控制装置、非接触供电程序以及非接触供电系统的制作方法

1.本公开涉及控制装置、非接触供电程序以及非接触供电系统。


背景技术：

2.国际公开第2011/142421公开了一种车辆用共振型非接触供电系统，其具备沿着从车辆用的行驶路分支出的多个供电车道设置的非接触式供电装置。


技术实现要素：

3.对车辆进行非接触供电的非接触式供电装置被要求在发生了灾害时也能对车辆以外的电设备进行非接触供电。
4.本公开是基于上述状况而完成的，其目的在于提供能够在发生了灾害时使非接触式供电装置的供电能力降低来进行非接触供电的控制装置、非接触供电程序以及非接触供电系统。
5.本公开涉及的控制装置具备处理器，所述处理器构成为在取得了灾害信息的情况下使非接触式供电装置的供电能力比未取得所述灾害信息的情况下的该供电能力小。
6.本公开涉及的非接触供电程序使处理器执行：在取得了灾害信息的情况下，使非接触式供电装置的供电能力比未取得所述灾害信息的情况下的该供电能力小。
7.本公开涉及的非接触供电系统具备：控制装置，其具有第1处理器，所述第1处理器构成为在取得了灾害信息的情况下，使非接触式供电装置的供电能力比未取得所述灾害信息的情况下的该供电能力小；和服务器，其具有第2处理器，所述第2处理器构成为向所述控制装置输出所述灾害信息。
8.根据本公开，实现能够在发生了灾害时使非接触式供电装置的供电能力降低来进行非接触供电这一效果。
附图说明
9.下文将参照附图说明本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和产业的意义，其中相同的标号表示同样的要素，并且，其中：
10.图1是表示了实施方式涉及的非接触供电系统的图。
11.图2是非接触式受电装置和非接触式供电装置的概略结构图。
12.图3是车载终端的概略结构图。
13.图4是表示了供电模式控制例程的图。
14.图5是表示了电设备为烹饪用装置的情况下的非接触供电系统的一个例子的图。
15.图6是表示了电设备为便携通信终端装置的情况下的非接触供电系统的一个例子的图。
具体实施方式
16.以下，对本公开涉及的非接触供电系统的实施方式进行说明。此外，并不是通过本实施方式来限定本公开。
17.图1是表示了实施方式涉及的非接触供电系统的图。应用于非接触供电系统的车辆10是利用电池的电力对行驶用马达进行驱动来行驶的电动车辆。
18.非接触供电系统具备车载终端30、中心服务器100、充电基础设施信息服务器300、非接触式供电装置400以及通信线路网500。车载终端30是与车辆10关联的车载信息通信终端装置。中心服务器100作为设置于车辆信息中心的导航服务器发挥功能。充电基础设施信息服务器300设置于充电基础设施中心。非接触式供电装置400设置于作为车辆10的行驶路的道路。通信线路网500是将车载终端30、中心服务器100、充电基础设施信息服务器300以及非接触式供电装置400以能够相互进行通信的方式相连接的互联网等。在通信线路网500连接有无线基站510，车载终端30经由该无线基站510与通信线路网500连接。
19.车辆10具备成为行驶用的能量源的电池20。车辆10具备电缆连接式供电系统和非接触式供电系统这两个供电系统，该电缆连接式供电系统经由充电电缆110从外部电源向电池20进行供电，该非接触式供电系统以非接触的方式接受从非接触式供电装置400输送来的电力，并向电池20进行供电。
20.电缆连接式供电系统具备受电口50、充电器51以及充电ecu(electronic control unit，电子控制单元)52。受电口50是充电电缆110的连接插头111的连接口。充电器51将被供给至受电口50的电力变换为电池20的充电用电力来对电池20进行充电。充电ecu52是对充电器51向电池20的充电进行控制的充电控制装置。非接触式供电系统具备非接触式受电装置60。作为电缆连接式供电系统的输出的充电器51的输出和非接触式受电装置60的输出，分别连接于切换开关70的输入端子，某一方的输出被选择性地连接到对电池20的充电路径。
21.在电池20设置有对soc(state of charge，充电状态)进行检测的soc检测器71，该soc是表示电池20的充电状态的值。soc检测器71以预定周期向can(controller area network，控制器局域网络)通信系统的can通信线72输出表示成为能够从电池20输出的电能量的量的指标的值来作为soc的信号。以下，将该soc检测器71检测的soc也称为电池剩余量。电池剩余量例如既可以由充电率[％]来表示，也可以由能够从电池20输出的电能量的量来表示。
[0022]
充电ecu52使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu(central processing unit，中央处理单元)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)等构成的处理器和由ram(random access memory，随机访问存储器)、rom(read only memory，只读存储器)等构成的存储器。在电池20的充电时，从can通信线72取得由soc检测器71检测的电池剩余量，使充电器51工作来对电池20进行充电，直到电池剩余量达到用户所设定的目标值(例如满充电)。另外，充电ecu52在充电电缆110的连接插头111安装于了受电口50时，对切换开关70的选择状态进行切换，以使得电缆连接式供电系统与电池20电连接。另外，充电ecu52在充电电缆110的连接插头111未安装于受电口50时，对切换开关70的选择状态进行切换，以使得非接触式供电系统与电池20电连接。在受电口50设置有用于对连接有连接插头111这一情况进行检测的检测开关53。充电ecu52输入该检测开关53的
检测信号来判断有无连接插头111的连接，对切换开关70进行切换控制。
[0023]
车辆10具备pcu(power control unit，功率控制单元)80、行驶用的马达81以及马达ecu82来作为行驶驱动系统的结构。pcu80将从电池20输出的直流电力变换为三相交流电力。马达81通过从pcu80输出的三相交流电力进行驱动，使车轮w旋转。马达ecu82是根据驾驶员的驾驶操作来对pcu80的输出进行控制的马达控制单元。马达ecu82使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。
[0024]
图2是非接触式受电装置60与非接触式供电装置400的概略结构图。此外，在图2中，对使用了磁场共振(电场耦合)方式来作为从非接触式供电装置400向非接触式受电装置60的非接触供电方式的情况进行说明，但也可以使用电磁感应(磁场耦合)方式。
[0025]
设置于非接触式供电系统的非接触式受电装置60被以非接触的方式从设置于道路的非接触式供电装置400进行供电。非接触式供电装置400具备交流电源401、高频变换装置402、电磁感应线圈403、初级线圈404、可变电容器405、通信机406、作为供电控制装置的供电ecu407以及外部通信装置408。供电ecu407使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。
[0026]
交流电源401例如是由电力公司提供的系统电源。高频变换装置402将从交流电源401供给的电力变换为预定频率的电力，将变换而得到的电力输出至电磁感应线圈403。电磁感应线圈403配设为与初级线圈404处于同轴上，能够通过电磁感应来以磁的方式与初级线圈404耦合，通过电磁感应将从高频变换装置402供给来的高频电力输出至初级线圈404。
[0027]
初级线圈404是lc共振线圈，构成为能够通过经由电磁场与搭载于车辆10的非接触式受电装置60的次级线圈61进行共振来向车辆10输送电力。可变电容器405是为了对由初级线圈404和非接触式受电装置60的次级线圈61形成的共振系统的静电电容进行变更而设置的。
[0028]
通信机406是为了接收供电目标的车辆10的位置信息、详细而言为搭载于车辆10的非接触式受电装置60的次级线圈61的位置信息和车辆10的速度的检测值而设置的。通信机406接收从设置于非接触式受电装置60的通信机66无线发送来的车辆10的位置信息和速度的检测值。
[0029]
供电ecu407在进行从非接触式供电装置400向车辆10的供电时，根据通过通信机406接收到的车辆10的位置信息和速度的检测值，对由初级线圈404和非接触式受电装置60的次级线圈61形成的共振系统的静电电容进行变更。当初级线圈404与非接触式受电装置60的次级线圈61之间的距离变化时，初级线圈404与次级线圈61之间的静电电容会变化，由此，共振系统的共振频率会变化。当共振频率从送电电力的频率、即通过高频变换装置402生成的高频电力的频率较大地偏移时，送电效率会显著地降低。因此，供电ecu407根据车辆10的位置信息和速度的各检测值对可变电容器405进行控制，对共振系统的静电电容进行调整，以使得共振系统的共振频率接近通过高频变换装置402生成的高频电力的频率。例如，供电ecu407以车速越高则可变电容器405的静电电容越小的方式进行调整，以车辆10越远离非接触式供电装置400(初级线圈404与次级线圈61的距离越大)则可变电容器405的静电电容越小的方式进行调整。
[0030]
另外，外部通信装置408经由通信线路网500以预定周期向充电基础设施信息服务器300发送表示非接触式供电装置400的工作状况的信息等。在该情况下，外部通信装置408
附加对非接触式供电装置400进行识别的识别数据(identification data(id))来发送工作状况信息(表示是否能够供电的信息)。
[0031]
搭载于车辆10的非接触式受电装置60具备次级线圈61、电磁感应线圈62、整流器63、dc/dc转换器64、作为充电控制装置的充电ecu65以及通信机66。充电ecu65使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。
[0032]
次级线圈61是lc共振线圈，构成为能够通过经由电磁场与非接触式供电装置400的初级线圈404进行共振来从非接触式供电装置400接受电力。电磁感应线圈62配设为与次级线圈61处于同轴上，能够通过电磁感应来以磁的方式与次级线圈61进行耦合，通过电磁感应取出由次级线圈61接受到的电力，并向整流器63进行输出。整流器63对从电磁感应线圈62输出的交流电力进行整流，将整流后的电力输出至dc/dc转换器64。dc/dc转换器64将通过整流器63整流后的电力变换为电池20的充电用电压水平，并输出给电池20。充电ecu65在从非接触式供电装置400接受电力时通过对dc/dc转换器64进行驱动来对电池20进行充电。另外，充电ecu65从can通信线72取得表示车速和自身车辆位置的信息，向通信机66输出对所取得的车速和自身车辆位置进行表示的信息。通信机66以无线方式向非接触式供电装置400的外部通信装置408发送表示车速和自身车辆位置的信息。
[0033]
接着，对车载终端30进行说明。图3是车载终端30的概略结构图。车载终端30具备主控制部31、显示部32、操作部33、发声部34、无线通信部35、车辆位置检测部36以及存储部37。主控制部31使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。显示部32和操作部33使用液晶或者有机el等的触摸面板式显示器来构成。发声部34使用用于进行声音引导的放大器、扬声器等来构成。无线通信部35经由无线基站510与外部进行互相通信。车辆位置检测部36具备基于来自gps卫星的电波来检测自身车辆的当前位置坐标的gps单元、和对车辆10的行进方向进行检测的陀螺仪传感器。存储部37使用eprom(erasable programmable rom，可擦除可编程只读存储器)和硬盘驱动器(hard disk drive：hdd)等的存储装置来构成。存储部37存储地图信息、设施信息、各种车辆特性等的信息。
[0034]
在车辆10设置有作为对车辆状态进行控制的多个电子控制装置的车辆ecu。包括充电ecu52、65、马达ecu82的各车辆ecu和soc检测器71与can通信线72连接，向can通信线72发送各种车辆信息(例如行驶距离信息、soc信息、车辆诊断信息以及各种要求信息等)。因此，各车辆ecu构成为能够经由can通信线72来共享车辆信息。另外，车载终端30与can通信线72连接，按照预定次序向中心服务器100发送被发送至can通信线72的车辆信息。中心服务器100基于从车载终端30发送来的车辆信息和从外部取得的外部信息，向车载终端30发送能够进行使用了非接触式供电装置400的非接触充电的行驶路径等的对用户有益的信息。
[0035]
设置于车载终端30的主控制部31具备车辆信息发送部311、导航控制部312、行驶路径信息取得部313以及行驶路径信息提供部314。车辆信息发送部311将自身车辆的信息(例如当前位置信息、soc信息、电力消耗信息以及车辆诊断信息等)、各种要求指令与车辆id(对车辆10或者车载终端30进行识别的id)一起发送给中心服务器100。导航控制部312基于存储于存储部37的地图信息和通过车辆位置检测部36检测的自身车辆位置，将自身车辆向由用户设定的目的地进行引导。行驶路径信息取得部313取得从中心服务器100发送的行
驶路径信息(推荐路径信息)和与行驶路径信息(推荐路径信息)关联的详细信息。行驶路径信息提供部314使用显示部32对用户提供行驶路径信息取得部313所取得的行驶路径信息(推荐路径信息)和与行驶路径信息(推荐路径信息)关联的详细信息。车辆信息发送部311、导航控制部312、行驶路径信息取得部313以及行驶路径信息提供部314是通过微型计算机执行控制程序(导航程序)来实现的。
[0036]
中心服务器100具备微型计算机和eprom、硬盘驱动器等的存储装置来作为主要部分，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。如图1所示，中心服务器100具备通信控制部101、车辆信息管理部102、地图信息管理部103、充电基础设施信息管理部104以及信息制作提供部105。通信控制部101与通信线路网500连接来进行通信控制。车辆信息管理部102将车辆信息与用户信息一起进行存储管理。地图信息管理部103对道路地图信息进行存储管理。充电基础设施信息管理部104对充电设施的基础设施涉及的信息进行存储管理。信息制作提供部105制作并提供对用户有益的信息。
[0037]
充电基础设施信息服务器300具备微型计算机来作为主要部分，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。充电基础设施信息服务器300从各充电设施(例如非接触式供电装置400、供电站等的进行电池充电的设施)收集最新的工作状况，制作表示各充电设施的工作状况的充电基础设施信息。并且，充电基础设施信息服务器300经由通信线路网500实时地向中心服务器100发送所制作的充电基础设施信息。在中心服务器100中，充电基础设施信息管理部104存储从充电基础设施信息服务器300发送来的最新的充电基础设施信息，将已经存在的信息更新为被发送来的最新的充电基础设施信息。中心服务器100的充电基础设施信息管理部104将各充电设施在地图上的位置与在地图信息管理部103中存储的地图信息关联地进行存储。另外，充电基础设施信息管理部104也存储各非接触式供电装置400的供电能力信息。该供电能力信息是设定车辆10以预先设想的车速通过了非接触供电位置时能够对车辆10供电的电力量的信息。
[0038]
在实施方式涉及的非接触供电系统中，在发生了灾害时，非接触式供电装置400的供电能力能够进行变更，以使得不仅能够将非接触式供电装置400使用于对车辆10的非接触供电，也能够将将非接触式供电装置400使用于对车辆10以外的电设备的非接触供电。
[0039]
非接触式供电装置400的供电ecu407在外部通信装置408未取得灾害信息的情况下，执行输出用于对车辆10进行非接触充电的第1电能量的第1供电模式(第1模式)。另一方面，非接触式供电装置400的供电ecu407在外部通信装置408取得了灾害信息的情况下，执行输出用于对车辆10以外的电设备进行非接触充电的第2电能量的第2供电模式(第2模式)，该第2电能量比第1电能量小。
[0040]
图4是表示了供电模式控制例程的图。此外，图4所示的供电模式控制例程通过中心服务器100和非接触式供电装置400的协作来进行，包括由中心服务器100执行的控制例程和由非接触式供电装置400执行的控制例程。非接触式供电装置400在未取得与灾害的发生有关的灾害信息而执行对车辆10进行非接触供电的第1供电模式的状态下，开始供电模式控制例程。
[0041]
在步骤s11中，中心服务器100的信息制作提供部105例如在包括非接触式供电装置400的设置场所的预定区域内发生了灾害时，制作与灾害的发生有关的灾害信息。接着，在步骤s12中，中心服务器100经由通信线路网500向非接触式供电装置400的外部通信装置
408发送灾害信息，结束本例程。在步骤s21中，非接触式供电装置400的供电ecu407基于外部通信装置408所取得的灾害信息，执行使初级线圈404的输出降低以使得与向车辆10的非接触供电时相比成为低输出(供电能力小)的第2供电模式，结束本例程。
[0042]
在实施方式涉及的非接触供电系统中，能够在发生了灾害时，将在未发生灾害的平时通过第1供电模式对车辆10进行非接触供电的非接触式供电装置400使用于对车辆10以外的电设备的非接触供电。另外，在第2供电模式中，通过比第1供电模式低的输出来向电设备进行非接触供电，因此，能够抑制通过过剩的输出对电设备进行非接触供电。
[0043]
另外，非接触式供电装置400的供电ecu407也可以在取得了灾害信息的情况下，不仅能够执行第2供电模式，也能够选择性地执行第1供电模式。由此，在灾害时，能够在使从非接触式供电装置400向电设备的非接触供电优先的同时，也进行向车辆10的非接触供电。
[0044]
另外，非接触式供电装置400的供电ecu407也可以在进行基于第2供电模式的非接触供电时，对高频变换装置402进行控制，以使得一边使向电磁感应线圈403输出的高频电力的频率在预定范围内变化，一边向电磁感应线圈403输出高频电力。由此，例如即使是在不知道电设备的次级线圈的共振频率的情况下，也能够使通过电磁感应从电磁感应线圈403输出至初级线圈404的高频电力的频率与电设备的次级线圈的共振频率相匹配地进行非接触供电。此外，对于高频电力的频率与共振频率是否匹配，例如对在初级线圈404中流动的电流进行检测等来由供电ecu407进行判断。
[0045]
图5是表示了电设备为烹饪用装置600的情况下的非接触供电系统的一个例子的图。
[0046]
在图5所示的例子中，非接触式供电装置400通过第2供电模式对作为电设备的感应加热烹调器(ih烹调器)等的烹饪用装置600进行非接触供电。烹饪用装置600具备控制部610、操作部620、受电部(非接触式受电装置)630以及加热部640等。控制部610使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。操作部620使用液晶或者有机el等的触摸面板式显示器或者机械式的按键、拨盘等来构成。受电部630具备次级线圈631和电磁感应线圈632等。加热部640使用加热线圈等来构成。
[0047]
次级线圈631是lc共振线圈，构成为能够通过经由电磁场与非接触式供电装置400的初级线圈404进行共振，从非接触式供电装置400接受电力。电磁感应线圈632配设为与次级线圈631在同轴上，能够通过电磁感应以磁的方式与次级线圈631进行耦合，通过电磁感应取出由次级线圈631接受到的电力。受电部630经由整流器、变换器等向加热部640输送所接受到的电力。此时，控制部610基于用户通过操作部620进行了操作输入的与加热部640(加热线圈)的输出有关的信息等，对变换器等进行控制，对从受电部630输送至加热部640的电力进行调整。加热部640通过在加热线圈中流动所输送来的电力，进行放置在了烹饪用装置600(加热部640)上的锅等烹饪器具的加热。
[0048]
由此，能够在灾害时通过第2供电模式从非接触式供电装置400对烹饪用装置600进行非接触供电，进行使用了烹饪用装置600的烹饪，能够使受灾者等的饮食优先于车辆10的充电。
[0049]
另外，在图5所示的例子中，用户能够操作输入与灾害的发生有关的灾害信息的输入装置700设置在非接触式供电装置400的附近。输入装置700具备控制部710、操作部720、存储部730以及无线通信部740等。控制部710使用微型计算机来构成，该微型计算机具备由
cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。操作部720使用液晶或者有机el等的触摸面板式显示器或者机械式的按键、拨盘等来构成。存储部730使用eprom(erasable programmable rom)和硬盘驱动器(hard disk drive：hdd)等的存储装置来构成。无线通信部740构成为能够不经由通信线路网500而通过wi－fi或者bluetooth(蓝牙，注册商标)等与非接触式供电装置400的外部通信装置408相互进行无线通信。
[0050]
当由用户操作输入操作部720时，控制部710从无线通信部740向非接触式供电装置400的外部通信装置408发送存储于存储部730的与灾害的发生有关的灾害信息。由此，即使是在由于发生灾害而难以利用通信线路网500等的情况下，也能够使非接触式供电装置400执行第2供电模式，进行向烹饪用装置600的非接触供电。另外，也可以为：用户能够从输入装置700的操作部720操作输入与烹饪用装置600有关的信息(种类、次级线圈的共振频率以及要求电力等)，并发送给非接触式供电装置400。由此，非接触式供电装置400能够进行使所使用的烹饪用装置600优化后的非接触供电。
[0051]
图6是表示了电设备为便携通信终端装置800的情况下的非接触供电系统的一个例子的图。
[0052]
在图6所示的例子中，非接触式供电装置400通过第2供电模式对作为电设备的智能手机等的便携通信终端装置800进行非接触供电。便携通信终端装置800具备控制部810、显示部820、操作部830、发声部840、无线通信部850、存储部860以及受电部(非接触式受电装置)870。控制部810具备微型计算机来作为主要部分，该微型计算机具备由cpu、fpga等构成的处理器和由ram、rom等构成的存储器。显示部820和操作部830使用液晶或者有机el等的触摸面板式显示器来构成。发声部840使用用于进行声音引导的放大器、扬声器等来构成。无线通信部850具备通过无线通信与外部进行相互通信的功能。存储部860使用eprom(erasable programmable rom)和硬盘驱动器(hard disk drive：hdd)等的存储装置来构成。受电部870具备次级线圈871和电磁感应线圈872等。
[0053]
次级线圈871是lc共振线圈，构成为能够通过经由电磁场与非接触式供电装置400的初级线圈404进行共振来从非接触式供电装置400接受电力。电磁感应线圈872配设为与次级线圈871在同轴上，能够通过电磁感应以磁的方式与次级线圈871进行耦合，通过电磁感应取出由次级线圈871接受到的电力。受电部870经由整流器、dc/dc转换器等向电池输出所接受到的电力。
[0054]
由此，能够在灾害时通过第2供电模式从非接触式供电装置400向便携通信终端装置800进行非接触供电，对设置于便携通信终端装置800的电池进行充电，能够使受灾者等的通信单元的确保优先于车辆10的充电。
[0055]
另外，在图6所示的例子中，也与图5所示的例子同样地，也可以设为：用户能够从设置于非接触式供电装置400附近的输入装置700的操作部720操作输入与灾害的发生有关的灾害信息，并发送给非接触式供电装置400。由此，即使是在由于发生灾害而难以利用通信线路网500等的情况下，也能够使非接触式供电装置400执行第2供电模式，进行向便携通信终端装置800的非接触供电。另外，也可以为：用户能够从输入装置700的操作部720操作输入与便携通信终端装置800有关的信息(种类、次级线圈的共振频率以及要求电力等)，并发送给非接触式供电装置400。由此，非接触式供电装置400能够进行使所使用的便携通信终端装置800优化后的非接触供电。
[0056]
另外，在图6所示的例子中，也可以为：用户能够从便携通信终端装置800的操作部830操作输入与灾害信息、便携通信终端装置800有关的信息，并发送给非接触式供电装置400。由此，即使是因发生灾害而难以利用通信线路网500等的情况下，也能够使非接触式供电装置400执行第2供电模式，进行向便携通信终端装置800的非接触供电。另外，也可以在非接触式供电装置400附近不设置输入装置700，由此能够实现低成本化。
[0057]
进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易地导出。本公开的范围更大的技术方案并不限定于如上所述表示且记述的特定的详细以及代表性的实施方式。因此，能够不脱离由附带的权利要求及其等同物定义的总结性公开的概念精神或者范围地进行各种各样的变更。