[发明专利]非接触受电装置、非接触输电装置、非接触供电系统以及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及非接触受电装置、非接触输电装置、非接触供电系统以及车辆，更具体地说，涉及对利用了共振法的非接触供电系统的控制。

背景技术

近年来，作为环保型的车辆，搭载蓄电装置（例如二次电池、电容器等），并利用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。

在混合动力车中，与电动汽车同样，也已知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，已知如下所谓的“插入式混合动力车”：通过由充电电缆将设置于住宅的电源插座与设置于车辆的充电口连接，能够从一般家庭的电源对蓄电装置充电。

另一方面，作为输电方法，未使用电源线和输电电缆的无线输电近年来受到注目。在该无线输电技术中，作为最有希望的无线输电技术，已知有利用电磁感应的输电、利用电磁波的输电以及利用共振法的输电这三种技术。

其中，共振法是使一对共振器（例如一对自谐振线圈）在电磁场（邻近场）中进行共振，通过电磁场进行输电的非接触的输电技术，并且也能够对数kW的大电力进行比较长距离（例如数m）的输送。

日本特开2009-106136号公报（专利文献1）公开了通过共振法以无线方式从车辆外部的电源接受充电电力，对搭载在车辆上的蓄电装置进行充电的技术。

日本特开2004-356765号公报（专利文献2）公开了如下技术：在非接触式数据载体中，具有线圈状的天线和可变电容器，调整该非接触式数据载体与非接触式读写器的共振频率（共振频率）来进行无线通信。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2009-106136号公报

专利文献2:日本特开2004-356765号公报

发明内容

发明要解决的问题

在利用共振法的非接触供电系统中，通过在输电装置所包含的自谐振线圈与受电装置所包含的自谐振线圈之间进行电磁谐振（电磁共振）来传输电力。因此，若输电装置与受电装置的共振频率（谐振频率）不一致，则电力的传输效率会降低。

另外，在输电装置与受电装置的距离发生了变化的情况下，因空间的阻抗发生变化，使传输效率成为最大的频率也会变化。因此，即使在输电装置与受电装置的距离为预定的基准距离的情况下调整彼此的共振频率使得传输效率最大，也有可能在例如车辆的停车位置偏移这样的情况下导致传输效率降低。

本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在输电装置与受电装置的距离发生了变化的情况下，也能够抑制电力的传输效率降低。

用于解决问题的技术方案

本发明的非接触受电装置，用于以与相对的输电装置非接触的方式接受电力，该非接触受电装置具有自谐振线圈、电容器和控制装置。自谐振线圈通过与输电装置的电磁谐振来接受电力。电容器连接于自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整自谐振线圈的谐振频率。并且，控制装置在以由输电装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制电容器的电容以使电力的传输效率提高。

优选，控制装置设定电容器的电容以使由自谐振线圈接受的受电电力成为最大。

优选，电容器包含：电容被固定的第1电容器；和能够改变电容的第2电容器，其相对于自谐振线圈而与第1电容器并联连接。

优选，第1电容器的电容大于第2电容器的电容。

优选，第2电容器的电容被设定成：从第1电容器的电容和第2电容器的最大电容的合计电容值减去第2电容器能够变化的电容的一半电容得到的电容值，小于在预定的频率下根据输电装置与非接触受电装置的目标距离确定的基准电容值。

本发明的非接触输电装置，用于以与相对的受电装置非接触的方式输送电力，该非接触输电装置具有自谐振线圈、电容器和控制装置。自谐振线圈通过与受电装置的电磁谐振来输送从电源装置提供的电力。电容器连接于自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整自谐振线圈的谐振频率。并且，控制装置在以由电源装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制电容器的电容以使电力的传输效率提高。

优选，控制装置设定电容器的电容，以使在输送电力中没有被受电装置接受而反射回来的反射电力最小。

优选，电容器包含：电容被固定的第1电容器；和能够改变电容的第2电容器，其相对于自谐振线圈而与第1电容器并联连接。

优选，第1电容器的电容大于第2电容器的电容。