Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии

Авторы патента:


Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
Бесконтактное устройство передачи электроэнергии и система передачи электроэнергии
H02J50/12 - 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 2654527:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности бесконтактного устройства передачи электроэнергии. Согласно изобретению бесконтактное устройство передачи электроэнергии включает в себя узел передачи электроэнергии, первый датчик температуры, второй датчик температуры и электронный блок управления. Первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры инвертора. Второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры резонансного контура. Электронный блок управления выполнен с возможностью регулировки частоты путем управления работой инвертора. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и также выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора. Первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной ток инвертора. Второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Предпосылки к созданию изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к бесконтактному устройству передачи электроэнергии и системе передачи электроэнергии, в частности, к устройству для передачи электроэнергии, которое бесконтактно передает электроэнергию на устройство приема электроэнергии, и к системе передачи электроэнергии, включающей в себя устройство передачи электроэнергии.

2. Уровень техники

[0002] Известна система передачи электроэнергии, которая бесконтактным или беспроводным способом передает электроэнергию из устройства передачи электроэнергии на устройство приема электроэнергии (см, например, публикации японских патентных заявок №№2013-154815 (JP 2013-154815 А), 2013-146154 (JP 2013-146154 А), 2013-146148 (JP 2013-146148 А), 2013-110822 (JP 2013-110822 А), 2013-126327 (JP 2013-126327 А) и 2013-135572 (JP 2013-135572 А)). В JP 2013-154815 А, например, описана система передачи электроэнергии, которая бесконтактно передает электроэнергию от блока передачи электроэнергии устройства передачи электроэнергии, расположенного вне транспортного средства, на блок приема электроэнергии, установленный в транспортном средстве (см. JP 2013-154815 А).

Сущность изобретения

[0003] Был изучен узел передачи электроэнергии интегрированного источника питания, включающий в себя инвертор и резонансный контур, который принимает электроэнергию переменного тока (АС), выработанную инвертором, и бесконтактно передает электроэнергию на устройство приема электроэнергии. Узел передачи электроэнергии имеет герметичную конструкцию для предотвращения попадания воды, пыли и т.п., при этом тепло будет, вероятно, накапливаться внутри узла. В узле передачи электроэнергии интегрированного источника питания, как описано выше, тепло, генерируемое инвертором, также как и тепло, генерируемое резонансным контуром, имеет значительную величину, и, соответственно, температура инвертора, также как и температура резонансного контура, должна находиться под надлежащим контролем.

[0004] Когда схема фильтра размещена между инвертором и резонансным контуром, может возникнуть разность между величиной тока, протекающего через инвертор (величина выходного тока инвертора), и величиной тока, протекающего через резонансный контур, и тепло может неравномерно генерироваться в большом количестве в одном из инвертора и резонансного контура. Если большое количество тепла неравномерно генерируется в инверторе и резонансном контуре, то передаваемая электроэнергия ограничивается из-за температурных ограничений, применяющихся, когда, например, повышается температура одного из блоков, выделяющих большое количество тепла, и в результате могут возникать различные проблемы, такие как, например, сбой в передаче требуемой электроэнергии от устройства передачи электроэнергии на устройство приема электроэнергии.

[0005] Настоящее изобретение обеспечивает создание бесконтактного устройства передачи электроэнергии, снабженного узлом передачи энергии, который включает в себя инвертор и резонансный контур, бесконтактно передающий электроэнергию в устройство приема электроэнергии, и систему передачи электроэнергии, в которых тепло практически или вообще не будет неравномерно генерироваться в большом количестве резонансным контуром или инвертором.

[0006] Бесконтактное устройство передачи электроэнергии в соответствии с первым объектом настоящего изобретения включает в себя узел передачи электроэнергии, первый датчик температуры, второй датчик температуры и электронный блок управления. Узел передачи электроэнергии включает в себя инвертор, схему фильтра и резонансный контур. Инвертор выполнен с возможностью производить электроэнергию переменного тока, имеющую заданную частоту. Резонансный контур выполнен с возможностью принимать электроэнергию переменного тока от инвертора через схему фильтра и бесконтактно передавать электроэнергию переменного тока на устройство приема электроэнергии. Первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры инвертора. Второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры резонансного контура. Электронный блок управления выполнен с возможностью регулировать частоту электроэнергии переменного тока путем управления инвертором. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора. Первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной ток инвертора. Второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур.

[0007] В бесконтактном устройстве передачи электроэнергии в соответствии с вышеупомянутым объектом настоящего изобретения, когда температура инвертора выше, чем у резонансного контура, температура инвертора понижается посредством выполнения первого управления для регулировки частоты так, чтобы уменьшить выходной ток инвертора. С другой стороны, когда температура резонансного контура выше, чем у инвертора, температура резонансного контура понижается посредством выполнения второго управления для регулировки частоты так, чтобы уменьшить ток, протекающий через резонансный контур. Соответственно, тепловая энергия будет менее вероятно или вообще не будет генерироваться неравномерно в значительном количестве резонансным контуром или инвертором.

[0008] В бесконтактном устройстве передачи электроэнергии в соответствии с вышеупомянутым объектом настоящего изобретения, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и температура инвертора превышает первую пороговую температуру. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора, и температура резонансного контура превышает вторую пороговую температуру.

[0009] В соответствии с бесконтактным устройством передачи электроэнергии, как описано выше, когда температура инвертора выше, чем у резонансного контура, регулировка частоты осуществляется, когда температура инвертора превышает первое пороговое значение температуры. Кроме того, когда температура резонансного контура выше, чем у инвертора, то регулировка частоты осуществляется, когда температура резонансного контура превышает второе пороговое значение температуры. Соответственно, частота не корректируется, когда нет необходимости снижать температуру инвертора или резонансного контура.

[0010] В бесконтактном устройстве передачи электроэнергии в соответствии с вышеупомянутым объектом настоящего изобретения, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и разность между температурой инвертора и температурой резонансного контура больше, чем первое пороговое значение. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора, и разность между температурой резонансного контура и температурой инвертора больше, чем второе пороговое значение.

[0011] В соответствии с бесконтактным устройством передачи электроэнергии, как описано выше, когда температура инвертора выше, чем у резонансного контура, частота корректируется, когда разность между температурой инвертора и температурой резонансного контура больше первого порогового значения. Кроме того, когда температура резонансного контура выше, чем у инвертора, частота корректируется, когда разность между температурой резонансного контура и температурой инвертора больше второго порогового значения. Соответственно, частота не регулируется, когда разность температур между инвертором и резонансным контуром мала.

[0012] В бесконтактном устройстве передачи электроэнергии в соответствии с вышеупомянутым объектом настоящего изобретения, первое управление может включать в себя непрерывное изменение частоты во всем диапазоне регулирования частоты, и настройку частоты на частоту, при которой выходной ток инвертора является наименьшим в диапазоне регулирования. Второе управление может включать в себя непрерывное изменение частоты во всем диапазоне регулирования частоты, и настройку частоты на частоту, при которой ток, протекающий через резонансный контур, является наименьшим в диапазоне регулирования.

[0013] В соответствии с бесконтактным устройством передачи электроэнергии, как это описано выше, тепловая энергия, генерируемая тем одним из резонансного контура и инвертора, имеющим более высокую температуру, может быть быстро подавлена или уменьшена, и, соответственно, можно не допустить возникновения неравномерного распределения тепла, генерируемого между резонансным контуром и инвертором.

[0014] Система передачи электроэнергии в соответствии со вторым объектом настоящего изобретения включает в себя устройство передачи электроэнергии и устройство приема электроэнергии, выполненное с возможностью приема электроэнергии бесконтактным способом от устройства передачи электроэнергии. Устройство передачи электроэнергии включает в себя узел передачи электроэнергии, первый датчик температуры, второй датчик температуры и электронный блок управления. Узел передачи электроэнергии включает в себя инвертор, схему фильтра и резонансный контур. Инвертор выполнен с возможностью производить электроэнергию переменного тока, имеющую заданную частоту. Резонансный контур выполнен с возможностью приема электроэнергии переменного тока от инвертора через схему фильтра и бесконтактной передачи электроэнергии переменного тока на устройство приема электроэнергии. Первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры инвертора. Второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры резонансного контура. Электронный блок управления выполнен с возможностью регулировки частоты электроэнергии переменного тока путем управления работой инвертора. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора. Первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной тока инвертора. Второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур. В системе передачи электрической энергии в соответствии со вторым объектом настоящего изобретения, когда температура инвертора выше, чем у резонансного контура, температура инвертора понижается посредством выполнения первого управления для регулировки частоты так, чтобы уменьшить выходной ток инвертора. С другой стороны, когда температура резонансного контура выше, чем у инвертора, температура резонансного контура понижается посредством выполнения второго управления для регулировки частоты так, чтобы уменьшить ток, протекающий через резонансный контур. Соответственно, тепловая энергия будет менее вероятно или не будет вообще неравномерно генерироваться в значительном количестве резонансным контуром или инвертором.

[0015] В соответствии с настоящим изобретением, в бесконтактном устройстве передачи электроэнергии, оснащенным узлом передачи электроэнергии, включающим в себя инвертор и резонансный контур, который бесконтактно передает электроэнергию на устройство приема электроэнергии, и в системе передачи электроэнергии, тепловая энергия будет менее вероятно или не будет вообще неравномерно генерироваться в большом количестве резонансным контуром или инвертором.

Краткое описание чертежей

[0016] Признаки, преимущества, а также техническое и промышленное значение иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид, показывающий общую конфигурацию системы передачи электроэнергии, в которой используется бесконтактное устройство передачи электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой вид, показывающий один пример конфигурации блока передачи электроэнергии и блока приема электроэнергии, показанных на фиг. 1;

Фиг. 3 показывает вид сверху узла передачи электроэнергии, который находится в устройстве передачи электроэнергии и бесконтактно передает электроэнергию на устройство приема электроэнергии;

Фиг. 4 представляет собой вид, показывающий пример конфигурации схемы фильтра;

Фиг. 5 представляет собой вид, показывающий зависимости тока инвертора и тока блока передачи электроэнергии от частоты при условии, что передаваемая электроэнергия является постоянной, когда схема фильтра представляет собой LC-фильтр третьего порядка, как показан на фиг. 4;

Фиг. 6 представляет собой вид, показывающий другой пример конфигурации схемы фильтра;

Фиг. 7 представляет собой вид, показывающий зависимости тока инвертора и тока блока передачи электроэнергии от частоты при условии, что передаваемая электроэнергия является постоянной, когда схема фильтра представляет собой LC-фильтр четвертого порядка, как показан на фиг. 6;

Фиг. 8 представляет собой вид, показывающий зависимость между током инвертора и величиной потерь инвертора в диапазоне регулирования частоты передаваемой электроэнергии;

Фиг. 9 представляет собой блок-схему алгоритма управления, выполняемого посредством ЭБУ источника питания, показанного на фиг. 1;

Фиг. 10 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру передачи электроэнергии, выполняемую ЭБУ источника питания;

Фиг. 11 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру управления снижением разности температур, выполняемую на этапе S30 на фиг. 10;

Фиг. 12 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S132 на фиг. 11;

Фиг. 13 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S142 на фиг. 11;

Фиг. 14 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S132 на фиг. 11, во втором варианте осуществления;

Фиг. 15 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S142 на фиг. 11, во втором варианте осуществления; и

Фиг. 16 показывает блок-схему алгоритма, иллюстрирующую процедуру управления снижением разности температур, выполняемую на этапе S30 на фиг. 10, в третьем варианте осуществления.

Подробное описание вариантов осуществления

[0017] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые или соответствующие части или компоненты, описание которых не будет повторяться.

[0018] На фиг. 1 показана общая конфигурация системы передачи электроэнергии, в которой используется бесконтактное устройство передачи электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как видно из фиг. 1, система передачи электроэнергии включает в себя устройство 10 передачи электроэнергии и устройство 20 приема электроэнергии. Например, устройство 20 приема электроэнергии может быть установлено на транспортном средстве или ему подобном, которое способно перемещаться с использованием электроэнергии, полученной от устройства 10 передачи электроэнергии и сохраненной.

[0019] Устройство 10 передачи электроэнергии включает в себя схему 210 компенсации коэффициента мощности (Power factor correction, далее - схема PFC), инвертор 220, схему 230 фильтра и блок 240 передачи электроэнергии. Устройство 10 передачи электроэнергии дополнительно включает в себя электронный блок 250 управления источника питания (далее - «ЭБУ источника питания»), блок 260 связи, датчик 270 напряжения, датчики 272, 274 тока и датчики 276, 278 температуры.

[0020] Схема PFC 210 выпрямляет напряжение электроэнергии, полученной от источника 100 питания переменного тока (АС), например, источника питания промышленной системы, повышает это напряжение и подает полученную в результате электроэнергию в инвертор 220, при этом схема PFC 210 выполнена с возможностью регулировки коэффициента мощности путем преобразования входного тока к форме синусоиды. Различные известные схемы PFC могут быть использованы в качестве схемы PFC 210. Вместо схемы PFC 210 может также применяться выпрямитель, который не имеет функции регулировки коэффициента мощности.

[0021] Инвертор 220 преобразует электроэнергию постоянного тока (DC), принимаемую от схемы PFC 210, в передаваемую электроэнергию переменного тока (АС), имеющую заданную частоту (например, несколько десятков кГц), в соответствии с управляющим сигналом из ЭБУ 250 источника питания. Инвертор 220 имеет возможность при необходимости изменять частоту передаваемой электроэнергии путем изменения частоты переключения в соответствии с управляющим сигналом от ЭБУ 250 источника питания. Передаваемая электроэнергия, производимая инвертором 220, подается в блок 240 передачи электроэнергии через схему 230 фильтра. Инвертор 220 выполнен, например, в виде однофазной мостовой схемы.

[0022] Схема 230 фильтра, которая расположена между инвертором 220 и блоком 240 передачи электроэнергии, подавляет или уменьшает шум высших гармоник, формируемый инвертором 220. Например, схема 230 фильтра выполнена в виде LC-фильтра, включающего в себя индуктор и конденсатор.

[0023] Блок 240 передачи электроэнергии принимает электроэнергию переменного тока (АС) (передаваемую электроэнергию), производимую инвертором 220, от инвертора 220 через схему 230 фильтра и бесконтактно передает электроэнергию в блок 310 приема электроэнергии устройства 20 приема электроэнергии с помощью магнитного поля, создаваемого вокруг блока 240 передачи электроэнергии. Блок 240 передачи электроэнергии включает в себя резонансный контур (не показан) для бесконтактной передачи электроэнергии в блок 310 приема электроэнергии. В то время как резонансный контур может быть образован катушкой индуктивности и конденсатором, конденсатор может отсутствовать, если желаемый резонанс обеспечивается только катушкой индуктивности.

[0024] Датчик 270 напряжения измеряет выходное напряжение V инвертора 220 и выводит его измеренное значение в ЭБУ 250 источника питания. Датчик 272 тока измеряет ток, протекающий через инвертор 220, то есть, выходной ток Iinv инвертора 220, и выводит его измеренное значение в ЭБУ 250 источника питания. На основе измеренных значений датчика 270 напряжения и датчика 272 тока может быть определена передаваемая электроэнергия, подаваемая от инвертора 220 к блоку 240 передачи электроэнергии.

[0025] Датчик 274 тока измеряет ток Is, протекающий через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии, и выводит его измеренное значение в ЭБУ 250 источника питания. Датчик 276 температуры измеряет температуру Tinv инвертора 220 и выводит его измеренное значение в ЭБУ 250 источника питания. Датчик 278 температуры измеряет температуру Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии и выводит его измеренное значение в ЭБУ 250 источника питания.

[0026] ЭБУ 250 источника питания, который включает в себя ЦП (центральный процессор), запоминающее устройство, буфер ввода/вывода (все данные элементы не показаны) и т.п., принимает сигналы от указанных выше датчиков и т.п. и управляет различными устройствами в устройстве 10 передачи электроэнергии. Например, ЭБУ 250 источника питания выполняет управление переключением инвертора 220 так, что инвертор 220 вырабатывает передаваемую электроэнергию, имеющую заданную частоту, когда электроэнергия передается от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии. Различные виды управления, упомянутые здесь, не ограничиваются процессингом, обеспечиваемым программным обеспечением, но могут быть выполнены исключительно посредством аппаратных средств (электронных схем).

[0027] В устройстве 10 передачи электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления, ЭБУ 250 источника питания выполняет управление (которое также будет называться «управлением передаваемой электроэнергией») для того, чтобы сделать передаваемую электроэнергию равной целевой электроэнергии, во время передачи электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии, в качестве основного управления, выполняемого посредством ЭБУ 250 источника питания. Более конкретно, ЭБУ 250 источника питания регулирует режим выходного напряжения инвертора 220, тем самым, устанавливая передаваемую электроэнергию на целевую электроэнергию.

[0028] Кроме того, ЭБУ 250 источника питания выполняет управление (которое также будет называться «управление снижением разности температур») для уменьшения разности температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии, наряду с вышеописанным управлением передаваемой электроэнергией. Более конкретно, ЭБУ 250 источника питания регулирует частоту переменного тока передаваемой электроэнергии путем изменения частоты переключения инвертора 220 с тем, чтобы уменьшить ток, который протекает через тот один из инвертора 220 и резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии, который имеет более высокую температуру. Управление передаваемой электроэнергией и управление снижением разности температур будут подробно описаны ниже.

[0029] Блок 260 связи выполнен с возможностью устанавливать беспроводную связь с блоком 370 связи устройства 20 приема электроэнергии. Блок 260 связи принимает переданное от устройства 20 приема электроэнергии целевое значение передаваемой электроэнергии (целевую электроэнергию), передает и принимает информацию относительно пуска/остановки передачи электроэнергии в и из устройства 20 приема электроэнергии, и принимает из устройства 20 приема электроэнергии информацию об условиях приема электроэнергии устройством 20 приема электроэнергии (принимаемого напряжения, принимаемого тока, принимаемой мощности и т.п.).

[0030] С другой стороны, устройство 20 приема электроэнергии включает в себя блок 310 приема электроэнергии, схему 320 фильтра, блок 330 выпрямления, схему 340 реле и устройство 350 накопления энергии. Устройство 20 приема электроэнергии дополнительно включает в себя ЭБУ 360 заряда, блок 370 связи, датчик 380 напряжения и датчик 382 тока.

[0031] Блок 310 приема электроэнергии бесконтактно принимает электроэнергию переменного тока (АС), подводимую от блока 240 передачи электроэнергии устройства 10 передачи электроэнергии через магнитное поле. Например, блок 310 приема электроэнергии включает в себя резонансный контур (не показан) для бесконтактного приема электроэнергии от блока 240 передачи электроэнергии. В то время как резонансный контур может быть образован катушкой индуктивности и конденсатором, конденсатор может отсутствовать, если желаемый режим резонанса формируется только катушкой индуктивности.

[0032] Схема 320 фильтра, которая расположена между блоком 310 приема электроэнергии и блоком 330 выпрямления, подавляет или уменьшает шум высших гармоник, генерируемый при приеме электроэнергии блоком 310 приема электроэнергии. Например, схема 320 фильтра может быть выполнена в виде LC-фильтра, включающий в себя индуктор и конденсатор. Блок 330 выпрямления выпрямляет переменный ток (АС) электроэнергии, получаемой блоком 310 приема электроэнергии, и передает полученную электроэнергию в устройство 350 накопления энергии. Блок 330 выпрямления включает в себя сглаживающий конденсатор, а также выпрямитель.

[0033] Устройство 350 накопления электроэнергии является перезаряжаемым источником питания постоянного тока (DC) и включает в себя вторичную батарею, например, литий-ионный аккумулятор или никель-металл-гидридный аккумулятор. Устройство 350 накопления электроэнергии накапливает электроэнергию, подаваемую из блока 330 выпрямления. Затем устройство 350 накопления электроэнергии подает накопленную электроэнергию в блок привода нагрузки и т.п. (не показан). Электрический двухслойный конденсатор или подобный ему также может быть использован в качестве устройства 350 накопления электроэнергии.

[0034] Схема 340 реле расположена между блоком 330 выпрямления и устройством 350 накопления электроэнергии. Схема 340 реле находится в состоянии ВКЛ (проводимости), когда устройство 350 накопления электроэнергии заряжается от устройства 10 передачи электроэнергии. Несмотря на то, что это не показано на чертежах, между блоком 330 выпрямления и устройством 350 накопления электроэнергии (например, между блоком 330 выпрямления и схемой 340 реле) может быть предусмотрен DC/DC конвертер, который регулирует выходное напряжение блока 330 выпрямления.

[0035] Датчик 380 напряжения измеряет выходное напряжение (принятое напряжение) блока 330 выпрямления и выводит измеренное значение в ЭБУ 360 заряда. Датчик 382 тока измеряет выходной ток (принятый ток) блока 330 выпрямления и выводит измеренное значение в ЭБУ 360 заряда. Электроэнергия, принятая блоком 310 приема электроэнергии (которая соответствует электроэнергии заряда устройства 350 накопления электроэнергии) может быть определена, основываясь на измеренных значениях датчика 380 напряжения и датчика 382 тока. Датчик 380 напряжения и датчик 382 тока могут быть расположены между блоком 310 приема электроэнергии и блоком 330 выпрямления (например, между схемой 320 фильтра и блоком 330 выпрямления).

[0036] ЭБУ 360 заряда, который включает в себя процессор, запоминающее устройство, буфер ввода/вывода (все указанные элементы не показаны) и т.п., принимает сигналы от вышеуказанных датчиков и т.п. и управляет различными устройствами в устройстве 20 приема электроэнергии. Различные виды управления, упомянутые здесь, не ограничиваются процессингом, обеспечиваемым программным обеспечением, но могут быть выполнены исключительно посредством аппаратных средств (электронных схем).

[0037] В качестве основного управления, выполняемого ЭБУ 360 заряда, ЭБУ 360 заряда определяет целевое значение передаваемой электроэнергии (целевую электроэнергию) для использования в устройстве 10 передачи электроэнергии во время приема электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии, так что электроэнергия, принимаемая устройством 20 приема электроэнергии, становится равной желаемому целевому значению. Более конкретно, ЭБУ 360 заряда определяет целевое значение передаваемой электроэнергии для использования в устройстве 10 передачи электроэнергии на основании отклонения или разности между измеренным значением и целевым значением полученной электроэнергии. Затем, ЭБУ 360 заряда передает определенное им целевое значение передаваемой электроэнергии (целевую электроэнергию) в устройство 10 передачи электроэнергии через блок 370 связи.

[0038] Блок 370 связи выполнен с возможностью устанавливать беспроводную связь с блоком 260 связи устройства 10 передачи электроэнергии. Блок 370 связи передает целевое значение передаваемой электроэнергии (целевую электроэнергию), определенное в ЭБУ 360 заряда, в устройство 10 передачи электроэнергии, отправляет и получает информацию о начале/окончании передачи электроэнергии в и из устройства 10 передачи электроэнергии, и передает параметры приема электроэнергии (принятого напряжения, принятого тока, принятой мощности и т.п.) устройством 20 приема электроэнергии, в устройство 10 передачи электроэнергии.

[0039] В устройстве 10 передачи электроэнергии системы передачи электроэнергии, электроэнергия переменного тока, имеющая заданную частоту, подается из инвертора 220 в блок 240 передачи электроэнергии через схему 230 фильтра. Каждый из блока 240 передачи электроэнергии и блока 310 приема электроэнергии включает в себя резонансный контур, который выполнен с возможностью резонировать на частоте электроэнергии переменного тока.

[0040] Если электроэнергия переменного тока подается от инвертора 220 к блоку 240 передачи электроэнергии через схему 230 фильтра, то энергия (электроэнергия) передается из блока 240 передачи электроэнергии в блок 310 приема электроэнергии через магнитное поле, образованное между катушкой индуктивности, которая входит в состав резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии, и катушкой индуктивности, которая входит в состав резонансного контура блока 310 приема электроэнергии. Энергия (электроэнергия), переданная в блок 310 приема электроэнергии, поставляется в устройство 350 накопления электроэнергии посредством схемы 320 фильтра и блока 330 выпрямления.

[0041] На фиг. 2 показан один пример конфигурации схемы блока 240 передачи электроэнергии и блока 310 приема электроэнергии, показанных на фиг. 1. Как видно из фиг. 2, блок 240 передачи электроэнергии включает в себя катушку 242 индуктивности и конденсатор 244. Конденсатор 244 соединен последовательно с катушкой 242 индуктивности и взаимодействует с катушкой 242 индуктивности с образованием резонансного контура. Конденсатор 244 предусмотрен для регулирования резонансной частоты блока 240 передачи электроэнергии. Значение Q резонансного контура, образованного катушкой 242 индуктивности и конденсатором 244, предпочтительно составляет 100 или больше.

[0042] Блок 310 приема электроэнергии включает в себя катушку 312 индуктивности и конденсатор 314. Конденсатор 314 соединен последовательно с катушкой 312 индуктивности и взаимодействует с катушкой 312 индуктивности с образованием резонансного контура. Конденсатор 314 предусмотрен для регулирования резонансной частоты блока 310 приема электроэнергии. Значение Q, обозначающее интенсивность резонанса резонансного контура, образованного катушкой 312 индуктивности и конденсатором 314, предпочтительно равно 100 или больше.

[0043] В каждом из блока 240 передачи электроэнергии и блока 310 приема электроэнергии, конденсатор может быть соединен параллельно с катушкой индуктивности. В случае, когда требуемая резонансная частота может быть достигнута без какого-либо конденсатора, резонансный контур может не включать в себя конденсатор.

[0044] Несмотря на то, что особо не показано на чертежах, структура катушек 242, 312 индуктивности не имеет особых ограничений. Например, когда блок 240 передачи электроэнергии и блок 310 приема электроэнергии расположены друг напротив друга, катушка индуктивности в виде спирали или винта, которая намотана вокруг оси, пролегающей вдоль направления, в котором расположены блок 240 передачи электроэнергии и блок 310 приема электроэнергии, может быть использована в качестве каждой из катушек 242, 312 индуктивности. В качестве альтернативы, когда блок 240 передачи электроэнергии и блок 310 приема электроэнергии расположены друг напротив друга, катушка индуктивности, образованная намоткой электрического провода или кабеля вокруг ферритовой пластины, которая перпендикулярна направлению, в котором расположены блок 240 передачи электроэнергии и блок 310 приема электроэнергии, может быть использованы в качестве каждой из катушек 242, 312 индуктивности.

[0045] На фиг. 3 показан вид сверху узла передачи электроэнергии, который бесконтактно передает электроэнергию в устройство 20 приема электроэнергии, и находится в устройстве 10 передачи электроэнергии. Как показано на фиг. 3, узел передачи электроэнергии включает в себя корпус 280 и блок 240 передачи электроэнергии, размещенный в корпусе 280. Хотя это не показано на чертежах, корпус 280 фактически снабжен крышкой для предотвращения попадания воды, пыли и т.п., при этом узел передачи электроэнергии герметично закрыт или герметизирован с помощью корпуса 280 и крышки.

[0046] Хотя конструкция катушки 242 индуктивности блока 240 передачи электроэнергии специально не ограничивается, как описано выше, катушка 242 индуктивности, как показано на фиг. 3, расположена на верхней поверхности ферритовой пластины, содержащей множество ферритовых сердечников 246, при этом спиральная катушка используется в качестве катушки 242 индуктивности. Конденсатор 244 блока 240 передачи электроэнергии расположен, например, ниже ферритового сердечника 246 через электромагнитную экранирующую пластину (не показано) или ей подобную.

[0047] В устройстве 10 передачи электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления, инвертор 220 также расположен в корпусе 280. По существу, узел передачи электроэнергии является узлом передачи электроэнергии с интегрированным источником питания, в котором инвертор 220 расположен в корпусе 280, в котором размещен резонансный контур (катушка 242 индуктивности и конденсатор 244) блока 240 передачи электроэнергии. Тепло, вырабатываемое инвертором 220, также как и тепло, вырабатываемое резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии, имеет значительную величину; поэтому, в узле передачи электроэнергии с интегрированным источником питания желательно соответствующим образом управлять или контролировать температуру инвертора 220, а также температуру резонансного контура. Таким образом, в устройстве 10 передачи электроэнергии датчики 276, 278 температуры предназначены для измерения температуры инвертора 220 и резонансного контура, соответственно.

[0048] Датчики 276, 278 температуры предпочтительно расположены на позициях, где генерируется наибольшее количество тепла, в инверторе 220 и резонансном контуре, соответственно. Например, датчик 276 температуры может быть расположен в непосредственной близости от переключающих устройств (не показаны) инвертора 220, а датчик 278 температуры может быть расположен на верхней поверхности катушки 242 индуктивности.

[0049] В устройстве 10 передачи электроэнергии схема PFC 210 и схема 230 фильтра также размещены в корпусе 280. Хотя эти схемы также генерируют тепло в узле передачи электроэнергии, однако, это тепло генерируется в меньшем количестве, чем тепло, выделяемое инвертором 220, который выполняет высокочастотное переключение, и тепло, генерируемое резонансным контуром, имеющим большую длину обмотки катушки индуктивности. Таким образом, в устройстве 10 передачи электроэнергии именно температуры инвертора 220 и резонансного контура, которые генерируют большую часть тепловой энергии, контролируются в узле передачи электроэнергии.

[0050] Обращаясь снова к фиг. 1, в устройстве 10 передачи электроэнергии, согласно первому варианту осуществления, схема 230 фильтра предусмотрена между блоком 240 передачи электроэнергии и инвертором 220. Таким образом, даже когда потери схемы 230 фильтра малы, и разность между электроэнергией, подаваемой от инвертора 220, и электроэнергией, подаваемой в блок 240 передачи электроэнергии, невелика, то разность может возникнуть между величиной тока (выходной ток инвертора 220), протекающего через инвертор 220, и величиной тока, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии. В результате, возникает неравномерное распределение тепла между инвертором 220 и резонансным контуром в связи с упомянутой выше разностью токов, при этом разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром может быть значительной в узле передачи электроэнергии. Этот вопрос будет описан подробно.

[0051] Фиг. 4 представляет собой вид, показывающий пример конфигурации схемы 230 фильтра. Хотя на чертеже особенно не отображено, конфигурация схемы 320 фильтра устройства 20 приема электроэнергии аналогична конфигурации схемы 230 фильтра. Как показано на фиг. 4, схема 230 фильтра включает в себя катушки 232, 236 индуктивности и конденсатор 234. Катушки 232, 236 индуктивности соединены последовательно на одной из пары линий электропередачи между инвертором 220 и блоком 240 передачи электроэнергии, а конденсатор 234 подсоединен между соединительным узлом катушек 232, 236 индуктивности и другой из указанной выше пары линий электропередачи. По существу, схема 230 фильтра представляет собой LC фильтр третьего порядка L-C-L типа.

[0052] На фиг. 5 показана зависимость частоты тока Iinv инвертора 220 и тока Is блока 240 передачи электроэнергии, при условии, что передаваемая электроэнергия является постоянной, когда схема 230 фильтра представляет собой LC фильтр третьего порядка, как показано на фиг. 4. Как видно из фиг. 5, горизонтальная ось указывает частоту f передаваемой электроэнергии (переменного тока), которая регулируется путем изменения частоты переключения инвертора 220. На фиг. 5 частота f1 указывает нижний предел диапазона регулирования частоты f, а частота f2 указывает верхний предел диапазона регулирования частоты f. Диапазон регулирования частоты f определяется заранее с учетом эффективности передачи электроэнергии между блоком 240 передачи электроэнергии и блоком 310 приема электроэнергии, например.

[0053] При условии, что передаваемая электроэнергия постоянна, линия k1 указывает зависимость величины тока Iinv, протекающего через инвертор 220, от частоты, а линия k2 указывает на зависимость величины тока Is, протекающего через резонансный контур (катушка 242 индуктивности и конденсатор 244) блока 240 передачи электроэнергии, от частоты. Как показано на фиг. 5, в этом примере, при изменении частоты величина тока Iinv изменяется по кривой, выпуклой вверх, а величина тока Is по мере изменения частоты изменяется по кривой, выпуклой вниз, в диапазоне регулирования частоты f. На фиг. 5, f3 обозначает частоту, при которой величина тока Is является наименьшей в диапазоне регулирования частоты f, a f4 обозначает частоту, при которой ток Iinv является самым наибольшей в диапазоне регулирования частоты f.

[0054] Из частотных зависимостей величин токов Iinv, Is следует понимать, что даже при условии, что передаваемая электроэнергия постоянна, величина тока Iinv может быть уменьшена или величина тока Is может быть уменьшена, путем регулировки частоты f передаваемой электроэнергии. Например, если температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии становится выше, чем температура Tinv инвертора 220, когда частота f настроена на частоту 12, то величина тока Is, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии, может быть уменьшена без уменьшения передаваемой электроэнергии путем настройки частоты f, например, на частоту f3. В результате, температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии может быть снижена.

[0055] В случае, если схема 230 фильтра выполнена в другой конфигурации, то частотные зависимости величин токов Iinv, Is наблюдаются аналогичным образом.

[0056] На фиг. 6 показан другой пример конфигурации схемы 230 фильтра. Как показано на фиг. 6, схема 230 фильтра дополнительно включает в себя конденсатор 238, в конфигурации схемы, показанной на фиг. 4. Конденсатор 238 соединен между линиями электропередач на одной стороне катушки 236 индуктивности, ближе к блоку 240 передачи электроэнергии (не показан). По существу, схема 230 фильтра представляет собой LC фильтр четвертого порядка типа L-C-L-C.

[0057] На фиг. 7 показаны частотные зависимости тока Iinv инвертора 220 и тока Is блока 240 передачи электроэнергии, при условии, что передаваемая электроэнергия является постоянной, когда схема 230 фильтра представляет собой LC фильтр четвертого порядка, показанный на фиг. 6. Как видно из фиг. 7, при условии, что передаваемая электроэнергия является постоянной, линия k3 указывает на частотную зависимость величины тока Iinv инвертора 220, а линия k4 указывает на частотную зависимость величины тока Is, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии. Как показано на фиг. 7, в этом примере, по мере изменения частоты ток Iinv изменяется по кривой, выпуклой вниз, а ток Is монотонно возрастает при возрастании частоты f. Частота f5 является частотой, при которой величина тока Iinv является наименьшей в диапазоне регулирования частоты f.

[0058] Из частотных зависимостей величин токов Iinv, Is, следует понимать, что величина тока Iinv может быть уменьшена, и величина тока Is может быть уменьшена путем регулировки частоты f передаваемой электроэнергии. Например, если температура Tinv инвертора 220 выше, чем температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии, когда частота f установлена на частоту f2, то величина тока Iinv инвертора 220 может быть уменьшена без снижения передаваемой электроэнергии путем регулировки частоты f, например, до частоты f5. В результате, температура Tinv инвертора 220 может быть снижена.

[0059] Взаимозависимость между током Iinv и температурой Tinv инвертора 220 будет описана ниже. Температура Tinv инвертора 220 может быть уменьшена за счет уменьшения потерь инвертора 220. Величина потерь инвертора 220 зависит не только от величины тока Iinv инвертора 220, но также от частоты f (частота переключения инвертора 220) передаваемой электроэнергии.

[0060] Величина потерь инвертора 220 состоит из потерь при проводимости и потерь при коммутации коммутационных устройств. Потери при проводимости определяются величиной тока Iinv инвертора 220. С другой стороны, потери при коммутации состоят из потерь при включении и потерь при выключении коммутационных устройств, которые зависят от частоты переключения инвертора 220. Таким образом, существует необходимость взглянуть на взаимосвязь между током Iinv инвертора 220 и величиной потерь (потери при проводимости + потери при коммутации) инвертора 220 с учетом частотной зависимости величины потерь инвертора 220.

[0061] На фиг. 8 показана зависимость между током Iinv инвертора 220 и величиной потерь инвертора 220 в диапазоне регулирования частоты f передаваемой электроэнергии. Фиг. 8 показывает типичный пример вышеописанной взаимосвязи для случая (фиг. 4, 5), где схема 230 фильтра представляет собой LC фильтр третьего порядка.

[0062] Как видно из фиг. 8 с учетом фиг. 5, горизонтальная ось указывает ток Iinv инвертора 220, а вертикальная ось указывает величину потерь инвертора 220. На фиг. 8, точка Р1 указывает на величину тока Iinv и величину потерь инвертора, когда частота f передаваемой электроэнергии является f1 (нижняя граница диапазона регулирования). Точка Р3 указывает на величину тока Iinv и величину потерь инвертора, когда частота f является f4 (при которой ток Iinv является самым большим в диапазоне регулирования). Точка Р2 обозначает величину тока Iinv и величину потерь инвертора, когда частота f является f2 (верхний предел диапазона регулирования).

[0063] Как понятно из чертежей, в диапазоне регулирования частоты f потери инвертора 220 могут быть уменьшены за счет уменьшения тока Iinv инвертора 220. Соответственно, можно понизить температуру Tinv инвертора 220 путем уменьшения тока Iinv инвертора 220, независимо от того увеличивается или уменьшается частота.

[0064] Таким образом, в устройстве 10 передачи электроэнергии согласно первому варианту осуществления, когда возникает неравномерное распределение тепла, вырабатываемого между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии, и возникает разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром в узле передачи электроэнергии, ЭБУ 250 источника питания выполняет управление регулировкой частоты для такой регулировки частоты f передаваемой электроэнергии (частоты переключения инвертора 220), чтобы уменьшить ток, который течет через тот один из инвертора 220 и резонансного контура, который имеет более высокую температуру.

[0065] Более конкретно, вышеупомянутое управление регулировкой частоты включает в себя первое управление для такой регулировки частоты f, чтобы уменьшить ток Iinv инвертора 220, когда температура Tinv инвертора 220 выше, чем температура Ts резонансного контура, и второе управление для такой регулировки частоты f, чтобы уменьшить ток Is, протекающий через резонансный контур, когда температура Ts выше, чем температура Tinv. Когда температура Tinv выше, чем температура Ts, ток Iinv уменьшается посредством выполнения первого управления, таким образом, температура Tinv снижается. С другой стороны, когда температура Ts выше, чем температура Tinv, ток Is уменьшается посредством выполнения второго управления, так что температура Ts понижается. Таким образом, тепло менее вероятно или вообще не будет неравномерно генерироваться резонансным контуром или инвертором 220 в значительном количестве. В результате, может быть предотвращено ограничение передаваемой электроэнергии из-за ограничений температуры, которые могут быть наложены, если температура одного из резонансного контура и инвертора 220 возрастает.

[0066] В то время как ток Iinv инвертора 220 и ток Is, протекающий через резонансный контур, находятся в зависимости от частоты, как показано на фиг. 5 и фиг. 7, при условии, что передаваемая электроэнергия постоянна, частотные характеристики токов Iinv, Is изменяются с изменением температуры каждой схемы и паразитной емкости в момент фактической установки системы, например. Поэтому сложно иметь предварительную информацию о частотных характеристиках тока, как показано на фиг. 5 и фиг. 7 (то есть, подготовить их в качестве расчетных значений), а также выполнять регулировку частоты. А именно, трудно заранее рассчитать частоту f (например, частоту f3 или f2 на фиг. 5), при которой ток Iinv или ток Is может быть уменьшен, а затем выполнить регулировку частоты. Таким образом, в устройстве 10 передачи электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления, частота f изменяется в пределах диапазона регулирования частоты f, и частота f регулируется таким образом, чтобы уменьшить ток Iinv или ток Is, как будет описано позже.

[0067] На фиг. 9 представляет собой блок-схему управления, выполняемого посредством ЭБУ 250 источника питания, показанного на фиг. 1. Как видно из фиг. 9, ЭБУ 250 источника питания включает в себя контроллер 410, который осуществляет управление передаваемой электроэнергией, и контроллер 420, который выполняет функцию уменьшения разности температур.

[0068] Контроллер 410 получает целевую электроэнергию Psr, которое указывает на целевое значение передаваемой электроэнергии Ps, и измеренное значение передаваемой электроэнергии Ps. Например, целевая электроэнергия Psr может быть получена на основе условий приема электроэнергии устройством 20 приема электроэнергии. В первом варианте осуществления, в устройстве 20 приема электроэнергии целевая электроэнергия Psr передаваемой электроэнергии Ps воспроизводится на основе разности между целевым значением и определенным значением принятой электроэнергии, и передается из устройства 20 приема электроэнергии в устройство 10 передачи электроэнергии. Передаваемая электроэнергия Ps может быть вычислена, например, на основе измеренных значений датчика 270 напряжения и датчика 272 тока (фиг. 1).

[0069] Затем, контроллер 410 вырабатывает командное значение режима выходного напряжения инвертора 220 на основе разности между целевой электроэнергией Psr и передаваемой электроэнергией Ps. Режим выходного напряжения инвертора 220 определяется как отношение положительного (или отрицательного) времени выходного напряжения к периоду колебаний выходного напряжения (прямоугольная волна). Режим выходного напряжения инвертора может регулироваться путем изменения рабочего времени переключающих устройств (отношение периода ВКЛ и периода ВЫКЛ: 0,5) инвертора 220. Например, контроллер 410 вычисляет количество операций, выполняя PI-управление (пропорционально-интегральное управление) с использованием разности между целевой электроэнергией Psr и передаваемой электроэнергией Ps в качестве входных данных, и устанавливает рассчитанное данным образом количество операций в качестве командного значения режима. Таким образом, режим выходного напряжения регулируется так, чтобы сделать передаваемую электроэнергию Ps ближе к целевой электроэнергией Psr, и в итоге передаваемая электроэнергия Ps устанавливается на целевую электроэнергию Psr.

[0070] Контроллер 420 получает измеренное значение температуры Tinv инвертора 220 от датчика 276 температуры (фиг. 1, 3) и получает измеренное значение температуры Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии от датчика 278 температуры (фиг. 1, 3). Затем, когда температура Tinv выше, чем температура Ts, контроллер 420 регулирует частоту f передаваемой электроэнергии таким образом, чтобы уменьшить ток Iinv инвертора 220. С другой стороны, когда температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии выше, чем температура Tinv инвертора 220, контроллер 420 регулирует частоту f таким образом, чтобы уменьшить ток Is, протекающий через резонансный контур. Таким образом, между инвертором 220 и резонансным контуром предотвращается возникновение неравномерного распределения генерируемого тепла, и разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром уменьшается. Конкретный способ регулировки частоты f будет подробно описан ниже.

[0071] На фиг. 10 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру передачи электроэнергии, выполняемую ЭБУ 250 источника питания. Последовательность этапов, показанная на блок-схеме алгоритма на фиг. 10, инициируется при наличии команды на запуск передачи электроэнергии от устройства 10 передачи энергии на устройство 20 приема электроэнергии. В частности, как видно из фиг. 10, если поступает команда на запуск передачи электрической энергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии (ДА на этапе S10), то ЭБУ 250 источника питания устанавливает начальную частоту f передаваемой электроэнергии (этап S20).

[0072] Команда на запуск передачи электрической энергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии может быть сгенерирована на основе команды, заданной пользователем в устройстве 10 передачи электроэнергии, либо в устройстве 20 приема электроэнергии, или может быть сгенерирована при наступлении времени начала заряда, установленного с помощью таймера или подобного ему.

[0073] Частота (расчетное значение), при которой эффективность передачи электроэнергии между блоком 240 передачи электроэнергии и блоком 310 приема электроэнергии является максимой, например, устанавливается как начальная частота f передаваемой электроэнергии. Частота f1 в качестве нижнего предела диапазона регулирования частоты f или частота f2 в качестве верхнего предела диапазона регулирования также могут быть установлены в качестве начального значения частоты f.

[0074] После того, как начальная частота f установлена, ЭБУ 250 источника питания управляет инвертором 220 для осуществления передачи электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии (этап S30). Более конкретно, ЭБУ 250 источника питания регулирует режим выходного напряжения инвертора 220 с тем, чтобы выполнять управление передаваемой электроэнергией так, чтобы сделать передаваемую электроэнергию равной целевой электроэнергии. Кроме того, ЭБУ 250 источника питания управляет частотой переключения инвертора 220 для регулировки частоты f передаваемой электроэнергии таким образом, чтобы выполнять управление снижением разности температур для уменьшения разности температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии. Процедура управления снижением разности температур будет подробно описана ниже.

[0075] Затем, при поступлении команды на остановку передачи электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии (ДА на этапе S40), ЭБУ 250 источника питания прекращает работу инвертора 220 и останавливает передачу электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии (этап S50). Команда на остановку передачи электроэнергии от устройства 10 передачи электроэнергии на устройство 20 приема электроэнергии может быть сгенерирована на основании уведомления, полученного от устройства 20 приема электроэнергии, о том, что устройство 350 накопления энергии (фиг. 1) находится в полностью заряженном состоянии, или на основании команды, генерируемой пользователем в устройстве 10 передачи электроэнергии, либо в устройстве 20 приема электроэнергии.

[0076] На фиг. 11 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру управления снижением разности температур, выполняемую на этапе S30 на фиг. 10. Последовательность этапов, показанных на блок-схеме алгоритма (на фиг. 11), многократно выполняется через заданные интервалы времени во время выполнения этапа S30 на фиг.10.

[0077] Как видно на фиг. 11, ЭБУ 250 источника питания определяет температуру Tinv инвертора 220 с помощью датчика 276 температуры и определяет температуру Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии с помощью датчика 278 температуры (этап S110). Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, превышает ли температура Tinv инвертора 220 температуру Ts резонансного контура (этап S120).

[0078] Если определено, что температура Tinv выше, чем температура Ts (ДА на этапе S120), то ЭБУ 250 источника питания определяет, находится ли температура Tinv выше пороговой температуры Tth1 (этап S130). Например, пороговая температура Tth1 устанавливается на температуру, имеющую соответствующий запас по отношению к верхнему пределу температуры инвертора 220. Когда температура Tinv равна или ниже пороговой температуры Tth1 (НЕТ на этапе S130), ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу «ВОЗВРАТ» без выполнения последующих этапов.

[0079] Если на этапе S130 определено, что температура Tinv выше пороговой температуры Tth1 (ДА на этапе S130), то ЭБУ 250 источника питания выполняет процедуру регулировки частоты для уменьшения тока Iinv инвертора 220 так, чтобы понизить температуру Tinv (этап S132). А именно, ЭБУ 250 источника питания регулирует частоту f передаваемой электроэнергии путем управления частотой переключения инвертора 220 так, чтобы уменьшить ток Iinv.

[0080] На фиг. 12 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S132 на фиг. 11. Как видно на фиг. 12, ЭБУ 250 источника питания измеряет ток Iinv инвертора 220 с помощью датчика 272 тока (этап S210). Затем ЭБУ 250 источника питания управляет частотой переключения инвертора 220 таким образом, чтобы изменить частоту f передаваемой электроэнергии на малую величину в каждом из направления увеличения частоты f и направления уменьшения частоты f (этап S220).

[0081] Далее, ЭБУ 250 источника питания определяет, уменьшился ли ток Iinv, когда частота f была увеличена на этапе S220 (этап S230). Если определено, что ток Iinv уменьшился, когда частота f была повышена (ДА на этапе S230), то направление увеличения частоты f определяется как направление для регулировки частоты f, и ЭБУ 250 источника питания увеличивает частоту f на заданную величину Δf (этап S240).

[0082] Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, уменьшился ли ток Iinv при увеличении частоты f на заданную величину Δf на этапе S240 (этап S250). Если ток Iinv уменьшился (ДА на этапе S250), то ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (этап S260). Если частота f не достигала частоты f2 (НЕТ на этапе S260), то ЭБУ 250 источника питания возвращает процесс на этап S240, на котором частота f увеличивается на заданную величину Δf снова.

[0083] Если ток Iinv не уменьшается на этапе S250 (НЕТ на этапе S250), то определяется, что ток Iinv является наименьшим на текущей частоте f, и процедура заканчивается. Если на этапе S260 определено, что частота f достигла частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (ДА на этапе S260), то процедура также заканчивается. В этом случае, ток Iinv не обязательно имеет наименьшее значение, и сохраняется возможность того, что ток Iinv минимизируется, например, на частоте f1.

[0084] С другой стороны, когда на этапе S230 определено, что ток Iinv не уменьшился, когда частота f была увеличена на этапе S220, а другими словами, что ток Iinv уменьшился, когда частота f была снижена на этапе S220 (НЕТ на этапе S230), то направление снижения частоты f определяется как направление для регулировки частоты f, и ЭБУ 250 источника питания понижает частоту f на заданную величину Δf (этап S270).

[0085] Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, уменьшился ли ток Iinv, при уменьшении частоты f на заданную величину Δf на этапе S270 (этап S280). Если ток Iinv уменьшился (ДА на этапе S280), то ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (этап S290). Если частота f не достигла частоты f1 (НЕТ на этапе S290), то ЭБУ 250 источника питания возвращает процесс на этап S270, на котором частота f понижается на заданную величину Δf снова.

[0086] Если ток Iinv не уменьшился на этапе S280 (НЕТ на этапе S280), то определяется, что ток Iinv является наименьшим на текущей частоте f, и процедура заканчивается. Кроме того, если на этапе S290 определено, что частота f достигла частоты f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (ДА на этапе S290), то процедура заканчивается. Также и в этом случае, ток Iinv не обязательно является наименьшим, и поэтому сохраняется возможность того, что ток Iinv минимизируется, например, на частоте f2.

[0087] Обращаясь снова к фиг. 11, если процедура регулировки частоты для уменьшения тока Iinv инвертора 220 выполняется на этапе S132, то ЭБУ 250 источника питания ожидает в течение заданного времени (этап S150). Заданное время является периодом времени, который требуется для отражения влияния процедуры регулировки частоты на температуре инвертора 220 или блока 240 передачи электроэнергии, и определяется как подходящий в зависимости от конфигурации инвертора 220 или блока 240 передачи электроэнергии.

[0088] С другой стороны, если на этапе S120 определено, что температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии равна или выше, чем температура Tinv инвертора 220 (НЕТ на этапе S120), то ЭБУ 250 источника питания определяет, является ли температура Ts выше пороговой температуры Tth2 (этап S140). Например, пороговая температура Tth2 устанавливается на температуру, имеющую соответствующий запас по отношению к верхнему пределу температуры резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии. Когда температура Ts равна или ниже пороговой температуры Tth2 (НЕТ на этапе S140), то ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу «ВОЗВРАТ» без выполнения последующих этапов.

[0089] Если на этапе S140 определено, что температура Ts выше пороговой температуры Tth2 (ДА на этапе S140), то ЭБУ 250 источника питания выполняет процедуру регулировки частоты для уменьшения тока, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии таким образом, чтобы снизить Ts температуру (этап S142). А именно, ЭБУ 250 источника питания регулирует частоту f передаваемой электроэнергии путем такой регулировки частоты переключения инвертора 220, чтобы уменьшить ток Is.

[0090] На фиг. 13 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S142 на фиг. 11. Как видно на фиг. 13, ЭБУ 250 источника питания измеряет ток Is, протекающий через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии, с помощью датчика 274 тока (этап S310). Затем, ЭБУ 250 источника питания управляет частотой переключения инвертора 220 таким образом, чтобы изменить частоту f передаваемой электроэнергии на малую величину в каждом из направления увеличения частоты f и направления уменьшения частоты f (этап S320).

[0091] Далее, ЭБУ 250 источника питания определяет, уменьшился ли ток, когда частота f была увеличена (этап S330). Если определено, что ток уменьшился, когда частота f была увеличена (ДА на этапе S330), то направление увеличения частоты f определяется как направление для регулировки частоты f, и ЭБУ 250 источника питания 250 увеличивает частоту f на заданную величину Δf (этап S340).

[0092] Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, снизился ли ток Is при увеличении частоты f на заданную величину Δf на этапе S340 (этап S350). Если ток Is уменьшился (ДА на этапе S350), то ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (этап S360). Если частота f не достигла частоты f2 (НЕТ на этапе S360), то ЭБУ 250 источника питания возвращает процесс на этап S340, на котором частота f увеличивается на указанную величину Δf снова.

[0093] Если ток не снизился на этапе S350 (НЕТ на этапе S350), то определяется, что ток Is является наименьшим на текущей частоте f, и процедура заканчивается. Если на этапе S360 определено, что частота f достигла частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (ДА на этапе S360), то процедура также заканчивается. В этом случае, ток Is не обязательно является наименьшим, и сохраняется возможность, что ток Is минимизируется, например, на частоте f1.

[0094] С другой стороны, если на этапе S330 определено, что ток Is не уменьшился, когда частота f была увеличена, а именно, что ток Is уменьшился, когда частота f была понижена (НЕТ на этапе S330), то направление снижения частоты f определяется как направление для регулировки частоты f, и ЭБУ 250 источника питания понижает частоту f на заданную величину Δf (этап S370).

[0095] Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, снизился ли ток Is при снижении частоты f на заданную величину Δf на этапе S370 (этап S380). Если ток Is уменьшился (ДА на этапе 380), то ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (этап S390). Если частота f не достигла частоты f1 (НЕТ на этапе S390), то ЭБУ 250 источника питания возвращает процесс на этап S370, на котором частота f понижается на заданную величину Δf снова.

[0096] Если ток Is не снизился на этапе S380 (НЕТ на этапе S3 80), то определяется, что ток Is является наименьшим на текущей частоте f, и процедура заканчивается. Кроме того, если на этапе S390 определено, что частота f достигла частоты f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (ДА на этапе S390), то процедура заканчивается. Также и в этом случае, ток Is не обязательно является наименьшим, и сохраняется возможность, что ток Is минимизируется, например, на частоте f2.

[0097] Обращаясь снова к фиг. 11, если процедура регулировки частоты для уменьшения тока Is, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии, выполняется на этапе S142, то ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу S150, и ожидает в течение заданного времени.

[0098] После ожидания в течение заданного времени на этапе S150 ЭБУ 250 источника питания определяет, является ли температура Tinv инвертора 220 температурой, которая выше, чем пороговая температура Tth1, или является ли температура Ts резонансного контура температурой, которая выше чем пороговая температура Tth2 (этап S160). Если температура Tinv выше пороговой температуры Tth1, или температура Ts выше пороговой температуры Tth2 (ДА на этапе S160), то ЭБУ 250 источника питания ограничивает передаваемую электроэнергию (этап S170), поскольку температура инвертора 22 или резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии не может быть уменьшена, чтобы быть равной или ниже пороговой температуры, даже посредством выполнения процедуры регулировки частоты на этапе S132 или этапе S142. Например, ЭБУ 250 источника питания может ограничить передаваемую электроэнергии путем принудительного снижения целевой электроэнергии Psr для передаваемой электроэнергии в это время.

[0099] Затем, после ожидания в течение заданного времени (этап S180), ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу «ВОЗВРАТ». Заранее заданное время представляет собой период времени, который требуется для того, чтобы влияние ограничения передаваемой электроэнергии отразилось на температуре инвертора 220 или блока 240 передачи электроэнергии, и определяется надлежащим образом в соответствии с конфигурацией инвертора 220 или блока 240 передачи электроэнергии.

[0100] Как описано выше, в первом варианте осуществления, когда температура Tinv инвертора 220 выше, чем температура Ts резонансного контура, температура Tinv снижается путем такой регулировки частоты f передаваемой электроэнергии, чтобы уменьшить ток Iinv инвертора 220. С другой стороны, когда температура Ts выше, чем температура Tinv, то температура Ts снижается путем такой регулировки частоты f, чтобы уменьшить ток Is, протекающий через резонансный контур. Таким образом, в соответствии с первым вариантом осуществления, тепло менее вероятно или вообще не будет неравномерно генерироваться в значительном количестве в одном из резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии и инвертора 220. В результате, можно не допустить ограничения передаваемой электроэнергии из-за ограничений температуры, которые могут быть наложены, когда температура одного из резонансного контура и инвертора 220 увеличивается.

[0101] Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления процедурой регулировки частоты для уменьшения тока Iinv инвертора 220 или тока Is, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии. В первом варианте осуществления, как описано выше, при выполнении процедуры регулировки частоты на этапе S132 на фиг. 11, частота f может не обязательно корректироваться на частоту, при которой ток Iinv сведен к минимуму. Аналогичным образом, при регулировке частоты на этапе 142 на фиг. 11, частота f может не обязательно корректироваться на частоту, на которой ток Is будет иметь минимальное значение.

[0102] Во втором варианте осуществления в диапазоне регулирования частоты f, частота f регулируется таким образом, чтобы ток, протекающий через устройство, имеющее более высокую температуру, был сведен к минимуму. В результате, тепло, генерируемое тем одним из резонансного контура и инвертора 220, который имеет более высокую температуру, незамедлительно снижается или подавляется, и обеспечивается быстрое устранение неравномерного распределения генерируемого тепла между резонансным контуром и инвертором 220.

[0103] Общая конфигурация системы передачи электроэнергии согласно второму варианту осуществления является идентичной таковой в первом варианте осуществления, показанной на фиг. 1. Кроме того, конфигурация узла передачи электроэнергии во втором варианте осуществления идентична таковому в первом варианте осуществления, показанному на фиг. 3. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления процедурой регулировки частоты, выполняемой на этапах S132, S142 в блок-схеме алгоритма, иллюстрирующей процедуру управления снижением разности температур, показанной на фиг. 11.

[0104] На фиг. 14 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S132 на фиг. 11 во втором варианте осуществления. Как видно на фиг. 14, ЭБУ 250 источника питания первоначально устанавливает частоту f передаваемой электроэнергии на частоту f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (этап S410).

[0105] Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет ток Iinv инвертора 220 с помощью датчика 272 тока и сохраняет измеренный ток Iinv с привязкой к текущей частоте f (этап S420). Далее, ЭБУ 250 источника питания повышает частоту f на заданную величину Δf (этап S430). Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (этап S440). Если частота f не достигала частоты f2 (НЕТ на этапе S440), то ЭБУ 250 источника питания возвращает процесс к этапу S420, на котором ток Iinv инвертора 220 измеряется датчиком 272 тока снова и сохраняется с привязкой к текущей частоты f.

[0106] Если на этапе S440 определено, что частота f достигла верхнего предела частоты f2 (ДА на этапе S440), то ЭБУ 250 источника питания определяет ток Iinv инвертора 220 с помощью датчика 272 тока и привязывает его к частоте f2 (этап S450). Таким образом, обеспечивается получение тока Iinv для каждой частоты, когда частота f непрерывно изменяется в диапазоне регулирования (f1≤f≤f2) частоты f. Затем, ЭБУ 250 источника питания изменяет частоту f на частоту, при которой ток Iinv инвертора 220 является наименьшим в диапазоне регулирования частоты f (этап S460).

[0107] В соответствии с процедурой регулировки частоты, показанной на фиг. 14, частота f настраивается на частоту, при которой ток Iinv становится минимизированным, поэтому тепло, генерируемое инвертором 220, быстро подавляется или уменьшается, и обеспечивается быстрое устранение неравномерного распределения генерируемого тепла между резонансным контуром и инвертором 220.

[0108] На фиг. 15 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру регулировки частоты, выполняемую на этапе S142 на фиг. 11 во втором варианте осуществления. Как видно на фиг. 15, ЭБУ 250 источника питания первоначально устанавливает частоту f передаваемой электроэнергии на частоту f1, которая является нижним пределом диапазона регулирования (этап S510).

[0109] Затем ЭБУ 250 источника питания определяет ток Is резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии с помощью датчика 274 тока и сохраняет его значение с привязкой к текущей частоте f (этап S520). Далее, ЭБУ 250 источника питания повышает частоту f на заданную величину Δf (этап S530). Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, достигла ли частота f частоты f2, которая является верхним пределом диапазона регулирования (этап S540). Если частота f не достигала частоты f2 (НЕТ на этапе S540), то ЭБУ 250 источника питания возвращается к этапу S520, на котором ток Is измеряется датчиком 274 тока снова и сохраняется с привязкой к текущей частоте f.

[0110] Если на этапе S540 определено, что частота f достигла верхнего предела частоты f2 (ДА на этапе S540), то ЭБУ 250 источника питания определяет ток Is с помощью датчика 274 тока и привязывает его к частоте f2 (этап S550). Таким образом, обеспечивается получение тока Is для каждой частоты, когда частота f непрерывно изменяется в диапазоне регулирования (f1≤f≤f2) частоты f. Затем, ЭБУ 250 источника питания изменяет частоту f на частоту, при которой ток Is является наименьшим в диапазоне регулирования частоты f (этап S560).

[0111] В соответствии с процедурой регулировки частоты, показанной на фиг. 15, частота f настраивается на частоту, при которой ток Is является минимальным, поэтому тепло, генерируемое в резонансном контуре блока 240 передачи электроэнергии, быстро подавляется или уменьшается, и обеспечивается быстрое устранение неравномерного распределения генерируемого тепла между резонансным контуром и инвертором 220.

[0112] В варианте осуществления, как описано выше, когда частота f непрерывно изменяется в диапазоне регулирования частоты f, частота f непрерывно изменяется от нижнего предела f1 диапазона регулирования в сторону верхнего предела f2 того же диапазона. Однако, частота f может непрерывно изменяться от верхнего предела f2 диапазона регулирования в сторону нижнего предела f1 того же диапазона.

[0113] Как описано выше, в соответствии со вторым вариантом осуществления, тепло, генерируемое в том одном из резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии и инвертора 220, который имеет более высокую температуру, может быть быстро снижено, и может быть быстро устранено неравномерное распределение генерируемого тепла между резонансным контуром и инвертором 220.

[0114] В первом и втором вариантах осуществления, когда температура Tinv инвертора 220 выше, чем температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии, и температура Tinv выше, чем пороговая температура Tth1, частота f передаваемой электроэнергии регулируется таким образом, что ток Iinv инвертора 220 уменьшается. Кроме того, когда температура Ts выше, чем температура Tinv, и температура Ts выше пороговой температуры Tth2, частота f передаваемой электроэнергии регулируется таким образом, что ток Is, протекающий через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии, снижается.

[0115] В третьем варианте осуществления, если температура Tinv выше, чем температура Ts, и разница между температурой Tinv и температурой Ts больше, чем пороговое значение, то частота f остается отрегулированной таким образом, что ток Iinv снижается. Кроме того, если температура Ts выше, чем температура Tinv и разница между температурой Ts и температурой Tinv больше, чем пороговое значение, то частота f остается отрегулированной таким образом, что ток Is уменьшается. Таким образом, может быть предотвращена корректировка частоты f до тех пор, пока разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии не достигнет порогового значения.

[0116] Общая конфигурация системы передачи электроэнергии согласно третьему варианту осуществления является идентичной таковой в первом варианте осуществления, показанной на фиг. 1. Кроме того, конфигурация блока передачи электроэнергии в третьем варианте осуществления также идентична таковому в первом варианте осуществления, показанному на фиг. 3. Третий вариант осуществления отличается от первого и второго вариантов осуществления процедурой управления снижением разности температур, показанной на фиг. 11.

[0117] На фиг. 16 показана блок-схема алгоритма, иллюстрирующая процедуру (процессинг) управления снижением разности температур, выполняемую на этапе S30 на фиг. 10. Последовательность этапов, показанных (указанных) в блок-схеме алгоритма на фиг. 16, (также) многократно выполняется через заданные интервалы времени во время выполнения этапа S30 на фиг. 10.

[0118] Как видно на фиг. 16, ЭБУ 250 источника питания определяет температуру Tinv инвертора 220 с помощью датчика 276 температуры и определяет температуру Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии с помощью датчика 278 температуры (этап S610). Затем, ЭБУ 250 источника питания определяет, превышает ли абсолютное значение разности между температурой Tinv и температурой Ts пороговое значение ΔTth (этап S620). Пороговое значение ΔTth устанавливается на разность температур, при которой температурное ограничение весьма вероятно будет наложено на устройство, имеющее более высокую температуру, поскольку разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии велика.

[0119] Если на этапе S620 определено, что абсолютное значение разности между температурой Tinv и температурой Ts равно или меньше, чем пороговое значение ΔTth (НЕТ на этапе S620), то ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу S670 (который будет описан позже). Если на этапе S620 определено, что абсолютное значение разности между температурой Tinv и температурой Ts больше, чем пороговое значение (ДА на этапе S620), то ЭБУ 250 источника питания определяет, является ли температура Tinv выше, чем температура Ts (этап S630).

[0120] Если определено, что температура Tinv выше, чем температура Ts (ДА на этапе S630), то ЭБУ 250 источника питания выполняет процедуру регулировки частоты для уменьшения тока Iinv инвертора 220 (этап S640). В качестве процедуры регулировки частоты может быть применена процедура, показанная на фиг. 12 или фиг. 14. Затем, после того, как выполнена процедура регулировки частоты для уменьшения тока Iinv, ЭБУ 250 источника питания ожидает в течение заданного периода времени (этап S660).

[0121] С другой стороны, если на этапе S630 определено, что температура Ts равна или выше, чем температура Tinv (НЕТ на этапе S630), то ЭБУ 250 источника питания выполняет процедуру регулировки частоты для уменьшения тока Is, протекающего через резонансный контур блока 240 передачи электроэнергии (этап S650). В качестве процедуры регулировки частоты может быть применена процедура, показанная на фиг.13 или фиг. 15. После того, как выполнена процедура регулировки частоты для уменьшения тока Is, ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу S660 и ожидает в течение заданного времени.

[0122] После ожидания в течение заданного времени на этапе S660, ЭБУ 250 источника питания определяет, является ли температура Tinv инвертора 220 выше, чем пороговая температура Tth1, либо является ли температура Ts резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии выше, чем пороговая температура Tth2 (этап S670). Если температура Tinv выше, чем пороговая температура Tth1, или температура Ts выше, чем пороговая температура Tth2 (ДА на этапе S670), то ЭБУ 250 источника питания ограничивает передаваемую электроэнергию (этап S680), так как температура инвертора 220 или резонансного контура блока 240 передачи электроэнергии не может быть уменьшена, чтобы быть равной или ниже пороговой температуры, даже посредством выполнения процедуры регулировки частоты на этапе S640 или на этапе S650. Затем, после ожидания в течение заданного времени (этап S690) ЭБУ 250 источника питания переходит к этапу «ВОЗВРАТ».

[0123] В варианте осуществления, как описано выше, пороговое значение разности температур между инвертором 220 и резонансным контуром, для случая, когда процедура регулировки частоты выполняется на этапе S640, и пороговое значение разности температур между резонансным контуром и инвертором 220 для случая, когда процедура регулировки частоты выполняется на этапе S650, имеют одно и то же значение (пороговое значение ΔTth). Тем не менее, эти пороговые значения могут отличаться друг от друга. А именно, если температура Tinv инвертора 220 выше, чем температура Ts резонансного контура, то процедура регулировки частоты на этапе S640 может быть выполнена, если разность температур между температурой Tinv и температурой Ts превышает первое пороговое значение. Если температура Ts выше, чем температура Tinv, то процедура регулировки частоты на этапе S640 может быть выполнена, если разность температур между температурой Ts и температурой Tinv превышает второе пороговое значение.

[0124] Как описано выше, в третьем варианте осуществления частота f передаваемой электроэнергии остается отрегулированной до тех пор, пока разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии больше, чем пороговое значение. Таким образом, в соответствии с третьим вариантом осуществления, может быть предотвращена корректировка частоты f до тех пор, пока разность температур между инвертором 220 и резонансным контуром блока 240 передачи электроэнергии не достигнет порогового значения.

[0125] В приведенном выше описании ЭБУ 250 источника питания соответствует одному примеру «контроллера» в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, датчик 276 температуры соответствует одному примеру «первого датчика температуры» в соответствии с настоящим изобретением, и датчик 278 температуры соответствует одному примеру «второго датчика температуры» в соответствии с настоящим изобретением.

[0126] Варианты осуществления, раскрытые здесь, следует рассматривать как иллюстративные и не имеющие ограничительного характера во всех отношениях. Объем настоящего изобретения указан или определен в прилагаемой формуле изобретения, а не в вышеприведенном описании вариантов осуществления, и включает в себя все изменения, находящиеся в пределах формулы изобретения и ее эквивалентов.

1. Бесконтактное устройство передачи электроэнергии, содержащее:

узел передачи электрической энергии, включающий в себя инвертор, схему фильтра и резонансный контур, причем инвертор выполнен с возможностью производить электроэнергию переменного тока, имеющую заданную частоту, резонансный контур выполнен с возможностью принимать электроэнергию переменного тока от инвертора через схему фильтра и бесконтактно передавать электроэнергию переменного тока на устройство приема электроэнергии;

первый датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры инвертора;

второй датчик температуры, выполненный с возможностью определения температуры резонансного контура; и

электронный блок управления, выполненный с возможностью регулировать частоту электроэнергии переменного тока путем управления инвертором, причем электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора, при этом первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной ток инвертора, а второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур.

2. Бесконтактное устройство передачи электроэнергии по п. 1, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и температура инвертора превышает первую пороговую температуру; и

электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора, и температура резонансного контура превышает вторую пороговую температуру.

3. Бесконтактное устройство передачи электроэнергии по п. 1, в котором:

электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и разность между температурой инвертора и температурой резонансного контура больше, чем первое пороговое значение; и

электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора, и разность между температурой резонансного контура и температурой инвертора больше, чем второе пороговое значение.

4. Бесконтактное устройство передачи электроэнергии по любому из пп. 1-3, в котором:

первое управление включает в себя непрерывное изменение частоты во всем диапазоне регулирования частоты и настройку частоты на частоту, при которой выходной ток инвертора является наименьшим в диапазоне регулирования; и

второе управление включает в себя непрерывное изменение частоты во всем диапазоне регулирования частоты и настройку частоты на частоту, при которой ток, протекающий через резонансный контур, является наименьшим в диапазоне регулирования.

5. Система передачи электроэнергии содержащая:

устройство передачи электроэнергии; и

устройство приема электроэнергии, выполненное с возможностью бесконтактно принимать электроэнергию от устройства передачи электроэнергии, в котором:

устройство передачи электроэнергии включает в себя узел передачи электроэнергии, первый датчик температуры, второй датчик температуры и электронный блок управления;

узел передачи электроэнергии включает в себя инвертор, схему фильтра и резонансный контур;

инвертор выполнен с возможностью производить электроэнергию переменного тока, имеющую заданную частоту;

резонансный контур выполнен с возможностью приема электроэнергии переменного тока от инвертора через схему фильтра и бесконтактной передачи электроэнергии переменного тока на устройство приема электроэнергии;

первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры инвертора;

второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры резонансного контура;

электронный блок управления выполнен с возможностью регулировки частоты электроэнергии переменного тока путем управления работой инвертора;

электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора;

первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной тока инвертора; и

второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур.



 

Похожие патенты:

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности и энергоэффективности электроснабжения потребителей в транспортных средствах для перевозки опасных грузов.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности и надежности систем беспроводного заряда.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к системе управления зарядкой и способу зарядки литий-серного элемента, содержащему этапы определения емкости разрядки, Qn, элемента в ходе цикла n зарядки-разрядки, вычисления значения a⋅Qn, где а=1,05-1,4, и в последующем цикле зарядки-разрядки, n+x, где x является целым числом от 1 до 5, проведения зарядки элемента до емкости Qn+x, которая равна a⋅Qn.

Изобретение относится к области электронного бытового оборудования. Технический результат заключается в уменьшении электропотребления оборудованием.

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к способу и устройству для контроля работы аккумуляторной батареи и выявления по меньшей мере одного отклонения от нормы в аккумуляторной батарее посредством использования сравнительного сигнала.

Изобретение относится к способу и аппаратуре для распознавания отпечатков пальцев и мобильному терминалу. Технический результат заключается в обеспечении одного и того же коэффициента распознавания отпечатков пальцев независимо от различных зарядных состояний.

Использование: в области электротехники. Техническим результатом является повышение эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при длительной ее эксплуатации.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Схема (20) аккумулирования энергии включает в себя понижающий преобразователь (5), дроссельное устройство (4), накопитель (9) энергии и повышающий преобразователь (11).

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение надежной и оперативной подзарядки мобильного устройства пользователя.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Способ управления работой электрического питания транспортного средства с электрическим двигателем заключается в том, что с помощью блока обработки обнаруживают аномалии в работе по меньшей мере одного неисправного модуля, управляют блоком обработки так, чтобы силовой контроллер понижал максимальную мощность, выдаваемую модулями, и электрически отключают каждый неисправный модуль после понижения максимальной мощности.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение эффективности и надежности систем беспроводного заряда.

Использование: в области электротехники. Техническим результатом является повышение эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при длительной ее эксплуатации.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение надежной и оперативной подзарядки мобильного устройства пользователя.

Объектом изобретения является зарядный узел, содержащий подвижный аппарат и зарядную базу (20), имеющую форму, соответствующую форме подвижного аппарата, и выполненную с возможностью установки на ней подвижного аппарата и предназначенную для зарядки батареи подвижного аппарата, содержащего по меньшей мере одно колесо (50, 51, 52), при этом база (200) выполнена с возможностью подключения к электрическому источнику, отличающийся тем, что база (200) содержит приемную поверхность (210) и цокольную плоскость (220), предназначенную для размещения на опорной плоскости (230), при этом приемная поверхность (210) и цокольная плоскость (220) базы (200) образуют острый угол (240), полусферическую полость (250), выполненную в виде выемки в приемной поверхности (210) и предназначенную для размещения в ней упомянутого по меньшей мере одного колеса (50, 51, 52), по меньшей мере один электрический соединитель (260), расположенный таким образом, чтобы обеспечивать соединение базы (200) с батареей во время опускания упомянутого по меньшей мере одного колеса (50, 51, 52) в полусферическую полость (250).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству и способу поддержания рабочей температуры батареи, и может найти применение в области бортовых устройств, установленных на транспортных средствах, в частности, для работы этих устройств в интервале температур от -40 °С до +85 °С.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Электромобиль содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение КПД при бесконтактной передаче мощности.

Использование – в области электротехники. Технический результат – обеспечение эффективного регулирования электрической сети.

Использование – в области электротехники. Технический результат - упрощение процесса монтажа устройства на провод ВЛ, а также обеспечение возможности передвижения вдоль него.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение возможности зарядки нескольких мобильных устройств с ограничением доступа к ним.

Изобретение относится к области беспроводной подачи энергии, более конкретно к устройствам для преобразования электромагнитного излучения в постоянный ток, которые могут быть использованы, в частности, в беспроводных зарядных системах.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности бесконтактного устройства передачи электроэнергии. Согласно изобретению бесконтактное устройство передачи электроэнергии включает в себя узел передачи электроэнергии, первый датчик температуры, второй датчик температуры и электронный блок управления. Первый датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры инвертора. Второй датчик температуры выполнен с возможностью определения температуры резонансного контура. Электронный блок управления выполнен с возможностью регулировки частоты путем управления работой инвертора. Электронный блок управления выполнен с возможностью выполнения первого управления, когда температура инвертора выше, чем температура резонансного контура, и также выполнения второго управления, когда температура резонансного контура выше, чем температура инвертора. Первое управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать выходной ток инвертора. Второе управление включает в себя управление для такой регулировки частоты, чтобы уменьшать ток, протекающий через резонансный контур. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

Наверх