[发明专利]电力输送系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用磁共振方式的磁共振天线的无线电力输送系统。

背景技术

近年来，不利用电源线（cord）等而是以无线来输送电力（电能）的技术的开发如火如荼。即使在以无线来输送电力的方式中，作为特别受到关注的技术，存在被称为“磁共振方式”的技术。该磁共振方式在2007年由马萨诸塞州工科大学的研究团队提出，与其相关的技术例如被公开在专利文献1（日本特表2009－501510号公报）中。

磁共振方式的无线电力输送系统通过将送电侧天线的共振频率和受电侧天线的共振频率设为相同来从送电侧天线对受电侧天线高效地进行能量传递，能够使电力输送距离为数十厘米（cm）～数米（m）是一个重要特征。

专利文献1:日本特表2009－501510号公报

在现有的电力输送系统中，为了确认从送电侧天线对受电侧天线高效地进行了能量传递，利用方向性耦合器等来计测VSWR（Voltage Standing Wave Ratio）。在送电侧天线和受电侧天线以共振频率共振的情况下VSWR取最小值。因此，在现有的电力输送系统中，通过一边变更频率一边利用方向性耦合器来对VSWR进行计测，选择VSWR最小的频率来进行电力输送。

然而，方向性耦合器的灵敏度调整非常困难，难以得到恒定输出，在现有的电力输送系统中，即使选择了VSWR最小的频率，也存在未以输送效率最佳的频率进行输送的可能性，存在能量效率方面的问题。

发明内容

为了解决上述问题，技术方案1所涉及的发明的特征在于，具有：将直流电压变换成规定频率的交流电压并进行输出的开关元件；被输入所述输出的交流电压的送电天线部；对在所述送电天线部中流动的电流进行检测的电流检测部；取得由所述电流检测部检测到的电流的峰值的峰值保持部；对所述开关元件导通的时刻和由所述电流检测部检测到电流零点的时刻之间的差值的计时值进行计测的计时部；基于由所述峰值保持部取得的峰值和由所述计时部计测到的计时值来决定所述频率的频率决定部；以及基于由所述频率决定部决定出的频率来驱动所述开关元件进行电力输送的控制部。

另外，在技术方案2所涉及的发明中，在技术方案1所记载的电力输送系统中，所述频率决定部通过算出所述开关元件的效率来决定所述频率。

另外，在技术方案3所涉及的发明中，在技术方案1所记载的电力输送系统中，所述频率决定部通过参照规定的表来决定所述频率。

本发明所涉及的电力输送系统基于由相位差计测计时部、峰值保持电路等电路取得的值来判定用于电力输送的频率是否合适，因此根据本发明所涉及的电力输送系统，进行电力输送时的频率的决定变得容易并且准确，能量输送效率提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的电力输送系统的框图。

图2是表示将本发明的实施方式所涉及的电力输送系统应用于车辆充电设备的例子的图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的电力输送系统的逆变器电路的图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的电力输送系统的控制部的构成的图。

图5是对本发明的实施方式所涉及的电力输送系统的相位差计测计时部进行说明的图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的电力输送系统中的逆变器驱动波形与相位差检测定时的图。

图7是表示送电天线108和受电侧系统200的等效电路的图。

图8是表示等效电路的输入阻抗特性和综合效率的图。

图9是对FET（开关元件）的损耗进行说明的图。

图10是FET（开关元件）的损耗计算中利用的模型例。

图11是表示开关元件Q_A/Q_B的驱动波形、负载电压V波形和驱动电流I的波形的详细时间图表的图。

图12是表示本发明的实施方式所涉及的电力输送系统中的频率决定处理流程的图。

图13是对存储规定频率中的计时值、峰值和逆变器效率之间的关系的表的数据结构进行说明的图。

图14是表示本发明的其他实施方式所涉及的电力输送系统中的频率决定处理流程的图。

具体实施方式