共振型非接触供电系统及在共振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法技术方案

供电设备（10）具备交流电源（11）和初级侧共振线圈（13b）。移动体设备（20）具备：接受来自初级侧共振线圈的电力的次级侧共振线圈（21b）；整流接受到的电力的整流器（23）；被供给整流后的电力的充电器（24）；以及连接于充电器的二次电池（25）。初级匹配器（12）被设置于交流电源（11）和初级侧共振线圈（13b）之间。次级匹配器（22）被设置于次级侧共振线圈（21b）和匹配器（23）之间。为了高效地将电力从初级侧向次级侧传输，在二次电池（25）充电时，控制部按照首先调整次级匹配器（22），在次级匹配器（22）调整之后再调整初级匹配器（12）的方式来控制初级匹配器调整部（14）和次级匹配器调整部（26），并且该控制部被设置在供电设备（10）和移动体设备（20）中的一方之中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及共振型非接触供电系统和在共振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法。详细而言，本专利技术涉及在供电侧和受电侧分别具有匹配器即阻抗可变匹配单元的共振型非接触供电系统。本专利技术还涉及在该共振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法。
技术介绍
在共振型非接触供电系统中，为了将交流电源的电力高效地供给负载，需要将电力高效地从交流电源供给共振系统。如果是供电侧(初级侧)与受电侧(次级侧)之间的距离恒定，并且连接于受电侧的负载不发生变动的共振型非接触供电系统，则最初通过实验，就可求出成为共振系统的共振频率的交流电源输出频率。交流电源以如此求出的输出频率 将交流电压输出到初级线圈即可。但是，如果共振线圈间的距离、负载的阻抗发生变化，则共振系统的共振频率中的共振系统输入阻抗会发生变化。因此，不能取得交流电源与共振系统输入阻抗之间的匹配，导致向交流电源反射的电力增加。即，无法将电力高效地供给负载。例如将共振型非接触供电系统应用于电池充电时，负载会与电池的充电状态对应地发生变动。若负载发生变动，则共振系统的输入阻抗发生变化，因此其结果会导致向交流电源反射的电力增加。以往，在通过利用电磁感应来进行电力传输和信号收发的非接触IC卡系统中，提出了在可通信距离大的范围内，提高电力传输效率的电力传输系统(参考专利文献I )。上述文献中公开有如下内容上述文献的电力传输系统具有一组通过利用电磁感应来进行电力传输和信号接受的电磁场发生装置和电磁场接受装置。电磁场发生装置的电磁场发生单元和电磁场接受装置的电磁场接受单元之中的至少一方，具有控制输出输入阻抗可变的阻抗可变匹配单元和控制该阻抗可变匹配单元的控制单元。并且通过控制单元控制阻抗可变匹配单元的输出输入阻抗，对电磁场发生装置和电磁场接受装置之间的阻抗进行匹配。由此提高在电磁场接受装置中的接受电力。专利文献I:日本特开2001-238372号公报
技术实现思路
将在供电侧(初级侧)和受电侧(次级侧)分别具有匹配器的共振型非接触供电系统应用于受电侧的二次电池(电池)的充电时，负载与电池的充电状态相对应地发生变动。若负载发生变动，则共振系统的输入阻抗发生变化，所以需要在充电之前调整供电侧和受电侧各自的匹配器。此处假定当对以非接触方式从供电侧供给至受电侧的交流电力进行整流的匹配器设置于受电侧时，发生未能取得受电侧匹配器和整流器之间的匹配的状态的情况。这种情况下，即使取得电源和初级侧线圈的匹配，也不能高效地将电力从初级侧向次级侧传输。本专利技术目的在于提供一种共振型非接触供电系统，在供电侧和受电侧分别具有匹配器的共振型非接触供电系统中，在负载充电时能够高效地将电力从供电侧向受电侧传输。本专利技术目的还在于提供一种在该共振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法。为了达成上述目的，根据本专利技术的一个实施方式，提供一种具备供电设备和移动体设备的共振型非接触供电系统，上述供电设备具备交流电源和从上述交流电源接受电力供给的初级侧共振线圈。上述移动体设备具备接受来自上述初级侧共振线圈的电力的次级侧共振线圈；对上述次级侧共振线圈接受到的电力进行整流的整流器；被供给由上述整流器整流后的电力的充电器；以及连接于上述充 电器的二次电池。上述供电设备还具备被设置于上述交流电源和上述初级侧共振线圈之间的初级匹配器和调整上述初级匹配器的初级匹配器调整部。上述移动体设备还具备被设置于上述次级侧共振线圈和上述整流器之间的次级整流器和调整上述次级匹配器的次级匹配器调整部。上述共振型非接触供电系统还在上述供电设备和上述移动体设备之中的一方中具备控制部(控制单元)，该控制部按照在上述二次电池充电时首先调整上述次级匹配器，在上述次级匹配器调整之后再调整上述初级匹配器的方式来控制上述初级匹配器调整部和上述次级匹配器调整部。对搭载于移动体(例如车辆)的二次电池进行充电时，在充电开始时二次电池的SOC (充电状态)不是恒定的。另外移动体不一定准确地停止于可高效地进行从供电设备向移动体设备非接触供电的充电位置。因此在充电之前，需要调整供电设备所具有的初级匹配器和移动体设备所具有的次级匹配器。在调整初级匹配器时，如果在不能取得次级侧共振线圈与整流器之间的匹配的状态下提高交流电源的输出，则电力不能被高效地供给次级侧，导致从次级侧向初级侧反射的电力增加。因此在本专利技术中，在二次电池充电时首先调整次级匹配器。并且，在次级匹配器调整后再调整初级匹配器。在调整次级匹配器时，直到完成次级匹配器的调整，即直到取得次级侧共振线圈和整流器之间的匹配的状态，从次级侧向初级侧反射的电力都是大量的。但是，即使反射电力大，通过在降低交流电源的输出的状态下调整次级匹配器，就能够减少次级匹配器调整时的电力传输的浪费。并且初级匹配器的调整是在已经调整过次级匹配器的状态下进行的。因此能够高效地将电力从初级侧线圈向次级侧线圈传输。优选在调整上述次级匹配器时，上述控制部按照首先在上述交流电源的输出比充电开始时的输出小的状态下开始调整上述次级匹配器，并且调整上述次级匹配器以便将上述交流电源的输出多次提升而提升至充电开始时的输出的方式，来控制上述交流电源和上述次级匹配器调整部。根据该专利技术，控制部按照自从交流电源输出的输出电力较小的状态渐渐变成输出电力较大的状态的方式，在多个阶段进行次级匹配器的调整。控制部以最终充电时的输出电力来调整次级匹配器。因此，在各阶段直到次级匹配器完成调整，在从初级侧线圈向次级侧线圈传输的效率不良的状态下的电力的传输减少。因此根据本专利技术，与例如在从交流电源输出充电开始时的电力的状态下进行次级匹配器的调整的情况相比较，控制部能够高效地将电力从初级侧线圈向次级侧线圈传输。优选上述控制部被设置于上述移动体设备。另外优选上述匹配器是具备两个可变电容器和被设置于该两个可变电容器之间的电感器的η型匹配器。此外上述移动体为车辆。根据本专利技术的其它实施方式，提供一种在共振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法，上述共振型非接触供电系统具备供电设备和移动体设备。上述供电设备具备交流电源、从上述交流电源接受电力供给的初级侧共振线圈以及初级匹配器。上述移动体设备具备接受来自上述初级侧共振线圈的电力的次级侧共振线圈、次级匹配器、对上述次级侧共振线圈接受到的电力进行整流的整流器、被供给由上述整流器整流后的电力的充电器以及连接于上述充电器的二次电池。上述调整方法具备在上述二次电池充电时首先调整上述次级匹配器，在上述次级匹配器调整之后再调整上述初级匹配器的步骤。根据本专利技术，在次级匹配器调整之后再调整初级匹配器。因此，比起例如在未调整次级匹配器的状态下就调整初级匹配器的情况，能够高效地将电力从初级侧向次级侧传输。优选上述初级匹配器和上述次级匹配器分别是具备两个可变电容和被设置于该两个可变电容器之间的电感器的η型匹配器。上述调整方法通过调整该两个可变电容器的容量，来分别调整上述初级匹配器和上述次级匹配器。 根据本专利技术，能够提供一种在供电侧和受电侧各自具有匹配器的共振型非接触供电系统，在共振型非接触供电系统中，在负载充电时能够高效地将电力从供电侧向受电侧传输。并且能够提供一种在振型非接触供电系统充电时调整匹配器的方法。附图说明图I是实施方式I的共振型非接触供电系统的构成图。具体实施例方式图I对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：高田和良，铃木定典，迫田慎平，山本幸宏，市川真士，中村达，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：