[发明专利]非接触电力传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及以非接触方式从送电装置向受电装置传输电力的非接触电力传输系统。

背景技术

日本特开2013-215066号公报公开了以非接触方式从送电装置向受电装置传输电力的电力传输系统。在该电力传输系统中，受电装置具备受电侧谐振器、整流器、DC/DC转换器和控制装置。控制装置基于DC/DC转换器的输入电压来算出使DC/DC转换器的输入阻抗成为设定值的电流指令值，控制DC/DC转换器以使DC/DC转换器的输入电流与电流指令值一致。

根据该电力传输系统，DC/DC转换器的输入阻抗在DC/DC转换器的工作期间内维持恒定，因此成为输入阻抗一直匹配的状态，能够实现电力传输效率的提高。

在上述的电力传输系统中，没有考虑送电装置与受电装置的耦合系数的大小。在为了使DC/DC转换器的输入阻抗维持恒定而控制DC/DC转换器的情况下，在耦合系数小时，为了确保所希望的受电电流(DC/DC转换器的输入电流)，需要在送电装置中降低送电电压。在从送电装置向受电装置传输预定的电力的情况下，若在送电装置中降低电压，则通电电流增大。其结果，有可能导致损失增大、作为整体而效率降低。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，在以非接触方式从送电装置向受电装置传输电力的非接触电力传输系统中，抑制在耦合系数小时作为系统整体而效率降低。

根据本发明，非接触电力传输系统具备送电装置和受电装置。送电装置包括送电部、电压可变高频电源和第1控制部。送电部包括送电线圈和与送电线圈串联连接的第1电容器，用于以非接触方式向受电装置送电。电压可变高频电源一边调整电压一边向送电部供给交流电力。第1控制部控制电压可变高频电源。受电装置包括受电部、阻抗调整器和第2控制部。受电部包括受电线圈和与受电线圈连接的第2电容器，用于以非接触方式从送电部受电。阻抗调整器设置在受电部与负载设备之间。第2控制部控制阻抗调整器。第1控制部以具有第1控制区域和第2控制区域的方式控制电压可变高频电源。所述第1控制区域是送电部与受电部的耦合系数越大则使电压可变高频电源的电压越高的区域，所述第2控制区域是耦合系数比第1控制区域的耦合系数大、并且不管耦合系数如何都使电压可变高频电源的电压维持为恒定值或实质上维持为该恒定值的区域。在电压可变高频电源在第1控制区域被第1控制部控制的情况下，第2控制部控制阻抗调整器，以使阻抗调整器的输入阻抗成为预定值或实质上成为该预定值，在电压可变高频电源在第2控制区域被第1控制部控制的情况下，第2控制部控制阻抗调整器，以通过使输入阻抗从预定值或实质上从预定值变化来使受电电力接近目标。

在本非接触电力传输系统中，在第1控制区域中，耦合系数越大则电压可变高频电源的电压被设定为越高。在第2控制区域中，不管耦合系数如何，电压可变高频电源的电压都维持为一定值或实质上维持为该一定值，因此能够通过使阻抗调整器的输入阻抗从预定值或实质上从该预定值变化来将受电电力控制到目标。通过设置这样的第2控制区域，与输入阻抗一直被控制为恒定的情况相比，能够提高第1控制区域中的电压可变高频电源的最低电压。通过提高电压可变高频电源的电压，能抑制通电电流，抑制损失。因此，根据本非接触电力传输系统，能够抑制在耦合系数小的情况下作为系统整体而效率降低。

优选，第2电容器与受电线圈串联连接。在电压可变高频电源在第2控制区域被第1控制部控制的情况下，第2控制部控制所述阻抗调整器，以使阻抗调整器的输入阻抗比预定值大。

在第2电容器与受电线圈串联连接的构成中，在第2控制区域，通过控制阻抗调整器以使阻抗调整器的输入阻抗比预定值大，从而能够在受电装置中确保所希望的受电电力，并且能够提高第1控制区域中的电压可变高频电源的最低电压。因此，根据本非接触电力传输系统，能够抑制在耦合系数小的情况下作为系统整体而效率降低。

另外，优选，第2电容器与受电线圈并联连接。在电压可变高频电源在第2控制区域被第1控制部控制的情况下，第2控制部控制阻抗调整器，以使阻抗调整器的输入阻抗比预定值小。

在第2电容器与受电线圈并联连接的构成中，在第2控制区域，通过控制阻抗调整器以使阻抗调整器的输入阻抗比预定值小，从而能够在受电装置中确保所希望的受电电力，并且能够提高第1控制区域中的电压可变高频电源的最低电压。因此，根据本非接触电力传输系统，能够抑制在耦合系数小的情况下作为系统整体而效率降低。

优选，受电装置还包括整流器，该整流器用于对由受电部接受的交流电力进行整流。阻抗调整器是设置在整流器与负载设备之间的第1转换器。