[发明专利]电力馈送系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力馈送系统，特别是，涉及用于以非接触式方式将电力从电力馈送侧线圈供应到电力接收侧线圈的电力馈送系统。

背景技术

如上文提到的电力馈送系统是众所周知的，例如图29（参阅专利文献1和2）所示的电力馈送系统。如图所示，电力馈送系统1具有：电力馈送单元3，作为电力馈送单元构件；电力接收单元5，作为电力接收单元构件。上述电力馈送单元3具有：电力馈送侧环形天线6，被供应电力；电力馈送侧螺旋形线圈7，作为电力馈送侧线圈，与电力馈送侧环形天线6电磁耦合。当供应电力给上述电力馈送侧环形天线6时，电力通过电磁感应传送到电力馈送侧螺旋形线圈7。

上述电力接收单元5具有：电力接收侧螺旋形线圈9，与电力馈送侧螺旋形线圈7电磁谐振；和电力接收侧环形天线10，与电力接收侧螺旋形线圈9电磁连接。当电力馈送到电力馈送侧螺旋形线圈7时，电力以无线方式馈送到电力接收侧螺旋形线圈9。

此外，当电力馈送到电力接收侧线圈9时，电力通过电磁感应馈送到电力接收侧环形天线10，供应给与电力接收侧环形天线10连接的负载。根据电力馈送系统1，通过电力馈送侧螺旋形线圈7与电力接收侧螺旋形线圈9之间的电磁感应，能够以非接触式方式将从电力馈送单元供应的电力馈送到电力接收单元。

人们已经设计，通过分别将上述电力接收单元5和电力馈送单元3提供给汽车和道路，采用上述电力馈送系统1以非接触式方式将电力馈送到安装于汽车中的负载。

然而，安装于汽车中的电力接收单元5与电力馈送单元3之间的距离随汽车类型而变化。即，电力接收单元5的电力接收侧螺旋形线圈9与电力馈送单元3的电力馈送侧螺旋形线圈7之间的线圈间距离L₁随汽车类型而变化。例如，当电力接收单元5安装于低车身汽车（诸如跑车）中时，线圈间距离L₁变短，而当电力接收单元5安装于高车身汽车（诸如旅行车）中时，线圈间距离L₁变长。

当线圈间距离L₁取值范围从100毫米（mm）到400mm时，同时电力馈送系统1的电力馈送侧环形天线6和电力接收侧环形天线10两者的半径固定为206mm时，如图29所示，然后发明者测量了电力接收侧环形天线10的通过特性S21和反射特性S11。结果示出于图30至图32中。

从图30显而易见，上述电力馈送系统1中线圈间距离L₁变动引起通过特性S21变化。图31和图32中可以找到，主要由于电力馈送侧螺旋形线圈7和电力接收侧螺旋形线圈9之间不对准引起。

为了更充分地说明，当电力馈送侧环形天线6和电力接收侧环形天线10两者的半径固定为206mm时，当200mm时，线圈间距离L₁位于接近临界耦合，而线圈间距离L₁变为比200mm更短，电力馈送单元3和电力接收单元5紧密耦合，呈现双谐振特性，导致通过特性变为1处频率变化。

因此，当操作频率固定为接近13.5兆赫兹（MHz）时，在线圈间距离L₁为200mm之后，通过特性S21变为接近1，导致高效率，而如果线圈间距离L₁变动到100mm，那么通过特性S21降为接近0.64，引起损耗增加。

另一方面，线圈间距离L₁越长，电力馈送侧螺旋形线圈7与电力接收侧螺旋形线圈9之间耦合变得越松弛，引起彼此阻抗匹配解耦，因而损耗增加。

从上文可以看出，已经造成线圈间距离L₁的变动使得从电力馈送单元3到电力接收单元5的电力馈送效率变化，从而增加损耗的缺点。此外，已经造成如图9所示的缺点，当发生了横向偏移x，即，轴在电力馈送侧环形天线6或电力馈送侧螺旋形线圈7与电力接收侧环形天线10或电力接收侧螺旋形线圈9之间偏移时，线圈间距离L₁的变动也引起从电力馈送单元3到电力接收单元5的电力馈送效率变化，从而增加损耗。

[引文列表]

[专利文献]

[专利文献1]

日本专利申请公开号2010-124522

[专利文献2]

日本专利申请公开号2010-68657

发明内容

[技术问题]