电力输送系统技术方案

本发明专利技术提供一种容易并且准确地决定进行电力输送时的频率并且提高能量输送效率的电力输送系统。本发明专利技术的电力输送系统的特征在于，具有：被输入交流电压的送电天线部（108）；对在所述送电天线部中流动的电流进行检测的电流检测部（107）；取得由所述电流检测部检测到的电流的峰值的峰值保持部（120）；对所述开关元件接通的时刻和由所述电流检测部检测到电流零点的时刻之间的差值的计时值进行计测的计时部（110）；基于由所述峰值保持部取得的峰值和由所述计时部计测的计时值来决定所述频率的频率决定部（110）；以及基于由所述频率决定部决定的频率来进行电力输送的控制部（110）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种容易并且准确地决定进行电力输送时的频率并且提高能量输送效率的电力输送系统。本专利技术的电力输送系统的特征在于，具有：被输入交流电压的送电天线部（108）；对在所述送电天线部中流动的电流进行检测的电流检测部（107）；取得由所述电流检测部检测到的电流的峰值的峰值保持部（120）；对所述开关元件接通的时刻和由所述电流检测部检测到电流零点的时刻之间的差值的计时值进行计测的计时部（110）；基于由所述峰值保持部取得的峰值和由所述计时部计测的计时值来决定所述频率的频率决定部（110）；以及基于由所述频率决定部决定的频率来进行电力输送的控制部（110）。【专利说明】电力输送系统
本专利技术涉及利用磁共振方式的磁共振天线的无线电力输送系统。
技术介绍
近年来，不利用电源线(cord)等而是以无线来输送电力(电能)的技术的开发如火如荼。即使在以无线来输送电力的方式中，作为特别受到关注的技术，存在被称为“磁共振方式”的技术。该磁共振方式在2007年由马萨诸塞州工科大学的研究团队提出，与其相关的技术例如被公开在专利文献I (日本特表2009 - 501510号公报)中。磁共振方式的无线电力输送系统通过将送电侧天线的共振频率和受电侧天线的共振频率设为相同来从送电侧天线对受电侧天线高效地进行能量传递，能够使电力输送距离为数十厘米(cm)?数米(m)是一个重要特征。专利文献1:日本特表2009 - 501510号公报在现有的电力输送系统中，为了确认从送电侧天线对受电侧天线高效地进行了能量传递，利用方向性稱合器等来计测VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)。在送电侧天线和受电侧天线以共振频率共振的情况下VSWR取最小值。因此，在现有的电力输送系统中，通过一边变更频率一边利用方向性耦合器来对VSWR进行计测，选择VSWR最小的频率来进行电力输送。然而，方向性耦合器的灵敏度调整非常困难，难以得到恒定输出，在现有的电力输送系统中，即使选择了 VSWR最小的频率，也存在未以输送效率最佳的频率进行输送的可能性，存在能量效率方面的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，技术方案I所涉及的专利技术的特征在于，具有:将直流电压变换成规定频率的交流电压并进行输出的开关元件；被输入所述输出的交流电压的送电天线部；对在所述送电天线部中流动的电流进行检测的电流检测部；取得由所述电流检测部检测到的电流的峰值的峰值保持部；对所述开关元件导通的时刻和由所述电流检测部检测到电流零点的时刻之间的差值的计时值进行计测的计时部；基于由所述峰值保持部取得的峰值和由所述计时部计测到的计时值来决定所述频率的频率决定部；以及基于由所述频率决定部决定出的频率来驱动所述开关元件进行电力输送的控制部。另外，在技术方案2所涉及的专利技术中，在技术方案I所记载的电力输送系统中，所述频率决定部通过算出所述开关元件的效率来决定所述频率。另外，在技术方案3所涉及的专利技术中，在技术方案I所记载的电力输送系统中，所述频率决定部通过参照规定的表来决定所述频率。本专利技术所涉及的电力输送系统基于由相位差计测计时部、峰值保持电路等电路取得的值来判定用于电力输送的频率是否合适，因此根据本专利技术所涉及的电力输送系统，进行电力输送时的频率的决定变得容易并且准确，能量输送效率提高。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统的框图。图2是表示将本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统应用于车辆充电设备的例子的图。图3是表示本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统的逆变器电路的图。图4是表示本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统的控制部的构成的图。图5是对本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统的相位差计测计时部进行说明的图。图6是表示本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统中的逆变器驱动波形与相位差检测定时的图。图7是表示送电天线108和受电侧系统200的等效电路的图。图8是表示等效电路的输入阻抗特性和综合效率的图。图9是对FET (开关元件)的损耗进行说明的图。图10是FET (开关元件)的损耗计算中利用的模型例。图11是表示开关元件Qa/Qb的驱动波形、负载电压V波形和驱动电流I的波形的详细时间图表的图。图12是表示本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统中的频率决定处理流程的图。图13是对存储规定频率中的计时值、峰值和逆变器效率之间的关系的表的数据结构进行说明的图。图14是表示本专利技术的其他实施方式所涉及的电力输送系统中的频率决定处理流程的图。【具体实施方式】以下，一边参照附图一边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输送系统的框图。另外，图2是表示将本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统应用于车辆充电设备的例子的图。图2是图1中的(A)的构成的具体例。本专利技术的电力输送系统优选用于例如对电动车(EV)、混合动力电动车(HEV)等车辆充电所用的系统。因此，以下利用应用于图2所示那样的车辆充电设备的应用例来进行说明。其中，本专利技术的电力输送系统当然也能够利用于车辆充电设备以外的电力输送。在本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统中，目的在于从送电侧系统100侧的送电天线108向受电侧系统200侧的受电天线202高效地输送电力。此时,通过使送电天线108的共振频率和受电天线202的共振频率相同，来从送电侧天线对受电侧天线高效地进行能量传递。送电天线108由线圈和电容构成，构成送电天线108的线圈的电感是Lt，电容的电容量是Ct。另外，受电天线202也与送电天线同样地由线圈和电容构成，构成受电天线202的线圈的电感是Lx，电容的电容量是Cx。在图2中，在单点划线的下侧所示的构成是送电侧系统100，在本例中为车辆充电设备。另一方面，在单点划线的上侧所示的构成是受电侧系统200，在本例中为电动车等车辆。上述那样的送电侧系统100例如成为埋设在地中部那样的构成，在输送电力时，在使车辆移动从而使搭载于车辆的受电天线202与在地中埋设的送电侧系统100的送电天线108位置对准的基础上，进行电力的发送和接受。车辆的受电天线202被配设于车辆的底面部。送电侧系统100中的AC / DC变换部104是将输入的商用电源变换成恒定直流的转换器。来自该AC / DC变换部104的输出是2系统，一方被输出到高电压部105，另一方被输出到低电压部109。高电压部105是生成对逆变器部106供给的高电压的电路，低电压部109是生成对控制部110所用的逻辑电路供给的低电压的电路。另外，由高电压部105生成的电压的设定能够由控制部110控制。逆变器部106根据从高电压部105供给的高电压来生成规定的交流电压，并向送电天线108供给。另外，构成为从逆变器部106供给至送电天线108的电力的电流分量能够由电流检测部107检测得到。对于逆变器部106外围的构成参照图3更详细地进行说明。图3表示本专利技术的实施方式所涉及的电力输送系统的逆变器电路的图。该图3具体地表示了图1中的(B)的构成。逆变器部106如图3所示，由4个电场效应二极管(FET)构成，其中，4个电场效应二极管由以全桥方式连接的Qa至Qd构成。在本实施方式中，构成为串联连接的开关元件Qa和开关元件Qb之间的连接部Tl、与本文档来自技高网...

【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：伊藤泰雄，山川博幸，
申请(专利权)人：株式会社爱考斯研究，
类型：
国别省市：