特開 2024-16579 給電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024016579

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/90 20160101AFI20240131BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240131BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

H02J50/90

H02J50/10

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022118814

(22)【出願日】2022-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100196346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 貴士

(72)【発明者】

【氏名】村山 一郎

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA06

5G503GB08

(57)【要約】

【課題】漏れ磁束の発生を可及的に抑制しつつ、トランスを介した高効率な給電を可能とする。
【解決手段】この給電システム１０は、トランス１１と、一次側回路１２と、二次側回路１３と、二次電池１４と、二次側回路１３と二次電池１４との間に配設される第一リレー１５と、二次側回路１３と第一リレー１５との間に配設される第二リレー１６と、二次側回路１３の電圧を測定する電圧測定部１６と、制御部１７とを備える。制御部１７は、第一リレー１５をオフにし、第二リレー１６をオンにして、所定の電流を一次側回路１２から供給した場合に電圧測定部１７で測定される二次側回路１３の電圧の経時変化に基づいて、一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係を評価する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次側コイルと二次側コイルとを有するトランスと、
前記一次側コイルに流れる電流を制御する一次側回路と、
前記二次側コイルに流れる電流を制御する二次側回路と、
前記二次側回路に接続される二次電池と、
前記二次側回路と前記二次電池との間に配設される第一リレーと、
前記二次側回路と前記第一リレーとの間に配設される第二リレーと、
前記二次側回路の電圧を測定する電圧測定部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一リレーをオフにし、前記第二リレーをオンにして、所定の電流を前記一次側回路から供給した場合に前記電圧測定部で測定される前記二次側回路の電圧の経時変化に基づいて、前記一次側コイルと前記二次側コイルとの位置関係を評価する、給電システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記一次側コイルと前記二次側コイルとの位置関係が許容できる状態にあると判定した場合、前記第二リレーをオフにし、前記第一リレーをオンにして、前記二次電池の充電を開始する、請求項１に記載の給電システム。

【請求項3】

前記所定の電流は、前記二次電池の充電時に前記一次側回路から供給される電流よりも小さい請求項１又は２に記載の給電システム。

【請求項4】

前記一次側コイルは充電ステーションに設けられ、前記二次側コイルは車両に搭載され、
前記制御部は、前記一次側コイルと前記二次側コイルとの位置関係が許容できる状態ではないと判定した場合、前記位置関係が許容できる状態となる位置まで前記二次側コイルを移動させる、請求項１～３の何れか一項に記載の給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電システムに関し、特にトランスを介して給電を行うための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池を非接触で充電する非接触式充電器として、トランスを介して送電側から受電側に電力を伝達するタイプの給電システムが知られている（例えば、特許文献１や特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２０５８２９号公報

【特許文献2】特開２０１６－１５２６８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この種の給電システムにおいては、トランスを構成する送電側のコイルと、受電側のコイルとの位置関係が、給電効率を高める上で重要となる。また、送電側のコイルと、受電側のコイルとの位置関係によっては、漏れ磁束が発生し、周辺の電子機器に動作不良等の悪影響を及ぼすおそれがあることからも、双方のコイル間の位置関係を適切に管理する必要がある。この種の問題は、各コイルを巻き付けるコアが分割形態をなす場合により顕著となる。すなわち、特許文献１に記載のように、送電側コイルが設けられる機器（例えば充電ステーション）と受電側コイルが設けられる機器（例えば車両）とが相対移動可能な場合、双方のコイル間の位置関係がその都度変化するため、位置ずれに伴う磁束漏れを可及的に抑制することが肝要となる。

【0005】

例えば特許文献２には、送電側コイルと受電側コイルとの相対位置に応じて変動する漏れ磁束を検知して、検知結果に基づき運転者等に報知することにより、運転者等が車両に搭載された受電側コイルの位置を好適に決定する手段が開示されている。しかしながら、この手段だと、コイル間の位置関係に問題がある場合に許容できないレベルの漏れ磁束が発生することには変わりない。

【0006】

以上の事情に鑑み、本明細書では、漏れ磁束の発生を可及的に抑制しつつ、トランスを介した高効率な給電を可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題の解決は、本発明に係る給電システムによって達成される。すなわち、この給電システムは、一次側コイルと二次側コイルとを有するトランスと、一次側コイルに流れる電流を制御する一次側回路と、二次側コイルに流れる電流を制御する二次側回路と、二次側回路に接続される二次電池と、二次側回路と二次電池との間に配設される第一リレーと、二次側回路と第一リレーとの間に配設される第二リレーと、二次側回路の電圧を測定する電圧測定部と、制御部とを備え、制御部は、第一リレーをオフにし、第二リレーをオンにして、所定の電流を一次側回路から供給した場合に電圧測定部で測定される二次側回路の電圧の経時変化に基づいて、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係を評価する点をもって特徴付けられる。

【0008】

本発明者は、二次電池への給電を遮断した状態で二次側回路に生じる電圧の経時変化に着目し、この経時変化と、トランスの各コイルの位置関係との間に、所定の関係があることを見出した。本発明は上記知見に基づき成されたもので、二次側回路と二次電池との接続を切り替える一次リレーとは別に、二次側回路と第一リレーとの間に第二リレーを接続し、この第二リレーをオンにし、第一リレーをオフにした状態で給電した場合における二次側回路の電圧の経時変化に基づいて、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係を評価するようにした。このようにすれば、二次電池に対する給電（充電）時における給電条件よりも緩い条件（例えば短時間、低電流など）で、コイルの位置関係を評価するための給電を実施できるので、コイルの相対位置が正規の位置からずれていたとしても、その際に生じる磁束の漏れを減らすことができる。以上より、本発明によれば、漏れ磁束を抑制しつつ、トランスを介した給電を高効率に実施することが可能となる。

【0009】

また、本発明に係る給電システムにおいて、制御部は、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係が許容できる状態にあると判定した場合、第二リレーをオフにし、第一リレーをオンにして、二次電池の充電を開始してもよい。

【0010】

このように一次側コイルと二次側コイルとの位置関係が許容できる状態にあると判定した場合に、二次電池の充電を開始するようにすれば、常にコイル間の位置合わせが適正になされた状態で充電を開始することができるので、高効率な充電を安定的に実施することが可能となる。

【0011】

また、本発明に係る給電システムにおいて、所定の電流は、二次電池の充電時に一次側回路から供給される電流よりも小さくてもよい。

【0012】

本発明における所定の電流は、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係を評価するための給電時に設定される電流であるから、充電時のように大きい値に設定する必要がない。言い換えると、充電時よりも小さい電流であっても、二次側回路に付与された電圧の経時変化を把握することで、両コイルの位置関係を適正に評価することができる。電流が小さければ、コイル間の相対位置がずれていた場合に生じる磁束の漏れ量も小さくなるので好適である。

【0013】

また、本発明に係る給電システムにおいて、一次側コイルは充電ステーションに設けられ、二次側コイルは車両に搭載されてもよい。また、その場合、制御部は、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係が許容できる状態ではないと判定した場合、位置関係が許容できる状態となる位置まで二次側コイルを移動させてもよい。

【0014】

このように本発明に係る給電システムを車両の充電システムに適用することを考えた場合、制御部が、一次側コイルと二次側コイルとの位置関係が許容できる状態ではないと判定した場合、位置関係が許容できる状態となる位置まで二次側コイルを移動させるようにすることで、コイル間の位置ずれを迅速にかつ適正に解消して、高効率な充電を実施することが可能となる。この場合、二次側コイルの移動は、二次側コイルが搭載されている車両を移動させることで容易にかつ迅速に実施することができる。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明に係る給電システムによれば、漏れ磁束の発生を可及的に抑制しつつ、トランスを介した高効率な給電が可能となる。よって、給電対象を二次電池とする場合、高効率な充電が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る給電システムの全体構成を示す図である。

【図2】図１に示す給電システムを用いた二次電池の給電方法の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態に係る給電システム、及びこの給電システムを用いた二次電池の給電方法の内容を図面に基づいて説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係る給電システム１０の全体構成を示している。この給電システム１０は、本実施形態では車両に対する充電を行うためのもので、トランス１１と、トランス１１の一次側に位置する一次側回路１２と、トランス１１の二次側に位置する二次側回路１３と、二次側回路１３に接続される二次電池１４と、二次側回路１３と二次電池１４との間に配設される第一リレー１５と、二次側回路１３と第一リレー１５との間に接続される第二リレー１６と、二次側回路１３の電圧を測定する電圧測定部１７と、ＢＭＵ１８とを備える。ここでＢＭＵ１８が本発明に係る制御部に相当する。以下、各要素の詳細を説明した後、給電システム１０の使用方法（すなわち給電方法）の一例について説明する。

【0019】

トランス１１は、コア１９に巻き付けられた一次側コイル２０と、二次側コイル２１とを有する。コア１９は、本実施形態では、ＵＵコアと呼ばれる一対の分割コア２２，２３で構成されており、一次側の分割コア（第一分割コア２２）に一次側コイル２０が巻き付けられ、二次側の分割コア（第二分割コア２３）に二次側コイル２１が巻き付けられている。一次側コイル２０は一次側回路１２に接続され、二次側コイル２１は二次側回路１３に接続されている。

【0020】

なお、図１では、ともにＵ字状をなす各分割コア２２，２３の底部２２ａ，２３ａに対応するコイル２０，２１が巻き付けられた形態を例示しているが、各コイル２０，２１の巻き付け位置は底部２２ａ，２３ａに限られない。例えば図示は省略するが、底部２２ａ，２３ａの両端から屈曲して同じ方向に伸びる一対の突き合わせ部２２ｂ，２３ｂに対応するコイル２０，２１を巻き付けてもよい。

【0021】

もちろん、コア１９の形態はＵＵコアには限定されない。一対の分割コアで構成される限りにおいて任意の形態の分割コアを適用可能である。

【0022】

一次側回路１２は、直流電源２４に接続され、直流電源２４から供給された電流を所定の態様に制御可能に構成され、具体的には、直流を所定電圧の交流に変換可能に構成される。この場合、トランス１１と、一次側回路１２、及び二次側回路１３とでＤＣ－ＤＣ電力変換器が構成されている。

【0023】

本実施形態では、一次側回路１２は、いわゆるブリッジ回路であり、４つのスイッチング素子１２ａと、各スイッチング素子１２ａに接続される逆並列のダイオード１２ｂとを有する。この一次側回路１２は、直流電源２４から入力された直流電圧を高周波の方形波交流電圧に変換可能に構成されている。このインバータ動作は、コントローラ２５（図１を参照）からの指令に基づき実施される。言い換えると、一次側回路１２による交流変換条件、例えば交流電圧の大きさ等は、コントローラ２５により制御可能とされている。

【0024】

二次側回路１３は、トランス１１を介して一次側回路１２から供給された電流を所定の態様に制御可能に構成され、具体的には、交流を所定電圧の直流に変換可能に構成される。

【0025】

本実施形態では、二次側回路１３は、いわゆる整流回路であり、４つのダイオード１３ａと、各ダイオード１３ａに並列に接続される平滑キャパシタ１３ｂとを有する。この二次側回路１３は、トランス１１を介して一次側回路１２から入力された方形波交流電圧を直流電圧に変換可能に構成されている。

【0026】

一次側回路１２と二次側回路１３にはそれぞれコンデンサ１２ｃ，１３ｃが並列に接続されている。

【0027】

第一リレー１５は、二次側回路１３と二次電池１４との間に配設され、二次側回路１３と二次電池１４との通電状態及び遮断状態とを切替え可能に構成されている。すなわち、第一リレー１５がオンの状態では、二次側回路１３から二次電池１４に電力が供給され、第一リレー１５がオフの状態では、二次側回路１３から二次電池１４への電力供給が行われない状態となる。

【0028】

第二リレー１６は、二次側回路１３と第一リレー１５との間に配設されている。言い換えると、第二リレー１６は、第一リレー１５よりも二次側回路１３に近い側で二次側回路１３と並列に接続されている。これにより、第一リレー１５のオンオフ状態の如何によらず、自らのスイッチング動作により、二次側回路１３との通電状態及び遮断状態とを切替え可能としている。すなわち、第二リレー１６がオンの状態では、二次側回路１３に並列に接続された第二リレー１６を含む回路が通電状態となり、第二リレー１６がオフの状態では、第二リレー１６を含む回路が電気的に遮断された状態となる。

【0029】

電圧測定部１７は例えば電圧計であり、本実施形態では、第二リレー１６と直列に接続されている。このように接続することで、電圧測定部１７は、第二リレー１６がオンの状態で、第二リレー１６を含む回路の電圧を測定可能としている。この場合、第二リレー１６を含む回路は二次側回路１３と並列に接続されているので、電圧測定部１７で測定した電圧は、二次側回路１３の電圧、正確には、二次側回路１３と並列に接続されたコンデンサ１３ｃの電圧として取得可能である。

【0030】

制御部としてのＢＭＵ１８は、二次電池１４の状態（電圧等の各パラメータ）を監視すると共に、二次側回路１３から二次電池１４への電力供給を制御する。また、ＢＭＵ１８は、電圧測定部１７で得た電圧値に関する情報を取得し、当該電圧値に関する情報に基づいて分割コア２２，２３の接合状態の良否、具体的には一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係について評価する処理を実施可能としている。

【0031】

また、本実施形態では、ＢＭＵ１８は、第一リレー１５と第二リレー１６のスイッチング動作を制御すると共に、コントローラ２５にＢＭＵ１８が取得した情報（例えば二次電池１４の電圧測定値に関する情報）を送信可能としている。

【0032】

この場合、トランス１１の第一分割コア２２と、一次側コイル２０と、一次側回路１２と、直流電源２４と、コントローラ２５とが充電ステーション２６側に設けられる。また、トランス１１の第二分割コア２３と、二次側コイル２１と、二次側回路１３と、二次電池１４と、第一リレー１５と、第二リレー１６と、電圧測定部１７と、ＢＭＵ１８とが車両２７側に設けられる。

【0033】

次に、上記構成をなす給電システム１０を用いた二次電池１４への給電方法（充電方法）の一例を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。

【0034】

ここで、本実施形態に係る給電方法は、評価用リレー切替えステップＳ１と、一次側回路１２の電圧調整ステップＳ３と、送電ステップＳ４と、二次側回路１３の電圧測定ステップＳ５と、コア結合状態評価ステップＳ６と、充電用リレー切替えステップＳ９、及び、充電開始ステップＳ１０とを備える。なお、前提として、トランス１１の第一分割コア２２と第二分割コア２３とは所定の位置関係で互いに突き合わされた状態であるとする。以下、各ステップＳ１～Ｓ１０を時系列順に説明する。

【0035】

（Ｓ１）評価用リレー切替えステップ
このステップＳ１では、トランス１１のコア結合状態を評価するために各リレー１５，１６を切り替える。具体的には、第一リレー１５をオフにし、第二リレー１６をオンにすることで、二次側回路１３と二次電池１４とが電気的遮断状態となり、かつ二次側回路１３と電圧測定部１７とが通電状態となる。なお、第一リレー１５及び第二リレー１６のオン－オフ動作はＢＭＵ１８により実施（制御）される。

【0036】

（Ｓ２）電圧情報送信ステップ
（Ｓ３）電圧調整ステップ
本実施形態では、まずＢＭＵ１８が取得した二次電池１４の電圧に関する情報を一次側回路１２のコントローラ２５に送信する。コントローラ２５は、受信した上記電圧に関する情報に基づいて、直流電源２４から入力される直流を所定電圧、具体的には二次電池１４の電圧に等しい大きさの電圧の交流に変換するよう、一次側回路１２に指令を送る。これにより、一次側回路１２で上記所定電圧の交流が生成される。

【0037】

また、この際、一次側回路１２で生成される交流の電流値は、二次電池１４の充電時に一次側回路１２で生成される交流の電流値よりも小さくなるように設定するのがよい。一例として、コア結合状態チェック用に一次側回路１２で生成される交流の電流値（コア結合チェック用電流の大きさ）は、充電時電流よりも１０１～２オーダー小さい電流値（例えば０．１～０．５Ａ）に設定することが可能である。

【0038】

（Ｓ４）送電ステップ
このステップＳ４では、ステップＳ３で生成した所定電圧及び所定電流の交流を、トランス１１を介して二次側回路１３に送電する。一次側回路１２で上述した交流が生成された時点で、トランス１１の第一分割コア２２と第二分割コア２３とは所定の位置関係で互いに突き合わされた状態にある（図１を参照）。よって、一次側回路１２で上述の交流を生成することで、所定の位置関係にある第一分割コア２２と第二分割コア２３、及び、一次側コイル２０と二次側コイル２１による電磁誘導作用及び相互誘導作用が生じ、一次側回路１２で生成した所定電圧及び所定電流の交流（ここでは方形波交流）が、二次側回路１３に供給される。二次側回路１３は供給された交流をその整流作用により所定の直流に変換する。変換した直流の電力は二次側回路１３と並列に接続されるコンデンサ１３ｃに蓄えられる。

【0039】

（Ｓ５）電圧測定ステップ
このステップＳ５では、二次側回路１３の電圧を電圧測定部１７で測定する。すなわち、先のステップＳ１で第二リレー１６をオンにすることにより、第二リレー１６と電圧測定部１７とを含む回路は、二次側回路１３と電気的に接続された状態となる。また、この回路は、二次側回路１３と並列に接続されている。よって、二次側回路１３（のコンデンサ１３ｃ）に生じた電圧と同じ大きさの電圧が電圧測定部１７に付与される。よって、この電圧測定部１７で電圧を測定することにより、二次側回路１３の電圧が測定される。なお、この電圧測定は、一次側回路１２からの送電が開始された後、所定の期間にわたって行う。

【0040】

（Ｓ６）コア結合状態評価ステップ
以上のようにしてトランス１１を介した送電時における二次側回路１３の電圧を測定した場合、当該測定した電圧に関する情報に基づき、トランス１１を構成する分割コア２２，２３の結合状態、言い換えると、各分割コア２２，２３の所定位置に取付けられている一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係を評価する。本実施形態では、電圧測定部１７で得た二次側回路１３の電圧の経時変化に基づいて、一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係を評価する。この際、予め、所定電圧及び所定電流の交流を一次側回路１２からトランス１１を介して二次側回路１３に送電した場合における、二次側回路１３の電圧変化量（例えば所定時間にどれだけ電圧が上昇したか）と、一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係、例えば分割コア２２，２３の突き合わせ方向に直交する向きの位置ずれ量との関係についてデータを取得しておく。また、この際、許容できる範囲の位置ずれ量の上限値に対応する電圧変化量の閾値（例えば所定時間後の電圧測定値の下限値）を設定しておく。そして、ステップＳ５で取得したデータを利用して、二次側回路１３の電圧変化量に基づいて、一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係を評価する。この場合、例えば測定開始時から所定時間（例えば２秒）の経過後における電圧測定値が、予め設定した電圧測定値の閾値（例えば８０Ｖ）以上であった場合、所定の効率以上でトランス１１を介した送電がなされているとみなせるので、コイル２０，２１間の位置ずれ量ひいては分割コア２２，２３間の位置ずれ量は許容できる程度に小さいものと判定し、ステップＳ７に進む。なお、以上の判定処理は、ＢＭＵ１８により行われる。

【0041】

（Ｓ８）二次側コイル移動ステップ
あるいは、測定開始時から所定時間の経過後における電圧測定値が、予め設定した電圧測定値の閾値未満であった場合、所要の効率よりも低い効率でトランス１１を介した送電がなされているとみなせるので、コイル２０，２１間の位置ずれ量ひいては分割コア２２，２３間の位置ずれ量が許容できない程度に大きいものと判定し、ステップＳ８に進む。ここでステップＳ８について先に説明する。ステップＳ８では、上記位置ずれが解消する向き及び大きさ分だけ二次側コイル２１を移動させる。本実施形態では二次側コイル２１は車両２７側に設けられているので、所定の向き及び量だけ車両２７を移動させることにより、上記位置ずれを解消させる。然る後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４～Ｓ６の処理を実施し、位置ずれ量が許容できる程度に小さくなるまで、ステップＳ４～Ｓ６，Ｓ８を繰り返す。

【0042】

なお、位置ずれの方向については、実際にセンサ等で検知することも可能であるが、例えば車両２７の移動による分割コア２２，２３の結合動作の際、位置ずれの向きが制限されるような構造を一次側（充電ステーション２６側）と二次側（車両２７側）の少なくとも一方に設けてもよい。

【0043】

（Ｓ７）電圧評価ステップ
コイル２０，２１間の位置ずれ量ひいては分割コア２２，２３間の位置ずれ量は許容できる程度に小さいものと判定した場合、本ステップＳ７に係る処理を実施する。すなわち、本ステップＳ７では、送電ステップＳ４で二次側回路１３に送電したことにより二次側回路１３の電圧が、二次電池１４の電圧に等しい大きさに到達しているか否かを判定する。この判定処理は、ＢＭＵ１８により実施される。なお、ここでいう二次電池１４の電圧は、ステップＳ２でコントローラ２５に送信した情報に係る電圧の値でよい。そして、二次側回路１３の電圧が二次電池１４の電圧に到達していると判定した場合、例えばＢＭＵ１８がコントローラ２５に送電を停止する旨の指令を送信し、ステップＳ９に進む。当該処理についてもＢＭＵ１８により実施される。

【0044】

あるいは、二次側回路１３の電圧が二次電池１４の電圧に達していないと判定された場合、一次側回路１２からの送電を継続すると共に、所定時間の経過ごとに、ステップＳ５～Ｓ７を再び実施する。この一連のステップＳ５～Ｓ７に係る処理は、二次側回路１３の電圧が二次電池１４の電圧に到達するまで繰り返し実施される。

【0045】

（Ｓ９）充電用リレー切替えステップ
本ステップＳ９では、二次電池１４の充電を開始可能とするために各リレー１５，１６の切替えを行う。具体的には、具体的には、第一リレー１５をオンにし、第二リレー１６をオフにすることで、二次側回路１３と二次電池１４とが電気的遮断状態となり、かつ二次側回路１３と電圧測定部１７とが通電状態となる。なお、上述した各リレー１５，１６のオン－オフ切替え動作は、ＢＭＵ１８により実施される。

【0046】

（Ｓ１０）充電開始ステップ
本ステップＳ１０では、トランス１１を介して一次側回路１２から二次側回路１３に所定電圧及び所定電流の交流を供給し、二次側回路１３で整流された所定電圧の直流を二次電池１４に供給する。これにより二次電池１４の充電が実施される。二次電池１４の充電はＢＭＵ１８により制御される。

【0047】

以上述べたように、本実施形態に係る給電システム１０では、トランス１１の二次側回路１３と二次電池１４との接続を切り替える第一リレー１５とは別に、二次側回路１３と第一リレー１５との間に第二リレー１６を接続し、この第二リレー１６をオンにし、第一リレー１５をオフにした状態で給電した場合における二次側回路１３の電圧の経時変化に基づいて、一次側コイル２０と二次側コイル２１との位置関係を評価するようにした。このようにすれば、二次電池１４に対する給電（充電）時における給電条件よりも緩い条件（例えば短時間、低電流など）で、コイル２０，２１の位置関係ひいては分割コア２２，２３の位置関係を評価するための給電を実施できるので、コイル２０，２１の相対位置が正規の位置からずれていたとしても、その際に生じる磁束の漏れを減らすことができる。以上より、本実施形態に係る給電システム１０によれば、漏れ磁束を抑制しつつ、トランス１１を介した外部電源（ここでは直流電源２４）による二次電池１４の充電を高効率に実施することが可能となる。

【0048】

特に、本実施形態では、コア結合状態評価ステップＳ６の際に一次側回路１２から送電される所定の電流は、二次電池１４の充電開始ステップＳ１０の際に一次側回路１２から供給される電流よりも小さく（ここでは１０^１オーダーＡ程度）したので、コイル２０，２１間の相対位置がずれていた場合に生じる時速の漏れ量を小さく抑えることができる。もちろん、充電時よりも小さい電流であっても、二次側回路１３に付与された電圧の経時変化（ここでは所定時間の経過後における電圧測定値）に基づき、コイル２０，２１間の位置関係を適正に評価することができるので、コア結合状態評価ステップＳ６の実施に際しては何ら支障ない。

【0049】

また、充電を行わないときは、二次側回路１３の電圧は零又は零に近い状態であることが望まれるところ、本実施形態に係る給電システム１０であれば、二次電池１４と接続される第一リレー１５をオフにし、二次側回路１３と並列に接続される第二リレー１６をオンにすることによって、二次側回路１３のコンデンサ１３ｃに蓄えられた電荷を放電することができるので、別に放電用のリレーを設ける必要もない。

【0050】

また、本実施形態のように、なお、先のステップＳ４～Ｓ７で、二次側回路１３のコンデンサ１３ｃの電圧は、二次電池１４の測定電圧に等しい大きさにまで高まっているので、ステップＳ９で各リレー１５，１６を切り替えるだけで、所望条件下での充電が可能となる。そのため、従来、二次電池１４を保護するために、充電用のメインリレー（本実施形態でいえば第一リレー１５）と並列に接続する必要があったプレチャージリレーも不要となり、回路の簡素化を図ることが可能となる。

【0051】

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る給電システム及び給電方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

【0052】

例えばコア結合状態評価ステップＳ６における二次側回路１３の電圧の経時変化について、本実施形態では、測定開始時から所定時間の経過後までに上昇した電圧量（例えば測定開始後２秒後で１００Ｖ）を判定基準とした場合を例示したが、もちろんこれ以外のパラメータを判定基準としてもよい。例えば測定開始時から所定の電圧に達するまでに要する時間を判定基準としてもよいし、単位時間当たりの電圧上昇量（上昇速度）を判定基準としてもよい。要は、コイル２０，２１間の位置関係との相関に関するデータが有効に取得される限りにおいて、経時変化の具体的な判定基準は任意である。

【0053】

また、本実施形態では、コア結合状態評価ステップＳ６の前に、ＢＭＵ１８が取得した二次電池１４の電圧に関する情報を一次側回路１２のコントローラ２５に送信し（電圧情報送信ステップＳ２）、コントローラ２５は、受信した上記電圧に関する情報に基づいて、直流電源２４から入力される直流を、二次電池１４の電圧に等しい大きさの電圧の交流に変換するよう、一次側回路１２に指令を送るようにしたが（電圧調整ステップＳ３）、これらのステップＳ２，Ｓ３は省略してもよい。すなわち、コア結合状態評価ステップＳ６において分割コア２２，２３の結合状態（コイル２０，２１間の位置関係）が適正に評価可能な限りにおいて、コア結合状態評価時の送電電圧は任意に設定してもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、第二リレー１６と直列に接続した電圧測定部１７で二次側回路１３の電圧を測定可能とした場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えばＢＭＵ１８で二次側回路１３の電圧を測定してもよい。ＢＭＵ１８は二次電池１４の電圧を監視する機能を有する関係上、電圧測定用の構成を有しているためである。

【0055】

また、以上の説明では、電気自動車などモータで駆動する車両２７のモータ駆動用バッテリに本発明を適用した場合を例示したが、もちろんこれには限られない。例えば駆動用モータ以外の電力負荷先に電力を供給する車載用バッテリに本発明を適用してもよい。あるいは、車載用に限らずバッテリの継続的かつ安定的な駆動が必要とされるバッテリ用途全般に本発明に係る給電システム又は給電方法を適用してもよい。

【符号の説明】

【0056】

１０ 給電システム
１１ トランス
１２ 一次側回路
１３ 二次側回路
１３ｃ コンデンサ
１４ 二次電池
１５ 第一リレー
１６ 第二リレー
１７ 電圧測定部
１９ コア
２０ 一次側コイル
２１ 二次側コイル
２２，２３ 分割コア
２４ 直流電源
２５ コントローラ
２６ 充電ステーション
２７ 車両
Ｓ１ 評価用リレー切替えステップ
Ｓ５ 電圧測定ステップ
Ｓ６ コア結合状態評価ステップ
Ｓ９ 充電用リレー切替えステップ
Ｓ１０ 充電開始ステップ

【図1】

【図2】