非接触受电装置、非接触输电装置、非接触供电系统以及车辆的制作方法

专利名称：非接触受电装置、非接触输电装置、非接触供电系统以及车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及非接触受电装置、非接触输电装置、非接触供电系统以及车辆，更具体地说，涉及对利用了共振法的非接触供电系统的控制。
背景技术：
近年来，作为环保型的车辆，搭载蓄电装置(例如二次电池、电容器等)，并利用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。在混合动力车中，与电动汽车同样，也已知能够从车辆外部的电源对车载的蓄电装置进行充电的车辆。例如，已知如下所谓的“插入式混合动力车”:通过由充电电缆将设置于住宅的电源插座与设置于车辆的充电口连接，能够从一般家庭的电源对蓄电装置充电。 另一方面，作为输电方法，未使用电源线和输电电缆的无线输电近年来受到注目。在该无线输电技术中，作为最有希望的无线输电技术，已知有利用电磁感应的输电、利用电磁波的输电以及利用共振法的输电这三种技术。其中，共振法是使一对共振器(例如一对自谐振线圈)在电磁场(邻近场)中进行共振，通过电磁场进行输电的非接触的输电技术，并且也能够对数kW的大电力进行比较长距离(例如数m)的输送。日本特开2009-106136号公报(专利文献I)公开了通过共振法以无线方式从车辆外部的电源接受充电电力，对搭载在车辆上的蓄电装置进行充电的技术。日本特开2004-356765号公报(专利文献2)公开了如下技术在非接触式数据载体中，具有线圈状的天线和可变电容器，调整该非接触式数据载体与非接触式读写器的共振频率(共振频率)来进行无线通信。现有技术文献专利文献I:日本特开2009-106136号公报专利文献2:日本特开2004-356765号公报

发明内容
发明要解决的问题在利用共振法的非接触供电系统中，通过在输电装置所包含的自谐振线圈与受电装置所包含的自谐振线圈之间进行电磁谐振(电磁共振)来传输电力。因此，若输电装置与受电装置的共振频率(谐振频率)不一致，则电力的传输效率会降低。另外，在输电装置与受电装置的距离发生了变化的情况下，因空间的阻抗发生变化，使传输效率成为最大的频率也会变化。因此，即使在输电装置与受电装置的距离为预定的基准距离的情况下调整彼此的共振频率使得传输效率最大，也有可能在例如车辆的停车位置偏移这样的情况下导致传输效率降低。
本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在输电装置与受电装置的距离发生了变化的情况下，也能够抑制电力的传输效率降低。用于解决问题的技术方案本发明的非接触受电装置，用于以与相对的输电装置非接触的方式接受电力，该非接触受电装置具有自谐振线圈、电容器和控制装置。自谐振线圈通过与输电装置的电磁谐振来接受电力。电容器连接于自谐振线圈， 并构成为能够改变电容以便调整自谐振线圈的谐振频率。并且，控制装置在以由输电装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制电容器的电容以使电力的传输效率提高。优选，控制装置设定电容器的电容以使由自谐振线圈接受的受电电力成为最大。优选，电容器包含电容被固定的第I电容器；和能够改变电容的第2电容器,其相对于自谐振线圈而与第I电容器并联连接。优选，第I电容器的电容大于第2电容器的电容。优选，第2电容器的电容被设定成从第I电容器的电容和第2电容器的最大电容的合计电容值减去第2电容器能够变化的电容的一半电容得到的电容值，小于在预定的频率下根据输电装置与非接触受电装置的目标距离确定的基准电容值。本发明的非接触输电装置，用于以与相对的受电装置非接触的方式输送电力，该非接触输电装置具有自谐振线圈、电容器和控制装置。自谐振线圈通过与受电装置的电磁谐振来输送从电源装置提供的电力。电容器连接于自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整自谐振线圈的谐振频率。并且，控制装置在以由电源装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制电容器的电容以使电力的传输效率提高。优选，控制装置设定电容器的电容，以使在输送电力中没有被受电装置接受而反射回来的反射电力最小。优选，电容器包含电容被固定的第I电容器；和能够改变电容的第2电容器,其相对于自谐振线圈而与第I电容器并联连接。优选，第I电容器的电容大于第2电容器的电容。优选，第2电容器的电容被设定成从第I电容器的电容和第2电容器的最大电容的合计电容值减去第2电容器能够变化的电容的一半电容得到的值，小于在预定的频率下根据受电装置与非接触输电装置的目标距离确定的基准电容值。本发明的非接触供电系统，用于在输电装置与受电装置之间以非接触的方式传递电力。输电装置包含第I自谐振线圈、第I电容器和用于控制第I电容器的第I控制装置。第I自谐振线圈通过与受电装置的电磁谐振来输送从电源装置提供的电力。第I电容器连接于第I自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整第I自谐振线圈的谐振频率。受电装置包含第2自谐振线圈、第2电容器和用于控制第2电容器的第2控制装置。第2自谐振线圈通过与输电装置的电磁谐振来接受电力。第2电容器连接于第2自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整第2自谐振线圈的谐振频率。并且，第I控制装置和第2控制装置构成为能够通过通信互相授受信号，在以由电源装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，互相取得同步并分别控制第I电容器和第2电容器的电容，以使电力的传输效率提闻。
优选，第2控制装置将由受电装置接受的受电电力发送至第I控制装置，第I控制装置基于从第2控制装置接受的受电电力，判定传输效率是否最大。优选，第I控制装置和第2控制装置分别控制第I电容器和第2电容器，以使第I电容器的电容的变化方向与第2电容器的电容的变化方向为相同方向。优选，第I控制装置和第2控制装置，在使第I电容器的电容和第2电容器的电容与预定的初始值一致之后，使第I电容器的电容和第2电容器的电容变化。本发明的车辆，搭载有用于以与相对的输电装置非接触的方式接受电力的非接触受电装置，非接触受电装置包含自谐振线圈、电容器和控制装置。自谐振线圈通过与输电装 置的电磁谐振来接受电力。电容器连接于自谐振线圈，并构成为能够改变电容以便调整谐振频率。并且，控制装置在以由输电装置确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制电容器的电容以使电力的传输效率提高。发明的效果根据本发明，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在输电装置与受电装置的距离发生了变化的情况下，也能够抑制电力的传输效率降低。


图I是本发明的实施方式I的车辆用供电系统的整体结构图。图2是用于说明利用共振法输电的原理的图。图3是表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度的关系的图。图4是图I所示的车辆的详细结构图。图5是图I所示的输电装置的详细结构图。图6是受电装置所包含的线圈单元的外观图。图7是表示实施方式I的受电装置和输电单元的电路的一例的图。图8是用于说明初级自谐振线圈和次级自谐振线圈的线圈间距离与电力的传输效率最大时的共振频率的关系的图。图9是表示在将共振频率固定为预定的频率的状态下，在线圈间距离发生了变化时电力的传输效率变为最大的电容器容量的一例的图。图10是表示增大了线圈间距离的情况下的共振频率与传输效率的关系的一例的图。图11是表示减小了线圈间距离的情况下的共振频率与传输效率的关系的一例的图。图12是用于说明电容器可变范围与基准电容器容量的关系的图。图13是表不考虑了电容器可变范围的电容器容量的设定的一例的图。图14是表示在实施方式I中，在将共振频率固定为预定的频率的状态下使电容器容量变化的情况下的、由受电装置接受的受电电力和电力的传输效率的变化的一例的图。图15是用于说明实施方式I中通过受电E⑶执行的电力最大控制处理的流程图。图16是实施方式2的车辆的详细结构图。图17是实施方式2的输电装置的详细结构图。图18是表示实施方式2的受电装置和输电单元的电路的一例的图。
图19是表示在实施方式2中，在将共振频率固定为预定的频率的状态下使电容器容量变化的情况下的、通过输电装置检测的反射电力和电力的传输效率的变化的一例的图。图20是用于说明实施方式2中通过输电E⑶执行的电力最大控制处理的流程图。图21是表示实施方式3的受电装置和输电单元的电路的一例的图。图22是用于说明实施方式3的电力最大控制处理的流程图。标号说明10车辆用供电系统、100车辆、110，IlOA受电装置、112，340次级自谐振线圈、113绕线筒、114，350 次级线圈、116，116六，117，118，280，28(^，281，282 电容器、130、240 通信部、140整流器、142DC/DC转换器、150蓄电装置、162升压转换器、164、166逆变器、172、174 电动发电机、176发动机、177动力分配装置、178驱动轮、180控制装置、185受电ECU、190，272电压传感器、195，274电流传感器、200输电装置、210电源装置、220，220A输电单元、222,320初级线圈、224，330初级自谐振线圈、250交流电源、260高频电力驱动器、270输电ECU、273反射电力计、310高频电源、360负载、400受电单元、NL接地线、PLl PL3电力线、SMRl，SMR2系统主继电器。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对图中相同或相当的部分标注同一附图标记而不对其进行重复说明。[实施方式I]图I是本发明的实施方式I的车辆用供电系统10的整体结构图。参照图1，车辆用供电系统10包括车辆100和输电装置200。车辆100包括受电装置110和通信部130。受电装置110设置于车体底面，构成为以非接触的方式接受从输电装置200的输电单元220 (后面叙述)送出的电力。详细地说，受电装置110包括自谐振线圈(后面叙述)，通过利用电磁场与输电单元220所包含的自谐振线圈进行共振来以非接触的方式从输电单元220接受电力。通信部130是用于在车辆100与输电装置200之间进行通信的通信接□。输电装置200包含电源装置210、输电单元220和通信部240。电源装置210将例如从商用电源供给的交流电力变换为高频的电力并向输电单元220输出。此外，电源装置210生成的高频电力的频率例如为IM 数十MHz。输电单元220设置于停车场的地面，将从电源装置210供给的高频电力以非接触的方式向车辆100的受电装置110送出。详细地说，输电单元220包括自谐振线圈(后面叙述)，通过利用电磁场与受电装置110所包含的自谐振线圈进行谐振来以非接触的方式向受电装置110输电。通信部240是用于在输电装置200与车辆100之间进行通信的通信接口。在该车辆用供电系统10中，从输电装置200的输电单元220送出高频的电力，通过使车辆100的受电装置110所包含的自谐振线圈与输电单元220所包含的自谐振线圈利用电磁场进行谐振，从输电装置200向车辆100供电。另外，在本实施方式I中，在正式的供电之前，从输电单元220向受电装置110进行事先供电(以下也称为“测试输电”。)，基于其供电状况，调整受电装置110以使传输效率变得最大。此外，在进行上述的测试输电时将从输电单元220送出的电力的大小，被设定得比进行正式的电力输送时从输电单元220向受电装置110供给的电力小。接着，对本实施方式I的车辆用供电系统10所使用的非接触供电方法进行说明。在本实施方式I的车辆用供电系统10中，利用共振法进行从输电装置200向车辆100的供电。 图2是用于说明利用共振法的输电的原理的图。参照图2，在该共振法中，与两个音叉共鸣同样，通过使具有相同固有振动频率的两个LC谐振线圈在电磁场(邻近场)中进行共振，介由电磁场从一个线圈向另一个线圈传输电力。具体地说，将作为电磁感应线圈的初级线圈320连接于高频电源310，向通过电磁感应与初级线圈320磁耦合的初级自谐振线圈330供给IM 数十MHz的高频电力。初级自谐振线圈330是利用线圈自身的电感和寄生电容的LC谐振器，该初级自谐振线圈330利用电磁场(邻近场)与具有与初级自谐振线圈330相同的固有振动频率的次级自谐振线圈340进行共振。于是，能量(电力)介由电磁场从初级自谐振线圈330向次级自谐振线圈340移动。已移动到次级自谐振线圈340的能量(电力)，由通过电磁感应与次级自谐振线圈340磁率禹合的电磁感应线圈即次级线圈350取出，并向负载360供给。此外,在表示初级自谐振线圈330和次级自谐振线圈340的共振强度的Q值大于例如100时，可实现利用共振法的输电。此外，关于与图I的对应关系，次级自谐振线圈340和次级线圈350与图I的受电装置Iio相对应，初级线圈320和初级自谐振线圈330与图I的输电单元220相对应。图3是表示距电流源(磁流源)的距离与电磁场的强度的关系的图。参照图3，电磁场包含三个成分。曲线kl是与距波源的距离成反比例的成分，被称为“辐射电磁场”。曲线k2是与距波源的距离的平方成反比例的成分，被称为“感应电磁场”。另外，曲线k3是与距波源的距离的立方成反比例的成分，被称为“静电磁场”。 其中存在随着距波源的距离而电磁波的强度急剧减少的区域，但是在共振法中，利用该邻近场(渐逝场evanescent field)来进行能量(电力)的传输。S卩，利用邻近场,通过使具有相同固有振动频率的一对共振器(例如一对LC谐振线圈)谐振，从一个谐振器(初级自谐振线圈)向另一个谐振器(次级自谐振线圈)传输能量(电力)。由于该邻近场不会将能量(电力)传播到远处，所以与通过可将能量传播至远处的“辐射电磁场”来传输能量(电力)的电磁波相比，共振法能够以较少的能量损耗进行输电。图4是图I所示的车辆100的详细结构图。参照图4，车辆100包括蓄电装置150、系统主继电器SMR1、升压转换器(converter) 162、逆变器(inverter) 164、166、电动发电机172、174、发动机176、动力分配装置177和驱动轮178。另外，车辆100还包括受电装置110、整流器140、DC/DC转换器142、系统主继电器SMR2、电压传感器190和电流传感器195。进而，车辆100包括控制装置180和通信部130。另外，受电装置110包括次级自谐振线圈112、次级线圈114、电容器116、受电 ECU (Electronic Control Unit :电子控制单兀)185。此外，在本实施方式I中，作为车辆100以具有发动机176的混合动力车辆为例进行说明，但是车辆100的结构不限于此。只要是利用电动机驱动的车辆，就能够适用于例如电动汽车、燃料电池汽车。在该情况下为没有配置发动机176的结构。该车辆100搭载发动机176和电动发电机174作为驱动源。发动机176和电动发电机172、174与动力分配装置177连接。并且，车辆100借助发动机176和电动发电机174中至少一方产生的驱动力来行驶。发动机176产生的动力被动力分配装置177分配到两条路径。即，一条为向驱动轮178传输的路径,另一条为向电动发电机172传输的路径。电动发电机172为交流旋转电机，例如为在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。电动发电机172利用由动力分配装置177分配来的发动机176的驱动力来发电。例如，若蓄电装置150的充电状态(也称为“SOC (State Of Charge)”。)比预定的值低，则发动机176启动，由电动发电机172进行发电，对蓄电装置150充电。电动发电机174也是交流旋转电机，与电动发电机172同样，例如为在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。电动发电机174利用蓄积于蓄电装置150的电力和通过电动发电机172发电产生的电力的至少一方来产生驱动力。并且，电动发电机174的驱动力被传递到驱动轮178。 另外，在车辆制动时或下坡的加速度降低时，电动发电机174从驱动轮178接受旋转力，电动发电机174作为发电机进行工作。由此，电动发电机174作为将行驶能量变换为电力来产生制动力的再生制动器进行工作。并且，通过电动发电机174发电产生的电力被蓄积在蓄电装置150中。动力分配装置177构成为包括行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有均未图示的太阳轮、小齿轮、行星齿轮架和齿圈。小齿轮与太阳轮和齿圈相啮合。行星齿轮架将小齿轮支撑为能够自转，并且行星齿轮架与发动机176的曲轴连接。太阳轮与电动发电机172的旋转轴相连接。齿圈与电动发电机174的旋转轴和驱动轮178相连接。蓄电装置150为可再充电的直流电源，构成为包括例如锂离子和/或镍氢等的二次电池。蓄电装置150蓄积从DC/DC转换器142供给的电力。另外，蓄电装置150还蓄积通过电动发电机172、174发电产生的再生电力。并且，蓄电装置150将其蓄积的电力向升压转换器162供给。此外，作为蓄电装置150也可以采用大电容的电容器，只要是能够暂时蓄积从输电装置200 (图I)供给的电力和/或来自电动发电机172、174的再生电力、并将该蓄积的电力向升压转换器162供给的电力缓冲器即可，可以是任何电力缓冲器。系统主继电器SMRl插入安装于蓄电装置150与升压转换器162之间的电力线PLl、接地线NL。若来自控制装置180的控制信号SEl被活性化(激活)，则系统主继电器SMRl将蓄电装置150与升压转换器162电连接，若控制信号SEl被非活性化(非激活)，则系统主继电器SMRl切断蓄电装置150与升压转换器162之间的电路。升压转换器162基于来自控制装置180的信号PWC，将电力线PL2的电压升压为从蓄电装置150输出的电压以上的电压。此外，该升压转换器162构成为包含例如直流斩波电路。逆变器164、166分别与电动发电机172、174对应设置。逆变器164基于来自控制装置180的信号PWIl来驱动电动发电机172，逆变器166基于来自控制装置180的信号PWI2来驱动电动发电机174。此外，逆变器164、166构成为包含例如三相桥式电路。在本实施方式中，如上述那样为具有两个逆变器和与之对应的两个电动发电机的结构，但是电动发电机和逆变器的数量不限定于此。例如，也可以是以逆变器和电动发电机为一组而设置一组的结构。
次级自谐振线圈112利用电磁场并通过电磁共振(电磁谐振)来从用图5中后述的输电装置200所包含的初级自谐振线圈接受电力。电容器116是构成为可改变电容的可变电容器，并连接于次级自谐振线圈112的两端。电容器116包含未图示的促动器。并且，通过来自受电E⑶185的控制信号CTLl控制促动器，改变电容器116的电容。针对该次级自谐振线圈112，基于与输电装置200的初级自谐振线圈的距离和/或初级自谐振线圈与次级自谐振线圈112的共振频率等，对其匝数进行适当设定以使表示初级自谐振线圈与次级自谐振线圈112的共振强度的Q值(例如，Q > 100)和表示其耦合度的K等增大。次级线圈114被设置为与次级自谐振线圈112在同轴上，能够通过电磁感应与次级自谐振线圈112磁稱合。该次级线圈114通过电磁感应将由次级自谐振线圈112接受的电力取出并向整流器140输出。·此外，通过上述的次级自谐振线圈112、次级线圈114和电容器116形成受电装置110的受电单元400。整流器140对通过次级线圈114取出的交流电力进行整流。DC/DC转换器142基于来自控制装置180的信号PWD，将通过整流器140整流后的电力变换为蓄电装置150的电压电平并向蓄电装置150输出。系统主继电器SMR2设置在DC/DC转换器142与蓄电装置150之间。若来自控制装置180的控制信号SE2被活性化，则系统主继电器SMR2将蓄电装置150与DC/DC转换器142电连接，若控制信号SE2被非活性化，则系统主继电器SMR2切断蓄电装置150与DC/DC转换器142之间的电路。电压传感器190检测整流器140与DC/DC转换器142之间的电压VH，并将该检测值向控制装置180和受电E⑶185输出。电流传感器195设置于连接整流器140与DC/DC转换器142的电力线PL3，检测在电力线PL3中流动的电流IH。并且，电流传感器195将该检测结果向控制装置180和受电ECU185 输出。控制装置180基于加速器开度和/或车辆速度、来自其他各种传感器的信号，生成用于分别驱动升压转换器162和电动发电机172、174的控制信号PWC、PWII、PWI2，并将其生成的控制信号分别向升压转换器162和逆变器164、166输出。并且，在车辆行驶时，控制装置180使控制信号SEl活性化以使系统主继电器SMRl接通，并使控制信号SE2非活性化以使系统主继电器SMR2断开。另外，控制装置180经由通信部130从输电装置200接受从输电装置200送出的电力的信息(电压和电流)。并且，从电压传感器190接受通过电压传感器190检测的电压VH的检测值。并且，控制装置180基于这些数据执行车辆的停车控制等，以将车辆引向输电装置200的输电单元220 (图I)。受电E⑶185接受通过电压传感器190和电流传感器195检测的电压VH、电流IH的检测值。并且，受电ECU185基于这些信息，计算从输电装置200接受的受电电力PR。并且，受电E⑶185介由通信部130将该受电电力PR向输电装置200送出。另外，受电E⑶185通过控制信号CTLl来控制电容器116所包含的促动器(未图示)，从而改变电容器116的电容。在向输电单元220上的停车完成时，控制装置180介由通信部130向输电装置200发送供电指令，并使控制信号SE2活性化以使系统主继电器SMR2接通。并且，控制装置180生成用于驱动DC/DC转换器142的信号PWD，并将其生成的信号PWD向DC/DC转换器142输出。此外，控制装置180和受电ECU185包含均未图示的CPU (Central ProcessingUnit :中央处理单元)、存储装置和输入输出缓冲器，接收各传感器的输入和/或向各设备输出控制指令，进行车辆100或各设备的控制。此外，针对这些控制，不限于通过软件的处理，还能够利用专用的硬件(电子电路)构建一部分来进行处理。另外，在图4中，设为了使控制装置180和受电E⑶185为不同的控制装置的结构，但是不限定于这样的结构，也可以设为使控制装置180和受电ECU185为一个控制装置。另 夕卜，也可以将控制装置180中的一部分功能进一步分成不同的控制装置。图5是图I所示的输电装置200的详细结构图。参照图5，输电装置200包含交流电源250、高频电力驱动器260、初级线圈222、初级自谐振线圈224、电压传感器272、电流传感器274、通信部240、输电ECU270和电容器280。交流电源250为车辆外部的电源，例如为商用电源。高频电力驱动器260将从交流电源250接受的电力变换为高频的电力，并将该变换后的高频电力向初级线圈222供给。此外，高频电力驱动器260生成的高频电力的频率为例如IM 数十MHz。初级线圈222被设置为与初级自谐振线圈224在同轴上，能够通过电磁感应与初级自谐振线圈224磁耦合。并且，初级线圈222通过电磁感应将从高频电力驱动器260供给的高频电力向初级自谐振线圈224供给。初级自谐振线圈224的两端连接有电容器280，构成LC谐振线圈。并且，初级自谐振线圈224与车辆100的次级自谐振线圈112利用电磁场进行共振，从而向车辆100输送电力。此外，为了得到预定的共振频率，在能够通过初级自谐振线圈224自身具有的寄生电容来实现电容成分的情况下，不用配置电容器280，初级自谐振线圈224的线圈两端为非连接(open,开路)的状态。基于初级自谐振线圈224与车辆100的次级自谐振线圈112的距离和/或初级自谐振线圈224与次级自谐振线圈112的共振频率等，对该初级自谐振线圈224的匝数进行适当设定以使Q值(例如，Q > 100)和耦合度K等增大。此外，初级自谐振线圈224、初级线圈222和电容器280形成图I所示的输电单元220。电压传感器272对从高频电力驱动器260输出的电压VS进行检测，并将该检测值向输电ECU270输出。电流传感器274对从高频电力驱动器260输出的电流IS进行检测，并将该检测值向输电ECU270输出。输电E⑶270在介由通信部240从车辆100接受起动指令时，起动输电装置200。并且，输电ECU270在介由通信部240从车辆100接受供电开始指令时，对高频电力驱动器260的输出进行控制以使从输电装置200向车辆100供给的电力与目标值一致。另外，输电E⑶270在经由通信部240从受电装置110接受用于测试输电的信号输出指令时，对高频电力驱动器260的输出进行控制以使其输出比基于供电开始指令的供电执行时的电力小的预定的电力。
图6是受电装置110和输电装置200所包含的线圈单元的外观图。在图6中，作为一例，对受电装置110的受电单元400进行说明。参照图6，受电单元400包含次级线圈114、次级自谐振线圈112、绕线筒113和电容器116。次级线圈114的线圈材料沿着绕线筒113的内表面或外表面卷绕。并且，次级线圈114被配置为与次级自谐振线圈112在同轴上。次级线圈114的两端被引出到容纳受电单元400的线圈壳体(未图示)的外部并与负载连接。并且，次级线圈114通过电磁感应从次级自谐振线圈112接受电力。电容器116如上所述为可改变电容的可变电容器，并设置于绕线筒113的内部。电容器116连接于次级自谐振线圈112的两端，构成LC谐振电路。
此外，电容器116可以是电容可变的一个电容器，也可以为如图7所示包含相对于次级自谐振线圈112而并联连接的具有固定电容的大电容电容器117和电容可变的小电容电容器118。一般来说，多数情况下电容可变的电容器的价格比相同电容下电容固定的电容器的价格高。因此，如图7所示，通过使用具有所需要的可变范围的小电容可变电容器118和具有根据设计值确定的预定的基准电容附近的电容的大电容的固定电容电容器117，与具有大的可变范围的单个可变电容器的情况相比，可期待成本的降低。在利用共振法的非接触供电中，通过使初级自谐振线圈224和次级自谐振线圈112以预定的共振频率进行共振来传输电力。在输电单元220与受电单元400中，当设定线圈单元的共振频率时，被设计/调整成在输电单元220与受电单元400的距离为成为目标的基准距离的情况下，使线圈单元以预定的电磁场的频率(即，高频电力驱动器260的电源频率)进行共振。然而，在实际进行供电的情况下，由于车辆的停车位置的偏移和/或车辆种类的不同导致车体底面的高度不同等，会发生单元间的距离偏离基准距离的情况。于是，由于单元间的空间阻抗发生变化而使反射电力增加、或电磁场的强度发生变化，有可能会使电力的传输效率降低。图8是用于说明初级自谐振线圈和次级自谐振线圈的线圈间距离，与电力的传输效率成为最大时的共振频率的关系的图。图8的横轴表示线圈间距离，纵轴表示共振频率。参照图8，在某目标的基准距离Daim，设为电力的传输效率最大的共振频率为Fopt0此时，若线圈间距离从基准距离变化，则与该变化相应地传输效率最大的共振频率如图8中的曲线Wl所示变化。相应于这样的特性，也能够根据线圈间距离来改变高频电源的频率，但是另一方面，有时因无线电法规(電波法)等规定而限制了可使用的电磁场的频率范围，也会引起无法选择所希望的频率的情况。因此，在本实施方式中，进行如下的最大电力控制在线圈间距离发生了变化的情况下，在维持无线电法规等规定的预定的电磁场频率的同时，使线圈单元的电容器的容量变化来控制线圈单元的共振频率，以使电力的传输效率成为最大。图9是表示在将电磁场的频率维持在某个值(例如，13MHz)的状态下，在线圈间距离发生了变化时使电力的传输效率变得最大的电容器容量的一例的图。图9的横轴表示线圈间距离，纵轴表示电容器的容量。此外，图中的Culim表示可变电容器的最大电容。参照图9，在预定的电磁场频率的情况下，在目标基准距离Daim时传输效率最大的基准的电容器容量(以下也称为“基准电容器容量”)为Copt时，若线圈间距离发生变化，则传输效率最大的电容器的容量如图中的曲线W2所示变化。从曲线W2可知，线圈间距离小于基准距离的情况下的电容器容量的变化量，比线圈间距离大于基准距离大的情况下的电容器容量的变化量大。使用图10和图11来说明成为这样情况的理由。图10和图11是表示使线圈间距离发生了变化的情况下的共振频率与传输效率的关系的一例的图。图10表示增大线圈间距离(远离)的情况，图11表示减小线圈间距离的(靠近)情况。参照图10，曲线WlO表示线圈间距离为基准距离的情况下的传输效率，此时的传输效率最大的共振频率为HO。若从该状态开始增大 线圈间距离，则如曲线W11、W12那样，传输效率的最大值逐渐下降。这是因为随着线圈间距离增大，电磁场强度随之变弱的影响大。在该情况下，传输效率最大的共振频率几乎没有大变化。另一方面，若减小线圈间距离，则例如如图11的曲线W21那样，传输效率最大的频率(f21，f21 *)从基准距离时的频率f20向频率变高的方向和变低的方向逐渐扩展。并且，在传输效率最大的频率之间(f21与f21 *之间)，传输效率反而降低。这是因为随着线圈间距离减小，线圈间的空间阻抗变化很大，反射电力增加。在本实施方式的最大电力控制中，如此，对于线圈间距离的变化，在将电磁场的频率维持在预定频率的状态下，使电容器的容量变化以使传输效率成为最大。即，相当于在成为例如图11的曲线W21的情况下，调整电容器的容量来使线圈单元的共振频率变化，使曲线W21全体挪动以使传输效率最大的频率f21成为频率f20。此时，从图10和图11可知，在增大线圈间距离的情况下，由于频率的变化量小，所以电容器容量的变化量小。另一方面，在减小线圈间距离的情况下，由于频率的变化量相对大，所以也就需要使电容器容量的变化量大。因此，如图12所示，在相应于线圈间距离的变化所需要的电容器的容量变化范围AC中，需要使线圈间距离小于基准距离的方向的变化范围(图中的C10)比线圈间距离大于基准距离的方向的变化范围(图中的C20)大。即，以使基准电容器容量值Copt比电容器可变范围的中央值大的方式，设定电容器的容量。图13是表示考虑了上述的电容器可变范围的电容器容量的设定的一例的图。参照图13，如图12说明的那样，以根据基准距离确定的电容器容量Copt为基准，根据所需要的电容可变范围CIO、C20确定可变电容器的最大电容Cvar (Cvar=C10+C20)。并且，将从根据基准距离确定的电容器容量Copt减去减小方向的可变电容ClO得到的电容设定为固定电容器的容量Cfix (Cfix=Copt-ClO)。如此，能够设定具有适当的可变范围的最优电容器容量。在具有这样的可变电容器的本实施方式中，在图14示出在将电磁场的频率固定为预定的频率的状态下，使电容器容量变化的情况下的由受电装置110接受的受电电力PR和电力的传输效率EF的变化的一例。在图14中，曲线W40表示受电电力PR，曲线W41表示传输效率EF。如图9等说明的那样，在将电磁场的频率固定为预定的频率的情况下，若线圈间距离确定，则与其对应，传输效率最大的电容器容量就被确定。在此，传输效率EF —般能够用式(I)来表示，因此，在基本上受电装置110的受电电力PR最大时，传输效率EF也大致接近最大。传输效率=受电电力/输送电力…(I)因此，在从输电单元220输送电力的期间，在使可变电容器的值变化的同时对受电电力PR进行检测，搜索使该受电电力PR成为最大的点(图14中的P40)。然后，通过将可变电容器设定为使该受电电力PR成为最大的点的电容器容量(图14中的Cadj)，能够使传输效率EF最大。图15是用于说明本实施方式I中由受电ECU185执行的电力最大控制处理的流程图。针对图15所示的流程图中的各步骤，通过以预定周期执行预先存储在受电ECU185中的程序来实现。或者，也能够针对一部分步骤，利用专用的硬件(电子电路)来实现处理。参照图15，受电E⑶185在步骤(以下将步骤省略为S) 300中，当检测到车辆100已停在输电单元220的上方时，经由通信部130向输电装置200侧的输电E⑶270要求开始 测试输电。对应于该要求，输电ECU270为了测试输电的目的而开始输送比正式的电力输送时的输出低的电力。受电E⑶185在S310中，对受电E⑶185内的存储部(未图示)的受电电力的最大值的存储值Pmax进行初始化(例如，设定为零)。接着，受电ECU185在S320中，向电容器116输出控制信号CTL1，开始改变电容器116内的可变电容器118的电容。例如，受电ECU185使电容从可变电容器118的最小电容向最大电容每次增加预定的变化量，进行以后的S320 S350的处理。受电E⑶185在S330中，基于来自电压传感器190的电压VH和来自电流传感器195的电流IH的检测值，计算受电电力PR。然后，受电ECU185在S340中，将通过计算求出的受电电力PR与所存储的受电电力的最大值Pmax作比较,判定受电电力PR是否比存储值Pmax大。在受电电力PR比存储值Pmax大的情况下(在S340中是)，处理前进至S350，受电ECU185将该受电电力PR的值设定为受电电力的最大值Pmax，并存储此时的电容器容量。然后，处理前进至S360。另一方面，若受电电力PR在存储值Pmax以下(在S340中否)，则跳过S350的处理，处理前进至S360。在S360中，受电ECU185判定可变电容器118的电容改变是否完成。该电容改变完成的判定，在例如上述那样使电容从可变电容器118的最小电容向最大电容每次增加预定的变化量的情况下，通过可变电容器118的电容是否变为最大电容来进行判定。在可变电容器118的电容改变未完成的情况下(在S360中否)，处理返回至S320，对可变电容器118的电容作进一步改变。然后，重复S330 S350的处理。这样，在可变电容器118的可变电容范围的整个范围中，能够算出相对于各电容值的受电电力PR，并能够确定在该计算出的受电电力PR为最大时(即，传输效率为最大时)的电容器容量值。在可变电容器118的电容改变完成的情况下(在S360中是)，受电E⑶185在S370中要求输电ECU270停止测试输电。然后，受电ECU185在S380中将可变电容器118的电容设定为所存储的电容器容量值。然后，受电E⑶185在S390中要求输电E⑶270开始正式的电力输送。通过按照以上的处理进行控制，在将电磁场的频率维持在预定的频率的状态下，能够设定电容器的容量以使传输效率最大。由此，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在线圈间距离从设计时的基准距离发生了变动的情况下，也能够抑制传输效率的降低。[实施方式2]在实施方式I中，对以下结构进行了说明将车辆侧的线圈单元的电容器设为可变，调整该可变电容器的容量，从而在线圈间距离发生了变动的情况下抑制电力的传输效率的降低。在实施方式2中，对以下结构进行说明将输电装置侧的电容器的容量设为可变，调整输电装置侧的电容器容量，从而抑制电力的传输效率的降低。图16是实施方式2的车辆100的详细结构图。在图16中，将实施方式I的图4中的电容器116置换为电容固定的电容器116A。另外，图17是实施方式2中的输电装置200的详细结构图。在图17中，将实施方 式I的图5中的电容器280置换为电容可变的电容器280A，并追加用于对从受电装置IlOA反射的反射电力进行检测的反射电力计273。此外，在图16和图17中，不重复与图4和图5相同要素的说明。参照图17，电容器280A连接于初级自谐振线圈224的两端。电容器280A包含未图示的促动器。并且，通过来自输电E⑶270的控制指令CTL2控制促动器，从而改变电容器280A的电容。反射电力计273设置在高频电力驱动器260与初级线圈222之间。反射电力计273对从受电装置IlOA反射的反射电力进行检测，并将该检测值RF向输电ECU270输出。图18是表示实施方式2中的受电装置IIOA和输电单元220A的电路的一例的图。参照图18，输电单元220A所包含的电容器280A，与实施方式I中的受电装置110侧的电容器116同样，包括相对于初级自谐振线圈224而并联连接的具有固定电容的大电容电容器281和电容可变的小电容电容器281。电容器280A也可以为电容可变的I个电容器，但从成本方面考虑优选上述那样包含电容固定的电容器281和电容可变的电容器282的结构。图19是用于说明实施方式2中的电力最大控制的图，是在将共振频率固定为预定频率的状态下使电容器容量变化的情况下的、通过输电装置200检测的反射电力RF和电力的传输效率EF的变化的一例的图。在图19中，曲线W50表示反射电力RF，曲线W51表示传输效率EF。一般来说，在通过受电装置IIOA接受的受电电力PR与反射电力FR之间，式(2)的关系成立。受电电力=输送电力-反射电力-损耗…(2)关于上述的式(I)，若使用该式(2 )，则传输效率EF能够被置换成式(3 )所示。传输效率=(输送电力-反射电力-损耗)/输送电力…(3)从该式(3)可知，在电力的传输中，在由于电路的电阻成分和/或防止电磁场泄漏的电磁场屏蔽材料导致的损耗的变动小的情况下，反射电力RF越小传输效率就越大。因此，使输电单元220A所包含的电容器280A的电容变化，将电容器280A的电容设定为使此时的反射电力RF成为最小的点(图19中的P50)的电容器容量Cadj *，从而能够使传输效率EF最大。
此外，输电E⑶270也可以从受电E⑶185接受通过受电装置IIOA检测的受电电力PR，与实施方式I同样地设定电容器280A的电容以使受电电力PR最大。图20是用于说明在实施方式2中由输电ECU270执行的电力最大控制处理的流程图。针对图20所示的流程图中的各步骤，通过以预定周期执行预先存储在输电ECU270中的程序来实现。或者，也能够针对一部分步骤，利用专用的硬件(电子电路)来实现处理。参照图20，输电E⑶270在S400中，当检测到车辆100已停在输电单元220的上方时，开始输送比正式的电力输送时的输出低的电力。输电E⑶270在S410中，对输电E⑶270内的存储部(未图示)的反射电力的最小值的存储值Rmin进行初始化。此时的反射电力的初始值K设定为例如与输送电力同等程度的值。接着，输电ECU270在S420中，将控制信号CTL2输出到电容器280A，开始改变电容器280A内的可变电容器281的电容。例如，输电E⑶270使电容从可变电容器281的最小·电容向最大电容每次增加预定的变化量，进行以后的S420 S450的处理。输电E⑶270在S430中，取得来自反射电力计273的反射电力RF的检测值。然后，输电ECU270在S440中，比较反射电力RF与所存储的反射电力的最小值Rmin，判定反射电力RF是否比存储值Rmin小。在反射电力RF比存储值Rmin小的情况下(在S440中是)，处理前进至S450，输电ECU270将该反射电力RF的值设定为反射电力的最小值Rmin，并存储此时的电容器容量。然后，处理前进至S460。另一方面，在反射电力RF在存储值Rmin以上的情况下(在S440中否)，跳过S450的处理，处理前进至S460。在S460中，输电ECU270判定可变电容器281的电容改变是否完成。该电容改变完成的判定，在例如上述那样使电容从可变电容器281的最小电容向最大电容每次增加预定的变化量的情况下，通过可变电容器281的电容是否为最大电容来进行判定。在可变电容器281的电容改变未完成的情况下(在S460中否)，处理返回至S420，进一步改变可变电容器281的电容。然后，重复S430 S450的处理。如此，在可变电容器281的可变电容范围的整个范围中，通过计算相对于各电容值的反射电力RF，并比较该计算出的反射电力RF,从而能够确定反射电力RF为最小时(即，传输效率为最大时)的电容器容量值。在可变电容器281的电容改变完成的情况下(在S460中是)，输电ECU270在S470中停止测试输电。然后，输电ECU270在S480中将可变电容器281的电容设定为所存储的电容器容量值。然后，输电E⑶270在S490中开始正式的电力输送。通过按照以上那样的处理来进行控制，在将电磁场的频率维持在预定的频率的状态下，能够设定输电装置的电容器的容量以使传输效率最大。由此，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在线圈间距离从设计时的基准距离发生了变动的情况下，也能够抑制传输效率的降低。[实施方式3]在实施方式I和实施方式2中，对受电装置或输电装置中任意一方的线圈单元具有电容可变的电容器的情况进行了说明。
在实施方式3中，对如下结构进行说明受电装置和输电装置双方都具有可变电容器，通过同步调整双方电容器的容量，能够抑制传输效率的降低。如此，通过调整受电装置和输电装置双方的电容器，能够使双方的线圈单元的阻抗匹配，因此能够降低反射电力。由此，与实施方式I和实施方式2相比较，能够期待进一步抑制传输效率的降低。在实施方式3中，车辆100的详细结构与图4同样，另外，输电装置200的详细结构与图17同样。在以下的说明中，对如下情况进行说明在输电ECU270中，使用通过受电装置110侧运算出的受电电力PR来进行使传输效率成为最大的电容器容量的搜索。因此，受电ECU185介由通信部130、240将基于来自电压传感器190和电流传感器195的检测值而运算出的受电电力PR向输电ECU270输出。输电ECU270确定使该受电电力PR成为最大时的电容器容量。然后，受电ECU185和输电ECU270按照所确定的电容器容量来分别设定电容器116、280A的电容。此外，也可以与实施方式I同样，受电E⑶185利用受电电力PR来确定传输效率最大的电容器容量，也可以如实施方式2那样,输电ECU270利用反射电力RF来确定传输效率最大的电容器容量。图21是表示实施方式3中的受电装置IIOA和输电单元220A的电路的一例的图。 与实施方式I和实施方式2的情况同样，电容器116、280A分别具有电容固定的电容器117、281和电容可变的电容器118、282。图22是用于说明实施方式3中的电力最大控制处理的流程图。关于图22所示的流程图中的各步骤，通过以预定周期执行预先存储在受电ECU185或输电ECU270中的程序来实现。或者，针对一部分步骤，也能够利用专用的硬件(电子电路)来实现处理。参照图22，在检测到车辆100已停在输电单元220的上方时，受电E⑶185和输电E⑶270在SlOO中，介由通信部130、240来进行相互的线圈单元的各种数据的交换。在此，线圈单元的各种数据包含自谐振线圈的基准的共振频率、自谐振线圈的电感值、电容器的最大电容值、电容器的可变电容范围和电容器的可变调整方向(增加方向或减小方向)。然后，受电E⑶185和输电E⑶270在SllO中判定是否已相互识别了控制用的同步信号。在未识别控制用的同步信号的情况下(在SllO中否)，处理返回至S110，受电E⑶185和输电E⑶270等待同步信号被识别。在已识别控制用的同步信号的情况下(在SllO中是)，处理前进至S120，通过输电E⑶270开始测试输电。然后，输电E⑶270在S130中，对输电E⑶270内的存储部(未图示)的受电电力的最大值的存储值Pmax进行初始化(例如，设定为零)。接着，在S140中，受电E⑶185和输电E⑶270取得同步并通过控制信号CTL1、CTL2开始电容器116、280A的改变。此时，在电容器116、280A的可变范围相同的情况下，基本上针对可变范围的整个范围进行电容的改变。另一方面，在电容器116、280A的可变范围不同的情况下，例如，可以在可变范围窄的一侧的范围内进行电容的改变，也可以在相互重叠的可变范围内进行电容的改变。此外，在任一情况下，在改变电容器116、280A的电容时，都将电容器116、280A设定为预先相同电容的初始值，然后在取得同步的同时使电容向相同的变化方向(增加方向或减小方向)变化。在S150中，受电E⑶185基于来自电压传感器190的电压VH和来自电流传感器195的电流IH的检测值来运算受电电力PR，并将该运算结果向输电E⑶270输出。在S160中，输电ECU270将从受电ECU185接受的受电电力PR与所存储的受电电力的最大值Pmax进行比较,判定受电电力PR是否比存储值Pmax大。在受电电力PR比存储值Pmax大的情况下(在S160中是)，处理前进至S170，输电ECU270将受电电力PR的值设定为受电电力的最大值Pmax，并存储此时的电容器容量。然后，处理前进至S180。另一方面，在受电电力PR在存储值Pmax以下的情况下(在S160中否)，跳过S170的处理，处理前进至S180。在S180中，输电E⑶270判定电容器的容量改变是否完成。在电容器的容量改变未完成的情况下(在S180中否)，处理返回至S140，受电 E⑶185和输电E⑶270对电容器的容量作进一步的改变，重复S150 S170的处理。在电容器的容量改变已完成的情况下(在S180中是)，输电E⑶270在S190中停止测试输电。然后，受电E⑶185和输电E⑶270在S200中分别将电容器116、280A的电容设定为使受电电力PR成为最大时的电容器容量值。然后，输电E⑶270在S210中开始对受电装置110进行正式的电力输送。通过按照以上那样的处理进行控制，在将电磁场的频率维持在预定的频率的状态下，能够设定受电装置和输电装置的电容器的容量以使传输效率最大。由此，在利用共振法的非接触供电系统中，即使在线圈间距离从设计时的基准距离发生了变动的情况下，也能够抑制传输效率的降低。此外，本实施方式的初级自谐振线圈224和次级自谐振线圈112是本发明的“第I自谐振线圈”和“第2自谐振线圈”的一例。本实施方式的输电ECU270和受电ECU185是本发明的“第I控制装置”和“第2控制装置”的一例。另外，本实施方式的高频电力驱动器260是本发明的“电源装置”的一例。本次公开的实施方式在所有方面都是举例说明的内容，应认为并不限制本发明。本发明的范围并不通过上述的实施方式的说明来限定，而是通过权利要求的范围来限定，与权利要求等同的意思以及权利要求范围内的所有变更包含在本发明。
权利要求
1.一种非接触受电装置，用于以与相对的输电装置(200)非接触的方式接受电力，该非接触受电装置具有 自谐振线圈(112)，其构成为通过与所述输电装置(200)的电磁谐振来接受电力； 电容器(116)，其连接于所述自谐振线圈(112)，并构成为能够改变电容以便调整所述自谐振线圈(112)的谐振频率；和 控制装置(185)，其用于在以由所述输电装置(200)确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制所述电容器(116)的电容以使电力的传输效率提高。
2.如权利要求I所述的非接触受电装置，其中， 所述控制装置(185)设定所述电容器(116)的电容以使由所述自谐振线圈(112)接受的受电电力成为最大。
3.如权利要求2所述的非接触受电装置，其中， 所述电容器(116)包含 电容被固定的第I电容器(117);和 能够改变电容的第2电容器(118)，其相对于所述自谐振线圈(112)而与所述第I电容器(117)并联连接。
4.如权利要求3所述的非接触受电装置，其中， 所述第I电容器(117)的电容大于所述第2电容器(118)的电容。
5.如权利要求3所述的非接触受电装置，其中， 所述第2电容器(118)的电容被设定成从所述第I电容器(117)的电容和所述第2电容器(I 18)的最大电容的合计电容值减去所述第2电容器(I 18)能够变化的电容的一半电容得到的电容值，小于在所述预定的频率下根据所述输电装置(200)与所述非接触受电装置(110)的目标距离确定的基准电容值。
6.一种非接触输电装置，用于以与相对的受电装置(110A)非接触的方式输送电力，该非接触输电装置具有 自谐振线圈(224)，其构成为通过与所述受电装置(110A)的电磁谐振来输送从电源装置(260)提供的电力； 电容器(280A)，其连接于所述自谐振线圈(224)，并构成为能够改变电容以便调整所述自谐振线圈(224)的谐振频率；和 控制装置(270)，其用于在以由所述电源装置(260)确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制所述电容器(280A)的电容以使电力的传输效率提高。
7.如权利要求6所述的非接触输电装置，其中， 所述控制装置(270)设定所述电容器(280A)的电容，以使在输送电力中没有被所述受电装置(110A)接受而反射回来的反射电力最小。
8.如权利要求7所述的非接触输电装置，其中， 所述电容器(280A)包含 电容被固定的第I电容器(281);和 能够改变电容的第2电容器(282)，其相对于所述自谐振线圈(224)而与所述第I电容器(281)并联连接。
9.如权利要求8所述的非接触输电装置，其中，所述第I电容器(281)的电容大于所述第2电容器(282)的电容。
10.如权利要求8所述的非接触输电装置，其中， 所述第2电容器(282)的电容被设定成从所述第I电容器(281)的电容和所述第2电容器(282)的最大电容的合计电容值减去所述第2电容器(282)能够变化的电容的一半电容得到的值，小于在所述预定的频率下根据所述受电装置(110A)与所述非接触输电装置(200)的目标距离确定的基准电容值。
11.一种非接触供电系统，用于在输电装置(200)与受电装置(110)之间以非接触的方式传递电力， 所述输电装置(200)包含 第I自谐振线圈(224)，其构成为通过与所述受电装置(110)的电磁谐振来输送从电源装置(260)提供的电力； 第I电容器(280A)，其连接于所述第I自谐振线圈(224)，并构成为能够改变电容以便调整所述第I自谐振线圈(224)的谐振频率；和 第I控制装置(270)，其用于控制所述第I电容器(280A)， 所述受电装置(I 10)包含 第2自谐振线圈(112)，其构成为通过与所述输电装置(200)的电磁谐振来接受电力； 第2电容器(116)，其连接于所述第2自谐振线圈(112)，并构成为能够改变电容以便调整所述第2自谐振线圈(112)的谐振频率；和 第2控制装置(185)，其用于控制所述第2电容器(116)， 所述第I控制装置(270)和所述第2控制装置(185)构成为能够通过通信互相授受信号，在以由所述电源装置(260)确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，互相取得同步并分别控制所述第I电容器(280A)和所述第2电容器(116)的电容，以使电力的传输效率提闻。
12.如权利要求11所述的非接触供电系统，其中， 所述第2控制装置(185)将由所述受电装置(110)接受的受电电力发送至所述第I控制装置(270)， 所述第I控制装置(270 )基于从所述第2控制装置(185 )接受的所述受电电力，判定所述传输效率是否最大。
13.如权利要求11所述的非接触供电系统，其中， 所述第I控制装置(270)和所述第2控制装置(185)分别控制所述第I电容器(280A)和所述第2电容器(116)，以使所述第I电容器(280A)的电容的变化方向与所述第2电容器(116)的电容的变化方向为相同方向。
14.如权利要求13所述的非接触供电系统，其中， 所述第I控制装置(270)和所述第2控制装置(185)，在使所述第I电容器(280A)的电容和所述第2电容器(116)的电容与预定的初始值一致之后，使所述第I电容器(280A)的电容和所述第2电容器(I 16)的电容变化。
15.—种车辆，搭载有用于以与相对的输电装置(200)非接触的方式接受电力的非接触受电装置(110)， 所述非接触受电装置(110 )包含自谐振线圈(112)，其构成为通过与所述输电装置(200)的电磁谐振来接受电力；电容器(116)，其连接于所述自谐振线圈(112)，并构成为能够改变电容以便调整谐振频率；和 控制装置(185)，其用于在以由所述输电装置(200)确定的预定的频率进行电磁谐振的情况下，控制所述电容器(116)的电容以使电力的传输效率提高。
全文摘要
在利用共振法的非接触供电系统(10)中，受电装置(110)或输电装置(200)具有连接于自谐振线圈(112，224)并且电容可变的电容器(116、280A)。并且，在以由输电装置(200)确定的预定的频率进行电磁共振的情况下，调整电容器(116、280A)的电容以使供电时的电力的传输效率最大。由此，即使在受电装置(110)所包含的次级自谐振线圈(112)与输电装置(200)所包含的初级自谐振线圈(224)的距离从设计时的基准距离发生了变动的情况下，也能够抑制传输效率的降低。
文档编号H02J17/00GK102714429SQ20108006172
公开日2012年10月3日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者市川真士 申请人:丰田自动车株式会社