本发明专利技术公开了一种具有交流电源和共振系统的非接触电力传输装置。共振系统具有与所述交流电源连接的初级线圈、初级侧共振线圈、次级侧共振线圈、次级线圈、与次级线圈连接的负载。非接触电力传输装置还具有状态检测部和阻抗可变电路。所述状态检测部对所述共振系统的状态进行检测。所述阻抗可变电路以如下方式构成：基于由所述状态检测部检测到的共振系统的状态，调整自身的阻抗，使得所述共振系统的共振频率的输入阻抗和输出阻抗匹配。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非接触电力传输装置以及该非接触电力传输装置中的电力传输方法， 特别涉及共振型的非接触电力传输装置以及该非接触电力传输装置中的电力传输方法。
技术介绍
图9示出利用电磁场的共振从第一铜线圈51向与该第一铜线圈51分离配置的第二铜线圈52传输电力的非接触电力传输装置。例如，在非专利文献1以及专利文献1公开了这样的装置。在图9中，利用第一以及第二铜线圈51、52的磁场共振，对与交流电源53 连接的初级线圈M所产生的磁场进行增强，通过第二铜线圈52附近的增强后的磁场的电磁感应作用将在次级线圈55中产生的电力提供给负载56。在使半径为30cm的第一以及第二铜线圈51、52彼此离开an配置的情况下，确认能够使作为负载56的60W的电灯点亮。现有技术文献专利文献专利文献1 国际公开特许W0/2007/008646 A2。非专利文献非专利文献 1 :NIKKEI ELECTRONICS 2007. 12. 3 117 页 1 页。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在该共振型非接触电力传输装置中，为了将交流电源53的输出电力效率较好地向负载56供给，需要将交流电源53的输出电力效率较好地向共振系统(第一以及第二铜线圈 51、52、以及初级和次级线圈M、55)供给。但是，在上述文献中并没有明确记载设计以及制造非接触电力传输装置时所需的发送侧(送电侧)的第一铜线圈51以及接收侧(受电侧)的第二铜线圈52的各自的共振频率和交流电源53的交流电压的频率的关系。在第一铜线圈51和第二铜线圈52之间的距离恒定并且负载56的电阻值恒定的状态的情况下，首先，通过实验求出共振系统的共振频率，将具有通过实验求出的共振频率的交流电压从交流电源53向初级线圈M供给即可。但是，若第一铜线圈51和第二铜线圈 52之间的距离以及负载56的电阻值的至少一方发生变化，则共振系统的输入阻抗发生变化。因此，交流电源53的输出阻抗和共振系统的输入阻抗不匹配，由此，从共振系统向交流电源53的反射功率变大，所以，交流电源53的输出电力不能够效率较好地向负载56供给。 换言之，电力传输效率变小。此处，共振系统的共振频率是指电力传输效率最大的频率。本专利技术的目的在于提供非接触电力传输装置以及该非接触电力传输装置中的电力传输方法，即使构成共振系统的两个共振线圈之间的距离以及负载的至少一方发生变化，也能够不使交流电源的交流电压的频率改变地将交流电源的输出电力效率较好地向负载供给。4用于解决课题的手段为了达到上述目的，根据本专利技术的第一方式，提供一种具有交流电源、共振系统、负载的非接触电力传输装置。共振系统具有与所述交流电源连接的初级线圈、初级侧共振线圈、 次级侧共振线圈、次级线圈、与所述次级线圈连接的负载。非接触电力传输装置还具有状态检测部和阻抗可变电路。所述状态检测部检测所述共振系统的状态。所述阻抗可变电路以如下方式构成基于由所述状态检测部检测到的共振系统的状态，调整自身的阻抗，使得所述共振系统的共振频率的输入阻抗与比所述初级线圈更靠近所述交流电源侧的阻抗即输出阻抗匹配。在本专利技术的第二方式中，提供一种具有交流电源、共振系统、负载的非接触电力传输装置。共振系统具有与所述交流电源连接的初级线圈、初级侧共振线圈、次级侧共振线圈、次级线圈、与所述次级线圈连接的负载。非接触电力传输装置还具有阻抗可变电路和对所述阻抗可变电路进行控制的控制部。阻抗可变电路设置在所述次级线圈和所述负载之间并且具有可变电抗元件。对于所述控制部来说，对于表示所述共振系统的状态的参数的变化，控制所述可变电抗元件的电抗，因此，对所述阻抗可变电路的阻抗进行调整，使得抑制从所述交流电源输出的交流电压的频率的所述共振系统的输入阻抗的变化。在本专利技术的第三方式中，提供一种具有交流电源和共振系统的非接触电力传输装置中的电力传输方法。共振系统具有与所述交流电源连接的初级线圈、初级侧共振线圈、次级侧共振线圈、次级线圈、与所述次级线圈连接的负载。所述方法具有在所述次级线圈和所述负载之间设置阻抗可变电路；对于表示所述共振系统的状态的参数的变化，调整所述阻抗可变电路的阻抗，使得抑制从所述交流电源输出的交流电压的频率的所述共振系统的输入阻抗的变化。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的非接触电力传输装置的概要结构图。图2是具有第一实施方式的非接触电力传输装置的充电装置以及移动体的示意图。图3是表示使图1所示的初级侧共振线圈和次级侧共振线圈之间的距离发生变化的情况下的共振系统的输入阻抗和交流电压的频率的关系的图表。图4是具有本专利技术的第二实施方式的非接触电力传输装置的充电装置以及移动体的示意图。图5是本专利技术的第三实施方式的非接触电力传输装置的概要结构图。图6是具有第三实施方式的非接触电力传输装置的充电装置以及移动体的示意图。图7是表示使图5所示的初级侧共振线圈和次级侧共振线圈之间的距离发生变化的情况下的共振系统的输入阻抗和交流电压的频率的关系的图表。图8是具有本专利技术的第四实施方式的非接触电力传输装置的充电装置以及移动体的示意图。图9是现有技术的非接触电力传输装置的结构图。具体实施例方式以下，根据图1 图3对本专利技术的第一实施方式的非接触电力传输装置10进行说明。如图1所示，非接触电力传输装置10具有交流电源11、阻抗可变电路17、共振系统20。本实施方式的共振系统20具有与阻抗可变电路17连接的初级线圈12 ；初级侧共振线圈13 ；次级侧共振线圈14 ；次级线圈15 ；与次级线圈15连接的负载16 ；与初级侧共振线圈13并联连接的电容器18 ；与次级侧共振线圈14并联连接的电容器19。交流电源11向阻抗可变电路17供给交流电压。该交流电源11也可以将从直流电源输入的直流电压变换为交流电压并向阻抗可变电路17供给。交流电源11的交流电压的频率设定为共振系统20的共振频率。初级线圈12、初级侧共振线圈13、次级侧共振线圈14以及次级线圈15由电线形成。作为构成各线圈12、13、14、15的电线，例如，使用绝缘乙烯树脂覆盖线。各线圈12、13、 14、15的卷径和匝数与应该传输的功率的大小等对应地适当设定。在该实施方式中，初级线圈12、初级侧共振线圈13、次级侧共振线圈14以及次级线圈15形成为相同的卷径。初级侧共振线圈13和次级侧共振线圈14是相同的线圈，电容器18与电容器19是相同的电容ο阻抗可变电路17具有作为可变电抗的两个可变电容器21、22和电感器23。可变电容器21与交流电源11并联连接，可变电容器22与初级线圈12并联连接。电感器23配置在两个可变电容器21、22之间。两个可变电容器21、22的电容分别由控制部M控制。通过改变可变电容器21、22的电容，由此，改变阻抗可变电路17的阻抗。调整阻抗可变电路 17的阻抗，使得共振系统20的共振频率的输入阻抗Zin与比初级线圈12更靠近交流电源 11侧的阻抗匹配。以下，在本实施方式以及后述的第二实施方式中，将比初级线圈12更靠近交流电源11侧的阻抗称为交流电源11的输出阻抗。可变电容器21、22是例如具有利用未图示的马达驱动的旋转轴的公知的可变电容器。根据来自控制部M的驱动信号驱动所述马达，从而改变可变电容器21、22的电容。非接触电力传输装置10应用于以非接触的方式对本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种非接触电力传输装置，具有交流电源和共振系统，该共振系统具有与所述交流电源连接的初级线圈、初级侧共振线圈、次级侧共振线圈、次级线圈、与所述次级线圈连接的负载，其特征在于，还具有：状态检测部，检测所述共振系统的状态；阻抗可变电路，设置在所述交流电源和所述初级线圈之间，所述阻抗可变电路以如下方式构成：基于由所述状态检测部检测到的共振系统的状态，对自身的阻抗进行调整，使得所述共振系统的共振频率的输入阻抗与比所述初级线圈更靠近所述交流电源侧的阻抗即输出阻抗匹配。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迫田慎平，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：JP
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