[发明专利]电力传输系统以及送电装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过电场耦合来传输电力的电力传输系统以及在该系统中使用的送电装置。

背景技术

用无线来传输电力的系统例如如专利文献1所示那样，一般为利用电磁场从送电单元侧的1次绕组向负载单元侧的2次绕组传输电力的方式(电磁场方式)。但是，在电磁场方式的无线电力传输中，由于穿过绕组的磁通的大小对电动势有较大的影响，因此，要求1次绕组和2次绕组的位置精度较高，另外，绕组的小型化困难。

另一方面，例如已知利用专利文献2、专利文献3、专利文献4中记载那样的静电场从送电单元侧的耦合用电极向负载单元侧的耦合用电极传输电力的方式(电场耦合方式)。在电场耦合方式的无线电力传输中，由于利用耦合用电极间的静电场，因此能缓和各耦合用电极的要求位置精度，另外，能谋求耦合用电极的小型化。通过使用静电耦合，与电磁耦合方式相比，能提高送受电极间的定位和朝向的自由度。

另外，在专利文献5中公开了在数W～数十W级的供电量的无接点电力传输系统中，为了向负载电路供给恒定电压而在受电装置设置DC-DC转换器的技术方案。

图6是表示专利文献2的电力传输系统的基本构成的图。该电力传输系统由送电装置和受电装置构成。在送电装置具备：送电电路1、被动电极2以及主动电极3。在受电装置具备：受电电路5、被动电极7以及主动电极6。并且，通过隔着空隙4使送电装置的主动电极3与受电装置的主动电极6接近，使该2个电极彼此电场耦合。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平11-40206号公报

专利文献2：JP特表2009-531009号公报

专利文献3：JP特开2009-296857号公报

专利文献4：JP特开2009-089520号公报

专利文献5：JP特开2010-88143号公报

发明的概要

发明要解决的课题

如专利文献5所示那样，若在受电装置设置DC-DC转换器，则虽然能使向受电装置的负载电路的输出电压稳定化，但也会使受电装置整体的电路复杂化。

为了不在受电装置设置DC-DC转换器地，在送电装置侧控制向受电装置的负载电路的输出电压，需要送电装置使用某些手段来监视向受电装置的负载电路的输出电压。在无线电力传输系统中，由于送电装置与受电装置在空间上分离，因此，为了在送电装置侧探测受电装置的状态，需要用某些方法来进行通信。若在受电装置设置通信电路，则电路会大型化，也会让成本提升。另外，由于易于发生与电力传输部的干扰，因此通信控制复杂化。

在专利文献3中，构成为在电场耦合方式的电力传输中测定提供给负载的电力，并基于其结果直接控制谐振电路的常数。但是，这并不是用于使向受电装置侧的负载电路的输出电压恒定的构成。

发明内容

本发明目的在于提供能不使受电装置复杂化或大型化地使向受电装置的负载电路的输出电压稳定化的电场耦合型的电力传输系统以及送电装置。

用于解决课题的手段

(1)本发明的电力传输系统具备：送电装置，其具备由主动电极和被动电极构成的送电装置侧耦合电极、以及与所述送电装置侧耦合电极连接并提供高频电压送电电路；和受电装置，其具有由主动电极和被动电极构成并与所述送电装置侧耦合电极耦合的受电装置侧耦合电极、以及与所述受电装置侧耦合电极连接并向负载电路提供电力受电电路，所述电力传输系统的特征在于，所述送电电路具备：电压变换电路(升压转换器)，其以直流电源电压为输入，输出高于该电源电压的电压；直流交流变换电路(逆变器电路)，其将所述电压变换电路的输出电压变换为交流电压；绕组型升压变压器，其以所述直流交流变换电路的输出电压为输入，与所述送电装置侧耦合电极一起构成LC谐振电路。

(2)优选具备：控制电路，其设于所述送电装置侧，检测向所述送电装置侧耦合电极的提供电压，使所述送电装置侧耦合电极的电压成为恒定地控制所述电压变换电路的电压变换比。

(3)优选向所述送电装置侧耦合电极的提供电压的检测点是所述绕组型升压变压器的2次绕组。

(4)优选向所述送电装置侧耦合电极的提供电压的检测点是所述绕组型升压变压器的1次绕组。

(5)优选向所述送电装置侧耦合电极的提供电压的检测点是所述绕组型升压变压器的3次绕组。