非接触供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非接触供电系统。
[0002]本申请基于2013年5月10日在日本申请的特愿2013 — 100739号、2013年5月13日在日本申请的特愿2013 - 101699号、2013年5月16日在日本申请的特愿2013 —104390号、及2013年7月9日在日本申请的特愿2013 — 143674号主张优先权，并将这些内容引用于此。
【背景技术】
[0003]近年来，不以布线(电缆)连接供电侧和受电侧而能够以非接触方式进行从供电侧到受电侧的供电的非接触供电系统以各种用途加以利用。
[0004]例如，非接触供电系统作为供给用于对搭载于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)等的车辆的电池或设在家庭用电子产品等的民用设备的电池进行充电的电力的用途加以利用(例如参照专利文献I)。
[0005]这样的非接触供电系统中，要以非接触方式有效率地传输电力时，需要使设在供电侧的供电线圈(一次侧线圈)和设在受电侧的受电线圈(二次侧线圈)的相对位置关系适当。例如，在对设在上述电动汽车、混合动力汽车等的车辆的电池进行充电的情况下，根据车辆的停车位置，需要使设在车辆的受电线圈和供电线圈的相对位置适当。
[0006]专利文献2中公开了这样的非接触供电系统，S卩，在供电线圈与受电线圈之间，配置容纳于能够上下移动的容纳部的中继器件，根据供电线圈和受电线圈的相对位置使中继器件移动，从而防止起因于供电线圈和受电线圈的相对位置偏移的、电力传输效率的下降。另外，专利文献2中还公开了这样的技术，S卩，设置排除电力传输时的输电路径附近的异物的异物排除动作部，避免起因于与供电对象不同的异物的电力传输时的负面影响。
[0007]另外，在专利文献3中，公开了关于进行从供电装置的电力接收时的车辆的位置的修正能够进行适当的支援的受电支援装置。上述受电支援装置具备:受电效率确定部，确定车辆在当前位置上的受电部的受电效率；以及支援部，在受电效率确定部确定的受电效率小于阈值的情况下，通过调整车辆的车高来判定受电效率是否为阈值以上，在判定受电效率为阈值以上的情况下进行调整车辆的车高的支援。
[0008]另外，在专利文献4中，公开了对于具备车高调整功能的电动车辆进行非接触供电时，利用车高调整功能而能够从供电侧有效率地向受电侧供给电力的车辆用共振型非接触供电系统。上述车辆用共振型非接触供电系统具备:具备高频电源及I次侧共振线圈的供电侧设备；以及具备接受来自I次侧共振线圈的电力的2次侧共振线圈的受电设备及搭载车高调整装置的电动车辆。
[0009]受电设备具备:对2次侧共振线圈接受的电力进行整流的整流器；被供给由整流器整流后的电力的2次电池；以及对2次电池进行充电时，使用车高调整装置进行包含I次侧共振线圈及2次侧共振线圈的共振系统的阻抗调整的控制装置。
[0010]另外，在专利文献5中公开了这样的停车支援装置，S卩，设置在通过受电单元以非接触方式接受来自外部的输电单元的电力而能够蓄电的车辆，使得驾驶员能够简便地进行充电，减少对于进行充电的繁琐感。上述停车支援装置具备:基于受电单元的受电状况以使输电单元和受电单元对位的方式控制车辆的车辆控制部；以及用于探测车辆的车高的变化的高度传感器，车辆控制部响应高度传感器的输出而利用预先确定的、受电状况与输电单元及受电单元间的距离的关系，基于高度传感器的输出及受电状况进行对位。
[0011]另外，在专利文献6中，公开了用袋体来填埋输电单元与受电单元之间的空间，防止异物对上述空间的闯入的技术。进而，在专利文献7中，公开了探测闯入输电线圈与受电线圈之间的异物，并排除的技术。
[0012]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2010 - 87353号公报专利文献2:日本特开2013 - 21886号公报专利文献3:日本特开2010 - 233394号公报专利文献4:日本特开2012 — 34468号公报专利文献5:日本特许第4868093号公报专利文献6:日本特开2012 - 196015号公报专利文献7:日本特开2013 — 59239号公报。
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
此外，现有的非接触供电系统中，为了实现电力的长距离传输(例如，数十厘米?数米左右)，需要考虑形成谐振器的线圈及电容器的常数而增大谐振器的Q值。另外，一般而言，能够以非接触方式传输电力的距离为线圈直径的一半左右，因此要实现长距离传输需要使用较大的线圈。
[0014]然而，如果想要实现Q值大的谐振器，则需要具有较大的电感的线圈和大容量的电容器，因此非接触供电系统会变得高额。另外，如上所述，要实现长距离传输时需要较大的线圈，因此谐振器会大型化。如果使用上述的专利文献2中公开的技术，则用中继器件来对从供电侧供给到受电侧的电力进行中继。因此，认为即便不使用并不那么大的线圈，也能实现一定程度的长距离传输。然而，除了受电线圈外还需要中继器件，因此非接触供电系统变得高额。另外，需要考虑供电线圈和受电线圈的位置而移动中继器件，因此中继器件的移动需要复杂的控制。
[0015]另外，在利用上述中继器件的供电中，虽然存在用于有效率地进行非接触供电的中继器件的适当的位置，但是因为车辆的车高而中继线圈和受电线圈的距离会发生变化，因此，当中继器件埋设并固定于地中时，不能有效率地从供电装置向受电装置进行非接触供电。
[0016]另外，上述专利文献3及4中记载的装置需要具备车高调整机构，因此存在车辆变得高价并且结构变复杂的问题。另外，文献5中记载的装置虽然将高度传感器设在车辆的底面，但是因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器有可能会污损或者破损。
[0017]另外，在非接触供电系统中，若电力的电传距离成为长距离则阻抗变高，从而需要提高输电侧的电源电压。然而，使用于电源等的部件的耐压电平是有限度的，因此受限于部件的耐压电平，难以充分地提高输电侧的电源电压。因此，在电力的电传距离较长的情况下，难以在短期间输送较多的电力。
[0018]本发明鉴于上述情况而构思，目的在于提供不会导致高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输的非接触供电系统。
[0019]另外，本发明目的在于比现有技术更能有效率地进行非接触供电的非接触供电系统。
[0020]另外，本发明目的在于通过使供电线圈和受电线圈在电力的传输效率高的适当的距离对置配置，不设置车高调整机构而能够实现车辆的低价化及构成的简洁化，由于不设置高度传感器，所以消除因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器污损或者破损的可能性。
[0021]另外，本发明目的在于在非接触供电系统中，通过适当地调整系统的阻抗，即便供电线圈和受电线圈的距离较长时，也能输送较多的电力。
[0022]用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的非接触供电系统所涉及的第一方式是一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈，以非接触方式进行从所述供电线圈到配置在所述供电线圈的上方的受电线圈的电力供给，其中具备:第I袋体，搭载有所述供电线圈，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的上下方向的位置；以及第2袋体，以覆盖所述供电线圈及所述第I袋体这两者的方式设置，通过膨胀来占据所述供电线圈与所述受电线圈之间的空间。
[0023]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第二方式，在第一方式中，具备供排气装置，该供排气装置能够个别地进行对所述第I袋体的气体供给、对所述第2袋体的气体供给、从所述第I袋体的气体排出、及从所述第2袋体的气体排出。
[0024]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第三方式，在第二方式中，所述供排气装置通过对向所述第I袋体供给的气体的量及从所述第I袋体排出的气体的量进行微调，来对所述供电线圈的上下方向的位置进行微调。
[0025]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第四方式，在第二或第三方式中，所述供排气装置在使所述第I袋体膨胀的情况下，在开始对所述第2袋体的气体供给之后开始对所述第I袋体的气体供给，在使所述第I袋体收缩的情况下，在开始从所述第I袋体的气体排出之后开始从所述第2袋体的气体排出。
[0026]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第五方式，在第一至第四任一个的方式中，具备辅助袋体，该辅助袋体抵接于所述第I袋体的周围，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的水平面内的位置。
[0027]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第六方式，在第五方式中，具备容纳机构，该容纳机构在所述第I袋体收缩的情况下使所述辅助袋体容纳于地中，在所述第I袋体膨胀的情况下使容纳于地中的所述辅助袋体出现在地上。
[0028]另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第七方式是一种非接触供电系统，具备具有供电线圈的供电装置、具有受电线圈的受电装置、和位于所述供电线圈与所述受电线圈之间的中继线圈，经由所述中继线圈进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备:第I袋体，支撑所述中继线圈，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈在所述供电线圈与所述受电线圈之间移动；以及气体供给单元，向所述第I袋体供给气体。
[0029]本发明的非接触供电系统所涉及的第八方式，在第七方式中，具备在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀或者收缩的第2袋体，所述气体供给单元向所述第2袋体供给气体。
[0030]本发明的非接触供电系统所涉及的第九方式，在第七或第八方式中，具备第3袋体，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈沿与连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向正交的方向移动，所述气体供给单元向所述第3袋体供给气体。
[0031]本发明的非接触供电系统所涉及的第十方式，在第七至第九任一个的方式中，所述第I袋体的内部从连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向来看被分割，所述气体供给单元对于所述第I袋体的各分割区域个别地供给气体。
[0032]本发明的非接触供电系统所涉及的第十一方式是一种非接触供电系统，具备具有供电线圈的供电装置和具有受电线圈的受电装置，进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备:第I袋体，支撑所述供电线圈，通过膨胀使所述供电线圈向所述受电线圈移动；隔离物，被所述供电线圈支撑，并且抵接到所述受电装置而使所述供电线圈和所述受电线圈隔着距离对置配置；以及气体供给单元，向所述第I袋体供给气体。
[0033]本发明的非接触供电系统所涉及的第十二方式，在第十一方式中，所述隔离物抵接到所述受电装置的受电线圈。
[0034]本发明的非接触供电系统所涉及的第十三方式，在第十一或十二的方式中，所述受电装置为车辆，在其底面设有所述受电线圈，所述隔离物具有平坦的上表面。
[0035]本发明的非接触供电系统所涉及的第十四方式，在第十三方式中，在所述车辆能够停车的场所的地上侧设置的凹部内，设有所述供电线圈及所述第I袋体。
[0036]本发明的非接触供电系统所涉及的第十五方式，在第十四方式中，还具备移动限制部，所述移动限制部设在所述凹部内，限制所述供电线圈的移动。
[0037]本发明的非接触供电系统所涉及的第十六方式，在第十一至第十五任一个的方式中，所述隔离物能够相对于所述供电线圈拆卸。
[0038]本发明的非接触供电系统所涉及的第十七方式是一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈、和搭载于移动体并且以非接触方式从所述供电线圈被供给电力的受电线圈，其中具备:第2袋体，设置在所述地面侧或者移动体侧并且在供电时在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀；以及磁性体，在膨胀的所述第2袋体的内部，配置在形成在所述供电线圈与所述受电线圈之间的磁路的中途。
[0039]本发明的非接触供电系统所涉及的第十八方式，在第十七方式中，所述磁性体由粉体构成，具备:磁性体容纳部，当所述第2袋体膨胀时配置在所述磁路的中途并且能够容纳所述磁性体；以及磁性体供给装置，向该磁性体容纳部供给所述磁性体。
[0040]本发明的非接触供电系统所涉及的第十九方式，在第十八方式中，具备回收单元，该回收单元将容纳于所述磁性体容纳部的磁性体回收到所述磁性体供给装置。
[0041]本发明的非接触供电系统所涉及的第二十方式，在第十八方式中，所述磁性体容纳部由与所述第2袋体一起膨胀及收缩的磁性体容纳用袋体构成。
[0042]发明效果依据本发明，通过使第2袋体膨胀来占据供电线圈与受电线圈之间的空间，并且通过使第I袋体膨胀来使供电线圈接近受电线圈。因此，不会导致非接触供电系统的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输。
[0043]另外，依据本发明，通过供给气体来使第I袋体膨胀或者收缩，通过使中继线圈在供电线圈与受电线圈之间移动，能够比现有技术更加有效率地进行非接触供电。
[0044]另外，依据本发明，通过供给气体使第I袋体膨胀，能够隔着隔离物使供电线圈和受电线圈隔开使两者间的电力的传输效率(以下，有简称为“传输效率”的情况)得到提高的距离而对置配置。另外，依据本发明，通过不设置车高调整机构能够实现车辆的低价化及构成的简洁化。另外，由于不设置高度传感器，所以也不会因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器污损或者破损。
[0045]另外，本发明的非接触供电系统具备配置在形成在供电线圈与受电线圈之间的磁路的中途的磁性体。该磁性体设置在磁路的中途从而被磁化，生成导磁率比空气低的区域。通过该区域，供电线圈与受电线圈之间的磁阻下降。因此，依据本发明，通过适当地调整非接触供电系统的阻抗，即便供电线圈与受电线圈的距离较长时，也可以能够输送较多的电力。
【附图说明】
[0046]图1是示出依据本发明的第I实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。
[0047]图2是示出依据本发明的第I实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的流程图。
[0048]图3A是用于说明依据本发明的第I实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。
[0049]图3B是用于说明依据本发明的第I实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。
[0050]图3C是用于说明依据本发明的第I实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。
[0051]图4是示出依据本发明的第2实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的侧截面图。
[0052]图5A是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。
[0053]图5B是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。
[0054]图5C是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。
[0055]图6是示出本发明的第3实施方式所涉及的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。
[0056]图7A是示出本发明的第3实施方式中的第I袋体及第2袋体膨胀的状态的正视图。
[0057]图7B是示出本发明的第3实施方式中的第I袋体及第2袋体膨胀的状态的平面图。
[0058]图8A是示出本发明的第4实施方式中的第I袋体、第2袋体及第3袋体膨胀的状态的正视图。
[0059]图SB是示出本发明的第4实施方式中的第I袋体、第2袋体及第3袋体膨胀的状态的平面图。
[0060]图9A是示出本发明的第5实施方式中的第I袋体及第2袋体膨胀的状态的正视图。
[0061]图9B是示出本发明的第5实施方式中的第I袋体及第2袋体膨胀的状态的平面图。
[0062]图10是示出本发明的第6实施方式所涉及的非接触供电系统的功能结构的框图。
[0063]图1lA是本发明的第6实施方式中的第I袋体及隔离物的侧面图。
[0064]图1lB是本发明的第6实施方式中的隔离物的平面图。
[0065]图12是示出本发明的第6实施方式中的第I袋体膨胀的状态的侧面图。
[0066]图13A是本发明的第7实施方式所涉及的非接触供电系统中的第I袋体、隔离物及移动限制部的侧面图。
[0067]图13B是示出本发明的第7实施方式所涉及的非接触供电系统中的第I袋体膨胀的状态的侧面图。
[0068]图14是示出依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。
[0069]图15A是示出包括依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元的放大示意图的立体图。
[0070]图15B是示出包括依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元的放大示意图的侧面图。
[0071]图16是用于说明依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统的在供电线圈与受电线圈之间形成的磁路的示意图。
[0072]图17A是包括依据本实施方式的第9实施方式的非接触供电系统