共振型非接触电力馈送系统、共振型非接触电力馈送系统的电力传输侧装置和车内充电装置制造方法及图纸

技术编号:9529344 阅读:126 留言:0更新日期:2014-01-02 18:42
一种共振型非接触电力馈送系统(10),包括:作为电力接收侧(二次侧)装置的负载设备(50)、二次线圈(40)、二次共振线圈(45)和整流器(160)。电池(52)设置在负载设备(50)的负载壳体(54)的内部。此外,像在电力传输侧上的电力传输侧金属屏蔽部(80)那样,共振型非接触电力馈送系统(10)包括:覆盖二次线圈(40)和二次共振线圈(45)的电力接收侧金属屏蔽部(90),以及覆盖整流器(160)的整流器屏蔽部(170)。而且,提供覆盖电力接收侧金属屏蔽部(90)的外侧和整流器屏蔽部(170)的电力接收侧大金属屏蔽部(130)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种共振型非接触电力馈送系统(10),包括:作为电力接收侧(二次侧)装置的负载设备(50)、二次线圈(40)、二次共振线圈(45)和整流器(160)。电池(52)设置在负载设备(50)的负载壳体(54)的内部。此外,像在电力传输侧上的电力传输侧金属屏蔽部(80)那样,共振型非接触电力馈送系统(10)包括:覆盖二次线圈(40)和二次共振线圈(45)的电力接收侧金属屏蔽部(90),以及覆盖整流器(160)的整流器屏蔽部(170)。而且,提供覆盖电力接收侧金属屏蔽部(90)的外侧和整流器屏蔽部(170)的电力接收侧大金属屏蔽部(130)。【专利说明】共振型非接触电力馈送系统、共振型非接触电力馈送系统的电力传输侧装置和车内充电装置
本专利技术涉及一种共振型非接触电力馈送系统,以及该共振型非接触电力馈送系统的一种电力传输侧装置和一种车内充电装置。
技术介绍
用于利用非接触系统将电力供应至负载设备的技术是已知的。作为应用这样的技术的产品,一般使用便携式电话的充电系统。而且,在最近几年中,作为用于电动车辆的电力供给系统,非接触电力供给系统处于商业化的阶段,并且已经确定了各种标准。作为非接触电力馈送系统,存在诸如“电磁感应类型”、“无线电波类型”、和“共振型”的各种类型。此外,作为用于电子车辆等的电力馈送系统,引起关注的一种是共振型。图1是示出共振型非接触电力馈送系统的原理的图示,并且其基本原理已经由MIT(麻省理工学院)开发并且证明。在所示出的共振型非接触电力馈送系统中,高频电源与电力传输回路(一次线圈)直接耦合,并且电力接收回路(二次线圈)与负载直接耦合。该系统构成无接触地传输电力的共振系统。具体地,电力传输侧(一次侧)设备包括:高频电源、电力传输回路,和一次共振线圈。电力接收侧(二次侧)装置包括:二次共振线圈、二次线圈,和负载(电池)。在该系统中,由于电力传输侧装置和电力接收侧装置通过共振经受磁场耦合(电磁耦合),所以存在相对长距离地传输大约几千瓦的电力的可能性。例如,存在说明能够以高传输效率(有时大约50%)将电力供应至大约几米远的空间的研究报告。根据这样的特性,已经在共振型非接触电力馈送系统上做出了广泛的研究与开发,并且公开了用于实现电力传输效率上的提高(例如,参考专利文献I)的技术、用于允许该系统充当实际装置(例如,参考专利文献2)的屏蔽技术等。在此处,将简单地描述屏蔽技术的必要性。图2示出当图1所示的基本模型实际上安装在系统中时的模型。AC电力从高频电源输出,并且供应到在传输线上的电力传输侧共振线圈部。通过由电力传输侧共振线圈部与电力接收侧共振线圈部之间的共振作用所加强的电磁耦合,AC电力无接触地传输到电力接收侧共振线圈部。传输到电力接收侧共振线圈部的AC电力供应到在传输线上的整流器。通过整流器从AC电力转换的DC电力通过传输线供应到电池。因此,在实际系统中,需要在电源与一次共振部之间的传输路径以及在二次共振部与整流器之间的传输路径,并且各传输路径也包括在共振系统中。因此,在传输路径(传输电线)中也发生电磁耦合。结果,电磁场(辐射电磁场)通过感应电流而从传输路径产生。在此处辐射的电磁场损失,并且传输效率下降。此外,从电力传输侧共振线圈部和电力接收侧共振线圈部产生的电磁场(辐射电磁场)辐射到空间中。这也是一种损失,并且传输效率下降。引用列表专利文献专利文献1:JP-A-2010-219838专利文献2:JP-A-2010-70048
技术实现思路
技术问题然而,虽然如上文所描述的共振型通过增加电力传输侧共振线圈部与电力接收侧共振线圈部之间的电磁耦合效率使得能够高效传输,但是从两个共振线圈部分产生的电磁场和从传输线产生的电磁场导致传输效率的下降。作为对策,如图3中所示,可以考虑具有为共振线圈设置的屏蔽壳的共振型非接触电力馈送系统。这是与在专利文献2中描述的相同的技术。然而,虽然能够实现由来自共振线圈部的电磁场所导致的传输效率下降的改善和电磁场的强度的抑制,但是由从传输路径产生的电磁场所导致的问题仍然存在。技术方案考虑到该情形,本专利技术的目的是提供解决该问题的技术。根据本专利技术的方面,提供了一种共振型非接触电力馈送系统,该共振型非接触电力馈送系统将电力从电力传输侧共振线圈部通过非接触共振作用传输到电力接收侧共振线圈部,其中,包括电力传输侧共振线圈部的电力传输侧装置包括:电力传输侧同轴电缆,其将高频电源电连接至电力传输侧共振线圈部;第一电力传输侧屏蔽单元,其利用优良导体从外侧覆盖电力传输侧共振线圈部;以及,第二电力传输侧屏蔽单元,其覆盖电力传输侧同轴电缆和第一电力传输侧屏蔽单元,其中,电力传输侧同轴电缆的外导体、第一电力传输侧屏蔽单元、高频电源的壳体、以及第二电力传输侧屏蔽单元被连接在相同的电势,其中,包括电力接收侧共振线圈部的电力接收侧装置包括:第一电力接收侧屏蔽单元,其利用优良导体从外侧覆盖电力接收侧共振线圈部;第二电力接收侧屏蔽单元,其利用优良导体从外侧覆盖整流器,该整流器将在电力接收侧共振线圈部中产生的交流电整流成直流电;第三电力接收侧屏蔽单元,其用于覆盖第一电力接收侧屏蔽单元和第二电力接收侧屏蔽单元;以及输出线屏蔽单元,其在从整流器到负载设备的输出线中覆盖从第三电力接收侧屏蔽单元到负载设备的壳体的那部分中的输出线,并且其中,第一电力接收侧屏蔽单元、第二电力接收侧屏蔽单元、第三电力接收侧屏蔽单元、以及输出线屏蔽单元被连接在相同的电势。此外,第二电力传输侧屏蔽单元和第三电力接收侧屏蔽单元可以分别具有在其相对的端部处向外延伸的表面。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种车内充电装置,该车内充电装置通过用于将电力从电力传输侧共振线圈部经过非接触共振作用传输到电力接收侧共振线圈部的共振型非接触电力供给方法,来使该电力接收侧共振线圈部和电池安装在车辆中以进行充电,该车内充电装置包括:第一电力接收侧屏蔽单元,该第一电力接收侧屏蔽单元利用优良导体从外侧覆盖所述电力接收侧共振线圈部;第二电力接收侧屏蔽单元,该第二电力接收侧屏蔽单元利用优良导体从外侧覆盖整流器,该整流器将在所述电力接收侧共振线圈部中产生的交流电整流成直流电;第三电力接收侧屏蔽单元,该第三电力接收侧屏蔽单元覆盖所述第一电力接收侧屏蔽单元和所述第二电力接收侧屏蔽单元;以及输出线屏蔽单元,该输出线屏蔽单元在从所述整流器到负载设备的输出线中覆盖从所述第三电力接收侧屏蔽单元到所述负载设备的壳体的那部分中的输出线,其中,所述第一电力接收侧屏蔽单元、所述第二电力接收侧屏蔽单元、所述第三电力接收侧屏蔽单元,以及所述输出线屏蔽单元被连接在相同的电势。此外,第三电力接收侧屏蔽单元可以与车体一体地配置。根据本专利技术的又一个方面,提供了一种在共振型非接触电力馈送系统中具有电力传输侧共振线圈部的电力传输侧装置,该共振型非接触电力馈送系统将电力从该电力传输侧共振线圈部通过非接触共振作用传输到电力接收侧共振线圈部,该电力传输侧装置包括:电力传输侧同轴电缆,该电力传输侧同轴电缆将高频电源电连接到所述电力传输侧共振线圈部;第一电力传输侧屏蔽单元,该第一电力传输侧屏蔽单元利用优良导体从外侧覆盖所述电力传输侧共振线圈部;以及第二电力传输侧屏蔽单元,该第二电力传输侧屏蔽单兀本文档来自技高网
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【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:柳田曜市川真士堀内学
申请(专利权)人:矢崎总业株式会社丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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