非接触充电装置以及非接触充电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对搭载于例如电推动车辆(电动汽车、混合动力车等)的二次电池非接触地进行充电的非接触充电装置以及非接触充电方法。
【背景技术】
[0002]作为非接触充电装置中的用于非接触地进行电力传输的技术，开发了使用磁场、电场、电波等的技术。通过这种非接触电力传输技术，不需要对供电装置与受电装置进行连接的布线、连接部等，因此对于用户来说，省去了连接的功夫，而且没有雨天时等的漏电或触电的危险。
[0003]这种非接触充电装置具备逆变器电路，从逆变器电路向送电线圈供给给定频率的电流，并从送电线圈产生磁通。
[0004]作为非接触电力传输中的通过使送电线圈与受电线圈耦合的磁谐振来进行电力传输的方法，提出了一种对受电线圈的受电电力成为最大的最大电力频率进行检测，使送电线圈的送电电力的频率与最大电力频率一致的技术(例如，参照专利文献I)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP特开2011-142769号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，若使用上述现有的技术，则存在逆变器电路的损耗变大、送电电力的效率下降的课题。
[0010]本发明的目的在于，提供一种能够高效地控制送电电力的非接触充电装置以及非接触充电方法。
[0011]解决课题的手段
[0012]为了解决所述现有的课题，本发明的非接触充电装置具备:送电线圈；逆变器电路，其向所述送电线圈输出送电电力；受电线圈，其从所述送电线圈接受电力作为受电电力；和送电控制电路，其以比所述受电电力成为I个或2个极大值的受电电力极大频率更高的频率来驱动所述逆变器电路。
[0013]此外，本发明的非接触充电方法从逆变器电路向送电线圈输出送电电力，以比从所述送电线圈接受的受电电力成为I个或2个极大值的受电电力极大频率更高的频率来驱动所述逆变器电路。
[0014]发明效果
[0015]根据本发明，能够高效地控制送电电力。
【附图说明】
[0016]图1是表示本发明中的非接触充电装置的基本构成的框图。
[0017]图2是本发明的实施方式I所涉及的非接触充电装置的电路图。
[0018]图3是图2的非接触充电装置的受电电力的频率特性图，(a)表示逆变器电源部的电压低的情况，(b)表示逆变器电源部的电压高的情况。
[0019]图4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是图2中的逆变器电路正常时的动作波形图。
[0020]图5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是图2中的逆变器电路的高损耗时的动作波形图。
[0021]图6是将图2的非接触充电装置的受电电力的频率特性进行放大表示的图，(a)表示高频侧，(b)表示低频侧。
[0022]图7是表示图2中的输入电力探测部、受电电力探测部或送电电力探测部的详细构成例的电路图。
[0023]图8是表示图2中的升降压电路的详细构成例的电路图。
[0024]图9是本发明的实施方式2所涉及的非接触充电装置的电路图。
[0025]图10是图9的非接触充电装置的受电电力的频率特性图，(a)表示逆变器电源部的电压低的情况，(b)表示逆变器电源部的电压高的情况。
[0026]图11是表示图9中的起动频率存储部的存储内容的例子的图。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，并非通过本实施方式来限定本发明，能够使用相同领域的类似的用语或类似的描述来表达，这对于本领域技术人员而言应当容易理解。
[0028]首先，对现有技术中的逆变器电路与最大电力频率的关系进行说明。
[0029]若使逆变器电路与最大电力频率一致地执行动作，则串联或并联地附加于半导体开关的缓冲电路无法正常执行动作(在半导体开关断开的定时在送电线圈中蓄积的能量小，无法对缓冲电路进行充放电)，半导体开关的损耗增加。因此，在以最大电力频率执行动作的情况下，不应附加缓冲电路。
[0030]此外，若使逆变器电路以最大电力频率进行起动，则在刚刚起动后的过渡状态下在逆变器电路内的半导体开关产生较高的浪涌电压或浪涌电流，半导体开关有可能被破坏。因此，需要使逆变器电路以与最大电力频率不同的频率进行起动。
[0031]但是，若使逆变器电路以与最大电力频率不同的频率执行动作，则在半导体开关断开时在送电线圈中流过的电流变大，特别在没有缓冲电路的情况下半导体开关的损耗变大。其结果，半导体开关有可能被破坏。
[0032]进而，若使送电线圈的送电电力的频率与最大电力频率一致地执行动作，则无法控制送电电力，因此电池变得过充电，还有可能发热、冒烟、起火等变得不安全。为了防止这些情况，而不对电池进行满充电的范围内使其安全地停止了充电的情况下，产生电推动车辆的续航距离变短这一实用上的课题。
[0033]因此，本发明的发明者们着眼于上述课题，发明了能够高效地控制送电电力的非接触充电装置。
[0034]图1是本发明中的非接触充电装置的基本构成图。图1中的本发明的非接触充电装置具备:送电线圈7 ;向送电线圈7输出送电电力的逆变器电路4 ;作为受电电力而从送电线圈7接受电力的受电线圈8 ;以及以比所述受电电力成为I个或2个极大值的受电电力极大频率更高的频率来驱动逆变器电路4的送电控制电路13。
[0035]此外，本发明的非接触充电方法，从逆变器电路4向送电线圈7输出送电电力，以比从送电线圈7接受的受电电力成为I个或2个极大值的受电电力极大频率更高的频率来驱动逆变器电路4。
[0036]该构成的非接触充电装置以及非接触充电方法能够高效地控制送电电力。
[0037](实施方式I)
[0038]图2是本发明的实施方式I中的非接触充电装置的电路图。非接触充电装置由送电装置和受电装置构成。
[0039]如图2所示，送电装置具备:商用电源I ;对商用电源I的输出电压或输出电流进行整流的整流电路2 ;与整流电路2的输出端连接的电容器29 ;输入电力探测部5 ;对整流电路2的输出电压进行升压或降压并向逆变器电源部18输出的升降压电路15 ;逆变器电源部18 ;与逆变器电源部18连接的逆变器电路4 ;与逆变器电路4的输出端连接的第I谐振电容器6 ;送电线圈7 ;送电电力探测部30 ;和送电控制电路13。
[0040]输入电力探测部5、升降压电路15、和逆变器电源部18构成由送电控制电路13来控制的电源电路3。
[0041]逆变器电路4具有:进行接通/断开的半导体开关(开关元件)19、20、24、26 ;与半导体开关逆并联连接的二极管21、22、25、27 ;和包含与半导体开关并联连接的缓冲电容器16、17的缓冲电路23、28。
[0042]此外，受电装置具备:接受从送电线圈7传输的电力的受电线圈8 ;第2谐振电容器9 ;整流电路11 ;受电电力探测部10 ;作为充电对象的电池12 ;和受电控制电路14。
[0043]图3(a)以及图3(b)中示出非接触充电装置中的受电电力的频率特性。图3 (a)表示逆变器电源部18的电压低的情况下的受电电力的频率特性，图3(b)表示逆变器电源部18的电压高的情况下的受电电力的频率特性。
[0044]如图3(a)以及图3(b)所示，在本实施方式中具有受电电力成为极大值的受电电力极大频率为I个(图中的f3)的