噪声消除共振器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合于从磁共振方式的使用了磁共振天线的无线电力传输系统放射 出的噪声的减少的噪声消除共振器。
【背景技术】
[0002] 近年来，开始盛行不使用电源线等，而通过无线来传输电力（电能）的技术的开 发。在通过无线来传输电力的方式中，作为特别受关注的技术，有被称为磁共振方式的技 术。该磁共振方式是于2007年由麻省理工大学的研宄组提出的，与此相关的技术例如在专 利文献1 (日本特表2009 - 501510号公报）中被公开。
[0003] 磁共振方式的无线电力传输系统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，从而从送电侧天线对受电侧天线高效地进行能量传递，其较大的特征之一 是能够使电力传输距离成为数十cm~数m。
[0004] 在电动汽车等车辆的供电站中使用上述那样的磁共振方式的无线电力传输系统 的情况下，考虑预先将受电侧天线搭载于车辆的底部，从埋设在地面上的送电侧天线对该 受电侧天线进行供电的方法。在这样的电力传输方式中，考虑到送电侧天线与受电侧天线 之间完全电磁耦合很困难，经常产生从天线放射出的噪声，且车体底部的金属等因此而发 生温度上升等。
[0005] 因此，需要研宄用于在无线电力传输系统中，使从天线产生的噪声减少的方案。
[0006] 此外，作为减少高频噪声的技术，例如，在专利文献2(日本特开2010 - 87024号 公报）中，公开了在噪声的产生源的附近，设置由具有环状的闭合路径的导体、以及与闭合 路径电连接的电容器构成的共振电路。
[0007] 专利文献1:日本特表2009 - 501510号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2010 - 87024号公报
[0009] 在专利文献2所记载的现有技术中，作为噪声消除用的LC共振器的共振频率，与 欲除去的噪声源的频率一致，从而增大噪声减少效果。
[0010] 然而，特别是作为磁共振方式的使用了磁共振天线的无线电力传输系统中的噪声 对策，存在即使使噪声消除共振器的共振频率与噪声源的频率一致，噪声减少效果也未必 较大的问题。
【发明内容】
[0011] 为了解决上述问题，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，由具有电感成 分1^的噪声消除共振器线圈、以及具有电容成分(^的噪声消除共振器电容器构成，具有比 作为噪声源且具有主共振器线圈的主共振器所产生的电磁场的规定频率高出根据上述主 共振器线圈和上述噪声消除共振器线圈的耦合度来确定的移频的量的共振频率。
[0012] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，上述规定频率是上述主共振 器产生的电磁场的基本波的频率。
[0013] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，上述规定频率是上述主共振 器产生的电磁场的高次谐波的频率。
[0014] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，上述高次谐波是奇次谐波。
[0015] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，上述高次谐波是偶次谐波。
[0016] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，在上述主共振器线圈与上述 噪声消除共振器线圈之间的互感成分是Lm时，
[0017] 上述移频是：
[0018] [公式 1]
[0020] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，上述主共振器是电力传输用 的天线。
[0021] 另外，本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，Q值是50以上。
[0022] 本发明所涉及的噪声消除共振器的特征在于，具有比具有作为噪声源且主共振器 线圈的主共振器所产生的电磁场的规定频率高出根据上述主共振器线圈与上述噪声消除 共振器线圈的耦合度确定的移频的量的共振频率，根据这样的本发明所涉及的噪声消除共 振器，特别是在磁共振方式的使用了磁共振天线的无线电力传输系统中的噪声对策中，噪 声减少效果较大。
【附图说明】
[0023] 图1是对本发明的实施方式所涉及的噪声消除共振器与作为噪声源的主共振器 之间的耦合进行说明的图。
[0024] 图2是使传输效率的频率依存性与噪声放射率的频率依存性的图重叠来表示的 图。
[0025] 图3是示意性地表示第一极值频率（磁壁条件耦合时的频率）中的电流与电场的 情况的图。
[0026] 图4是示意性地表示第二极值频率（电壁条件耦合时的频率）中的电流与电场的 情况的图。
[0027] 图5是对通过本发明的实施方式所涉及的噪声消除共振器提高噪声减少效率进 行说明的示意图。
[0028] 图6是示意性地表示将使用了主共振器和副共振器的电力传输系统搭载于车辆 的例子的图。
【具体实施方式】
[0029] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明所涉及的噪声消除共 振器300特别适合于磁共振方式的使用了磁共振天线的无线电力传输系统中的噪声对策， 但并不局限于上述电力传输系统那样的噪声源，能够对各种噪声源提高噪声减少效率。
[0030] 图1是对本发明的实施方式所涉及的噪声消除共振器300与作为噪声源的主共振 器100之间的耦合进行说明的图。
[0031] 在图1中，假定主共振器100被用作电力传输系统的送电用的天线，主共振器100 产生规定的基本频率的电磁场，通过磁共振方式对未图示的受电用的副共振器进行电力的 传输。
[0032] 该主共振器100由具有电感成分1^的主共振器线圈110、以及具有电容成分C:的 主共振器电容器120的串联连接构成。
[0033] 另一方面，噪声消除共振器300假定由具有电感成分1^的噪声消除共振器线圈 310、以及具有电容成分Cn的噪声消除共振器电容器320的串联连接构成，对针对副共振器 的电力传输没有帮助，但除去从主共振器1〇〇泄漏的电磁场（噪声）。
[0034] Lm是主共振器线圈110与噪声消除共振器线圈310之间的互感。
[0035] 噪声消除共振器300实际上是在端子部（2)具有闭合的构造的结构，但在图1中， 视为从主共振器100向噪声消除共振器300的电力传输电路，从而对噪声消除共振器300 的特性进行说明。
[0036] 图2是使如上述那样的图1的电力传输电路中的传输效率的频率依存性与噪声放 射率的频率依存性的图重叠来表示的图。在图2中，横轴表示频率，另外，纵轴的S21表示 在从端子（1)输入了信号时，通过端子（2)的电力。
[0037] 如图2所示，在图1的电力传输电路中的电力传输效率的频率特性中，有2个给予 2个极值的频率。将频率较低的一方的极值频率定义为第一极值频率，将频率较高的一方的 极值频率定义为第二极值频率。另外，在图中，f。表示噪声消除共振器300的共振频率。
[0038] 在以较低的一方的极值频率即第一极值频率驱动主共振器100,来进行电力传输 的情况下，主共振器1〇〇的主共振器线圈110和噪声消除共振器300的噪声消除共振器线 圈310在磁壁条件下耦合。
[0039] 另一方面，在以较高的一方的极值频率即第二极值频率驱动主共振器100,来进行 电力传输的情况下，主共振器1〇〇的主共振器线圈110和噪声消除共振器300的噪声消除 共振器线圈310在电壁条件下耦合。
[0040] 以下，对在主共振器100的主共振器线圈110与噪声消除共振器300的噪声消除 共振器线圈310之间的对称面产生的电壁以及磁壁的概念进行说明。
[0041] 图3是示意性地表示第一极值频率（磁壁条件耦合时的频率）中的电流与电场的 情况的图。在第一极值频率中，在流过主共振器线圈110的电流和流过噪声消除共振器线 圈310的电流中相位大致相等，磁场矢量聚集的位置为主共振器线圈110、噪声消除共振器 线圈310的中央部附近。将该状态考虑为产生磁场的方向与主共振器线圈110和噪声消除 共振器线圈310之间的对称面垂直的磁壁。
[0042] 如图3所示，在主共振器100和噪声消除共振器300以磁壁条件耦合时，成为来自 主共振器线圈110的磁场进入噪声消除共振器线圈310的状态。
[0043] 另外，图4是示意性地表示第二极值频率（电壁条件耦合时的频率）中的电流与 电场的情况的图。在第二极值频率中，在流过主共振器线圈110的电流和流过噪声消除共 振器线圈310的电流中相位几乎相反，磁场矢量聚集的位置为主共振器线圈110、噪声消除 共振器线圈310的对称面附近。将该状态考虑为产生磁场的方向与主共振器线圈110和噪 声消除共振器线圈310之间的对称面相水平的电壁。
[0044] 如图4所示，在主共振器100和噪声消除共振器300在电壁条件下耦合时，成为来 自主共振器线圈110的磁场与来自噪声消除共振器300的磁场在对称面相互排斥的状态。
[0045] 此外，关于如以上那样的电壁、磁壁等的概念，在本说明书中适用居村岳广、堀洋 一 "利用电磁场共振耦合的传输技术"IEEJJournal，Vol. 129,No. 7, 2009、或者居村岳广、 冈部浩之、内田利之、堀洋一 "关于从等效电路观察到的非接触电力传输的磁场耦合和电场 耦合的研宄"IEEJTrans.IA，Vol. 130,No. 1，2010等所记载的内容。
[0046] 在这里，可知图2的由点划线表示的来自主共振器100的噪声放射的频率特性在 第一极值频率（磁壁条件耦合时的频率）取极小值，在第二极值频率（电壁条件耦合时的 频率）取极大值。
[0047] 由于具有如上述那样的特性，所以在本发明中