[發明專利]非接觸供電設備以及非接觸供電方法

有效

• 申請號: 201080010913.1
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102341994A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 甲斐敏佑;T.克賴索恩;早見泰明
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

技術領域

本發明涉及一種非接觸供電設備和非接觸供電方法。

背景技術

關于用于在非接觸狀態下傳輸電力的技術，已知通過使用使電力饋送側與電力接收側以共同諧振頻率進行電磁諧振的技術，以非接觸狀態傳輸電力(非專利文獻1)。

引用列表

[非專利文獻]

非專利文獻1：Karalis?A.等人的“Wireless?Power?Transfer?via?Strongly?Coupled?Magnetic?Resonances”，Science，vol.317，no.5834，pp.83-86，2007。

發明內容

然而，因為在傳統的非接觸供電設備中固定電力饋送側中提供的振蕩器的輸入頻率，所以存在如下問題：電力傳輸的效率依賴于電力饋送側與電力接收側之間的耦合狀態而降低。

本發明一目的在于，提供一種非接觸供電設備和方法，其被設計為即使電力饋送側與電力接收側之間的耦合狀態變化，也抑制電力傳輸效率的降低。

根據本發明，通過在預定頻率范圍內根據從電力饋送側觀測(view)的阻抗值來設置AC電力的頻率，解決上述問題。

附圖說明

圖1A是示出根據本發明的一個實施例中的非接觸供電設備的框圖。

圖1B是示出圖1A的電力饋送諧振器和電力接收諧振器的一個示例的框圖。

圖2A是示出圖1A的可變頻率單元的一個示例的框圖。

圖2B是示出圖2A的電流控制部分的一個示例的框圖。

圖2C是示出圖2A的切換信號產生部分的一個示例的框圖。

圖3是示出圖1A的非接觸供電設備的操作的流程圖。

圖4A是示出由圖1A的阻抗檢測單元檢測的、阻抗相對于頻率的曲線圖。

圖4B是示出在電力饋送諧振器與電力接收諧振器之間的距離已經從圖4A的情況改變的情況下的、阻抗相對于頻率的曲線圖。

圖5是示出圖1A的非接觸供電設備的、電力傳輸效率相對于電力饋送諧振器與電力接收諧振器之間的距離的曲線圖。

圖6是示出根據本發明的另一個實施例中的非接觸供電設備的框圖。

圖7是示出圖6的非接觸供電設備的操作的流程圖。

圖8是示出由圖6的相差檢測單元檢測的、相差相對于饋送電力頻率的曲線圖(a)、以及示出在電力饋送諧振器與電力接收諧振器之間的差已經從曲線圖(a)的情況改變的情況下相差相對于頻率的曲線圖(b)。

具體實施方式

<<第一實施例>>

<<配置>>

根據本發明的第一實施例中的非接觸供電設備包括電力饋送單元1和電力接收單元2，如圖1A中所示。電力饋送單元1將電力無線地傳輸(饋送)至電力接收單元2，并且電力接收單元2無線地接收電力。

電力饋送單元1包括振蕩器11和電力饋送諧振器12。振蕩器11用于輸出交流電(AC)電力。電力饋送諧振器12用于從由諧振器11輸入的AC電力產生磁場。另一方面，電力接收單元2包括電力接收諧振器21。電力接收諧振器21用于接收從電力饋送諧振器12傳輸的電力。

將電力饋送諧振器12和電力接收諧振器21設置為具有共同(相同)自諧振頻率f0。為了饋送和接收電力，電力饋送諧振器12包括LC諧振線圈121，并且電力接收諧振器21包括LC諧振線圈211，如圖1B中所示。LC諧振線圈121和LC諧振線圈211中的每一個的兩端均開放(open)。用于電力饋送的LC諧振線圈121僅須被設置為具有與用于電力接收的LC諧振線圈121的自諧振頻率相等的自諧振頻率。也就是說，LC諧振線圈121的線圈形狀和尺寸(諸如，繞組數量、厚度和繞組間距)不一定需要與LC諧振線圈211的線圈形狀和尺寸相等。此外，因為LC諧振線圈121和LC諧振線圈211僅須具有相同的自諧振頻率，所以可以將電容器外部附接至電力饋送LC諧振線圈121和/或電力接收LC諧振線圈211。也就是說，除了通過設置線圈形狀和尺寸之外，還可以通過適當地設置電容器電容的值來執行對每個自諧振頻率的設置。