[发明专利]非接触供电系统以及非接触供电装置

说明书

技术领域

本申请涉及以非接触的方式向设备供电的技术。

背景技术

近些年，作为汽车车辆的新的行驶驱动技术，将电能作为动力源，利用电动机产生驱动力的电动汽车、利用内燃机和电动机的补充产生驱动力的所谓的混合动力汽车被不断开发，且正被实用化。

利用安装于车辆的蓄电装置将电能蓄积在车辆内。一般情况下，蓄电装置使用镍氢电池、锂电池等可再充电的二次电池，利用来自于车辆外部的电源的供电进行对二次电池的充电。作为供电的方法，除了利用电缆连接车辆外部的电源和包含二次电池的蓄电装置间的情况之外，以非接触状态供电的方法也受到关注。

公开有一种为了从车辆外部的电源以非接触状态对电动车辆供给充电电力，而具备高频电力驱动器、一次线圈和一次自谐振线圈的车辆用供电装置。利用高频电力驱动器将来自电源的电力转换为高频电力，通过一次线圈供给至一次自谐振线圈。一次自谐振线圈与车辆中的二次自谐振线圈之间磁耦合，以非接触状态向车辆供给电力（专利文献1）。

另外，作为相关技术，公开有专利文献2、非专利文献1。

专利文献1：日本特开2009－106136号公报

专利文献2：日本特表2009－501510号公报

非专利文献1：Aristeidis Karalis，其他2人，“Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer”，[online]，2007年4月27日，Annals of Physics 323（2008）p.34-48，[2009年11月20日检索]，网络＜URL:www.sciencedirect.com＞

然而，背景技术仅例示了用于利用天线以非接触状态进行供电的电路构成。在使天线以非接触状态对置来进行供电的情况下，通过使供电侧的交流电力的频率与谐振频率一致，能够最高效地进行供电，但谐振频率伴随着互感随天线间距离变化而变化。因此，若天线间距离根据供电装置和车辆的位置关系而变动，则因谐振频率的变化，导致供电侧的交流电力的频率从谐振频率偏离，存在不能够进行有效供电的问题。

另外，以往针对该问题也提出了根据随天线间距离变化的谐振频率来控制供电侧的交流电力的频率。然而，存在谐振频率处于供电侧电路的能够动作的频率范围外的情况下不能够调整，在处于电路动作范围内的情况下也需要复杂的控制的问题，所以不优选。

发明内容

本申请的目的在于提供不需要与天线间距离对应的供电侧的交流电力的频率控制，而能够维持较高的供电效率的非接触供电系统以及非接触供电装置。

本申请公开的非接触供电系统是以非接触状态对将电能作为动力源利用的设备进行供电的系统，具备受电侧天线、供电侧天线、交流电力驱动器、匹配电路和控制电路。受电侧天线被安装于设备，通过电磁耦合接受电力。供电侧天线通过电磁耦合对受电侧天线供电。交流电力驱动器将从电源接受的电力转换为能够从供电侧天线向受电侧天线供电的交流电力。匹配电路被设置在交流电力驱动器和供电侧天线之间，能够调整传输线路的阻抗。控制交流电力驱动器以及匹配电路的控制电路在将交流电力驱动器控制为使得交流电力的频率成为供电侧天线的谐振频率或受电侧天线的谐振频率的状态下，控制匹配电路进行阻抗匹配。

另外，本申请公开的非接触供电装置是以非接触状态对将电能作为动力源进行利用的设备进行供电的供电装置，具备供电侧天线、交流电力驱动器、匹配电路和控制电路。供电侧天线通过电磁耦合对安装于设备的受电侧天线供电。交流电力驱动器将从电源接受的电力转换为能够从供电侧天线向受电侧天线供电的交流电力。匹配电路被设置在交流电力驱动器和供电侧天线之间，能够调整传输线路的阻抗。控制交流电力驱动器以及匹配电路的控制电路在将交流电力驱动器控制为使得交流电力的频率成为供电侧天线的谐振频率或受电侧天线的谐振频率的状态下，控制匹配电路进行阻抗匹配。

根据本申请公开的非接触供电系统、非接触供电装置，使交流电力驱动器的交流电力的频率与供电侧天线的谐振频率或受电侧天线的谐振频率一致。而且，利用匹配电路进行阻抗匹配。通过供电侧天线的谐振频率或受电侧天线的谐振频率下的阻抗匹配的实施，不需要进行与天线间距离对应的供电侧的交流电力的频率控制，就能够维持较高的供电效率。

附图说明

图1是表示非接触供电系统的图。

图2是表示供电动作中的谐振频率的图。

图3是供电装置的电路框图。

图4是受电装置的电路框图。

图5是表示匹配电路的具体例的电路框图。