压电变压器(32)以电容元件(C1、C2)、电感元件(Lp)、电容元件(Cp)、电阻(Rp)以及理想变压器(Tp)来表示。通过压电变压器(32)、和受电装置(201)的耦合电极部的电容元件(CL)的电容器以及送电装置(101)的耦合电极部的电容元件(CG)的电容构成第1谐振电路(RC1)。另一方面，通过压电变压器(32)的等效输出电容(C2)和电感元件(L2)构成第2谐振电路(RC2)。并且，高频高电压发生电路(11)产生的高频高电压的频率在由第1谐振电路(RC1)和第2谐振电路(RC2)的复合谐振确定的2个谐振频率之间确定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】压电变压器(32)以电容元件(C1、C2)、电感元件(Lp)、电容元件(Cp)、电阻(Rp)以及理想变压器(Tp)来表示。通过压电变压器(32)、和受电装置(201)的耦合电极部的电容元件(CL)的电容器以及送电装置(101)的耦合电极部的电容元件(CG)的电容构成第1谐振电路(RC1)。另一方面，通过压电变压器(32)的等效输出电容(C2)和电感元件(L2)构成第2谐振电路(RC2)。并且，高频高电压发生电路(11)产生的高频高电压的频率在由第1谐振电路(RC1)和第2谐振电路(RC2)的复合谐振确定的2个谐振频率之间确定。【专利说明】电力传输系统以及受电装置
本专利技术涉及电场耦合型的以无线来传输电力的电力传输系统以及受电装置。
技术介绍
作为代表性的无线电力传输系统，已知利用磁场从送电装置的一次线圈向受电装置的二次线圈传输电力的磁场耦合方式的电力传输系统。但是，在以磁场耦合传输电力的情况下，由于通过各线圈的磁通的大小对电动势有较大的影响，因此一次线圈和二次线圈的相对位置关系要求较高的精度。另外，由于利用线圈，因此装置的小型化困难。另一方面，还知道专利文献I所公开那样的电场耦合方式的无线电力传输系统。在该系统中，介由电场从送电装置的I禹合电极向受电装置的I禹合电极传输电力。该方式对耦合电极的相对位置精度要求比较宽松，另外，能实现耦合电极的小型、薄型化。图1是表示专利文献I的电力传输系统的基本构成的图。该电力传输系统由送电装置和受电装置构成。在送电装置具备高频高电压发生电路1、被动电极2以及主动电极3。在受电装置具备高频高电压负载电路5、被动电极7以及主动电极6。并且，通过使送电装置的主动电极3和受电装置的主动电极6隔着高电压电场区域4而接近，该2个电极彼此电场f禹合。如此，在电场耦合方式的无线电力传输中，需要在送电装置侧、受电装置侧都配置主动电极和被动电极，使送电装置和受电装置的主动电极彼此、以及被动电极彼此耦合。传输电力以及传输效率依赖于电极间耦合的强度。为了增强电极间的耦合，考虑缩短电极间距离、增大电极面积。先行技术文献专利文献专利文献I JP特表2009-531009号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题—般,作为提高电力传输系统的传输效率的手法，嵌入低损耗的谐振电路是有效的。该谐振电路由送电装置和受电装置的耦合部的静电容和电感器构成。一般，由于电感器的Q值低于电容的Q值，因此，在作为谐振电路组合的情况下谐振电路的Q值会受到电感器的Q值的制约。另外，小型且低损耗的电感器的实现成为课题。作为解决该课题的一个方法，在电感器中使用压电设备(压电谐振器、压电变压器)是有效的。然而，压电设备虽然小型低损耗，但存在频率特性陡峭，且在负载变动时输出电压(受电装置侧电压V2和送电装置侧Vl之比V2/V1)较大变动的课题。另外，在不使用压电设备的情况下，也有输出电压相对于负载变动或驱动频率的变动而变动的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供使产生受电装置的负载变动或驱动频率变动的情况下的受电装置侧电压V2和送电装置侧电压Vl之比V2/V1稳定化的电力传输系统以及受电>j-U ρ?α装直。用于解决课题的手段(I)本专利技术的电力传输系统具有:送电装置，其具备由主动电极以及被动电极构成的送电装置侧耦合电极、和对该送电装置侧耦合电极施加高频高电压的高频高电压发生电路；和受电装置，其具备与所述送电装置侧耦合电极耦合的由主动电极以及被动电极构成的受电装置侧耦合电极、以及与所述受电装置侧耦合电极连接的受电电路，通过所述送电装置侧耦合电极以及所述受电装置侧耦合电极进行电场耦合，从所述送电装置向所述受电装置传输电力。并且，特征在于，所述受电电路具备--第I谐振电路，其串联连接在所述受电装置侧耦合电极的主动电极和被动电极之间，包含电感分量以及电容分量；第2谐振电路，其包含所述电容分量、和与该电容分量并联连接的电感分量；和负载电路，其与该第2谐振电路并联连接，所述高频高电压发生电路产生的高频高电压的频率在由第I谐振电路和第2谐振电路的复合谐振确定的2个谐振频率之间设定。(2)优选所述送电装置具备:电压检测电路，其检测所述高频高电压发生电路的产生电压；和电压稳定化电路，其控制所述高频高电压发生电路的产生电压，以使得该电压检测电路的检测电压成为恒定。(3)优选所述受电电路具备:压电变压器，其具有与所述受电装置侧耦合电极的主动电极连接的输入端子、与所述受电装置侧耦合电极的被动电极连接的输出端子、和基准电位端子，对施加在所述输入端子的电压进行降压，并将降压后的电压向所述输出端子输出，所述电容分量是所述压电变压器的等效输出电容。(4)优选所述第I谐振电路包含在所述送电装置侧耦合电极以及所述受电装置侧耦合电极产生的电容分量。(5)优选所述高频高电压发生电路具备:第3谐振电路，其在施加于所述送电装置侧耦合电极的所述高频高电压下谐振。(6)本专利技术的受电装置相对于送电装置成对，该送电装置具备由主动电极以及被动电极构成的送电装置侧耦合电极、以及对该送电装置侧耦合电极施加高频高电压的高频高电压发生电路，所述受电装置的特征在于，所述受电装置具有:受电装置侧耦合电极，其与所述送电装置侧耦合电极耦合，由主动电极以及被动电极构成；以及受电电路，其与所述受电装置侧耦合电极连接，所述受电电路具备:第I谐振电路，其串联连接在所述受电装置侧耦合电极的主动电极和被动电极之间，包含电感分量以及电容分量；第2谐振电路，其包含所述电容分量、和与该电容分量并联连接的电感分量；和负载电路，其与该第2谐振电路并联连接，所述高频高电压发生电路产生的高频高电压的频率在由第I谐振电路和第2谐振电路的复合谐振确定的2个谐振频率之间设定。专利技术的效果由于构成第I谐振器和第2谐振电路耦合的复合谐振系统，因此改善了送电装置和受电装置的匹配，降低了第I谐振电路内的驻波，通过顺畅地向负载传输电气振动能量，能使负载变动的情况下的负载侧电压V2和送电装置侧电压Vl之比V2/V1稳定化。【专利附图】【附图说明】图1是表示专利文献I的电力传输系统的基本构成的图。图2是第I实施方式的电力传输系统的构成图。图3是第I实施方式的电力传输系统401的电路图。图4是第I实施方式的电力传输系统401的等效电路图。图5(A)是送电装置101的高频高电压发生电路的方块构成图。图5(B)是表示开关电路56的构成和驱动控制电路55的关系的图。图6是第I实施方式的电力传输系统401的其它的等效电路图。图7 (A)是表不对第I实施方式的电力传输系统的受电装置201的稱合电极施加的电压V2相对于对送电装置101的耦合电极施加的电压Vl的比率(电压变换比)的频率依赖性的图。图7(B)是表示比较对照用的电力传输系统O的电压变换比的频率依赖性的示例的图。图8是第2实施方式的电力传输系统的构成图。图9是第2实施方式的电力传输系统402的等效电路图。图10是第2实施方式的电力传输系统402的等效电路图。图11是表示对第2实施方式的电力传输系统的受电装置202的耦合电极施加的电压V2相对于对送电装置102的耦合电极施加的电压Vl的比率(电压变换比)的频率依赖性。图12是第3实施方式的电力传输系统403的等效电本文档来自技高网...
【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：市川敬一，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：
国别省市：
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