CN102668304B - 非接触电力接收/发送装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种非接触电力接收/发送装置的制造方法，该装置以非接触方式发送或接收电力并包括线圈单元和电磁屏蔽物，其中，所述线圈单元包括自谐振线圈和调整单元，所述自谐振线圈被配置为经由通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电力，所述调整单元调整所述自谐振线圈的谐振频率，所述制造方法包括：安装所述线圈单元；将所述电磁屏蔽物设置在除了接收或发送电力的方向之外的所述自谐振线圈的周围；以及根据所述线圈单元与所述电磁屏蔽物的下述表面之间的距离调整所述调整单元以使所述谐振频率变为预定频率，所述电磁屏蔽物的所述表面是与所述自谐振线圈内部的所述电磁场的方向垂直的表面。
Description
技术领域
本发明涉及非接触电力接收/发送装置及其制造方法，更具体地，涉及其谐振频率通过谐振方法可调整的非接触电力接收/发送装置及其制造方法。
背景技术
近年来，作为环境友好的车辆，配备有蓄电装置（例如，二次电池、电容器等等）并通过由在蓄电装置中存储的电力产生的驱动力驱动的车辆成为关注的焦点。例如，这样的车辆包括电动车辆、混合动力车辆、燃料电池电动车辆等等。
与电动车辆一样能够从车辆外部的电源对车载蓄电装置进行充电的混合动力车辆是已知的。例如，已知所谓的插入型混合动力车辆，该车辆能够以通过充电电缆将安装在房屋中的墙壁电源插座连接到为车辆提供的充电入口的方式来使用常规家用电源对蓄电装置进行充电。
另一方面，近年来，作为电力发送方法，不使用电源线或电力发送电缆的无线电力输送成为关注的焦点。作为无线电力发送技术，已知三种主要技术。这三种主要技术为使用电磁感应的电力发送、使用电磁波的电力发送以及使用谐振方法的电力发送。
谐振方法为非接触电力发送技术，其中谐振器对（例如，自谐振线圈的对）在电磁场（近场）中谐振，从而通过电磁场发送电力。该谐振方法能够在相对长的距离（例如，几米）内发送几千瓦的大电力。
日本专利申请公开2009-106136（JP-A-2009-106136）描述了一种用于通过谐振方法从车辆外部的电源无线接收充电电力以由此对为车辆配备的蓄电装置进行充电的技术。
此外，日本专利申请公开8-163792（JP-A-8-163792）描述了一种与使用电磁感应的非接触充电相关的使用铁氧体磁芯减小线圈尺寸并提高线圈效率的技术。
在以使用谐振方法的非接触方式发送电力时，如上所述通过电磁场发送电力。在谐振方法中，电力发送距离相对长，因此可假定所产生的电磁场的范围宽于当使用电磁感应时的电磁场的范围。
在包括自谐振线圈的线圈单元周围产生的电磁场会作用为另一电气装置等等的电磁噪声，并且例如，会导致无线电等等的噪声。此外，当导体被至于电磁场中时，由电磁场引起的电磁感应会加热导体，因此温度升高会导致装置故障。
因此，在使用谐振方法的电力发送中，希望阻挡在除了发送或接收电力的方向之外的方向上的产生的电磁场，并且可以在线圈单元周围设置屏蔽物。
此外，在使用谐振方法供给电力时，就车辆的安装空间而言，需要尽可能地减小屏蔽物的尺寸。
发明内容
本发明提供了一种可以在使用谐振方法的电力的非接触接收或非接触发送中抑制电力传送效率的降低和屏蔽物尺寸的增加的非接触电力接收/发送装置以及该非接触电力接收/发送装置的制造方法。
本发明的第一方面提供一种非接触电力接收/发送装置的制造方法，该装置以非接触方式发送或接收电力并包括线圈单元和电磁屏蔽物，其中，所述线圈单元包括自谐振线圈和调整单元，所述自谐振线圈被配置为经由通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电力，所述调整单元调整所述自谐振线圈的谐振频率。所述制造方法包括：安装所述线圈单元；将所述电磁屏蔽物设置在除了接收或发送电力的方向之外的所述自谐振线圈的周围；以及根据所述线圈单元与所述电磁屏蔽物的下述表面之间的距离调整所述调整单元以使所述谐振频率变为预定频率，所述电磁屏蔽物的所述表面是与所述自谐振线圈内部的所述电磁场的方向垂直的表面。
所述调整单元可以包括电容器，所述电容器被连接到所述自谐振线圈的两端，并且，所述电容器的电容可变。
所述电容器可以包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器具有固定电容，所述第二电容器具有可变电容且关于所述自谐振线圈而被并联连接到所述第一电容器。
所述电容器可以被设置在所述自谐振线圈的内部。所述调整单元可以包括电感变化单元，所述电感变化单元被配置为使所述自谐振线圈的电感变化。
所述电感变化单元可以包括可变线圈，所述可变线圈被串联连接到所述自谐振线圈。
所述电磁屏蔽物可以包括铜导体。
本发明的第二方面提供一种以非接触方式发送或接收电力的非接触电力接收/发送装置。所述非接触电力接收/发送装置包括：自谐振线圈，其被配置为经由通过电磁谐振产生的电磁场而接收或发送电力；电磁屏蔽物，其被设置在除了接收或发送电力的方向之外的所述自谐振线圈的周围；以及调整单元，其根据所述自谐振线圈与所述电磁屏蔽物的下述表面之间的距离调整所述自谐振线圈的谐振频率以使所述自谐振线圈的谐振频率变为预定频率，所述电磁屏蔽物的所述表面是与所述自谐振线圈内部的所述电磁场的方向垂直的表面。
所述调整单元可以包括电容器，所述电容器被连接到所述自谐振线圈的两端，并且，所述电容器的电容可变。
所述电容器可以包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器具有固定电容，所述第二电容器具有可变电容且关于所述自谐振线圈而被并联连接到所述第一电容器。
所述电容器可以被设置在所述自谐振线圈的内部。所述调整单元可以包括电感变化单元，所述电感变化单元被配置为使所述自谐振线圈的电感变化。
所述电感变化单元可以包括可变线圈，所述可变线圈被串联连接到所述自谐振线圈。
根据本发明的方面，可以提供用于使用谐振方法以非接触方式接收电力的非接触电力接收装置或用于使用谐振以非接触方式发送电力的非接触电力发送装置。根据本发明的方面的非接触电力接收装置和非接触电力发送装置能够抑制电力传送效率的降低和屏蔽物尺寸的增加。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的特征、优点以及技术和工业重要性，在附图中相似的标号表示形似的部件，且其中：
图1为具有根据本发明的实施例的非接触电力接收装置的非接触供电系统的总体配置图；
图2为用于示例使用谐振方法发送电力的原理的图；
图3为示出了距电流源（磁流源）的距离与电磁场强度之间的关系的图；
图4为用于示例在图1中示出的线圈壳的结构的视图；
图5为用于示例车辆中的线圈单元与线圈壳之间的位置关系的第一视图；
图6为用于示例车辆中的线圈单元与线圈壳之间的位置关系的第二视图；
图7为用于示例车辆中的线圈单元与线圈壳之间的位置关系的第三视图；
图8为示出了线圈壳尺寸与传送效率之间的关系的图；
图9为电力接收单元的外形图；
图10为示出了根据实施例的电力接收单元的电路的实例的视图；
图11为示出了根据实施例的电力接收单元的电路的另一实例的视图；
图12为示出了根据实施例的电力接收单元的电路的又一实例的视图；以及
图13为用于示例根据实施例的用于非接触电力接收装置的制造方法的工艺的流程图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。注意，相似的参考标号指示相同或对应的部件，因此不再重复对其的描述。
图1为具有根据本发明的实施例的非接触电力接收装置的非接触供电系统的总体配置图。如图1所示，非接触供电系统包括车辆100和供电装置200。车辆100包括次级自谐振线圈110、次级线圈120、整流器130、DC/DC转换器140、蓄电装置150以及线圈壳190。此外，车辆100还包括电力控制单元（下文中，也称为PCU）160、马达170以及车辆电子控制单元（ECU）180。次级自谐振线圈110、次级线圈120和线圈壳190构成非接触电力接收装置。
车辆100的配置不限于图1示出的配置，只要车辆100通过马达驱动即可。例如，车辆100可以为包括马达和内燃机的混合动力车辆、包括燃料电池的燃料电池电动车辆等等。
次级自谐振线圈110例如被安装在车体的下部。次级自谐振线圈110为其两端不彼此连接的LC谐振线圈。次级自谐振线圈110经由电磁场与供电装置200的初级自谐振线圈240（稍后讨论）谐振，由此接收来自供电装置200的电力。注意，次级自谐振线圈110的电容分量可以为线圈的杂散电容；替代地，可以将电容器（未示出）连接到该线圈的两端以获得预定的电容。
基于次级自谐振线圈110与供电装置200的初级自谐振线圈240之间的距离、初级自谐振线圈240和次级自谐振线圈110的谐振频率等等，适当地设定次级自谐振线圈110的匝数以提高Q值（例如，Q>100）和κ等等，所述Q值指示初级自谐振线圈240与次级自谐振线圈110之间的谐振强度，所述κ指示初级自谐振线圈240与次级自谐振线圈110之间的耦合程度。
次级线圈120被设置为与次级自谐振线圈110同轴，并能够通过电磁感应而被磁耦合到次级自谐振线圈110。次级线圈120通过电磁感应提取由次级自谐振线圈110接收的电力，然后将所提取的电力输出到整流器130。
线圈壳190在内部容纳次级线圈120和次级自谐振线圈110。
整流器130对由次级线圈120提取的交流电力进行整流。基于来自车辆ECU180的控制信号，DC/DC转换器140将由整流器130整流的电力转换为具有蓄电装置150的电压水平的电力，然后将转换后的电力输出到蓄电装置150。注意，当在车辆行驶期间从供电装置200接收电力时，DC/DC转换器140可以将由整流器130整流的电力转换为具有系统电压的电力，然后可以将转换后的电力直接供给到PCU160。此外，DC/DC转换器140不是必需的；替代地，在通过整流器130对由次级线圈120提取的交流电力进行整流之后，电力可以被直接供给到蓄电装置150。
蓄电装置150为可再充电直流电源，例如为二次电池，例如，锂离子电池和镍金属氢化物电池。蓄电装置150不仅存储从DC/DC转换器140供给的电力，还存储由马达170产生的再生电力。然后，蓄电装置150将存储的电力供给到PCU160。注意，可以采用高电容的电容器作为蓄电装置150。蓄电装置150可以为能够暂时存储从供电装置200供给的电力和/或来自马达170的再生电力并将所存储的电力供给到PCU160的任何电力缓冲器。
PCU160用从蓄电装置150输出的电力或从DC/DC转换器140直接供给的电力驱动马达170。此外，PCU160对由马达170产生的再生电力进行整流，然后将电力输出到蓄电装置150，由此对蓄电装置150充电。马达170被PCU160驱动以产生车辆驱动力，然后将该车辆驱动力输出到驱动轮。此外，马达170在混合动力车辆的情况下用从驱动轮或引擎（未示出）接收的动能产生电能，然后将所产生的再生电力输出到PCU160。
在将电力从供电装置200供给到车辆100时，车辆ECU180控制DC/DC转换器140。车辆ECU180例如控制DC/DC转换器140以将整流器130与DC/DC转换器140之间的电压调整到预定目标电压。此外，在车辆行驶期间，车辆ECU180基于车辆的行驶状况和/或蓄电装置150的充电状态（也称为SOC）而控制PCU160。
另一方面，供电装置200包括交流电源210、高频电力驱动器220、初级线圈230、次级自谐振线圈240和线圈壳250。
交流电源210为在车辆外部的电源，例如为商业电源。高频电力驱动器220将从交流电源210接收的电力转换为高频电力，并将转换后的高频电力供给到初级线圈230。注意，由高频电力驱动器220产生的高频电力的频率为例如高于或等于1MHz且小于20MHz。
初级线圈230被设置为与初级自谐振线圈240共轴，并能够通过电磁感应而被磁耦合到初级自谐振线圈240。然后，初级线圈230通过电磁感应而将从高频电力驱动器220供给的高频电力供给到初级自谐振线圈240。
初级自谐振线圈240例如被安装在地面附近。初级自谐振线圈240还是其两端不彼此连接的LC谐振线圈。初级自谐振线圈240经由电磁场饿与车辆100的次级自谐振线圈100谐振，由此将电力发送到车辆100。注意，初级自谐振线圈240的电容分量也是线圈的杂散电容；替代地，可以将电容器（未示出）连接到该线圈的两端，这与次级自谐振线圈110的情况相同。
基于初级自谐振线圈240与车辆100的次级自谐振线圈110之间的距离、初级自谐振线圈240和次级自谐振线圈110的谐振频率等等，适当地设定初级自谐振线圈240的匝数以提高Q值（例如，Q>100）和耦合程度κ等等。
线圈壳250在内部容纳初级线圈230和初级自谐振线圈240。
图2为用于示例使用谐振方法发送电力的原理的视图。参考图2，在谐振方法中，与两个音叉彼此谐振的情况一样，具有相同固有频率的两个LC谐振线圈在电磁场（近场）中彼此谐振，由此将电力从这两个线圈中的一个线圈传送到另一个线圈。
具体而言，初级线圈320被连接到高频电源310，由此通过电磁感应而将高于或等于1MHz且小于20MHz的高频电力供给到与初级线圈320磁耦合的初级自谐振线圈330。初级自谐振线圈330用作由线圈自身的电感和杂散电容（包括当电容器被连接到线圈时的电容）形成的LC谐振器，并经由电磁场（近场）而与次级自谐振线圈340谐振，该次级自谐振线圈340具有与初级自谐振线圈330相同的谐振频率。于是，能量（电力）从初级自谐振线圈330转移到次级自谐振线圈340。转移到次级自谐振线圈340的能量（电力）由通过电磁感应而与次级自谐振线圈340磁耦合的次级线圈350提取，并被供给到负载360。注意，当指示初级自谐振线圈330与次级自谐振线圈340之间的谐振强度的Q值例如高于100时，实现使用谐振方法的电力发送。
将描述图1的对应关系。图1中的交流电源210和高频电力驱动器220对应于图2中的高频电源310。此外，图1中的初级线圈230和初级自谐振线圈240分别对应于图2中的初级线圈320和初级自谐振线圈330。图1中的次级自谐振线圈110和次级线圈120分别对应于图2中的次级自谐振线圈340和次级线圈350。然后，整流器130和随后的部件被总括地示为负载360。
图3为示出了距电流源（磁流源）的距离与电磁场强度之间的关系的图。如图3所示，电磁场包括三个分量。曲线k1为与距波源的距离成反比例的分量，称为辐射电磁场。曲线k2为与距波源的距离的平方成反比例的分量，称为感应电磁场。此外，曲线k3为与距波源的距离的立方成反比例的分量，称为静态电磁场。
静态电磁场为其中电磁波的强度随距波源的距离的增加而急剧减小的区域，且谐振方法利用其中静态电磁场占优势的近场（瞬逝场），由此传送能量（电力）。即，在其中静态电磁场占优势的近场中，具有相同固有频率的谐振器对（例如，LC谐振线圈的对）彼此谐振以将能量（电力）从一个谐振器（初级自谐振线圈）传送到另一谐振器（次级自谐振线圈）。静态电磁场并非长距离地传播能量，因此与通过在长距离地传播能量的辐射电磁场传送能量（电力）的电磁波相比，谐振方法能够以低能量损耗发送电力。
图4为用于详细示例线圈壳190和250的结构的视图。注意，在图4中，以圆柱形简单地示例被形成为包括次级自谐振线圈110和次级线圈120的接收线圈单元（下文中，也称为“电力接收单元”）。此外，相似地，以圆柱形简单地示例被形成为包括初级自谐振线圈240和初级线圈230的发送线圈单元（下文中，也称为“电力发送单元”）。
如图4所示，线圈壳190例如被形成为具有开口195的箱形，并被设置为使开口195面对电力发送单元。开口195的面积大于或等于线圈壳190的其他侧面的面积。电磁屏蔽物（下文中，也称为“屏蔽物”）（未示出）被附接到除开口195之外的五个侧面以覆盖线圈壳190的内表面，以防止谐振电磁场（近场）泄露到线圈壳190周围，该谐振电磁场在从电力发送单元接收电力时在电力接收单元周围产生。屏蔽物由诸如薄铜箔的低阻抗材料构成。注意，线圈壳190自身可以由屏蔽物形成。
然后，在线圈壳190内部设置被形成为包括次级自谐振线圈110和次级线圈120的电力接收单元，且该电力接收单元经由线圈壳190的开口195从电力发送单元接收电力。注意，将被设置为面对电力发送单元的开口195形成为具有大于或等于线圈壳190的其他侧面的面积的原因在于，尽可能确保从电力发送单元到电力接收单元的传送效率。
线圈壳250例如同样被形成为具有开口255的箱形，并被设置为使开口255面对电力接收单元。开口255的面积大于或等于线圈壳250的其他侧面的面积。屏蔽物被附接到除开口255之外的五个侧面以覆盖线圈壳250的内表面，以防止谐振电磁场泄露到线圈壳250周围，该谐振电磁场在发送电力时在电力发送单元周围产生。
然后，在线圈壳250内部设置被形成为包括初级自谐振线圈240和初级线圈230的电力发送单元，且该电力发送单元经由线圈壳250的开口255将电力发送到电力接收单元。注意，将被设置为面对电力接收单元的开口255形成为具有大于或等于线圈壳250的其他侧面的面积的原因同样在于，尽可能确保从电力发送单元到电力接收单元的传送效率。
注意，线圈壳190和250中的每一者的形状不限于如图4中所示的其截面为矩形的形状；形状可以为除矩形之外的圆形、椭圆形或多边形。
图5为用于示例车辆100中的电力接收单元400和线圈壳190之间的位置关系的视图。图5、图6和图7（稍后讨论）示出了与车辆行驶的方向垂直地截取的截面视图。
参考图5，为车辆100配备的电力接收单元400被设置为使得面向电力发送单元500的表面相对于地面基本上与车体的底表面106齐平（level）。基于车辆的驱动轮105与车辆的底表面106之间的位置关系确定电力接收单元400与地面（即，供电装置200的电力发送单元500）之间的距离。
线圈壳190被设置在车辆的底表面106上，以便覆盖电力接收单元400。此外，屏蔽物191被附接到线圈壳190的内表面。可以像图6中示出的线圈壳190A一样地通过车辆的安装空间来限制线圈壳190与电力接收单元400之间的距离（图5中的D1）。替代地，车辆没有被配置为附接单独的线圈壳；下列情况同样适用：车体的底表面如图7所示具有可以容纳电力接收单元400的凹部107，屏蔽物被附接到凹部107的内表面，通过这样做，凹部107用作线圈壳。
图8示出了线圈壳的尺寸与传送效率之间的关系。横坐标轴表示线圈单元与线圈壳（即，屏蔽物）之间的距离，纵坐标轴表示线圈单元的电感、返回到电力发送单元的反射电力以及电力的传送效率。
如图8所示，当线圈单元与屏蔽物之间的距离大时，线圈单元中的自谐振线圈的电感指示基本上恒定的值。然而，当线圈单元与屏蔽物之间的距离减小时，自谐振线圈的磁导率因屏蔽物而变化，因此电感如曲线W10那样增加，或如曲线W11那样减小，如图8所示。注意，电感的变化依赖于屏蔽物的此案料。
这里，自谐振线圈的谐振频率f可以由数学式（1）表达，其中线圈的电感为L且电抗为C。
f＝1/{2π·(LC)1/2}（1）
因此，当电感L变化时，自谐振线圈的谐振频率f相应地变化。当电力发送单元的阻抗和电力接收单元的阻抗不匹配时，作为结果，谐振频率偏移，从供电装置发送的电力中的不能转移到电力接收装置的反射电力如图8中的曲线W20那样增加。
供电系统的传送效率E（%）如数学式（2）那样由所接收的电力Pr对所发送的电力Pt的百分比表达，且通过从所发送的电力Pt减去未被发送的反射电力P1和在线圈或屏蔽物中消耗的损耗P2来获得所接收的电力Pr。
E=Pr/Pt×100=(Pt-P1-P2)/Pt×100（2）
因此，当反射电力增加时，与没有提供屏蔽物时的情况（图8中的W30）相比，电力的传送效率同样相应地降低（图8中的W31）。
在谐振方法中，在图1示出的供电系统中，电力发送单元500中的自谐振线圈240在预定谐振频率下与电力接收单元400中的自谐振线圈110谐振，从而传送电力。此时，对于供电装置200，电力发送电源500的谐振频率可以基本上固定，以便能够将电力发送到各种类型的车辆。
此外，同样在车辆100的电力接收单元400中，可以想到，为成本降低的目的，可将相同类型的线圈单元用于不同的车辆。因此，如上所述，在其中电力接收单元400与屏蔽物191之间的距离被限制的情况下，存在传送效率显著降低的可能性。
然而，在本实施例中，通过在使用谐振方法的非接触供电系统中使用具有能够根据线圈单元与屏蔽物之间的距离调整谐振频率的线圈单元的非接触电力接收装置，可以减小线圈壳的尺寸，同时抑制电力传送效率的降低。
图9示出了电力接收单元400的外形图。如图9所示，电力接收单元400包括次级自谐振线圈110、次级线圈120、绕筒430以及电容器440。
次级谐振线圈110沿绕筒430的外周边或内周边卷绕。次级线圈120被设置为与绕筒430和次级自谐振线圈110共轴。然后，如图9所示，次级自谐振线圈110通常被设置为比次级线圈120更靠近电力发送单元。
电容器440为其电容可变的可变电容器，并被设置在绕筒430内部。电容器440被连接到次级自谐振线圈110的两端，并构成LC谐振电路。
图10示出了根据本实施例的电力接收单元400的电路。电容器440被连接到次级自谐振线圈110的两端。从上述数学式（1）可以理解，可以通过使电容器440的电容变化来调整谐振频率。因此，当屏蔽物191与线圈单元400之间的距离减小且作为结果次级自谐振线圈110的电感变化时，电容器440的电容变化以补偿该变化，由此可以将谐振频率保持在预定频率。注意，当屏蔽物191与线圈单元400之间的距离在设计阶段变化时，可以将规范改变为采用具有不同杂散电容的次级自谐振线圈取代使电容器440的电容变化。
注意，电容器440可被修改为如图11中示出的电容器440A那样使具有固定电容的电容器441和具有可变电容的电容器442关于次级自谐振线圈110而被并联连接。
电力接收单元400的谐振频率基本上被设计为与电力发送单元的谐振频率一致，因此当确定了谐振频率时，与次级自谐振线圈110的基准电感对应的预定电容器电容被确定。因此，可以补偿随线圈单元与屏蔽物之间的距离变化的电感的范围基本上满足电容器电容的可变范围。此外，该变化范围可被设定为能够补偿电力发送单元与电力接收单元之间的距离的变化。通常，具有可变电容的电容器的价格比具有固定电容的电容器的价格多数情况下更加昂贵。因此，如图11所示，通过使用具有与电感变化对应的所需的可变范围的低电容可变电容器442和具有接近于与基准电感一致地确定的预定电容的电容的高电容固定电容器441，可以预期与提供如图10所示的具有大可变范围的高电容可变电容器440的情况相比降低成本。
此外，如图12所示，电容器可以为固定电容器440B，且其电感可变的可变线圈115可以被串联在次级自谐振线圈110与电容器440B之间。在该情况下，可以通过使电感变化来调整谐振频率。此外，可以提供可变电容器和可变线圈二者。
图13为用于示例非接触电力接收装置的制造方法的工艺的流程图，该非接触电力接收装置包括其谐振频率可调整的电力接收单元。在图13中，按步骤示出了工艺（下文中，步骤被缩写为S）。
在根据本实施例的非接触电力接收装置的制造方法中，首先，在S100中，在车体上安装电力接收单元400。
随后，在S110中，将附接有屏蔽物191的线圈壳190设置在车体上。注意，当如图7所示线圈壳由车体自身形成时，屏蔽物191被附接到车体。
此后，在S120中，测量电力接收单元400与屏蔽物191之间的距离。
然后，在S130中，使用通过实验预先设定的图等等，根据电力接收单元400与屏蔽物191之间的距离而使电容器440的电容和/或可变线圈115的电感变化。通过这样做，调整谐振频率。
注意，当在S130中调整谐振频率时，例如，可以将电容器440的电容等等调整为在通过从供电装置实际发送电力而测量所接收的电力的幅值时使所接收的电力最大化。
如上所述，将其谐振频率可调的电力接收单元用于根据图13示出的工艺制造非接触电力接收装置。通过这样做，随电力接收单元与屏蔽物之间的距离减小而变化的谐振频率可以被调整为与电力发送单元的谐振频率匹配。结果，可以减小屏蔽物的尺寸，同时在供给电力时抑制电力传送效率的降低。
注意，在上面的描述中，描述了为车辆配备的非接触电力接收装置的制造方法；然而，该制造方法还可以相似地应用于供电装置的非接触电力发送装置。也就是，根据供电装置的电力发送单元与线圈壳之间的距离将电力发送单元的谐振频率调整到预定频率。
注意，根据本实施例的电容器440和440A以及可变线圈115为根据本发明的方面的调整单元的实例。根据本实施例的可变线圈115为根据本发明的方面的电感变化单元的实例。
上述实施例在所有方面中都是示例性的而非限制性的。通过所附权利要求而不是上面的描述来限定本发明的范围。本发明的范围旨在涵盖在所附权利要求及其等价物的范围内的所有修改。
Claims (16)
1.一种非接触电力接收装置的制造方法，该装置以非接触方式接收电力并包括接收线圈单元(400)和电磁屏蔽物(191)，所述接收线圈单元(400)被配置为以非接触方式从发送线圈单元(500)接收电力，所述发送线圈单元(500)的谐振频率为预定频率，其中，
所述接收线圈单元(400)包括自谐振线圈(110)和调整单元，所述自谐振线圈(110)被配置为以非接触方式从所述发送线圈单元(500)接收电力，所述调整单元调整所述接收线圈单元(400)的谐振频率，并且所述电磁屏蔽物(191)被设置在除了接收电力的方向之外的所述自谐振线圈(110)的周围，
所述制造方法的特征在于包括：
安装所述接收线圈单元(400)；
设置所述电磁屏蔽物(191)；以及
根据所述接收线圈单元(400)与所述电磁屏蔽物(191)的下述表面之间的距离，调整所述调整单元以使所述接收线圈单元(400)的所述谐振频率变为所述预定频率：所述电磁屏蔽物(191)的所述表面是与所述自谐振线圈(110)内部的电磁场的方向垂直的表面。
2.根据权利要求1的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述调整单元包括电容器(440，440A)，所述电容器(440，440A)被连接到所述自谐振线圈(110)的两端，并且，所述电容器(440，440A)的电容可变，以便调整所述谐振频率。
3.根据权利要求2的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述电容器(440A)包括第一电容器(441)和第二电容器(442)，所述第一电容器(441)具有固定电容，所述第二电容器(442)具有可变电容且与所述第一电容器(441)并联连接。
4.根据权利要求2或3的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述电容器(440，440A)被设置在所述自谐振线圈(110)的内部。
5.根据权利要求2或3的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
通过使所述电容器(440，440A)的电容变化而调整所述谐振频率。
6.根据权利要求4的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
通过使所述电容器(440，440A)的电容变化而调整所述谐振频率。
7.根据权利要求1的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述调整单元包括电感变化单元，所述电感变化单元被配置为使所述自谐振线圈(110)的电感变化，以便调整所述接收线圈单元(400)的所述谐振频率。
8.根据权利要求7的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述电感变化单元包括可变线圈(115)，所述可变线圈(115)被串联连接到所述自谐振线圈(110)。
9.根据权利要求7或8的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
通过使所述自谐振线圈(110)的电感变化而调整所述谐振频率。
10.根据权利要求1的非接触电力接收装置的制造方法，其中，
所述电磁屏蔽物(191)包括铜导体。
11.一种非接触电力接收装置，包括：
接收线圈单元(400)，其被配置为以非接触方式从发送线圈单元(500)接收电力，所述发送线圈单元(500)的谐振频率为预定频率，所述接收线圈单元(400)包括自谐振线圈(110)，该自谐振线圈(110)被配置为经由电磁场而接收电力；
电磁屏蔽物(191)，其被设置在除了接收电力的方向之外的所述自谐振线圈(110)的周围；以及
调整单元，其根据所述自谐振线圈(110)与所述电磁屏蔽物(191)的下述表面之间的距离调整所述自谐振线圈(110)的谐振频率以使所述接收线圈单元(400)的谐振频率变为所述预定频率：所述电磁屏蔽物(191)的所述表面是与所述自谐振线圈(110)内部的所述电磁场的方向垂直的表面。
12.根据权利要求11的非接触电力接收装置，其中，
所述调整单元包括电容器(440，440A)，所述电容器(440，440A)被连接到所述自谐振线圈(110)的两端，并且，所述电容器(440，440A)的电容可变，以便调整所述接收线圈单元(400)的所述谐振频率。
13.根据权利要求12的非接触电力接收装置，其中，
所述电容器(440A)包括第一电容器(441)和第二电容器(442)，所述第一电容器(441)具有固定电容，所述第二电容器(442)具有可变电容且与所述第一电容器(441)并联连接。
14.根据权利要求12或13的非接触电力接收装置，其中，
所述电容器(440，440A)被设置在所述自谐振线圈(110)的内部。
15.根据权利要求11的非接触电力接收装置，其中，
所述调整单元包括电感变化单元，所述电感变化单元被配置为使所述自谐振线圈(110)的电感变化，以便调整所述接收线圈单元(400)的所述谐振频率。
16.根据权利要求15的非接触电力接收装置，其中，
所述电感变化单元包括可变线圈(115)，所述可变线圈(115)被串联连接到所述自谐振线圈(110)。
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