无线电力传输系统以及无线电力传输系统的送电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线电力传输系统以及无线电力传输系统的送电装置。送电装置具备：逆变器电路，其使用比第1谐振频率f0低的频率f11或比第1谐振频率f0高的频率f12来生成第1交流电力；振荡电路，其使用比第2谐振频率fr低的频率f10或比第2谐振频率fr高的频率f20来生成第2交流电力；和送电控制电路，对于送电控制电路，在第1送电期间与接下来的第2送电期间之间设置异物检测期间，在第1送电期间使用频率f11和频率f12的任一方，在异物检测期间使用频率f10和所述频率f20的任一方，在异物检测期间判断为存在异物的情况下，在接下来的第2送电期间，以与在第1送电期间使用的频率不同的所述频率来开始送电。

【技术实现步骤摘要】
无线电力传输系统以及无线电力传输系统的送电装置
本专利技术涉及具备检测线圈间的异物的功能的无线电力传输系统以及无线电力传输系统的送电装置。
技术介绍
近年来，便携电话、电动汽车等伴有移动性的电子设备、EV设备得到普及。以这种设备为对象的无线电力传输系统正在进行开发。对于无线电力传输技术而言，已知有电磁感应方式、磁场共振方式(谐振磁场耦合方式)、以及电场耦合方式等方式。电磁感应方式以及磁场共振方式的无线电力传输系统具备：具有送电线圈的送电装置、和具有受电线圈的受电装置。通过受电线圈对由送电线圈产生的磁场进行补充，能够不使电极直接接触而传输电力。这种无线电力传输系统例如在专利文献1以及专利文献2中得到公开。现有技术文献专利文献1：日本特开2009-11129号公报专利文献2：日本特开2012-016171号公报
技术实现思路
但是，在所述以往技术中，要求以高效率持续输送电力的无线电力传输系统的送电装置。本专利技术的一技术方案涉及的送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：第2谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将所述第1交流电力输送给所述第1谐振器；第3谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将第2交流电力输送给所述第1谐振器；逆变器电路，其使用比所述第1谐振器与所述第2谐振器之间的第1谐振频率f0低的频率f11或比所述第1谐振频率f0高的频率f12来生成所述第1交流电力；振荡电路，其使用比所述第1谐振器与所述第3谐振器之间的第2谐振频率fr低的频率f10或比所述第2谐振频率fr高的频率f20来生成比所述第1交流电力小的所述第2交流电力；异物检测判定电路，其指示所述振荡电路使用所述频率f10和所述频率f20的任一方而使所述振荡电路生成所述第2交流电力，基于根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器中的物理量，判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物；以及送电控制电路，其指示所述逆变器电路使用所述频率f11和所述频率f12的任一方而使所述逆变器电路生成所述第1交流电力，所述送电控制电路，在从所述第2谐振器向所述第1谐振器输送所述第1交流电力的第1送电期间与作为所述第1送电期间的下一送电期间的第2送电期间之间设置所述异物检测判定电路的异物检测期间，在所述第1送电期间，使用所述频率f11和所述频率f12的任一方，在所述异物检测期间，使用所述频率f10和所述频率f20的任一方，在所述异物检测期间判断为存在异物的情况下，在所述第2送电期间，指示所述逆变器电路使用与在所述第1送电期间使用的频率不同的所述频率f11或所述频率f12，开始所述第1交流电力的送电。此外，这些包括性或具体的技术方案可以由系统、方法、集成电路、计算机程序、或者记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。根据本专利技术的一技术方案，能够提供一种能够以高效率持续输送电力的送电装置。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的无线电力传输系统的构成图。图2是表示本专利技术的第1实施方式的无线电力传输系统的动作概要的图。图3是表示本专利技术的第1实施方式的逆变器电路的构成的图。图4A是用于说明本专利技术的第1实施方式的逆变器电路的动作的图。图4B是用于说明本专利技术的第1实施方式的逆变器电路的动作的图。图5A是表示本专利技术的第1实施方式的装置的低频率的磁场模式(奇模式)下的磁通流动的概略图。图5B是表示本专利技术的第1实施方式的装置的高频率的磁场模式(偶模式)下的磁通流动的概略图。图6是用于说明本专利技术的第1实施方式的装置中的异物检测用的频率和送电用的频率的图。图7是表示本专利技术的第1实施方式的异物检测判定电路的构成图。图8是表示本专利技术的第1实施方式的振荡电路的一例的构成图。图9是表示本专利技术的第1实施方式的无线电力传输系统的动作的流程图。图10是表示本专利技术的第1实施方式的无线电力传输系统的变形例中的动作的流程图。图11是表示本专利技术的第2实施方式的异物检测判定电路的构成图。图12是表示本专利技术的第2实施方式的第3谐振器与第2谐振器电磁耦合时的第3谐振器的输入电感的频率依存性的图。图13是表示本专利技术的第2实施方式的无线电力传输系统的动作的流程图。图14是表示本专利技术的第3实施方式的无线电力传输系统的构成图。图15是表示本专利技术的第3实施方式的异物检测判定电路的构成图。图16是表示本专利技术的第4实施方式的无线电力传输系统的构成图。附图标记说明0电源1送电电路2第2谐振器(送电线圈，含谐振电容器)3第1谐振器(受电线圈，含谐振电容器)4受电电路5负载10逆变器电路11第3谐振器(异物检测用线圈，含谐振电容器)12振荡电路13异物检测判定电路14送电参数保持单元15送电控制电路21～24开关元件41电压测定电路42频率计数器43电感测定电路44判定电路61耦合系数算出部91开关单元101连接开关111受电输出电路112受电控制电路113通信电路L1～L3、Lm电感器C1、C21、C22、C3谐振电容器具体实施方式(成为本专利技术基础的见解)本专利技术人对于在“
技术介绍
”一栏中记载的无线电力传输系统，发现了会产生以下的问题。首先，对“异物”的定义进行说明。在本专利技术中，“异物”表示在位于无线电力传输系统的送电线圈或受电线圈的附近时，因送电线圈与受电线圈之间传输的电力而发热的金属以及人体(动物)等物体。接着对无线电力传输系统的送电装置的动作进行说明。对于送电装置，首先，当送电装置的电源开关接通时，进行送电装置与受电装置的位置对准。当完成送电装置与受电装置的位置对准时，进行判断在送电装置与受电装置之间是否存在异物的异物检测。当判断为在送电装置与受电装置之间不存在异物时，从送电装置向受电装置以非接触方式输送交流电力。搭载于车载的扶手部分等的送电装置，在运转期间，有时在送电中异物会侵入到送电装置与受电装置之间。该情况下，在异物产生涡电流，有可能导致异物过热。为了防止上述异物的过热，考虑在开始送电之后，使进行异物检测的异物检测期间和进行送电的送电期间反复，进行监视以使异物不会过热。在专利文献1中公开了在送电装置检测到异物时停止送电。专利文献1中，通过停止送电，能够抑制异物的发热。但是，因为只要用户不除去异物就无法再次开始送电，所以受电装置的电池不久就被耗光而会导致受电装置停止。从安全方面出发，在运转期间用户除去异物是很困难的。由此，希望即使在运转期间在送电中异物侵入到送电装置与受电装置之间而检测到异物的情况下也能够继续送电。作为即使在检测到异物的情况下也继续送电的方法，在专利文献2的段落0080中公开如下。首先，使用排列成一列而配置的多个送电线圈和以与多个送电线圈成对的方式对向的多个受电线圈，识别被检测到异物的第1送电线圈和未被检测到异物的第2送电线圈。然后，使用未被检测到异物的第2送电线圈来向受电线圈输送送电。公开了不使用被检测到异物的第1送电线圈以使得不进行向异物的误送电，控制磁通来进行送电。由此，即使在检测到异物的情况下也能够继续送电。然而，本专利技术人详细研究了专利文献2的方法的结果是，发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：第2谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将所述第1交流电力输送给所述第1谐振器；第3谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将第2交流电力输送给所述第1谐振器；逆变器电路，其使用比所述第1谐振器与所述第2谐振器之间的第1谐振频率f0低的频率f11或比所述第1谐振频率f0高的频率f12来生成所述第1交流电力；振荡电路，其使用比所述第1谐振器与所述第3谐振器之间的第2谐振频率fr低的频率f10或比所述第2谐振频率fr高的频率f20来生成比所述第1交流电力小的所述第2交流电力；异物检测判定电路，其指示所述振荡电路使用所述频率f10和所述频率f20的任一方而使所述振荡电路生成所述第2交流电力，基于根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器中的物理量，判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物；以及送电控制电路，其指示所述逆变器电路使用所述频率f11和所述频率f12的任一方而所述逆变器电路生成所述第1交流电力，所述送电控制电路，在从所述第2谐振器向所述第1谐振器输送所述第1交流电力的第1送电期间与作为所述第1送电期间之后的下一送电期间的第2送电期间之间设置所述异物检测判定电路的异物检测期间，在所述第1送电期间，使用所述频率f11和所述频率f12的任一方，在所述异物检测期间，使用所述频率f10和所述频率f20的任一方，在所述异物检测期间判断为存在异物的情况下，在所述第2送电期间，指示所述逆变器电路使用与在所述第1送电期间使用的频率不同的所述频率f11或所述频率f12，开始所述第1交流电力的送电。...

【技术特征摘要】
2014.05.27 JP 2014-1088171.一种送电装置，其以非接触方式对具备第1谐振器和受电电路的受电装置输送第1交流电力，所述第1谐振器接受所述第1交流电力，所述受电电路将所述第1谐振器接受的所述第1交流电力转换成第1直流电力而供给到负载，所述送电装置具备：第2谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将所述第1交流电力输送给所述第1谐振器；第3谐振器，其与所述第1谐振器电磁耦合而将第2交流电力输送给所述第1谐振器；逆变器电路，其使用比所述第1谐振器与所述第2谐振器之间的第1谐振频率f0低的频率f11或比所述第1谐振频率f0高的频率f12来生成所述第1交流电力；振荡电路，其使用比所述第1谐振器与所述第3谐振器之间的第2谐振频率fr低的频率f10或比所述第2谐振频率fr高的频率f20来生成比所述第1交流电力小的所述第2交流电力；异物检测判定电路，其指示所述振荡电路使用所述频率f10和所述频率f20的任一方而使所述振荡电路生成所述第2交流电力，基于根据所述第2交流电力而变化的所述第3谐振器中的物理量，判断在所述第1谐振器与所述第3谐振器之间是否存在异物；以及送电控制电路，其指示所述逆变器电路使用所述频率f11和所述频率f12的任一方而使所述逆变器电路生成所述第1交流电力，所述送电控制电路，在从所述第2谐振器向所述第1谐振器输送所述第1交流电力的第1送电期间与作为所述第1送电期间之后的下一送电期间的第2送电期间之间设置所述异物检测判定电路的异物检测期间，在所述第1送电期间，使用所述频率f11和所述频率f12的任一方，在所述异物检测期间，使用所述频率f10和所述频率f20的任一方，在所述异物检测期间判断为存在异物的情况下，在所述第2送电期间，指示所述逆变器电路使用与在所述第1送电期间使用的频率不同的所述频率f11或所述频率f12，开始所述第1交流电力的送电。2.根据权利要求1所述的送电装置，在所述异物检测期间判断为不存在异物的情况下，在所述第2送电期间，所述送电控制电路指示所述逆变器电路使用与在所述第1送电期间使用的频率相同的所述频率f11或所述频率f12，开始所述第1交流电力的送电。3.根据权利要求1所述的送电装置，在所述第1送电期间使用所述频率f11、在所述异物检测期间使用所述频率f10的情况下，在所述异物检测期间判断为存在异物时，在所述第2送电期间，所述送电控制电路指示所述逆变器电路使用所述频率f12，开始使用所述频率f12的所述第1交流电力的送电。4.根据权利要求2所述的送电装置，在所述第1送电期间使用所述频率f11、在所述异物检测期间使用所述频率f10的情况下，在所述异物检测期间判断为不存在异物时，在所述第2送电期间，所述送电控制电路指示所述逆变器电路使用所述频率f11，开始使用所述频率f11的所述第1交流电力的送电。5.根据权利要求1所述的送电装置，在所述第1送电期间使用所述频率f12、在所述异物检测期间使用所述频率f20的情况下，在所述异物检测期间判断为存在异物时，在所述第2送电期间，所述送电控制电路指示所述逆变器电路使用所述频率f11，开始使用所述频率f11的所述第1交流电力的送电。6.根据权利要求2所述的送电装置，在所述第1送电期间使用所述频率f12、在所述异物检测期间使用所述频率f20的情况下，在所述异物检测期间判断为不存在异物时，在所述第2送电期间，所述送电控制电路指示所述逆变器电路使用所述频率f12，开始使用所述频率f12的所述第1交流电力的送电。7.根据权利要求1～6的任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本浩司，浅沼健一，坂田勉，菅野浩，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP