共振型非接触供电系统技术方案

本发明专利技术提供一种共振型非接触供电系统，该共振型非接触供电系统中，电源部被构成为能够变更输出频率，具有测定共振系统的输入阻抗的阻抗测定单元（阻抗测定部）。另外，具有控制单元（控制部），其进行控制，使得在将电源部的输出频率变更为电源部的输出频率fo存在于频率f1≤fo≤频率f2、频率f3≤fo≤频率f4、……、频率f2n－1≤fo≤f2n的范围中的任意一个之后，向受电设备进行正式送电。频率f1、f2、f3、f4……、f2n－1、f2n（f1＜f2＜f3＜……＜f2n－1＜f2n）是在将向共振系统供给上述频率的电力时的共振系统的输入阻抗设为Z1、Z2、Z3、……、Z2n－1、Z2n时，成为Z1＝Z2、Z3＝Z4、……、Z2n－1＝Z2n的频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共振型非接触供电系统
本专利技术涉及共振型非接触供电系统。
技术介绍
以往，提出有利用磁场共振来传送电力的方式(例如，参照专利文献I )。可是，专利文献I未示出进行磁场共振的共振系统的共振频率的具体的确定方法。因此，难以设计并制造高效地传送电力的共振型非接触供电系统。于是，提出有设计、制造容易的非接触电力传送装置(例如，参照专利文献2)。专利文献2的非接触电力传送装置在用图表示共振系统的输入阻抗和频率的关系的情况下的上述输入阻抗成为极大的频率、和比上述输入阻抗成为极大的频率高并且输入阻抗成为极小的频率之间设定交流电源的频率。专利文献1:国际公开第2007/008646号专利文献2:日本特开2010-114964号公报专利文献2的装置未考虑受电侧的负载变动。可是，在通过磁场共振进行电力传送的情况下，因为由于负载的变化导致共振系统的共振频率变化，所以需要对应由于负载的变化引起的共振系统的共振频率的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种设计、制造容易，并且即使负载变动也能够高效地从电源部向负载供给电力的共振型非接触供电系统。为了实现上述的目的，本专利技术的一种方式是一种共振型非接触供电系统，该共振型非接触供电系统具备供电设备，其具备电源部和从上述电源部接受电力供给的一次侧共振线圈；以及受电设备，其具备对来自上述一次侧共振线圈的电力进行磁场共振并接受电力的二次侧共振线圈和被供给上述二次侧共振线圈接受的电力的负载，该共振型非接触供电系统至少由上述一次侧共振线圈、上述二次侧共振线圈以及上述负载构成共振系统。而且，上述电源部被构成为能够变更输出频率，该共振型非接触供电系统具有阻抗测定单元(阻抗测定部)，其测定上述共振系统的输入阻抗、和控制单元(控制部)，其进行控制，使得在将上述电源部的输出频率变更为上述电源部的输出频率f。存在于频率( f。<频率f2、频率f3 ( f。≤频率f4、……、频率f2n—i≤f。( f2n的范围中的任意一个之后，向上述受电设备进行正式送电。上述频率4、4、&、&……Jmf2n Cf1 < f2 < f3 <……<f2n—工<f2n)是在将向上述共振系统供给上述频率的电力时的上述共振系统的输入阻抗设为Zpz2、z3、……、Z2n—1、Z2nW，成为Z1 = z2、z3 = z4、……、z2n—i = Z2n的频率。此处，所谓的“正式送电”是指在电源部的输出频率f。满足上述条件的状态下，向受电设备传送电力，不包含到设定满足上述条件的输出频率f。的范围之前的准备阶段中的向受电设备的电力的传送。若将从电源部向共振系统供给不同的频率f1、f2、f3、……Amf2n Cf1 < f2 < f3<……< fn < f2n)的电力时的共振系统的输入阻抗设为Z1、Z2、Z3、……、Z2n_1、Z2n，则本方式的共振型非接触供电系统基于“存在成为Z1 = Z2, Z3 = Z4,……、Z2H = Z2n的频率，共振系统的共振频率……、Umft52n存在于频率(f01≤频率f2、频率f3 ( fo2≤频率f4、……、频率fn≤fon≤频率f2n的范围”这样的本专利技术的专利技术人发现的知识而完成。此处，所谓“共振频率”是指共振系统中的电力传送效率成为最大的频率。在该方式中，因为在电源部的输出频率是共振频率或者从共振频率偏离预先设定的值的范围内进行电力传送，所以将电源部的输出频率变更为f\、f2、f3、……、f2n—i < f2nCf1 < f2 < f3 <……< f2n —i < f2n)的情况的共振系统的输入阻抗Z1、Z2、Z3>……、z2n —1> Z2n由阻抗测定单元测定。控制单元求出成为Z1 = Z2> Z3 = Z4>......、rLlr1-' = Z2n的频率，并基于其结果控制为，在将电源部的输出频率变更为电源部的输出频率f。存在于频率fi (f。≤频率f2、频率f3 (f。≤频率f4、……、频率f2n—i≤f0≤频率f2n的范围中的任意一个之后，供电设备对受电设备以该输出频率进行正式送电。如果电源部的输出频率f。存在于上述范围中的任意一个，则根据上述的本专利技术的专利技术人发现的知识，该输出频率f。与共振系统的共振频率相等或者为从共振频率的偏离小的频率。因此，即使受电设备的负载变动也能够高效地从电源部向负载供给电力。另外，共振型非接触供电系统的设计、制造也容易。在本专利技术的一方式中，上述供电设备以及上述受电设备的至少一方设置有将从上述电源部接受供给的电力通过电磁感应向上述一次侧共振线圈供给的感应线圈、或者将由上述二次侧共振线圈接受的电力通过电磁感应取出的感应线圈，共振系统至少由上述感应线圈、上述一次侧共振线圈、上述二次侧共振线圈以及上述负载构成。共振型非接触供电系统为了在供电设备和受电设备之间进行非接触供电，至少存在一次侧共振线圈以及二次侧共振线圈的两个共振线圈即可。可是，设置有将从电源部接受供给的电力通过电磁感应向一次侧共振线圈供给的感应线圈以及将由二次侧共振线圈接受的电力通过电磁感应取出的感应线圈中的至少一方的感应线圈的情况下,调整为匹配状态变得容易。 另外，具备一次侧共振线圈、二次侧共振线圈以及两个感应线圈的全部的构成的情况下，调整为匹配状态更容易。在本专利技术的一方式中，上述控制单元控制为，在上述供电设备的正式送电之前，求出上述频率4、4、&、……J2n-^f2n Cf1 < f2 < f3 <……< f2n —i < f2n)，基于其结果，选择使上述电源部的输出频率f。存在于频率fi ( &<频率4、频率&<&<频率&、……、频率f2n—i频率f2n的范围中的哪个范围来变更上述电源部的输出频率之后，开始正式送电。之后，以规定周期基于上述阻抗测定单元的测定结果判断上述输出频率f。是否脱离了上述选择的范围，在脱离了的情况下，求出频率fV、f2,、f3,、......、f2n— (fl, < f2><<……< f2n —< f2n,)，基于其结果，选择使上述电源部的输出频率f。存在于频率K f。≤频率f2，、频率f3，≤f。≤频率f4，、……、频率f2n—i，≤f。≤f2n，的范围中的哪个范围来变更上述电源部的输出频率之后，进行正式送电。上述频率匕、匕、&,、……、f2n-r、f2n,是在将向上述共振系统供给上述频率fr、f2,、f3,、……、f2n — r、f2n,的电力时的上述共振系统的输入阻抗设为Zr、Z2，、Z3，、……、Z2n —r、Z2n，时，成为Zr = Z2，、Z3，= Z4，、……、Z2n-1，= Z2n，的频率。如果共振系统的共振频率恒定，则通过一次将电源部的输出频率设定为共振系统的共振频率从而高效地进行电力传送。可是，在受电设备在接受电力中伴随负载变动的情况下，共振频率与负载的变动对应地变化，所以在电源部的输出频率恒定的情况下，输出频率从共振频率偏离，电力传送效率降低。可是，在该专利技术中，即使共振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共振型非接触供电系统，其具备供电设备和受电设备，并至少由一次侧共振线圈、二次侧共振线圈以及负载构成共振系统，所述供电设备具备电源部和从所述电源部接受电力供给的所述一次侧共振线圈，所述受电设备具备对来自所述一次侧共振线圈的电力进行磁场共振并接受电力的所述二次侧共振线圈和被供给所述二次侧共振线圈接受的电力的所述负载，其中，所述电源部被构成为能够变更输出频率，所述共振型非接触供电系统具有：阻抗测定单元，其测定所述共振系统的输入阻抗；以及控制单元，其进行控制，使得在将所述电源部的输出频率变更为所述电源部的输出频率fo存在于频率f1≤fo≤频率f2、频率f3≤fo≤频率f4、……、频率f2n－1≤fo≤f2n的范围中的任意一个之后向所述受电设备进行正式送电，所述频率f1、f2、f3、f4、……、f2n－1、f2n（f1＜f2＜f3＜……＜f2n－1＜f2n）是在将向所述共振系统供给所述频率的电力时的所述共振系统的输入阻抗设为Z1、Z2、Z3、……、Z2n－1、Z2n时成为Z1＝Z2、Z3＝Z4、……、Z2n－1＝Z2n的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.17 JP 2011-135390;2011.08.09 JP 2011-17411.一种共振型非接触供电系统，其具备供电设备和受电设备，并至少由一次侧共振线圈、二次侧共振线圈以及负载构成共振系统，所述供电设备具备电源部和从所述电源部接受电力供给的所述一次侧共振线圈，所述受电设备具备对来自所述一次侧共振线圈的电力进行磁场共振并接受电力的所述二次侧共振线圈和被供给所述二次侧共振线圈接受的电力的所述负载，其中， 所述电源部被构成为能够变更输出频率， 所述共振型非接触供电系统具有: 阻抗测定单元，其测定所述共振系统的输入阻抗；以及 控制单元，其进行控制，使得在将所述电源部的输出频率变更为所述电源部的输出频率f0存在于频率fi ≤f。≤频率f2、频率f3 ≤f。≤频率f4、……、频率f2n—i≤f。≤f2n的范围中的任意一个之后向所述受电设备进行正式送电， 所述频率 f\、f2> f3> f4、……、f2n— 1、f2? Cf1 < f2 < f3 <……< f2n— i < f2n)是在将向所述共振系统供给所述频率的电力时的所述共振系统的输入阻抗设为\、Z2, Z3,……、2211—1、2211时成为 Z1 = Z2、Z3 = Z4、......、Z2n—丨=Z2n 的频率。2.根据权利要求1所述的共振型非接触供电系统，其中， 所述供电设备以及所述受电设备的至少一方设置有将从所述电源部接受供给的电力通过电磁感应向所述一次侧共振线圈供给的感应线圈、或者将由所述二次侧共振线圈接受的电力通过电磁感应取出的感应线圈，所述共振型非接触供电系统至少由所述感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：田口雄一，山口敦，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：
国别省市：