电力传输系统技术方案

本发明专利技术提供一种抑制噪声的产生、减少噪声的泄漏的电力传输系统。本发明专利技术的电力传输系统经由在具有初级谐振器线圈(160)的初级谐振器产生的规定频率的电磁场向具有次级谐振器线圈(260)的次级谐振器传输电能，并且，通过将上述规定频率及其高次谐波分量中的一个作为噪声减少对象频率而具备两个噪声消除谐振器，来减少噪声，上述电力传输系统的特征在于，具备：具有第一噪声消除谐振器线圈(310)并具有比上述噪声减少对象频率高根据上述初级谐振器线圈(160)与上述第一噪声消除谐振器线圈(310)的耦合度来决定的第一移频的量的谐振频率的第一噪声消除谐振器(300)；以及具有第二噪声消除谐振器线圈(350)并具有比上述噪声减少对象频率低根据上述初级谐振器线圈(160)与上述第二噪声消除谐振器线圈(350)的耦合度来决定的第二移频的量的谐振频率的第二噪声消除谐振器(340)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及借助磁共振方式以无线进行电力的输送与接收的电力传输系统。
技术介绍
磁共振方式的无线电力传输系统比较大的特征之一在于，通过使送电侧天线的谐振频率与受电侧天线的谐振频率相同，来从送电侧天线对受电侧天线高效地进行能量传递，并且能够使电力传输距离为数十cm～数m。在电动汽车等车辆的供电站使用上述那样的磁共振方式的无线电力传输系统的情况下，考虑如下方法：将受电侧天线搭载于车辆的底部，从埋设于地上的送电侧天线对该受电侧天线进行供电。在这样的电力传输方式中，考虑如下问题：送电侧天线与受电侧天线之间难以完全地电磁耦合，会有很多从天线辐射的噪声产生从而车体底部的金属等因此而引起温度上升等情况。因此，在无线电力传输系统中，需要研究用于减少从天线产生的噪声的方案。此外，作为减少高频噪声的技术，例如专利文献1(日本特开2010-87024号公报)公开了在噪声的产生源的附近设置由具有环状的闭合路径的导体和与闭合路径电连接的电容器构成的谐振电路的技术。专利文献1：日本特开2010-87024号公报在专利文献1所记载的现有技术中，作为噪声消除用的LC谐振器的谐振频率，使之与欲除去的噪声源的频率一致，由此增大噪声减少效果。然而，特别是作为使用磁共振方式的磁共振天线的无线电力传输系统中的噪声对策，存在即便使噪声消除谐振器的谐振频率与噪声源的频率一致，噪声减少效果也不一定较大的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术所涉及的电力传输系统经由在具有初级谐振器线圈的初级谐振器产生的规定频率的电磁场向具有次级谐振器线圈的次级谐振器传输电能，并且，通过将上述规定频率及其高次谐波分量中的一个作为噪声减少对象频率而具备两个噪声消除谐振器，来减少噪声，上述电力传输系统的特征在于，具备：第一噪声消除谐振器，其具有第一噪声消除谐振器线圈，并具有比上述噪声减少对象频率高第一移频的量的谐振频率，上述第一移频根据上述初级谐振器线圈与上述第一噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定；以及第二噪声消除谐振器，其具有第二噪声消除谐振器线圈，并具有比上述噪声减少对象频率低第二移频的量的谐振频率，上述第二移频根据上述初级谐振器线圈与上述第二噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定。另外，本专利技术所涉及的电力传输系统的特征在于，上述初级谐振器线圈由主线圈构成，上述主线圈通过使导体线绕与地面平行的第一基准轴卷绕而成，在上述电力传输系统中配置有上述第一噪声消除谐振器线圈，该第一噪声消除谐振器线圈通过使导体线绕第二基准轴卷绕而成，上述第二基准轴在由上述主线圈的卷绕端面的延长面构成的空间的外侧并且与上述第一基准轴平行。另外，本专利技术所涉及的电力传输系统的特征在于，上述初级谐振器线圈由主线圈构成，上述主线圈通过使导体线绕与地面平行的第一基准轴卷绕而成，在上述电力传输系统中配置有上述第二噪声消除谐振器线圈，该第二噪声消除谐振器线圈通过使导体线绕第三基准轴卷绕而成，上述第三基准轴在由上述主线圈的卷绕端面的延长面构成的空间的内侧并且与上述第一基准轴平行。另外，本专利技术所涉及的电力传输系统的特征在于，在上述初级谐振器线圈与上述第一噪声消除谐振器线圈之间的互感分量为Lm1、上述第一噪声消除谐振器线圈的电容分量为Cn1时，上述第一移频为[式8] f s 2 = 1 2 π L m 2 C n 2 . ]]>另外，本专利技术所涉及的电力传输系统的特征在于，在上述初级谐振器线圈与上述第二噪声消除谐振器线圈之间的互感分量为Lm2、上述第二噪声消除谐振器线圈的电容分量为Cn2时，上述第二移频为[式14] f s 2 = 1 2 π L m 2 C n 2 . ]]>另外，本专利技术所涉及的电力传输系统的特征在于，上述噪声消除谐振器线圈的Q值为50以上。在本专利技术所涉及的电力传输系统中，具备噪声消除谐振器，该噪声消除谐振器具有噪声消除谐振器线圈，并具有比上述规定频率高移频的量的谐振频率，该移频根据上述初级谐振器线圈与上述噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定，根据这样的本专利技术，特别是在使用磁共振方式的磁共振天线的无线电力传输系统中，能够抑制噪声的产生，能够减少噪声的泄漏。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的电力传输系统的框图。图2是表示电力传输系统的逆变器部的图。图3是表示本专利技术的实施方式所涉及的电力传输系统100的等效电路的图。图4是对本专利技术的实施方式所涉及的电力传输系统中的初级谐振器以及次级谐振器的设置方式进行说明的图。图5是对初级谐振器线圈以及次级谐振器线圈的布局进行说明的图。图6是对本专利技术的实施方式所涉及的第一噪声消除谐振器300以及第二噪声消除谐振器340与作为噪声源的初级谐振器150之间的耦合进行说明的图。图7是将传输效率的频率依赖性与噪声辐射率的频率依赖性的图重叠而示出的图。图8是将传输效率的频率依赖性与噪声辐射率的频率依赖性的图重叠而示出的图。图9是示意性地示出第一极值频率(磁壁条件耦合时频率)下的电流与电场的样子的图。图10是示意性地示出第二极值频率(电壁条件耦合时频率)下的电流与电场的样子的图。图11是对通过第一噪声消除谐振器来提高噪声减少效率的情况进行说明的示意图。图12是对通过第二噪声消除谐振器来提高噪声减少效率的情况进行说明的示意图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是本专利技术的实施方式所涉及的电力传输系统的框图。此外，在本实施方式中，对使用初级谐振器150作为构成电力传输系统的送电侧的天线、另外使用次级谐振器250作为受电侧的天线的例子进行说明。作为本专利技术的使用天线的电力传输系统，例如假定用于对电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)等车辆的充电的系统。电力传输系统对上述那样的车辆非接触地传输电力，因此设置于能够供该车辆停车的停本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力传输系统，其经由在具有初级谐振器线圈的初级谐振器产生的规定频率的电磁场向具有次级谐振器线圈的次级谐振器传输电能，并且，通过将所述规定频率及其高次谐波分量中的一个作为噪声减少对象频率而具备两个噪声消除谐振器，来减少噪声，所述电力传输系统的特征在于，具备：第一噪声消除谐振器，其具有第一噪声消除谐振器线圈，并具有比所述噪声减少对象频率高第一移频的量的谐振频率，所述第一移频根据所述初级谐振器线圈与所述第一噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定；以及第二噪声消除谐振器，其具有第二噪声消除谐振器线圈，并具有比所述噪声减少对象频率低第二移频的量的谐振频率，所述第二移频根据所述初级谐振器线圈与所述第二噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.07 JP 2014-0959441.一种电力传输系统，其经由在具有初级谐振器线圈的初级谐振器产生的规定频率的电磁场向具有次级谐振器线圈的次级谐振器传输电能，并且，通过将所述规定频率及其高次谐波分量中的一个作为噪声减少对象频率而具备两个噪声消除谐振器，来减少噪声，所述电力传输系统的特征在于，具备：第一噪声消除谐振器，其具有第一噪声消除谐振器线圈，并具有比所述噪声减少对象频率高第一移频的量的谐振频率，所述第一移频根据所述初级谐振器线圈与所述第一噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定；以及第二噪声消除谐振器，其具有第二噪声消除谐振器线圈，并具有比所述噪声减少对象频率低第二移频的量的谐振频率，所述第二移频根据所述初级谐振器线圈与所述第二噪声消除谐振器线圈的耦合度来决定。2.根据权利要求1所述的电力传输系统，其特征在于，所述初级谐振器线圈由主线圈构成，所述主线圈通过使导体线绕与地面平行的第一基准轴卷绕而成，在所述电力传输系统中配置有所述第一噪声消除谐振器线圈，该第一噪声消除谐振器线圈通过使导体线绕第二基准轴卷绕而成，所述第二基准轴在由所述主线圈的卷绕端面的延长面构成的空间的外侧并且与所述第一基准轴平行。3.根据权利要求1所述的电力传输系统，其特征在于，所述初级谐振器线圈由主线圈构成，所述主线圈通过使导体线绕与地面平行的第一基准轴卷绕而成，在所述电力传输系统中配置有所述第二噪声消除谐振器线圈，该第二噪声消除谐振器线圈通过使导体线绕第三基准轴卷绕而成，所述第三基准轴在由所述主线圈的卷绕端面的延长面构成的空间的内侧并且与所述第一基准轴平行。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，在所述初级谐振器线圈与所述第一噪声消除谐振器线圈之间的互感分量为Lm1、所述第一噪声消除谐振器线圈的电容分量为Cn1时，所述第一移频为[式8] f ...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川博幸，佐藤健一郎，市川真士，牛来直树，
申请(专利权)人：株式会社爱考斯研究，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP