[发明专利]非接触受电装置及搭载有该装置的车辆、非接触供电设备、非接触受电装置的控制方法以及非接触供电设备的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及非接触受电装置及搭载有该装置的车辆、非接触供电设备、非接触受电装置的控制方法以及非接触供电设备的控制方法，尤其是涉及通过送电单元与受电单元经由电磁场产生谐振而以非接触的方式进行送电的非接触送电技术。

背景技术

作为考虑了环境的车辆，电动机动车或混合动力机动车等电动车辆广泛地引起瞩目。这些车辆搭载有产生行驶驱动力的电动机和蓄积向电动机供给的电力的能够再充电的蓄电装置。需要说明的是，混合动力机动车是还将内燃机与电动机一起作为动力源搭载的机动车、或还将燃料电池与蓄电装置一起作为直流电源搭载的机动车等。

在混合动力机动车中，与电动机动车同样地，已知有能够从车辆外部的电源对车载的蓄电装置进行充电的车辆。例如，已知有利用充电线缆将设于房屋的电源插座与设于车辆的充电口连接，由此能够从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电的所谓“插入式·混合动力机动车”。

另一方面，作为送电方法，未使用电源软线或送电线缆的非接触送电近年来引起瞩目。作为该非接触送电技术，作为最有希望的技术，已知有使用了电磁感应的送电、使用了微波的送电、及基于谐振法的送电这3种技术。

日本特开2002-272134号公报（专利文献1）公开了一种使用了电磁感应的非接触供电装置。该非接触供电装置具备高频电源部、一次导线、受电线圈、电阻检测电路、频率控制部。高频电源部生成高频电力。一次导线将由高频电源部生成的高频电力转换成高频磁通。受电线圈从一次导线通过电磁感应作用以非接触的方式接受高频电力而向负载供给。电阻检测电路检测负载的电阻成分。频率控制部根据由电阻检测电路检测的负载的电阻成分，控制由高频电源部生成的高频电力的频率。

根据该非接触供电装置，根据由电阻检测电路检测到的负载的电阻成分，控制由高频电源部生成的高频电力的频率，因此能够使从高频电源部输出的高频电力的功率因数大致接近于“1”。因此，相对于高频电源部供给的视在功率（电压×电流）而由负载消耗的电力的效率提高，从而能够进行高效率的电力传送（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-272134号公报

发明内容

上述的谐振法是使一对谐振器（例如一对线圈）在电磁场（近场）中谐振，并经由电磁场进行送电的非接触的送电技术，能够将几kW的大电力在比较长的距离（例如几m）输送。

在谐振法中，由于送电侧的谐振器与受电侧的谐振器的相对的位置变化而谐振系统的谐振频率及阻抗发生变化。因此，在从供电设备向受电装置的送电开始前，需要根据根据供电设备与受电装置的位置状况来调整谐振系统的谐振频率及阻抗。

上述的专利文献1公开了在使用了电磁感应的非接触送电中，根据负载的电阻成分而控制由高频电源部生成的高频电力的频率的情况，但关于谐振法中的谐振系统的谐振频率及阻抗的调整方法，没有特别讨论。

因而，本发明的目的是在使用了谐振法的非接触送电中，提供一种能够高效率地实施谐振系统的谐振频率及阻抗这两者的方法。

根据本发明，非接触受电装置用于以非接触的方式从包括送电单元的供电设备接受电力，具备：受电单元、第一及第二调整装置、控制装置。受电单元通过经由电磁场与送电单元发生谐振而以非接触的方式从送电单元接受电力。第一调整装置调整受电单元的谐振频率。第二调整装置调整由送电单元及受电单元构成的谐振系统的输入阻抗。控制装置首先通过控制第一调整装置而调整谐振频率，在调整谐振频率后，通过控制第二调整装置而调整谐振系统的输入阻抗。在此，在由第一调整装置对谐振频率进行调整时，控制装置将第二调整装置的阻抗设定为规定的固定值。

优选的是，第二调整装置包括阻抗可变部。阻抗可变部设置在接受由受电单元接受来的电力的负载与受电单元之间。在由第一调整装置对谐振频率进行调整时，控制装置将阻抗可变部的阻抗设定为固定值。

另外，优选的是，第二调整装置包括阻抗可变部和旁通电路。阻抗可变部设置在接受由受电单元接受来的电力的负载与受电单元之间。旁通电路绕过阻抗可变部。在由第一调整装置对谐振频率进行调整时，控制装置通过利用旁通电路绕过阻抗可变部而将阻抗可变部的阻抗设为固定值。

优选的是，供电设备还包括电源，该电源产生具有规定的频率的电力。规定的固定值是用于使谐振系统的输入阻抗与电源的阻抗匹配的值。

另外，根据本发明，车辆搭载有上述任一种非接触受电装置。