[發明專利]非接觸電力饋送裝置和非接觸電力饋送方法

有效

• 申請號: 201280006385.1
• 申請日: 2012-01-25
• 公開（公告）號: CN103339823A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 森田一德
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02J7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 歐陽帆

技術領域

本發明涉及用于在沒有物理接觸的情況下從移動體外部的電源將電力饋送到安裝在移動體上的蓄電池的技術。

背景技術

近年來，諸如電動車輛等之類的電動力車輛作為對環境無害的移動體吸引了大量的關注。

這些電動車輛各自具有生成車輛驅動力的電動機和存儲饋送到電動機的電力的可再充電的儲能電池。然而，要安裝在電動車輛中的尺寸小重量輕的儲能電池的存儲容量不大。因此，電動車輛的用戶必須頻繁地對電池再充電。此外，對于再充電，用戶必須操作重的充電線纜，這對用戶是麻煩的工作。

解決方案的方法中的一種是不使用電源線纜和電力饋送線纜的無線電力饋送。由下文所提及的非專利文獻1提議的共振法（resonance?method）能夠有效地針對非常長的距離傳輸電力，因此共振法近年來引起了大量的關注。

此外，在下文所提及的非專利文獻2中描述了通過磁共振耦合、使用自共振頻率的無線電力饋送，并且在下文所提及的專利文獻1、2和3中描述了無線類型的電力饋送裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻-1:日本專利4453741

專利文獻-2:日本特開專利申請（tokkai）2010-233442。

專利文獻-3:日本特開專利申請（tokkai）2010-252446。

非專利文獻

非專利文獻-1:Wireless?Power?Transfer?via?Strongly?Coupled?Magnetic?ResonancesJuly6,2007,SCIENCE,317卷,83-86頁。

非專利文獻-2:Masaki?KATO,Takehiro?IMURA,Toshiyuki?UCHIDA,Yoichi?HORI,Wireless?Power?Feeding?using?Self-Resonant?Frequency?via?Magnetic?Resonant?Coupling,Heisei22(=2010A.D.),IEEJ?INDUSTRY?APPLICATIONS?SOCIETY。

發明內容

本發明要解決的問題

然而，在上文所提及的共振法中，只有在適當地調節初級和次級線圈的共振頻率時才能獲得有效電力傳輸。因此，在此方法中，需要用于調節共振頻率的控制。

在上文所提及的專利文獻1中所描述的方法中，由電動車輛一側對接收電力進行檢測，并且通過通信將電力的接收狀況發送到電力傳輸設備從而控制電力傳輸設備。在此方法中，需要提供通信設備，因此電動車輛和電力傳輸設備二者的成本增大。此外，在此方法中，只有在電動車輛和電力傳輸設備具有共同的通信系統時對電池的再充電才是可能的。

此外，在上文所提及的專利文獻2和3的方法中，通過測量阻抗來檢測共振頻率。在這些提出的方法中，通過掃描頻率來執行對阻抗的測量，結果，通過所謂的掃描頻率間隔來進行對共振頻率的檢測。

從示出接收電力和高頻供電電力的頻率之間的關系的圖5可以理解，在共振法的情況下，“Q”的值高，則在非常短的頻率范圍內實現共振，因此，為了通過使用這樣的方法來導出共振頻率“fθ”，需要使用非常精細的掃描頻率間隔，因此這樣的方法不現實。此外，由于檢測到的頻率不是共振頻率“fθ”，因此不可能以最高效率的頻率執行電力傳輸。

提供了本發明以解決上文所提及的問題，并且本發明旨在提供能夠在沒有無線通信的情況下執行高效電力傳輸的無線電力傳輸設備和/或方法。

解決問題的手段

為了解決上文所提及的問題，提供了如權利要求1所限定的非接觸電力饋送裝置，該非接觸電力饋送裝置包括：通過磁場共振作用與移動體外部的初級線圈磁耦合的并構建為接收來自初級線圈的電力的次級線圈，用于整流由次級線圈接收到的電力的整流器，用于存儲由整流器整流的電力的可再充電的儲能電池，安裝在移動體上的用于在接收到來自可再充電的儲能電池的電力時驅動移動體的電動機，該非接觸電力饋送裝置的特征在于：初級線圈通過磁場共振作用與次級線圈磁耦合，并被構建為給次級線圈饋送高頻電力；高頻電力驅動器被設置用于將移動體外部的電力轉換為能夠在磁場共振時提供給移動體的高頻電力，轉換后的電力被提供給初級線圈；計算裝置被設置用于根據高頻電力驅動器的供電電流和電壓來估算在磁場共振時從初級線圈到次級線圈的電力傳輸的等效電路參數；以及控制裝置被設置用于根據由計算裝置估算的等效電路參數來估算次級線圈的接收電力，并且被設置用于控制供電電力的頻率以便使估算的接收電力表現出最大值。