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公開番号2025064564
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174428
出願日2023-10-06
発明の名称非接触電力伝送システム
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田中央研究所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250410BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】無線通信を介さず瞬時に電力伝送を停止することができる非接触電力伝送システムを提供すること。
【解決手段】本発明の非接触電力伝送システムは、地上側トランスと車両側トランスとを介して、地上側システムと車両側システムとの間で非接触により電力伝送を行う非接触電力伝送システムであって、車両側バッテリの充電時には、車両側制御部が車両側変換回路を用いて地上側トランスの電圧と車両側トランスの電圧との位相差を制御し、負荷への放電時には、地上側制御部が地上側変換回路を用いて地上側トランスの電圧と車両側トランスの電圧との位相差を制御する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
電源または負荷と接続され、交流電圧を直流電圧に変換、または、直流電圧を交流電圧に変換する双方向変換器と、
直流電圧を高周波交流電圧に変換、または、高周波交流電圧を直流電圧に変換する地上側変換回路と、
前記双方向変換器と前記地上側変換回路との間に接続された地上側リレーと、
前記地上側リレーと前記地上側変換回路との間に接続された地上側コンデンサと、
前記地上側変換回路に接続された１次巻線である地上側トランスと、
前記地上側変換回路を制御する地上側制御部と、
によって構成される地上側システムと、
車両側バッテリと、
前記車両側バッテリに接続された車両側リレーと、
高周波交流電圧を直流電圧に変換、または、直流電圧を高周波交流電圧に変換する車両側変換回路と、
前記車両側リレーと前記車両側変換回路との間に接続された車両側コンデンサと、
前記車両側変換回路に接続された２次巻線である車両側トランスと、
前記車両側変換回路を制御する車両側制御部と、
によって構成される車両側システムと、
を有し、
前記地上側トランスと前記車両側トランスとを介して、前記地上側システムと前記車両側システムとの間で非接触により電力伝送を行う非接触電力伝送システムであって、
前記車両側バッテリの充電時には、前記車両側制御部が前記車両側変換回路を用いて前記地上側トランスの電圧と前記車両側トランスの電圧との位相差を制御し、
前記負荷への放電時には、前記地上側制御部が前記地上側変換回路を用いて前記位相差を制御する、
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、結合する複数のインダクタを用いた電力伝送回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された電力伝送回路では、車両に搭載されたバッテリの充電中に瞬時に電力伝送を停止する必要がある場合に、地上側から車両側とで無線通信を介さずに、車両側で電力伝送を停止する仕組みが必要である。逆に、車両に搭載されたバッテリから地上側の負荷への放電中に瞬時に電力伝送を停止する必要がある場合には、車両側と地上側とで無線通信を介さずに、地上側で電力伝送を停止する仕組みが必要である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、無線通信を介さず瞬時に電力伝送を停止することができる非接触電力伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る非接触電力伝送システムは、電源または負荷と接続され、交流電圧を直流電圧に変換、または、直流電圧を交流電圧に変換する双方向変換器と、直流電圧を高周波交流電圧に変換、または、高周波交流電圧を直流電圧に変換する地上側変換回路と、前記双方向変換器と前記地上側変換回路との間に接続された地上側リレーと、前記地上側リレーと前記地上側変換回路との間に接続された地上側コンデンサと、前記地上側変換回路に接続された１次巻線である地上側トランスと、前記地上側変換回路を制御する地上側制御部と、によって構成される地上側システムと、車両側バッテリと、前記車両側バッテリに接続された車両側リレーと、高周波交流電圧を直流電圧に変換、または、直流電圧を高周波交流電圧に変換する車両側変換回路と、前記車両側リレーと前記車両側変換回路との間に接続された車両側コンデンサと、前記車両側変換回路に接続された２次巻線である車両側トランスと、前記車両側変換回路を制御する車両側制御部と、によって構成される車両側システムと、を有し、前記地上側トランスと前記車両側トランスとを介して、前記地上側システムと前記車両側システムとの間で非接触により電力伝送を行う非接触電力伝送システムであって、前記車両側バッテリの充電時には、前記車両側制御部が前記車両側変換回路を用いて前記地上側トランスの電圧と前記車両側トランスの電圧との位相差を制御し、前記負荷への放電時には、前記地上側制御部が前記地上側変換回路を用いて前記位相差を制御する、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る非接触電力伝送システムは、無線通信を介さず瞬時に電力伝送を停止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る非接触電力伝送システムの地上側システムから車両側システムに非接触で電力伝送して車両側バッテリを充電する場合における回路構成を示した図である。
図２は、実施形態に係る非接触電力伝送システムの車両側システムから地上側システムに非接触で電力伝送して負荷へ放電する場合における回路構成を示した図である。
図３は、実施形態に係る非接触電力伝送システムにおける起動フローの制御の一例を示すフローチャートである。
図４（ａ）は、地上側システムと車両側システムとの主回路構成を示す図である。図４（ｂ）は、トランスの等価回路を示す図である。
図５は、各部の電圧電流波形の概要を示す図である。
図６は、実施形態に係る車両側システムの保護制御の一例を示すフローチャートである。
図７は、実施形態に係る地上側システムの保護制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る非接触電力伝送システムの実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態に係る非接触電力伝送システム４の地上側システム１から車両側システム２に非接触で電力伝送して車両側バッテリ２１を充電する場合における回路構成を示した図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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