專利名稱：非接觸電力傳輸裝置及非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸電力傳輸裝置以及該非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法， 特別涉及共振型的非接觸電力傳輸裝置以及該非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法。
背景技術(shù)：
圖9示出利用電磁場的共振從第一銅線圈51向與該第一銅線圈51分離配置的第二銅線圈52傳輸電力的非接觸電力傳輸裝置。例如，在非專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)1公開了這樣的裝置。在圖9中，利用第一以及第二銅線圈51、52的磁場共振，對(duì)與交流電源53 連接的初級(jí)線圈M所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行增強(qiáng)，通過第二銅線圈52附近的增強(qiáng)后的磁場的電磁感應(yīng)作用將在次級(jí)線圈55中產(chǎn)生的電力提供給負(fù)載56。在使半徑為30cm的第一以及第二銅線圈51、52彼此離開an配置的情況下，確認(rèn)能夠使作為負(fù)載56的60W的電燈點(diǎn)亮。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 國際公開特許W0/2007/008646 A2。非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn) 1 :NIKKEI ELECTRONICS 2007. 12. 3 117 頁 1 頁。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
在該共振型非接觸電力傳輸裝置中，為了將交流電源53的輸出電力效率較好地向負(fù)載56供給，需要將交流電源53的輸出電力效率較好地向共振系統(tǒng)(第一以及第二銅線圈 51、52、以及初級(jí)和次級(jí)線圈M、55)供給。但是，在上述文獻(xiàn)中并沒有明確記載設(shè)計(jì)以及制造非接觸電力傳輸裝置時(shí)所需的發(fā)送側(cè)(送電側(cè))的第一銅線圈51以及接收側(cè)(受電側(cè))的第二銅線圈52的各自的共振頻率和交流電源53的交流電壓的頻率的關(guān)系。在第一銅線圈51和第二銅線圈52之間的距離恒定并且負(fù)載56的電阻值恒定的狀態(tài)的情況下，首先，通過實(shí)驗(yàn)求出共振系統(tǒng)的共振頻率，將具有通過實(shí)驗(yàn)求出的共振頻率的交流電壓從交流電源53向初級(jí)線圈M供給即可。但是，若第一銅線圈51和第二銅線圈 52之間的距離以及負(fù)載56的電阻值的至少一方發(fā)生變化，則共振系統(tǒng)的輸入阻抗發(fā)生變化。因此，交流電源53的輸出阻抗和共振系統(tǒng)的輸入阻抗不匹配，由此，從共振系統(tǒng)向交流電源53的反射功率變大，所以，交流電源53的輸出電力不能夠效率較好地向負(fù)載56供給。 換言之，電力傳輸效率變小。此處，共振系統(tǒng)的共振頻率是指電力傳輸效率最大的頻率。本發(fā)明的目的在于提供非接觸電力傳輸裝置以及該非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法，即使構(gòu)成共振系統(tǒng)的兩個(gè)共振線圈之間的距離以及負(fù)載的至少一方發(fā)生變化，也能夠不使交流電源的交流電壓的頻率改變地將交流電源的輸出電力效率較好地向負(fù)載供給。
4
用于解決課題的手段
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種具有交流電源、共振系統(tǒng)、負(fù)載的非接觸電力傳輸裝置。共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、 次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載。非接觸電力傳輸裝置還具有狀態(tài)檢測部和阻抗可變電路。所述狀態(tài)檢測部檢測所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)。所述阻抗可變電路以如下方式構(gòu)成基于由所述狀態(tài)檢測部檢測到的共振系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)整自身的阻抗，使得所述共振系統(tǒng)的共振頻率的輸入阻抗與比所述初級(jí)線圈更靠近所述交流電源側(cè)的阻抗即輸出阻抗匹配。在本發(fā)明的第二方式中，提供一種具有交流電源、共振系統(tǒng)、負(fù)載的非接觸電力傳輸裝置。共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載。非接觸電力傳輸裝置還具有阻抗可變電路和對(duì)所述阻抗可變電路進(jìn)行控制的控制部。阻抗可變電路設(shè)置在所述次級(jí)線圈和所述負(fù)載之間并且具有可變電抗元件。對(duì)于所述控制部來說，對(duì)于表示所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)的變化，控制所述可變電抗元件的電抗，因此，對(duì)所述阻抗可變電路的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得抑制從所述交流電源輸出的交流電壓的頻率的所述共振系統(tǒng)的輸入阻抗的變化。在本發(fā)明的第三方式中，提供一種具有交流電源和共振系統(tǒng)的非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法。共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載。所述方法具有在所述次級(jí)線圈和所述負(fù)載之間設(shè)置阻抗可變電路；對(duì)于表示所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)的變化，調(diào)整所述阻抗可變電路的阻抗，使得抑制從所述交流電源輸出的交流電壓的頻率的所述共振系統(tǒng)的輸入阻抗的變化。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是具有第一實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的充電裝置以及移動(dòng)體的示意圖。圖3是表示使圖1所示的初級(jí)側(cè)共振線圈和次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離發(fā)生變化的情況下的共振系統(tǒng)的輸入阻抗和交流電壓的頻率的關(guān)系的圖表。圖4是具有本發(fā)明的第二實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的充電裝置以及移動(dòng)體的示意圖。圖5是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖6是具有第三實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的充電裝置以及移動(dòng)體的示意圖。圖7是表示使圖5所示的初級(jí)側(cè)共振線圈和次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離發(fā)生變化的情況下的共振系統(tǒng)的輸入阻抗和交流電壓的頻率的關(guān)系的圖表。圖8是具有本發(fā)明的第四實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的充電裝置以及移動(dòng)體的示意圖。圖9是現(xiàn)有技術(shù)的非接觸電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)圖1 圖3對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10進(jìn)行說明。如圖1所示，非接觸電力傳輸裝置10具有交流電源11、阻抗可變電路17、共振系統(tǒng)20。本實(shí)施方式的共振系統(tǒng)20具有與阻抗可變電路17連接的初級(jí)線圈12 ；初級(jí)側(cè)共振線圈13 ；次級(jí)側(cè)共振線圈14 ；次級(jí)線圈15 ；與次級(jí)線圈15連接的負(fù)載16 ；與初級(jí)側(cè)共振線圈13并聯(lián)連接的電容器18 ；與次級(jí)側(cè)共振線圈14并聯(lián)連接的電容器19。交流電源11向阻抗可變電路17供給交流電壓。該交流電源11也可以將從直流電源輸入的直流電壓變換為交流電壓并向阻抗可變電路17供給。交流電源11的交流電壓的頻率設(shè)定為共振系統(tǒng)20的共振頻率。初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14以及次級(jí)線圈15由電線形成。作為構(gòu)成各線圈12、13、14、15的電線，例如，使用絕緣乙烯樹脂覆蓋線。各線圈12、13、 14、15的卷徑和匝數(shù)與應(yīng)該傳輸?shù)墓β实拇笮〉葘?duì)應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定。在該實(shí)施方式中，初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14以及次級(jí)線圈15形成為相同的卷徑。初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14是相同的線圈，電容器18與電容器19是相同的電容
ο阻抗可變電路17具有作為可變電抗的兩個(gè)可變電容器21、22和電感器23?？勺冸娙萜?1與交流電源11并聯(lián)連接，可變電容器22與初級(jí)線圈12并聯(lián)連接。電感器23配置在兩個(gè)可變電容器21、22之間。兩個(gè)可變電容器21、22的電容分別由控制部M控制。通過改變可變電容器21、22的電容，由此，改變阻抗可變電路17的阻抗。調(diào)整阻抗可變電路 17的阻抗，使得共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin與比初級(jí)線圈12更靠近交流電源 11側(cè)的阻抗匹配。以下，在本實(shí)施方式以及后述的第二實(shí)施方式中，將比初級(jí)線圈12更靠近交流電源11側(cè)的阻抗稱為交流電源11的輸出阻抗?？勺冸娙萜?1、22是例如具有利用未圖示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸的公知的可變電容器。根據(jù)來自控制部M的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)，從而改變可變電容器21、22的電容。非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于以非接觸的方式對(duì)移動(dòng)體(例如，車輛)30上搭載的二次電池31進(jìn)行充電的系統(tǒng)。圖2示意性示出構(gòu)成所述系統(tǒng)的充電裝置32和移動(dòng)體 30。移動(dòng)體30具有次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15、整流電路34以及作為負(fù)載16的二次電池31。充電裝置32具有交流電源11、初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、阻抗可變電路17 以及控制部對(duì)。充電裝置32以非接觸的方式對(duì)二次電池31進(jìn)行充電。充電裝置32設(shè)置在充電站。充電裝置32具有對(duì)共振系統(tǒng)20的狀態(tài)進(jìn)行檢測的狀態(tài)檢測部即作為距離測定部的距離傳感器33。距離傳感器33在移動(dòng)體30停止在充電位置的狀態(tài)下對(duì)移動(dòng)體30和充電裝置32之間的距離進(jìn)行測定，由此，測定初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離?？刂撇縈具有CPU35以及存儲(chǔ)器36。在存儲(chǔ)器36中將表示初級(jí)側(cè)共振線圈13 與次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離和共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映射或者關(guān)系式。該數(shù)據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出。此外，在存儲(chǔ)器36中，作為為了不改變交流電源11的交流電壓的頻率而以使輸入阻抗Zin與交流電源11的輸出阻抗匹配的方
6式對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整所使用的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)有表示可變電容器21、22的電容與輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)。輸入阻抗Zin與交流電源11的輸出阻抗匹配并不僅僅是兩個(gè)阻抗完全一致。例如，在非接觸電力傳輸裝置10的電力傳輸效率為80%以上、或者從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率為5%以下等的作為非接觸電力傳輸裝置達(dá)到所希望的性能的范圍內(nèi)，輸入阻抗Zin和交流電源11的輸出阻抗的差是被允許的。在例如輸入阻抗Zin和交流電源11的輸出阻抗的差為士 10%的范圍內(nèi)即可，優(yōu)選為士5%的范圍內(nèi)即可，若是這樣范圍的差，則兩個(gè)阻抗即為匹配。然后，對(duì)本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10的作用進(jìn)行說明。在移動(dòng)體30停止在充電裝置32的附近的充電位置的狀態(tài)下，進(jìn)行針對(duì)二次電池 31的充電。當(dāng)移動(dòng)體30停止在充電位置時(shí)，利用距離傳感器33對(duì)移動(dòng)體30和充電裝置 32之間的距離進(jìn)行測定。對(duì)于控制部M來說，輸入距離傳感器33的輸出信號(hào)，根據(jù)距離傳感器33的測定結(jié)果運(yùn)算初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離?？刂撇縈 基于在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)決定適于運(yùn)算出的距離的可變電容器21、22的電容。然后， 控制部M對(duì)可變電容器21、22的馬達(dá)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得將可變電容器21、22的電容調(diào)整為充電時(shí)的適當(dāng)?shù)碾娙?。并且，將可變電容?1、22的電容調(diào)整為適于初級(jí)側(cè)共振線圈13 和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離的值。然后，從交流電源11向初級(jí)線圈12施加具有共振系統(tǒng)20的共振頻率的交流電壓，由此，使初級(jí)線圈12產(chǎn)生磁場。初級(jí)線圈12所產(chǎn)生的磁場被初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14的磁場共振增強(qiáng)，通過次級(jí)側(cè)共振線圈14附近的增強(qiáng)后的磁場的電磁感應(yīng)作用，在次級(jí)線圈15中產(chǎn)生電力，該電力通過整流電路34供給到二次電池31。圖3是表示改變初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離進(jìn)行所測定的情況下的交流電源11的交流電壓的頻率和共振系統(tǒng)的輸入阻抗Zin的關(guān)系的圖表。當(dāng)初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離發(fā)生變化時(shí)，共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin的值也發(fā)生變化。并且，圖3示出使初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15的直徑分別為300mm左右、使交流電源11的輸出阻抗為50 Ω、 使負(fù)載16的電阻值為50Ω的情況下的輸入阻抗Zin和交流電源11的交流電壓的頻率的關(guān)系。初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離越大，共振系統(tǒng)20的共振頻率為大致2. 2MHz的輸入阻抗Zin的值越大。當(dāng)充電時(shí)的移動(dòng)體30的停止位置發(fā)生變化時(shí)，初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離也發(fā)生變化。于是，共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin的值變化。 因此，在不具有阻抗可變電路17的非接觸電力傳輸裝置中，由于充電時(shí)的移動(dòng)體30的停止位置的變化，導(dǎo)致交流電源11的輸出阻抗和共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin不匹配，由此，產(chǎn)生從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率。但是，本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10具有阻抗可變電路17，并且，在充電時(shí)利用距離傳感器33間接地測定初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14的距離。并且， 對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得交流電源11的輸出阻抗與該距離的共振系統(tǒng)20 的輸入阻抗Zin匹配。因此，在不改變交流電源11的交流電壓的頻率的情況下降低從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率，由此，能夠效率較好地將交流電源11的輸出電力向二次電池31供給。
本實(shí)施方式具有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)非接觸電力傳輸裝置10具有交流電源11、阻抗可變電路17以及共振系統(tǒng)20。 共振系統(tǒng)20具有與阻抗可變電路17連接的初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15、與次級(jí)線圈15連接的負(fù)載16。阻抗可變電路17設(shè)置在交流電源11 和初級(jí)線圈12之間。此外，非接觸電力傳輸裝置10具有作為對(duì)共振系統(tǒng)20的狀態(tài)進(jìn)行檢測的狀態(tài)檢測部的距離傳感器33?；诰嚯x傳感器33的檢測結(jié)果，對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin與交流電源11的輸出阻抗匹配。因此，即使在初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離從對(duì)共振系統(tǒng)20的共振頻率進(jìn)行設(shè)定時(shí)的基準(zhǔn)值發(fā)生了變化的情況下，也不使交流電源11的交流電壓的頻率改變地降低從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率，由此，能夠效率良好地將交流電源 11的輸出電力向負(fù)載16供給。(2)非接觸電力傳輸裝置10具有作為對(duì)初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14 之間的距離進(jìn)行測定的距離測定部的距離傳感器33。基于距離傳感器33的測定結(jié)果對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整。因此，即便輸入阻抗Zin伴隨初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離的變化而變化，也能夠通過調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使交流電源11的輸出阻抗和共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin匹配。(3)非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于以非接觸的方式對(duì)移動(dòng)體30所搭載的二次電池31充電的系統(tǒng)，設(shè)置在充電站的充電裝置32具有距離傳感器33。因此，在充電時(shí)移動(dòng)體30停止的狀態(tài)下，即使每次充電時(shí)移動(dòng)體30和充電裝置32之間的距離不同，也能夠在不改變共振系統(tǒng)20的共振頻率的情況下使共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin與交流電源11的輸出阻抗匹配，能夠效率良好地對(duì)二次電池31進(jìn)行充電。此外，也不需要按每個(gè)移動(dòng)體30 設(shè)置距離傳感器33。因此，與按每個(gè)移動(dòng)體30設(shè)置距離傳感器33的情況相比，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單。此外，不需要為了使移動(dòng)體30與充電裝置32之間的距離為規(guī)定的值而使該移動(dòng)體 30停止在預(yù)先決定的位置，所以，使移動(dòng)體30停止在充電位置時(shí)的方向盤操作或加速器以及制動(dòng)器操作變得容易。(4)在初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14上分別連接有電容器18、19。因此，能夠在不增加初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14的線圈的匝數(shù)的情況下降低共振系統(tǒng)20的共振頻率。此外，如果共振系統(tǒng)的共振頻率相同，則與不在初級(jí)側(cè)共振線圈 13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14上分別連接電容器18、19的共振系統(tǒng)相比，能夠使初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14小型化。然后，根據(jù)圖4對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10進(jìn)行說明。該非接觸電力傳輸裝置10與如下情況對(duì)應(yīng)在充電時(shí)，負(fù)載16的狀態(tài)發(fā)生變化，由此，共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin發(fā)生變化。但是，移動(dòng)體30停止在以該移動(dòng)體30與充電裝置32之間的距離為規(guī)定的值的方式預(yù)先決定的位置。即，對(duì)于第二實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10來說，作為狀態(tài)檢測部，具有負(fù)載檢測部來代替距離測定部。負(fù)載檢測部檢測負(fù)載16 的狀態(tài)。與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記且省略其詳細(xì)說明。在本實(shí)施方式中，移動(dòng)體30停止在該移動(dòng)體30和充電裝置32之間的距離為規(guī)定的值的預(yù)先決定的位置(充電位置)。在移動(dòng)體30上設(shè)置有作為對(duì)二次電池31的充電量進(jìn)行檢測的負(fù)載檢測部的充電量傳感器37。由充電量傳感器37檢測到的二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)經(jīng)由未圖示的無線通信裝置發(fā)送到充電裝置32。在存儲(chǔ)器36中將表示二次電池31的充電量與該充電量的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映射或者關(guān)系式。該數(shù)據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出。此外，在存儲(chǔ)器 36中，作為為了不改變交流電源11的交流電壓的頻率而以使輸入阻抗Zin與交流電源11 的輸出阻抗匹配的方式對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整所使用的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)有表示可變電容器21、22的電容與輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)。在移動(dòng)體30停止在充電位置的狀態(tài)下對(duì)二次電池31進(jìn)行充電。當(dāng)移動(dòng)體30停止在充電位置時(shí)，充電量傳感器37開始檢測二次電池31的充電量。二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)從充電量傳感器37經(jīng)由無線通信裝置發(fā)送到充電裝置32?？刂撇縈輸入充電量的數(shù)據(jù)，根據(jù)在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，求出與充電量對(duì)應(yīng)的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗ZinJg 據(jù)所述數(shù)據(jù)決定可變電容器21、22的電容，使得該輸入阻抗Zin和交流電源11的輸出阻抗匹配。然后，控制部M向可變電容器21、22的馬達(dá)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得將可變電容器21、22 的電容調(diào)整為充電時(shí)的適當(dāng)?shù)碾娙?。并且，將可變電容?1、22的電容調(diào)整為適于二次電池31的充電量的值。然后，從交流電源11向初級(jí)線圈12施加具有共振系統(tǒng)20的共振頻率的交流電壓，從而開始向二次電池31充電。在充電中，充電量傳感器37檢測二次電池31的充電量， 將該檢測數(shù)據(jù)發(fā)送到充電裝置32。此外，對(duì)于控制部M來說，根據(jù)二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)，決定適于該充電量的可變電容器21、22的電容，并且，調(diào)整可變電容器21、22的電容， 使得可變電容器21、22的電容成為適于充電量的值。因此，在充電中，即便共振系統(tǒng)20的輸出阻抗Zin伴隨二次電池31的充電量的變化而發(fā)生變化，也可調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得交流電源11的輸出阻抗與共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin匹配。對(duì)于本實(shí)施方式來說，除了第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)(4)之外，具有以下優(yōu)點(diǎn)。(5)本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10具有作為對(duì)負(fù)載16的狀態(tài)進(jìn)行檢測的負(fù)載檢測部的充電量傳感器37?；诔潆娏總鞲衅?7的檢測結(jié)果調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin與交流電源11的輸出阻抗匹配。因此， 即便在負(fù)載16的狀態(tài)在以非接觸的方式從充電裝置32向移動(dòng)體30傳輸電力的期間發(fā)生變化而使共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin變化的情況下，也不使交流電源11的交流電壓的頻率改變地降低從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率，由此，能夠效率良好地將交流電源 11的輸出電力向負(fù)載16供給。(6)本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于以非接觸的方式對(duì)移動(dòng)體30所搭載的二次電池31進(jìn)行充電的系統(tǒng)。對(duì)于移動(dòng)體30來說，在對(duì)二次電池31進(jìn)行充電時(shí)， 停止在以該移動(dòng)體30和充電裝置32之間的距離為規(guī)定的值的方式預(yù)先決定的位置。在移動(dòng)體30上設(shè)置有檢測二次電池31的充電量的充電量傳感器37?？刂撇縈基于充電量傳感器37的檢測數(shù)據(jù)對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得即使共振系統(tǒng)20的輸入阻抗 Zin變化，該輸入阻抗Zin和交流電源11的輸出阻抗也匹配。因此，能夠效率更好地進(jìn)行針對(duì)二次電池31的充電。然后，根據(jù)圖5 圖7對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10進(jìn)行說明。與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略其詳細(xì)說明。如圖5所示，在本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10中，在次級(jí)線圈15和負(fù)載16之間設(shè)置有阻抗可變電路17。本實(shí)施方式的共振系統(tǒng)20具有初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15、負(fù)載16、阻抗可變電路17。交流電源11向初級(jí)線圈12供給交流電壓。該交流電源11的交流電壓的頻率設(shè)定為共振系統(tǒng)20的共振頻率?？刂撇縈調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得抑制與表示共振系統(tǒng)20的狀態(tài)的參數(shù)的變化對(duì)應(yīng)的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的變化。對(duì)可變電容器21、22的電容(電抗) 進(jìn)行控制，從而調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗。以下，在本實(shí)施方式以及后述的第四實(shí)施方式中，將比次級(jí)線圈15更靠近二次電池31側(cè)的阻抗稱為負(fù)載側(cè)阻抗。本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于以非接觸的方式對(duì)移動(dòng)體(例如，車輛)30所搭載的二次電池31進(jìn)行充電的系統(tǒng)。圖6示意性示出構(gòu)成所述系統(tǒng)的充電裝置 32和移動(dòng)體30。移動(dòng)體30具有次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15、作為負(fù)載16的二次電池 31、阻抗可變電路17、控制部M以及作為負(fù)載檢測部的充電量傳感器37。在本實(shí)施方式的控制部M的存儲(chǔ)器36中，作為用于使負(fù)載側(cè)阻抗為設(shè)定共振系統(tǒng)20的共振頻率時(shí)的基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)，將表示二次電池31的充電量與可變電容器21、22的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映射或者關(guān)系式。該數(shù)據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出?？刂撇縈基于充電量傳感器37的檢測結(jié)果，以負(fù)載側(cè)阻抗的變化被抑制的方式改變可變電容器21、22的電容，調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗。充電裝置32設(shè)置在充電站。本實(shí)施方式的充電裝置32具有交流電源11、初級(jí)線圈12以及初級(jí)側(cè)共振線圈13。然后，對(duì)本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10的作用進(jìn)行說明。在移動(dòng)體30停止在以移動(dòng)體30與充電裝置32的距離為規(guī)定的值的方式預(yù)先決定的位置(充電位置)的狀態(tài)下，進(jìn)行針對(duì)電池31的充電。當(dāng)移動(dòng)體30停止在充電位置時(shí)， 充電量傳感器37開始檢測二次電池31的充電量。二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)從充電量傳感器37發(fā)送到控制部M。對(duì)于控制部M來說，輸入充電量的數(shù)據(jù)，基于在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，決定與充電量對(duì)應(yīng)的可變電容器21、22的電容。然后，控制部M向可變電容器21、22的馬達(dá)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得將可變電容器21、22的電容調(diào)整為充電時(shí)的適當(dāng)?shù)碾娙?。并且，調(diào)整可變電容器21、22的電容，使得可變電容器21、22的電容為適于二次電池31 的充電量的值，即，即便二次電池31的充電量發(fā)生變化，負(fù)載側(cè)阻抗也不發(fā)生變化。然后，從交流電源11對(duì)初級(jí)線圈12施加交流電壓，由此，使初級(jí)線圈12產(chǎn)生磁場。該交流電壓的頻率為共振系統(tǒng)20的共振頻率。對(duì)于非接觸電力傳輸裝置10來說，利用初級(jí)側(cè)共振線圈13與次級(jí)側(cè)共振線圈14的磁場共振對(duì)初級(jí)線圈12產(chǎn)生的磁場進(jìn)行增強(qiáng)，通過次級(jí)側(cè)共振線圈14附近的增強(qiáng)后的磁場的電磁感應(yīng)作用，在次級(jí)線圈15中產(chǎn)生電力，并將該電力供給到二次電池31。在充電中，充電量傳感器37檢測二次電池31的充電量，將該檢測數(shù)據(jù)向控制部M 發(fā)送。此外，控制部M基于二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)，決定適于該充電量的可變電容器 21、22的電容，并且，調(diào)整可變電容器21、22的電容，使得可變電容器21、22的電容成為適于該充電量的值。因此，即使在充電中二次電池31的充電量發(fā)生變化，阻抗可變電路17的阻抗也以負(fù)載側(cè)阻抗不發(fā)生變化的方式被調(diào)整，由此，共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的變化被抑制。即，調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得對(duì)與表示共振系統(tǒng)20的狀態(tài)的參數(shù)(在本實(shí)
10施方式中是作為負(fù)載的二次電池31的充電量)的變化對(duì)應(yīng)的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗的變化進(jìn)行抑制。圖7示出使負(fù)載16的電阻值改變的情況下的交流電源11的交流電壓的頻率和共振系統(tǒng)的輸入阻抗Zin的關(guān)系。如圖7所示，即使負(fù)載16的電阻值發(fā)生變化，共振系統(tǒng)20 的共振頻率(在圖7中為2. 6MHz)也不發(fā)生變化，但是，該共振頻率的輸入阻抗Zin的值發(fā)生變化。交流電源11輸出預(yù)先設(shè)定的共振頻率的交流電壓，使得共振系統(tǒng)20的輸入阻抗 Zin和交流電源11的輸出阻抗匹配。因此，在充電中作為負(fù)載的二次電池31的充電量變化，由此，共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的值變小時(shí)，交流電源11的輸出阻抗和共振系統(tǒng)20 的輸入阻抗Zin不匹配，由此，存在產(chǎn)生從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率的危險(xiǎn)。但是，在本實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10中，在充電時(shí)利用充電量傳感器37 檢測二次電池31的充電量。并且，以抑制負(fù)載側(cè)阻抗的變化的方式利用控制部M決定可變電容器21、22的電容，將可變電容器21、22的電容調(diào)整為該充電量。因此，共振系統(tǒng)20 的輸入阻抗Zin與二次電池31的充電量無關(guān)地保持恒定。對(duì)于本實(shí)施方式來說，除了第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)(4)，具有以下優(yōu)點(diǎn)。(7)非接觸電力傳輸裝置10具有設(shè)置在次級(jí)線圈15和負(fù)載16之間的阻抗可變電路17。初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14、次級(jí)線圈15、負(fù)載16以及阻抗可變電路17構(gòu)成共振系統(tǒng)20。并且，控制部M以抑制與表示共振系統(tǒng)20的狀態(tài)的參數(shù)的變化對(duì)應(yīng)的輸入阻抗Zin的變化的方式，調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗。因此，在負(fù)載16 的狀態(tài)從設(shè)定共振系統(tǒng)20的共振頻率時(shí)的基準(zhǔn)值發(fā)生變化的情況下，也不使交流電源11 的交流電壓的頻率改變地降低從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率，由此，能夠效率較好地從交流電源11向負(fù)載16供給電力。(8)非接觸電力傳輸裝置10具有檢測負(fù)載16的狀態(tài)的充電量傳感器37，基于充電量傳感器37的檢測結(jié)果對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整。因此，在共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin在以非接觸的方式從初級(jí)側(cè)共振線圈13向次級(jí)側(cè)共振線圈14傳輸電力的期間由于負(fù)載16的變化而發(fā)生變化的境況下，也不改變交流電源11的交流電壓的頻率地降低從初級(jí)線圈12向交流電源11的反射功率，由此，能夠效率良好地從交流電源11向負(fù)載16 供給電力。(9)非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于對(duì)在移動(dòng)體30上搭載的二次電池31進(jìn)行非接觸充電的系統(tǒng)。對(duì)于移動(dòng)體30來說，在對(duì)二次電池31進(jìn)行充電時(shí)，停止在離充電裝置32 恒定的距離的位置。在移動(dòng)體30上設(shè)置有檢測二次電池31的充電量的充電量傳感器37。 控制部M以抑制二次電池31的充電量的變化所導(dǎo)致的負(fù)載側(cè)阻抗的變化的方式，對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整。因此，能夠效率較好地進(jìn)行針對(duì)二次電池31的充電。然后，根據(jù)圖8對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，與如下情況對(duì)應(yīng)對(duì)二次電池31充電時(shí)的移動(dòng)體30的停止位置不恒定，初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離在每次移動(dòng)體30停止時(shí)不同，即共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin變化。 與第三實(shí)施方式相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記且省略詳細(xì)說明。對(duì)于移動(dòng)體30來說，除了充電量傳感器37之外，還具有所述第一實(shí)施方式的距離傳感器33作為距離測定部。在存儲(chǔ)器36中，將表示二次電池31的充電量和該充電量的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映射或者關(guān)系式。該數(shù)據(jù)與各種的初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離對(duì)應(yīng)。這些數(shù)據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出。此外，在存儲(chǔ)器36中，作為用于使負(fù)載側(cè)阻抗成為設(shè)定共振頻率時(shí)的基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)有表示初級(jí)側(cè)共振線圈13 和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離與可變電容器21、22的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與二次電池31的各種充電量對(duì)應(yīng)。在移動(dòng)體30停止在充電裝置32附近的充電位置的狀態(tài)下，進(jìn)行針對(duì)二次電池31 的充電。當(dāng)移動(dòng)體30停止在充電位置時(shí)，距離傳感器30測定移動(dòng)體30和充電裝置32的距離。此外，充電量傳感器37檢測二次電池31的充電量。距離傳感器33的測定數(shù)據(jù)以及充電量傳感器37的檢測數(shù)據(jù)被發(fā)送到控制部M?？刂撇縈根據(jù)距離傳感器33的測定數(shù)據(jù)以及在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，求出初級(jí)側(cè)共振線圈13與次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離。此外，控制部M輸入充電量的數(shù)據(jù)，根據(jù)在存儲(chǔ)器36中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，決定適于與初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離對(duì)應(yīng)的可變電容器21、22的電容。然后， 控制部對(duì)將用于調(diào)整可變電容器21、22的電容的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到阻抗可變電路17，使得可變電容器21、22的電容與根據(jù)所述數(shù)據(jù)決定的電容一致。其結(jié)果是，可變電容器21、22的電容變?yōu)檫m于充電量的值。然后，從交流電源11向初級(jí)線圈12供給具有共振系統(tǒng)20的共振頻率的交流電壓，由此，開始對(duì)二次電池31充電。在充電中，充電量傳感器37檢測二次電池31的充電量， 并且，將該檢測數(shù)據(jù)向充電裝置32發(fā)送。此外，控制部M根據(jù)二次電池31的充電量的數(shù)據(jù)決定適于該充電量的可變電容器21、22的電容，并且，調(diào)整可變電容器21、22的電容，使得可變電容器21、22的電容成為適于充電量的值。因此，即使在充電中二次電池31的充電量發(fā)生變化，也可調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得負(fù)載側(cè)阻抗不發(fā)生變化，即共振系統(tǒng) 20的輸入阻抗Zin不發(fā)生變化。在第四實(shí)施方式中，除了第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)(1)、(3)、(4)之外，具有以下優(yōu)點(diǎn)。(10)非接觸電力傳輸裝置10具有作為檢測二次電池31的狀態(tài)的負(fù)載檢測部的充電量傳感器37和作為檢測初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離的距離測定部的距離傳感器33?？刂撇縈基于距離傳感器33的測定結(jié)果和充電量傳感器37的測定結(jié)果，進(jìn)行阻抗可變電路17的阻抗的調(diào)整。因此，即使初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離以及二次電池31的充電量的這二者發(fā)生變化，也能夠在不改變交流電源11的交流電壓的頻率的情況下效率較好地將來自交流電源11的輸出電力向二次電池 31供給。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，例如，也可以以如下方式進(jìn)行具體化。在第二實(shí)施方式中，可以在充電裝置32上設(shè)置距離傳感器33。由此，考慮充電時(shí)的移動(dòng)體30的停止位置以及充電時(shí)的二次電池31的負(fù)載的變化，調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗。換言之，在充電時(shí)即便不使移動(dòng)體30停止在離充電裝置32的距離為恒定的預(yù)定的位置，也可與充電的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的變化對(duì)應(yīng)地調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗，使得以適當(dāng)?shù)臈l件對(duì)二次電池31進(jìn)行充電。在第一以及第二實(shí)施方式中，也可以是如下結(jié)構(gòu)在將非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于移動(dòng)體30所搭載的二次電池31的充電系統(tǒng)的情況下，不僅對(duì)額定容量相同的二次電池31進(jìn)行充電，也可以對(duì)額定容量不同的二次電池31進(jìn)行充電。例如，在控制部M的存儲(chǔ)器36中，按額定容量不同的各二次電池31存儲(chǔ)有表示初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離與該距離的共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin的值的關(guān)系、或二次電池31的充電量與該充電量的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin的關(guān)系的數(shù)據(jù)。并且，控制部M根據(jù)移動(dòng)體30所搭載的二次電池31的額定容量，運(yùn)算與充電時(shí)的共振系統(tǒng)20的輸入阻抗Zin對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)目勺冸娙萜?1、22的電容，并且，調(diào)整阻抗可變電路17的阻抗。在第二至第四實(shí)施方式中，代替根據(jù)充電量的變化算出充電時(shí)的二次電池31的負(fù)載的變化，也可以使用直接檢測負(fù)載的狀態(tài)的傳感器作為負(fù)載檢測部。例如，也可以將對(duì)供給到二次電池31的電流量進(jìn)行檢測的電流傳感器作為負(fù)載檢測部。在上述各實(shí)施方式中，非接觸電力傳輸裝置10可以在將使用中負(fù)載階段性地變化的電氣設(shè)備用作負(fù)載的情況下應(yīng)用、或在對(duì)負(fù)載的值不同的多個(gè)電氣設(shè)備供給電力的裝置中應(yīng)用。第三以及第四實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置10可以為如下結(jié)構(gòu)僅考慮初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14的距離為共振系統(tǒng)20的共振頻率的輸入阻抗Zin的變化的主要原因，不具有負(fù)載檢測部(充電量傳感器37)而只具有距離測定部(距離傳感器 33)。例如，在第四實(shí)施方式中，省略在移動(dòng)體30上設(shè)置的充電量傳感器37，并且，在存儲(chǔ)器 36中省略與充電量相關(guān)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在該情況下，控制部M基于距離測定部(距離傳感器33)的測定結(jié)果，進(jìn)行阻抗可變電路17的阻抗的調(diào)整。因此，即使初級(jí)側(cè)共振線圈13和次級(jí)側(cè)共振線圈14之間的距離變化，也能夠在不改變交流電源11的交流電壓的頻率的情況下效率較好地將來自交流電源11的輸出電力向二次電池31供給。此外，也可以不使移動(dòng)體30停止在離充電裝置32的距離被決定了的位置，所以，使移動(dòng)體30停止在充電位置的操作變得容易。在第三以及第四實(shí)施方式中，也可以是如下結(jié)構(gòu)在將非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于移動(dòng)體30所搭載的二次電池31的充電系統(tǒng)的情況下，不僅對(duì)額定容量相同的二次電池31進(jìn)行充電，也對(duì)額定容量不同的二次電池進(jìn)行充電。例如，在控制部M的存儲(chǔ)器36 中，按額定容量不同的各二次電池31，作為在設(shè)定共振系統(tǒng)20的共振頻率時(shí)用于使負(fù)載側(cè)阻抗為基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)，將表示共振線圈13、14間的距離以及二次電池31的充電量與可變電容器21、22的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為映射或者關(guān)系式。并且，控制部M根據(jù)移動(dòng)體30 所搭載的二次電池31的額定容量，運(yùn)算充電時(shí)的適當(dāng)?shù)目勺冸娙萜?1、22的電容，并且，對(duì)阻抗可變電路17的阻抗進(jìn)行調(diào)整。在上述各實(shí)施方式中，在將非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于將在使用中負(fù)載階段性地變化的電氣設(shè)備用作負(fù)載16的系統(tǒng)的情況下、或者將非接觸電力傳輸裝置10應(yīng)用于將負(fù)載變化的期間被預(yù)先決定的電氣設(shè)備用作負(fù)載16的系統(tǒng)的情況下，根據(jù)從負(fù)載16的驅(qū)動(dòng)開始時(shí)(非接觸電力傳輸裝置10的電力傳輸開始時(shí))開始的經(jīng)過時(shí)間對(duì)阻抗可變電路 17的阻抗進(jìn)行調(diào)整也可以。在上述各實(shí)施方式中，對(duì)于阻抗可變電路17來說，不限于包含兩個(gè)可變電容器 21、22和一個(gè)電感器23的阻抗可變電路。例如，省略構(gòu)成阻抗可變電路17的可變電容器 21,22的任意一個(gè)，由一個(gè)可變電容器和一個(gè)電感器23構(gòu)成阻抗可變電路17也可以。此外，由固定電容式的電容器和可變電感器構(gòu)成阻抗可變電路17也可以。在上述各實(shí)施方式中，可以省略分別在初次側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈
1314上連接的電容器18、19。但是，在初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14上分別連接有電容器18、19的情況與省略了電容器18、19的情況相比，能夠降低共振頻率。此外，與省略了電容器18、19的情況相比，能夠進(jìn)行初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振14的小型化。在上述各實(shí)施方式中，對(duì)于交流電源11來說，交流電壓的頻率能夠改變或者不能夠改變都可以。在上述各實(shí)施方式中，初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14以及次級(jí)線圈15的形狀不限于圓筒形狀。例如，可以做成四角筒形狀、六角筒形狀、三角筒形狀等的多角筒形狀、或者做成橢圓筒形狀。在上述各實(shí)施方式中，初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14以及次級(jí)線圈15的形狀不限于左右對(duì)稱的形狀，也可以是非對(duì)稱的形狀。在上述各實(shí)施方式中，電線不限于剖面圓形的一般的銅線，例如，也可以是矩形剖面的板狀的銅線。在上述各實(shí)施方式中，電線的材料不限于銅，例如，也可以是鋁或銀。在上述各實(shí)施方式中，對(duì)于初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14來說，不限于電線卷繞成筒狀的線圈，例如，也可以具有電線在一個(gè)平面上卷繞的形狀。在上述各實(shí)施方式中，初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14以及次級(jí)線圈15不需要全部形成為相同的直徑。例如，初級(jí)側(cè)共振線圈13以及次級(jí)側(cè)共振線圈14為相同直徑、初級(jí)線圈12和次級(jí)線圈15為彼此不同的直徑或者兩個(gè)線圈14、15為不同的直徑也可以。在上述各實(shí)施方式中，代替初級(jí)線圈12、初級(jí)側(cè)共振線圈13、次級(jí)側(cè)共振線圈14 以及次級(jí)線圈15由電線形成，由在基板上設(shè)置的布線圖形形成也可以。
3]附圖標(biāo)記說明如下11交流電源12初級(jí)線圈13初級(jí)側(cè)共振線圈14次級(jí)側(cè)共振線圈15次級(jí)線圈16負(fù)載17阻抗可變電路20共振系統(tǒng)33作為距離測定部的距離傳感器37作為負(fù)載檢測部的充電量傳感器。
權(quán)利要求
1.一種非接觸電力傳輸裝置，具有交流電源和共振系統(tǒng)，該共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載，其特征在于，還具有狀態(tài)檢測部，檢測所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)；阻抗可變電路，設(shè)置在所述交流電源和所述初級(jí)線圈之間，所述阻抗可變電路以如下方式構(gòu)成基于由所述狀態(tài)檢測部檢測到的共振系統(tǒng)的狀態(tài)，對(duì)自身的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得所述共振系統(tǒng)的共振頻率的輸入阻抗與比所述初級(jí)線圈更靠近所述交流電源側(cè)的阻抗即輸出阻抗匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于，所述狀態(tài)檢測部包括對(duì)所述初級(jí)側(cè)共振線圈與所述次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離進(jìn)行測定的距離測定部，所述阻抗可變電路以如下方式構(gòu)成基于由所述距離測定部測定的所述距離，對(duì)自身的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于， 所述狀態(tài)檢測部包括檢測所述負(fù)載的狀態(tài)的負(fù)載檢測部，所述阻抗可變電路以如下方式構(gòu)成基于由所述負(fù)載檢測部檢測到的所述負(fù)載的狀態(tài)，對(duì)自身的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于， 所述阻抗可變電路具有可變電容器和電感器，所述非接觸電力傳輸裝置還具有輸出用于對(duì)可變電容器的電容進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制部，該控制部具有對(duì)表示所述輸入阻抗和所述可變電容器的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述控制部使用所述數(shù)據(jù)對(duì)所述可變電容器的電容進(jìn)行調(diào)整，使得所述輸入阻抗和所述輸出阻抗匹配。
5.如權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于， 所述非接觸電力傳輸裝置應(yīng)用于對(duì)作為搭載在移動(dòng)體上的所述負(fù)載的二次電池進(jìn)行充電的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有設(shè)置在充電站的充電裝置，所述移動(dòng)體除了具有所述二次電池，還具有所述次級(jí)側(cè)共振線圈以及所述次級(jí)線圈， 所述充電裝置具有對(duì)所述交流電源、所述初級(jí)線圈、所述初級(jí)側(cè)共振線圈、所述阻抗可變電路、所述狀態(tài)檢測部以及所述阻抗可變電路進(jìn)行控制的控制部。
6.一種非接觸電力傳輸裝置，具有交流電源和共振系統(tǒng)，該共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載，其特征在于，還具有阻抗可變電路，設(shè)置在所述次級(jí)線圈和所述負(fù)載之間，并且，具有可變電抗元件；控制部，控制所述阻抗可變電路，所述控制部對(duì)于表示所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)的變化，對(duì)所述可變電抗元件的電抗進(jìn)行控制，由此，對(duì)所述阻抗可變電路的阻抗進(jìn)行調(diào)整，使得對(duì)從所述交流電源輸出的交流電壓的頻率的所述共振系統(tǒng)的輸入阻抗的變化進(jìn)行抑制。
7.如權(quán)利要求6所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于，還具有對(duì)所述負(fù)載的狀態(tài)進(jìn)行檢測的負(fù)載檢測部，所述控制部基于由所述負(fù)載檢測部檢測到的負(fù)載的狀態(tài)，對(duì)所述阻抗可變電路的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
8.如權(quán)利要求6所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于，還具有對(duì)所述初級(jí)側(cè)共振線圈和所述次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離進(jìn)行測定的距離測定部，所述控制部基于由所述距離測定部測定的所述初級(jí)側(cè)共振線圈和所述次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離，對(duì)所述阻抗可變電路的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
9.如權(quán)利要求6所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于，還具有負(fù)載檢測部，對(duì)所述負(fù)載的狀態(tài)進(jìn)行檢測；距離測定部，對(duì)所述初級(jí)側(cè)共振線圈和所述次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離進(jìn)行測定，所述控制部基于由所述負(fù)載檢測部檢測到的所述負(fù)載的狀態(tài)和由所述距離測定部測定的所述初級(jí)側(cè)共振線圈與所述次級(jí)側(cè)共振線圈之間的距離，對(duì)所述阻抗可變電路的阻抗進(jìn)行調(diào)整。
10.如權(quán)利要求7 9的任意一項(xiàng)所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于， 所述阻抗可變電路具有可變電容器和電感器，所述控制部具有對(duì)表示示出所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)與所述可變電容器的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器，所述控制部使用所述數(shù)據(jù)對(duì)所述可變電容器的電容進(jìn)行調(diào)整，使得比所述次級(jí)線圈更靠近負(fù)載側(cè)的阻抗與預(yù)先決定的基準(zhǔn)值一致。
11.如權(quán)利要求6 10的任意一項(xiàng)所述的非接觸電力傳輸裝置，其特征在于， 所述非接觸電力傳輸裝置應(yīng)用于對(duì)作為搭載在移動(dòng)體上的所述負(fù)載的二次電池進(jìn)行充電的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有設(shè)置在充電站的充電裝置，所述移動(dòng)體具有所述次級(jí)側(cè)共振線圈、所述次級(jí)線圈、所述阻抗可變電路、所述二次電池、所述控制部以及對(duì)表示所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行檢測的檢測部， 所述充電裝置具有所述交流電源、所述初級(jí)線圈、所述初級(jí)側(cè)共振線圈。
12.一種非接觸電力傳輸裝置中的電力傳輸方法，該非接觸電力傳輸裝置具有交流電源和共振系統(tǒng)，該共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與所述次級(jí)線圈連接的負(fù)載，該方法的特征在于，具有在所述次級(jí)線圈和所述負(fù)載之間設(shè)置阻抗可變電路；對(duì)于表示所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)的變化，調(diào)整所述阻抗可變電路的阻抗，使得對(duì)從所述交流電源輸出的交流電壓的頻率的所述共振系統(tǒng)的輸入阻抗的變化進(jìn)行抑制。
13.如權(quán)利要求12所述的電力傳輸方法，其特征在于， 所述阻抗可變電路具有可變電容器和電感器，所述方法還包括使用表示示出所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)的參數(shù)與所述可變電容器的電容的關(guān)系的數(shù)據(jù)，對(duì)所述可變電容器的電容進(jìn)行調(diào)整，使得比所述次級(jí)線圈更靠近負(fù)載側(cè)的阻抗與預(yù)先決定的基準(zhǔn)值一致。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有交流電源和共振系統(tǒng)的非接觸電力傳輸裝置。共振系統(tǒng)具有與所述交流電源連接的初級(jí)線圈、初級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)側(cè)共振線圈、次級(jí)線圈、與次級(jí)線圈連接的負(fù)載。非接觸電力傳輸裝置還具有狀態(tài)檢測部和阻抗可變電路。所述狀態(tài)檢測部對(duì)所述共振系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行檢測。所述阻抗可變電路以如下方式構(gòu)成基于由所述狀態(tài)檢測部檢測到的共振系統(tǒng)的狀態(tài)，調(diào)整自身的阻抗，使得所述共振系統(tǒng)的共振頻率的輸入阻抗和輸出阻抗匹配。
文檔編號(hào)H02J17/00GK102239622SQ20098014870
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者中田健一, 山本幸宏, 市川真士, 石川哲浩, 迫田慎平, 鈴木定典, 高田和良 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)