專利名稱：共振型非接觸供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及共振型非接觸供電系統(tǒng)，尤其涉及在受電側(cè)具備蓄電裝置的共振型非接觸供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)I中提出了如下的充電系統(tǒng)通過共振法以無線方式從車輛外部的電源接受充電電力，從而能夠?qū)囕d的蓄電裝置進(jìn)行充電。所述文獻(xiàn)中的充電系統(tǒng)具備電動車輛和供電裝置，電動車輛具備次級自諧振線圈即次級側(cè)共振線圈、次級線圈、整流器和蓄電裝置，供電裝置具備高頻電力驅(qū)動器、初級線圈和初級自諧振線圈即初級側(cè)共振線圈。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-106136號公報(bào)··

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在對二次電池進(jìn)行充電的情況下，當(dāng)在二次電池成為滿充電之后也反復(fù)繼續(xù)充電、進(jìn)行充電直到變?yōu)檫^充電時(shí)，二次電池的壽命會縮短。因此，在充電時(shí)需要在二次電池成為過充電之前停止充電或者結(jié)束充電。在共振型非接觸供電系統(tǒng)正常工作的情況下沒有問題。但是，也考慮會發(fā)生如下情況盡管二次電池已變?yōu)闈M充電，但由于受電側(cè)的故障例如充電器的故障，會成為不能結(jié)束二次電池的充電的狀態(tài)?；蛘?，也考慮會發(fā)生如下情況盡管在二次電池變?yōu)闈M充電之前共振型非接觸供電系統(tǒng)執(zhí)行了充電中止指令，但由于受電側(cè)的故障等，會成為不能中止二次電池的充電的狀態(tài)。但是，在上述文獻(xiàn)中對這樣的情況沒有任何記載。另一方面，也考慮如下方法通過受電側(cè)經(jīng)由無線通信向供電側(cè)請求供電中止，從而通過供電側(cè)中止供電來中止二次電池的充電。但是，例如供電設(shè)備對多個(gè)受電設(shè)備同時(shí)進(jìn)行供電的結(jié)構(gòu)的情況、即應(yīng)該中止供電的受電設(shè)備和應(yīng)該繼續(xù)供電的受電設(shè)備同時(shí)存在的情況，也可能存在供電設(shè)備不能立即中止供電的情況。本發(fā)明的目的在于提供一種共振型非接觸供電系統(tǒng)，其在盡管要中止蓄電裝置的充電但由于受電側(cè)的故障等無法中止充電時(shí)，即使受電側(cè)不經(jīng)由無線通信向供電側(cè)請求供電中止,也能夠在受電側(cè)中止充電。用于解決問題的技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，提供一種具備供電設(shè)備和移動體設(shè)備的共振型非接觸供電系統(tǒng)。供電設(shè)備具有交流電源和從所述交流電源接受電力供給的初級側(cè)共振線圈。移動體設(shè)備具有接受來自所述初級側(cè)共振線圈的電力的次級側(cè)共振線圈、對所述次級側(cè)共振線圈接受的電力進(jìn)行整流的整流器、被供給由所述整流器整流后的電力的充電器、以及連接于所述充電器的蓄電裝置。所述移動體設(shè)備還具備匹配器，其設(shè)置在所述次級側(cè)共振線圈與所述整流器之間；供電判斷部，其判斷是否正在從所述供電設(shè)備對所述移動體設(shè)備供電；受電判斷部，其判斷所述移動體設(shè)備是否從所述供電設(shè)備接受電力；控制部，其根據(jù)所述供電判斷部以及所述受電判斷部各自的判斷信息，在所述移動體設(shè)備為應(yīng)該拒絕從所述供電設(shè)備接受電力的狀態(tài)但卻處于供電中的情況下，使所述匹配器為不匹配狀態(tài)。在本發(fā)明中，從供電設(shè)備的初級側(cè)共振線圈以非接觸方式供給的電力，被次級側(cè)共振線圈接受。次級側(cè)共振線圈接受的電力，經(jīng)由移動體設(shè)備的匹配器以及整流器供給到充電器，通過充電器轉(zhuǎn)換成適于二次電池充電的電壓并供給到二次電池來對蓄電裝置充電。在充電時(shí)，供電判斷部判斷是否處于從供電設(shè)備供電中。另外，受電判斷部判斷是否接受電力。移動體設(shè)備的控制部，在為應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)但卻處于供電中的情況下，基于供電判斷部以及受電判斷部的判斷信息，使移動體設(shè)備的匹配器為不匹配狀態(tài)。當(dāng)移動體設(shè)備的匹配器成為不匹配狀態(tài)時(shí)，則從交流電源向初級側(cè)共振線圈輸出的電力向交流電源反射的反射電力增加，成為蓄電裝置的充電實(shí)際上中止的狀態(tài)。因此，移動體設(shè)備的控制部在盡管要中止充電但由于受電側(cè)的故障等而無法中止充電時(shí)，能夠不通過無線通信向供電設(shè)備(供電側(cè))請求供電中止而在移動體設(shè)備(受電側(cè))中止充電。


·圖I是一個(gè)實(shí)施方式的共振型非接觸供電系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式圖I表示將本發(fā)明具體化成用于對車載電池進(jìn)行充電的共振型非接觸供電系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式。在圖I中，共振型非接觸供電系統(tǒng)具備供電設(shè)備10和移動體設(shè)備20，供電設(shè)備10是設(shè)置在地面?zhèn)鹊墓╇妭?cè)設(shè)備(送電側(cè)設(shè)備)，移動體設(shè)備20是搭載于作為移動體的車輛(汽車)的移動體側(cè)設(shè)備。供電設(shè)備10具有作為交流電源的高頻電源11、初級匹配器12、初級線圈裝置13以及電源控制器14。高頻電源11具有對來自初級側(cè)共振線圈13b的反射電力進(jìn)行檢測的反射電力檢測部(反射電力檢測單元)11a，反射電力檢測部Ila向作為電源側(cè)控制器的電源控制器14發(fā)送反射電力的檢測信號。電源控制器14向高頻電源11發(fā)送電源接通/斷開的信號。該信號使高頻電源11接通/斷開。高頻電源11輸出與共振型非接觸供電系統(tǒng)具有的共振系統(tǒng)的預(yù)先設(shè)定的共振頻率相等的頻率的交流電力、例如數(shù)MHz左右的高頻電力。電源控制器14基于來自反射電力檢測部Ila的反射電力檢測信號，控制高頻電源11，以使得在反射電力為預(yù)先設(shè)定的值以上的狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間以上時(shí)使供電停止。作為初級側(cè)線圈的初級線圈裝置13具有初級線圈13a和初級側(cè)共振線圈13b。初級線圈13a經(jīng)由初級匹配器12連接于高頻電源11。初級線圈13a和初級側(cè)共振線圈13b位于同軸上。初級側(cè)共振線圈13b與電容器C并聯(lián)連接。初級線圈13a通過電磁感應(yīng)與初級側(cè)共振線圈13b f禹合。從高頻電源11供給到初級線圈13a的交流電力,通過電磁感應(yīng)供給到初級側(cè)共振線圈13b。作為初級側(cè)匹配器的初級匹配器12具有作為可變電抗器的兩個(gè)初級可變電容器
15、16和初級電感器17。一方的初級可變電容器15連接于高頻電源11，另一方的初級可變電容器16與初級線圈13a并聯(lián)連接。初級電感器17連接在兩個(gè)初級可變電容器15、16之間。通過改變初級可變電容器15、16的容量，初級匹配器12的阻抗被改變。初級可變電容器15、16分別為例如具有通過馬達(dá)(motor，電機(jī))驅(qū)動的未圖示的旋轉(zhuǎn)軸的公知的結(jié)構(gòu)。根據(jù)來自電源控制器14的驅(qū)動信號來驅(qū)動馬達(dá)，從而改變初級可變電容器15、16的容量。移動體設(shè)備20具有次級線圈裝置21、次級匹配器22、整流器23、充電器24、二次電池25以及車載控制器26。二次電池25是連接于充電器24的蓄電裝置即電池，作為車輛側(cè)控制器的車載控制器26構(gòu)成為作為供電判斷部(供電判斷單元)、受電判斷部(受電判斷單元)以及控制部(控制單元)發(fā)揮功能。移動體設(shè)備20還具備檢測二次電池25的電壓的電壓傳感器27和檢測從整流器23向充電器24流動的電流的電流傳感器28。充電器24具有將由整流器23整流后的直流轉(zhuǎn)換成適于對二次電池25充電的電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未圖示)。作為次級側(cè)線圈的次級線圈裝置21具有次級線圈21a和次級側(cè)共振線圈21b。次級線圈21a和次級側(cè)共振線圈21b位于同軸上。次級側(cè)共振線圈21b與不同于初級側(cè)共振線圈13b所連接的電容器的另一電容器C并聯(lián)連接。次級線圈21a通過電磁感應(yīng)與次級側(cè)共振線圈21b耦合。通過共振從初級側(cè)共振線圈13b供給到次級側(cè)共振線圈21b的交流電 力，通過電磁感應(yīng)被供給到次級線圈21a。次級線圈21a連接于次級匹配器22。此外，初級線圈13a、初級側(cè)共振線圈13b、次級側(cè)共振線圈21b以及次級線圈21a各自的匝數(shù)以及卷繞直徑，與要從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20供電(傳送、傳輸)的電力的大小等對應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定。在本實(shí)施方式中，共振系統(tǒng)具有初級匹配器12、初級線圈13a、初級側(cè)共振線圈13b、次級側(cè)共振線圈21b、次級線圈21a、次級匹配器22、整流器23、充電器24以及二次電池25。次級匹配器22具有作為可變電抗器的兩個(gè)次級可變電容器29、30和次級電感器31。次級電感器31連接在兩個(gè)次級可變電容器29、30之間。一方的次級可變電容器29與次級線圈2Ia并聯(lián)連接，另一方的次級可變電容器30連接于整流器23。通過改變次級可變電容器29、30的容量，次級匹配器22的阻抗被改變。次級可變電容器29、30分別為具有例如通過馬達(dá)驅(qū)動的未圖示的旋轉(zhuǎn)軸的公知的結(jié)構(gòu)，根據(jù)來自車載控制器26的驅(qū)動信號來驅(qū)動馬達(dá)，從而改變次級可變電容器29、30的容量。車載控制器26具有車載CPU32和車載存儲裝置(存儲器)33。車載存儲裝置33存儲用于作為判斷是否處于從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20供電中的供電判斷部使車載控制器26發(fā)揮功能的程序、和用于作為判斷移動體設(shè)備20是否接受電力的受電判斷部使車載控制器26發(fā)揮功能的程序。車載存儲裝置33還存儲用于作為控制部使車載控制器26發(fā)揮功能的程序，所述控制部基于供電判斷部以及受電判斷部各自的判斷信息，在移動體設(shè)備20為應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)但供電設(shè)備10卻為供電中的情況下，將次級匹配器22設(shè)定為不匹配狀態(tài)(共振系統(tǒng)的不共振狀態(tài))。車載控制器26在二次電池25充電時(shí)控制充電器24的DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件。車載控制器26基于電壓傳感器27以及電流傳感器28各自的檢測信號,對二次電池25充電時(shí)的充電電壓以及充電電流和二次電池25放電時(shí)的放電電壓以及放電電流進(jìn)行檢測并且累計(jì)，從而檢測(確認(rèn))二次電池25的充電狀態(tài)。車載控制器26在二次電池25開始充電之后，判斷是否處于供電設(shè)備10供電中，并且判斷移動體設(shè)備20是否接受從供電設(shè)備10供給的電力。然后，車載控制器26在移動體設(shè)備20為應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)但卻處于供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20供電中的情況下，進(jìn)行控制以將次級匹配器22設(shè)定為不匹配狀態(tài)。電源控制器14具有電源通信裝置18，車載控制器26具有車載通信裝置34，由此電源控制器14和車載控制器26能夠彼此進(jìn)行無線通信。接著，說明如上所述構(gòu)成的共振型非接觸供電系統(tǒng)的作用。在對搭載于車輛的二次電池25充電的情況下，車輛停在供電設(shè)備10的預(yù)定的充電位置。在車輛停在供電設(shè)備10的預(yù)定的充電位置之后，車載控制器26向電源控制器14發(fā)送供電要求信號。電源控制器14在接收到供電要求信號時(shí)開始向移動體設(shè)備20供電。具體而言，在供電設(shè)備10的高頻電源11對初級線圈13a施加共振系統(tǒng)的共振頻率的交流電壓時(shí)，初級側(cè)共振線圈13b通過非接觸共振將電力向次級側(cè)共振線圈21b供給。次級側(cè)共振線圈21b接受的電力，經(jīng)由次級匹配器22以及整流器23供給到充電器24，其結(jié)果，連 接于充電器24的二次電池25被充電。此外，在對搭載于車輛的二次電池25充電的情況下，不限于車輛準(zhǔn)確確地停在從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20高效地進(jìn)行非接觸供電的充電位置。因此，可以在充電之前進(jìn)行初級匹配器12以及次級匹配器22的調(diào)整。例如，車載控制器26可以構(gòu)成為基于表示二次電池25的充電正常的狀態(tài)下的充電時(shí)的二次電池25的充電狀態(tài)和與這養(yǎng)的充電狀態(tài)對應(yīng)的次級匹配器22的適當(dāng)?shù)淖杩怪g的關(guān)系的數(shù)據(jù)，調(diào)整次級匹配器22。在二次電池25充電時(shí)，當(dāng)二次電池25的充電狀態(tài)(S0C:State of Charge)變化時(shí)，共振系統(tǒng)的共振頻率下的共振系統(tǒng)的輸入阻抗變化。由此，當(dāng)高頻電源11與共振系統(tǒng)的輸入阻抗的匹配偏離于最佳狀態(tài)時(shí)，無法高效地從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20供給電力(供電)。于是，車載控制器26在充電期間與二次電池25的充電狀態(tài)對應(yīng)地將次級匹配器22的阻抗調(diào)整成適當(dāng)?shù)闹?，使得即使充電時(shí)二次電池25的充電狀態(tài)變化，也能通過使供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20高效地供給電力來高效地進(jìn)行充電。車載控制器26，例如在判斷為通過二次電池25的電壓成為預(yù)定電壓的時(shí)刻起的經(jīng)過時(shí)間而使二次電池25成為了滿充電時(shí)，停止由充電器24進(jìn)行的充電，向電源控制器14發(fā)送充電結(jié)束信號。另外，即使是二次電池25達(dá)到滿充電之前，例如當(dāng)由駕駛者輸入了充電停止指令時(shí)，車載控制器26也使由充電器24進(jìn)行的充電停止，并且向電源控制器14發(fā)送充電結(jié)束信號。電源控制器14在接收到充電結(jié)束信號時(shí)結(jié)束電力傳輸(供電)。在充電開始后，車載控制器26通過使用電壓傳感器27以及電流傳感器28各自的檢測信號，按預(yù)定周期判斷是否處于從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20供電中。車載控制器26判斷移動體設(shè)備20是否應(yīng)該接受從供電設(shè)備10供給的電力，即判斷是否應(yīng)該繼續(xù)接受電力(充電)。例如，車載控制器26在二次電池25成為滿充電的情況或者輸入了充電停止指令的情況下，判斷為不接受從供電設(shè)備10供給的電力，將充電停止指令輸出到充電器24。車載控制器26在向充電器24輸出充電停止指令的狀態(tài)，即盡管移動體設(shè)備20為應(yīng)該拒絕接受來自供電設(shè)備10的電力的狀態(tài)、但充電器24卻處于供電中的情況下，判斷為充電器24發(fā)生了故障。然后，車載控制器26通過驅(qū)動次級可變電容器29、30即改變這些電容器的容量，使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)。即，在要中止二次電池25的充電但卻無法中止的情況下，例如在由于二次電池25成為滿充電而輸出了充電結(jié)束信號但二次電池25的充電沒有中止的情況下、或者由于駕駛者的關(guān)系而在滿充電前輸入了充電停止指令但二次電池25的充電沒有中止的情況下，車載控制器26使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)。當(dāng)次級匹配器22為不匹配狀態(tài)時(shí)，共振系統(tǒng)的共振狀態(tài)被破壞，因此實(shí)質(zhì)上不能進(jìn)行從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20的非接觸供電。其結(jié)果，避免了在二次電池25成為滿充電之后、二次電池25繼續(xù)充電而使二次電池25成為過充電的情形。另外，也避免了雖然向充電器24輸入了充電停止指令但二次電池25仍繼續(xù)充電的情形。在沒有發(fā)生從受電側(cè)向供電側(cè)的電力反射的狀態(tài)下結(jié)束供電以及充電，這是供電以及充電的基本的結(jié)束步驟。另一方面，即使充電器24在基本的結(jié)束步驟中不能結(jié)束二次電池25的充電，也有時(shí)能夠通過斷開充電器24的開關(guān)來結(jié)束充電。在這樣的情況下，在二次電池25充電中也能夠通過斷開充電器24的開關(guān)來停止二次電池25的充電，但施加于充電器24的負(fù)荷會增大。特別是，如對電動車輛的二次電池25充電的情況這樣供電電力大的情況下，施加于充電器24的負(fù)荷會增大。但是，本實(shí)施方式中，通過使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)，能夠停止向充電器24供給電力，因此能夠減小施加于充電器24的負(fù)荷。
另一方面，電源控制器14在由反射電力檢測部Ila檢測的反射電力的大小大于所設(shè)定的值的狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間以上時(shí)，即使沒有接收到來自車載控制器26的充電結(jié)束信號，也判斷為移動體設(shè)備20處于不能接受電力的狀態(tài)或者不希望接受電力的狀態(tài)。電源控制器14基于該判斷結(jié)果，結(jié)束電力傳輸(供電)。本實(shí)施方式具有以下所示的優(yōu)點(diǎn)。(I)共振型非接觸供電系統(tǒng)具有供電設(shè)備10和移動體設(shè)備20，供電設(shè)備10具有交流電源(高頻電源11)和從交流電源接受電力的供給的初級側(cè)共振線圈13b。移動體設(shè)備20具有接受來自初級側(cè)共振線圈13b的電力的次級側(cè)共振線圈21b、對次級側(cè)共振線圈21b接受的電力進(jìn)行整流的整流器23、被供給由整流器23整流后的電力的充電器24以及連接于充電器24的二次電池25。進(jìn)一步，移動體設(shè)備20具備的車載控制器26構(gòu)成為作為判斷移動體設(shè)備20是否處于從供電設(shè)備10供電中的供電判斷部和判斷移動體設(shè)備20是否接受來自供電設(shè)備10的電力的受電判斷部發(fā)揮功能。進(jìn)一步，車載控制器26構(gòu)成為作為控制部發(fā)揮功能，所述控制部基于供電判斷部以及受電判斷部各自的判斷信息，在移動體設(shè)備20為應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)但卻處于供電中的情況下，使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)。因此，在盡管受電側(cè)要中止二次電池25的充電但由于受電側(cè)(移動體設(shè)備20)的故障等無法中止充電時(shí)，移動體設(shè)備20能夠不通過無線通信向供電側(cè)(供電設(shè)備10)請求中止供電而在受電側(cè)(移動體設(shè)備20)中止二次電池25的充電。(2)控制部(車載控制器26)在要中止二次電池25的充電但無法中止的情況下，使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)。因此，例如在充電時(shí)要通過滿充電信號使充電器結(jié)束充電但實(shí)際上無法結(jié)束充電的情況下，或者盡管在變?yōu)闈M充電之前執(zhí)行了充電中止指令但無法中止充電的情況下，控制部(車載控制器26)能夠通過將次級匹配器22設(shè)定為不匹配狀態(tài)來中止二次電池25的充電。(3)具有反射電力檢測部Ila的供電設(shè)備10，在從受電側(cè)向供電側(cè)的反射電力為預(yù)先設(shè)定的值以上的狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間以上時(shí)，停止供電。因此，即使車載控制器26不電源控制器14向發(fā)送充電結(jié)束信號而結(jié)束了向二次電池25的充電的情況下,供電設(shè)備10也能夠停止供電。也即是，供電設(shè)備10能夠防止在反射電力大的狀態(tài)下繼續(xù)供電。
實(shí)施方式不限定于上述實(shí)施方式，例如也可以如下所述那樣進(jìn)行具體化。移動體設(shè)備20應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)不限于在充電開始后移動體設(shè)備20無法停止充電的情況。例如盡管移動體設(shè)備20中處于沒有完成充電準(zhǔn)備的狀態(tài)但從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20已經(jīng)進(jìn)行了電力傳輸(供電)的情況下，移動體設(shè)備20也處于應(yīng)該拒絕受電的狀態(tài)。在該情況下，車載控制器26構(gòu)成為從二次電池25開始充電前、例如車輛開始向供電設(shè)備10的充電位置移動的時(shí)刻起成為發(fā)揮作為供電判斷部、受電判斷部以及控制部的功能的狀態(tài)。該情況下的車載控制器26，在移動體設(shè)備20中完成用于充電的準(zhǔn)備而車載控制器26向電源控制器14發(fā)送供電要求信號之前、供電設(shè)備10開始了電力傳輸(供電)的情況下，使次級匹配器22為不匹配狀態(tài)。共振型非接觸供電系統(tǒng)中，為了進(jìn)行從供電設(shè)備10向移動體設(shè)備20的非接觸供電，不是初級線圈13a、初級側(cè)共振線圈13b、次級線圈21a以及次級側(cè)共振線圈21b全部都是必須的。即，共振型非接觸供電系統(tǒng)至少具有初級側(cè)共振線圈13b和次級側(cè)共振線圈21b即可。即，初級線圈裝置13可以取代具有初級線圈13a和初級側(cè)共振線圈13b這兩方 而刪除初級線圈13a，并僅將初級側(cè)共振線圈13b經(jīng)由初級匹配器12連接于高頻電源11?；蛘?，次級線圈裝置21可以取代具有次級線圈21a和次級側(cè)共振線圈21b這兩方而刪除次級線圈21a，并僅將次級側(cè)共振線圈21b經(jīng)由次級匹配器22連接于整流器23。但是，共振型非接觸供電系統(tǒng)具有初級線圈13a、初級側(cè)共振線圈13b、次級線圈21a以及次級側(cè)共振線圈21b全部的結(jié)構(gòu)，容易調(diào)整為共振狀態(tài)，在初級側(cè)共振線圈13b與次級側(cè)共振線圈21b的距離變大的情況下也容易維持共振狀態(tài)。作為移動體的車輛，意味著具備產(chǎn)生行駛驅(qū)動力的電動機(jī)的車輛。即適用本發(fā)明的車輛舉例有電動汽車、與電動機(jī)一起還搭載有內(nèi)燃機(jī)作為動力源的混合動力車、與二次電池25 —起還搭載有燃料電池來作為車輛驅(qū)動用的直流電源的車輛等。另外，作為移動體的車輛不限于需要駕駛者的車輛，也可以是無人運(yùn)送車。移動體不限于車輛，只要是充電時(shí)以外從供電設(shè)備離開而移動的裝置即可。例如移動體可以是機(jī)器人。為了檢測(確認(rèn))二次電池25的充電狀態(tài)，車載控制器26不限于基于電壓傳感器27以及電流傳感器28的檢測信號對二次電池25充電時(shí)的充電電壓以及充電電流和二次電池25放電時(shí)的放電電壓以及放電電流進(jìn)行檢測且累計(jì)。例如車載控制器26可以通過檢測二次電池25的電壓，根據(jù)二次電池25的電壓確認(rèn)二次電池25的充電狀態(tài)。但是，考慮了二次電池25的充電和放電這兩方過程的前者能夠更準(zhǔn)確地檢測(確認(rèn))充電狀態(tài)。移動體設(shè)備20可以取代使整流器23和充電器24彼此獨(dú)立地設(shè)置的結(jié)構(gòu)而使用充電器24內(nèi)置有整流器23的結(jié)構(gòu)。移動體設(shè)備20可以在充電器24不設(shè)置升壓電路，僅通過整流器23對從次級線圈裝置21輸出的交流電流進(jìn)行整流來對二次電池25充電。蓄電裝置只要是能夠充放電的直流電源即可。即，本發(fā)明中被充電的蓄電裝置并不限于二次電池25，例如可以是大容量的電容器。初級匹配器12以及次級匹配器22分別不限于具有兩個(gè)可變電容器和電感器的結(jié)構(gòu)，也可以是作為電感器具有可變電感器的結(jié)構(gòu)，也可以是由可變電感器和兩個(gè)非可變電容器構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
高頻電源11的輸出交流電壓的頻率可以能夠改變也可以不能改變。初級匹配器12可以省略。但是，與不存在初級匹配器12的情況相比，存在初級匹配器12更容易對共振系統(tǒng)的阻抗進(jìn)行微調(diào)整，因此能夠從供電側(cè)將電力更高效地供給到受電側(cè)。分別連接于初級側(cè)共振線圈13b和次級側(cè)共振線圈21b的電容器C可以省略。但 是，與省略了電容器C的情況相比，在初級側(cè)共振線圈13b以及次級側(cè)共振線圈21b分別連接有電容器C的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步降低共振頻率。另外，當(dāng)共振頻率相同時(shí)，與省略了電容器C的情況相比，在初級側(cè)共振線圈13b和次級側(cè)共振線圈21b分別連接有電容器C的結(jié)構(gòu)能夠使初級側(cè)共振線圈13b和次級側(cè)共振線圈21b更小型化。
權(quán)利要求
1.一種共振型非接觸供電系統(tǒng)，具備 供電設(shè)備，其具有交流電源和從所述交流電源接受電力供給的初級側(cè)共振線圈；和移動體設(shè)備，其具有接受來自所述初級側(cè)共振線圈的電力的次級側(cè)共振線圈、對所述次級側(cè)共振線圈接受的電力進(jìn)行整流的整流器、被供給由所述整流器整流后的電力的充電器、以及連接于所述充電器的蓄電裝置， 所述移動體設(shè)備具備 匹配器，其設(shè)置在所述次級側(cè)共振線圈與所述整流器之間； 供電判斷部，其判斷是否正在從所述供電設(shè)備對所述移動體設(shè)備供電； 受電判斷部，其判斷所述移動體設(shè)備是否從所述供電設(shè)備接受電力； 控制部，其根據(jù)所述供電判斷部以及所述受電判斷部各自的判斷信息，在所述移動體設(shè)備為應(yīng)該拒絕從所述供電設(shè)備接受電力的狀態(tài)但卻處于供電中的情況下，使所述匹配器為不匹配狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的共振型非接觸供電系統(tǒng)，其中， 所述控制部構(gòu)成為在要中止所述蓄電裝置的充電、但卻無法中止的情況下，使所述匹配器為不匹配狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的共振型非接觸供電系統(tǒng)，其中， 所述為應(yīng)該拒絕接受電力的狀態(tài)但卻處于供電中的情況是指盡管輸出了與所述蓄電裝置的滿充電相伴的充電結(jié)束信號、但所述蓄電裝置的充電未結(jié)束的情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的共振型非接觸供電系統(tǒng)，其中， 所述移動體設(shè)備被搭載于電動車輛而使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的共振型非接觸供電系統(tǒng)，其中， 所述供電設(shè)備具備反射電力檢測部，該反射電力檢測部檢測從所述移動體設(shè)備向所述供電設(shè)備的反射電力， 所述供電設(shè)備構(gòu)成為當(dāng)所述反射電力為預(yù)先設(shè)定的值以上的狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間以上時(shí)停止供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的共振型非接觸供電系統(tǒng)，其中， 所述控制部構(gòu)成為基于表示在所述蓄電裝置的充電正常的狀態(tài)下充電時(shí)的所述蓄電裝置的充電狀態(tài)、和與所述充電狀態(tài)對應(yīng)的所述匹配器的適當(dāng)?shù)淖杩怪g的關(guān)系的數(shù)據(jù)，調(diào)整所述匹配器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種共振型非接觸供電系統(tǒng)。供電設(shè)備(10)具有交流電源(11)和從交流電源接受電力供給的初級側(cè)共振線圈(13b)。移動體設(shè)備(20)具有接受來自初級側(cè)共振線圈的電力的次級側(cè)共振線圈(21b)、對所接受的電力進(jìn)行整流的整流器(23)、被供給整流后的電力的充電器(24)以及連接于充電器的蓄電裝置(25)。移動體設(shè)備還具備匹配器(22)，其設(shè)置在次級側(cè)共振線圈(21b)與整流器(23)之間；供電判斷部(26)，其判斷移動體設(shè)備(20)是否處于從供電設(shè)備(10)供電中；受電判斷部(26)，其判斷移動體設(shè)備是否從供電設(shè)備受電；控制部(26)，其基于供電判斷部以及受電判斷部各自的判斷信息，在移動體設(shè)備為應(yīng)該拒絕從供電設(shè)備受電的狀態(tài)但卻處于供電中的情況下，使匹配器為不匹配狀態(tài)。
文檔編號B60L5/00GK102893484SQ20118002362
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者高田和良, 鈴木定典, 迫田慎平, 山本幸宏, 市川真士, 中村達(dá) 申請人:豐田自動車株式會社