[发明专利]供电系统和电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及供电系统和电动车辆，特别涉及从车辆外部的电源向车辆以非接触方式供给电力的技术。

背景技术

作为考虑环境了的车辆，电动汽车和混合动力车等电动车辆备受瞩目。这些车辆搭载产生行驶驱动力的电动机和储存向该电动机供给的电力的可再充电的蓄电装置。再有，混合动力车是除了电动机之外还搭载内燃机来作为动力源的车辆、以及作为车辆驱动用的直流电源除了蓄电装置之外还搭载燃料电池的车辆。

在混合动力车中，还已知有与电动汽车同样地能够从车辆外部的电源对车载的蓄电装置充电的车辆。例如，已知有通过将在住宅设置的电源插座和在车辆上设置的充电口用充电缆连接，而可从一般家庭的电源对蓄电装置充电的所谓“插电式混合动力车”。

另一方面，作为输电方法，不使用电源线和输电缆的无线输电近年来备受瞩目。作为该无线输电技术，比较有力的是，已知有使用电磁感应的输电、使用电磁波的输电和使用共振法所进行的输电这三种技术。

其中，共振法是使一对共振器(例如一对自共振线圈)在电磁场(非接触场(接近场))共振，经电磁场来输电的非接触的输电技术，可在比较长的距离(例如几m)输送几kW的较大电力(参照非专利文献1)。

专利文献1：特开2008-174676号公报

专利文献2：特开平9-102329号公报

专利文献3：国际公开第2007/008646号手册

非专利文献1：Andre Kurs et al.，“Wireless Power Transfer viaStrongly Coupled Magnetic Resonances”、[online]、2007年7月6日、Science、第317卷、p.83-86、[2007年9月12日检索]、互联网＜URL：http：//www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf＞

发明内容

发明所要解决的问题

在将上述“Wireless Power Transfer via Strongly Coupled MagneticResonances”所公开的无线输电技术适用于对车辆的供电(馈电)系统的情况下，提高供电效率的电力控制是问题。但是，在上述文献中，对用于高效地供电的具体电力控制技术没有特别公开。

因此，本发明的目的是提供在使用共振法来进行供电的非接触的供电系统中实现高效供电的电力控制方法。

另外，本发明的另一目的是提供在使用共振法而从车辆外部的供电装置接收电力的电动车辆中实现高效接收电力的电力控制方法。

用于解决问题的手段

根据本发明，供电系统具备输电用共振器、接收电力用共振器、整流器、电压转换器和电压控制装置。输电用共振器从电源接收电力以产生电磁场。接收电力用共振器通过经电磁场与输电用共振器共振而从输电用共振器接收电力。整流器将由接收电力用共振器接收的电力整流。电压转换器将由整流器整流的电力电压转换以向负载供给。电压控制装置将整流器和电压转换器之间的电压控制在预定的目标电压。

优选的是，电压控制装置根据接收电力的大小来设定目标电压。

优选的是，电压控制装置将目标电压设定成将目标阻抗乘以接收电力的目标值所得的值的平方根的值。

更优选的是，目标阻抗设定成电源的阻抗。

优选的是，供电系统还具备检测装置。检测装置检测从电源向输电用共振器供给的电力的反射功率。电压控制装置以反射功率减小的方式使目标电压变更。

更优选的是，电压控制装置在反射功率为规定值以上时根据规定值以下的反射功率目标值和由检测装置检测的反射功率之差来算出目标电压的变更量。

优选的是，检测装置根据从电源向输电用共振器供给的电力的电压、电流、以及电压与电流的相位差来算出反射功率。

优选的是，电压转换器构成为能调整其输入电压。电压控制装置通过控制电压转换器来将整流器和电压转换器之间的电压控制为目标电压。

此外，优选的是，电压转换器构成为能调整其输入电力。电压控制装置通过控制电源来将整流器和电压转换器之间的电压控制为目标电压。

优选的是，输电用共振器包括一次线圈和一次自共振线圈。一次线圈从电源接收电力。一次自共振线圈由一次线圈通过电磁感应来供电，并产生电磁场。接收电力用共振器包括二次自共振线圈和二次线圈。二次自共振线圈通过经电磁场与一次自共振线圈共振而从一次自共振线圈接收电力。二次线圈通过电磁感应取出由二次自共振线圈接收的电力，并向整流器输出。