专利名称：非接触供电设备以及非接触供电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及非接触供电设备以及非接触供电系统，特别涉及通过使在供电设备和从供电设备受电的受电装置各自设置的共振器经由电磁场产生共振、从而以非接触的方式向受电装置进行供电的非接触供电设备以及非接触供电系统。
背景技术：
作为考虑了环境的车辆，电动汽车、混合动力汽车等电动车辆备受注目。这些车辆搭载有产生行驶驱动力的电动机、和存储向该电动机供给的电力的可再充电的蓄电装置。 另外，混合动力汽车为搭载有电动机还搭载有内燃机作为动力源的汽车、或作为车辆驱动用的直流电源而搭载有蓄电装置并搭载有燃料电池的汽车。在混合动力汽车中，也与电动汽车同样，已知有能够从车辆外部的电源对车载的蓄电装置充电的车辆。例如，已知所谓的“插电式混合动力汽车”，该“插电式混合动力汽车” 通过以充电电缆连接设置于住宅的电源插座与设置于车辆的充电口，能够从一般家庭电源对蓄电装置充电。另一方面，作为送电方法，近年来不使用电源线或送电电缆的无线送电受到注目。 作为该无线送电技术，已知如下三种有影响力的技术使用了电磁感应的送电、使用了微波的送电、以及以共振法进行的送电。其中，共振法为使一对共振器(例如一对自谐振线圈)在电磁场(近场)中产生共振、经由电磁场进行送电的非接触的送电技术，也能够对数kW的大电力进行较长距离(例如数m)送电(例如，参照专利文献1、非专利文献1)。专利文献1 国际公开第2007/008646号小册子非专利文献 1 :Andre Kurs et al. , "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances，，、[online] >2007 年 7 月 6 日、Science、第 317 卷、 p. 83-86、[2007 年9 月 12 日检索]、互联网 <URL :http://www. sciencemag. org/cgi/ reprint/317/5834/83. pdf>
发明内容
发明要解决的课题送电时产生的电磁场的强度，考虑对周围的影响，其上限值由EMC关联规格来确定。在此，在将上述使用了共振法的非接触供电应用于例如要求大电力的供电的电动车辆的情况下，若使用单一频率(例如共振频率)进行供电，则可能在该频率中产生电磁场强度的较大峰值，不能满足规格。然而，为了满足规格而抑制供电电力则会导致供电时间的长时间化，损害用户的便利性。于是希望不使供电电力大幅降低地抑制电磁场强度的峰值，但在所述文献中，对这样的课题没有特别研究。因此，本发明的目的在于，提供一种能够不使供电电力大幅降低地抑制电磁场强度的峰值的非接触供电设备以及非接触供电系统。
用于解决课题的手段根据本发明，非接触供电设备具备送电用共振器、电源装置和控制装置。送电用共振器通过经由电磁场与受电装置的受电用共振器进行共振，以非接触方式向受电装置送电。电源装置连接于送电用共振器，向送电用共振器供给预定的高频电力。控制装置基于由送电用共振器和受电用共振器形成的电路的S21参数来设定频率扩展的频率范围，控制电源装置以使其向送电用共振器供给具有该频率范围的高频电力。优选的是，控制装置基于S21参数的振幅特性相对地增大的频带来设定频率扩展的频率范围。优选的是，控制装置通过交替地切换S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率，进行频率扩展。另外，优选的是，控制装置将包含S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率的至少一方的频带设为频率扩展的频率范围。另外，优选的是，控制装置将处于S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率之间、且不包含该两个共振频率的频带设为频率扩展的频率范围。另外，优选的是，控制装置基于根据S21参数的振幅特性中表现的共振频率算出的Q值，设定频率扩展的频率范围。优选的是，送电用共振器包括一次线圈和一次自谐振线圈。一次线圈连接于电源装置。一次自谐振线圈被通过电磁感应从一次线圈供电，产生电磁场。另外，根据本发明，非接触供电系统具备能够输出预定的高频电力的供电设备； 和能够以非接触方式从供电设备受电的受电装置。受电装置包括受电用共振器。受电用共振器经由在与供电设备之间产生的电磁场，以非接触方式从供电设备受电。供电设备包括送电用共振器、电源装置和控制装置。送电用共振器通过经由电磁场与受电用共振器进行共振，以非接触方式向受电用共振器送电。电源装置连接于送电用共振器，向送电用共振器供给预定的高频电力。控制装置基于由送电用共振器和受电用共振器形成的电路的S21参数来设定频率扩展的频率范围，控制电源装置以使其向送电用共振器供给具有该频率范围的高频电力。优选的是，送电用共振器包括一次线圈和一次自谐振线圈。一次线圈连接于电源装置。一次自谐振线圈被通过电磁感应从一次线圈供电，产生电磁场。受电用共振器包括二次自谐振线圈和二次线圈。二次自谐振线圈通过经由电磁场与一次自谐振线圈进行共振， 从一次自谐振线圈受电。二次线圈通过电磁感应取出从二次自谐振线圈接受来的电力。发明的效果在本发明中，基于由送电用共振器和受电用共振器形成的电路的S21参数来设定频率扩展的频率范围，在该频率范围进行频率扩展来进行送电，因此能够使用传输效率 (送电效率)高的频带，同时能够降低特定频率中电磁场频谱的峰值。因此，根据本发明，能够不使供电电力降低地抑制电磁场强度的峰值。
图1是本发明的实施方式的非接触供电系统的整体结构图。图2是与以共振法进行的送电相关的部分的等效电路图。
图3是表示了从供电设备向受电装置供电时的电磁场强度的图。图4是表示了图2所示电路的S21参数的振幅特性的图。图5是图1所示的控制装置的功能框图。图6是作为搭载有图1所示的受电装置的电动车辆的一例而表示的混合动力汽车的结构图。图7是用于说明Q值的图。图8是表示了在一次自谐振线圈中流动的电流与在二次自谐振线圈中流动的电流的相位差的图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。图1是本发明的实施方式的非接触供电系统的整体结构图。参照图1，非接触供电系统具备供电设备1和受电装置2。供电设备1包括高频电源装置10、一次线圈20、一次自谐振线圈30和控制装置40。高频电源装置10连接于一次线圈20，能够基于从控制装置40接收的驱动信号来产生预定的高频电压(例如数MHz 10数MHz)。高频电源装置10包括例如正弦波逆变器电路，由控制装置40进行控制。一次线圈20配设在与一次自谐振线圈30大致同轴上，构成为能够通过电磁感应与一次自谐振线圈30以磁力结合。并且，一次线圈20通过电磁感应将从高频电源装置10 供给的高频电力向一次自谐振线圈30供电。一次自谐振线圈30为两端开放(非连接)的LC共振线圈，通过经由电磁场与受电装置2的二次自谐振线圈60 (后述)进行共振，以非接触方式向受电装置2输送电力。另外，Cl表示一次自谐振线圈30的寄生电容，但也可以实际设置电容器。控制装置40生成用于控制高频电源装置10的驱动信号，将其生成的驱动信号向高频电源装置10输出。并且，控制装置40通过控制高频电源装置10，从而控制从一次自谐振线圈30向受电装置2的二次自谐振线圈60的供电。在此，控制装置40基于实现以共振法进行的送电的、包括一次线圈20、一次自谐振线圈30、以及受电装置2的二次自谐振线圈60和二次线圈70 (后述)的电路的S21参数，设定频率扩展的频率范围，控制高频电源装置以使其输出具有该频率范围的高频电力。详细地进行说明，如上述那样，若使用单一的频率进行供电，则可能会在该频率中产生电磁场强度的较大峰值、不能满足预定规格。于是，在本实施方式中，为了抑制供电时产生的电磁场强度的峰值，使用频率扩展技术使送电电力在预定的频率范围内扩展。在此，为了不使供电电力大幅降低地抑制电磁场强度的峰值，在本实施方式中，基于实现以共振法进行的送电的电路的S21参数的振幅特性相对增大的频带，设定频率扩展的频率范围。即，S21参数表示包括一次线圈20、一次自谐振线圈30、以及受电装置2的二次自谐振线圈60和二次线圈70(后述)的电路的从输入端口(一次线圈20的输入)向输出端口(二次线圈70的输出)的传输系数。因此，通过基于S21参数的振幅特性相对增大的频带来设定频率扩展的频率范围，能够不使供电电力大幅减低地抑制电磁场强度的峰
6值。另外，稍后对实现以共振法进行的送电的电路的S21参数的特性、以及控制装置 40的功能结构进行说明。另一方面，受电装置2包括二次自谐振线圈60和二次线圈70。二次自谐振线圈 60，与上述的一次自谐振线圈30同样，也为两端开放(非链接)的LC共振线圈，通过经由电磁场与供电设备1的一次自谐振线圈30进行共振，以非接触方式从供电设备1受电。另外，C2表示二次自谐振线圈60的寄生电容，但也可以实际设置电容器。二次线圈70配设在与二次自谐振线圈60大致同轴上，构成为能够通过电磁感应与二次自谐振线圈60以磁力结合。并且，二次线圈70通过电磁感应取出由二次自谐振线圈60接受来的电力，将其取出的电力向负载3输出。图2是与以共振法进行的送电相关的部分的等效电路图。参照图2，在该共振法中，与两个音叉进行共鸣的情况同样，通过使具有相同的固有振动数的两个LC共振线圈在电磁场(近场)进行共振，经由电磁场从一方的线圈向另一方的线圈传输电力。具体而言，将高频电源装置10连接于一次线圈20，向通过电磁感应以磁力与一次线圈20结合的一次自谐振线圈30供给例如数MHz 10数MHz程度的高频电力。一次自谐振线圈30为由线圈自身的阻抗和寄生电容Cl形成的LC共振器，经由电磁场(近场)与具有与一次自谐振线圈30相同的共振频率的二次自谐振线圈60进行共振。于是，能量(电力)经由电磁场从一次自谐振线圈30向二次自谐振线圈60移动。移动至二次自谐振线圈 60的能量(电力)由通过电磁感应以磁力与二次自谐振线圈60结合的二次线圈70取出， 并向负载3供给。另外，上述的S21参数对应于关于在端口 P1、P2之间形成的、包括一次线圈20、一次自谐振线圈30、二次自谐振线圈60以及二次线圈70的电路、向端口 Pl输入的输入电力 (从高频电源装置10输出的电力)到达端口 P2的比率，即从端口 Pl向端口 P2的传输系数。图3是表示了从供电设备1向受电装置2供电时的电磁场强度的图。参照图3，纵轴表示供电时的电磁场强度，横轴表示从供电设备1向受电装置2供给的高频电力的频率。 曲线kl表示以单一频率f进行供电时的电磁场强度，曲线k2表示进行频率扩展来供电时的电磁场强度。如图3所示，若以单一频率f进行供电，则会在该频率f中出现电磁场强度的较大峰值，产生的电磁场强度会超过规格值。另一方面，若进行频率扩展，则能够抑制电磁场强度的峰值，将产生的电磁场强度抑制到规格值以下。图4是表示了图2所示电路的S21参数的振幅特性的图。参照图4，纵轴表示S21 参数的振幅，横轴表示从高频电源装置10供给到电路的高频电力的频率。如图4所示，具有如下特征在实现以共振法进行的送电的如2所示电路的S21参数的振幅特性中，在频率Π、f2存在两个峰值，由此使得振幅相对增大的频带宽。即，在频率fl、f2之间的频率中，S21参数增大。于是，在本实施方式中，以包含该S21参数的振幅增大的频带的方式，设定频率扩展的频率范围。由此，可以使用传输效率(送电效率)高的频带，同时通过频率扩展抑制了电磁场强度的峰值。另外，频率扩展的调制方式可以是直接扩展方式，也可以是跳频方式。在本实施方式中，采用了使用S21参数的振幅特性中的共振频率fl、f2的跳频方式。图5是图1所示的控制装置40的功能框图。参照图5，控制装置40包括起振电路110、120、M序列随机数产生电路130、选择开关140、电源控制部150以及驱动信号生成部 160。起振电路110产生具有预先求出的S21参数的振幅特性中的共振频率fl的信号。 起振电路120产生具有S21参数的振幅特性中的共振频率f2的信号。M序列随机数产生电路130产生包括0和1的随机数信号。选择开关140接收从起振电路110输出的频率fl的信号和从起振电路120输出的频率f2的信号。然后，选择开关140根据从M序列随机数产生电路130接收到的随机数信号，选择从起振电路110接收到的频率fl的信号和从起振电路120接收到的频率f2的信号中的某一信号，将其选择出的信号向电源控制部150输出。电源控制部150生成用于将具有从选择开关140接收到的信号的频率的高频电力从高频电源装置10(图1)输出的控制指令，将其生成的控制指令向驱动信号生成部160输出。然后，驱动信号生成部160基于从电源控制部150接收到的控制指令，生成用于驱动高频电源装置10的信号，将其生成的信号向高频电源装置10输出。在该控制装置40中，通过选择开关140切换具有频率Π的信号和具有频率f2的信号并将其提供给电源控制部150。然后，电源控制部150控制高频电源装置10以使其输出具有该提供来的信号的频率的高频电力。由此，从高频电源装置10输出随机地将频率切换为频率Π、f2 (跳频)的、频率扩展后的高频电力。另外，通过网络分析仪这样的使用了定向耦合器的技术来算出S21参数，也同样能够实现上述的控制。另外，使用Z参数、Y参数等来代替S参数，也同样能够实现上述的控制。图6是作为搭载有图1所示的受电装置2的电动车辆的一例而表示的混合动力汽车的结构图。参照图6，混合动力汽车200包括蓄电装置210、系统主继电器SMR1、升压转换器220、逆变器230、232、电动发电机M0J42、发动机250、动力分配装置沈0以及驱动轮 270。另外，混合动力汽车200还包括二次自谐振线圈60、二次线圈70、整流器观0、系统主继电器SMR2以及车辆EOT^O。混合动力汽车200搭载发动机250和电动发电机242作为动力源。发动机250和电动发电机240、242与动力分配装置260连接。并且，混合动力汽车200通过发动机250和电动发电机242的至少一方产生的驱动力进行行驶。发动机250产生的动力由动力分配装置260分配到两条路径。即，一方为向驱动轮270传递的路径，另一方为向电动发电机240 传递的路径。电动发电机240为交流旋转电机，例如包括在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。电动发电机240使用经由动力分配装置260传递来的发动机250的动能进行发电。例如，若蓄电装置210的充电状态(也称为“SOCGtate Of Charge)”)低于预先确定的值，则发动机250启动并通过电动发电机240进行发电，对蓄电装置210充电。电动发电机242也为交流旋转电机，与电动发电机240同样，包括例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。电动发电机242使用蓄积于蓄电装置210的电力和由电动发电机240发电产生的电力的至少一方来产生驱动力。并且，电动发电机M2的驱动
8力被传递至驱动轮270。另外，在车辆制动时或在下坡的加速度减低时，作为动能和势能蓄积于车辆的机械能经由驱动轮270用于电动发电机M2的旋转驱动，电动发电机242作为发电机进行工作。由此，电动发电机242作为将行驶能量变换为电力并产生制动力的再生制动器进行工作。并且，由电动发电机242发电产生的电力被蓄积于蓄电装置210中。动力分配装置沈0由包括太阳轮、小齿轮、行星架以及齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮和齿圈啮合。行星架以能够自转的方式支撑小齿轮并且与发动机250的曲轴连接。太阳轮与电动发电机240的旋转轴连接。齿圈与电动发电机242的旋转轴以及驱动轮 270连接。系统主继电器SMRl配设在蓄电装置210与升压转换器220之间，根据来自车辆 EOT^O的信号将蓄电装置210电连接于升压转换器220。升压转换器220将正极线PL2的电压升压到蓄电装置210的输出电压以上的电压。另外，升压转换器220例如包括直流斩波电路。逆变器230、232分别驱动电动发电机M0J42。另外，逆变器230、232例如包括三相桥式电路。二次自谐振线圈60和二次线圈70为图1中说明的那样。整流器280对由二次线圈70取出的交流电力进行整流。系统主继电器SMR2配设在整流器280与蓄电装置210之间，根据来自车辆ECU^K)的信号将整流器观0电连接于蓄电装置210。车辆EOT^O，在行驶模式时，使系统主继电器SMR 1导通、并使系统主继电器SMR2 断开。并且，车辆ECU^K)，在车辆行驶时，基于加速开度、车辆速度、来自其他各种传感器的信号，生成用于驱动升压转换器220以及电动发电机M0、242的信号，将其生成的信号向升压转换器220以及逆变器230、232输出。另外，在从供电设备1 (图1)向混合动力汽车200进行供电时，车辆ECU290使系统主继电器SMR2导通。由此，将由二次自谐振线圈60接受来的电力向蓄电装置210供给。 另外，在整流器280与蓄电装置210之间可以设置DC/DC转换器，该DC/DC转换器对由整流器280整流后的直流电力进行电压变换而将其变换为蓄电装置210的电压电平。另外，通过使系统主继电器SMR1、SMR2都导通，也能够在车辆行驶中从供电设备1 受电。如上所述，在本实施方式中，基于实现以共振法进行的送电的、包括一次线圈20、 一次自谐振线圈30、二次自谐振线圈60以及二次线圈70的电路的S21参数，设定频率扩展的频率范围，在该频率范围进行频率扩展来进行送电，因此能够使用传输效率(送电效率) 高的频带，同时能够降低特定频率中电磁场频谱的峰值。因此，根据本实施方式，能够不使从供电设备1向受电装置2的供电电力降低地抑制电磁场强度的峰值。另外，在上述的实施方式中，频率扩展的调制方式设为了跳频方式，但也可以设为直接扩展方式。在采用直接扩展方式的情况下，作为频率扩展的频率范围，可以设定为图4 所示的包含共振频率fl、f2双方的频带，也可以设定为包含频率fl、f2的任一方的频带、或者也可以设定为频率Π、f2之间的频带。在此，在包含频率fl、f2的任一方的频率范围内通过直接扩展方式进行频率扩展的情况下，可以基于Q值来决定该频率范围。图7是用于说明Q值的图。参照图7，在从供电设备1向受电装置2输送频率f的高频电力的情况下，Q值由下式来表示。Q 值=f/Af. · ·⑴在此，Af在将施加于负载3 (图1)的电压设为Vm时，电压变为_的频带的宽度。于是，例如在施加于负载的电压的频率特性中，将根据图4所示的共振频率fl的峰值求出的Q值设为Q1，如下式这样设定频率扩展的频率范围。Afl = α (fl/Ql). . . (2)在此，α为调整系数。或者，在施加于负载的电压的频率特性中，将根据图4所示的另一个共振频率f2 的峰值求出的Q值设为Q2，如下式这样设定频率扩展的频率范围。Δ f2 = β (f2/Q2)... (3)在此，β为调整系数。另外，α和β以不超过规格的上限值的方式进行设定。如此一来，能够基于Q值适当地设定频率扩展的频率范围。另外，通过改变从供电设备1向受电装置2供给的高频电力的频率，能够改变从供电设备1向受电装置2供电时周围产生的电磁场强度的分布。图8是表示了在一次自谐振线圈30中流动的电流与在二次自谐振线圈60中流动的电流的相位差的图。参照图8，横轴表示从供电设备1向受电装置2供给的高频电力的频率。如图8所示，在一次自谐振线圈30中流动的电流与在二次自谐振线圈60中流动的电流的相位差随着供电电力的频率而变化。在此，在各线圈的周围产生的电磁场的分布，与在该线圈中流动的电流相应地变化。并且，在从供电设备1向受电装置2供电时在周围产生的电磁场强度的分布为如下情况通过在一次自谐振线圈30中流动的电流而在一次自谐振线圈30的周围产生的电磁场、 与通过在二次自谐振线圈60中流动的电流而在二次自谐振线圈60的周围产生的电磁场重叠。因此，利用如上所述在一次自谐振线圈30中流动的电流与在二次自谐振线圈60 中流动的电流的相位差随着供电电力的频率而变化的情况，改变从供电设备1向受电装置 2供给的高频电力的频率，由此能够改变从供电设备1向受电装置2供电时周围产生的电磁场强度的分布。由此，通过适当选择供电电力的频率，也能够降低希望场所的电磁场强度。另外，在上述的实施方式中，设为了使用一次线圈20通过电磁感应向一次自谐振线圈30进行供电，并使用二次线圈70通过电磁感应从二次自谐振线圈60取出电力，但也可以不设置一次线圈20而从高频电源装置10直接向一次自谐振线圈30供电、不设置二次线圈70而直接从二次自谐振线圈60取出电力。另外，在上述中，设为了通过使一对自谐振线圈进行共振来进行送电，但作为共振体也可以使用一对高电介质盘来代替一对自谐振线圈。高电介质盘由高介电常数材料构成，使用例如 TiO2, BaTi4O9, LiTaO3 等。另外，在上述中，作为搭载有受电装置2的一例，对能够通过动力分配装置260分配发动机250的动力并将其传递至驱动轮270和电动发电机240的串联/并联型的混合动力汽车进行了说明，但本发明也能够适用于其他形式的混合动力汽车。即，例如本发明也能够适用于如下车辆等只为了驱动电动发电机240而使用发动机250、仅利用电动发电机242来产生车辆的驱动力的所谓的串联型的混合动力车辆；在发动机250生成的动能中仅将再生能量作为电能进行回收的混合动力车辆；将发动机作为主动力并根据需要由电机辅助的电机辅助型的混合动力车辆。另外，本发明也能够适用于不具备发动机250而仅利用电力进行行驶的电动车辆、作为直流电源除了蓄电装置210以外还搭载燃料电池的燃料电池车。另外，在上述中，一次自谐振线圈30和一次线圈20形成本发明中的“送电用共振器”的一个实施例，二次自谐振线圈60和二次线圈70形成本发明中的“受电用共振器”的一个实施例。另外，起振电路110、120、M序列随机数产生电路130以及选择开关140形成本发明中的“频率设定部”的一个实施例。应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。 本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。附图标记的说明1供电设备；2受电装置；3负载；10高频电源装置；20 —次线圈；30—次自谐振线圈；40控制装置；60 二次自谐振线圈；70 二次线圈；110、120起振电路；130M序列随机数产生电路；140选择开关；150电源控制部；160驱动信号生成部；200混合动力汽车；210蓄电装置；220升压转换器；230、232逆变器；240、242电动发电机；250发动机；260动力分配装置；270驱动轮；280整流器；290车辆ECU ；C1、C2寄生电容；SMR1、MSR2系统主继电器；PL1、 PL2正极线；NL负极线。
1权利要求
1.一种非接触供电设备，具备送电用共振器(30、20)，其通过经由电磁场与受电装置⑵的受电用共振器(60、70)进行共振，以非接触方式向所述受电装置送电；电源装置(10)，其连接于所述送电用共振器，向所述送电用共振器供给预定的高频电力；以及控制装置(40)，其基于由所述送电用共振器和所述受电用共振器形成的电路的S21参数来设定频率扩展的频率范围，控制所述电源装置以使其向所述送电用共振器供给具有该频率范围的高频电力。
2.根据权利要求1所述的非接触供电设备，其中，所述控制装置基于所述S21参数的振幅特性相对地增大的频带来设定所述频率扩展的频率范围。
3.根据权利要求1所述的非接触供电设备，其中，所述控制装置通过交替地切换所述S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率，进行所述频率扩展。
4.根据权利要求1所述的非接触供电设备，其中，所述控制装置将包含所述S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率的至少一方的频带设为所述频率扩展的频率范围。
5.根据权利要求1所述的非接触供电设备，其中，所述控制装置将处于所述S21参数的振幅特性中表现的两个共振频率之间、且不包含该两个共振频率的频带设为所述频率扩展的频率范围。
6.根据权利要求1所述的非接触供电设备，其中，所述控制装置基于根据所述S21参数的振幅特性中表现的共振频率算出的Q值，设定所述频率扩展的频率范围。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的非接触供电设备，其中，所述送电用共振器包括一次线圈(20)，其连接于所述电源装置；和一次自谐振线圈(30)，其被通过电磁感应从所述一次线圈供电，产生所述电磁场。
8.一种非接触供电系统，具备能够输出预定的高频电力的供电设备(1)；和能够以非接触方式从所述供电设备受电的受电装置0)，所述受电装置包括受电用共振器(60、70)，该受电用共振器经由在其与所述供电设备之间产生的电磁场，以非接触方式从所述供电设备受电，所述供电设备包括送电用共振器O0、30)，其通过经由电磁场与所述受电用共振器进行共振，以非接触方式向所述受电用共振器送电；电源装置(10)，其连接于所述送电用共振器，向所述送电用共振器供给预定的高频电力；以及控制装置(40)，其基于由所述送电用共振器和所述受电用共振器形成的电路的S21参数来设定频率扩展的频率范围，控制所述电源装置以使其向所述送电用共振器供给具有该频率范围的高频电力。
9.根据权利要求8所述的非接触供电系统，其中， 所述送电用共振器包括 一次线圈(20)，其连接于所述电源装置；和一次自谐振线圈(30)，其被通过电磁感应从所述一次线圈供电，产生所述电磁场， 所述受电用共振器包括二次自谐振线圈(60)，其通过经由所述电磁场与所述一次自谐振线圈进行共振，从所述一次自谐振线圈受电；和二次线圈(70)，其通过电磁感应取出由所述二次自谐振线圈接受来的电力。
全文摘要
通过使供电设备(1)的一次自谐振线圈(30)与受电装置(2)的二次自谐振线圈(60)经由电磁场进行共振，以非接触方式从供电设备(1)向受电装置(2)进行供电。控制装置(40)基于包括供电设备(1)的一次线圈(20)和一次自谐振线圈(30)以及受电装置(2)的二次自谐振线圈(60)和二次线圈(70)的电路的S21参数，设定频率扩展的频率范围，控制高频电源装置(10)以使其向受电装置(2)供给具有该设定的频率范围的高频电力。
文档编号H02J17/00GK102197567SQ20098014278
公开日2011年9月21日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年2月17日
发明者井上匠, 市川真士, 榊原启之 申请人:丰田自动车株式会社, 株式会社日本自动车部品综合研究所