CN103493335A - 谐振型非接触供电系统，电力接收侧装置和电力输送侧装置 - Google Patents

谐振型非接触供电系统，电力接收侧装置和电力输送侧装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103493335A
CN103493335A CN201280019805.XA CN201280019805A CN103493335A CN 103493335 A CN103493335 A CN 103493335A CN 201280019805 A CN201280019805 A CN 201280019805A CN 103493335 A CN103493335 A CN 103493335A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric power
shielding part
receiver side
conveyor side
power receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280019805.XA
Other languages
English (en)
Inventor
中原贵弘
柳田曜
安东尼雅胡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Publication of CN103493335A publication Critical patent/CN103493335A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/122—Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/346—Preventing or reducing leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/147—Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明谐振型非接触供电系统(10)包括：电力输送侧金属屏蔽件(80)，用于覆盖在初级线圈(30)和初级谐振线圈(35)周围的区域；和电力接收侧金属屏蔽件(90)，用于覆盖在次级线圈(40)和次级谐振线圈(45)周围的区域，并且当进行充电时，电力输送侧金属屏蔽件(80)和电力接收侧金属屏蔽件(90)与壳体连接器(12)连接以在相同电位处。

Description

谐振型非接触供电系统,电力接收侧装置和电力输送侧装置
技术领域
本发明涉及谐振型非接触供电系统以及用于谐振型非接触供电系统中的电力接收侧装置和电力输送侧装置。
背景技术
电力通过非接触系统供应给负载装置的技术众所周知。近年来，非接触供电系统实际上甚至用作电动车辆的供电系统，建立了各种标准，并且考虑常用安全。
有各种类型非接触供电系统。电动车辆供电系统是图1(a)所示的谐振型非接触供电系统，所述谐振型非接触供电系统极具吸引力并且其基本原理由MIT(麻省理工学院)开发和论证(例如，参照专利文献1)。图中所示的谐振型非接触供电系统包括：高频电源的谐振系统；谐振线圈(初级谐振线圈和次级谐振线圈)；和负载，所述负载非接触地输送电力。具体地，电力输送侧(初级侧)装置包括高频电源、初级线圈和初级谐振线圈。电力接收侧(次级侧)装置包括次级谐振线圈、次级线圈和负载。系统中的电力输送侧装置和电力接收侧装置优点在于能够通过谐振磁性耦合(电磁耦合)以高输送效率(有时大约50％)对间隔几米的位置供应电力。
在图1(a)所示的MIT技术中，谐振系统假定为由“电源部(高频电源和初级线圈)、谐振部(初级谐振线圈和次级谐振线圈)和负载部(次级线圈和负载)”构成。然而，当非接触供电系统安装于电子装置或者汽车供电系统中时，追加组件变得有必要。图1(a)的系统安装于实际系统中的系统结构实施例如图1(b)所示。如图所示，在实际系统中，在电源与初级谐振线圈部之间的输送路径和在次级谐振线圈部与负载之间的输送路径有必要。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开号2009-501510
专利文献2：日本专利公开号2010-40699
专利文献3：日本专利公开号5-344602
发明内容
本发明解决的问题
比图1(b)中结构更具体的谐振型非接触供电系统510如图2所示。如图所示，当使用同轴电缆(电力输送侧同轴电缆60和电力接收侧同轴电缆70)时，有以下问题。
(1)当同轴电缆用于输送路径时，电流不仅流过初级同轴电缆(电力输送侧同轴电缆60)的同轴电缆外导体64的内侧，而且流过所述同轴电缆外导体64的外侧，并且出现辐射电磁场。
(2)因为来自初级线圈30的一部分电磁场与同轴电缆外导体64耦合且感应电流流动，所以出现辐射电磁场。
(3)因为来自次级谐振线圈45的全部电磁场不一定与次级线圈40耦合，一部分电磁场与电力接收侧同轴电缆70的同轴电缆外导体74耦合，并且感应电流流动，所以出现辐射电磁场。
谐振型非接触供电系统510应用于电动车辆等充电系统的实施例如图3(a)和图3(b)所示。电力输送侧(初级侧)装置(20，30和35)配置在地下。当包括电力接收侧(次级侧)装置(50，40和45)的车辆1放置于电力输送侧装置上方时，能够非接触电力输送。因为电动车辆充电系统需要在短时间内输送电力，所以人们认为，需要超过例如1kW的大功率输送。然而，如图3(a)所示，当进行大功率输送时，比ICNIRP人体保护指南基准值(DA)更多的辐射电磁场会出现在初级谐振线圈35与次级谐振线圈45之间，即，在车辆与道路表面之间。当辐射电磁场在宽阔区域中泄漏时，人体M1和电子装置可能受到不利影响。因此，如图3(b)所示，为了不会进入电磁场强度超过ICNIRP人体保护指南基准值的危险区，考虑利用诸如隔栅2这样的屏蔽件来包围进行输送的区域(危险区)的措施。然而，如果不懂得规则的孩子M2或者诸如宠物这样的小动物P2进入危险区，那么可能发生事故。此外，考虑构建当配置在几个位置中且感测是否进入危险区的传感器识别到进入时立即停止充电的系统。然而，很难决定当传感器数增加时进入危险区的物体的判断标准。
鉴于这些情况作出本发明，并且本发明目的是提供解决以上问题的技术。
解决问题的方法
根据本发明方面，提供了电力输送侧装置，用于谐振型非接触供电系统中，所述电力输送侧装置通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部通过同轴电缆连接到高频电源，所述电力输送侧装置包括：电力输送侧屏蔽部，所述电力输送侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，并且所述电力输送侧屏蔽部通过所述同轴电缆的外导体电气连接到所述高频电源的外壳；和壳体连接部，所述壳体连接部将所述电力输送侧屏蔽部电气连接到电力接收侧屏蔽部，所述电力接收侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，使得位置偏差能够被吸收。
此外，所述壳体连接部可构成为当进行非接触供电时连接所述电力输送侧屏蔽部与所述电力接收侧屏蔽部，并且当不执行非接触供电时被容纳。
根据本发明另一个方面，提供了电力接收侧装置，用于谐振型非接触供电系统中，所述电力接收侧装置通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部连接到高频电源，所述电力接收侧谐振线圈部通过同轴电缆连接到负载装置，所述电力接收侧装置包括：电力接收侧屏蔽部，所述电力接收侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，并且所述电力接收侧屏蔽部通过所述同轴电缆的外导体电气连接到所述负载装置的外壳；和壳体连接部，所述壳体连接部将所述电力接收侧屏蔽部电气连接到电力输送侧屏蔽部，所述电力输送侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，使得位置偏差能够被吸收。
此外，所述壳体连接部可构成为当进行非接触供电时电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且当不执行非接触供电时被容纳。
此外，提供了谐振型非接触供电系统，所述谐振型非接触供电系统通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部通过第一同轴电缆连接到高频电源，所述电力接收侧谐振线圈部通过第二同轴电缆连接到负载装置，所述系统包括：电力输送侧屏蔽部，所述电力输送侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，并且所述电力输送侧屏蔽部通过所述第一同轴电缆的外导体电气连接到所述高频电源的外壳；电力接收侧屏蔽部，所述电力接收侧屏蔽部为良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，并且所述电力接收侧屏蔽部通过所述第二同轴电缆的外导体电气连接到所述负载装置的外壳；和壳体连接部，所述壳体连接部电气连接所述电力输送侧屏蔽部与所述电力接收侧屏蔽部，使得可吸收位置偏差。
所述电力接收侧屏蔽部可以具有所述壳体连接部，所述壳体连接部构成为当进行非接触供电时电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且当不执行非接触供电时能够被容纳。
所述电力输送侧屏蔽部可以具有所述壳体连接部，所述壳体连接部构成为当进行非接触供电时电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且当不执行非接触供电时可被容纳。
本发明有益效果
根据本发明，可提供减少谐振型非接触供电系统中不必要辐射电磁场的技术。
附图说明
图1(a)和图1(b)是说明现有技术谐振型非接触供电系统的原理的图。
图2是示意性示出当图1中现有技术谐振型非接触供电系统安装于实际系统中时谐振型非接触供电系统的结构的图。
图3(a)和图3(b)是示出现有技术谐振型非接触供电系统应用于电动车辆等充电系统的实例的图。
图4是示出根据本发明实施方案的谐振型非接触供电系统的结构的示意方框图，所述谐振型非接触供电系统包括电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件。
图5是示出根据本发明实施方案的谐振型非接触供电系统的结构的示意方框图，其中连接了电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件。
图6是示出根据本发明实施方案的谐振型非接触供电系统应用于电动车辆等的充电系统的实例的图，其中可连接电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件。
图7(a)和图7(b)是示意性示出根据本发明实施方案的电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件的实例的图，电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件通过壳体连接部来连接。
图8(a)和图8(b)是示意性示出根据本发明实施方案的电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件的实例的图，电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件通过壳体连接部来连接。
图9(a)和图9(b)是示意性示出根据本发明实施方案的电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件的实例的图，电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件通过壳体连接部来连接。
图10是示出根据本发明实施方案的测量作为比较例的现有技术谐振型非接触供电系统中电磁场强度的系统的结构的图。
图11是示出根据本发明实施方案的测量本发明实施方案谐振型非接触供电系统中电磁场强度的系统的结构的图。
图12(a)至图12(c)是示出根据本发明实施方案的谐振型非接触供电系统中、距谐振线圈中心的距离与电场强度之间关系的测量数据的图，其中图12(a)是示出当金属壳体彼此不接触时从谐振线圈中心起的测量点的图，图12(b)是示出当金属壳体彼此接触时从谐振线圈中心起的测量点的图，并且图12(c)示出了距谐振线圈中心的距离与电场强度之间关系的测量数据。
图13(a)至图13(c)是示出表示根据本发明实施方案的谐振型非接触供电系统中、距谐振线圈中心的距离与磁场强度之间关系的测量数据的图，其中图13(a)是示出当金属壳体彼此不接触时从谐振线圈中心起的测量点的图，图13(b)是示出当金属壳体彼此接触时从谐振线圈中心起的测量点的图，并且图13(c)示出了介于距谐振线圈中心的距离与磁场强度之间关系的测量数据。
图14是示出根据本发明实施方案的、在作为比较例的现有技术谐振型非接触供电系统中的同轴电缆附近的电磁场强度的测量数据的图。
图15是示出根据本发明实施方案的在谐振型非接触供电系统中的同轴电缆附近的电磁场强度的测量数据的图。
参考标号说明
10，110，510 谐振型非接触供电系统
20     高频电源
22     振荡源
24     电源外壳
30     初级线圈
35     初级谐振线圈
40     次级线圈
45     次级谐振线圈
50     负载装置
52     负载
54     负载外壳
60     电力输送侧同轴电缆
62，72 同轴电缆内导体
64，74 同轴电缆外导体
66     同轴阳连接器
88，98 盖体
70     电力接收侧同轴电缆
80     电力输送侧金属屏蔽件
82，92 屏蔽侧部
84，94 屏蔽底部
86，96 屏蔽前部
90     电力接收侧金属屏蔽件
具体实施方式
下文中，参考附图说明本发明的具体实施方式(下文称为“实施方案”)。本发明实施方案概要如下。在本发明实施方案的谐振型非接触供电系统中，利用金属壳体(金属屏蔽件)覆盖初级和次级谐振线圈部周围的区域，并且金属壳体与同轴电缆的外导体电气连接。当谐振型非接触供电系统提供给电动车辆等充电系统时，在充电时电磁场强度超过指南基准值的区域减少，并且利用尽可能少的传感器来确保安全区。为此，在供电(充电)时，电力输送侧金属壳体和电力接收侧金属壳体电气连接，并且这两个金属壳体之间的电位差变为零。此外，为了在充电时确保车辆的配置灵活性，采用当金属壳体电气连接时吸收位置偏差的结构。
首先，参考图4说明谐振型非接触供电系统10的模型，所述谐振型非接触供电系统10应用于电动车辆充电系统。谐振型非接触供电系统10与图2中谐振型非接触供电系统510不同在于设置了电力输送侧金属屏蔽件(金属壳体)80和电力接收侧金属屏蔽件(金属壳体)90。其它组件是相同的，并且相同组件中一些给予相同符号。因为参考文献1中公开的技术能够用于说明谐振型非接触供电系统的电力输送原理，所以这里省略详细说明。
谐振型非接触供电系统10包括作为电力输送侧(初级侧)装置的高频电源20、初级线圈30和初级谐振线圈35。当谐振型非接触供电系统10安装于电动车辆充电系统中时，电力输送侧(初级侧)装置嵌入于道路表面下。通过使用电力输送侧同轴电缆60，初级线圈30连接到高频电源20。更具体地，高频电源20包括在电源外壳24内部的振荡源22并且通过电力输送侧同轴电缆60连接到初级线圈30。电源外壳24接地到接地GND。为了使电源外壳24接地，可使用专用接地线，或者可使用AC电缆的FG(框架接地)线等。说明了系统10包括高频电源20，但是系统可构成为无高频电源20。在这种情况下，系统10可构成为使得可连接系统10外部的适当高频电源，并且可接收来自所述高频电源的电力。
谐振型非接触供电系统10包括电力输送侧金属屏蔽件80以覆盖初级线圈30和初级谐振线圈35周围的区域。例如，电力输送侧金属屏蔽件80具有朝向电力接收侧(次级侧；图中右侧)的开口，具有壳体状(管状)形状，并且由诸如钢或者铜这样的良导体金属制成。即，电力输送侧金属屏蔽件80的屏蔽侧部82完全覆盖在初级线圈30和初级谐振线圈35周围除开口外的区域。只要能够实现屏蔽壳体功能，就可适当地采用圆柱形、棱柱形等作为电力输送侧金属屏蔽件80的形状。只要电力输送侧金属屏蔽件80是导体，就可适当地选择电力输送侧金属屏蔽件80的材料。
电力输送侧金属屏蔽件80的屏蔽底部84具有用于高频电源20与初级线圈30之间输送路径的输送开口，并且电力输送侧同轴电缆60连接到输送开口。更具体地，电力输送侧同轴电缆60的同轴电缆外导体64的一端(在图中右侧)连接到电力输送侧金属屏蔽件80的屏蔽底部84。同轴电缆外导体64的另一端(在图中左侧)连接到高频电源20的电源外壳24。同轴电缆内导体62直接连接高频电源20的振荡源22与初级线圈30。
另一方面，谐振型非接触供电系统10包括作为电力接收侧(次级侧)装置的负载装置50、次级线圈40和次级谐振线圈45。当谐振型非接触供电系统10安装于电动车辆充电系统中时，电力接收侧(次级侧)装置承载于车辆中。诸如蓄电池这样的负载52设置于负载装置50的负载外壳54内部。负载装置50和次级线圈40通过电力接收侧同轴电缆70连接。说明了系统10包括负载装置50，但是系统可构成为无负载装置50。在这种情况下，系统10可构成为使得可连接系统10外部的适当负载装置，并且电力能够供应给负载装置。
谐振型非接触供电系统10包括电力接收侧金属屏蔽件90，与在电力输送侧的电力输送侧金属屏蔽件80相似，以覆盖次级线圈40和次级谐振线圈45。更具体地，例如，电力接收侧金属屏蔽件90具有朝向电力输送侧(初级侧；图中左侧)的开口，具有壳体状(管状)形状，并且由诸如钢或者铜遮掩的良导体金属制成。即，电力接收侧金属屏蔽件90的屏蔽侧部92完全覆盖次级线圈40和次级谐振线圈45周围除开口外的区域。只要能够实现屏蔽壳体功能，就能够适当地采用圆柱形、棱柱形等作为电力接收侧金属屏蔽件90的形状。只要电力接收侧金属屏蔽件90是导体，就可以适当地选择电力接收侧金属屏蔽件90的材料。
电力接收侧金属屏蔽件90的屏蔽底部94具有用于负载装置50与次级线圈40之间输送路径的输送开口，并且电力接收侧同轴电缆70连接到输送开口。更具体地，电力接收侧同轴电缆70的同轴电缆外导体74的一端(在图中左侧)连接到电力接收侧金属屏蔽件90的屏蔽底部94。同轴电缆外导体74的另一端(在图中右侧)连接到负载装置50的负载外壳54。同轴电缆内导体72直接连接到负载外壳54中的负载52。
在具有上述结构的谐振型非接触供电系统10中，在从振荡源22到初级线圈30的输送路径和从负载52到次级线圈40的输送路径形成的同时，振荡源22在例如几MHz至几十MHz的高频下振荡，并且振荡输出供应给初级线圈30。初级谐振线圈35将初级线圈30的电力进行放大，并且产生朝向次级谐振线圈45的电磁场。次级谐振线圈45与由初级谐振线圈35产生的电磁场耦合，并且产生感应电流到第二线圈40。因此，电力供应给负载52。
此时，因为在上述现有技术谐振型非接触供电系统510的电力输送侧，感应电流不仅通过电力输送侧同轴电缆60的同轴电缆外导体64的内侧而且通过所述同轴电缆外导体64的外侧流到接地GND，所以在电力输送侧同轴电缆60周围出现辐射电磁场。因为在谐振型非接触供电系统510的电力接收侧，来自次级谐振线圈45的全部电磁场都与次级线圈40不耦合，电磁场部分与同轴电缆外导体74耦合，并且出现感应电流，感应电流变为输送损耗，因此在电力接收侧同轴电缆70周围出现辐射电磁场。
然而，在本发明实施方案中，在电力输送侧同轴电缆60和电力接收侧同轴电缆70内部的输送能量收集得到改善。即，因为在电力输送侧(初级侧)谐振部(初级线圈30和初级谐振线圈35)周围的区域被电力输送侧金属屏蔽件80覆盖，并且电力输送侧金属屏蔽件80与电力输送侧同轴电缆60的同轴电缆外导体64电气连接，所以能够向内收集电力输送侧流出到同轴电缆外导体64外部的电流。同样地，因为电力接收侧(次级侧)谐振部(次级线圈40和次级谐振线圈45)周围的区域被电力接收侧金属屏蔽件90覆盖，并且电力接收侧金属屏蔽件90与电力接收侧同轴电缆70的同轴电缆外导体74电气连接，所以能够向内收集电力接收侧流出到同轴电缆外导体74外部的电流。因此，能够提高输送效率，并且能够减少辐射电磁场。
虽然通过图4所示的结构能够实现辐射电磁场减少，但是因为假定在如上所述的电动车辆充电系统中大功率输送，所以需要进一步减少。在以上结构中，在电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间可产生电位差。当出现电位差时，出现电场。此外，电磁场可从电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的空间S1泄漏到外部。虽然电场相比之前能够大幅减少，但是期望使电场接近于零。
因此，如图5所示，通过设置壳体连接器12以电气连接电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90，电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的电位差消失，并且能够防止出现由于电位差而出现的电场。
然后，参考图6中谐振型非接触供电系统110，说明应用于电动车辆充电系统中的详细实施方案。谐振型非接触供电系统110的结构与上述谐振型非接触供电系统10的结构基本上相同。
如图所示，包括高频电源20和初级谐振线圈35的电力输送侧装置嵌入于道路表面下。初级谐振线圈35配置于道路表面附近。初级谐振线圈35周围的区域被电力输送侧金属屏蔽件80覆盖，如图4和图5所示。图中电力输送侧金属屏蔽件80的上侧(车辆1侧)变为没有屏蔽材料的开口。然而，利用诸如树脂这样的材料的盖体88来覆盖开口。盖体88的材料优选不会影响电场耦合。
电力输送侧壳体连接部14作为壳体连接器12设置于电力输送侧金属屏蔽件80的屏蔽侧部82的上侧先端部附近。虽然图7(a)至图9(b)中示出电力输送侧壳体连接部14的特定实例，但是电力输送侧壳体连接部14是导体并且具有能变换的形状。更具体地，电力输送侧壳体连接部14是板状体，当不进行充电时保持为通常所需形状，并且当与车辆1的电力接收侧金属屏蔽件90接触时能够变换以确保连接。例如，电力输送侧壳体连接部14的材料可以是导电橡胶或者树脂材料，其表面进行处理以具有导电性。电力输送侧壳体连接部14通常水平配置于道路表面上，并且在充电时通过电机等垂直驱动。鉴于车辆1的泊车位置公差以及电力接收侧金属屏蔽件90的形状的多样性，优选有多个电力输送侧壳体连接部14。
另一方面，包括作为蓄电池装置的负载装置50和次级谐振线圈45的电力接收侧装置搭载于车辆1中。次级谐振线圈45配置于车辆1的底盘附近。次级谐振线圈45周围的区域被电力接收侧金属屏蔽件90覆盖，如图4和图5所示。图中电力接收侧金属屏蔽件90的下侧(道路表面侧)变为没有屏蔽材料的开口。然而，利用诸如树脂材料的盖体98来覆盖开口。盖体98的材料优选不会影响电场耦合。
电力接收侧壳体连接部13作为壳体连接器12设置于电力接收侧金属屏蔽件90的屏蔽侧部92的下侧远端部附近。虽然图7(a)至图9(b)中示出电力接收侧壳体连接部13的特定实例，但是电力接收侧壳体连接部13是导体并且具有能变换的形状。更具体地，电力接收侧壳体连接部13是板状体，当不进行充电时保持为通常所需形状，并且当与充电位置处电力输送侧金属屏蔽件80接触时能够变换以确保连接。例如，电力接收侧壳体连接部13的材料可以是导电橡胶或者树脂材料，其表面进行处理以具有导电性。电力接收侧壳体连接部13通常水平配置于车辆1的底盘表面(下外表面)上，并且在充电时通过电机等垂直驱动。与电力输送侧壳体连接部14相似，鉴于车辆1的泊车位置公差以及电力输送侧金属屏蔽件80的形状的多样性，优选有多个电力接收侧壳体连接部13。
虽然说明了谐振型非接触供电系统110包括电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14两者，但是谐振型非接触供电系统110也可以包括电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14中任一个。
当为了充电而使车辆1位于包括初级谐振线圈35的电力输送侧装置上时，初级谐振线圈35和次级谐振线圈45彼此相对。在充电输送之前，电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14作为壳体连接器12被驱动，使得它们的位置受到控制。因此，如图6所示，电力接收侧壳体连接部13连接到电力接收侧金属屏蔽件90，并且电力输送侧壳体连接部14连接到电力输送侧金属屏蔽件80。此时，电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14形成为比车辆1与道路表面之间距离更长，并且通过使电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14弯曲，使得它们在连接时被压下，电气连接保持良好。一般地，人们认为，在充电之前，通过与管理车辆1和电力输送侧装置的装置进行通信，执行用户认证处理。通过在认证处理的一个进程中加入是否确保壳体连接器12连接的判定，并且控制使得当没有确保连接时充电过程无法开始，能够实现安全充电系统。
然后，参考图7(a)至图9(b)说明电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14的结构变化。
图7(a)和图7(b)示出车辆1的电力接收侧金属屏蔽件90具有电力接收侧壳体连接部13(13a，13b)，并且电力输送侧金属屏蔽件80不具有壳体连接器12(电力输送侧壳体连接部14)。
电力输送侧金属屏蔽件80的屏蔽侧部82的上端，即，在道路表面侧的端部具有平面形屏蔽前部86(86a，86b)，所述平面形屏蔽前部86向外延伸超过开口端的给定长度且形成为面向车辆1的底盘。通过假定车辆1泊车位置可偏离的可容许范围，设置延伸长度。
当不进行充电时，如图7(a)所示，电力接收侧壳体连接部13(13a，13b)保持水平。当进行充电时，电力接收侧壳体连接部13驱动为变为垂直，如图7(b)所示，图中右侧处电力接收侧壳体连接部13a弯曲且连接到图中右侧处屏蔽前部86a。另一方面，因为即使图中左侧处电力接收侧壳体连接部13b控制为变为垂直，屏蔽前部86也不位于右下，所以电力接收侧壳体连接部13b被水平容纳。因为屏蔽前部86是导体，所以通过已知传感技术能够判定屏蔽前部86是否位于右下。
与图7(a)和图7(b)相反，图8(a)和图8(b)示出仅电力输送侧金属屏蔽件80具有壳体连接器12(电力输送侧壳体连接部14a，14b)。
电力接收侧金属屏蔽件90的屏蔽侧部92的下端，即，在底盘侧的端部具有平面形屏蔽前部96(96a，96b)，所述平面形屏蔽前部96向外延伸超过开口端的给定长度且形成为面向道路表面。通过假定车辆1泊车位置可偏离的可容许范围，设置延伸长度。
当不进行充电时，如图8(a)所示，电力输送侧壳体连接部14(14a，14b)保持水平(平行于底盘)。当进行充电时，电力输送侧壳体连接部14被驱动而变为垂直，如图8(b)所示，图中右侧处电力输送侧壳体连接部14a弯曲且连接到图中右侧处屏蔽前部96a。另一方面，因为即使图中左侧处电力输送侧壳体连接部14b控制为变为垂直，屏蔽前部86b也不位于右上，所以电力输送侧壳体连接部14b被水平容纳。因为屏蔽前部96是导体，所以通过已知传感技术能够判定屏蔽前部96是否位于右上。
图9(a)和图9(b)示出电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90都具有壳体连接器12。电力输送侧金属屏蔽件80包括屏蔽前部86且包括电力输送侧壳体连接部14。同样地，电力接收侧金属屏蔽件90包括屏蔽前部96且包括电力接收侧壳体连接部13。当进行充电时，电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14被驱动而变为垂直，使得电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90电气连接。图中右侧处电力输送侧壳体连接部14a和左侧处电力接收侧壳体连接部13b垂直弯曲且连接。另一方面，图中未用于连接的左侧处电力输送侧壳体连接部14b和右侧处电力接收侧壳体连接部13a保持水平，如虚线所示。
如上所述的屏蔽前部86、96的感测结果能够用于判定壳体连接器12中任何一个是否垂直驱动或者保持水平。也能够假定，电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14二者都用于连接。在这种情况下，如果预先设定优先移动的壳体连接器12，那么使得能够平稳操作。
接着，参考图10至图15，测量谐振型非接触供电系统110和谐振型非接触供电系统10中的辐射电磁场，在谐振型非接触供电系统110中，电力输送侧金属屏蔽件80(电力输送侧壳体)和电力接收侧金属屏蔽件90(电力接收侧壳体)与壳体连接器12电气连接，谐振型非接触供电系统10中，电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90未与壳体连接器12电气连接。测量结果进行说明。图10示出与谐振型非接触供电系统10对应的测量系统的系统结构，在该谐振型非接触供电系统10中，电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90未与壳体连接器12电气连接。图11示出与谐振型非接触供电系统110对应的测量系统的系统结构，在该谐振型非接触供电系统110中，电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90与壳体连接器12电气连接。
图10和图11中测量系统的系统结构概要如下。
(1)高频电源20：
频率是13.56MHz(+／-1MHz)，并且输出功率是3kW。
(2)同轴电缆(电力输送侧同轴电缆60)：
同轴电缆(3m)用作高频电力输送线并且连接高频电源20与环形线圈(初级线圈30)，并且有5个电磁场测量点(间隔50cm)。
(3)同轴电缆(电力接收侧同轴电缆70)：
同轴电缆(2m)用作高频电力输送线并且连接电力接收侧环形线圈(次级线圈40)与衰减器(负载)。
(4)环形线圈(30，40)：
环形线圈30、40由铜制成，具有150mm直径，并且由5mm直径铜线制成，并且电力输送侧结构与电力接收侧结构相同。
(5)谐振线圈(35，45)：
谐振线圈由铜制成，具有300mm直径、185mm内径和5mm节距，并且是由5mm直径铜线制成的螺旋线圈，电力输送侧结构与电力接收侧结构相同，并且线圈间距离是200mm。
(6)金属壳体(电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件80，90)：
金属壳体连接到电力输送侧同轴电缆和电力接收侧同轴电缆60、70的同轴电缆外导体64、74以覆盖环形线圈(30，40)和谐振线圈(35，45)。
(7)负载装置50：
电力接收侧高频电力通过衰减器衰减给定量，并且利用频谱分析仪来测量信号电平。
(8)壳体连接器12<图11；仅用于本发明实施方案>
电力输送侧金属屏蔽件和电力接收侧金属屏蔽件80，90通过壳体连接器12来连接，并且两个金属屏蔽件之间的电位差变为零。
图12(a)至图12(c)示出了关于距初级谐振线圈35和次级谐振线圈45的中心的距离与电场强度之间关系的测量结果。如图所示，当电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90未通过壳体连接器12来连接时，所测量的电场在位置P6处首次小于27.5V／m，27.5V／m为ICNIRP人体保护指南(以下简称为“指南”)中的值。这是因为从电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的空间泄漏的电场大，并且危险区变宽。另一方面，当电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90通过壳体连接器12来连接并且电位差变为零时，泄漏到外部的电场显著减少。位置P2(相距约500mm)处电场几乎变为与指南中的值相同的值，并且位置P3(相距约600mm)处电场变为小于指南中的值。因此，电场大于指南中的值的危险区能够显著减少。
图13(a)至图13(c)示出了关于距初级谐振线圈35和次级谐振线圈45的中心的距离与磁场强度之间关系的测量结果。从图中所示测量结果可以看出，当电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90连接时磁场强度与当电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90未连接时磁场强度不是显著不同，而是略小。这是因为磁场作为初级谐振线圈35与次级谐振线圈45之间的电磁耦合能量出现，而不是由于电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的电位差，并且泄漏在很大程度上取决于电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的距离。因此，因为电力输送侧金属屏蔽件80与电力接收侧金属屏蔽件90之间的距离是固定的，所以未明显观察到磁场变化。
图14和图15示出了电力输送侧同轴电缆和电力接收侧同轴电缆60、70周围的电磁场强度(电场和辐射电磁场)的测量结果。图14示出谐振型非接触供电系统10的测量结果，其中电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90未通过壳体连接器12电气连接。图15示出谐振型非接触供电系统110的测量结果，其中电力输送侧金属屏蔽件80和电力接收侧金属屏蔽件90通过壳体连接器12电气连接。
测量条件概要如下。
*电磁场传感器安装于测量点处。从测量点到电磁场传感器表面的垂直距离是50mm。
*从高频电源20输出频率13.56MHz且功率3kW的电力，并且获取由电磁场传感器测量的最大电场值和最大磁场值。
首先，如图14所示，在未具有壳体连接器12的谐振型非接触供电系统10中，电力输送侧电场被测量为具有400V／m-800V／m值。电力接收侧电场被测量为具有约200V／m-400V／m值。磁场被测量为具有约0.2A／m-0.5A／m值。
另一方面，对于包括壳体连接器12的谐振型非接触供电系统110，图15所示的测量结果表示电场和磁场都具有约0值。因此，通过采用包括壳体连接部的谐振型非接触供电系统110，辐射电磁场能够显著减少。
根据本发明实施方案，能够以简单且低成本方式提高输送效率，并且能够减少辐射电磁场。通过将金属壳体仅放置于谐振线圈部周围，重量能够比当整个系统被屏蔽时重量更小。由此，即使供电系统搭载于诸如车辆的移动体上，由于重量增加导致的能耗增加也能够得到抑制。此外，当进行充电时，危险区能够显著减少，并且针对进入危险区的措施变得容易。即，诸如人体传感器这样的装置能够显著减少，并且操作能够简单进行。
本发明基于如上实施方案进行说明。以上实施方案是示例性的，并且本领域技术人员应当理解，能够对于这些组件及其组合作出各种修改，并且这些修改也在本发明范围内。例如，初级谐振线圈35和次级谐振线圈45是环形供电型(间接型)谐振线圈，针对所述环形供电型(间接型)谐振线圈，使用初级线圈30和次级线圈40，但是初级谐振线圈35和次级谐振线圈45可以是直接供电型谐振线圈。此外，在所提供的壳体连接器12(电力接收侧壳体连接部13和电力输送侧壳体连接部14)之中，根据连接数，输送输出可以变化，并且当连接数低于给定数时，输送输出可以减少。
虽然本发明参考特定实施方案进行详细说明，但是很明显，在不脱离本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可作出各种修改和修正。
本申请是基于2011年4月22日提交的日本专利申请(专利申请2011-96362)，其内容以引用方式并入本文中。
工业实用性
本发明在谐振型非接触供电系统领域中有用。

Claims (7)

1.一种用于谐振型非接触供电系统中的电力输送侧装置，该电力输送侧装置通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部通过同轴电缆连接到高频电源，所述电力输送侧装置包括：
电力输送侧屏蔽部，该电力输送侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，并且该电力输送侧屏蔽部通过所述同轴电缆的外导体电气连接到所述高频电源的外壳；和
壳体连接部，该壳体连接部将所述电力输送侧屏蔽部电气连接到电力接收侧屏蔽部；所述电力接收侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，使得位置偏差能够被吸收。
2.根据权利要求1所述的电力输送侧装置，其中，所述壳体连接部构成为：当进行非接触供电时，连接所述电力输送侧屏蔽部与所述电力接收侧屏蔽部，并且，当不执行所述非接触供电时被容纳。
3.一种用于谐振型非接触供电系统中的电力接收侧装置，该电力接收侧装置通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部连接到高频电源，所述电力接收侧谐振线圈部通过同轴电缆连接到负载装置，所述电力接收侧装置包括：
电力接收侧屏蔽部，该电力接收侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，并且所述电力接收侧屏蔽部通过所述同轴电缆的外导体电气连接到所述负载装置的外壳；和
壳体连接部，该壳体连接部将所述电力接收侧屏蔽部电气连接到电力输送侧屏蔽部，所述电力输送侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，使得位置偏差能够被吸收。
4.根据权利要求3所述的电力接收侧装置，其中所述壳体连接部构成为：当进行非接触供电时，电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且，当不执行所述非接触供电时被容纳。
5.一种谐振型非接触供电系统，该谐振型非接触供电系统通过非接触谐振效应将电力从电力输送侧谐振线圈部输送到电力接收侧谐振线圈部，所述电力输送侧谐振线圈部通过第一同轴电缆连接到高频电源，所述电力接收侧谐振线圈部通过第二同轴电缆连接到负载装置，所述谐振型非接触供电系统包括：
电力输送侧屏蔽部，该电力输送侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力输送侧谐振线圈部以容纳该电力输送侧谐振线圈部，并且所述电力输送侧屏蔽部通过所述第一同轴电缆的外导体电气连接到所述高频电源的外壳；
电力接收侧屏蔽部，该电力接收侧屏蔽部是良导体且从外部覆盖所述电力接收侧谐振线圈部以容纳该电力接收侧谐振线圈部，并且所述电力接收侧屏蔽部通过所述第二同轴电缆的外导体电气连接到所述负载装置的外壳；和
壳体连接部，该壳体连接部电气连接所述电力输送侧屏蔽部与所述电力接收侧屏蔽部，使得位置偏差能够被吸收。
6.根据权利要求5所述的谐振型非接触供电系统，其中，所述电力接收侧屏蔽部具有所述壳体连接部，该壳体连接部构成为：当进行非接触供电时，电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且，当不执行所述非接触供电时能够被容纳。
7.根据权利要求5或6所述的谐振型非接触供电系统，其中，所述电力输送侧屏蔽部具有所述壳体连接部，该壳体连接部构成为：当进行非接触供电时，电气连接所述电力接收侧屏蔽部与所述电力输送侧屏蔽部，并且，当不执行所述非接触供电时能够容纳。
CN201280019805.XA 2011-04-22 2012-04-20 谐振型非接触供电系统，电力接收侧装置和电力输送侧装置 Pending CN103493335A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011096362A JP5740200B2 (ja) 2011-04-22 2011-04-22 共鳴式非接触給電システム、受電側装置及び送電側装置
JP2011-096362 2011-04-22
PCT/JP2012/060797 WO2012144640A1 (ja) 2011-04-22 2012-04-20 共鳴式非接触給電システム、受電側装置及び送電側装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103493335A true CN103493335A (zh) 2014-01-01

Family

ID=47041736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280019805.XA Pending CN103493335A (zh) 2011-04-22 2012-04-20 谐振型非接触供电系统，电力接收侧装置和电力输送侧装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9299492B2 (zh)
EP (1) EP2701284B1 (zh)
JP (1) JP5740200B2 (zh)
KR (1) KR101469407B1 (zh)
CN (1) CN103493335A (zh)
WO (1) WO2012144640A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997134A (zh) * 2014-05-22 2014-08-20 中国矿业大学 一种消辐射无线电能传输供电装置
WO2015192645A1 (zh) * 2014-06-17 2015-12-23 西南交通大学 一种电气化铁路同轴电缆供电系统
CN107813726A (zh) * 2017-11-21 2018-03-20 扬州工业职业技术学院 一种电动汽车无线充电自动对位及防辐射装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103999297A (zh) * 2011-12-13 2014-08-20 矢崎总业株式会社 用于固定电连接部的结构、连接器和用于连接连接器的方法
JP5718830B2 (ja) * 2012-01-16 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 車両
GB2503484A (en) * 2012-06-27 2014-01-01 Bombardier Transp Gmbh Inductive vehicle charging station and method with lateral electromagnetic shielding
CN104471832B (zh) 2012-07-05 2017-11-10 松下知识产权经营株式会社 无线电力传输装置、无线电力送电装置以及受电装置
JP5958217B2 (ja) * 2012-09-14 2016-07-27 株式会社デンソー 無線給電システム
JP5688549B2 (ja) 2013-04-10 2015-03-25 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ コイルモジュール及び電子機器
EP2808196A1 (de) * 2013-05-29 2014-12-03 Brusa Elektronik AG Übertragerelement
JP2014241673A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 株式会社東芝 電磁波漏洩防止装置
WO2015019956A1 (ja) 2013-08-05 2015-02-12 株式会社Ihi シールド装置および非接触給電システム
WO2015025438A1 (ja) * 2013-08-23 2015-02-26 三菱電機エンジニアリング株式会社 共振型電力伝送装置及び共振型電力多重伝送システム
CN105555593A (zh) * 2013-09-10 2016-05-04 中国电力株式会社 非接触供电系统以及非接触供电方法
JP6160701B2 (ja) 2013-09-27 2017-07-12 日産自動車株式会社 非接触給電システムの導電体配索構造
JP2015186426A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社エクォス・リサーチ 受電システム
JP6497643B2 (ja) * 2014-07-10 2019-04-10 清水建設株式会社 フロアパネル
JP6430304B2 (ja) * 2015-03-18 2018-11-28 株式会社ベルニクス 非接触給電装置
CN209767247U (zh) * 2016-07-20 2019-12-10 株式会社伯尼克斯 非接触供电装置
DE102016113839A1 (de) 2016-07-27 2018-02-01 Stephan Eder Spulenanordnung
JP6929732B2 (ja) * 2017-03-31 2021-09-01 日東電工株式会社 電池パック、無線電力伝送システムおよび補聴器
WO2018181512A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 日東電工株式会社 電池パック、無線電力伝送システムおよび補聴器
TWI678047B (zh) * 2017-10-20 2019-11-21 鴻海精密工業股份有限公司 一種無線充電汽車及無線充電馬路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101438480A (zh) * 2007-07-13 2009-05-20 翰林Postech株式会社 用于电池无线功率传输的非接触充电器系统及其控制方法
US20100065352A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Noncontact electric power receiving device, noncontact electric power transmitting device, noncontact electric power feeding system, and electrically powered vehicle
JP2010098807A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Toyota Motor Corp 非接触給電システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344602A (ja) 1992-06-11 1993-12-24 Daifuku Co Ltd 無接触給電設備に使用するリッツ線
JP3887976B2 (ja) * 1998-11-25 2007-02-28 松下電工株式会社 無電極放電灯点灯装置
US6746277B2 (en) * 2001-12-05 2004-06-08 Tyco Electronics Corporation Coaxial cable connector
CN101860089B (zh) 2005-07-12 2013-02-06 麻省理工学院 无线非辐射能量传递
JP4952269B2 (ja) 2007-01-25 2012-06-13 ミツミ電機株式会社 アンテナ装置
EP2418755A3 (en) 2007-03-27 2013-05-01 Massachusetts Institute of Technology Wireless energy transfer
JP5490385B2 (ja) 2008-08-04 2014-05-14 昭和飛行機工業株式会社 非接触給電装置
JP2011049825A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Honda Motor Co Ltd 車両用受信設備

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101438480A (zh) * 2007-07-13 2009-05-20 翰林Postech株式会社 用于电池无线功率传输的非接触充电器系统及其控制方法
US20100065352A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Noncontact electric power receiving device, noncontact electric power transmitting device, noncontact electric power feeding system, and electrically powered vehicle
JP2010098807A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Toyota Motor Corp 非接触給電システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997134A (zh) * 2014-05-22 2014-08-20 中国矿业大学 一种消辐射无线电能传输供电装置
WO2015192645A1 (zh) * 2014-06-17 2015-12-23 西南交通大学 一种电气化铁路同轴电缆供电系统
CN107813726A (zh) * 2017-11-21 2018-03-20 扬州工业职业技术学院 一种电动汽车无线充电自动对位及防辐射装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2701284A4 (en) 2015-09-02
EP2701284A1 (en) 2014-02-26
JP2012228148A (ja) 2012-11-15
KR101469407B1 (ko) 2014-12-04
JP5740200B2 (ja) 2015-06-24
EP2701284B1 (en) 2018-01-10
US20140042823A1 (en) 2014-02-13
KR20130137219A (ko) 2013-12-16
US9299492B2 (en) 2016-03-29
WO2012144640A1 (ja) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103493335A (zh) 谐振型非接触供电系统，电力接收侧装置和电力输送侧装置
EP2701282B1 (en) Resonance-type non-contact power supply system
US8796990B2 (en) System and method for inductively transferring AC power and self alignment between a vehicle and a recharging station
KR101508867B1 (ko) 공명식 비접촉 급전 시스템
US10012725B2 (en) Systems, methods, and apparatus for living object protection having extended functionality in wireless power transfer applications
JP5690642B2 (ja) 共鳴式非接触給電システム、共鳴式非接触給電システムの送電側装置及び車載充電装置
US10018516B2 (en) Foreign matter detection device
KR101750149B1 (ko) 차량
CN110168854B (zh) 具有改善效率的用于感应式功率传输的磁结构
US20160355094A1 (en) Power receiving system
US20110084658A1 (en) Electric machine and power supply system having battery pack
US20190006826A1 (en) Reinforced base pad cover
KR20140144699A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 제조 방법
US9440543B2 (en) Vehicle and external power feeding apparatus
CN108136927B (zh) 具有维护开口的次级线圈单元
US20160250934A1 (en) Power receiving device and power transmitting device
US9973043B2 (en) Contactless power supply device and contactless power receiving device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20161019

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned