电源和振荡部连接至功率发射天线，整流部和负载连接至功率接收天线，在 这些连接点中的每一个连接点处均满足阻抗匹配条件。通过使用这种布置，可以利用从功 率发射天线发射的能量来对车辆中的二次电池充电。
[0117] 还在L1减小到250cm的情况下测量了用于车辆的电力供应系统中的阻抗变化。甚 至在这种情况下，在满足不等式（7)、（8)或（9)时也实现了本发明的效果。
[0118] 工业应用
[0119] 本发明的用于车辆的电力供应系统可以用作对行驶中的或停放的电动车辆进行 充电和供电的系统。然而本发明不仅可以用于对电动车辆充电，还可以用于对电动摩托车、 移动机器人、或任何其他类型的交通工具充电。
[0120] 尽管关于本发明的优选实施例描述了本发明，然而本领域技术人员将清楚，公开 的发明可以以多种方式被修改，并且可以采用除了以上具体描述的实施例以外的多种其他 实施例。因此，所附的权利要求旨在覆盖在本发明的精神和范围之内对本发明的所有修改。
[0121] 附图标记列表
[0122] 101 车辆
[0123] 102 地面
[0124] 103车辆的行驶方向
[0125] 105功率发射天线
[0126] 107功率接收天线
[0127] 112 电源
[0128] 114振荡部
[0129] 116整流部
[0130] 117功率控制部
[0131] 118 负载
[0132] 119频率转换部
[0133] 120 二次电池
[0134] 122发射部
[0135] 124接收部
【主权项】
1. 一种用于车辆的电力供应系统，包括： 至少一个功率发射天线，被布置在地面上或地面下；以及 功率接收天线，被布置在至少一个车辆中或所述至少一个车辆上， 其中， 通过在功率发射天线和功率接收天线间产生谐振磁耦合，功率发射天线和功率接收天 线形成相互耦合的谐振器对， 在假定车辆行驶方向是Y方向并且与Y方向垂直的方向是X方向的情况下，沿Y方向 和X方向测量的功率发射天线的长度分别比沿Y方向和X方向测量的功率接收天线的长度 大， 如果沿X方向测量的功率发射天线的长度是W1，并且以功率发射天线的配 置面作为基准时相当于功率接收天线的配置面的高度的距离是H，则系统满足 0. 11XW1 ^Η^ 0. 26XW1, 当功率发射天线面对功率接收天线时，通过非接触方法从功率发射天线向功率接收天 线提供功率，并且 当在功率发射天线和功率接收天线之间执行功率传输时，投影到由功率发射天线的外 周边限定的平面上的整个功率接收天线位于功率发射天线的外周边内。2. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，系统满足 0· 12XW1 彡Η彡 0· 22XW1。3. 根据权利要求2所述的用于车辆的电力供应系统，其中，系统满足 0· 15XW1 彡Η彡 0· 19XW1。4. 根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的用于车辆的电力供应系统，还包括： 振荡部，将从电源接收到的能量转换为RF能量，然后将所述RF能量发送至功率发射天线， 其中，车辆包括：功率转换部，将功率接收天线已从功率发射天线接收到的RF能量转 换成AC能量或频率比所述RF能量的频率低的DC能量，然后输出所述DC能量或AC能量。5. 根据权利要求4所述的用于车辆的电力供应系统，其中，功率发射天线的使功率发 射天线和功率接收天线之间的传输效率最大化的输入阻抗与振荡部的输出阻抗相匹配。6. 根据权利要求4所述的用于车辆的电力供应系统，其中，功率接收天线的使功率发 射天线和功率接收天线之间的传输效率最大化的输出阻抗与功率转换部的输入阻抗相匹 配。7. 根据权利要求4所述的用于车辆的电力供应系统，其中，所述车辆具有负载，其中利 用由功率转换部提供的DC能量或AC能量对所述负载供能。8. 根据权利要求7所述的用于车辆的电力供应系统，其中，负载的输入阻抗与功率转 换部的输出阻抗相匹配。9. 根据权利要求7所述的用于车辆的电力供应系统，其中， 所述至少一个功率发射天线包括第一功率发射天线和第二功率发射天线， 第一功率发射天线与功率接收天线之间的耦合系数不同于第二功率发射天线与功率 接收天线之间的耦合系数，并且 无论是在第一功率发射天线和功率接收天线之间执行功率传输还是在第二功率发射 天线和功率接收天线之间执行功率传输，负载都具有实质上相同的输入电压。10. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中， 所述车辆具有二次电池，并且 利用功率接收天线从功率发射天线接收的能量对所述二次电池充电。11. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，当垂直于地面来看时，功 率接收天线的中心位于中心线周围，所述中心线被定义为沿X方向经过车辆的中心。12. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，当垂直于地面来看时，功 率接收天线的中心位于中心线周围，所述中心线被定义为沿Y方向经过车辆的中心。13. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，沿Y方向测量的功率发射 天线的长度实质上等于沿Y方向测量的车辆的长度。14. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，沿Y方向测量的功率发射 天线的长度大于沿Y方向测量的车辆的长度。15. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中，当垂直于地面来看时，功 率发射天线的中心位于中心线周围，所述中心线被定义为沿X方向经过车道的中心。16. 根据权利要求1所述的用于车辆的电力供应系统，其中， 所述至少一个功率发射天线包括沿Y方向布置的多个功率发射天线，并且 当随着车辆行驶，功率接收天线一个接一个地面对所述多个功率发射天线时，依次从 面对功率接收天线的功率发射天线向功率接收天线发射功率。17. -种车辆，其通过从布置在地面上或地面下的至少一个功率发射天线提供的功率 而工作，所述车辆包括： 接收所述功率的功率接收天线；以及 负载，其中利用功率接收天线已从功率发射天线接收的能量来对所述负载供能， 通过在功率发射天线和功率接收天线间产生谐振磁耦合，功率发射天线和功率接收天 线形成相互耦合的谐振器对， 在假定车辆行驶方向是Y方向并且与Y方向垂直的方向是X方向的情况下，沿Y方向 和X方向测量的功率发射天线的长度分别比沿Y方向和X方向测量的功率接收天线的长度 大， 如果沿X方向测量的功率发射天线的长度是W1，并且以功率发射天线的配 置面作为基准时相当于功率接收天线的配置面的高度的距离是H，则系统满足 0. 11XW1 ^Η^ 0. 26XW1, 当功率发射天线面对功率接收天线时，功率接收天线通过非接触方法从功率发射天线 接收功率， 当在功率发射天线和功率接收天线之间执行功率传输时，投影到由功率发射天线的外 周边限定的平面上的整个功率接收天线位于功率发射天线的外周边内。18. 根据权利要求17所述的车辆，其中，负载是电动机。19. 根据权利要求17所述的车辆，其中，所述车辆由内燃机来供电。20. -种功率发射天线，用于具备布置在地面上或地面下的至少一个功率发射天线和 布置在至少一个车辆中的功率接收天线的用于车辆的电力供应系统中， 通过在功率发射天线和功率接收天线间产生谐振磁耦合，功率发射天线和功率接收天 线形成相互耦合的谐振器对， 在假定车辆行驶方向是Y方向并且与Y方向垂直的方向是X方向的情况下，沿Y方向 和X方向测量的功率发射天线的长度分别比沿Υ方向和X方向测量的功率接收天线的长度 大， 如果沿X方向测量的功率发射天线的长度是W1，并且以功率发射天线的配 置面作为基准时相当于功率接收天线的配置面的高度的距离是Η，则系统满足 0. 11XW1 ^Η^ 0. 26XW1, 当功率发射天线面对功率接收天线时，功率接收天线通过非接触方法从功率发射天线 接收功率， 当在功率发射天线和功率接收天线之间执行功率传输时，投影到由功率发射天线的外 周边限定的平面上的整个功率接收天线位于功率发射天线的外周边内。21.-种功率接收系统，接收从布置在地面上或地面下的至少一个功率发射天线提供 的交流功率并将其提供给负载，所述功率接收系统包括： 接收所述交流功率的功率接收天线；以及 功率转换部，用于将所述交流功率转换成直流功率或频率比所述交流功率的频率低的 交流功率后进行输出， 通过在功率发射天线和功率接收天线间产生谐振磁耦合，功率发射天线和功率接收天 线形成相互耦合的谐振器对， 在假定车辆行驶方向是Υ方向并且与Υ方向垂直的方向是X方向的情况下，沿Υ方向 和X方向测量的功率发射天线的长度分别比沿Υ方向和X方向测量的功率接收天线的长度 大， 如果沿X方向测量的功率发射天线的长度是W1，并且以功率发射天线的配 置面作为基准时相当于功率接收天线的配置面的高度的距离是Η，则系统满足 0. 11XW1 ^Η^ 0. 26XW1, 当功率发射天线面对功率接收天线时，功率接收天线通过非接触方法从功率发射天线 接收功率， 当在功率发射天线和功率接收天线之间执行功率传输时，投影到由功率发射天线的外 周边限定的平面上的整个功率接收天线位于功率发射天线的外周边内。
【专利摘要】本发明涉及一种车辆的电力供应系统。布置在地面上或地面下的功率发射天线105和布置在车辆101底部的功率接收天线在实质上相同的谐振频率下建立谐振，并在二者之间产生磁耦合。当功率接收天线107进入功率发射天线所在的区域时，向车辆发射功率。通过将互相面对的功率发射天线与功率接收天线之间的距离H设置为使得H满足0.11×W1≤H≤0.26×W1，可以使传输特性稳定，其中W1是功率发射天线的宽度。
【IPC分类】H02J50/12, H02J7/00
【公开号】CN105305657
【申请号】CN201510686348
【发明人】菅野浩
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2010年11月11日
【公告号】CN102648560A, CN102648560B, EP2465179A1, EP2465179B1, US8552685, US20110114401, WO2011059108A1