляется посредством модуля 160 связи устройству 200 передачи мощности. В устройстве 200 передачи мощности, на этапе S520, информация, относящаяся к типу катушки модуля 110 приема мощности, принимается посредством модуля 230 связи, и тип катушки модуля 220 передачи мощности определяется на этапе S530. Информация, относящаяся к типу катушки, например, включает в себя информацию о том, является ли катушка катушкой круглого типа, поляризованного типа, продольно ориентированного поляризованного типа или поперечно ориентированного поляризованного типа.

[0169] На этапе S540 ECU 240 передачи мощности определяет, на основе информации, относящейся к типу катушки модуля 110 приема мощности, которая принимается на этапе S520, совместим ли тип катушки модуля 110 приема мощности с типом катушки, который может быть сконфигурирован посредством модуля 220 передачи мощности. Когда типы катушек совместимы, определяется, что зарядка возможна, а когда типы катушек несовместимы, определяется, что зарядка невозможна.

[0170] Когда типы катушек определяются на этапе S540 как несовместимые, обработка переходит к этапу S610, и ECU 240 передачи мощности подтверждает определение, что зарядка невозможна, инструктирует модулю 242 отображения отображать то, что зарядка невозможна, и отправляет результат определения транспортному средству 100. Затем, обработка на стороне устройства 200 передачи мощности заканчивается на этапе S620,

[0171] Между тем, когда типы катушек определяются на этапе S540 как совместимые, т.е., когда катушка передачи мощности, которая может быть адаптирована для типа катушки транспортного средства, может быть выбрана, обработка переходит к этапу S550, и ECU 240 передачи мощности подтверждает определение, что зарядка возможна, инструктирует модулю 242 отображения отображать результат определения, и отправляет результат определения транспортному средству 100.

[0172] В транспортном средстве 100 результат определения принимается посредством модуля 160 связи на этапе S430, и ECU 300 транспортного средства инструктирует модулю 142 отображения, такой как жидкокристаллический дисплей, отображать результат определения на этапе S440. Результат определения может быть предоставлен водителю голосом вместо отображения в модуле 142 отображения.

[0173] В устройстве 200 передачи мощности, после того как возможность зарядки была отображена на этапе S550, определяется на этапе S560, является ли тип катушки транспортного средства 100 круглым типом. Когда определяется на этапе S550, что тип катушки является круглым типом, обработка переходит к этапу S570, и ECU 240 передачи мощности выбирает конфигурацию, соответствующую круглому типу, в качестве типа катушки модуля 220 передачи мощности. Этот выбор может быть выполнен с помощью одного из множества модулей передачи мощности, как показано на фиг. 19, а не с помощью других модулей передачи мощности, или посредством задания конфигурации, соответствующей круглому типу, посредством переключения соединения модулей катушек, как показано на фиг. 20-26.

[0174] Когда определяется на этапе S560, что тип катушки не является круглым типом, обработка переходит к этапу S580, и ECU 240 передачи мощности выбирает конфигурацию, соответствующую поляризованному типу, в качестве типа катушки модуля 220 передачи мощности. Этот выбор может быть выполнен с помощью одного из множества модулей передачи мощности, как показано на фиг. 19, а не с помощью других модулей передачи мощности, или посредством задания конфигурации, соответствующей поляризованному типу, посредством переключения соединения модулей катушек, как показано на фиг. 20-26. На маршруте от этапа S560 к этапу S580 также возможно определять дополнительно, является ли тип катушки продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом, и выбирать соответствующую конфигурацию.

[0175] После того как конфигурация была выбрана на этапе S570 или этапе S580, ECU 240 передачи мощности начинает последовательность зарядки транспортного средства на этапе S590, и обработка переходит к процедуре обработки зарядки на этапе S600.

[0176] На стороне транспортного средства, на этапе S450, определяется, возможна или нет зарядка, на основе результата определения возможности зарядки от устройства передачи мощности. Когда зарядка определяется как невозможная на этапе S450, обработка переходит к этапу S480, и обработка зарядки на стороне транспортного средства заканчивается.

[0177] Когда зарядка определяется как возможная на этапе S450, обработка переходит к этапу S460. Передача информации, инструктирующая о начале зарядки, также выполняется в сторону транспортного средства, когда последовательность зарядки на этапе S590 начинается, и последовательность зарядки начинается на этапе S460 также на стороне транспортного средства. Затем, на этапе S470, обработка переходит к процедуре обработки зарядки.

[0178] Фиг. 28 показывает другой пример разновидности катушки, показанной на фиг. 21.

Обращаясь к фиг. 28, модуль 220AB2 передачи мощности включает в себя крестообразный магнитный материал 421 и четыре катушки 221-1X, 221-2X, 221-1Y и 221-2Y, намотанные, соответственно, на магнитный материал.

[0179] Когда соответствующий модуль приема мощности является модулем поперечно ориентированного поляризованного типа, катушка 221-1X и катушка 221-2X выбираются и используются. В этом случае, невыбранные катушки 221-1Y и 221-2Y не используются. Соединение определяется так, что электрические токи протекают в одном и том же направлении в катушке 221-1X и катушке 221-2X тем же образом, что и в случае, иллюстрированном на фиг. 23.

[0180] Когда соответствующий модуль приема мощности является модулем продольно ориентированного поляризованного типа, катушка 221-1Y и катушка 221-2Y выбираются и используются. В этом случае, невыбранные катушки 221-1X и 221-2X не используются. Соединение определяется так, что электрические токи протекают в одном и том же направлении в катушке 221-1Y и катушке 221-2Y тем же образом, что и в случае, иллюстрированном на фиг. 23.

[0181] Между тем, когда соответствующий модуль приема мощности является модулем круглого типа, катушка 221-1X и катушка 221-2X выбираются и используются. В этом случае, катушки 221-1Y и 221-2Y не используются. Соединение определяется так, что электрические токи протекают в различных направлениях в катушке 221-1X и катушке 221-2X тем же образом, что и в случае, иллюстрированном на фиг. 22.

[0182] Вместо выбора катушки 221-1X и катушки 221-2X также возможно выбирать катушки 221-1Y и 221-2Y и определять соединение так, что электрические токи протекают в различных направлениях в катушке 221-1Y и катушке 221-2Y. Дополнительно, пара из катушки 221-1X и катушки 221-2X и пара из катушек 221-1Y и 221-2Y могут быть использованы одновременно, и электрические токи могут быть вынуждены протекать так, что магнитный поток снимается с крестообразного центрального сегмента.

[0183] Фиг. 29 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности варианта 2 осуществления.

[0184] Обращаясь к фиг. 29, устройство передачи мощности оснащено модулем 220 передачи мощности, включающим в себя модуль катушки круглого типа или поляризованного типа.

[0185] Транспортное средство 100 включает в себя модуль 110A приема мощности и модуль 110B приема мощности. Модуль 110A приема мощности включает в себя модуль катушки круглого типа. Модуль 110B приема мощности включает в себя модуль катушки поляризованного типа.

[0186] Устройство передачи мощности отправляет сообщение M6, включающее в себя информацию о том, является ли тип модуля катушки, установленного в устройстве передачи мощности, круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом, из модуля 230 связи транспортному средству 100. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0187] Транспортное средство выбирает и использует модуль приема мощности, соответствующий модулю передачи мощности устройства передачи мощности, на основе информации, принятой от модуля 230 связи.

[0188] Даже когда катушки модулей передачи мощности устройств передачи мощности являются катушками множества типов, система передачи мощности примера разновидности варианта 2 осуществления может быть адаптирована для устройств передачи мощности различных типов.

[0189] Фиг. 30 иллюстрирует работу системы бесконтактной передачи мощности примера разновидности, показанного на фиг. 29.

Обращаясь к фиг. 30, устройство передачи мощности оснащено модулем 220 передачи мощности, включающим в себя модуль катушки круглого типа или поляризованного типа.

[0190] Транспортное средство 100 включает в себя модуль 110AB приема мощности заряжаемой конфигурации. Конфигурация модуля 110AB приема мощности может быть альтернативно изменена посредством переключающего сигнала на конфигурацию, соответствующую модулю катушки круглого типа, и конфигурацию, соответствующую модулю катушки поляризованного типа.

[0191] Конфигурация, аналогичная конфигурации модуля передачи мощности, показанной на фиг. 24, 25, 26 и 28, может быть использована в качестве конфигурации такого переключаемого модуля 110AB приема мощности.

[0192] Устройство передачи мощности отправляет сообщение M6, включающее в себя информацию о том, является ли тип модуля катушки устройства передачи мощности круглым типом, продольно ориентированным поляризованным типом или поперечно ориентированным поляризованным типом, из модуля 230 связи транспортному средству 100. Информация, которая указывает каждый из типов катушки, т.е., круглый тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип, является примером информации, указывающей характеристику прохождения магнитного потока. Информация, которая должна быть отправлена, может быть представлена в другом формате, предусматривающем, что он указывает характеристику прохождения магнитного потока.

[0193] Транспортное средство изменяет конфигурацию модуля 110AB приема мощности на конфигурацию, соответствующую модулю передачи мощности устройства передачи мощности, на основе информации, принятой от модуля 230 связи.

[0194] Даже когда катушки модулей передачи мощности, размещенных в устройствах передачи мощности, являются катушками множества типов, система передачи мощности, показанная на фиг. 30, может быть адаптирована для устройств передачи мощности различных типов тем же образом, что и с конфигурацией, показанной на фиг. 29.

[0195] Фиг. 31 - это блок-схема последовательности операций для пояснения управления, выполняемого в транспортном средстве и устройстве передачи мощности в примере разновидности варианта 2 осуществления.

[0196] Обращаясь к фиг. 7 и 31, в транспортном средстве 100 присутствие/отсутствие запроса зарядки наблюдается посредством ECU 300 транспортного средства на этапе S810. Когда обнаруживается ввод сигнала TRG начала зарядки посредством пользовательской операции, ECU 300 транспортного средства отправляет информацию следующего содержания, что запрос зарядки присутствует, устройству 200 передачи мощности через модуль 160 связи. Обработка затем переходит от этапа S810 к этапу S820.

[0197] Между тем, в устройстве 200 передачи мощности, наличие/отсутствие запроса зарядки наблюдается посредством ECU 240 передачи мощности на этапе S710. Когда информация следующего содержания, что запрос зарядки присутствует, отправляется из модуля 160 связи транспортного средства 100, и ECU 240 передачи мощности обнаруживает запрос зарядки через модуль 230 связи, обработка переходит от этапа S710 к этапу S720.

[0198] В устройстве 200 передачи мощности, на этапе S720, информация, относящаяся к типу катушки модуля 220 передачи мощности, отправляется посредством модуля 230 связи транспортному средству 100. В транспортном средстве 100, на этапе S820, информация, относящаяся к типу катушки модуля 220 передачи мощности, принимается посредством модуля 160 связи, и тип катушки модуля 220 передачи мощности определяется на этапе S830. Информация, относящаяся к типу катушки, например, включает в себя информацию о том, является ли катушка катушкой круглого типа, поляризованного типа, продольно ориентированного поляризованного типа или поперечно ориентированного поляризованного типа.

[0199] Дополнительно, на этапе S840, ECU 300 транспортного средства определяет, на основе информации, относящейся к типу катушки модуля передачи мощности, которая принята на этапе S820, совместим ли тип катушки модуля передачи мощности с типом катушки, который может быть сконфигурирован посредством модуля приема мощности. Когда типы катушек совместимы, определяется, что зарядка возможна, а когда типы катушек несовместимы, определяется, что зарядка невозможна.

[0200] Когда типы катушек определяются на этапе S840 как несовместимые, обработка переходит к этапу S910, и ECU 300 транспортного средства подтверждает определение, что зарядка невозможна, инструктирует модулю 142 отображения отображать то, что зарядка невозможна, и отправляет результат определения устройству 200 передачи мощности. Затем, обработка на стороне транспортного средства заканчивается на этапе S920.

[0201] Между тем, когда типы катушек определяются на этапе S840 как совместимые, т.е., когда катушка приема мощности, которая может быть адаптирована для типа катушки устройства передачи мощности, может быть выбрана, обработка переходит к этапу S850, и ECU 300 транспортного средства подтверждает определение, что зарядка возможна, инструктирует модулю 142 отображения отображать результат определения и отправляет результат определения устройству 200 передачи мощности.

[0202] В устройстве 200 передачи мощности результат определения принимается посредством модуля 230 связи на этапе S730, и ECU 240 передачи мощности инструктирует модулю 242 отображения, такой как жидкокристаллический дисплей, отображать результат определения на этапе S740. Результат определения может быть предоставлен водителю голосом вместо отображения в модуле 242 отображения.

[0203] В транспортном средстве 100, после того как возможность зарядки была отображена на этапе S850, определяется на этапе S860, является ли тип катушки устройства 200 передачи мощности круглым типом. Когда определяется на этапе S850, что тип катушки является круглым типом, обработка переходит к этапу S870, и ECU 300 транспортного средства выбирает конфигурацию, которая может соответствовать круглому типу, в качестве типа катушки модуля 110 приема мощности. Этот выбор может быть выполнен с помощью одного из множества модулей 110A и 110B приема мощности, как показано на фиг. 29, а не с помощью модулей передачи мощности, или посредством задания конфигурации, соответствующей круглому типу, посредством переключения соединения модулей катушек внутри модуля 110AB приема мощности, как показано на фиг. 30.

[0204] Когда определяется на этапе S860, что тип катушки не является круглым типом, обработка переходит к этапу S880, и ECU 300 транспортного средства выбирает конфигурацию, которая может соответствовать поляризованному типу, в качестве типа катушки модуля 110 приема мощности. Этот выбор может быть выполнен с помощью одного из множества модулей 110A и 110B приема мощности, как показано на фиг. 29, а не с помощью других модулей передачи мощности, или посредством задания конфигурации, соответствующей поляризованному типу, посредством переключения соединения модулей катушек внутри модуля 110AB приема мощности, как показано на фиг. 30. На маршруте от этапа S860 к этапу S880 также возможно определять дополнительно, является ли тип катушки продольно ориентированным поляризованным типом катушки или поперечно ориентированным поляризованным типом катушки, и выбирать соответствующую конфигурацию.

[0205] После того как конфигурация катушки была выбрана на этапе S870 или этапе S880, ECU 300 транспортного средства начинает последовательность зарядки транспортного средства на этапе S890, и обработка переходит к процедуре обработки зарядки на этапе S900.

[0206] В устройстве 200 передачи мощности, на этапе S750, определяется, возможна или нет зарядка, на основе результата определения возможности зарядки от транспортного средства. Когда зарядка определяется как невозможная на этапе S750, обработка переходит к этапу S780, и обработка зарядки в устройстве 200 передачи мощности заканчивается.

[0207] Когда зарядка определяется как возможная на этапе S750, обработка переходит к этапу S760. Передача информации, инструктирующей о начале зарядки, передается от транспортного средства устройству передачи мощности, когда последовательность зарядки на этапе S890 начинается, и последовательность зарядки начинается на этапе S760 также на стороне устройства передачи мощности. Затем, на этапе S770, обработка переходит к процедуре обработки зарядки.

[0208] Наконец, варианты осуществления 1 и 2, а также примеры их разновидностей будут резюмированы посредством обращения опять к прилагаемым чертежам. Устройство бесконтактной передачи мощности, показанное на фиг. 7, 8 и 18, является устройством бесконтактной передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности (транспортному средству 100), устройство бесконтактной передачи мощности включает в себя: модуль 220 передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности; и модуль 230 связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, устройству приема мощности.

[0209] Предпочтительно, чтобы информация использовалась для определения того, должно или нет устройство приема мощности (транспортное средство 100) принимать электрическую мощность от устройства бесконтактной передачи мощности (устройства 200 передачи мощности), как показано на фиг. 18.

[0210] Более предпочтительно, чтобы модуль 230 связи отправлял информацию прежде, чем модуль 220 передачи мощности начинает передачу мощности устройству приема мощности (транспортному средству 100), как показано на фиг. 18.

[0211] Предпочтительно, чтобы информация включала в себя информацию, относящуюся к структуре части, составляющей модуль передачи мощности, или параметр модуля передачи мощности, который влияет на распределение магнитного потока, возникающее в модуле 200 передаче мощности во время передачи мощности. Структура части включает в себя тип катушки, например, круглый тип, поляризованный тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип. Структура части также включает в себя информацию о форме сердечника, направлении проводки и направлении обмотки. Информация, относящаяся к параметру модуля передачи мощности, включает в себя, например, параметр, указывающий распределение магнитного потока, возникающее в модуле передачи мощности.

[0212] Устройство 200 бесконтактной передачи мощности, показанное на фиг. 7, 8 и 19-28, является устройством бесконтактной передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности (транспортному средству 100), устройство передачи мощности включает в себя: модуль 220AB передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности (транспортному средству 100); и регулировочное устройство (переключающие модули 502-506), которое может регулировать распределение магнитного потока модуля 220 передачи мощности во время передачи мощности.

[0213] Предпочтительно, чтобы устройство 200 передачи мощности дополнительно включало в себя, как пояснено со ссылкой на фиг. 27, модуль управления (ECU 240 передачи мощности), который управляет регулировочным устройством на основе информации, относящейся к устройству приема мощности, так что распределение магнитного потока модуля 220 передачи мощности во время передачи мощности становится совместимым с устройством приема мощности (транспортным средством 100).

[0214] Устройство приема мощности (транспортное средство 100), показанное на фиг. 8 и 16, является устройством бесконтактного приема мощности, которое может бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности, устройство приема мощности включает в себя: модуль 110 приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности; и модуль 260 связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, устройству передачи мощности.

[0215] Предпочтительно, чтобы информация была использована для того, чтобы определять, должно или нет устройство 200 передачи мощности передавать электрическую мощность устройству бесконтактного приема мощности (транспортному средству 100).

[0216] Более предпочтительно, чтобы модуль 160 связи отправлял информацию прежде, чем модуль 110 приема мощности начинает получение мощности от устройства 200 передачи мощности, как показано на фиг. 16.

[0217] Предпочтительно, чтобы информация включала в себя информацию, относящуюся к структуре части, составляющей модуль 110 приема мощности, или параметр модуля приема мощности, который влияет на распределение магнитного потока, которое должно возникать в модуле приема мощности во время приема мощности. Структура части включает в себя тип катушки, например, круглый тип, поляризованный тип, продольно ориентированный поляризованный тип и поперечно ориентированный поляризованный тип. Информация, относящаяся к параметру модуля приема мощности, включает в себя, например, параметр, указывающий распределение магнитного потока, которое, как предполагается, должно возникать, когда модуль приема мощности заряжается.

[0218] Устройство приема мощности (транспортное средство 100), показанное на фиг. 7, 8, 24-26 и 31, является устройством бесконтактного приема мощности, которое может бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности, устройство бесконтактного приема мощности включает в себя: модуль 110AB приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности; и регулировочное устройство (переключающие модули 502-506), которое может регулировать распределение магнитного потока, подходящее для модуля приема мощности во время приема мощности.

[0219] Предпочтительно, чтобы устройство бесконтактного приема мощности (транспортное средство 100) дополнительно включало в себя модуль управления (ECU 300 транспортного средства), который управляет регулировочным устройством на основе информации, относящейся к устройству 200 передачи мощности, так что распределение магнитного потока, подходящее для модуля 110AB приема мощности во время приема мощности, становится совместимым с устройством 200 передачи мощности, как пояснено со ссылкой на фиг. 31.

[0220] Система бесконтактной передачи мощности, показанная на фиг. 7, 8 и 18, включает в себя устройство приема мощности (транспортное средство 100); и устройство 200 передачи мощности, которое может бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности. Устройство 200 передачи мощности включает в себя модуль 220 передачи мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом передавать электрическую мощность устройству приема мощности (транспортному средству 100); и модуль 230 связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, устройству приема мощности.

[0221] Система бесконтактной передачи мощности, показанная на фиг. 7, 8 и 16, включает в себя устройство 200 передачи мощности; и устройство приема мощности (транспортное средство 100), которое может бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности. Устройство приема мощности (транспортное средство 100) включает в себя модуль 110 приема мощности, сконфигурированный, чтобы иметь возможность бесконтактным образом принимать электрическую мощность от устройства 200 передачи мощности; и модуль 160 связи, который отправляет информацию, которая относится к распределению магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, устройству 200 передачи мощности.

[0222] [ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ]

Как описано выше в данном документе, согласно варианту осуществления тип катушки модуля, для которого устройство передачи мощности может быть адаптировано, может быть определен посредством обмена информацией между транспортным средством и устройством передачи мощности прежде, чем начнется операция зарядки. Дополнительно, транспортное средство может принимать эту информацию даже без перемещения в место зарядки.

[0223] Следовательно, транспортное средство может также связываться с множеством устройств передачи мощности, и положение устройства передачи мощности, которое может быть использовано с размещающим транспортным средством, может быть выборочно или эмфатически отображено на навигационном устройстве. Аналогичное отображение может также выполняться посредством проведения связи с информационным центром, где такая информация была записана.

[0224] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, являются иллюстративными во всех своих аспектах и не должны рассматриваться как ограничивающие. Рамки изобретения определены формулой изобретения, а не описанием выше, и подразумевают включение в себя значений, эквивалентных пунктам формулы, и всех модификаций в рамках формулы изобретения.

[0225] 10 - система передачи мощности; 12 - источник подачи мощности; 89 - система передачи мощности; 90, 220, 220A, 220AB, 220AB2, 220B, 220K - модули передачи мощности; 91, 110, 110A, 110AB, 110B, 110K - модули приема мощности; 92, 97, 113, 223 - катушки электромагнитной индукции; 93 - секция передачи мощности; 94, 99 - резонирующие катушки, 95, 98, 222 - конденсаторы; 96 - секция приема мощности; 100, 100A, 100B - транспортные средства; 111, 340 - вторичная саморезонирующая катушка; 111A, 111B, 111BX, 111BY - катушки приема мощности; 112, 222 - конденсаторы, 113, 350 - вторичные катушки; 118 - устройство формирования механической мощности; 121, 221 - саморезонирующие катушки; 130 - мотор-генератор; 140 - механизм передачи механической мощности; 142, 242 - модули отображения; 150 - ведущие колеса; 160, 230 - модули связи; 171 - датчик тока; 172 - датчик напряжения; 173 - сопротивление нагрузки; 174, SWC1-SWC5, SWP1-SWP3 - реле; 180 - выпрямитель; 190 - устройство накопления электричества; 200 - устройство передачи мощности; 210 - зарядный стенд; 221 - катушка; 221A, 221B - катушки передачи мощности; 223, 320 - первичные катушки; 240 - ECU передачи мощности; 246 - модуль приема оплаты; 250 - модуль подачи мощности; 260 - модуль согласования; 300 - ECU транспортного средства; 310 - источник высокочастотной мощности; 360 - нагрузка; 411A, 411B, 421, 421A, 421B - магнитные материалы; 502, 504, 506 - переключающие модули; PCU - модуль управления мощностью; SW6, SW7 - переключатели

1. Устройство бесконтактной передачи мощности для бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности,
причем устройство бесконтактной передачи мощности содержит:
модуль передачи мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности и содержащий катушку передачи мощности; и
модуль связи, сконфигурированный с возможностью передачи информации, которая относится к пути прохождения магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, определяемой структурой катушки передачи мощности, к устройству приема мощности.

2. Устройство бесконтактной передачи мощности по п. 1, в котором информация используется для определения того, должно или нет устройство приема мощности принимать мощность от устройства бесконтактной передачи мощности.

3. Устройство бесконтактной передачи мощности по п. 2, в котором модуль связи сконфигурирован с возможностью передачи информации прежде, чем модуль передачи мощности начинает передачу мощности устройству приема мощности.

4. Устройство бесконтактной передачи мощности по п. 1, в котором информация включает в себя по меньшей мере информацию (i) и информацию (ii), которая влияет на путь прохождения магнитного потока, возникающий в модуле передачи мощности во время передачи мощности:
(i) информация, относящаяся к структуре части, составляющей модуль передачи мощности,
(ii) информация, относящаяся к параметру модуля передачи мощности.

5. Устройство бесконтактной передачи мощности по п. 1, в котором информация, которая относится к пути прохождения магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, определяемая структурой катушки передачи мощности, является информацией, которая относится к форме пути прохождения магнитного потока во время передачи мощности, определяемой структурой катушки передачи мощности.

6. Устройство бесконтактной передачи мощности для бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности,
причем устройство бесконтактной передачи мощности содержит:
модуль передачи мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности; и
регулировочное устройство, сконфигурированное с возможностью настройки пути прохождения магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности.

7. Устройство бесконтактной передачи мощности по п. 6, дополнительно содержащее модуль управления, сконфигурированный с возможностью управления регулировочным устройством на основе информации, относящейся к устройству приема мощности, так что путь магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности становится совместимым с устройством приема мощности.

8. Устройство бесконтактного приема мощности для бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности, причем устройство бесконтактного приема мощности содержит:
модуль приема мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности и содержащий катушку приема мощности; и
модуль связи, сконфигурированный с возможностью передачи информации, которая относится к пути прохождения магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, определяемой структурой катушки приема мощности, к устройству передачи мощности.

9. Устройство бесконтактного приема мощности по п. 8, в котором информация используется для определения того, должно или нет устройство передачи мощности передавать мощность устройству бесконтактного приема мощности.

10. Устройство бесконтактного приема мощности по п. 9, в котором модуль связи сконфигурирован с возможностью передачи информации прежде, чем модуль приема мощности начинает получать мощность от устройства передачи мощности.

11. Устройство бесконтактного приема мощности по п. 8, в котором информация включает в себя по меньшей мере информацию (i) и информацию (ii), которая влияет на путь прохождения магнитного потока, возникающий в модуле приема мощности во время приема мощности:
(i) информация, относящаяся к структуре части, составляющей модуль приема мощности,
(ii) информация, относящаяся к параметру модуля приема мощности.

12. Устройство бесконтактного приема мощности для бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности,
причем устройство бесконтактного приема мощности содержит:
модуль приема мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности; и
регулировочное устройство, сконфигурированное с возможностью настройки пути прохождения магнитного потока, подходящего для модуля приема мощности во время приема мощности.

13. Устройство бесконтактного приема мощности по п. 12, дополнительно содержащее модуль управления, сконфигурированный с возможностью управления регулировочным устройством на основе информации, относящейся к устройству передачи мощности, так что путь прохождения магнитного потока, подходящий для модуля приема мощности во время приема мощности, становится совместимым с устройством передачи мощности.

14. Система бесконтактной передачи мощности, содержащая:
устройство приема мощности; и
устройство передачи мощности, сконфигурированное с возможностью бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности, при этом
устройство передачи мощности содержит:
модуль передачи мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактной передачи мощности устройству приема мощности и содержащий катушку передачи мощности; и
модуль связи, сконфигурированный с возможностью передачи информации, которая относится к пути прохождения магнитного потока модуля передачи мощности во время передачи мощности, определяемой структурой катушки передачи мощности, к устройству приема мощности.

15. Система бесконтактной передачи мощности, содержащая:
устройство передачи мощности; и
устройство приема мощности, сконфигурированное с возможностью бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности, при этом устройство приема мощности содержит:
модуль приема мощности, сконфигурированный с возможностью бесконтактного приема мощности от устройства передачи мощности и содержащий катушку приема мощности; и
модуль связи, сконфигурированный с возможностью передачи информации, которая относится к пути прохождения магнитного потока модуля приема мощности во время приема мощности, определяемой структурой катушки приема мощности, к устройству передачи мощности.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение в целом относится к системам передачи энергии и зарядным устройствам для аккумуляторных батарей и, в частности, к способу и системе для беспроводной передачи энергии посредством передачи микроволнового излучения для питания устройства, требующего электрической энергии.

Изобретение относится к беспроводной зарядке аккумулятора транспортного средства. Устройство бесконтактной подачи электрической мощности содержит катушку (12) для подачи электрической мощности и катушку (22) для приема электрической мощности, установленную на нижней поверхности (40) пола транспортного средства.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности установления связи между транспортным средством и устройством подачи электрической мощности.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет передачи n-фазного напряжения по беспроводной сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение зарядки как паркующихся, так и уже припаркованных транспортных средств.

Изобретение относится к устройствам беспроводной передачи электроэнергии. Технический результат - обеспечение передачи энергии в среде с высокой проводимостью.

Группа изобретений относится к электроснабжению транспортных средств с электротягой. Система для передачи электрической энергии к транспортному средству содержит электрическую проводниковую структуру, которая содержит несколько сегментов (T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6, Т7, Т8), причем каждый сегмент простирается вдоль пути движения.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение перекрестной проверки идентификационной информации.
Наверх