JP6579064B2

JP6579064B2 - Power transmission device and power transmission system

Info

Publication number: JP6579064B2
Application number: JP2016167613A
Authority: JP
Inventors: 崇弘三澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP2018038125A

Description

この発明は、送電装置及び電力伝送システムに関し、特に、受電装置へ非接触で送電する送電装置及びそれを備える電力伝送システムに関する。 The present invention relates to a power transmission device and a power transmission system, and more particularly to a power transmission device that transmits power to a power receiving device in a contactless manner and a power transmission system including the power transmission device.

送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムが知られている（たとえば特許文献１〜６参照）。このような電力伝送システムについて、特開２０１４−２０７７９５号公報（特許文献１）は、給電装置（送電装置）から車両（受電装置）へ非接触で給電する非接触給電システムを開示する。この非接触給電システムでは、給電装置は、送電コイルと、インバータと、制御部とを備える。送電コイルは、車両に搭載された受電コイルへ非接触で送電する。インバータは、駆動周波数に応じた交流電流を生成して送電コイルへ出力する。制御部は、バッテリへの充電電力指令とバッテリへの出力電力とを車両側から取得し、出力電力が充電電力指令に追従するようにインバータの駆動周波数をフィードバック制御する（特許文献１参照）。 There is known a power transmission system that transmits power from a power transmission device to a power reception device in a contactless manner (see, for example, Patent Documents 1 to 6). About such an electric power transmission system, Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-207795 (patent document 1) discloses the non-contact electric power feeding system which carries out non-contact electric power feeding from a power feeding apparatus (power transmission apparatus) to a vehicle (power receiving apparatus). In this non-contact power supply system, the power supply apparatus includes a power transmission coil, an inverter, and a control unit. The power transmission coil transmits power in a non-contact manner to a power reception coil mounted on the vehicle. An inverter produces | generates the alternating current according to a drive frequency, and outputs it to a power transmission coil. The control unit obtains the charging power command to the battery and the output power to the battery from the vehicle side, and feedback-controls the drive frequency of the inverter so that the output power follows the charging power command (see Patent Document 1).

特開２０１４−２０７７９５号公報JP 2014-207795 A 特開２０１３−１５４８１５号公報JP2013-154815A 特開２０１３−１４６１５４号公報JP2013-146154A 特開２０１３−１４６１４８号公報JP2013-146148A 特開２０１３−１１０８２２号公報JP 2013-110822 A 特開２０１３−１２６３２７号公報JP 2013-126327 A

上記のような電力伝送システムにおいて、インバータの出力電圧のデューティ（duty）を調整することによって、送電電力の大きさを制御することができる。また、電力が維持される下で送電コイルに流れる電流（以下「送電コイル電流」とも称する。）が最小となるように送電電力の周波数を調整することによって、送電コイルと受電コイルとの間の電力伝送効率を高めることができる。 In the power transmission system as described above, the magnitude of the transmission power can be controlled by adjusting the duty of the output voltage of the inverter. Further, by adjusting the frequency of the transmitted power so that the current flowing through the power transmission coil (hereinafter also referred to as “power transmission coil current”) under the condition that the power is maintained, the frequency between the power transmission coil and the power reception coil is reduced. Power transmission efficiency can be increased.

制御対象に振動信号を与えることにより制御量の極値を探索する公知の極値探索制御を用いて、インバータにより生成される送電電力の周波数を振動させることにより、送電コイル電流が最小となる周波数を探索することが可能である。しかしながら、上記の送電電力制御によってインバータの出力電圧のデューティが最大値に調整されている場合に、送電コイル電流を最小にする上記の極値探索制御が実行されると、送電電力が減少する方向に周波数が調整され（デューティは最大値の状態）、送電電力が低下してしまう場合がある。 The frequency at which the transmission coil current is minimized by oscillating the frequency of the transmission power generated by the inverter using known extreme value search control that searches for the extreme value of the controlled variable by giving a vibration signal to the controlled object. Can be searched. However, when the above-described extreme value search control that minimizes the transmission coil current is performed when the duty of the output voltage of the inverter is adjusted to the maximum value by the above transmission power control, the direction in which the transmission power decreases In some cases, the frequency is adjusted (duty is at a maximum value), and the transmission power is reduced.

この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、受電装置へ非接触で送電する送電装置及びそれを備える電力伝送システムにおいて、送電電力の低下を抑制することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to suppress a decrease in transmission power in a power transmission device that transmits power to a power receiving device in a contactless manner and a power transmission system including the power transmission device. .

本開示の送電装置は、受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、交流の送電電力を生成して送電コイルへ供給するインバータと、インバータを制御する制御装置とを備える。制御装置は、インバータの出力電圧のデューティを調整することによって送電電力を目標電力に制御する第１の制御部と、インバータを制御することによって送電電力の周波数を調整する周波数制御を実行する第２の制御部とを含む。第２の制御部による周波数制御は、第１の極値探索制御と、第２の極値探索制御とを含む。第１の極値探索制御は、周波数を振動させることによって、送電コイル電流が最小となる周波数を探索する。第２の極値探索制御は、第１の極値探索制御と選択的に動作し、周波数を振動させることによって、送電電力が最大となる周波数を探索する。第２の制御部は、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値に調整されている場合には、第２の極値探索制御を実行し、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値よりも小さい値に調整されている場合に、第１の極値探索制御を実行する。 The power transmission device according to the present disclosure includes a power transmission coil that transmits power to a power receiving device in a contactless manner, an inverter that generates AC transmission power and supplies the power to the power transmission coil, and a control device that controls the inverter. The control device executes a first control unit that controls the transmission power to the target power by adjusting the duty of the output voltage of the inverter, and a second control that controls the frequency of the transmission power by controlling the inverter. Control unit. The frequency control by the second control unit includes first extreme value search control and second extreme value search control. The first extreme value search control searches for a frequency at which the power transmission coil current is minimized by vibrating the frequency. The second extreme value search control operates selectively with the first extreme value search control, and searches for a frequency at which the transmission power is maximized by vibrating the frequency. When the duty of the inverter output voltage is adjusted to the maximum value by the first control unit, the second control unit executes the second extreme value search control, and the first control unit performs the inverter output voltage Is adjusted to a value smaller than the maximum value, the first extreme value search control is executed.

また、本開示の電力伝送システムは、送電装置と、受電装置とを備える。送電装置は、受電装置へ非接触で送電する送電コイルと、交流の送電電力を生成して送電コイルへ供給するインバータと、インバータを制御する制御装置とを含む。制御装置は、インバータの出力電圧のデューティを調整することによって送電電力を目標電力に制御する第１の制御部と、インバータを制御することによって送電電力の周波数を調整する周波数制御を実行する第２の制御部とを含む。第２の制御部による周波数制御は、第１の極値探索制御と、第２の極値探索制御とを含む。第１の極値探索制御は、周波数を振動させることによって、送電コイル電流が最小となる周波数を探索する。第２の極値探索制御は、第１の極値探索制御と選択的に動作し、周波数を振動させることによって、送電電力が最大となる周波数を探索する。第２の制御部は、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値に調整されている場合には、第２の極値探索制御を実行し、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値よりも小さい値に調整されている場合に、第１の極値探索制御を実行する。 The power transmission system according to the present disclosure includes a power transmission device and a power reception device. The power transmission device includes a power transmission coil that transmits power to the power receiving device in a contactless manner, an inverter that generates AC transmission power and supplies the power to the power transmission coil, and a control device that controls the inverter. The control device executes a first control unit that controls the transmission power to the target power by adjusting the duty of the output voltage of the inverter, and a second control that controls the frequency of the transmission power by controlling the inverter. Control unit. The frequency control by the second control unit includes first extreme value search control and second extreme value search control. The first extreme value search control searches for a frequency at which the power transmission coil current is minimized by vibrating the frequency. The second extreme value search control operates selectively with the first extreme value search control, and searches for a frequency at which the transmission power is maximized by vibrating the frequency. When the duty of the inverter output voltage is adjusted to the maximum value by the first control unit, the second control unit executes the second extreme value search control, and the first control unit performs the inverter output voltage Is adjusted to a value smaller than the maximum value, the first extreme value search control is executed.

この送電装置及び電力伝送システムにおいては、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値に調整されている場合には、送電電力が最大となる周波数を探索する第２の極値探索制御が実行される。これにより、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値に調整されている状態で送電電力が減少する方向に周波数が調整されるのを回避することができる。そして、送電電力が目標を超えると、第１の制御部によってインバータ出力電圧のデューティが最大値よりも小さい値に調整されるので、送電コイル電流が最小となる周波数を探索する第１の極値探索制御が実行される。このように、この送電装置及び電力伝送システムによれば、送電電力が低下するのを抑制することができる。 In this power transmission device and power transmission system, when the duty of the inverter output voltage is adjusted to the maximum value by the first control unit, the second extreme value search control for searching for the frequency at which the transmission power is maximum. Is executed. Thereby, it is possible to prevent the frequency from being adjusted in the direction in which the transmission power decreases in a state where the duty of the inverter output voltage is adjusted to the maximum value by the first control unit. When the transmission power exceeds the target, the first control unit adjusts the duty of the inverter output voltage to a value smaller than the maximum value, so that the first extreme value for searching for the frequency at which the transmission coil current is minimized Search control is executed. Thus, according to this power transmission device and power transmission system, it is possible to suppress a decrease in transmitted power.

本開示によれば、受電装置へ非接触で送電する送電装置及びそれを備える電力伝送システムにおいて、送電電力の低下を抑制することができる。 According to the present disclosure, in a power transmission device that transmits power to a power receiving device in a contactless manner and a power transmission system including the power transmission device, it is possible to suppress a decrease in transmitted power.

本開示の実施の形態に従う送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a power transmission device according to an embodiment of the present disclosure is applied. インバータのスイッチング波形と出力電圧波形とを示した図である。It is the figure which showed the switching waveform and output voltage waveform of the inverter. 図１に示す送電部及び受電部の構成を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the structure of the power transmission part and power receiving part which are shown in FIG. インバータが起動してからの動作点の推移の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of transition of the operating point after starting an inverter. 電源ＥＣＵにより実行される送電電力制御、第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）、及び第２の極値探索制御（電力最大制御）の制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram of transmission power control, first extreme value search control (power transmission coil current control), and second extreme value search control (power maximum control) executed by a power supply ECU. 電源ＥＣＵにより実行される極値探索制御（周波数制御）の処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process sequence of the extreme value search control (frequency control) performed by power supply ECU.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図１は、本開示の実施の形態に従う送電装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、この電力伝送システムは、送電装置１０と、受電装置２０とを備える。受電装置２０は、たとえば、送電装置１０から供給され蓄えられた電力を用いて走行可能な車両等に搭載される。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a power transmission device according to an embodiment of the present disclosure is applied. With reference to FIG. 1, the power transmission system includes a power transmission device 10 and a power reception device 20. The power receiving device 20 is mounted on, for example, a vehicle that can travel using the electric power supplied and stored from the power transmitting device 10.

送電装置１０は、力率改善（ＰＦＣ（Power Factor Correction））回路２１０と、インバータ２２０と、フィルタ回路２３０と、送電部２４０とを含む。また、送電装置１０は、電源ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５０と、通信部２６０と、電圧センサ２７０と、電流センサ２７２，２７４とをさらに含む。 The power transmission device 10 includes a power factor correction (PFC) circuit 210, an inverter 220, a filter circuit 230, and a power transmission unit 240. Power transmission device 10 further includes a power supply ECU (Electronic Control Unit) 250, a communication unit 260, a voltage sensor 270, and current sensors 272 and 274.

ＰＦＣ回路２１０は、商用系統電源等の交流電源１００から受ける電力を整流及び昇圧してインバータ２２０へ供給するとともに、入力電流を正弦波に近づけることで力率を改善する。このＰＦＣ回路２１０には、公知の種々のＰＦＣ回路を採用し得る。なお、ＰＦＣ回路２１０に代えて、力率改善機能を有しない整流器を採用してもよい。 The PFC circuit 210 rectifies and boosts the power received from the AC power supply 100 such as a commercial power supply and supplies it to the inverter 220, and improves the power factor by bringing the input current closer to a sine wave. Various known PFC circuits can be adopted as the PFC circuit 210. Instead of the PFC circuit 210, a rectifier that does not have a power factor improvement function may be employed.

インバータ２２０は、電源ＥＣＵ２５０によって制御され、ＰＦＣ回路２１０から受ける直流電力を、所定の周波数（たとえば数十ｋＨｚ）を有する送電電力（交流）に変換する。インバータ２２０は、電源ＥＣＵ２５０からの制御信号に従ってスイッチング周波数を変更することにより、送電電力の周波数を調整することができる。インバータ２２０によって生成された送電電力は、フィルタ回路２３０を通じて送電部２４０へ供給される。インバータ２２０は、たとえば単相フルブリッジ回路によって構成される。 Inverter 220 is controlled by power supply ECU 250 and converts DC power received from PFC circuit 210 into transmitted power (AC) having a predetermined frequency (for example, several tens of kHz). Inverter 220 can adjust the frequency of transmitted power by changing the switching frequency in accordance with a control signal from power supply ECU 250. The transmission power generated by the inverter 220 is supplied to the power transmission unit 240 through the filter circuit 230. Inverter 220 is formed of, for example, a single-phase full bridge circuit.

フィルタ回路２３０は、インバータ２２０と送電部２４０との間に設けられ、インバータ２２０から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路２３０は、たとえば、インダクタ及びキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。 Filter circuit 230 is provided between inverter 220 and power transmission unit 240 and suppresses harmonic noise generated from inverter 220. The filter circuit 230 is configured by, for example, an LC filter including an inductor and a capacitor.

送電部２４０は、インバータ２２０により生成される交流電力（送電電力）をインバータ２２０からフィルタ回路２３０を通じて受け、送電部２４０の周囲に生成される磁界を通じて受電装置２０の受電部３１０へ非接触で送電する。送電部２４０は、受電部３１０へ非接触で送電するための共振回路を含む（図示せず）。共振回路は、コイルとキャパシタとによって構成され得るが、コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。 The power transmission unit 240 receives AC power (transmitted power) generated by the inverter 220 from the inverter 220 through the filter circuit 230 and transmits power to the power reception unit 310 of the power reception device 20 through a magnetic field generated around the power transmission unit 240 in a contactless manner. To do. The power transmission unit 240 includes a resonance circuit (not shown) for transmitting power to the power reception unit 310 in a contactless manner. The resonance circuit may be configured by a coil and a capacitor. However, when a desired resonance state is formed only by the coil, the capacitor may not be provided.

電圧センサ２７０は、インバータ２２０の出力電圧Ｖを検出し、その検出値を電源ＥＣＵ２５０へ出力する。電流センサ２７２は、インバータ２２０に流れる電流すなわちインバータ２２０の出力電流Ｉｉｎｖを検出し、その検出値を電源ＥＣＵ２５０へ出力する。なお、電圧センサ２７０及び電流センサ２７２の検出値に基づいて、インバータ２２０から送電部２４０へ供給される送電電力を検出することができる。電流センサ２７４は、送電部２４０に流れる電流Ｉｓを検出し、その検出値を電源ＥＣＵ２５０へ出力する。 Voltage sensor 270 detects output voltage V of inverter 220 and outputs the detected value to power supply ECU 250. Current sensor 272 detects current flowing through inverter 220, that is, output current Iinv of inverter 220, and outputs the detected value to power supply ECU 250. Note that the transmission power supplied from the inverter 220 to the power transmission unit 240 can be detected based on the detection values of the voltage sensor 270 and the current sensor 272. Current sensor 274 detects current Is flowing through power transmission unit 240 and outputs the detected value to power supply ECU 250.

電源ＥＣＵ２５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、上述の各センサ等からの信号を受けるとともに、送電装置１０における各種機器の制御を実行する。たとえば、電源ＥＣＵ２５０は、送電装置１０から受電装置２０への電力伝送が行なわれるときに、送電電力（交流）をインバータ２２０が生成するようにインバータ２２０のスイッチング制御を実行する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。 The power supply ECU 250 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores processing programs, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, an input / output port for inputting and outputting various signals, and the like. (All not shown), and receives signals from the above-described sensors and the like, and executes control of various devices in the power transmission device 10. For example, power supply ECU 250 executes switching control of inverter 220 so that inverter 220 generates transmission power (alternating current) when power transmission from power transmission device 10 to power reception device 20 is performed. Various controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

この実施の形態に従う送電装置１０では、電源ＥＣＵ２５０により実行される主要な制御として、電源ＥＣＵ２５０は、送電装置１０から受電装置２０への電力伝送の実行時に、送電電力を目標電力にするための制御（以下「送電電力制御」とも称する。）を実行する。具体的には、電源ＥＣＵ２５０は、インバータ２２０の出力電圧のデューティ（duty）を調整することによって、送電電力を目標電力に制御する。 In power transmission device 10 according to the present embodiment, as main control executed by power supply ECU 250, power supply ECU 250 performs control for setting the transmission power to the target power when executing power transmission from power transmission device 10 to power reception device 20. (Hereinafter also referred to as “transmission power control”). Specifically, power supply ECU 250 controls the transmitted power to the target power by adjusting the duty of the output voltage of inverter 220.

なお、インバータ２２０の出力電圧のデューティとは、出力電圧波形（矩形波）の周期に対する正（又は負）の電圧出力時間の比として定義される。インバータ２２０のスイッチング素子（オン／オフ期間比０．５）の動作タイミングを変化させることによって、インバータ出力電圧のデューティを最小値０から最大値０．５の間で調整することができる。 The duty of the output voltage of the inverter 220 is defined as the ratio of the positive (or negative) voltage output time to the cycle of the output voltage waveform (rectangular wave). By changing the operation timing of the switching element of the inverter 220 (on / off period ratio 0.5), the duty of the inverter output voltage can be adjusted between the minimum value 0 and the maximum value 0.5.

図２は、インバータ２２０のスイッチング波形と出力電圧波形とを示した図である。図２を参照して、インバータ２２０は、電圧形のインバータであり、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」とも称する。）Ｑ１〜Ｑ４を含んで構成される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３は、それぞれＲ相の上アーム及び下アームであり、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４は、それぞれＳ相の上アーム及び下アームである。なお、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の各々には、還流ダイオードが逆並列に接続される。 FIG. 2 is a diagram illustrating a switching waveform and an output voltage waveform of the inverter 220. Referring to FIG. 2, inverter 220 is a voltage-type inverter, and includes power semiconductor switching elements (hereinafter also simply referred to as “switching elements”) Q1 to Q4. Switching elements Q1 and Q3 are an R-phase upper arm and a lower arm, respectively, and switching elements Q2 and Q4 are an S-phase upper arm and a lower arm, respectively. A freewheeling diode is connected in antiparallel to each of switching elements Q1 to Q4.

オン／オフ期間比０．５で動作するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を図示のようにオン／オフさせることにより、スイッチング周波数で変動する方形波の出力電圧Ｖが生成される。すなわち、インバータ２２０のスイッチング周波数を操作することにより、インバータ２２０によって生成される送電電力の周波数を調整することができる。 By turning on / off switching elements Q1 to Q4 operating at an on / off period ratio of 0.5 as shown, a square-wave output voltage V that varies with the switching frequency is generated. That is, the frequency of the transmission power generated by the inverter 220 can be adjusted by manipulating the switching frequency of the inverter 220.

Ｔはインバータ２２０のスイッチング周期を示し、Ｔｄは電圧Ｖの出力時間を示す。周期Ｔに対するＴｄの期間比が、インバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティを示す。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３のオン／オフタイミングに対してスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４のオン／オフタイミングを変化させることによって、インバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティを調整することができる。なお、この図２では、一例としてデューティが０．２５に調整されている場合が示されている。 T represents the switching period of the inverter 220, and Td represents the output time of the voltage V. A period ratio of Td to the period T indicates the duty of the output voltage V of the inverter 220. The duty of output voltage V of inverter 220 can be adjusted by changing the on / off timing of switching elements Q2, Q4 with respect to the on / off timing of switching elements Q1, Q3. FIG. 2 shows a case where the duty is adjusted to 0.25 as an example.

再び図１を参照して、送電電力の目標電力は、たとえば受電装置２０の受電状況に基づいて生成される。この実施の形態では、受電装置２０において、受電電力の目標値と検出値との偏差に基づいて送電電力の目標電力が生成され、受電装置２０から送電装置１０へ送信される。 Referring to FIG. 1 again, the target power of the transmission power is generated based on the power reception status of power reception device 20, for example. In this embodiment, in the power receiving device 20, the target power of the transmitted power is generated based on the deviation between the target value of the received power and the detected value, and transmitted from the power receiving device 20 to the power transmitting device 10.

また、電源ＥＣＵ２５０は、上述の送電電力制御を実行するとともに、送電電力が維持される下で、送電部２４０に含まれる送電コイル（後述）に流れる電流Ｉｓを最小にするための制御（以下「送電コイル電流制御」とも称する。）を実行する。詳細については後述するが、送電電力が維持される下で、送電コイルに流れる電流Ｉｓが小さいほど、送電部２４０（送電コイル）と受電部３１０（受電コイル）との間の電力伝送効率は高くなる。そこで、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力制御を実行しつつ、送電コイルに流れる電流Ｉｓが最小となるようにインバータ２２０の駆動周波数（インバータ２２０のスイッチング周波数であり、送電電力の周波数でもある。）を調整する。なお、電源ＥＣＵ２５０は、インバータ２２０の駆動周波数すなわち送電電力の周波数を所定の周波数帯（規格等によって定められ得る。）において調整可能であり、この周波数帯を外れて周波数を調整することはしない。 Further, the power supply ECU 250 executes the above-described transmission power control, and performs control for minimizing a current Is flowing in a power transmission coil (described later) included in the power transmission unit 240 while the transmission power is maintained (hereinafter, “ Also referred to as “power transmission coil current control”). Although details will be described later, the power transmission efficiency between the power transmission unit 240 (power transmission coil) and the power reception unit 310 (power reception coil) increases as the current Is flowing through the power transmission coil decreases while the transmission power is maintained. Become. Therefore, the power supply ECU 250 adjusts the drive frequency of the inverter 220 (the switching frequency of the inverter 220 and also the frequency of transmission power) so that the current Is flowing through the transmission coil is minimized while executing transmission power control. To do. Power supply ECU 250 can adjust the drive frequency of inverter 220, that is, the frequency of transmitted power, in a predetermined frequency band (which can be determined by a standard or the like), and does not adjust the frequency outside this frequency band.

さらに、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力の周波数を調整することによって、送電電力を最大にするための制御（以下「電力最大制御」とも称する。）を実行可能に構成される。この電力最大制御は、上記の送電コイル電流制御と選択的に動作し、送電電力が最大となるようにインバータ２２０の駆動周波数が調整される。 Further, power supply ECU 250 is configured to be able to execute control for maximizing transmission power (hereinafter also referred to as “power maximum control”) by adjusting the frequency of transmission power. This maximum power control operates selectively with the above-described transmission coil current control, and the drive frequency of the inverter 220 is adjusted so that the transmission power is maximized.

電源ＥＣＵ２５０は、送電電力制御によってインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）に調整されている場合には、送電電力の周波数を調整することによって上述の電力最大制御を実行する。そして、電力最大制御により送電電力が目標を超え、送電電力制御によってデューティが最大値よりも小さくなると、電源ＥＣＵ２５０は、電力最大制御を送電コイル電流制御に切替える。電源ＥＣＵ２５０によって実行される上記の各制御については、後ほど詳しく説明する。 When the duty of the output voltage V of the inverter 220 is adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control, the power supply ECU 250 executes the above-described power maximum control by adjusting the frequency of the transmission power. . When the transmission power exceeds the target by the maximum power control and the duty becomes smaller than the maximum value by the transmission power control, the power supply ECU 250 switches the maximum power control to the transmission coil current control. Each control executed by the power supply ECU 250 will be described in detail later.

通信部２６０は、受電装置２０の通信部３７０と無線通信するように構成される。通信部２６０は、受電装置２０から送信される送電電力の目標（目標電力）を受信するほか、電力伝送の開始／停止に関する情報を受電装置２０とやり取りしたり、受電装置２０の受電状況（受電電圧や受電電流、受電電力等）を受電装置２０から受信したりする。 The communication unit 260 is configured to wirelessly communicate with the communication unit 370 of the power receiving device 20. The communication unit 260 receives a target of transmission power (target power) transmitted from the power receiving device 20, exchanges information about start / stop of power transmission with the power receiving device 20, and receives power reception status (power reception) of the power receiving device 20. Voltage, received current, received power, etc.) from the power receiving device 20.

一方、受電装置２０は、受電部３１０と、フィルタ回路３２０と、整流部３３０と、リレー回路３４０と、蓄電装置３５０とを含む。また、受電装置２０は、充電ＥＣＵ３６０と、通信部３７０と、電圧センサ３８０と、電流センサ３８２とをさらに含む。 On the other hand, power reception device 20 includes a power reception unit 310, a filter circuit 320, a rectification unit 330, a relay circuit 340, and a power storage device 350. Power receiving device 20 further includes a charging ECU 360, a communication unit 370, a voltage sensor 380, and a current sensor 382.

受電部３１０は、送電装置１０の送電部２４０から出力される電力（交流）を、磁界を通じて非接触で受電する。受電部３１０は、たとえば、送電部２４０から非接触で受電するための共振回路を含む（図示せず）。共振回路は、コイルとキャパシタとによって構成され得るが、コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。 The power reception unit 310 receives the power (alternating current) output from the power transmission unit 240 of the power transmission device 10 in a non-contact manner through a magnetic field. Power reception unit 310 includes, for example, a resonance circuit for receiving power from power transmission unit 240 in a contactless manner (not shown). The resonance circuit may be configured by a coil and a capacitor. However, when a desired resonance state is formed only by the coil, the capacitor may not be provided.

フィルタ回路３２０は、受電部３１０と整流部３３０との間に設けられ、受電部３１０による受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路３２０は、たとえば、インダクタ及びキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。整流部３３０は、受電部３１０によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３５０へ出力する。整流部３３０は、整流器とともに平滑用のキャパシタを含んで構成される。 The filter circuit 320 is provided between the power reception unit 310 and the rectification unit 330, and suppresses harmonic noise generated when the power reception unit 310 receives power. The filter circuit 320 is configured by an LC filter including an inductor and a capacitor, for example. Rectifier 330 rectifies the AC power received by power receiver 310 and outputs the rectified power to power storage device 350. The rectification unit 330 includes a smoothing capacitor together with a rectifier.

蓄電装置３５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。蓄電装置３５０は、整流部３３０から出力される電力を蓄える。そして、蓄電装置３５０は、その蓄えられた電力を図示しない負荷駆動装置等へ供給する。なお、蓄電装置３５０として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。 The power storage device 350 is a rechargeable DC power source, and includes a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The power storage device 350 stores the power output from the rectifying unit 330. Then, power storage device 350 supplies the stored power to a load driving device or the like (not shown). Note that an electric double layer capacitor or the like can also be employed as the power storage device 350.

リレー回路３４０は、整流部３３０と蓄電装置３５０との間に設けられる。リレー回路３４０は、送電装置１０による蓄電装置３５０の充電時にオン（導通状態）にされる。電圧センサ３８０は、整流部３３０の出力電圧（受電電圧）を検出し、その検出値を充電ＥＣＵ３６０へ出力する。電流センサ３８２は、整流部３３０からの出力電流（受電電流）を検出し、その検出値を充電ＥＣＵ３６０へ出力する。電圧センサ３８０及び電流センサ３８２の検出値に基づいて、受電部３１０による受電電力（蓄電装置３５０の充電電力に相当する。）を検出することができる。電圧センサ３８０及び電流センサ３８２は、受電部３１０と整流部３３０との間（たとえば、フィルタ回路３２０と整流部３３０との間）に設けてもよい。 Relay circuit 340 is provided between rectifying unit 330 and power storage device 350. Relay circuit 340 is turned on (conductive state) when power storage device 350 is charged by power transmission device 10. Voltage sensor 380 detects the output voltage (power reception voltage) of rectification unit 330 and outputs the detected value to charging ECU 360. Current sensor 382 detects an output current (received current) from rectifying unit 330 and outputs the detected value to charging ECU 360. Based on the detection values of the voltage sensor 380 and the current sensor 382, the power received by the power receiving unit 310 (corresponding to the charging power of the power storage device 350) can be detected. The voltage sensor 380 and the current sensor 382 may be provided between the power receiving unit 310 and the rectifying unit 330 (for example, between the filter circuit 320 and the rectifying unit 330).

充電ＥＣＵ３６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、上記の各センサ等からの信号を受けるとともに、受電装置２０における各種機器の制御を行なう。各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。 Charging ECU 360 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and the like (all not shown), receives signals from the above-described sensors and the like, and controls various devices in power reception device 20. The various controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

充電ＥＣＵ３６０により実行される主要な制御として、充電ＥＣＵ３６０は、送電装置１０からの受電中に、受電装置２０における受電電力が所望の目標となるように、送電装置１０における送電電力の目標（目標電力）を生成する。具体的には、充電ＥＣＵ３６０は、受電電力の目標と検出値との偏差に基づいて、送電装置１０における送電電力の目標を生成する。そして、充電ＥＣＵ３６０は、生成された送電電力の目標（目標電力）を通信部３７０によって送電装置１０へ送信する。 As main control executed by the charging ECU 360, the charging ECU 360 receives the target of transmission power (target power) in the power transmission device 10 so that the received power in the power reception device 20 becomes a desired target during power reception from the power transmission device 10. ) Is generated. Specifically, charging ECU 360 generates a target of transmitted power in power transmission device 10 based on the deviation between the target of received power and the detected value. Then, the charging ECU 360 transmits the generated transmission power target (target power) to the power transmission device 10 through the communication unit 370.

通信部３７０は、送電装置１０の通信部２６０と無線通信するように構成される。通信部３７０は、充電ＥＣＵ３６０において生成される送電電力の目標（目標電力）を送電装置１０へ送信するほか、電力伝送の開始／停止に関する情報を送電装置１０とやり取りしたり、受電装置２０の受電状況（受電電圧や受電電流、受電電力等）を送電装置１０へ送信したりする。 The communication unit 370 is configured to wirelessly communicate with the communication unit 260 of the power transmission device 10. The communication unit 370 transmits the target (target power) of the transmission power generated in the charging ECU 360 to the power transmission device 10, exchanges information about start / stop of power transmission with the power transmission device 10, and receives power from the power reception device 20. The situation (power reception voltage, power reception current, power reception power, etc.) is transmitted to the power transmission device 10.

この電力伝送システムにおいては、送電装置１０において、インバータ２２０からフィルタ回路２３０を通じて送電部２４０へ、交流の送電電力が供給される。送電部２４０及び受電部３１０の各々は、共振回路を含み、送電電力の周波数において共振するように設計されている。 In this power transmission system, AC transmission power is supplied from the inverter 220 to the power transmission unit 240 through the filter circuit 230 in the power transmission device 10. Each of power transmission unit 240 and power reception unit 310 includes a resonance circuit and is designed to resonate at the frequency of transmitted power.

インバータ２２０からフィルタ回路２３０を通じて送電部２４０へ交流の電力が供給されると、送電部２４０の共振回路を構成するコイルと、受電部３１０の共振回路を構成するコイルとの間に形成される磁界を通じて、送電部２４０から受電部３１０へエネルギー（電力）が移動する。受電部３１０へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路３２０及び整流部３３０を通じて蓄電装置３５０へ供給される。 When AC power is supplied from the inverter 220 to the power transmission unit 240 through the filter circuit 230, a magnetic field formed between the coil that configures the resonance circuit of the power transmission unit 240 and the coil that configures the resonance circuit of the power reception unit 310. Through this, energy (electric power) moves from the power transmission unit 240 to the power reception unit 310. The energy (power) transferred to the power receiving unit 310 is supplied to the power storage device 350 through the filter circuit 320 and the rectifying unit 330.

図３は、図１に示した送電部２４０及び受電部３１０の構成を説明する回路図である。図３を参照して、送電部２４０は、送電コイル２４２と、キャパシタ２４４とを含む。キャパシタ２４４は、送電コイル２４２に直列に接続されて送電コイル２４２と共振回路を形成する。キャパシタ２４４は、送電部２４０の共振周波数を調整するために設けられる。送電コイル２４２及びキャパシタ２４４によって構成される共振回路の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。なお、この回路図では、送電装置１０において、インバータ２２０と送電部２４０との間のフィルタ回路２３０（図１）の図示は省略されている。 FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the configuration of the power transmission unit 240 and the power reception unit 310 illustrated in FIG. 1. Referring to FIG. 3, power transmission unit 240 includes a power transmission coil 242 and a capacitor 244. The capacitor 244 is connected in series with the power transmission coil 242 to form a resonance circuit with the power transmission coil 242. Capacitor 244 is provided to adjust the resonance frequency of power transmission unit 240. The Q value indicating the resonance strength of the resonance circuit constituted by the power transmission coil 242 and the capacitor 244 is preferably 100 or more. In the circuit diagram, in the power transmission device 10, the filter circuit 230 (FIG. 1) between the inverter 220 and the power transmission unit 240 is omitted.

受電部３１０は、受電コイル３１２と、キャパシタ３１４とを含む。キャパシタ３１４は、受電コイル３１２に直列に接続されて受電コイル３１２と共振回路を形成する。キャパシタ３１４は、受電部３１０の共振周波数を調整するために設けられる。受電コイル３１２及びキャパシタ３１４によって構成される共振回路のＱ値も、１００以上であることが好ましい。 Power reception unit 310 includes a power reception coil 312 and a capacitor 314. The capacitor 314 is connected in series with the power receiving coil 312 to form a resonance circuit with the power receiving coil 312. The capacitor 314 is provided to adjust the resonance frequency of the power reception unit 310. The Q value of the resonance circuit constituted by the power receiving coil 312 and the capacitor 314 is also preferably 100 or more.

なお、特に図示しないが、送電コイル２４２及び受電コイル３１２の構造は特に限定されない。たとえば、送電部２４０と受電部３１０とが正対する場合に、送電部２４０と受電部３１０とが並ぶ方向に沿う軸に巻回される渦巻形状やらせん形状のコイルを送電コイル２４２及び受電コイル３１２の各々に採用することができる。或いは、送電部２４０と受電部３１０とが正対する場合に、送電部２４０と受電部３１０とが並ぶ方向を法線方向とするフェライト板に電線を巻回して成るコイルを送電コイル２４２及び受電コイル３１２の各々に採用してもよい。 Although not particularly illustrated, the structures of the power transmission coil 242 and the power reception coil 312 are not particularly limited. For example, when the power transmission unit 240 and the power reception unit 310 face each other, a spiral coil or a spiral coil wound around an axis along the direction in which the power transmission unit 240 and the power reception unit 310 are aligned is used as the power transmission coil 242 and the power reception coil 312. Can be adopted for each of the above. Alternatively, when the power transmission unit 240 and the power reception unit 310 face each other, a coil formed by winding an electric wire around a ferrite plate whose normal direction is the direction in which the power transmission unit 240 and the power reception unit 310 are arranged is a power transmission coil 242 and a power reception coil. Each of 312 may be adopted.

ここで、受電コイル３１２のインダクタンスはＬ２であり、キャパシタ３１４のキャパシタンスはＣ２であるものとする。電気負荷３９０は、受電部３１０以降のフィルタ回路３２０、整流部３３０及び蓄電装置３５０（図１）である。インピーダンス３９５は、電気負荷３９０の等価インピーダンスを示し、そのインピーダンス値はＲＬであるものとする。すなわち、インピーダンス３９５は、受電部３１０以降の負荷インピーダンスである（以下では、電気負荷３９０の等価インピーダンスＲＬを「負荷インピーダンスＲＬ」とも称する。）。なお、この負荷インピーダンスＲＬは、電気負荷３９０の回路構成、電気負荷３９０が受ける電力（受電電力）、及び電気負荷３９０に含まれる蓄電装置３５０（図１）の電圧（電気負荷３９０の電圧は蓄電装置３５０によって拘束される。）から算出することができる。 Here, it is assumed that the inductance of the power receiving coil 312 is L2, and the capacitance of the capacitor 314 is C2. The electrical load 390 is the filter circuit 320, the rectifier 330, and the power storage device 350 (FIG. 1) after the power receiving unit 310. The impedance 395 indicates the equivalent impedance of the electric load 390, and the impedance value is RL. That is, impedance 395 is a load impedance after power receiving unit 310 (hereinafter, equivalent impedance RL of electric load 390 is also referred to as “load impedance RL”). Note that the load impedance RL includes the circuit configuration of the electric load 390, the power received by the electric load 390 (received power), and the voltage of the power storage device 350 (FIG. 1) included in the electric load 390 (the voltage of the electric load 390 is stored) Restrained by the device 350).

このような回路構成において、送電コイル２４２と受電コイル３１２との間の電力伝送効率ηは、次式にて表される。 In such a circuit configuration, the power transmission efficiency η between the power transmission coil 242 and the power reception coil 312 is expressed by the following equation.

ここで、Ｉ１は送電コイル２４２に流れる電流（すなわち電流Ｉｓ）を示し、Ｉ２は受電コイル３１２に流れる電流を示す。また、ｒ１は送電コイル２４２の巻線抵抗を示し、ｒ２は受電コイル３１２の巻線抵抗を示す。電気負荷３９０の電圧は、蓄電装置３５０（図１）によって拘束されるので、電力が維持される下では電流Ｉ２及び負荷インピーダンスＲＬは略一定となる。したがって、式（１）から、電力伝送効率ηは電流Ｉ１の２乗に反比例することが理解される。すなわち、送電コイル２４２に流れる電流Ｉ１が小さいほど電力伝送効率ηは高くなる。 Here, I1 indicates a current flowing through the power transmission coil 242 (that is, current Is), and I2 indicates a current flowing through the power receiving coil 312. R1 represents the winding resistance of the power transmission coil 242, and r2 represents the winding resistance of the power reception coil 312. Since the voltage of the electrical load 390 is constrained by the power storage device 350 (FIG. 1), the current I2 and the load impedance RL become substantially constant when power is maintained. Therefore, it is understood from the equation (1) that the power transmission efficiency η is inversely proportional to the square of the current I1. That is, the smaller the current I1 flowing through the power transmission coil 242, the higher the power transmission efficiency η.

そこで、この実施の形態に従う送電装置１０では、送電電力が維持される下で送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓ（図１）を最小にする送電コイル電流制御が実行される。この送電コイル電流制御には、制御対象に振動信号を与えることにより制御量の極値を探索する極値探索制御が適用される。すなわち、制御の詳細については後述するが、電源ＥＣＵ２５０は、極値探索制御を用いて、送電電力の周波数を振動させることによって、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数を探索する（以下、この極値探索制御（送電コイル電流制御）を「第１の極値探索制御」とも称する。）。 Therefore, in power transmission device 10 according to this embodiment, power transmission coil current control is performed to minimize current Is (FIG. 1) flowing through power transmission coil 242 while transmission power is maintained. For this power transmission coil current control, extreme value search control for searching for an extreme value of a controlled variable by applying a vibration signal to a controlled object is applied. That is, although details of the control will be described later, the power supply ECU 250 searches for a frequency at which the current Is flowing through the power transmission coil 242 is minimized by oscillating the frequency of the transmitted power using the extreme value search control (hereinafter, referred to as the power transmission ECU 242). This extreme value search control (power transmission coil current control) is also referred to as “first extreme value search control”).

ここで、上述の送電電力制御によってインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）に調整されている場合に上記の第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）が実行されると、デューティが最大値（０．５）のまま送電電力が減少する方向に周波数が調整されて送電電力が低下してしまう場合がある（図４にて後述）。 Here, when the duty of the output voltage V of the inverter 220 is adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control described above, the first extreme value search control (transmission coil current control) is executed. Then, the frequency may be adjusted in a direction in which the transmission power decreases while the duty remains at the maximum value (0.5), and the transmission power may decrease (described later in FIG. 4).

そこで、この実施の形態に従う送電装置１０では、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力制御によってインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）に調整されている場合には、送電電力の周波数を調整することによって、送電電力を最大とする電力最大制御を実行する。 Therefore, in power transmission device 10 according to this embodiment, power supply ECU 250 sets the frequency of transmission power when duty of output voltage V of inverter 220 is adjusted to the maximum value (0.5) by transmission power control. By adjusting the power, maximum power control is performed to maximize the transmitted power.

この電力最大制御についても、制御対象に振動信号を与えることにより制御量の極値を探索する極値探索制御が適用される。すなわち、制御の詳細については後述するが、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力の周波数を振動させることによって、送電電力が最大となる周波数を探索する（以下、この極値探索制御（電力最大制御）を「第２の極値探索制御」とも称する。）。 Also for this maximum power control, extreme value search control for searching for the extreme value of the controlled variable by applying a vibration signal to the controlled object is applied. That is, although details of the control will be described later, the power supply ECU 250 searches for a frequency at which the transmission power is maximized by oscillating the frequency of the transmission power (hereinafter, this extreme value search control (power maximum control) is referred to as “ Also referred to as “second extreme value search control”).

第２の極値探索制御によって送電電力が目標電力を超えると、送電電力制御によってインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）よりも小さい値に調整される。送電電力制御によってデューティが最大値よりも小さい値に調整されると、電源ＥＣＵ２５０は、第２の極値探索制御を上記の第１の極値探索制御に切替える。これにより、送電電力制御によって、デューティが最大値よりも小さい範囲において送電電力を目標電力に制御しつつ、第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）によって、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数が探索される。このような制御によって、送電電力が低下するのを抑制しつつ、高い電力伝送効率を追求することができる。 When the transmission power exceeds the target power by the second extreme value search control, the duty of the output voltage V of the inverter 220 is adjusted to a value smaller than the maximum value (0.5) by the transmission power control. When the duty is adjusted to a value smaller than the maximum value by the transmission power control, power supply ECU 250 switches the second extreme value search control to the first extreme value search control. Thereby, the current Is flowing in the power transmission coil 242 is controlled by the first extreme value search control (power transmission coil current control) while the power transmission power is controlled to the target power in the range where the duty is smaller than the maximum value by the power transmission power control. The lowest frequency is searched. By such control, high power transmission efficiency can be pursued while suppressing a decrease in transmitted power.

図４は、インバータ２２０が起動してからの動作点の推移の一例を示した図である。なお、この図４では、インバータ２２０の起動時における送電電力Ｐｓの周波数（インバータ２２０のスイッチング周波数）が調整範囲下限の周波数ｆ０である場合について説明される。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the transition of the operating point after the inverter 220 is activated. FIG. 4 illustrates a case where the frequency of the transmission power Ps at the time of starting the inverter 220 (the switching frequency of the inverter 220) is the adjustment range lower limit frequency f0.

図４を参照して、横軸は送電電力Ｐｓの周波数ｆを示し、縦軸はインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティを示す。実線で示される線ＰＬ１〜ＰＬ３の各々は、送電電力Ｐｓの等高線を示す。線ＰＬ２によって示される送電電力Ｐｓは、線ＰＬ３によって示される送電電力Ｐｓよりも大きく、線ＰＬ１によって示される送電電力Ｐｓは、線ＰＬ２によって示される送電電力Ｐｓよりも大きい。図から分かるように、ある送電電力Ｐｓを実現するデューティは、周波数依存性を示す。なお、線ＰＬ２は、送電電力Ｐｓの目標電力Ｐｓｒを示しているものとする。 Referring to FIG. 4, the horizontal axis indicates the frequency f of the transmission power Ps, and the vertical axis indicates the duty of the output voltage V of the inverter 220. Each of the lines PL1 to PL3 indicated by solid lines represents a contour line of the transmission power Ps. Transmission power Ps indicated by line PL2 is larger than transmission power Ps indicated by line PL3, and transmission power Ps indicated by line PL1 is larger than transmission power Ps indicated by line PL2. As can be seen from the figure, the duty for realizing a certain transmitted power Ps shows frequency dependence. Note that the line PL2 indicates the target power Psr of the transmission power Ps.

点線で示される線ＩＬ１〜ＩＬ３の各々は、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓの等高線を示す。線ＩＬ２によって示される電流Ｉｓは、線ＩＬ１によって示される電流Ｉｓよりも小さく、線ＩＬ３によって示される電流Ｉｓは、線ＩＬ２によって示される電流Ｉｓよりも小さい。 Each of the lines IL <b> 1 to IL <b> 3 indicated by dotted lines indicates a contour line of the current Is flowing through the power transmission coil 242. Current Is indicated by line IL2 is smaller than current Is indicated by line IL1, and current Is indicated by line IL3 is smaller than current Is indicated by line IL2.

インバータ２２０の起動直後は、送電電力Ｐｓと目標電力Ｐｓｒとの乖離が大きいので、送電電力制御によってインバータ出力電圧のデューティが急上昇する。デューティが最大値（０．５）に到達した後は、送電電力Ｐｓが目標電力Ｐｓｒよりも小さい限りは、送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）に調整された状態で周波数制御が実行される。 Immediately after the start of the inverter 220, the difference between the transmission power Ps and the target power Psr is large, so that the duty of the inverter output voltage rapidly increases due to the transmission power control. After the duty reaches the maximum value (0.5), as long as the transmission power Ps is smaller than the target power Psr, the frequency control is performed with the duty adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control. Executed.

送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）に調整されている場合に（動作領域Ａ１）、仮に、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数を探索する第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）が実行されると、送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）に張り付いた状態で、周波数ｆは低下方向に調整される。なお、この例では、周波数ｆは、調整範囲下限の周波数ｆ０から調整されるので、デューティが最大値（０．５）に達した後、周波数ｆが上昇しないこととなる。このままでは、送電電力Ｐｓは目標電力（線ＰＬ２）に到達しない。 When the duty is adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control (operation region A1), first extreme value search control for searching for a frequency at which the current Is flowing through the power transmission coil 242 is minimized. When (transmission coil current control) is executed, the frequency f is adjusted in the decreasing direction with the duty stuck to the maximum value (0.5) by the transmission power control. In this example, since the frequency f is adjusted from the lower limit frequency f0 of the adjustment range, the frequency f does not increase after the duty reaches the maximum value (0.5). In this state, the transmission power Ps does not reach the target power (line PL2).

そこで、この実施の形態では、デューティが最大値（０．５）に調整されている場合には（動作領域Ａ１）、送電電力Ｐｓが最大となる周波数を探索する第２の極値探索制御（電力最大制御）が実行される。これにより、送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）に張り付いた状態で、周波数ｆは上昇方向（電力増大方向）に調整される。 Therefore, in this embodiment, when the duty is adjusted to the maximum value (0.5) (operation region A1), the second extreme value search control (search for the frequency at which the transmission power Ps becomes maximum) ( Power maximum control) is performed. Thus, the frequency f is adjusted in the increasing direction (power increasing direction) in a state where the duty is stuck to the maximum value (0.5) by the transmission power control.

そして、送電電力Ｐｓが目標電力（線ＰＬ２）に達し（点Ｐ１）、さらに送電電力Ｐｓが目標電力を超過するまで周波数ｆが上昇すると、送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）よりも小さい値に調整される（動作領域Ａ２）。デューティが最大値（０．５）よりも小さくなると、周波数制御は、第２の極値探索制御（電力最大制御）から第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）に切替わる。これにより、動作点は、送電電力制御及び第１の極値探索制御によって、線ＰＬ２の近傍を推移しながら電流Ｉｓが最小となる点Ｐ２に調整される（動作領域Ａ３）。 Then, when the transmission power Ps reaches the target power (line PL2) (point P1) and the frequency f rises until the transmission power Ps exceeds the target power, the duty is increased from the maximum value (0.5) by the transmission power control. Is also adjusted to a small value (operation area A2). When the duty becomes smaller than the maximum value (0.5), the frequency control is switched from the second extreme value search control (power maximum control) to the first extreme value search control (power transmission coil current control). Thereby, the operating point is adjusted to the point P2 where the current Is is minimized while moving in the vicinity of the line PL2 by the transmission power control and the first extreme value search control (operation region A3).

図５は、電源ＥＣＵ２５０により実行される送電電力制御、第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）、及び第２の極値探索制御（電力最大制御）の制御ブロック図である。図５を参照して、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力制御を実行する第１の制御部４００と、第１及び第２の極値探索制御を選択的に実行する第２の制御部５００とを含む。 FIG. 5 is a control block diagram of transmission power control, first extreme value search control (power transmission coil current control), and second extreme value search control (power maximum control) executed by the power supply ECU 250. Referring to FIG. 5, power supply ECU 250 includes a first control unit 400 that executes transmission power control, and a second control unit 500 that selectively executes first and second extreme value search controls. .

第１の制御部４００は、減算部４１０と、コントローラ４２０とを含む。減算部４１０は、送電電力の目標を示す目標電力Ｐｓｒから送電電力Ｐｓの検出値を減算し、その演算値をコントローラ４２０へ出力する。送電電力Ｐｓの検出値は、たとえば、図１に示した電圧センサ２７０及び電流センサ２７２の検出値に基づいて算出される。目標電力Ｐｓｒは、たとえば、受電装置２０の受電状況に基づいて受電装置２０において生成され、受電装置２０から送電装置１０へ送信される。 The first control unit 400 includes a subtraction unit 410 and a controller 420. Subtraction unit 410 subtracts the detected value of transmission power Ps from target power Psr indicating the target of transmission power, and outputs the calculated value to controller 420. The detection value of the transmission power Ps is calculated based on, for example, the detection values of the voltage sensor 270 and the current sensor 272 shown in FIG. For example, the target power Psr is generated in the power receiving device 20 based on the power reception status of the power receiving device 20, and is transmitted from the power receiving device 20 to the power transmitting device 10.

コントローラ４２０は、目標電力Ｐｓｒと送電電力Ｐｓとの偏差に基づいて、インバータ出力電圧のデューティ指令値を生成する。コントローラ４２０は、たとえば、目標電力Ｐｓｒと送電電力Ｐｓとの偏差（減算部４１０の出力）を入力とするＰＩ制御（比例積分制御）を実行することによって操作量を算出し、その算出された操作量をデューティ指令値とする。なお、コントローラ４２０は、デューティ指令値が最大値（０．５）に達しているか否かを第２の制御部５００のコントローラ５５０，５９０へ通知する。 The controller 420 generates a duty command value for the inverter output voltage based on the deviation between the target power Psr and the transmission power Ps. For example, the controller 420 calculates an operation amount by executing PI control (proportional integral control) with a deviation (output of the subtraction unit 410) between the target power Psr and the transmission power Ps as an input, and calculates the calculated operation. The amount is the duty command value. The controller 420 notifies the controllers 550 and 590 of the second control unit 500 whether or not the duty command value has reached the maximum value (0.5).

第２の制御部５００は、振動信号生成部５１０と、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ（High Pass Filter））５２０，５６０と、乗算部５３０，５７０と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ（Low Pass Filter））５４０，５８０と、コントローラ５５０，５９０と、加算部６００とを含む。 The second control unit 500 includes a vibration signal generation unit 510, high-pass filters (HPF (High Pass Filter)) 520 and 560, multiplication units 530 and 570, and low-pass filters (LPF (Low Pass Filter)) 540 and 580. And controllers 550 and 590 and an adding unit 600.

振動信号生成部５１０と、ＨＰＦ５２０と、乗算部５３０と、ＬＰＦ５４０と、コントローラ５５０とによって、第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）が構成される。また、振動信号生成部５１０と、ＨＰＦ５６０と、乗算部５７０と、ＬＰＦ５８０と、コントローラ５９０とによって、第２の極値探索制御（電力最大制御）が構成される。 The vibration signal generation unit 510, the HPF 520, the multiplication unit 530, the LPF 540, and the controller 550 constitute first extreme value search control (power transmission coil current control). The vibration signal generation unit 510, the HPF 560, the multiplication unit 570, the LPF 580, and the controller 590 constitute second extreme value search control (power maximum control).

振動信号生成部５１０は、振幅が十分小さく、かつ低周波数の振動信号を生成する。第１の極値探索制御では、このような振動信号を用いることによって、送電電力の周波数ｆについて、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数への移行が監視される。第２の極値探索制御では、この振動信号を用いることによって、送電電力の周波数ｆについて、送電電力Ｐｓが最大となる周波数への移行が監視される。 The vibration signal generation unit 510 generates a vibration signal having a sufficiently small amplitude and a low frequency. In the first extreme value search control, by using such a vibration signal, the transition of the frequency f of the transmission power to the frequency at which the current Is flowing through the power transmission coil 242 is minimized is monitored. In the second extreme value search control, the transition to the frequency at which the transmission power Ps is maximized is monitored for the frequency f of the transmission power by using this vibration signal.

第１の極値探索制御について、ＨＰＦ５２０は、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓの検出値を受け、電流Ｉｓの直流成分を除去した信号を出力する。このＨＰＦ５２０は、振動信号生成部５１０により生成される振動信号に基づいて送電電力の周波数ｆを振動させたときの電流Ｉｓの傾き（微分係数）を抽出するものである。 For the first extreme value search control, the HPF 520 receives the detection value of the current Is flowing through the power transmission coil 242 and outputs a signal from which the DC component of the current Is is removed. The HPF 520 extracts the slope (differential coefficient) of the current Is when the frequency f of the transmission power is vibrated based on the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 510.

乗算部５３０は、ＨＰＦ５２０から出力される信号（電流Ｉｓの微分係数）に、振動信号生成部５１０により生成される振動信号を乗算し、振動信号と電流Ｉｓとの相関係数を算出する。この相関係数は、周波数ｆを変化させたときの電流Ｉｓの増減方向を示すものである。 The multiplier 530 multiplies the signal (differential coefficient of the current Is) output from the HPF 520 by the vibration signal generated by the vibration signal generator 510, and calculates a correlation coefficient between the vibration signal and the current Is. This correlation coefficient indicates the increase / decrease direction of the current Is when the frequency f is changed.

ＬＰＦ５４０は、乗算部５３０によって演算された相関係数の直流成分を抽出する。このＬＰＦ５４０の出力は、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数へ周波数ｆを移行させるための周波数ｆの操作方向（増減方向）を示す。なお、このＬＰＦ５４０は、省略することも可能である。 The LPF 540 extracts the direct current component of the correlation coefficient calculated by the multiplication unit 530. The output of the LPF 540 indicates the operation direction (increase / decrease direction) of the frequency f for shifting the frequency f to a frequency at which the current Is flowing through the power transmission coil 242 is minimized. The LPF 540 can be omitted.

コントローラ５５０は、ＬＰＦ５４０の出力に基づいて、電流Ｉｓが最小となる周波数へ周波数ｆを移行させるための周波数ｆの操作量（変更量）を算出する。コントローラ５５０は、たとえば、ＬＰＦ５４０の出力信号を入力とするＩ制御（積分制御）を実行することによって、周波数ｆの操作量を算出する。 Based on the output of the LPF 540, the controller 550 calculates an operation amount (change amount) of the frequency f for shifting the frequency f to a frequency at which the current Is is minimized. For example, the controller 550 calculates an operation amount of the frequency f by executing I control (integration control) using the output signal of the LPF 540 as an input.

ここで、コントローラ５５０は、第１の制御部４００のコントローラ４２０から、デューティ指令値が最大値（０．５）に達しているか否かの通知を受ける。そして、デューティ指令値が最大値（０．５）に達していない場合に、コントローラ５５０は、算出された周波数ｆの操作量を加算部６００へ出力する。一方、デューティ指令値が最大値（０．５）に達している場合には、コントローラ５５０は、周波数ｆの操作量を０として出力する。この場合は、後述のように、第２の極値探索制御のコントローラ５９０によって算出された周波数ｆの操作量が加算部６００へ出力される。 Here, the controller 550 receives a notification from the controller 420 of the first controller 400 as to whether or not the duty command value has reached the maximum value (0.5). When the duty command value does not reach the maximum value (0.5), the controller 550 outputs the calculated operation amount of the frequency f to the adding unit 600. On the other hand, when the duty command value reaches the maximum value (0.5), the controller 550 outputs the operation amount of the frequency f as 0. In this case, as will be described later, the operation amount of the frequency f calculated by the controller 590 of the second extreme value search control is output to the adding unit 600.

一方、第２の極値探索制御について、ＨＰＦ５６０は、送電電力Ｐｓの検出値を受け、送電電力Ｐｓの直流成分を除去した信号を出力する。このＨＰＦ５６０は、振動信号生成部５１０により生成される振動信号に基づいて送電電力の周波数ｆを振動させたときの送電電力Ｐｓの傾き（微分係数）を抽出するものである。 On the other hand, for the second extreme value search control, the HPF 560 receives the detection value of the transmission power Ps and outputs a signal from which the DC component of the transmission power Ps is removed. The HPF 560 extracts the gradient (differential coefficient) of the transmission power Ps when the frequency f of the transmission power is vibrated based on the vibration signal generated by the vibration signal generation unit 510.

乗算部５７０は、ＨＰＦ５６０から出力される信号（送電電力Ｐｓの微分係数）に、振動信号生成部５１０により生成される振動信号を乗算し、振動信号と送電電力Ｐｓとの相関係数を算出する。この相関係数は、周波数ｆを変化させたときの送電電力Ｐｓの増減方向を示すものである。 Multiplier 570 multiplies the signal output from HPF 560 (differential coefficient of transmission power Ps) by the vibration signal generated by vibration signal generation unit 510 to calculate a correlation coefficient between the vibration signal and transmission power Ps. . This correlation coefficient indicates the increase / decrease direction of the transmission power Ps when the frequency f is changed.

ＬＰＦ５８０は、乗算部５７０によって演算された相関係数の直流成分を抽出する。このＬＰＦ５８０の出力は、送電電力Ｐｓが最大となる周波数へ周波数ｆを移行させるための周波数ｆの操作方向（増減方向）を示す。なお、このＬＰＦ５８０は、省略することも可能である。 The LPF 580 extracts the direct current component of the correlation coefficient calculated by the multiplication unit 570. The output of the LPF 580 indicates an operation direction (increase / decrease direction) of the frequency f for shifting the frequency f to a frequency at which the transmission power Ps is maximized. The LPF 580 can be omitted.

コントローラ５９０は、ＬＰＦ５８０の出力に基づいて、送電電力Ｐｓが最大となる周波数へ周波数ｆを移行させるための周波数ｆの操作量（変更量）を算出する。コントローラ５９０は、たとえば、ＬＰＦ５８０の出力信号を入力とするＩ制御（積分制御）を実行することによって、周波数ｆの操作量を算出する。 Based on the output of the LPF 580, the controller 590 calculates an operation amount (change amount) of the frequency f for shifting the frequency f to a frequency at which the transmission power Ps is maximum. For example, the controller 590 calculates the operation amount of the frequency f by executing I control (integration control) using the output signal of the LPF 580 as an input.

ここで、コントローラ５９０は、第１の制御部４００のコントローラ４２０から、デューティ指令値が最大値（０．５）に達しているか否かの通知を受ける。そして、デューティ指令値が最大値（０．５）に達している場合に、コントローラ５９０は、算出された周波数ｆの操作量を加算部６００へ出力する。一方、デューティ指令値が最大値（０．５）に達していない場合には、コントローラ５９０は、周波数ｆの操作量を０として出力する。この場合は、上述のように、第１の極値探索制御のコントローラ５５０によって算出された周波数ｆの操作量が加算部６００へ出力される。 Here, the controller 590 receives a notification from the controller 420 of the first controller 400 as to whether or not the duty command value has reached the maximum value (0.5). When the duty command value reaches the maximum value (0.5), the controller 590 outputs the calculated operation amount of the frequency f to the adding unit 600. On the other hand, when the duty command value does not reach the maximum value (0.5), the controller 590 outputs the operation amount of the frequency f as 0. In this case, as described above, the operation amount of the frequency f calculated by the controller 550 of the first extreme value search control is output to the adding unit 600.

そして、加算部６００は、コントローラ５５０，５９０の出力と、振動信号生成部５１０によって生成される振動信号とを加算し、その演算値を最終的な周波数ｆの操作量とする。 The adding unit 600 adds the outputs of the controllers 550 and 590 and the vibration signal generated by the vibration signal generating unit 510, and uses the calculated value as the final operation amount of the frequency f.

このように、第２の制御部５００では、インバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）に達しているか否かによって第１及び第２の極値探索制御が選択的に動作する。具体的には、デューティが最大値（０．５）に達していなければ、第１の極値探索制御（送電コイル電流制御）が動作し、デューティが最大値（０．５）に達している場合には、第２の極値探索制御（電力最大制御）が動作する。これにより、送電電力Ｐｓが目標電力Ｐｓｒに到達していないにも拘わらず送電電力Ｐｓが低下するのを回避することができる。 Thus, in the second control unit 500, the first and second extreme value search controls are selectively operated depending on whether or not the duty of the output voltage V of the inverter 220 has reached the maximum value (0.5). To do. Specifically, if the duty does not reach the maximum value (0.5), the first extreme value search control (power transmission coil current control) operates, and the duty reaches the maximum value (0.5). In this case, the second extreme value search control (power maximum control) operates. Thereby, it is possible to avoid a decrease in the transmission power Ps even though the transmission power Ps has not reached the target power Psr.

図６は、電源ＥＣＵ２５０により実行される極値探索制御（周波数制御）の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。 FIG. 6 is a flowchart for explaining a processing procedure of extreme value search control (frequency control) executed by power supply ECU 250. The process shown in this flowchart is called from the main routine and executed every predetermined time or when a predetermined condition is satisfied.

図６を参照して、電源ＥＣＵ２５０は、インバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが常時最大値（０．５）であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、電源ＥＣＵ２５０は、極値探索制御において送電電力Ｐｓの周波数を振動させるところ、周波数を振動させてもデューティが最大値（０．５）から変化しなければ、デューティが常時最大値（０．５）であるものと判定する。 Referring to FIG. 6, power supply ECU 250 determines whether or not the duty of output voltage V of inverter 220 is always the maximum value (0.5) (step S10). Specifically, the power supply ECU 250 vibrates the frequency of the transmission power Ps in the extreme value search control. If the duty does not change from the maximum value (0.5) even if the frequency is vibrated, the duty is always the maximum value. It is determined that it is (0.5).

デューティが常時最大値（０．５）であると判定された場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ２５０は、送電電力Ｐｓが最大となる周波数を探索する第２の極値探索制御を実行する（ステップＳ２０）。 When it is determined that the duty is always the maximum value (0.5) (YES in step S10), power supply ECU 250 executes second extreme value search control for searching for a frequency at which transmission power Ps is maximum. (Step S20).

ステップＳ１０においてデューティが常時最大値（０．５）ではないと判定された場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、電源ＥＣＵ２５０は、デューティが常時最大値（０．５）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０）。具体的には、電源ＥＣＵ２５０は、周波数を振動させた場合にデューティが最大値（０．５）に達しなければ、デューティが常時最大値（０．５）よりも小さいものと判定する。 If it is determined in step S10 that the duty is not always the maximum value (0.5) (NO in step S10), power supply ECU 250 determines whether the duty is always smaller than the maximum value (0.5). Determination is made (step S30). Specifically, power supply ECU 250 determines that the duty is always smaller than the maximum value (0.5) if the duty does not reach the maximum value (0.5) when the frequency is vibrated.

そして、デューティが常時最大値（０．５）よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、電源ＥＣＵ２５０は、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数を探索する第１の極値探索制御を実行する（ステップＳ４０）。 When it is determined that the duty is always smaller than the maximum value (0.5) (YES in step S30), power supply ECU 250 searches for a frequency at which current Is flowing through power transmission coil 242 is minimized. The extreme value search control is executed (step S40).

一方、ステップＳ３０においてデューティが常時最大値（０．５）よりも小さい値ではないと判定された場合には（ステップＳ３０においてＮＯ）、電源ＥＣＵ２５０は、デューティが減少する方向に送電電力の周波数ｆを操作する（ステップＳ５０）。すなわち、デューティが常時最大値（０．５）ではなく、かつ、常時最大値（０．５）よりも小さい値でもない場合とは、周波数の振動に応じて、送電電力制御によりデューティが最大値と最大値よりも小さい値との間を振動する場合であり、この場合は、送電電力Ｐｓが目標電力Ｐｓｒに到達したことを意味する（図４の点Ｐ１）。したがって、この場合には、デューティが減少する方向に周波数ｆが操作される。これにより、デューティは、常時最大値（０．５）よりも小さい状態となり、第２の極値探索制御が実行されることとなる。 On the other hand, when it is determined in step S30 that the duty is not always smaller than the maximum value (0.5) (NO in step S30), power supply ECU 250 causes frequency f of the transmitted power to decrease in duty. Is operated (step S50). That is, when the duty is not always the maximum value (0.5) and is not always a value smaller than the maximum value (0.5), the duty is set to the maximum value by transmission power control according to the frequency vibration. And a value smaller than the maximum value, which means that the transmitted power Ps has reached the target power Psr (point P1 in FIG. 4). Therefore, in this case, the frequency f is manipulated in the direction in which the duty decreases. As a result, the duty is always smaller than the maximum value (0.5), and the second extreme value search control is executed.

以上のように、この実施の形態においては、送電電力制御によってインバータ２２０の出力電圧Ｖのデューティが最大値（０．５）に調整されている場合には、送電電力Ｐｓが最大となる周波数を探索する第２の極値探索制御が実行される。これにより、送電電力制御によってデューティが最大値（０．５）に調整されている状態で送電電力Ｐｓが減少する方向に周波数ｆが調整されるのを回避することができる。そして、送電電力Ｐｓが目標電力Ｐｓｒを超えると、デューティが最大値（０．５）よりも小さい値に調整され、これにより、送電コイル２４２に流れる電流Ｉｓが最小となる周波数を探索する第１の極値探索制御が実行される。このように、この実施の形態によれば、送電電力Ｐｓが低下するのを抑制することができる。 As described above, in this embodiment, when the duty of the output voltage V of the inverter 220 is adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control, the frequency at which the transmission power Ps is maximized is set. Second extreme value search control for searching is executed. Thereby, it can be avoided that the frequency f is adjusted in the direction in which the transmission power Ps decreases while the duty is adjusted to the maximum value (0.5) by the transmission power control. Then, when the transmission power Ps exceeds the target power Psr, the duty is adjusted to a value smaller than the maximum value (0.5), thereby searching for a frequency at which the current Is flowing through the power transmission coil 242 is minimized. The extreme value search control is executed. Thus, according to this embodiment, it is possible to suppress a decrease in the transmission power Ps.

なお、上記の実施の形態では、送電電力制御を実行する第１の制御部４００のコントローラ４２０は、ＰＩ制御を実行するものとしたが、ＰＩ制御に代えて、Ｉ制御やＰ制御（比例制御）を実行するようにしてもよい。 In the above embodiment, the controller 420 of the first control unit 400 that executes transmission power control executes PI control. However, instead of PI control, I control or P control (proportional control) is used. ) May be executed.

また、上記においては、極値探索制御を実行する第２の制御部５００のコントローラ５５０，５９０は、Ｉ制御を実行するものとしたが、Ｉ制御に代えて、応答速度の向上を見込めるＰＩ制御やＰ制御を実行するようにしてもよい。 In the above description, the controllers 550 and 590 of the second control unit 500 that executes the extreme value search control execute the I control. However, instead of the I control, PI control that can be expected to improve the response speed. Or P control may be executed.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１０送電装置、２０受電装置、１００交流電源、２１０ＰＦＣ回路、２２０インバータ、２３０，３２０フィルタ回路、２４０送電部、２４２，３１２コイル、２４４，３１４キャパシタ、２５０電源ＥＣＵ、２６０，３７０通信部、２７０，３８０電圧センサ、２７２，２７４，３８２電流センサ、３１０受電部、３３０整流部、３４０リレー回路、３５０蓄電装置、３６０充電ＥＣＵ、３９０電気負荷、３９５インピーダンス、４００第１の制御部、４１０減算部、４２０，５５０，５９０コントローラ、５００第２の制御部、５１０振動信号生成部、５２０，５６０ＨＰＦ、５３０，５７０乗算部、５４０，５８０ＬＰＦ、６００加算部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power transmission device, 20 Power receiving device, 100 AC power supply, 210 PFC circuit, 220 Inverter, 230, 320 Filter circuit, 240 Power transmission part, 242, 312 Coil, 244, 314 Capacitor, 250 Power supply ECU, 260, 370 Communication part, 270 , 380 Voltage sensor, 272, 274, 382 Current sensor, 310 Power receiving unit, 330 Rectifying unit, 340 Relay circuit, 350 Power storage device, 360 Charging ECU, 390 Electric load, 395 Impedance, 400 First control unit, 410 Subtracting unit , 420, 550, 590 controller, 500 second control unit, 510 vibration signal generation unit, 520, 560 HPF, 530, 570 multiplication unit, 540, 580 LPF, 600 addition unit.

Claims

A power transmission coil for non-contact power transmission to the power receiving device;
An inverter for generating AC transmission power and supplying the transmission coil to the transmission coil;
A control device for controlling the inverter,
The control device includes:
A first control unit that controls the transmission power to a target power by adjusting a duty of an output voltage of the inverter;
A second control unit that executes frequency control for adjusting the frequency of the transmission power by controlling the inverter;
The frequency control is
A first extreme value search control for searching for a frequency at which a current flowing through the power transmission coil is minimized by oscillating the frequency;
Including a second extreme value search control that operates selectively with the first extreme value search control and oscillates the frequency to search for a frequency at which the transmission power is maximized,
The second controller is
When the duty is adjusted to the maximum value by the first control unit, the second extreme value search control is executed,
The power transmission device that executes the first extreme value search control when the duty is adjusted to a value smaller than the maximum value by the first control unit.

A power transmission device;
A power receiving device,
The power transmission device is:
A power transmission coil for transmitting power to the power receiving device in a contactless manner;
An inverter for generating AC transmission power and supplying the transmission coil to the transmission coil;
A control device for controlling the inverter,
The control device includes:
A first control unit that controls the transmission power to a target power by adjusting a duty of an output voltage of the inverter;
A second control unit that executes frequency control for adjusting the frequency of the transmission power by controlling the inverter;
The frequency control is
A first extreme value search control for searching for a frequency at which a current flowing through the power transmission coil is minimized by oscillating the frequency;
Including a second extreme value search control that operates selectively with the first extreme value search control and oscillates the frequency to search for a frequency at which the transmission power is maximized,
The second controller is
When the duty is adjusted to the maximum value by the first control unit, the second extreme value search control is executed,
A power transmission system that executes the first extreme value search control when the duty is adjusted to a value smaller than the maximum value by the first control unit.