[发明专利]谐振式非接触供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及谐振式非接触供电系统，更具体地，涉及适于在以非接触方式对可移动本体的蓄电装置充电时使用的谐振式非接触供电系统。

背景技术

PTL1描述了车辆用充电系统。该充电系统使用谐振来以无线方式使用从位于车辆外部的电源接收的电力对安装在车辆中的蓄电装置充电。更具体地，以上文献的充电系统包括电动车辆和供电装置。该电动车辆包括：次级自谐振线圈（次级谐振线圈）、次级线圈、整流器和蓄电装置。该供电装置包括：高频功率驱动器、初级线圈和初级自谐振线圈（初级谐振线圈）。次级自谐振线圈中的绕组的数量基于蓄电装置的电压、初级自谐振线圈与次级自谐振线圈之间的距离以及初级自谐振线圈与次级自谐振线圈的谐振频率来确定。供电装置与车辆之间的距离随着车辆的状况如车辆的重量和轮胎的气压而改变。供电装置的初级自谐振线圈与车辆的次级自谐振线圈之间的距离的变化改变初级自谐振线圈与次级自谐振线圈的谐振频率。因此，次级自谐振线圈的导线之间连接有可变电容器。当对蓄电装置充电时，充电系统基于电压传感器和电流传感器的检测来计算对蓄电装置的充电功率，并且调节可变电容器的电容以使充电功率最大化。这调节了次级自谐振线圈的LC谐振频率。

引用列表

专利文献

PTL1：日本公开特许公报No.2009-106136

发明内容

技术问题

PTL1公开了用于即使在车辆的状况改变了初级自谐振线圈与次级自谐振线圈之间的距离的情况下从供电侧向受电侧有效地提供电力的方法。当对蓄电装置充电时，该方法针对次级自谐振线圈调节可变电容器的电容，以使对蓄电装置的充电功率最大化。然而，在该方法中，对蓄电装置的充电功率基于电压传感器和电流传感器的检测来计算，并且必须对可变电容器的电容进行调节直至使充电功率最大化。

此外，在该方法中，假设：在车辆停放在适当的充电位置处的情况下，初级自谐振线圈与次级自谐振线圈之间的距离随着车辆的状况而改变。由于车辆停放在预定的充电位置处，所以没有提及对提供电力的初级谐振线圈与接收电力的次级谐振线圈之间的距离的检测。

初级谐振线圈与次级谐振线圈之间的距离可以通过测量谐振系统的阻抗来检测。只要能够检测初级谐振线圈与次级谐振线圈之间的距离，就可以使用匹配单元将供电系统精确地调节为从供电侧向受电侧有效地提供电力的状态。然而，在距离检测期间，当匹配单元、充电器或者可再充电电池连接至谐振系统时，可再充电电池的充电状态的变化妨碍了准确的距离检测。因此，不能从供电侧向受电侧有效地提供电力。

本发明的目的是提供一种谐振式非接触供电系统，该谐振式非接触供电系统能够准确地检测提供电力的初级谐振线圈与安装在可移动本体中的接收电力的次级谐振线圈之间的距离，以从供电初级谐振线圈向受电次级谐振线圈有效地提供电力。

解决方案

为了实现以上目的，本发明提供了一种通过初级谐振线圈和次级谐振线圈来提供电力的谐振式非接触供电系统。该谐振式非接触供电系统包括供电设备和可移动本体设备。供电设备包括：AC电源、包括接收来自AC电源的电力的初级谐振线圈的初级线圈单元、以及检测初级谐振线圈与次级谐振线圈之间的距离的距离检测器。可移动本体设备包括：包括接收来自初级谐振线圈的电力的次级谐振线圈的次级线圈单元、对由次级谐振线圈接收的电力进行整流的整流器、被提供以经整流器整流的电力的蓄电装置、开关、以及通过开关可连接至次级线圈单元的终端电阻器。当距离检测器对距离进行检测时，开关将终端电阻器连接至次级线圈单元，并且将整流器和蓄电装置从次级线圈单元断开。当可移动本体设备接收电力时，开关将整流器和蓄电装置连接至次级线圈单元，并且将终端电阻器从次级线圈单元断开。

在此，通过开关连接至次级线圈单元的状态包括：开关将终端电阻器直接连接至次级线圈的情况、以及开关将终端电阻器连接至具有布置在开关与次级线圈单元之间的电路元件（例如，次级匹配单元）的次级线圈单元的情况。此外，次级线圈单元是指当可移动本体设备接收通过初级谐振线圈的电力时在次级侧使用的线圈。次级线圈单元至少包括次级谐振线圈。此外，次级线圈单元仅由次级谐振线圈形成，或者由次级谐振线圈与通过电磁感应耦合至次级谐振线圈的次级线圈的组合形成。