[發明專利]電動車輛和具有電池組的電源系統

有效

• 申請號: 201410190932.7
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN104015627A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 山本浩司;菅野浩
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H02J7/00;H02J17/00;H01F38/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 薛凱

本申請是申請號為201080036851.1、申請日為2010年10月13日、發明名稱為“電動車輛和具有電池組的電源系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及電動機器和電源系統，該電源系統具有電池組，用于借助于諧振磁場通過耦合來無線傳輸電力。

背景技術

諸如電動車輛之類的電動機器由電動機驅動。例如，與動力源為內燃機的汽車不同，電動車輛采用電動機作為動力源來運行。電動車輛具有安裝在其中的動力電池，并通過將儲存在動力電池中的能量傳輸至電動機而獲得驅動力。動力電池例如可以為二次電池，如鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池。在多種情況中，動力電池以電池組的形式安裝在車體中，在電池組中多個″模塊″與充電-放電控制電路等封裝在一起，其中每個模塊包括串聯連接在一起的多個″電池單元(cell)″(電池的最小形式，包括電極和電解液)。當動力電池的剩余電量變低時，電池組通過連接至外部電源而被充電，使得電動車輛能夠重新運行。外部電源可以為能夠大功率充電等的商用電源(100V/200V)、安裝在充電站等中的充電設備，等等。

傳統電動車輛的動力電池在每次動力電池的剩余電量變低時在家中或在充電站充電(例如，參見專利文獻1)。圖14示出了專利文獻1中描述的用于傳統電動車輛的電源系統。動力電池72(其為可再充電二次電池)與充電-放電控制電路61一起封裝成電池組62。電池組62固定在電動車輛70的車體內部，使得在正常使用期間不能移除電池組62。電動車輛70的車體設置有用于接收從外部電源63供給的電力的車輛側連接器64。電池組62設置有電池組側充電連接器65，充電側連接器65和車輛側連接器64通過電纜連接在一起。電池組62設置有電池組側功率輸出連接器66，電池組側功率輸出連接器66通過電纜連接至電動車輛70中的動力源67。在充電時，用戶將設置在外部電源63的電纜68端部處的電源連接器69連接至車輛側連接器64。動力電池72通過經由車輛側連接器64、充電側連接器65和充電-放電控制電路61接收來自外部電源63的電力而被充電。

對動力電池72進行充電在正常充電時花費數小時，并且即使借助于高電壓和大電流的快速充電也要花費數十分鐘。除了充電需要大量的時間之外，存在的另一個問題是，動力電池72在重復快速充電時退化。為了解決該問題，已經提出了用充分充電的動力電池更換電池電平已經變低的動力電池72的多種建議(例如，參見專利文獻2和非專利文獻1)。

在諸如電動車輛之類的電動機器之外的某些其他領域，已經提出對電池組進行無線充電(例如，參見專利文獻3)。專利文獻3涉及用在便攜式終端裝置中的電源裝置，其中通過電磁感應方法來傳輸電力。然而，采用這種方法，在功率發送天線和功率接收天線之間距離較長時，或者在天線沒有很好地彼此對準時，不能夠實現有效的傳輸。

另一方面，專利文獻4披露了一種新型的無線能量傳輸系統，用于將能量從兩個諧振器中的一個諧振器穿過這兩個諧振器之間的空間傳輸至另一個諧振器，反之亦然。該無線能量傳輸系統經由在這兩個諧振器周圍的空間中產生的諧振頻率的振蕩能量的消逝拖尾(evanescent?tail)，將這兩個諧振器彼此耦合，從而無線地(即，通過非接觸方法)傳輸振蕩能量。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本特許專利公開No.11-146504

專利文獻2：日本特許專利公開No.9-98518

專利文獻3：日本特許專利公開No.10-248171

專利文獻4：美國專利申請公開No.2008/0278264(圖12和14)

非專利文獻

非專利文獻1：″2002Report?of?research?and?study?on?car?sharing?systems?using?cars?with?replaceable?battery″(March2003，Mechanical?Social?Systems?Foundation)

發明內容

要解決的技術問題