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公開番号2025094311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023209740
出願日2023-12-13
発明の名称受電装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H02J 7/10 20060101AFI20250618BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】バッテリの昇温を行う回路について、コストやサイズが大きくなる課題があった。
【解決手段】非接触に第1交流電力を受電する受電装置100であって、第1共振回路110と、電力変換回路120と、バッテリ130と、電力変換回路における交流電力の入力部141に接続される第2共振回路140と、バッテリセンサ160と、受電センサ180と、制御回路150と、を備え、電力変換回路は、第1共振回路110から供給される第1交流電力AC1を第1直流電力に変換してバッテリに供給することができ、バッテリから供給される第2直流電力を第2交流電力に変換して第2共振回路に供給することができ、制御回路は、バッテリセンサにより検知した温度が予め定められた第1範囲に含まれる場合に、第2直流電力の変換および第2共振回路への供給を行う、受電装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００）であって、
前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１）を含む第１共振回路（１１０）であって、第１共振周波数を有する第１共振回路と、
交流電力と直流電力を双方向に変換する電力変換回路（１２０）と、
前記電力変換回路を介して供給される第１直流電力（ＤＣ１）が充電されるバッテリ（１３０）と、
前記電力変換回路における交流電力の入力部に接続される第２共振回路（１４０）であって、前記第１共振周波数とは異なる第２共振周波数を有する第２共振回路と、
前記バッテリの温度を測定するバッテリセンサ（１６０）と、
前記第１交流電力の受電を検知する受電センサ（１８０）と、
前記受電装置を制御する制御回路（１５０）と、を備え、
前記電力変換回路は、前記第１共振周波数に応じた前記電力変換回路の制御により、前記第１共振回路から供給される前記第１交流電力を前記第１直流電力に変換して前記バッテリに供給することができ、前記第２共振周波数に応じた前記電力変換回路の制御により、前記バッテリから供給される第２直流電力（ＤＣ１）を第２交流電力（ＡＣ２）に変換して前記第２共振回路に供給することができ、
前記制御回路は、
前記受電センサにより前記第１交流電力の受電が行われておらず、かつ前記バッテリセンサにより検知した温度が予め定められた第１範囲に含まれる場合に、前記第２直流電力の前記変換および前記第２共振回路への前記供給を行い、
前記受電センサにより前記第１交流電力の受電が行われておらず、かつ前記バッテリセンサにより検知した温度が前記第１範囲より高い第２範囲に含まれる場合に、前記第２直流電力の前記変換および前記第２共振回路への前記供給を行わない、受電装置。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
請求項１記載の受電装置であって、
前記第２共振周波数は、前記第１共振周波数よりも大きい、受電装置。
【請求項３】
請求項１記載の受電装置であって、さらに、
前記入力部または前記電力変換回路の出力部において電流センサを備え、
前記制御回路は、
前記電流センサの検出値に基づいて、前記第２共振周波数に基づく昇温電流が、予め定められた基準電流になるように、前記電力変換回路を制御する、受電装置。
【請求項４】
磁界により非接触に交流電力を受電する受電装置（１００ｘ）であって、
前記交流電力を受電する受電コイル（１１１）を含む共振回路（１１０）と、
前記交流電力を直流電力に変換する電力変換回路（１２０ｘ）と、
前記直流電力を充電するバッテリ（１３０）と、
前記電力変換回路と前記バッテリの間に並列接続される平滑コンデンサ（１７０）と、
前記平滑コンデンサに直列接続されるスイッチ（Ｓｗｘ）と、
前記バッテリの温度を測定するバッテリセンサ（１６０）と、
前記受電装置を制御する制御回路（１５０ｘ）と、を備え、
前記制御回路は、
前記温度について予め定められた第１範囲に含まれる第１温度を前記バッテリセンサにより検知した場合に、前記スイッチをオフ状態にする制御を行い、
前記第１範囲より高い第２範囲に含まれる第２温度を前記バッテリセンサにより検知した場合に、前記スイッチをオン状態に制御する、受電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、受電装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
バッテリは、使用に適した温度を有する場合がある。例えば、リチウムイオンバッテリは、摂氏２０度程度で使用されることが好ましい。リチウムイオンバッテリは、摂氏約０度以下の低温状態で使用した場合、劣化しやすい。このため、バッテリの使用に適した温度まで、バッテリの昇温を行う技術が存在する。特許文献１では、非接触給電システムの負荷としてのバッテリに交流電源が接続されている。特許文献１の交流電源は、バッテリに通電することによりバッテリの昇温を行う。なお、特許文献１において、非接触給電システムのバッテリに接続される交流電源の具体的な適用例は、示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４０８１８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、交流電源を追加する場合、バッテリの昇温を行う回路について、コストやサイズが大きくなる課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の第１形態によれば、磁界により非接触に第１交流電力（ＡＣ１）を受電する受電装置（１００）が提供される。前記受電装置は、前記第１交流電力を受電する受電コイル（１１１）を含む第１共振回路（１１０）であって、第１共振周波数を有する第１共振回路と、交流電力と直流電力を双方向に変換する電力変換回路（１２０）と、前記電力変換回路を介して供給される第１直流電力（ＤＣ１）が充電されるバッテリ（１３０）と、前記電力変換回路における交流電力の入力部に接続される第２共振回路（１４０）であって、前記第１共振周波数とは異なる第２共振周波数を有する第２共振回路と、前記バッテリの温度を測定するバッテリセンサ（１６０）と、前記第１交流電力の受電を検知する受電センサ（１８０）と、前記受電装置を制御する制御回路（１５０）と、を備え、前記電力変換回路は、前記第１共振周波数に応じた前記電力変換回路の制御により、前記第１共振回路から供給される前記第１交流電力を前記第１直流電力に変換して前記バッテリに供給することができ、前記第２共振周波数に応じた前記電力変換回路の制御により、前記バッテリから供給される第２直流電力（ＤＣ１）を第２交流電力（ＡＣ２）に変換して前記第２共振回路に供給することができ、前記制御回路は、前記受電センサにより前記第１交流電力の受電が行われておらず、かつ前記バッテリセンサにより検知した温度が予め定められた第１範囲に含まれる場合に、前記第２直流電力の前記変換および前記第２共振回路への前記供給を行い、前記受電センサにより前記第１交流電力の受電が行われておらず、かつ前記バッテリセンサにより検知した温度が前記第１範囲より高い第２範囲に含まれる場合に、前記第２直流電力の前記変換および前記第２共振回路への前記供給を行わない。
【０００７】
このような形態においては、バッテリは、第１交流電力の受電が行われていない状態において、バッテリの温度が第１範囲に含まれる場合、電力変換回路により、バッテリと第２共振回路の間で電力の変換を行う。バッテリが通電を行うことにより、バッテリは、昇温される。すなわち、本開示の受電装置は、電力変換回路により、バッテリの昇温を制御できる。例えば、第２共振回路がリアクトルやコンデンサのみによって構成される場合、本開示の受電装置は、バッテリの昇温に交流電源を用いる形態よりも、簡素に構成される。さらに、本開示の受電装置は、受電を行う第１共振回路の第１共振周波数とは異なる第２共振周波数により昇温を行うことにより、受電コイルから磁界を放射することもない。よって、本開示の受電装置は、バッテリの昇温を行う回路について、コストやサイズの増加を防止できる。
【０００８】
本開示の第２形態によれば、磁界により非接触に交流電力を受電する受電装置（１００ｘ）が提供される。前記受電装置は、前記交流電力を受電する受電コイル（１１１）を含む共振回路（１１０）と、前記交流電力を直流電力に変換する電力変換回路（１２０ｘ）と、前記直流電力を充電するバッテリ（１３０）と、前記電力変換回路と前記バッテリの間に並列接続される平滑コンデンサ（１７０）と、前記平滑コンデンサに直列接続されるスイッチ（Ｓｗｘ）と、
前記バッテリの温度を測定するバッテリセンサ（１６０）と、前記受電装置を制御する制御回路（１５０ｘ）と、を備え、前記制御回路は、前記温度について予め定められた第１範囲に含まれる第１温度を前記バッテリセンサにより検知した場合に、前記スイッチをオフ状態にする制御を行い、前記第１範囲より高い第２範囲に含まれる第２温度を前記バッテリセンサにより検知した場合に、前記スイッチをオン状態に制御する。
【０００９】
このような形態とすることで、本開示の受電装置は、スイッチのオン状態において、平滑コンデンサによりバッテリに通電される電流の平滑化を行う。本開示の受電装置は、スイッチのオフ状態において、バッテリに通電される電流の平滑化を行わない。すなわち、スイッチのオフ状態において、バッテリには交流電力の周波数成分を含む電流が通電される。バッテリは、周波数成分を含む電流が通電されることにより、周波数成分を含まない電流が通電されるよりも、昇温される。よって、本開示の受電装置は、平滑コンデンサにスイッチのみを追加することにより、バッテリの昇温に交流電源を用いる形態よりも、簡素に構成される。すなわち、本開示の受電装置は、バッテリの昇温を行う回路について、コストやサイズの増加を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の非接触給電システムの構成を示す説明図。
バッテリを充電する受電装置の動作を示す説明図。
バッテリを充電する受電装置の動作を示す説明図。
バッテリを昇温する受電装置の動作を示す説明図。
バッテリを昇温する受電装置の動作を示す説明図。
受電装置の制御方法を示すフローチャート。
第２実施形態の非接触給電システムを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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