RU2466042C1

Movatterモバイル変換

Info

Publication number: RU2466042C1
Application number: RU2011122824/11A
Authority: RU
Inventors: Синдзи ИТИКАВА (JP); Синдзи Итикава
Original assignee: Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2012-11-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: set of inventions relates to power supply system for electric vehicle and to vehicle. Proposed system first means of reading out relative arrangement of power transmitter and power receiver, first vehicle guidance control means, second means of reading out the distance between power transmitter and power receiver, and second vehicle guidance control means. Power transmitter is located on ground. Power receiver is mounted on vehicle body bottom. Proposed vehicle comprises power receiver, first power transmitter position readout unit, first vehicle guidance control unit, second unit to read out the distance between power transmitter and power receiver, and second vehicle guidance control unit. First readout unit comprises frame grabber to fix images outside the vehicle. Frame grabber to identify position of power transmitter.

EFFECT: higher accuracy of parking.

15 cl, 11 dwg

Description

Translated fromRussian

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к системе энергопитания для транспортного средства, электрически питаемому транспортному средству и устройству энергопитания для транспортного средства, а более точно к технологии для управления парковкой электрически питаемого транспортного средства, способного принимать энергию из устройства энергопитания, предусмотренного снаружи транспортного средства, бесконтактным образом по отношению к устройству энергопитания.The present invention relates to an energy supply system for a vehicle, an electrically powered vehicle and an energy supply device for a vehicle, and more particularly, to a technology for controlling the parking of an electrically powered vehicle capable of receiving energy from an energy supply device provided outside the vehicle in a non-contact manner with respect to to the power supply device.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Выложенная патентная заявка Японии №9-215211 (патентный документ 1) раскрывает зарядную систему для электрического транспортного средства, способную к зарядке устройства накопления энергии электрического транспортного средства от источника питания вне транспортного средства бесконтактным образом, посредством электромагнитной связи первичной катушки, присоединенной к источнику питания вне транспортного средства, с вторичной катушкой, присоединенной к устройству накопления энергии транспортного средства. Эта зарядная система имеет вторичную катушку, установленную на нижней части кузова транспортного средства. Выемка сформирована в полу места парковки, с устройством перемещения катушки, подвижно поддерживающим первичную катушку, установленную в нем. Корпус устройства перемещения катушки снабжен тремя магнитными датчиками.Japanese Patent Application Laid-open No. 9-215211 (Patent Document 1) discloses a charging system for an electric vehicle capable of charging an electric vehicle energy storage device from a power source outside a vehicle in a non-contact manner by electromagnetic coupling of a primary coil connected to a power source outside a vehicle, with a secondary coil connected to a vehicle energy storage device. This charging system has a secondary coil mounted on the bottom of the vehicle body. A recess is formed in the floor of the parking space, with a coil displacement device movably supporting the primary coil installed therein. The housing of the coil moving device is equipped with three magnetic sensors.

Для того чтобы заряжать устройство накопления энергии транспортного средства, транспортное средство паркуется над выемкой для возбуждения вторичной катушки. Следовательно, положение вторичной катушки детектируется магнитными датчиками. Затем устройство перемещения катушки приводится в действие на основании результата детектирования, чтобы наводить первичную катушку на положение, где обе катушки электромагнитно связаны друг с другом (см. патентный документ 1).In order to charge the energy storage device of the vehicle, the vehicle is parked above the recess for exciting the secondary coil. Therefore, the position of the secondary coil is detected by magnetic sensors. Then, the coil moving device is driven based on the detection result to direct the primary coil to a position where both coils are electromagnetically coupled to each other (see Patent Document 1).

Передача энергии с использованием электромагнитной индукции, передача энергии с использованием микроволн и передача энергии посредством резонанса известны в качестве преобладающих технологий бесконтактной передачи энергии для передачи электрической энергии бесконтактным образом без использования шнура питания или кабеля передачи энергии.Energy transfer using electromagnetic induction, energy transfer using microwaves and energy transfer through resonance are known as the prevailing non-contact energy transfer technologies for transmitting electrical energy in a non-contact manner without using a power cord or power transmission cable.

Резонанс является технологией для побуждения пары резонаторов (например, пары саморезонансных катушек) резонировать друг с другом в электромагнитном поле (ближнем поле) для передачи электрической энергии бесконтактным образом через электромагнитное поле и может передавать большую электрическую мощность в несколько кВт на относительно длинном расстоянии (например, несколько метров) (см. непатентный документ 1).Resonance is a technology for inducing a pair of resonators (for example, a pair of self-resonant coils) to resonate with each other in an electromagnetic field (near field) to transfer electrical energy in a non-contact manner through an electromagnetic field and can transmit large electric power of several kW over a relatively long distance (for example, several meters) (see non-patent document 1).

Патентный документ 2: Выложенная патентная заявка Японии №11-1177.Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1177.

Непатентный документ 1: Андре Курс и др. Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances [online], Jul. 6, 2007, Science, Vol. 317, pp. 83-86, [searched on Sep. 12, 2007], Интернет-ссылка URL:http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf.Non-Patent Document 1: Andre Kurs et al. Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances [online], Jul. 6, 2007, Science, Vol. 317, pp. 83-86, [searched on Sep. 12, 2007], Internet link URL: http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Зарядная система, раскрытая в выложенной патентной заявке Японии №9-215211, описанной выше, имеет крупногабаритное оборудование, поскольку устройству перемещения катушки, подвижно поддерживающему первичную катушку, необходимо быть установленным на месте парковки. Для расширения использования транспортного средства, способного к приему электрической энергии от устройства энергопитания вне транспортного средства, в будущем требуется более простая конструкция системы.The charging system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-215211 described above has large equipment because the coil moving device movably supporting the primary coil needs to be installed at the parking place. To expand the use of a vehicle capable of receiving electric energy from an energy supply device outside the vehicle, a simpler system design is required in the future.

Поэтому настоящее изобретение было выполнено, чтобы решить такие проблемы.Therefore, the present invention has been made to solve such problems.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить систему энергопитания для транспортного средства, имеющую простую конструкцию наряду с обеспечением точности парковки по отношению к устройству энергопитания, а также электрически питаемое транспортное средство и устройство энергопитания для транспортного средства, используемые в системе.An object of the present invention is to provide an energy supply system for a vehicle having a simple structure along with providing parking accuracy with respect to an energy supply device, as well as an electrically powered vehicle and an energy supply device for a vehicle used in the system.

Согласно настоящему изобретению система энергопитания для транспортного средства для подачи электрической энергии из блока передачи энергии устройства энергопитания, установленного вне транспортного средства, в блок приема энергии, заключенный в транспортном средстве, бесконтактным образом включает в себя первое, и второе средство считывания, и первое, и второе средство управления наведением. Первое средство считывания считывает взаимное расположение между блоком передачи энергии и блоком приема энергии. Первое средство управления наведением управляет транспортным средством таким образом, чтобы транспортное средство наводилось на блок передачи энергии, на основании считанного результата первым средством считывания. Второе средство считывания считывает расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании условия подачи электрической энергии из блока передачи энергии в блок приема энергии. Второе средство управления наведением управляет транспортным средством таким образом, чтобы положение блока приема энергии настраивалось на положение блока передачи энергии на основании считанного результата вторым средством считывания, когда транспортное средство находится в пределах расстояния от блока передачи энергии, предписанного первым средством управления наведением.According to the present invention, an energy supply system for a vehicle for supplying electric energy from an energy transmission unit of an energy supply device installed outside the vehicle to an energy receiving unit enclosed in a vehicle, includes, in a non-contact manner, the first and second reading means, and the first, and second guidance control. The first reading means reads the relative position between the power transmitting unit and the power receiving unit. The first guidance control device controls the vehicle so that the vehicle is aimed at the power transmission unit, based on the read result of the first reading means. The second reading means reads the distance between the power transmission unit and the power receiving unit based on a condition for supplying electric energy from the power transmission unit to the energy receiving unit. The second guidance control means controls the vehicle so that the position of the power receiving unit is adjusted to the position of the power transmission unit based on the read result of the second reading means when the vehicle is within the distance from the power transmission unit prescribed by the first guidance control.

Предпочтительно блок передачи энергии размещен на земле. Блок приема энергии размещен на нижней части кузова транспортного средства. Площадь, где блок передачи энергии и блок приема энергии обращены друг к другу, является меньшей, чем площадь нижней части кузова транспортного средства. Первое средство считывания включает в себя устройство захвата изображения и блок распознавания изображения. Устройство захвата изображения заключено в транспортном средстве для захвата изображения извне транспортного средства. Блок распознавания изображения распознает положение блока передачи энергии на основании изображения, захваченного устройством захвата изображения. Предписанное расстояние является расстоянием, которое не позволяет устройству захвата изображения захватить изображение блока передачи энергии, когда транспортное средство приближается к блоку передачи энергии, и блок передачи энергии находится под кузовом транспортного средства.Preferably, the power transmission unit is located on the ground. An energy receiving unit is located on the bottom of the vehicle body. The area where the power transmitting unit and the power receiving unit are facing each other is smaller than the area of the lower part of the vehicle body. The first reader includes an image pickup device and an image recognition unit. An image pickup device is enclosed in a vehicle for capturing an image from outside the vehicle. The image recognition unit recognizes the position of the power transfer unit based on the image captured by the image pickup device. The prescribed distance is a distance that prevents the image pickup device from capturing an image of the power transfer unit when the vehicle is approaching the power transfer unit and the power transfer unit is under the vehicle body.

Предпочтительно предписанное расстояние является предварительно определенным расстоянием, которое предоставляет блоку приема энергии возможность принимать электрическую энергию из блока передачи энергии.Preferably, the prescribed distance is a predetermined distance that allows the power receiving unit to receive electric energy from the power transfer unit.

Предпочтительно система энергопитания для транспортного средства дополнительно включает в себя средство связи. Средство связи проводит связь между транспортным средством и устройством энергопитания. Первое средство считывания дополнительно включает в себя светоизлучающий блок, указывающий положение блока передачи энергии. Светоизлучающий блок излучает свет после того, как связь между транспортным средством и устройством энергопитания установлена средством связи.Preferably, the power supply system for the vehicle further includes communication means. The communication medium communicates between the vehicle and the power supply device. The first reading means further includes a light emitting unit indicating the position of the power transfer unit. The light emitting unit emits light after the communication between the vehicle and the power supply device is established by the communication means.

Кроме того, еще предпочтительно светоизлучающий блок излучает свет в ответ на команду, принятую из транспортного средства через средство связи.In addition, it is still preferred that the light emitting unit emits light in response to a command received from the vehicle via the communication means.

Предпочтительно система энергопитания для транспортного средства дополнительно включает в себя средство связи. Средство связи проводит связь между транспортным средством и устройством энергопитания. Устройство энергопитания активизируется в ответ на команду, принятую из транспортного средства через средство связи.Preferably, the power supply system for the vehicle further includes communication means. The communication medium communicates between the vehicle and the power supply device. The power supply device is activated in response to a command received from the vehicle via the communication means.

Предпочтительно блок передачи энергии включает в себя катушку передачи энергии для приема электрической энергии из источника питания. Блок приема энергии включает в себя катушку приема энергии для приема электрической энергии из катушки передачи энергии бесконтактным образом. Второе средство считывания включает в себя блок оценки расстояния. Блок оценки расстояния оценивает расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании информации об электрической энергии, переданной с катушки передачи энергии на катушку приема энергии.Preferably, the power transfer unit includes an energy transfer coil for receiving electric energy from a power source. The power receiving unit includes an energy receiving coil for receiving electric energy from the energy transfer coil in a non-contact manner. The second reading means includes a distance estimator. The distance estimating unit estimates the distance between the energy transmitting unit and the energy receiving unit based on information about electric energy transmitted from the energy transmitting coil to the energy receiving coil.

Предпочтительно электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии во время настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии вторым средством управления наведением, является меньшей, чем электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии после завершения настройки.Preferably, the electric energy supplied from the energy transmission unit to the energy reception unit while adjusting the position of the energy reception unit to the position of the energy transmission unit by the second guidance control means is less than the electric energy supplied from the energy transmission unit to the energy reception unit after completion of the setting.

Предпочтительно первое средство управления наведением включает в себя первый блок управления. Первый блок управления осуществляет рулевое управление транспортного средства на основании считанного результата первым средством считывания. Второе средство управления наведением включает в себя второй блок управления. Второй блок управления управляет приведением в движение и торможением транспортного средства на основании считанного результата вторым средством считывания.Preferably, the first guidance control means includes a first control unit. The first control unit controls the vehicle based on the read result by the first reading means. The second guidance control includes a second control unit. The second control unit controls the driving and braking of the vehicle based on the read result by the second reading means.

Согласно настоящему изобретению электрически питаемое транспортное средство, способное к перемещению электроприводом, посредством использования электрической энергии, подаваемой из блока передачи энергии устройства энергопитания, установленного вне транспортного средства, включает в себя блок приема энергии, первый и второй блоки считывания, и первый, и второй блоки управления наведением. Блок приема энергии сконфигурирован для приема электрической энергии, переданной из блока передачи энергии, бесконтактным образом. Первый блок считывания считывает положение блока передачи энергии. Первый блок управления наведением управляет транспортным средством, таким образом, чтобы транспортное средство наводилось на блок передачи энергии, на основании считанного результата первым блоком считывания. Второй блок считывания считывает расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании условия подачи электрической энергии из блока передачи энергии в блок приема энергии. Второй блок управления наведением управляет транспортным средством таким образом, чтобы положение блока приема энергии настраивалось на положение блока передачи энергии, на основании считанного результата вторым блоком считывания, когда транспортное средство находится в пределах расстояния от блока передачи энергии, предписанного первым блоком управления наведением.According to the present invention, an electrically powered vehicle capable of being driven by an electric drive by using electric energy supplied from an energy transmission unit of an energy supply device installed outside the vehicle includes an energy receiving unit, first and second reading units, and first and second units guidance control. The power receiving unit is configured to receive electric energy transmitted from the power transmitting unit in a non-contact manner. The first read unit reads the position of the power transfer unit. The first guidance control unit controls the vehicle so that the vehicle is aimed at the power transmission unit based on the read result of the first readout unit. The second readout unit reads the distance between the power transfer unit and the power reception unit based on a condition for supplying electric energy from the power transfer unit to the power reception unit. The second guidance control unit controls the vehicle so that the position of the power reception unit is adjusted to the position of the power transmission unit based on the read result of the second readout unit when the vehicle is within the distance from the power transmission unit prescribed by the first guidance control unit.

Предпочтительно блок передачи энергии размещен на земле. Блок приема энергии размещен на нижней части кузова транспортного средства. Площадь, где блок передачи энергии и блок приема энергии обращены друг к другу, является меньшей, чем площадь нижней части кузова транспортного средства. Первый блок считывания включает в себя устройство захвата изображения и блок распознавания изображения. Устройство захвата изображения захватывает изображение наружной части транспортного средства. Блок распознавания изображения распознает положение блока передачи энергии на основании изображения, захваченного устройством захвата изображения. Предписанное расстояние является расстоянием, которое не позволяет устройству захвата изображения захватывать изображение блока передачи энергии, когда транспортное средство приближается к блоку передачи энергии, и блок передачи энергии находится под кузовом транспортного средства.Preferably, the power transmission unit is located on the ground. An energy receiving unit is located on the bottom of the vehicle body. The area where the power transmitting unit and the power receiving unit are facing each other is smaller than the area of the lower part of the vehicle body. The first reader unit includes an image pickup device and an image recognition unit. The image pickup device captures the image of the outside of the vehicle. The image recognition unit recognizes the position of the power transfer unit based on the image captured by the image pickup device. The prescribed distance is a distance that prevents the image pickup device from capturing an image of the power transfer unit when the vehicle is approaching the power transfer unit and the power transfer unit is under the vehicle body.

Предпочтительно электрически питаемое транспортное средство дополнительно включает в себя блок связи. Блок связи проводит связь с устройством энергопитания. Устройство энергопитания включает в себя светоизлучающий блок, указывающий положение блока передачи энергии. Блок связи передает команду для излучения светоизлучающего блока к устройству энергопитания после того, как связь с устройством энергопитания установлена.Preferably, the electrically powered vehicle further includes a communication unit. The communication unit communicates with the power supply device. The power supply device includes a light emitting unit indicating the position of the power transmission unit. The communication unit transmits a command for emitting the light emitting unit to the power supply device after communication with the power supply device is established.

Предпочтительно электрически питаемое транспортное средство дополнительно включает в себя блок связи. Блок связи проводит связь с устройством энергопитания. Блок связи передает команду для активации устройства энергопитания в устройство энергопитания.Preferably, the electrically powered vehicle further includes a communication unit. The communication unit communicates with the power supply device. The communication unit transmits a command to activate the power supply device to the power supply device.

Предпочтительно блок передачи энергии включает в себя катушку передачи энергии для приема электрической энергии из источника питания. Блок приема энергии включает в себя катушку приема энергии для приема электрической энергии из катушки передачи энергии бесконтактным образом. Второй блок считывания включает в себя блок оценки расстояния. Блок оценки расстояния оценивает расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании информации об электрической энергии, переданной с катушки передачи энергии на катушку приема энергии.Preferably, the power transfer unit includes an energy transfer coil for receiving electric energy from a power source. The power receiving unit includes an energy receiving coil for receiving electric energy from the energy transfer coil in a non-contact manner. The second reading unit includes a distance estimating unit. The distance estimating unit estimates the distance between the energy transmitting unit and the energy receiving unit based on information about electric energy transmitted from the energy transmitting coil to the energy receiving coil.

Предпочтительно электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии во время настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии вторым блоком управления наведением, является меньшей, чем электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии после завершения настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии.Preferably, the electric energy supplied from the energy transmission unit to the energy reception unit while adjusting the position of the energy reception unit to the position of the energy transmission unit by the second guidance control unit is less than the electric energy supplied from the energy transmission unit to the energy reception unit after completing the position setting power receiving unit to the position of the power transmission unit.

Предпочтительно первый блок управления наведением включает в себя первый блок управления. Первый блок управления осуществляет рулевое управление транспортного средства на основании считанного результата первым блоком считывания. Второй блок управления наведением включает в себя второй блок управления. Второй блок управления управляет приведением в движение и торможением транспортного средства на основании считанного результата вторым блоком считывания.Preferably, the first guidance control unit includes a first control unit. The first control unit controls the vehicle based on the read result of the first readout unit. The second guidance control unit includes a second control unit. The second control unit controls the driving and braking of the vehicle based on the read result of the second readout unit.

Согласно настоящему изобретению устройство энергопитания для транспортного средства для подачи электрической энергии в блок приема энергии, заключенный в транспортном средстве, бесконтактным образом включает в себя блок передачи энергии, блок связи и блок управления питанием. Блок передачи энергии сконфигурирован для передачи электрической энергии, принятой из источника питания, в блок приема энергии бесконтактным образом. Блок связи проводит связь с транспортным средством. Блок управления питанием управляет электрической энергией, передаваемой из блока передачи энергии в блок приема энергии. Транспортное средство сконфигурировано для выполнения настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии на основании условия подачи электрической энергии из блока передачи энергии в блок приема энергии. Во время приема сигнала, указывающего, что настройка выполняется в транспортном средстве, из транспортного средства через блок связи, блок управления питанием управляет электрической энергией, чтобы она была меньшей, чем электрическая энергия, передаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии после завершения настройки.According to the present invention, an energy supply device for a vehicle for supplying electric energy to an energy receiving unit enclosed in the vehicle in a non-contact manner includes an energy transfer unit, a communication unit, and a power control unit. The power transmission unit is configured to transmit electrical energy received from the power source to the power receiving unit in a non-contact manner. The communication unit communicates with the vehicle. The power control unit controls the electric energy transmitted from the power transfer unit to the power reception unit. The vehicle is configured to adjust the position of the power receiving unit to the position of the power transfer unit based on the condition for supplying electric energy from the power transfer unit to the power receiving unit. During the reception of a signal indicating that tuning is performed in the vehicle from the vehicle through the communication unit, the power control unit controls the electric energy to be less than the electric energy transmitted from the energy transfer unit to the energy reception unit after completion of the setting.

Предпочтительно устройство энергопитания для транспортного средства дополнительно включает в себя светоизлучающий блок, указывающий положение блока передачи энергии. Светоизлучающий блок излучает свет после того, как связь с транспортным средством установлена блоком связи.Preferably, the vehicle power supply device further includes a light emitting unit indicating the position of the power transfer unit. The light emitting unit emits light after communication with the vehicle is established by the communication unit.

Кроме того, еще предпочтительно светоизлучающий блок излучает свет в ответ на команду, принятую из транспортного средства через блок связи.In addition, still preferably, the light emitting unit emits light in response to a command received from the vehicle through the communication unit.

Предпочтительно блок управления электропитанием активизируется в ответ на команду, принятую из транспортного средства через блок связи.Preferably, the power control unit is activated in response to a command received from the vehicle via the communication unit.

В настоящем изобретении управление парковкой транспортного средства выполняется в две стадии. На первой стадии взаимное расположение между блоком передачи энергии и блоком приема энергии считывается первым средством считывания, и транспортное средство управляется первым средством управления наведением таким образом, чтобы транспортное средство наводилось на блок передачи энергии, на основании считанного результата. На второй стадии расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии считывается вторым средством считывания на основании условий подачи электрической энергии из блока передачи энергии в блок приема энергии. Когда транспортное средство находится в пределах предписанного расстояния от блока передачи энергии благодаря первому средству управления наведением, транспортное средство управляется вторым средством управления наведением таким образом, чтобы положение блока приема энергии настраивалось на положение блока передачи энергии, на основании считанного результата вторым средством считывания. Соответственно настройка положения блока приема энергии, заключенного в транспортном средстве, на положение блока передачи энергии устройства энергопитания может выполняться без предоставления крупногабаритного оборудования.In the present invention, the parking control of a vehicle is carried out in two stages. In a first step, the relationship between the power transmission unit and the power receiving unit is read by the first reading means, and the vehicle is controlled by the first guidance control means so that the vehicle is guided by the power transfer unit, based on the read result. In the second stage, the distance between the power transmission unit and the energy receiving unit is read by the second reading means based on the conditions for supplying electric energy from the energy transfer unit to the energy receiving unit. When the vehicle is within the prescribed distance from the power transmission unit due to the first guidance control means, the vehicle is controlled by the second guidance control means so that the position of the power reception unit is adjusted to the position of the power transmission unit based on the read result of the second reading means. Accordingly, adjusting the position of the power receiving unit enclosed in the vehicle to the position of the power transmitting unit of the power supply device can be performed without providing large equipment.

Поэтому согласно настоящему изобретению система энергопитания для транспортного средства, имеющая простую конструкцию, может быть осуществлена наряду с обеспечением точности парковки по отношению к устройству энергопитания.Therefore, according to the present invention, a power supply system for a vehicle having a simple structure can be implemented while ensuring parking accuracy with respect to the power supply device.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 изображает общую схему конструкции системы энергопитания для транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;Figure 1 depicts a general construction diagram of an energy supply system for a vehicle according to an embodiment of the present invention;

Фиг.2 изображает принципы передачи энергии посредством резонанса;Figure 2 depicts the principles of energy transfer through resonance;

Фиг.3 изображает зависимость между расстоянием от источника тока (магнитного источника тока) и напряженностью электромагнитного поля;Figure 3 depicts the relationship between the distance from the current source (magnetic current source) and the intensity of the electromagnetic field;

Фиг.4 изображает принципиальную схему конструкции электрически питаемого транспортного средства, показанного на Фиг.1;Figure 4 depicts a schematic diagram of the design of an electrically powered vehicle shown in Figure 1;

Фиг.5 изображает функциональную схему устройства управления, показанного на Фиг.4;Figure 5 depicts a functional diagram of the control device shown in Figure 4;

Фиг.6 изображает зависимость между расстоянием между блоком передачи энергии и блоком приема энергии и напряжением первичной стороны;6 depicts the relationship between the distance between the power transmission unit and the power receiving unit and the voltage of the primary side;

Фиг.7 изображает зависимость между расстоянием между блоком передачи энергии и блоком приема энергии и напряжением вторичной стороны;7 depicts the relationship between the distance between the power transmission unit and the power receiving unit and the voltage of the secondary side;

Фиг.8 изображает зависимость между расстоянием между блоком передачи энергии и блоком приема энергии и током первичной стороны;Fig. 8 shows the relationship between the distance between the power transmitting unit and the power receiving unit and the primary side current;

Фиг.9 изображает изменения расстояния между блоком передачи энергии и блоком приема энергии и его дифференциальное значение;Fig.9 depicts changes in the distance between the power transmission unit and the power receiving unit and its differential value;

Фиг.10 изображает функциональную схему устройства энергопитания, показанного на Фиг.1;Figure 10 depicts a functional diagram of the power supply device shown in Figure 1;

Фиг.11 изображает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую управление наведением транспортного средства, выполняемое устройством управления электрически питаемого транспортного средства и электронным блоком управления (ECU) устройства энергопитания.11 is a flowchart illustrating vehicle guidance controlled by an electric powered vehicle control device and an electronic control unit (ECU) of a power supply device.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Варианты осуществления настоящего изобретения в дальнейшем будут подробно описаны со ссылками на чертежи.Embodiments of the present invention will hereinafter be described in detail with reference to the drawings.

Фиг.1 изображает общую схему конструкции системы энергопитания для транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на Фиг.1 система энергопитания для транспортного средства 10 включает в себя электрически питаемое транспортное средство 100 и устройство 200 энергопитания. Электрически питаемое транспортное средство 100 включает в себя блок 110 приема энергии, камеру 120 и блок 130 связи.Figure 1 depicts a general construction diagram of an energy supply system for a vehicle according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, an energy supply system for avehicle 10 includes an electricallypowered vehicle 100 and anenergy supply device 200. The electricallypowered vehicle 100 includes anenergy receiving unit 110, acamera 120, and acommunication unit 130.

Блок 110 приема энергии прикреплен к нижней части кузова транспортного средства и сконфигурирован для приема электрической энергии, передаваемой из блока 220 передачи энергии (который будет описан позже) устройства 200 энергопитания бесконтактным образом. Более точно блок 110 приема энергии включает в себя саморезонансную катушку (которая будет описана позже) и принимает электрическую энергию из блока 220 передачи энергии бесконтактным образом, резонируя с саморезонансной катушкой, включенной в блок 220 передачи энергии, через электромагнитное поле. Камера 120 предусмотрена для считывания взаимного расположения между блоком 110 приема энергии и блоком 220 передачи энергии и прикреплена к кузову транспортного средства таким образом, чтобы она могла захватывать изображение позади транспортного средства. Блок 130 связи является интерфейсом связи для проведения связи между электрически питаемым транспортным средством 100 и устройством 200 энергопитания.Anenergy receiving unit 110 is attached to the bottom of the vehicle body and configured to receive electric energy transmitted from the power transmitting unit 220 (which will be described later) of thepower supply device 200 in a non-contact manner. More specifically, thepower receiving unit 110 includes a self-resonant coil (which will be described later) and receives electrical energy from thepower transmitting unit 220 in a non-contact manner, resonating with the self-resonant coil included in thepower transmitting unit 220 through an electromagnetic field. Acamera 120 is provided for sensing the relative position between thepower receiving unit 110 and thepower transmitting unit 220 and is attached to the vehicle body so that it can capture an image behind the vehicle. Thecommunication unit 130 is a communication interface for communicating between the electricallypowered vehicle 100 and thepower supply device 200.

Устройство 200 энергопитания включает в себя устройство 210 блока питания, блок 220 передачи энергии, светоизлучающие блоки 230 и блок 240 связи. Устройство 210 блока питания преобразует энергию промышленного переменного тока (AC), подаваемую из источника питания системы, например, в высокочастотную электрическую энергию и выдает таковую в блок 220 передачи энергии. Высокочастотная электрическая энергия, вырабатываемая устройством 210 блока питания, например, имеет частоту от 1 до более чем десять МГц.Thepower supply device 200 includes apower supply unit 210, anenergy transmission unit 220, light emittingunits 230, and acommunication unit 240. The powersupply unit device 210 converts industrial alternating current (AC) energy supplied from a system power source to, for example, high-frequency electrical energy and outputs it to thepower transmission unit 220. The high frequency electrical energy generated by thepower supply device 210, for example, has a frequency of from 1 to more than ten MHz.

Блок 220 передачи энергии крепится к поверхности пола места парковки и сконфигурирован для передачи высокочастотной электрической энергии, подаваемой из устройства 210 блока питания в блок 110 приема энергии электрически питаемого транспортного средства 100 бесконтактным образом. Более точно блок 220 энергопитания включает в себя саморезонансную катушку (которая будет описана позже) и передает электрическую энергию в блок 110 приема энергии бесконтактным образом, резонируя с саморезонансной катушкой, включенной в блок 110 приема энергии, через электромагнитное поле. Множество светоизлучающих блоков 230 предусмотрено в блоке 220 передачи энергии для указания положения блока 220 передачи энергии. Каждый из светоизлучающих блоков 230, например, включает в себя СИД (светоизлучающий диод, LED). Блок 240 связи является интерфейсом связи для проведения связи между устройством 200 энергопитания и электрически питаемым транспортным средством 100.Anenergy transmitting unit 220 is attached to the floor surface of the parking space and is configured to transmit high-frequency electric energy supplied from thepower unit device 210 to thepower receiving unit 110 of the electricallypowered vehicle 100 in a non-contact manner. More specifically,power supply unit 220 includes a self-resonant coil (which will be described later) and transmits electrical energy to power receivingunit 110 in a non-contact manner, resonating with a self-resonant coil included inpower receiving unit 110 through an electromagnetic field. A plurality of light emittingunits 230 are provided in thepower transmission unit 220 for indicating the position of thepower transmission unit 220. Each of thelight emitting blocks 230, for example, includes an LED (light emitting diode, LED). Thecommunication unit 240 is a communication interface for communicating between thepower supply device 200 and the electricallypowered vehicle 100.

В системе энергопитания для транспортного средства 10 блок 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания передает высокочастотную электрическую энергию, а саморезонансная катушка, включенная в блок 110 приема энергии электрически питаемого транспортного средства 100, и саморезонансная катушка, включенная в блок 220 передачи энергии, резонируют друг с другом через электромагнитное поле, тем самым, подавая электрическую энергию из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100. Для подачи электрической энергии из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100, электрически питаемому транспортному средству 100 необходимо быть наведенным на устройство 200 энергопитания для настройки положения блока 110 приема энергии электрически питаемого транспортного средства 100 на положение блока 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания. В настоящем варианте осуществления управление парковкой электрически питаемого транспортного средства 100 по отношению к устройству 200 энергопитания выполняется в две стадии.In the power supply system for thevehicle 10, thepower transmission unit 220 of thepower supply device 200 transmits high-frequency electrical energy, and the self-resonant coil included in thepower receiving unit 110 of the electricallypowered vehicle 100 and the self-resonant coil included in thepower transmission unit 220 resonate with each other through an electromagnetic field, thereby supplying electrical energy from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100. For supplying electrical energy and power supply from thedevice 200 to electrically fedvehicle 100, electrically-poweredvehicle 100 must be induced on thepower supply device 200 to adjust the position ofpower receiving unit 110 of electricallypowered vehicle 100 to position 220block transmission device 200 of power supply energy. In the present embodiment, the parking control of the electricallypowered vehicle 100 with respect to thepower supply device 200 is performed in two stages.

А именно на первой стадии взаимное расположение между блоком 110 приема энергии электрически питаемого транспортного средства 100 и блоком 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания считывается на основании изображения, снятого камерой 120, и транспортное средство управляется таким образом, чтобы оно наводилось на блок 220 передачи энергии на основании считанного результата. Более точно изображение множества светоизлучающих блоков 230, установленных на блоке 220 передачи энергии, снимается камерой 120, и положения и ориентации множества светоизлучающих блоков 230 распознаются посредством распознавания изображения. Затем положения и ориентации блока 220 передачи энергии и транспортного средства распознаются на основании результата распознавания изображения, и транспортное средство наводится на блок 220 передачи энергии на основании результата распознавания.Namely, in the first stage, the relative position between thepower receiving unit 110 of the electricallypowered vehicle 100 and thepower transmitting unit 220 of thepower supply device 200 is read based on the image captured by thecamera 120, and the vehicle is controlled so that it is aimed at thepower transmitting unit 220 on Based on the read result. More precisely, the image of the plurality of light emittingunits 230 mounted on thepower transmission unit 220 is captured by thecamera 120, and the positions and orientations of the plurality of light emittingunits 230 are recognized by image recognition. Then, the positions and orientations of thepower transfer unit 220 and the vehicle are recognized based on the image recognition result, and the vehicle is guided to thepower transfer unit 220 based on the recognition result.

Площадь, где блок 110 приема энергии и блок 220 передачи энергии обращены друг к другу, является меньшей, чем площадь нижней части кузова транспортного средства. Когда блок 220 передачи энергии находится под кузовом транспортного средства, и камера 120 больше не может захватывать изображение блока 220 передачи энергии, управление парковкой переключается с первой стадии на вторую стадию. На второй стадии, электрическая энергия подается из блока 220 передачи энергии в блок 110 приема энергии, и расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии считывается на основании условий подачи электрической энергии. Затем транспортное средство управляется таким образом, чтобы положение блока 110 приема энергии настраивалось на положение блока 220 передачи энергии на основании информации о расстоянии.The area where thepower receiving unit 110 and thepower transmitting unit 220 are facing each other is smaller than the area of the lower body part of the vehicle. When thepower transmission unit 220 is under the vehicle body and thecamera 120 can no longer capture an image of thepower transmission unit 220, the parking control switches from the first stage to the second stage. In a second step, electric energy is supplied from thepower transmission unit 220 to thepower reception unit 110, and the distance between thepower transmission unit 220 and thepower reception unit 110 is read based on the conditions for supplying electrical energy. Then, the vehicle is controlled so that the position of thepower receiving unit 110 is adjusted to the position of thepower transmitting unit 220 based on the distance information.

Электрическая энергия, переданная из блока 220 передачи энергии на второй стадии, описанной выше, настраивается, чтобы быть меньшей, чем электрическая энергия, подаваемая из блока 220 передачи энергии в блок 110 приема энергии после завершения настройки положения блока 110 приема энергии на положение блока 220 передачи энергии. Это происходит потому, что передача электрической энергии из блока 220 передачи энергии на второй стадии, описанной выше, предназначена для считывания расстояния между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, и не нужна большая электрическая энергия для действительной подачи электрической энергии.The electric energy transmitted from thepower transmitting unit 220 in the second stage described above is adjusted to be less than the electric energy supplied from thepower transmitting unit 220 to thepower receiving unit 110 after completing the setting of the position of thepower receiving unit 110 to the position of the transmittingunit 220 energy. This is because the transmission of electrical energy from thepower transmission unit 220 in the second stage described above is intended to read the distance between thepower transmission unit 220 and thepower reception unit 110, and large electrical energy is not needed for the actual supply of electrical energy.

Затем будет описан способ бесконтактного энергопитания, используемый в системе энергопитания для транспортного средства 10 согласно настоящему варианту осуществления. В системе энергопитания для транспортного средства 10 согласно настоящему варианту осуществления электрическая энергия подается из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100 посредством резонанса.Next, a non-contact power supply method used in the power supply system for thevehicle 10 according to the present embodiment will be described. In the power supply system for thevehicle 10 according to the present embodiment, electric energy is supplied from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100 by resonance.

Фиг.2 иллюстрирует принципы передачи энергии посредством резонанса. Со ссылкой на Фиг.2 этот резонанс таков, что, когда две катушки LC-резонанса, имеющие одинаковую собственную частоту, резонируют друг с другом в электромагнитном поле (в ближнем поле) таким же образом, что и два камертона резонируют друг с другом, электрическая энергия передается с одной из катушек на другую катушку через электромагнитное поле.Figure 2 illustrates the principles of energy transfer through resonance. With reference to FIG. 2, this resonance is such that when two LC resonance coils having the same natural frequency resonate with each other in an electromagnetic field (in the near field) in the same way that two tuning forks resonate with each other, the electric energy is transferred from one of the coils to another coil through an electromagnetic field.

Более точно высокочастотный источник 310 питания присоединен к первичной катушке 320, и высокочастотная электрическая энергия от 1 до более чем десять МГц подается в первичную саморезонансную катушку 330, магнитно связанную с первичной катушкой 320, посредством электромагнитной индукции. Первичная саморезонансная катушка 330 является LC-резонатором, имеющим индуктивность самой катушки и паразитную емкость, и резонирует с вторичной саморезонансной катушкой 340, имеющей резонансную частоту, такую же, как у первичной саморезонансной катушки 330, через электромагнитное поле (ближнее поле). Следовательно, энергия (электрическая энергия) передается с первичной саморезонансной катушки 330 на вторичную саморезонансную катушку 340 через электромагнитное поле. Энергия (электрическая энергия), передаваемая во вторичную саморезонансную катушку 340, снимается вторичной катушкой 350, магнитно связанной с вторичной саморезонансной катушкой 340, посредством электромагнитной индукции, и выдается в нагрузку 360. Передача электрической энергии посредством резонанса реализуется, когда значение Q (добротности), указывающее силу резонанса первичной саморезонансной катушки 330 и вторичной саморезонансной катушки 340, например, является большим чем 100.More specifically, a high-frequency power supply 310 is connected to theprimary coil 320, and high-frequency electrical energy from 1 to more than ten MHz is supplied to the primary self-resonant coil 330 magnetically coupled to theprimary coil 320 by electromagnetic induction. The primary self-resonant coil 330 is an LC resonator having the inductance of the coil itself and the stray capacitance, and resonates with the secondary self-resonant coil 340 having a resonant frequency, the same as that of the primary self-resonant coil 330, through an electromagnetic field (near field). Therefore, energy (electrical energy) is transmitted from the primary self-resonant coil 330 to the secondary self-resonant coil 340 through an electromagnetic field. The energy (electric energy) transmitted to the secondary self-resonant coil 340 is removed by thesecondary coil 350 magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 340 by electromagnetic induction and is supplied to theload 360. The transmission of electrical energy by resonance is realized when the Q value (Q factor), indicating the resonance strength of the primary self-resonant coil 330 and the secondary self-resonant coil 340, for example, is greater than 100.

В показателях отношения соответствия с Фиг.1 вторичная саморезонансная катушка 340 и вторичная катушка 350 соответствуют блоку 110 приема энергии на Фиг.1, а первичная катушка 320 и первичная саморезонансная катушка 330 соответствуют блоку 220 передачи энергии на Фиг.1.1, the secondary self-resonant coil 340 and thesecondary coil 350 correspond to thepower receiving unit 110 in FIG. 1, and theprimary coil 320 and the primary self-resonant coil 330 correspond to thepower transmitting unit 220 in FIG. 1.

Фиг.3 показывает зависимость между расстоянием от источника тока (магнитного источника тока) и напряженностью электромагнитного поля. Со ссылкой на Фиг.3 электромагнитное поле содержит в себе три составляющих. Кривая k1 обозначает составляющую, обратно пропорциональную расстоянию от источника волны, и указывается ссылкой как «электромагнитное поле излучения». Кривая k2 обозначает составляющую, обратно пропорциональную квадрату расстояния от источника волны, и указывается ссылкой как «электромагнитное поле индукции». Кривая k3 обозначает составляющую, обратно пропорциональную кубу расстояния от источника волны, и указывается ссылкой как «статическое электромагнитное поле».Figure 3 shows the relationship between the distance from the current source (magnetic current source) and the electromagnetic field strength. With reference to Figure 3, the electromagnetic field contains three components. Curve k1 denotes a component inversely proportional to the distance from the wave source, and is indicated by reference as "electromagnetic radiation field." Curve k2 denotes a component inversely proportional to the square of the distance from the wave source, and is indicated by reference as "electromagnetic induction field." Curve k3 denotes a component inversely proportional to the cube of the distance from the wave source, and is indicated by reference as a "static electromagnetic field."

Эти электромагнитные поля включают в себя область, где интенсивность электромагнитной волны резко уменьшается с расстоянием от источника волны. Резонанс использует это ближнее поле (незначительное поле) для передачи энергии (электрической энергии). То есть посредством побуждения пары резонаторов (например, пары обмоток LC-резонанса), имеющих идентичную собственную частоту, резонировать друг с другом с использованием поля в ближней зоне, энергия (электрическая энергия) передается с одного из резонаторов (первичной саморезонансной катушки) на другой резонатор (вторичную саморезонансную катушку). Поскольку энергия (электрическая энергия) не распространяется на большое расстояние в поле в ближней зоне, резонанс может передавать электрическую энергию с меньшими энергетическими потерями, чем электромагнитная волна, которая переносит энергию (электрическую энергию) в «электромагнитном поле излучения», в котором энергия распространяется на большое расстояние.These electromagnetic fields include an area where the intensity of the electromagnetic wave decreases sharply with distance from the wave source. Resonance uses this near field (negligible field) to transmit energy (electrical energy). That is, by inducing a pair of resonators (for example, a pair of windings of LC resonance) having an identical natural frequency to resonate with each other using a field in the near field, energy (electrical energy) is transmitted from one of the resonators (primary self-resonant coil) to another resonator (secondary self-resonant coil). Since energy (electrical energy) does not spread over a large distance in a field in the near field, resonance can transmit electrical energy with less energy loss than an electromagnetic wave that transfers energy (electrical energy) to the “electromagnetic radiation field” in which the energy propagates long distance.

Фиг.4 изображает детализированную схему конструкции электрически питаемого транспортного средства 100, показанного на Фиг.1. Со ссылкой на Фиг.4 электрически питаемое транспортное средство 100 включает в себя устройство 150 накопления энергии, главное реле SMR1 системы, преобразователь 162 с повышением напряжения, инверторы 164, 166, двигатель-генераторы 172, 174, двигатель 176, устройство 177 деления энергии и ведущее колесо 178. Электрически питаемое транспортное средство 100 также включает в себя вторичную саморезонансную катушку 112, вторичную катушку 114, выпрямитель 140, преобразователь 142 DC/DC, главное реле SMR2 системы и датчик 190 напряжения. Электрически питаемое транспортное средство 100 дополнительно включает в себя устройство 180 управления, камеру 120 и блок 130 связи.Figure 4 depicts a detailed construction diagram of an electricallypowered vehicle 100 shown in Figure 1. Referring to FIG. 4, an electricallypowered vehicle 100 includes anenergy storage device 150, a system main relay SMR1, aboost converter 162,inverters 164, 166,motor generators 172, 174, anengine 176, anenergy sharing device 177, and drivewheel 178. The electricallypowered vehicle 100 also includes a secondary self-resonant coil 112, asecondary coil 114, a rectifier 140, a DC /DC converter 142, a main system relay SMR2, and avoltage sensor 190. The electricallypowered vehicle 100 further includes acontrol device 180, acamera 120, and acommunication unit 130.

Электрически питаемое транспортное средство 100 заключает в себе двигатель 176 и двигатель-генератор 174 в качестве источника привода. Двигатель 176 и двигатель-генераторы 172, 174 присоединены к устройству 177 деления энергии. Электрически питаемое транспортное средство 100 перемещается движущей силой, вырабатываемой по меньшей мере одним двигателем 176 и двигатель-генератором 174. Механическая энергия, вырабатываемая двигателем 176, разделяется на два тракта устройством 177 деления энергии. А именно один является трактом для передачи энергии на ведущее колесо, а другой является трактом для передачи энергии на двигатель-генератор 172.An electricallypowered vehicle 100 includes anengine 176 and anengine generator 174 as a drive source. Anengine 176 andengine generators 172, 174 are connected to anenergy sharing device 177. An electricallypowered vehicle 100 is driven by a driving force generated by at least oneengine 176 and anengine generator 174. The mechanical energy generated by theengine 176 is divided into two paths by anenergy sharing device 177. Namely, one is a path for transmitting energy to the drive wheel, and the other is a path for transmitting energy to theengine generator 172.

Двигатель-генератор 172 является вращающейся электрической машиной переменного тока и, например, включает в себя трехфазный синхронный электропривод переменного тока, имеющий ротор, в котором заложен постоянный магнит. Двигатель-генератор 172 вырабатывает электрическую энергию, используя кинетическую энергию двигателя 176, которая была разделена устройством 177 деления энергии. Когда состояние заряда (также указываемое ссылкой как «SOC») устройства 150 накопления энергии становится более низким, чем предварительно определенное значение, например двигатель 176 запускается, и двигатель-генератор 172 вырабатывает электрическую энергию для зарядки устройства 150 накопления энергии.Themotor generator 172 is a rotating electric alternating current machine and, for example, includes a three-phase synchronous alternating current electric drive having a rotor in which a permanent magnet is embedded. Theengine generator 172 generates electrical energy using the kinetic energy of theengine 176, which was divided by thedevice 177 energy division. When the state of charge (also referred to as “SOC”) of theenergy storage device 150 becomes lower than a predetermined value, for example, theengine 176 is started, and themotor generator 172 generates electrical energy to charge theenergy storage device 150.

Как и двигатель-генератор 172, двигатель-генератор 174 является вращающейся электрической машиной переменного тока и, например, включает в себя трехфазный синхронный электропривод переменного тока, имеющий ротор, в котором заложен постоянный магнит. Двигатель-генератор 174 вырабатывает движущую силу, используя по меньшей мере одну из электрической энергии, накопленной в устройстве 150 накопления энергии, и электрической энергии, вырабатываемой двигатель-генератором 172. Движущая сила из двигатель-генератора 174 передается на ведущее колесо 178.Like themotor generator 172, themotor generator 174 is a rotating electric alternating current machine and, for example, includes a three-phase synchronous AC electric drive having a rotor in which a permanent magnet is embedded. Theengine generator 174 generates a driving force using at least one of the electric energy stored in theenergy storage device 150 and the electric energy generated by theengine generator 172. The driving force from theengine generator 174 is transmitted to thedrive wheel 178.

Во время торможения транспортного средства или во время снижения ускорения на нисходящем склоне, механическая энергия, накопленная транспортным средством в виде кинетической энергии и потенциальной энергии, используется посредством ведущего колеса 178 для приведения двигатель-генератора 174 во вращение, так что двигатель-генератор 174 действует в качестве генератора энергии. Как результат, двигатель-генератор 174 действует в качестве рекуперативного тормоза для преобразования энергии движения в электрическую энергию, чтобы формировать тормозное усилие. Электрическая энергия, выработанная двигатель-генератором 174, накапливается в устройстве 150 накопления энергии.During vehicle braking or during a decrease in acceleration on a downhill slope, the mechanical energy accumulated by the vehicle in the form of kinetic energy and potential energy is used by thedrive wheel 178 to drive theengine generator 174 into rotation, so that theengine generator 174 acts in as an energy generator. As a result, themotor generator 174 acts as a regenerative brake for converting movement energy into electrical energy to generate braking force. The electric energy generated by theengine generator 174 is stored in theenergy storage device 150.

Устройство 177 деления энергии включает в себя планетарную передачу, имеющую солнечную шестерню, ведущую шестерню, водило и коронную шестерню. Ведущая шестерня зацепляется с солнечной шестерней и коронной шестерней. Водило с возможностью вращения поддерживает ведущую шестерню и присоединено к коленчатому валу двигателя 176. Солнечная шестерня присоединена к валу вращения двигатель-генератора 172. Коронная шестерня присоединена к валу вращения двигатель-генератора 174 и ведущего колеса 178.Theenergy dividing device 177 includes a planetary gear having a sun gear, a pinion gear, a carrier, and a ring gear. The pinion gear engages with the sun gear and the ring gear. The carrier rotatably supports the drive gear and is attached to the crankshaft of theengine 176. The sun gear is attached to the rotation shaft of theengine generator 172. The ring gear is attached to the rotation shaft of theengine generator 174 and thedrive wheel 178.

Устройство 150 накопления энергии является перезаряжаемым источником питания постоянного тока (DC) и включает в себя вторичную аккумуляторную батарею, такую как литий-ионная аккумуляторная батарея или никель-металлгидридная аккумуляторная батарея. Устройство 150 накопления энергии накапливает электрическую энергию, подаваемую из преобразователя 142 DC/DC, и к тому же накапливает рекуперативную электрическую энергию, вырабатываемую двигатель-генераторами 172, 174. Устройство 150 накопления энергии подает накопленную электрическую энергию на преобразователь 162 с повышением напряжения. Конденсатор, имеющий большую емкость, или любой промежуточный накопитель энергии, способный к временному хранению электрической энергии, подаваемой из устройства 200 энергопитания (Фиг.1) и рекуперативной электрической энергии из двигатель-генераторов 172, 174 и подаче накопленной электрической энергии в преобразователь 162 с повышением напряжения, может применяться в качестве устройства 150 накопления энергии.Thepower storage device 150 is a rechargeable direct current (DC) power source and includes a secondary battery, such as a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery. Theenergy storage device 150 stores electrical energy supplied from the DC /DC converter 142, and also stores the regenerative electrical energy generated by themotor generators 172, 174. Theenergy storage device 150 supplies the stored electrical energy to theconverter 162 with increasing voltage. A capacitor having a large capacity, or any intermediate energy storage device capable of temporarily storing electric energy supplied from the power supply device 200 (FIG. 1) and regenerative electric energy fromengine generators 172, 174 and supplying the stored electric energy to theconverter 162 with increasing voltage can be used as adevice 150 energy storage.

Главное реле SMR1 системы предусмотрено между устройством 150 накопления энергии и преобразователем 162 с повышением напряжения. Главное реле SMR1 системы электрически присоединяет устройство 150 накопления энергии к преобразователю 162 с повышением напряжения, когда активизируется сигнал SE1 из устройства 180 управления, и прерывает электрический тракт между устройством 150 накопления энергии и преобразователем 162 с повышением напряжения, когда сигнал SE1 деактивизируется. Преобразователь 162 с повышением напряжения повышает напряжение линии PL2 положительного электрода, чтобы было равно или выше, чем напряжение, выдаваемое из устройства 150 накопления энергии, в ответ на сигнал PWC из устройства 180 управления. Преобразователь 162 с повышением напряжения, например, включает в себя схему прерывателя постоянного тока. Инверторы 164, 166 предусмотрены соответственно для двигатель-генераторов 172, 174 в указанном порядке. Инвертор 164 возбуждает двигатель-генератор 172 в ответ на сигнал PWI1 из устройства 180 управления, а инвертор 166 возбуждает двигатель-генератор 174 в ответ на сигнал PWI2 из устройства 180 управления. Каждый из инверторов 164, 166, например, включает в себя трехфазную мостовую схему.A system main relay SMR1 is provided between theenergy storage device 150 and theboost converter 162. The system main relay SMR1 electrically connects theenergy storage device 150 to thevoltage converter 162 when the signal SE1 from thecontrol device 180 is activated, and interrupts the electrical path between theenergy storage device 150 and thevoltage converter 162 when the signal SE1 is deactivated. Thevoltage boost converter 162 raises the voltage of the positive electrode line PL2 to be equal to or higher than the voltage output from thepower storage device 150 in response to the PWC signal from thecontrol device 180. Thevoltage boost converter 162, for example, includes a DC chopper circuit.Inverters 164, 166 are provided respectively formotor generators 172, 174 in this order. Aninverter 164 drives amotor generator 172 in response to a signal PWI1 from acontrol device 180, and aninverter 166 drives amotor generator 174 in response to a signal PWI2 from acontrol device 180. Each of theinverters 164, 166, for example, includes a three-phase bridge circuit.

Вторичная саморезонансная катушка 112 является катушкой LC-резонанса с разомкнутыми (несоединенными) противоположными концами и принимает электрическую энергию из устройства 200 энергопитания, резонируя с первичной саморезонансной катушкой (которая будет описана позже) устройства 200 энергопитания через электромагнитное поле. Емкостная составляющая вторичной саморезонансной катушки 112 является паразитной емкостью катушки, однако может быть предусмотрен конденсатор, присоединенный на обоих концах катушки. Витки вторичной саморезонансной катушки 112 настроены так, чтобы иметь большое значение Q (например, Q>100), указывающее силу резонанса первичной саморезонансной катушки и вторичной саморезонансной катушки 112, большое чем κ, указывающее степень их связи, и тому подобное на основании расстояния от первичной саморезонансной катушки устройства 200 энергопитания, резонансной частоты первичной саморезонансной катушки и вторичной саморезонансной катушки 112 и тому подобного.The secondary self-resonance coil 112 is an LC resonance coil with open (unconnected) opposite ends and receives electrical energy from thepower supply device 200, resonating with the primary self-resonance coil (which will be described later) of thepower supply device 200 through an electromagnetic field. The capacitive component of the secondary self-resonant coil 112 is the parasitic capacitance of the coil, however, a capacitor connected at both ends of the coil can be provided. The turns of the secondary self-resonant coil 112 are configured to have a large Q value (e.g., Q> 100) indicating the resonance strength of the primary self-resonant coil and the secondary self-resonant coil 112, greater than κ, indicating the degree of their coupling, and the like based on the distance from the primary a self-resonant coil of thepower supply device 200, a resonant frequency of a primary self-resonant coil and a secondary self-resonant coil 112 and the like.

Вторичная катушка 114 установлена соосно с вторичной саморезонансной катушкой 112 и может быть магнитно связанной с вторичной саморезонансной катушкой 112 посредством электромагнитной индукции. Вторичная катушка 114 снимает электрическую энергию, принятую вторичной саморезонансной катушкой 112 посредством электромагнитной индукции, и выдает таковую на выпрямитель 140. Вторичная саморезонансная катушка 112 и вторичная катушка 114 образуют блок 110 приема энергии, показанный на Фиг.1.Thesecondary coil 114 is mounted coaxially with the secondary self-resonant coil 112 and can be magnetically coupled to the secondary self-resonant coil 112 by electromagnetic induction. Thesecondary coil 114 removes the electrical energy received by the secondary self-resonant coil 112 by electromagnetic induction, and provides this to the rectifier 140. The secondary self-resonant coil 112 and thesecondary coil 114 form thepower receiving unit 110 shown in FIG. 1.

Выпрямитель 140 выпрямляет энергию переменного тока, снятую вторичной катушкой 114. Преобразователь 112 DC/DC преобразует электрическую энергию, выпрямленную выпрямителем 140, в электрическую энергию, имеющую уровень напряжения устройства 150 накопления энергии, в ответ на сигнал PWD из устройства 180 управления и выдает таковую в устройство 150 накопления энергии. Главное реле SMR2 системы предусмотрено между преобразователем 142 DC/DC и устройством 150 накопления энергии. Главное реле SMR2 системы электрически присоединяет устройство 150 накопления энергии к преобразователю 142 DC/DC, когда активизируется сигнал SE2 из устройства 180 управления, и прерывает электрический тракт между устройством 150 накопления энергии и преобразователем 142 DC/DC, когда сигнал SE2 деактивизируется. Датчик 190 напряжения детектирует напряжение VH между выпрямителем 140 и преобразователем 142 DC/DC и выдает детектированное напряжение в устройство 180 управления.The rectifier 140 rectifies the AC energy taken by thesecondary coil 114. The DC /DC converter 112 converts the electric energy rectified by the rectifier 140 into electric energy having a voltage level of theenergy storage device 150 in response to the PWD signal from thecontrol device 180 and outputs it toenergy storage device 150. A system main relay SMR2 is provided between the DC /DC converter 142 and thepower storage device 150. The system main relay SMR2 electrically connects thepower storage device 150 to the DC /DC converter 142 when the signal SE2 from thecontrol device 180 is activated, and interrupts the electrical path between thepower storage device 150 and the DC /DC converter 142 when the signal SE2 is deactivated. Avoltage sensor 190 detects a voltage VH between the rectifier 140 and the DC /DC converter 142, and provides a detected voltage to thecontrol device 180.

Устройство 180 управления вырабатывает сигналы PWC, PWI1, PWI2 для возбуждения преобразователя 162 с повышением напряжения и двигатель-генераторов 172, 174, соответственно, на основании положения акселератора, скорости транспортного средства и других сигналов с различных датчиков, и выдает выработанные сигналы PWC, PWI1, PWI2 в преобразователь 162 с повышением напряжения и инверторы 164, 166, соответственно. Во время перемещения транспортного средства устройство 180 управления активизирует сигнал SE1 для включения главного реле SMR1 системы и деактивизирует сигнал SE2 для выключения главного реле SMR2 системы.Thecontrol device 180 generates signals PWC, PWI1, PWI2 to drive theboost converter 162 andmotor generators 172, 174, respectively, based on the position of the accelerator, vehicle speed and other signals from various sensors, and provides the generated signals PWC, PWI1, PWI2 toconverter 162 with increasing voltage andinverters 164, 166, respectively. When the vehicle is moving, thecontrol device 180 activates the signal SE1 to turn on the system main relay SMR1 and deactivates the signal SE2 to turn off the system main relay SMR2.

Во время подачи электрической энергии из устройства 200 энергопитания (Фиг.1) на электрически питаемое транспортное средство 100 устройство 180 управления принимает изображение с камеры 120, захваченное камерой 120. Дополнительно устройство 180 управления принимает информацию об электрической энергии (напряжении и токе), передаваемой из устройства 200 энергопитания, из устройства 200 энергопитания через блок 130 связи и принимает детектированное значение для напряжения VH, детектированное датчиком 190 напряжения, с датчика 190 напряжения. Затем устройство 180 управления выполняет управление парковкой транспортного средства на основании данных таким образом, чтобы транспортное средство наводилось на блок 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания (Фиг.1), способом, описанным ниже.During the supply of electric energy from the power supply device 200 (FIG. 1) to the electricallypowered vehicle 100, thecontrol device 180 receives an image from thecamera 120 captured by thecamera 120. Additionally, thecontrol device 180 receives information about electric energy (voltage and current) transmitted from thepower supply device 200 from thepower supply device 200 through thecommunication unit 130 and receives the detected value for the voltage VH detected by thevoltage sensor 190 from thevoltage sensor 190. Then, thecontrol device 180 performs parking control of the vehicle based on the data so that the vehicle is guided by thepower transmission unit 220 of the power supply device 200 (FIG. 1), in the manner described below.

По завершению управления парковкой по отношению к блоку 220 передачи энергии устройство 180 управления передает команду подачи электрической энергии в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и активизирует сигнал SE2 для включения главного реле SMR2 системы. Затем устройство 180 управления вырабатывает сигнал PWD для возбуждения преобразователя 142 DC/DC и выдает выработанный сигнал PWD в преобразователь 142 DC/DC.Upon completion of the parking control with respect to thepower transmission unit 220, thecontrol device 180 transmits an electric power supply command to thepower supply device 200 via thecommunication unit 130 and activates the signal SE2 to turn on the main relay SMR2 of the system. Then, thecontrol device 180 generates a PWD signal to drive the DC /DC converter 142 and provides a generated PWD signal to the DC /DC converter 142.

Фиг.5 изображает функциональную схему устройства 180 управления, показанного на Фиг.4. Со ссылкой на Фиг.5 устройство 180 управления включает в себя IPA-ECU 410 (электронный блок управления интеллектуальным содействием парковке), EPS 420 (рулевое управление с электрическим усилителем), MG-ECU 430 (электронный блок управления двигатель-генератором, ECB 440 (тормоз с электронным управлением), EPB 450 (электрический стояночный тормоз), резонансный ECU 460 и HV-ECU 470 (электронный блок управления гибридным транспортным средством).Figure 5 depicts a functional diagram of thecontrol device 180 shown in Figure 4. Referring to FIG. 5, thecontrol device 180 includes an IPA-ECU 410 (electronic parking assistance control unit), EPS 420 (electric power steering), MG-ECU 430 (electronic engine-generator control unit, ECB 440 ( electronically controlled brake), EPB 450 (electric parking brake),resonant ECU 460 and HV-ECU 470 (electronic hybrid vehicle control unit).

IPA-ECU 410 выполняет управление наведением по наведению транспортного средства на блок 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания (Фиг.1) на основании информации изображения, принятой с камеры 120 (первое управление наведением), когда режимом работы транспортного средства является режим зарядки. Более точно, IPA-ECU 410 распознает блок 220 передачи энергии на основании информации изображения, принятой с камеры 120. Множество светоизлучающих блоков 230, указывающих положение и ориентацию блока 220 передачи энергии, установлены на блоке 220 передачи энергии, IPA-ECU 410 распознает взаимное расположение по отношению к блоку 220 передачи энергии (основное расстояние и ориентацию) на основании изображения множества светоизлучающих блоков 230, показанных в камере 120. Затем IPA-ECU 410 выдает команду в EPS 420 на основании результата распознавания таким образом, чтобы транспортное средство наводилось в надлежащей ориентации на блок 220 передачи энергии.The IPA-ECU 410 performs guidance guidance on guiding the vehicle to thepower transmitting unit 220 of the power supply device 200 (FIG. 1) based on image information received from the camera 120 (first guidance control) when the vehicle is in charge mode. More specifically, the IPA-ECU 410 recognizes thepower transmitting unit 220 based on the image information received from thecamera 120. A plurality of light emittingunits 230 indicating the position and orientation of thepower transmitting unit 220 are mounted on thepower transmitting unit 220, the IPA-ECU 410 recognizes the relative position with respect to the power transmitting unit 220 (main distance and orientation) based on the image of the plurality of light emittingunits 230 shown in thecamera 120. Then, the IPA-ECU 410 issues a command to theEPS 420 based on the recognition result in this way, h Oba vehicle is induced in the proper orientation topower transmission unit 220.

Когда транспортное средство приближается к блоку 220 передачи энергии, и блок 220 передачи энергии находится под кузовом транспортного средства таким образом, чтобы камера 120 больше не могла захватывать изображение блока 220 передачи энергии, IPA-ECU 410 уведомляет HV-ECU 470 о завершении управления наведением на основании информации изображения с камеры 120 (первого управления наведением). Во время первого управления наведением EPS 420 автоматически осуществляет рулевое управление в ответ на команду из IPA-ECU 410.When the vehicle approaches thepower transfer unit 220 and thepower transfer unit 220 is located under the vehicle body so that thecamera 120 can no longer capture the image of thepower transfer unit 220, the IPA-ECU 410 notifies the HV-ECU 470 of the completion of the guidance control on based on the image information from the camera 120 (first guidance control). During the first guidance control, theEPS 420 automatically steers in response to a command from the IPA-ECU 410.

MG-ECU 430 управляет двигатель-генераторами 172, 174 и преобразователем 162 с повышением напряжения в ответ на команду из HV-ECU 470. Более точно MG-ECU 430 вырабатывает сигналы для возбуждения двигатель-генераторов 172, 174 и преобразователя 162 с повышением напряжения и выдает таковые в инверторы 164, 166 и преобразователь 162 с повышением напряжения, соответственно.The MG-ECU 430 controls themotor generators 172, 174 and theboost converter 162 in response to a command from the HV-ECU 470. More specifically, the MG-ECU 430 generates signals to drive themotor generators 172, 174 and theboost converter 162 and outputs those toinverters 164, 166 andconverter 162 with increasing voltage, respectively.

ECB 440 управляет торможением транспортного средства в ответ на команду из HV-ECU 470. Более точно, ECB 440 управляет гидравлическим тормозом и управляет координацией между гидравлическим тормозом и рекуперативным тормозом посредством двигатель-генератора 174 в ответ на команду из HV-ECU 470. EPB 450 управляет электрическим стояночным тормозом в ответ на команду из HV-ECU 470.TheECB 440 controls the braking of the vehicle in response to a command from the HV-ECU 470. More specifically, theECB 440 controls the hydraulic brake and controls the coordination between the hydraulic brake and the regenerative brake bymotor generator 174 in response to a command from the HV-ECU 470.EPB 450 controls the electric parking brake in response to a command from the HV-ECU 470.

Резонансный ECU 460 принимает информацию об электрической энергии, передаваемой из устройства 200 энергопитания (Фиг.1), из устройства 200 энергопитания через блок 130 связи. Резонансный ECU 460 также принимает детектированное значение для напряжения VH, указывающее напряжение приема на транспортном средстве, с датчика 190 (Фиг.4). Затем резонансный ECU 460 считывает расстояние между блоком 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания и блоком 110 приема энергии транспортного средства, сравнивая напряжение электрической энергии, передаваемой из устройства 200 энергопитания, с напряжением VH.Theresonant ECU 460 receives information about electrical energy transmitted from the power supply device 200 (FIG. 1) from thepower supply device 200 through thecommunication unit 130. Theresonant ECU 460 also receives a detected value for the voltage VH, indicating the receive voltage on the vehicle, from the sensor 190 (Figure 4). Then, theresonant ECU 460 reads the distance between thepower transmitting unit 220 of thepower supply device 200 and the vehiclepower receiving unit 110, comparing the voltage of the electric energy transmitted from thepower supply device 200 with the voltage VH.

Более точно по отношению к постоянному напряжению первичной стороны (выходному напряжению из устройства 200 энергопитания), как показано на Фиг.6, напряжение вторичной стороны (напряжение приема в электрически питаемом транспортном средстве 100) меняется в зависимости от расстояния L между блоком 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания и блоком 110 приема энергии электрически питаемого транспортного средства 100, как показано на Фиг.7. Соответственно посредством заблаговременного определения зависимости между напряжением первичной стороны и напряжением вторичной стороны, показанной на Фиг.6 и 7, и создания регулировочной характеристики или тому подобного расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии может считываться на основании детектированного напряжения для напряжения VH, указывающего напряжение вторичной стороны.More specifically, with respect to the constant voltage of the primary side (output voltage from the power supply device 200), as shown in FIG. 6, the voltage of the secondary side (reception voltage in the electrically powered vehicle 100) varies depending on the distance L between thepower transmission unit 220 of thedevice 200 of the power supply and thepower receiving unit 110 of the electricallypowered vehicle 100, as shown in FIG. Accordingly, by determining in advance the relationship between the voltage of the primary side and the voltage of the secondary side shown in FIGS. 6 and 7, and creating an adjustment characteristic or the like, the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 can be read based on the detected voltage for the voltage VH, indicating the voltage of the secondary side.

Ток первичной стороны (выходной ток из устройства 200 энергопитания) меняется в зависимости от расстояния L между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, как показано на Фиг.8. Соответственно, расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии может считываться на основании детектированного значения для выходного тока из устройства 200 энергопитания посредством использования этого соотношения.The primary side current (output current from the power supply device 200) varies depending on the distance L between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110, as shown in FIG. Accordingly, the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 can be read based on the detected value for the output current from thepower supply device 200 by using this ratio.

Возвращаясь к Фиг.5, резонансный ECU 460 считывает расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии и выдает информацию о расстоянии в HV-ECU 470. В дополнение резонансный ECU 460 принимает команду начала зарядки из HV-ECU 470 и активизирует сигнал SE2, выдаваемый на главное реле SMR2 системы для включения главного реле SMR2 системы. Затем резонансное ECU 460 вырабатывает сигнал для возбуждения преобразователя 142 DC/DC и выдает таковой в преобразователь 142 DC/DC.Returning to FIG. 5, theresonant ECU 460 reads the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 and provides distance information to the HV-ECU 470. In addition, theresonant ECU 460 receives a charge start command from the HV-ECU 470 and activates the signal SE2 issued to the main relay SMR2 of the system to turn on the main relay SMR2 of the system. Then, theresonant ECU 460 generates a signal to drive the DC /DC converter 142 and outputs it to the DC /DC converter 142.

Когда режимом работы транспортного средства является режим движения, HV-ECU 470 выдает команды управления в MG-ECU 430 и ECB 440 в соответствии с рабочим состоянием педали акселератора и педали тормоза, условий передвижения транспортного средства и тому подобного. Когда водитель дает команду для задействования стояночного тормоза, оперируя переключателем стояночного тормоза, или тому подобным, HV-ECU 470 выдает операционную команду в EPB 450.When the vehicle’s operating mode is the driving mode, the HV-ECU 470 issues control commands to the MG-ECU 430 andECB 440 in accordance with the operating state of the accelerator pedal and the brake pedal, vehicle driving conditions and the like. When the driver gives a command to apply the parking brake by operating the parking brake switch or the like, the HV-ECU 470 issues an operation command to theEPB 450.

Когда режимом работы транспортного средства является режим зарядки, HV-ECU 470 устанавливает связь с устройством 200 энергопитания (Фиг.1) через блок 130 связи и выдает команду активизации для активизации устройства 200 энергопитания в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи. Когда устройство 200 энергопитания активизируется, HV-ECU 470 выдает команду излучения для светоизлучающих блоков 230, установленных на блоке 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания, к устройству 200 энергопитания через блок 130 связи. Когда светоизлучающие блоки 230 излучают, HV-ECU 470 выдает сигнал во время управления наведением, указывающий, что выполняется управление наведением по наведению электрически питаемого транспортного средства 100 на блок 220 передачи энергии, в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и выдает команду для выполнения управления наведением на основании информации изображения с камеры 120 (первого управления наведением) в IPA-ECU 410.When the vehicle’s operating mode is charging mode, the HV-ECU 470 communicates with the power supply device 200 (FIG. 1) through thecommunication unit 130 and issues an activation command to activate thepower supply device 200 to thepower supply device 200 through thecommunication unit 130. When thepower supply device 200 is activated, the HV-ECU 470 issues a radiation command for thelight emitting units 230 mounted on thepower transmission unit 220 of thepower supply device 200 to thepower supply device 200 through thecommunication unit 130. When thelight emitting units 230 are emitted, the HV-ECU 470 outputs a signal during the guidance control indicating that guidance is being guided by the guidance of the electricallypowered vehicle 100 to thepower transmission unit 220 to thepower supply device 200 through thecommunication unit 130 and gives a command to execute control guidance based on image information from camera 120 (first guidance control) in IPA-ECU 410.

Дополнительно HV-ECU 470 принимает уведомление о завершении первого управления наведением из IPA-ECU 410 и выполняет управление наведением на основании информации о расстоянии между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии (второе управление наведением). Более точно HV-ECU 470 принимает информацию о расстоянии между блоком 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания и блоком 110 приема энергии транспортного средства из резонансного ECU 460 и выдает команды, основанные на информации о расстоянии, в MG-ECU 430 и ECB 440 для управления приведением в движение и торможением транспортного средства соответственно таким образом, чтобы расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии становилось минимальным расстоянием.Additionally, the HV-ECU 470 receives the completion notification of the first guidance control from the IPA-ECU 410 and performs guidance guidance based on distance information between thepower transmission unit 220 and the power reception unit 110 (second guidance control). More specifically, the HV-ECU 470 receives distance information between thepower transmitting unit 220 of thepower supply device 200 and the vehiclepower receiving unit 110 from theresonant ECU 460 and provides distance-based commands to the MG-ECU 430 andECB 440 for controlling the cast in the movement and braking of the vehicle, respectively, so that the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 becomes the minimum distance.

Определение, что расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии является минимальным расстоянием, производится, когда дифференциальное значение расстояния L между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, принятое из резонансного ECU 460, становится нулевым, например, как показано на Фиг.9.The determination that the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 is the minimum distance is made when the differential value of the distance L between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110, received from theresonant ECU 460, becomes zero, for example, as shown in Fig.9.

Возвращаясь к Фиг.5, по завершению выравнивания блока 220 передачи энергии с блоком 110 приема энергии, HV-ECU 470 выдает операционную команду в EPB 450, а затем выдает команду подачи электрической энергии для подачи электрической энергии из устройства 200 энергопитания в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и выдает команду начала зарядки в резонансный ECU 460.Returning to FIG. 5, upon completion of alignment of thepower transmission unit 220 with thepower receiving unit 110, the HV-ECU 470 issues an operation command to theEPB 450, and then issues an electric power supply command for supplying electric energy from thepower supply device 200 to thepower supply device 200 via thecommunication unit 130 and issues a charge start command to theresonant ECU 460.

В устройстве 180 управления, когда режим работы транспортного средства входит в режим зарядки, HV-ECU 470 устанавливает связь с устройством 200 энергопитания через блок 130 связи и передает команду активизации в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи. Когда устройство 200 энергопитания активизируется в ответ на команду активизации, HV-ECU 470 передает команду излучения для светоизлучающих блоков 230 в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи. Когда светоизлучающие блоки 230 в блоке 220 передачи энергии излучают, HV-ECU 470 передает сигнал во время управления наведением в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и выдает команду для выполнения управления наведением на основании информации изображения с камеры 120 (первого управления наведением) в IPA-ECU 410.In thecontrol device 180, when the vehicle operation mode enters the charging mode, the HV-ECU 470 communicates with thepower supply device 200 through thecommunication unit 130 and transmits an activation command to thepower device 200 through thecommunication unit 130. When thepower supply device 200 is activated in response to the activation command, the HV-ECU 470 transmits a radiation command for thelight emitting units 230 to thepower supply device 200 through thecommunication unit 130. When thelight emitting units 230 in thepower transmission unit 220 are emitted, the HV-ECU 470 transmits a signal during the guidance control to thepower supply device 200 through thecommunication unit 130 and issues a command to perform guidance control based on image information from the camera 120 (first guidance control) in the IPA -ECU 410.

IPA-ECU 410 принимает команду из HV-ECU 470, выполняет управление наведением на основании информации изображения из камеры 120 (первое управление наведением) и выдает команду для осуществления автоматического рулевого управления в EPS 420. Когда транспортное средство приближается к блоку 220 передачи энергии, и блок 220 передачи энергии находится под кузовом транспортного средства, так что камера 120 больше не может распознавать блок 220 передачи энергии, IPA-ECU 410 уведомляет HV-ECU 470 о завершении первого управления наведением.The IPA-ECU 410 receives a command from the HV-ECU 470, performs guidance control based on image information from the camera 120 (first guidance control), and issues an automatic steering command to theEPS 420. When the vehicle approaches thepower transmission unit 220, and thepower transmission unit 220 is located under the vehicle body so that thecamera 120 can no longer recognize thepower transmission unit 220, the IPA-ECU 410 notifies the HV-ECU 470 of the completion of the first guidance control.

Резонансный ECU 460 принимает информацию об электрической энергии, передаваемой из устройства 200 энергопитания, в ответ на сигнал во время управления наведением (электрической энергии, которая меньше, чем электрическая энергия, подаваемая после завершения управления парковкой, как описано выше) из устройства 200 энергопитания через блок 130 связи и принимает детектированное значение для напряжения VH, указывающее напряжение приема на электрически питаемом транспортном средстве 100, с датчика 190 напряжения. Затем резонансный ECU 460 оценивает расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии на основании условий подачи электрической энергии из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100, и выдает информацию о расстоянии в HV-ECU 470. HV-ECU 470 принимает уведомление о завершении первого управления наведением на основании информации изображения с камеры 120 из IPA-ECU 410 и выполняет управление наведением на основании информации о расстоянии между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, принятой из резонансного ECU 460 (второе управление наведением), и выдает команды для автоматического управления приведением в движение и торможением транспортного средства в MG-ECU 430 и ECB 440, соответственно.Theresonant ECU 460 receives information about electrical energy transmitted from thepower supply device 200 in response to a signal during the guidance control (electrical energy that is less than the electric power supplied after completing the parking control as described above) from thepower supply device 200 through theunit 130 communication and receives the detected value for the voltage VH, indicating the receiving voltage on the electricallypowered vehicle 100, from thevoltage sensor 190. Theresonant ECU 460 then estimates the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 based on the conditions for supplying electric energy from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100, and provides distance information to the HV-ECU 470. The HV-ECU 470 receives the notification the completion of the first guidance control based on the image information from thecamera 120 of the IPA-ECU 410 and performs guidance guidance based on information about the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110, received washed out of the resonant ECU 460 (second guidance control), and issues commands for automatically controlling the driving and braking of the vehicle in the MG-ECU 430 andECB 440, respectively.

Затем по завершению выравнивания блока 220 передачи энергии с блоком 110 приема энергии посредством второго управления наведением, HV-ECU 470 выдает операционную команду в EPB 450, а затем выдает команду подачи электрической энергии в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и выдает команду начала зарядки в резонансный ECU 460. Следовательно, начинается действительная подача электрической энергии из устройства 200 энергопитания в электрически питаемое транспортное средство 100.Then, upon completion of the alignment of thepower transmitting unit 220 with thepower receiving unit 110 by the second guidance control, the HV-ECU 470 issues an operation command to theEPB 450, and then issues an electric power supply command to thepower supply device 200 via thecommunication unit 130 and issues a charging start command toresonant ECU 460. Therefore, the actual supply of electrical energy from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100 begins.

Фиг.10 изображает функциональную схему устройства 200 энергопитания, показанного на Фиг.1. Со ссылкой на Фиг.10 устройство 200 энергопитания включает в себя источник 250 питания переменного тока, формирователь 260 высокочастотной энергии, первичную катушку 222, первичную саморезонансную катушку 224, датчик 272 напряжения, датчик 274 тока, светоизлучающие блоки 230, блок 240 связи и ECU 270.FIG. 10 is a functional diagram of apower supply device 200 shown in FIG. With reference to FIG. 10, thepower supply device 200 includes anAC power source 250, a high-frequency energy driver 260, aprimary coil 222, a primary self-resonant coil 224, avoltage sensor 272, acurrent sensor 274, light emittingunits 230, acommunication unit 240 and anECU 270 .

Источник 250 питания переменного тока является источником питания вне транспортного средства и, например, источником питания системы. Формирователь 260 высокочастотной энергии преобразует электрическую энергию, принятую из источника 250 питания переменного тока, в высокочастотную электрическую энергию и подает преобразованную высокочастотную электрическую энергию на первичную катушку 222. Высокочастотная электрическая энергия, выработанная формирователем 260 высокочастотной энергии, например, имеет частоту от 1 до более чем десять МГц.TheAC power source 250 is a power source outside the vehicle and, for example, a system power source. The high-frequency energy generator 260 converts the electric energy received from theAC power source 250 into high-frequency electric energy and supplies the converted high-frequency electric energy to theprimary coil 222. The high-frequency electric energy generated by the high-frequency energy generator 260, for example, has a frequency of from 1 to more than ten MHz.

Первичная катушка 222 установлена соосно с первичной саморезонансной катушкой 224 и может быть магнитно-связанной с первичной саморезонансной катушкой 224 посредством электромагнитной индукции. Первичная катушка 222 подает высокочастотную электрическую энергию, выданную из формирователя 260 высокочастотной энергии, на первичную саморезонансную катушку 224 посредством электромагнитной индукции.Theprimary coil 222 is mounted coaxially with the primary self-resonant coil 224 and can be magnetically coupled to the primary self-resonant coil 224 by electromagnetic induction. Theprimary coil 222 supplies high-frequency electrical energy supplied from the high-frequency energy generator 260 to the primary self-resonant coil 224 by electromagnetic induction.

Как и вторичная саморезонансная катушка 112 электрически питаемого транспортного средства 100, первичная саморезонансная катушка 224 является катушкой LC-резонанса с разомкнутыми (несоединенными) противоположными концами и передает электрическую энергию на электрически питаемое транспортное средство 100, резонируя с вторичной саморезонансной катушкой 112 электрически питаемого транспортного средства 100 через электромагнитное поле. Емкостная составляющая первичной саморезонансной катушки 224 также является паразитной емкостью катушки, однако может быть предусмотрен конденсатор, присоединенный на обоих концах катушки. Витки первичной саморезонансной катушки 224 также настраиваются, так, чтобы иметь большое значение Q (например, Q>100), большую степень связности κ, и тому подобное, на основании расстояния от вторичной саморезонансной катушки 112 электрически питаемого транспортного средства 100, резонансной частоты первичной саморезонансной катушки 224 и вторичной саморезонансной катушки 112 и тому подобного.Like the secondary self-resonant coil 112 of the electricallypowered vehicle 100, the primary self-resonant coil 224 is an LC resonance coil with open (unconnected) opposite ends and transmits electrical energy to the electricallypowered vehicle 100, resonating with the secondary self-resonant coil 112 of the electricallypowered vehicle 100 through an electromagnetic field. The capacitive component of the primary self-resonant coil 224 is also a parasitic capacitance of the coil, however, a capacitor connected at both ends of the coil can be provided. The turns of the primary self-resonant coil 224 are also tuned to have a large Q value (e.g., Q> 100), a large degree of connectivity κ, and the like, based on the distance from the secondary self-resonant coil 112 of the electricallypowered vehicle 100, the resonant frequency of the primary self-resonant coils 224 and secondary self-resonance coils 112 and the like.

Первичная саморезонансная катушка 224 и первичная катушка 222 образуют блок 220 передачи энергии, показанный на Фиг.1. Светоизлучающие блоки 230 и блок 240 связи уже описывались со ссылкой на Фиг.1. Датчик 272 напряжения детектирует напряжение VS, выдаваемое из формирователя 260 высокочастотной энергии, и выдает детектированное значение в ECU 270. Датчик 274 тока детектирует ток IS, выдаваемый из формирователя 260 высокочастотной энергии, и выдает детектированное значение в ECU 270.The primary self-resonant coil 224 and theprimary coil 222 form thepower transmission unit 220 shown in FIG. 1. Thelight emitting units 230 and thecommunication unit 240 have already been described with reference to FIG. Thevoltage sensor 272 detects a voltage VS supplied from the high-frequency energy generator 260 and provides a detected value to theECU 270. Thecurrent sensor 274 detects an IS current supplied from the high-frequency energy generator 260 and provides a detected value to theECU 270.

ECU 270 принимает команду активации из электрически питаемого транспортного средства 100 через блок 240 связи и активизирует устройство 200 энергопитания. ECU 270 принимает команду излучения для светоизлучающих блоков 230 из электрически питаемого транспортного средства 100 через блок 240 связи и засвечивает светоизлучающие блоки 230. ECU 270 принимает команду подачи электрической энергии из электрически питаемого транспортного средства 100 через блок 240 связи и управляет выходом из формирователя 260 высокочастотной энергии таким образом, чтобы электрическая энергия, подаваемая из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100, достигала целевого значения.TheECU 270 receives the activation command from the electricallypowered vehicle 100 through thecommunication unit 240 and activates thepower supply device 200. TheECU 270 receives the emission command for thelight emitting units 230 from the electricallypowered vehicle 100 through thecommunication unit 240 and lights up thelight emitting units 230. TheECU 270 receives the command for supplying electric energy from the electricallypowered vehicle 100 through thecommunication unit 240 and controls the output from the high-frequency energy generator 260 so that the electric energy supplied from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100 reaches the target value.

Дополнительно ECU 270 передает информацию о электрической энергии касательно устройства 200 энергопитания, включающую в себя детектированные значения для напряжения VS с датчика 272 напряжения и тока IS с датчика 274 тока, на электрически питаемое транспортное средство 100 через блок 240 связи наряду с приемом сигнала во время управления наведением из электрически питаемого транспортного средства 100 через блок 240 связи. Во время приема сигнала во время управления наведением ECU 270 управляет выходом из формирователя 260 высокочастотной энергии для выдачи предписанной электрической энергии, меньшей, чем электрическая энергия во время подачи энергии в ответ на команду подачи электрической энергии.Additionally, theECU 270 transmits electrical energy information regarding thepower supply device 200, including the detected values for the voltage VS from thevoltage sensor 272 and the current IS from thecurrent sensor 274, to the electricallypowered vehicle 100 through thecommunication unit 240 along with receiving a signal during control guidance from an electricallypowered vehicle 100 through acommunication unit 240. During signal reception during guidance control, theECU 270 controls the output of the high-frequency energy generator 260 to provide the prescribed electric energy less than the electric energy during the energy supply in response to the electric power supply command.

Фиг.11 изображает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую управление наведением транспортного средства, выполняемое устройством 180 управления электрически питаемого транспортного средства 100 и ECU 260 устройства 200 энергопитания. Последовательность операций, показанная на этой блок-схеме последовательности операций способа, выполняется через равные промежутки времени, или когда удовлетворено предписанное условие.11 is a flowchart illustrating a vehicle guidance control performed by thecontrol device 180 of the electricallypowered vehicle 100 and the ECU 260 of thepower supply device 200. The process flow shown in this flowchart is executed at regular intervals, or when the prescribed condition is satisfied.

Со ссылкой на Фиг.11 в электрически питаемом транспортном средстве 100 устройство 180 управления определяет, является или нет режим работы транспортного средства режимом зарядки (этап S10). Во время режима без зарядки, то есть во время режима передвижения (Нет на этапе S10), устройство 180 управления переходит на этап S120, не выполняя оставшиеся операции.With reference to FIG. 11, in the electricallypowered vehicle 100, thecontrol device 180 determines whether or not the vehicle operating mode is a charging mode (step S10). During the non-charging mode, that is, during the traveling mode (No in step S10), thecontrol device 180 proceeds to step S120 without performing the remaining operations.

Если на этапе S10 определено, что режим работы является режимом зарядки (Да на этапе S10), устройство 180 управления устанавливает связь между блоком 130 связи транспортного средства и блоком 240 связи устройства 200 энергопитания и передает команду активации, чтобы активизировать устройство 200 энергопитания, на устройство 200 энергопитания через блок 130 связи (этап S20). Затем, если есть запрос излучения для светоизлучающих блоков 230, установленных на блоке 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания (Да на этапе S25), устройство 180 управления передает команду излучения для излучения светоизлучающих блоков 230 к устройству 200 энергопитания через блок 130 связи (этап S30). Затем устройство 180 управления передает сигнал во время управления наведением, указывающий, что выполняется управление наведением транспортного средства на блок 220 передачи энергии, в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи и продолжает передачу до после того, как завершено выравнивание блока 220 передачи энергии с блоком 110 приема энергии (этап S40).If it is determined in step S10 that the operation mode is the charging mode (Yes in step S10), thecontrol device 180 establishes a connection between thevehicle communication unit 130 and thecommunication unit 240 of thepower supply device 200 and transmits an activation command to activate thepower supply device 200 to thedevice 200 power supply through the communication unit 130 (step S20). Then, if there is a radiation request for the light-emittingunits 230 installed on thepower transmission unit 220 of the power supply device 200 (Yes in step S25), thecontrol device 180 transmits a radiation command for emitting the light-emittingunits 230 to thepower supply device 200 through the communication unit 130 (step S30) . Then, thecontrol device 180 transmits a signal during guidance control indicating that the vehicle is guided by thepower transmission unit 220 to thepower supply device 200 via thecommunication unit 130 and continues to transmit until after alignment of thepower transmission unit 220 with thepower unit 110 is completed receiving energy (step S40).

После этого устройство 180 управления выполняет управление наведением на основании информации изображения с камеры 120 (первое управление наведением) способом, описанным выше (этап S50). Первое управление наведением выполняется после того, как электрически питаемое транспортное средство 100 приближается к устройству 200 энергопитания, и блок 220 передачи энергии находится под кузовом транспортного средства, так что блок 220 передачи энергии больше не может распознаваться на основании информации изображения с камеры 120 (этап S60).Thereafter, thecontrol device 180 performs guidance control based on image information from the camera 120 (first guidance control) in the manner described above (step S50). The first guidance control is performed after the electricallypowered vehicle 100 approaches thepower supply device 200, and thepower transmission unit 220 is located under the vehicle body, so that thepower transmission unit 220 can no longer be recognized based on image information from the camera 120 (step S60 )

Когда блок 220 передачи энергии больше не может распознаваться на основании информации изображения с камеры 120 (Да на этапе S60), устройство 180 управления оценивает расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии на основании информации об электрической энергии (выходном напряжении и токе из устройства 200 энергопитания), переданной из устройства 200 энергопитания, способом, описанным выше. Затем устройство 180 управления выполняет управление наведением на основании информации о расстоянии, оцененном на основании условия подачи электрической энергии из блока 220 передачи энергии в блок 110 приема энергии (второе управление наведением) (этап S70).When thepower transmitting unit 220 can no longer be recognized based on the image information from the camera 120 (Yes in step S60), thecontrol device 180 estimates the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 based on information about electric energy (output voltage and current from power supply device 200) transmitted frompower supply device 200 in the manner described above. Then, thecontrol device 180 performs guidance control based on distance information estimated based on a condition for supplying electric energy frompower transmission unit 220 to power receiving unit 110 (second guidance control) (step S70).

Во время второго управления наведением устройство 180 управления определяет, стало или нет расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии минимальным расстоянием, на основании дифференциального значения расстояния между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, способом, описанным выше (этап S80). Если определено, что расстояние между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии стало минимальным расстоянием (Да на этапе S80), устройство 180 управления побуждает транспортное средство остановиться и активизирует электрический стояночный тормоз (этап S90).During the second guidance control, thecontrol device 180 determines whether or not the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 becomes the minimum distance based on the differential value of the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110, in the manner described above (step S80 ) If it is determined that the distance between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 has become the minimum distance (Yes in step S80), thecontrol device 180 causes the vehicle to stop and activates the electric parking brake (step S90).

После этого устройство 180 управления передает команду подачи электрической энергии для действительной подачи электрической энергии из устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100 в устройство 200 энергопитания через блок 130 связи (этап S100). Кроме того, устройство 180 управления включает главное реле SMR2 системы и приводит в действие преобразователь 142 DC/DC, и выполняет управление зарядкой устройства 150 накопления энергии (этап S110).After that, thecontrol device 180 transmits an electric power supply command for actually supplying electric energy from thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100 to thepower supply device 200 through the communication unit 130 (step S100). In addition, thecontrol device 180 includes a main system relay SMR2 and drives the DC /DC converter 142, and performs charge control of the power storage device 150 (step S110).

В устройстве 200 энергопитания, если блок 240 связи принимает команду активации, переданную с электрически питаемого транспортного средства 100 (Да на этапе S200), ECU 270 активизирует устройство 200 энергопитания (этап S210). Затем, если блок 240 связи принимает команду излучения, переданную с электрически питаемого транспортного средства 100 (Да на этапе S220), ECU 270 засвечивает светоизлучающие блоки 230 (этап S230). Затем, если блок 240 связи принимает сигнал во время управления наведением, переданный с электрически питаемого транспортного средства 100 (Да на этапе S240), ECU 270 управляет выходом формирователя 260 высокочастотной энергии для выдачи предварительно определенной электрической энергии, меньшей, чем во время зарядки (этап S250).In thepower supply device 200, if thecommunication unit 240 receives an activation command transmitted from the electrically powered vehicle 100 (Yes in step S200), theECU 270 activates the power supply device 200 (step S210). Then, if thecommunication unit 240 receives the radiation command transmitted from the electrically powered vehicle 100 (Yes in step S220), theECU 270 illuminates the light emitting units 230 (step S230). Then, if thecommunication unit 240 receives the signal during the guidance control transmitted from the electrically powered vehicle 100 (Yes in step S240), theECU 270 controls the output of the high-frequency energy generator 260 to generate a predetermined electrical energy less than during charging (step S250).

Во время приема сигнала во время управления наведением, ECU 270 передает детектированное значение для напряжения VS с датчика 272 напряжения, которое указывает величину напряжения, выдаваемого из устройства 200 энергопитания, и детектированное значение для тока IS с датчика 274 тока, которое указывает величину тока, выдаваемого из устройства 200 энергопитания, в качестве информации об электрической энергии касательно устройства 200 энергопитания на электрически питаемое транспортное средство 100 через блок 240 связи (этап S260).During signal reception during guidance control, theECU 270 transmits a detected value for the voltage VS from thevoltage sensor 272, which indicates the amount of voltage output from thepower supply device 200, and a detected value for the current IS from thecurrent sensor 274, which indicates the amount of current issued from thepower supply device 200, as electric energy information regarding thepower supply device 200 to the electricallypowered vehicle 100 through the communication unit 240 (step S260).

Затем, если блок 240 связи принимает команду подачи электрической энергии, переданную с электрически питаемого транспортного средства 100 (Да на этапе S270), ECU 270 управляет выходом из формирователя 260 высокочастотной энергии, для выдачи энергии зарядки для зарядки транспортного средства (этап S280).Then, if thecommunication unit 240 receives the electric power supply command transmitted from the electrically powered vehicle 100 (Yes in step S270), theECU 270 controls the output of the high-frequency energy generator 260 to provide charging energy for charging the vehicle (step S280).

Как описано выше, в настоящем варианте осуществления управление парковкой электрически питаемого транспортного средства 100 выполняется в две стадии. На первой стадии взаимное расположение между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии считывается на основании информации изображения с камеры 120, заключенной в транспортном средстве, и транспортное средство управляется таким образом, чтобы оно наводилось на блок 220 передачи энергии на основании считанного результата (первое управление наведением). На второй стадии расстояние L между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии считывается на основании условий подачи электрической энергии из блока 220 передачи энергии в блок 110 приема энергии. Затем, когда транспортное средство приближается к блоку 220 передачи энергии настолько близко, что блок 220 передачи энергии находится под кузовом транспортного средства, и камера 120 больше не может захватывать изображение блока 220 передачи энергии, транспортное средство управляется таким образом, чтобы блок 220 передачи энергии выравнивался с блоком 110 приема энергии, на основании информации о расстоянии между блоком 220 передачи энергии и блоком 110 приема энергии, считанной на основании условия подачи электрической энергии из блока 220 передачи энергии в блок 110 приема энергии (второе управление наведением). По существу, выравнивание блока 220 передачи энергии устройства 200 энергопитания с блоком 110 приема энергии, заключенным в транспортном средстве, может выполняться без предоставления крупногабаритного оборудования. Поэтому согласно настоящему изобретению система энергопитания для транспортного средства 10 может быть осуществлена простой конструкцией наряду с тем, что обеспечивается точность парковки по отношению к устройству 200 энергопитания.As described above, in the present embodiment, the parking control of the electricallypowered vehicle 100 is performed in two stages. In the first stage, the relative position between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 is read based on the image information from thecamera 120 enclosed in the vehicle, and the vehicle is controlled so that it is aimed at thepower transmitting unit 220 based on the read result (first guidance control). In the second stage, the distance L between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110 is read based on the conditions for supplying electric energy from thepower transmitting unit 220 to thepower receiving unit 110. Then, when the vehicle approaches thepower transmission unit 220 so close that thepower transmission unit 220 is under the vehicle body and thecamera 120 can no longer capture an image of thepower transmission unit 220, the vehicle is controlled so that thepower transmission unit 220 is aligned with thepower receiving unit 110, based on the distance information between thepower transmitting unit 220 and thepower receiving unit 110, read based on the condition for supplying electric energy from the transmittingunit 220 and energy in the power receiving unit 110 (second guidance control). As such, alignment of thepower transmitting unit 220 of thepower supply device 200 with thepower receiving unit 110 enclosed in the vehicle can be performed without providing bulky equipment. Therefore, according to the present invention, the power supply system for thevehicle 10 can be implemented in a simple design while ensuring parking accuracy with respect to thepower supply device 200.

В варианте осуществления, описанном выше, выполняется управление наведением на основании информации изображения (первое управление наведением), когда расстояние между устройством 200 энергопитания и электрически питаемым транспортным средством 100 велико, а управление наведением на основании информации о расстоянии, которое требует передачи электрической энергии из блока 220 передачи энергии (второе управление наведением) выполняется после того, как расстояние между устройством 200 энергопитания и электрически питаемым транспортным средством 100 становится меньше. Дополнительно выход электрической энергии из блока 220 передачи энергии во время второго управления наведением является меньшим, чем выход электрической энергии после того, как начато управление зарядкой. Поэтому согласно настоящему изобретению потребление электрической энергии может сдерживаться.In the embodiment described above, hover control is performed based on image information (first hover control) when the distance between thepower supply device 200 and the electricallypowered vehicle 100 is large, and hover control is based on distance information that requires transmission of electrical energy from theunit 220 power transmission (second guidance control) is performed after the distance between thepower supply device 200 and the electrically powered transport media By 100, it becomes smaller. Further, the output of electrical energy from thepower transmission unit 220 during the second guidance control is less than the output of electrical energy after charging control has been started. Therefore, according to the present invention, the consumption of electrical energy can be contained.

В варианте осуществления, описанном выше, устройство 200 энергопитания активизируется в ответ на команду из электрически питаемого транспортного средства 100, которое принимает электрическую энергию из устройства 200 энергопитания, и светоизлучающие блоки 230 излучают в ответ на команду из электрически питаемого транспортного средства 100. Поэтому согласно настоящему варианту осуществления излишнее потребление электрической энергии может подавляться, в то время как транспортное средство не заряжается.In the embodiment described above, thepower supply device 200 is activated in response to a command from thepower supply vehicle 100, which receives electrical energy from thepower supply device 200, and thelight emitting units 230 are emitted in response to the command from thepower supply vehicle 100. Therefore, according to the present In an embodiment, excessive consumption of electrical energy can be suppressed while the vehicle is not charging.

Хотя переключение с первого управления наведением на основании информации изображения из камеры 120 на второе управление наведением на основании информации о расстоянии выполняется, когда блок 220 передачи энергии входит в мертвую зону камеры 120, в варианте осуществления, описанном выше, переключение с первого управления наведением на второе управление наведением может выполняться, когда транспортное средство оказывается в пределах предварительно определенного расстояния от блока 220 передачи энергии. Например, расстояние, которое предоставляет блоку 110 приема энергии возможность принимать электрическую энергию из блока 220 передачи энергии, может быть установлено в качестве предварительно определенного расстояния.Although the switch from the first guidance control based on the image information from thecamera 120 to the second guidance control based on the distance information is performed when thepower transmission unit 220 enters the dead zone of thecamera 120, in the embodiment described above, the switch from the first guidance control to the second guidance control can be performed when the vehicle is within a predetermined distance from thepower transmission unit 220. For example, the distance that allows thepower receiving unit 110 to receive electrical energy from thepower transmitting unit 220 may be set as a predetermined distance.

Хотя информация об электрической энергии касательно устройства 200 энергопитания передается на электрически питаемое транспортное средство 100, а информация о расстоянии формируется на стороне транспортного средства на основании информации об электрической энергии, в вышеприведенном описании информация о расстоянии может формироваться на стороне устройства 200 энергопитания и передаваться на электрически питаемое транспортное средство 100 на основании выходного тока в устройстве 200 энергопитания или посредством передачи принимаемого напряжения на транспортном средстве с электрически питаемого транспортного средства 100 в устройство 200 энергопитания. В качестве альтернативы устройство 200 энергопитания может иметь информацию о расстоянии и определять, было или нет завершено второе управление наведением, на основании информации о расстоянии.Although electric energy information regarding thepower supply device 200 is transmitted to the electricallypowered vehicle 100, and distance information is generated on the vehicle side based on the electric energy information, in the above description, distance information can be generated on the side of thepower supply device 200 and transmitted electrically poweredvehicle 100 based on output current inpower supply device 200 or by transmitting received apryazheniya on a vehicle with an electrically-poweredvehicle 100 in thepower supply device 200. Alternatively, thepower supply device 200 may have distance information and determine whether or not the second guidance control has been completed based on the distance information.

Хотя акселератор и тормоз управляются водителем во время первого управления наведением и автоматически управляются во время второго управления наведением в вышеприведенном описании, акселератор и тормоз также могут автоматически управляться во время первого управления наведением или также могут управляться водителем во время второго управления наведением.Although the accelerator and brake are controlled by the driver during the first guidance control and are automatically controlled during the second guidance in the above description, the accelerator and brake can also be automatically controlled during the first guidance or can also be controlled by the driver during the second guidance.

Хотя камера 120 предусмотрена в задней части транспортного средства в вышеприведенном описании, место, где установлена камера 120, не ограничено задней частью транспортного средства.Although acamera 120 is provided at the rear of the vehicle in the above description, the place where thecamera 120 is mounted is not limited to the rear of the vehicle.

Хотя электрическая энергия передается из устройства 200 передачи энергии на электрически питаемое транспортное средство 100 бесконтактным образом посредством резонанса в вышеприведенном описании, способ передачи энергии из устройства 200 передачи энергии на электрически питаемое транспортное средство 100 необязательно ограничен резонансом. Могут применяться другие бесконтактные способы передачи энергии, такие как передача энергии с использованием электромагнитной индукции и передача энергии с использованием микроволн. К тому же с этими способами передачи энергии расстояние между блоком передачи энергии и блоком приема энергии может оцениваться на основании условий подачи электрической энергии из устройства энергопитания на транспортное средство.Although electric energy is transmitted from thepower transfer device 200 to the electricallypowered vehicle 100 in a non-contact manner by resonance in the above description, the method of transmitting energy from thepower transfer device 200 to the electricallypowered vehicle 100 is not necessarily limited to resonance. Other non-contact methods of energy transfer can be used, such as energy transfer using electromagnetic induction and energy transfer using microwaves. In addition, with these energy transfer methods, the distance between the energy transfer unit and the energy reception unit can be estimated based on the conditions for supplying electric energy from the power supply device to the vehicle.

Хотя положение и ориентация блока 220 передачи энергии распознаются посредством распознавания изображений на основании светоизлучающих блоков 230 в вышеприведенном описании, форма и тому подобное блока 220 передачи энергии может распознаваться посредством распознавания изображений без предоставления светоизлучающих блоков 230. Посредством предоставления светоизлучающих блоков 230, как в варианте осуществления, описанном выше, положение и ориентация блока 220 передачи энергии могут распознаваться даже в ночное время.Although the position and orientation of thepower transmitting unit 220 are recognized by image recognition based on thelight emitting units 230 in the above description, the shape and the like of thepower transmitting unit 220 can be recognized by image recognition without providing thelight emitting units 230. By providing thelight emitting units 230, as in the embodiment described above, the position and orientation of thepower transmission unit 220 can be recognized even at night.

Хотя электрическая энергия передается благодаря резонансу пары саморезонансных обмоток в вышеприведенном описании, высокодиэлектрический диск, изготовленный из материала с высокой диэлектрической постоянной, может использоваться вместо саморезонансных обмоток в качестве резонатора.Although electric energy is transmitted due to the resonance of a pair of self-resonant windings in the above description, a high-dielectric disk made of a material with a high dielectric constant can be used instead of self-resonant windings as a resonator.

Хотя автомобиль с последовательно/параллельным гибридным приводом, способный к делению механической энергии двигателя 176 устройством 177 деления энергии для передачи результирующей энергии на ведущее колесо 178 и двигатель-генератор 172, описан в качестве электрически питаемого транспортного средства в вышеприведенном описании, настоящее изобретение также применимо к гибридным автомобилям других типов. То есть настоящее изобретение, например, также применимо к так называемому автомобилю с последовательным гибридным приводом, который использует двигатель 176 только для приведения в действие двигатель-генератора 172 и вырабатывает движущую силу автомобиля только двигатель-генератором 174, гибридному автомобилю, в котором только рекуперативная энергия из кинетической энергии, вырабатываемой двигателем 176, восстанавливается в качестве электрической энергии, гибридному автомобилю, работающему при содействии электропривода, в котором двигатель используется для основной механической энергии, а электропривод содействует двигателю по необходимости и тому подобному.Although a serial / parallel hybrid drive vehicle capable of dividing the mechanical energy of theengine 176 by theenergy dividing device 177 for transmitting the resultant energy to thedrive wheel 178 and themotor generator 172 is described as an electrically powered vehicle in the above description, the present invention also applies to hybrid cars of other types. That is, the present invention, for example, is also applicable to a so-called serial hybrid vehicle, which uses theengine 176 only to drive theengine generator 172 and generates the vehicle driving force only by theengine generator 174, a hybrid vehicle in which only regenerative energy from the kinetic energy generated by theengine 176, is restored as electric energy to a hybrid car operating with the aid of an electric drive in which The body is used for the main mechanical energy, and the electric drive assists the engine as necessary and the like.

Настоящее изобретение также применимо к электрическому транспортному средству, не включающему в себя двигатель 176, но перемещающемуся только электрической энергией, и автомобилю на топливных элементах, включающему в себя топливный элемент в дополнение к устройству 150 накопления энергии в качестве источника питания постоянного тока. Настоящее изобретение также применимо к электрически питаемому транспортному средству, не включающему в себя преобразователь 162 с повышением напряжения, и электрически питаемому транспортному средству, не включающему в себя преобразователь 142 DC/DC.The present invention is also applicable to an electric vehicle that does not include anengine 176 but moving only with electric energy, and a fuel cell car including a fuel cell in addition to thepower storage device 150 as a direct current power source. The present invention is also applicable to an electrically powered vehicle that does not include aboost converter 162, and an electrically powered vehicle that does not include a DC /DC converter 142.

В вышеприведенном описании камера 120 и IPA-ECU 410 образуют «первое средство считывания» (первый блок считывания) в настоящем изобретении, а IPA-ECU 410 и EPS 420 образуют «первое средство управления наведением» (первый блок управления наведением) в настоящем изобретении. Резонансный ECU 460 соответствует «второму средству считывания» (второму блоку считывания) в настоящем изобретении, а HV-ECU 470, MG-ECU 430 и ECB 440 образуют «второе средство управления наведением» (второй блок управления наведением) в настоящем изобретении.In the above description, thecamera 120 and the IPA-ECU 410 form the "first reading means" (first reading unit) in the present invention, and the IPA-ECU 410 and theEPS 420 form the "first pointing means" (first pointing control unit) in the present invention. Theresonant ECU 460 corresponds to a "second reading means" (second reading unit) in the present invention, and the HV-ECU 470, MG-ECU 430 andECB 440 form a "second guidance control" (second guidance control unit) in the present invention.

В дополнение камера 120 соответствует «устройству захвата изображения» в настоящем изобретении, а IPA-ECU 410 соответствует «блоку распознавания изображений» в настоящем изобретении. Блоки 130, 240 связи образуют «средство связи» в настоящем изобретении, а первичная саморезонансная катушка 224 соответствует «катушке передачи энергии» в настоящем изобретении. Вторичная саморезонансная катушка 112 соответствует «катушке приема энергии» в настоящем изобретении, а резонансный ECU 460 соответствует «блоку оценки расстояния» в настоящем изобретении. EPS 420 соответствует «первому блоку управления» в настоящем изобретении, а MG-ECU 430 и ECB 440 образуют «второй блок управления» в настоящем изобретении. Формирователь 260 высокочастотной энергии и ECU 270 образуют «блок управления электропитанием» в настоящем изобретении.In addition,camera 120 corresponds to an “image capture device” in the present invention, and IPA-ECU 410 corresponds to an “image recognition unit” in the present invention. Thecommunication units 130, 240 form the “communication medium” in the present invention, and the primary self-resonant coil 224 corresponds to the “energy transfer coil” in the present invention. The secondary self-resonant coil 112 corresponds to a “power reception coil” in the present invention, and theresonant ECU 460 corresponds to a “distance estimation unit” in the present invention.EPS 420 corresponds to the "first control unit" in the present invention, and the MG-ECU 430 andECB 440 form the "second control unit" in the present invention. The high-frequency energy generator 260 and theECU 270 form the “power control unit” in the present invention.

Должно быть понятно, что варианты осуществления, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются иллюстративными, а не ограничивающими, во всех отношениях. Объем настоящего изобретения определен терминами скорее формулы изобретения, чем описания вариантов осуществления, приведенных выше, и подразумевается включающим в себя любые модификации в пределах объема и смысла, эквивалентных терминам формулы изобретения.It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative, and not limiting, in all respects. The scope of the present invention is defined in terms of the claims rather than the descriptions of the embodiments given above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ СИМВОЛОВDESCRIPTION OF REFERENCE SYMBOLS

10 система энергопитания для транспортного средства; 100 электрически питаемое транспортное средство; 110 блок приема энергии; 112, 340 вторичная саморезонансная катушка; 114, 350 вторичная катушка; 120 камера; 130, 240 блок связи; 140 выпрямитель; 142 преобразователь постоянного тока в постоянный ток (DC/DC); 150 устройство накопления энергии; 162 преобразователь с повышением напряжения; 164, 166 инвертор; 172, 174 двигатель-генератор; 176 двигатель; 177 устройство деления энергии; 178 ведущее колесо; 180 устройство управления; 190, 272 датчик напряжения; 200 устройство энергопитания; 210 устройство блока питания; 220 блок передачи энергии; 222, 320 первичная катушка; 224, 330 первичная саморезонансная катушка; 230 светоизлучающий блок; 250 источник питания переменного тока; 260 формирователь высокочастотной энергии; 270 электронный блок управления (ECU); 274 датчик тока; 310 высокочастотный источник питания; 360 нагрузка; 410 IPA-ECU; 420 EPS; 430 MG-ECU; 440 ECB; 450 EPB; 460 резонансный ECU; 470 HV-ECU; SMR1, SMR2 главное реле системы; PL1, PL2 линия положительного электрода; NL линия отрицательного электрода.10 power supply system for a vehicle; 100 electrically powered vehicle; 110 power receiving unit; 112, 340 secondary self-resonant coil; 114, 350 secondary coil; 120 camera; 130, 240 communication unit; 140 rectifier; 142 DC / DC Converter (DC / DC); 150 energy storage device; 162 converter with increasing voltage; 164, 166 inverter; 172, 174 engine generator; 176 engine; 177 energy sharing device; 178 drive wheel; 180 control device; 190, 272 voltage sensor; 200 power supply device; 210 power supply unit; 220 power transmission unit; 222,320 primary coil; 224, 330 primary self-resonant coil; 230 light emitting unit; 250 AC power source; 260 shaper of high-frequency energy; 270 electronic control unit (ECU); 274 current sensor; 310 high-frequency power supply; 360 load; 410 IPA-ECU; 420 EPS; 430 MG-ECU; 440 ECB; 450 EPB; 460 resonant ECU; 470 HV-ECU; SMR1, SMR2 main system relay; PL1, PL2 line of the positive electrode; NL line of the negative electrode.

Claims

Translated fromRussian

2. Система по п.1, в которой предписанное расстояние является предварительно определенным расстоянием, которое предоставляет блоку приема энергии возможность принимать электрическую энергию из блока передачи энергии.2. The system of claim 1, wherein the prescribed distance is a predetermined distance that allows the power receiving unit to receive electrical energy from the energy transfer unit.

3. Система по п.1, дополнительно содержащая средство (130, 240) связи для осуществления связи между, транспортным средством и устройством энергопитания, при этом первое средство считывания дополнительно включает в себя светоизлучающий блок (230), указывающий положение блока передачи энергии, и светоизлучающий блок излучает свет после того, как связь между транспортным средством и устройством энергопитания установлена средством связи.3. The system of claim 1, further comprising communication means (130, 240) for communicating between the vehicle and the power supply device, wherein the first reading means further includes a light emitting unit (230) indicating the position of the power transmission unit, and the light emitting unit emits light after the connection between the vehicle and the power supply device is established by the communication means.

4. Система по п.3, в которой светоизлучающий блок излучает свет в ответ на команду, принятую из транспортного средства через средство связи.4. The system according to claim 3, in which the light emitting unit emits light in response to a command received from the vehicle through the communication means.

5. Система по п.1, дополнительно содержащая средство (130, 240) связи для проведения связи между транспортным средством и устройством энергопитания, при этом устройство энергопитания активизируется в ответ на команду, принятую из транспортного средства через средство связи.5. The system according to claim 1, additionally containing communication means (130, 240) for communicating between the vehicle and the power supply device, wherein the power supply device is activated in response to a command received from the vehicle through the communication means.

6. Система по п.1, в которой блок передачи энергии включает в себя катушку (224) передачи энергии для приема электрической энергии из источника питания, блок приема энергии включает в себя катушку (112) приема энергии для приема электрической энергии из катушки передачи энергии бесконтактным образом, и второе средство считывания включает в себя блок (460) оценки расстояния для оценки расстояния между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании информации об электрической энергии, переданной из катушки передачи энергии на катушку приема энергии.6. The system according to claim 1, in which the power transfer unit includes a coil (224) for transmitting energy for receiving electric energy from a power source, the power receiving unit includes a coil (112) for receiving energy for receiving electric energy from a coil for transmitting energy in a non-contact manner, and the second reading means includes a distance estimator (460) for estimating a distance between the energy transmitting unit and the energy receiving unit based on information about electric energy transmitted from the energy transfer coil to the coil at the reception of energy.

7. Система по п.1, в которой электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии во время настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии вторым средством управления наведением, является меньшей, чем электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии после завершения настройки.7. The system according to claim 1, in which the electric energy supplied from the power transmission unit to the power receiving unit while adjusting the position of the energy receiving unit to the position of the power transmission unit by the second guidance control means is less than the electric energy supplied from the transmission unit energy to the power receiving unit after setting is completed.

8. Система по п.1, в которой первое средство управления наведением включает в себя первый блок (420) управления для рулевого управления транспортного средства на основании считанного результата первым средством считывания, и второе средство управления наведением включает в себя второй блок (430, 440) управления для управления приведением в движение и торможением транспортного средства на основании считанного результата вторым средством считывания.8. The system according to claim 1, in which the first guidance control includes a first control unit (420) for steering the vehicle based on the read result by the first reading means, and the second guidance control includes a second block (430, 440 ) controls for controlling the driving and braking of the vehicle based on the read result by the second reading means.

10. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, в котором предписанное расстояние является предварительно определенным расстоянием, которое предоставляет блоку приема энергии возможность принимать электрическую энергию из блока передачи электрической энергии.10. The electrically powered vehicle of claim 9, wherein the prescribed distance is a predetermined distance that allows the power receiving unit to receive electric energy from the electric power transmitting unit.

11. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, дополнительно содержащее блок (130) связи для осуществления связи с устройством энергопитания, при этом устройство энергопитания включает в себя светоизлучающий блок (230), указывающий положение блока передачи энергии, а блок связи передает команду для излучения светоизлучающего блока к устройству энергопитания после того, как связь с устройством энергопитания установлена.11. An electrically powered vehicle according to claim 9, further comprising a communication unit (130) for communicating with the power supply device, wherein the power supply device includes a light emitting unit (230) indicating the position of the power transmission unit, and the communication unit transmits a command for radiation of the light emitting unit to the power supply device after communication with the power supply device is established.

12. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, дополнительно содержащее блок (130) связи для осуществления связи с устройством энергопитания, при этом блок связи передает команду для активации устройства энергопитания для устройства энергопитания.12. An electrically powered vehicle according to claim 9, further comprising a communication unit (130) for communicating with the power supply device, wherein the communication unit transmits a command for activating the power supply device for the power supply device.

13. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, в котором блок передачи энергии включает в себя катушку (224) передачи энергии для приема электрической энергии из источника питания, блок приема энергии включает в себя катушку (112) приема энергии для приема электрической энергии из катушки передачи энергии бесконтактным образом, и второй блок считывания включает в себя блок (460) оценки расстояния для оценки расстояния между блоком передачи энергии и блоком приема энергии на основании информации об электрической энергии, переданной из катушки передачи энергии на катушку приема энергии.13. An electrically powered vehicle according to claim 9, in which the energy transfer unit includes an energy transfer coil (224) for receiving electric energy from a power source, the energy reception unit includes an energy reception coil (112) for receiving electric energy from power transfer coils in a non-contact manner, and the second readout unit includes a distance estimating unit (460) for estimating a distance between the energy transmitting unit and the energy receiving unit based on electric energy information transmitted from energy transfer coils to an energy reception coil.

14. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, в котором электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии во время настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии вторым блоком управления наведением, является меньшей, чем электрическая энергия, подаваемая из блока передачи энергии в блок приема энергии после завершения настройки положения блока приема энергии на положение блока передачи энергии.14. The electrically powered vehicle of claim 9, wherein the electric energy supplied from the power transmission unit to the energy receiving unit while setting the position of the energy receiving unit to the position of the energy transmission unit by the second guidance control unit is less than the electric energy supplied from the power transfer unit to the power receiving unit after completing the setting of the position of the power receiving unit to the position of the energy transfer unit.

15. Электрически питаемое транспортное средство по п.9, в котором первый блок управления наведением включает в себя первый блок (420) управления для рулевого управления транспортным средством на основании считанного результата первым блоком считывания, и второй блок управления наведением включает в себя второй блок (430, 440) управления для управления приведением в движение и торможением транспортного средства на основании считанного результата вторым блоком считывания.15. An electrically powered vehicle according to claim 9, in which the first guidance control unit includes a first control unit (420) for steering the vehicle based on the read result by the first readout unit, and the second guidance control unit includes a second unit ( 430, 440) controls for controlling the driving and braking of the vehicle based on the read result by the second reading unit.