CN106415988A - 送电装置以及非接触供电系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，在电压变换器或逆变电路(3)的某元件的两端电压达到了该元件的耐压上限时，判断为受电装置(R)的受电功率没有达到目标值的情况下，从送电装置(S)向受电装置(R)发送用于改变受电装置(R)的受电侧衬垫至滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方的指示，以便满足受电功率接近目标值这一条件。

Description

送电装置以及非接触供电系统
技术领域
本发明涉及一种送电装置以及非接触供电系统。
本申请根据2014年5月30日在日本申请的特愿2014-113451号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
当前，提出了从具备送电线圈的送电装置向具备受电线圈的受电装置使用磁来进行供电的非接触供电系统。上述送电装置例如具备：整流电路，其对来自交流电源的交流电力进行整流；斩波电路，其对从整流电路输入的电压进行变换，并且改善功率因数；逆变电路，其将从斩波电路输入的电力变换为交流电力；以及送电线圈，其向受电装置提供从逆变器输入的电力。此外，受电装置具备：受电线圈，其从送电装置接受电力；整流电路，其对从受电线圈输入的交流电力进行整流；以及滤波电路，其从整流电路输入的电力中去除噪声并且进行平滑化。在下述专利文献1中公开了上述的非接触供电系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-252446号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述现有技术中，在供电时发生了送电线圈和受电线圈的位置偏差的情况下，通过送电装置的斩波电路对电压进行升压，由此得到应提供给受电装置的所希望的功率，但不能超过设置在斩波电路这样的电压变换器的输出端的电容器或逆变电路的开关元件(例如，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极性晶体管)等的耐压来进行升压，因此在送电线圈和受电线圈位置偏差较大的情况下，存在无法向受电装置提供所希望的功率的问题。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是即使在送电线圈和受电线圈的位置偏差较大的情况下，也能够使电压不超过送电装置的电压变换器或逆变电路的某元件的耐压地向受电装置提供所希望的功率。
用于解决课题的手段
在本发明的第1方式中，提供一种送电装置，该送电装置对受电装置供电，上述送电装置具备对电压进行变换的电压变换器、将从上述电压变换器输入的电力变换为交流电力的逆变电路，并基于从上述逆变电路输出的上述交流电力而产生磁场，上述受电装置对经由上述磁场由受电侧衬垫接受的电力进行整流，并通过滤波电路对整流后的电力进行平滑化，该送电装置具备：通信部，其与上述受电装置进行通信；以及控制部，上述通信部从上述受电装置接收与通过上述受电装置接受的电力相关的信息，在上述电压变换器或上述逆变电路的某元件的两端电压达到了上述元件的耐压上限时，根据上述信息判断为上述受电装置的受电功率没有达到目标值的情况下，上述控制部使上述通信部发送用于改变上述受电装置的上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方的指示，以便满足上述受电功率接近上述目标值这一条件。
本发明的送电装置的第2方式，在上述第1方式中，上述条件包括向上述受电装置的功率利用系数接近目标值。
本发明的送电装置的第3方式，在上述第1或第2方式中，上述条件包括在上述滤波电路中与上述逆变电路的驱动频率对应的频率的衰减量接近目标值。
本发明的送电装置的第4方式，在上述第1至3中任意一个方式中，上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件为上述滤波电路中的电抗器。
本发明的送电装置的第5方式，在上述第4方式中，上述电抗器为可变电抗器。
本发明的送电装置的第6方式，在上述第4方式中，上述电抗器构成为能够通过开关元件进行切换。
本发明的送电装置的第7方式，在上述第1至6中任意一个方式中，在上述电压变换器或上述逆变电路的上述元件的两端电压达到了上述耐压上限时，根据上述信息判断为上述受电装置的受电功率没有达到目标值的情况下，上述控制部停止供电，并使上述通信部发送上述指示以便满足上述条件，在上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方被改变后，重新开始供电。
此外，本发明的非接触供电系统具备上述第1至7中任意一个方式的送电装置和接受通过上述送电装置以非接触方式供电的电力的受电装置。
发明效果
根据本发明，在电压变换器或逆变电路的某元件的两端电压达到了上述元件的耐压上限时，判断为受电装置的受电功率没有达到目标值的情况下，从送电装置向受电装置发送用于改变从受电装置的受电侧衬垫至滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方的指示，以便满足受电功率接近上述目标值这一条件，因此，即使在送电线圈和受电线圈的位置偏差较大的情况下，也能够使电压不超过送电装置的电压变换器或逆变电路的某元件的耐压地向受电装置提供所希望的功率。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的非接触供电系统的功能框图。
图2是本发明的一实施方式的非接触供电系统的电路图。
图3是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统的动作的流程图。
图4是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统中的电抗器13a的电感与阻抗的关系的图表。
图5是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统中的受电功率调整用表的示意图。
图6是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统的滤波电路13的频率特性的图表。
图7A是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统的变形例的图。
图7B是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统的变形例的图。
图8是表示本发明的一实施方式的非接触供电系统的动作的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
如图1和图2所示，本实施方式的非接触供电系统具有送电装置S和受电装置R。此外，如图所示，送电装置S具有送电侧整流电路1、斩波电路2、逆变电路3、送电侧衬垫4、送电侧电流/电压传感器5、送电侧通信部6以及送电侧运算控制部7。另外，送电侧运算控制部7构成本实施方式的送电侧控制部。
另一方面，受电装置R具有受电侧衬垫11、受电侧整流电路12、滤波电路13、受电侧电流/电压传感器14、受电侧通信部15、电抗器切换部16以及受电侧运算控制部17。另外，受电侧电流/电压传感器14、电抗器切换部16以及受电侧运算控制部17构成本实施方式的受电侧控制部。
送电装置S是被固定配置在设置于地面的供电设施中，以非接触方式向设置于移动体的受电装置R提供交流电力的装置。上述供电设施是设有单个或多个移动体的停车位的设施，具有与停车位数量相当的送电装置S。另一方面，受电装置R是上述移动体所具备的、通过将从送电装置S提供的交流电力变换成直流电力来对电池B充电的装置。另外，上述移动体例如是电动汽车或混合动力汽车等需要从外部受电的车辆。
在上述送电装置S中，送电侧整流电路1例如是二极管桥，对从外部的商用电源提供的商用电力(例如，单相100伏、50Hz)进行全波整流后输出到斩波电路2。从该送电侧整流电路1向斩波电路2提供的电力(全波整流电力)是正弦波状的商用电力在零交叉点折返的单极性(例如，正极性)的脉动电流。
斩波电路2通过送电侧运算控制部7控制开关动作，由此调整自身的输出电压并输出到逆变电路3。具体地，该斩波电路2是升压斩波电路或升降压斩波电路，对从送电侧整流电路1输入的电压进行升降压后输出。斩波电路2的输出是通过设置于斩波电路2的输出端的电容器2a的功能充分平滑化了作为脉动电流的全波整流电力而得的直流电力。另外，也可以将电容器2a不作为斩波电路的一部分，而是作为逆变电路3的一部分设在逆变电路3的输入端。
此外，该斩波电路2通过送电侧运算控制部7控制开关动作，由此还作为功率因数改善电路(Power factor correction，PFC)发挥功能。即，斩波电路2将全波整流电力用比该全波整流电力的频率充分高的频率以全波整流电力的零交叉点为基准进行开关，由此扩大全波整流电力的电流的流通期间来改善功率因数。一般，斩波电路2作为功率因数改善电路发挥功能是公知的，因此，在此省略斩波电路2的功率因数改善原理的详细说明。
逆变电路3是根据从送电侧运算控制部7输入的开关信号(逆变器驱动信号)，将从上述送电侧整流电路1提供的直流电力变换为预定频率(驱动频率)的交流电力的电力变换电路。即，该逆变电路3根据上述逆变器驱动信号驱动多个开关元件(IGBT、功率MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等)，由此以驱动频率对直流电力进行开关而变换为交流电力。这样的逆变电路3向送电侧衬垫4输出上述驱动频率的交流电力。
送电侧衬垫4例如是包含送电线圈4a和送电电容器的谐振电路，基于从逆变电路3提供的交流电力来产生磁场。在这些送电线圈4a和送电电容器中，将送电线圈4a设置在与停放在上述停车位上的移动体的预定位置(设有受电线圈11a的位置)相对的位置。
送电侧电流/电压传感器5检测从斩波电路2向逆变电路3提供的直流电力的电流和电压，向送电侧运算控制部7输出表示检测出的电流和电压的检测信号。作为电流传感器，例如可以使用根据霍尔效应测定在电流通过的电线的周围产生的磁场的传感器、向电流通过的电线插入电阻并测定在电阻中生成的电位下降的传感器。作为电压传感器，例如有通过电阻对电压进行分压，通过AD(Analog to Digital，模拟到数字)转换器将电压变换为数字值的传感器。
送电侧通信部6与受电装置R的受电侧通信部15进行近距离无线通信。另外，送电侧通信部6与受电侧通信部15的通信方式是ZigBee(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信或使用光信号的近距离光通信。在使用电波的通信方式的情况下，送电侧通信部6具有天线，在使用光信号的通信方式的情况下，送电侧通信部6具有通信用发光元件/受光元件。
送电侧运算控制部7由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及与相互电连接的各部进行各种信号的收发的接口电路等构成。该送电侧运算控制部7根据存储在上述ROM中的各种运算控制程序进行各种运算处理，并且与各部进行通信来控制送电装置S的整体动作。
例如，送电侧运算控制部7根据送电侧通信部6从受电装置R接收到的、与通过受电装置R受电的功率、电压以及电流等相关的信息(受电功率信息)，使斩波电路2改变升降比。并且，送电侧运算控制部7尽管从斩波电路2输出的电力的电压(斩波电路2的输出端的两端电压)达到了斩波电路2的电容器2a的耐压上限，在通过受电装置R受电的功率未达到目标值的情况下，使送电侧通信部6发送用于改变受电装置R的后述的滤波电路13中电抗器13a的指示(电抗器改变指示)，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值。另外，在斩波电路2的输出端的两端电压在耐压方面成为问题的元件并不限定于斩波电路2的电容器2a，可以设为斩波电路2或逆变电路3中的任意元件。例如，向逆变电路3的开关元件3a～3d或斩波电路2的开关元件2b施加的电压成为如下所示。在逆变电路3中交替地对开关元件3a、3d的组合、开关元件3b、3c的组合进行接通/断开。因此，在开关元件3a、3d的组合被接通(即，导通)的情况下，向开关元件3b、3c施加的电压为从斩波电路2的输出端的两端电压减去开关元件3a、3d各自的电压下降量而得的值。在开关元件3b、3c的组合被接通的情况下的开关元件3a、3d的两端电压，也同样地能够根据斩波电路2的输出端的两端电压而求出。此外，向斩波电路2的开关元件2b施加对斩波电路2的输出端的两端电压加上二极管2c中的电压下降而得的电压。因此，送电侧运算控制部7掌握了开关元件3a～3d和二极管2c的电压下降值，由此能够根据斩波电路2的输出端的两端电压，确定开关元件3a～3d和开关元件2b的两端电压是否达到了各个元件的耐压上限。并且，与斩波电路2的输出端的两端电压相比，在开关元件3a～3d和二极管2c的电压下降值充分小的情况下，送电侧运算控制部7也可以无视该电压下降值，视为向开关元件3a～3d和开关元件2b中的各个元件施加斩波电路2的输出端的两端电压。在后面叙述送电侧运算控制部7的动作的细节。
另一方面，在受电装置R中，受电侧衬垫11例如是由受电线圈11a和受电电容器构成的谐振电路，经由通过送电侧衬垫4产生的磁场接受电力。上述受电线圈11a被设置在移动体的底部或侧部、上部等，在移动体停放在停车位上时，与构成送电装置S的送电线圈4a在接近的状态下相对。
这样的受电侧衬垫11中，受电线圈11a与构成送电侧衬垫4的送电线圈4a接近相对地磁耦合。即，受电侧衬垫11从送电侧衬垫4以非接触方式接受与由逆变电路3向送电线圈4a提供的交流电力以及送电线圈4a和受电线圈11a的耦合系数对应的交流电力并输出到受电侧整流电路12。即，本非接触供电系统是遵从磁场共振方式的非接触供电系统。另外，上述实施方式是遵从磁场共振方式的非接触供电系统，但本发明也可以应用于电磁感应方式。
受电侧整流电路12例如由二极管桥构成，对从上述受电侧衬垫11提供的交流电力(受电电力)进行全波整流后输出到滤波电路13。从该受电侧整流电路12向滤波电路13提供的电力是被二极管桥全波整流后的全波整流电力。
滤波电路13例如由电抗器13a和电容器构成，从由上述受电侧运算控制部17提供的全波整流电力去除噪声并平滑化后输出到电池B。此外，上述电抗器13a例如是可变电抗器。
受电侧电流/电压传感器14检测从滤波电路13向电池B提供的直流电力的电流和电压，向送电侧运算控制部7输出表示检测出的电流和电压的检测信号。作为电流传感器，例如可以使用根据霍尔效应测定在电流通过的电线的周围产生的磁场的传感器、向电流通过的电线插入电阻并测定在电阻中生成的电位下降的传感器。作为电压传感器，例如有通过电阻对电压进行分压，通过AD转换器将电压变换为数字值的传感器。
受电侧通信部15与送电装置R的送电侧通信部6进行近距离无线通信。另外，送电侧通信部6与受电侧通信部15的通信方式是ZigBee(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信或使用光信号的近距离光通信。
在使用电波的通信方式的情况下，受电侧通信部15具有天线，在使用光信号的通信方式的情况下，受电侧通信部15具有通信用发光元件/受光元件。
电抗器切换部16是为了改变电抗器13a的电感而驱动可变电抗器即电抗器13a的电动机等驱动装置，根据从受电侧运算控制部17输入的控制指令而动作。
受电侧运算控制部17由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及与相互电连接的各部进行各种信号的收发的接口电路等构成。该送电侧运算控制部7根据存储在上述ROM中的各种运算控制程序进行各种运算处理，并且与各部进行通信来控制受电装置R的整体动作。
例如，若受电侧通信部15从送电装置S接收上述电抗器改变指示，则受电侧运算控制部17控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值。另外，在后面叙述受电侧运算控制部17的动作的细节。
电池B是锂离子电池等二次电池，充电并蓄积从上述受电侧整流电路12提供的直流电力。该电池B与驱动移动体的行驶用电动机的逆变器(行驶用逆变器)或/和控制移动体的行驶的控制设备连接，向这些行驶用逆变器或控制设备供给驱动电力。
接着，参照图3～图6对这样构成的非接触供电系统的动作进行详细的说明。
在本非接触供电系统中，若移动体进入停车位，则送电装置S开始针对上述移动体的受电装置R的供电。例如，送电装置S的送电侧通信部6以一定周期连续发送通信请求信号，另一方面，受电装置R的受电侧通信部15在移动体进入停车位时能够接收上述通信请求信号，因此向送电侧通信部6发送针对上述通信请求信号的回答信号。送电侧通信部6若接收上述回答信号，则向送电侧运算控制部7通知上述回答信号的接收。其结果，送电侧运算控制部7判断(识别)移动体进入了可供电区域内。然后，送电侧运算控制部7控制斩波电路2和逆变电路3以便向受电装置R供电。
另一方面，在受电装置R中，若从送电装置S开始供电，则受电侧运算控制部17根据从受电侧电流/电压传感器14输入的检测信号计算出受电功率，作为受电功率信息而使受电侧通信部15发送。另外，作为受电功率的计算方法，有受电侧电流值乘上受电侧电压值后取时间平均的方法。
另一方面，若送电侧通信部6从受电装置R接收受电功率信息，则送电侧运算控制部7使斩波电路2改变升降压比，以使由受电功率信息所示的受电装置R的受电功率接近目标值。然后，送电侧运算控制部7根据从送电侧电流/电压传感器5输入的检测信号判断来自斩波电路2的输出电压(即，电容器2a的两端电压)，尽管达到了斩波电路2的电容器2a的耐压上限，在通过受电装置R受电的功率未达到目标值的情况下，暂时停止供电，使送电侧通信部6发送用于改变受电装置R的滤波电路13中的电抗器13a的电抗器改变指示，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值(图3中的步骤S1)。
若受电侧通信部15从送电装置S接收上述电抗器改变指示，则受电侧运算控制部17控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中的电抗器13a的电感，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值(图3中的步骤S2)。
在本非接触供电系统中，通过改变电抗器13a的电感来改变阻抗。在此，阻抗是从斩波电路2的输出端观察受电侧而得的阻抗。在本实施方式中，在逆变电路3、送电侧衬垫4、受电侧衬垫11、受电侧整流电路12中，各自的电路常数固定，因此无法改变上述阻抗。另一方面，送电侧衬垫4和受电侧衬垫11间的耦合系数根据位置偏差而改变，另外，电池B的SOC(State Of Charge，充电状态)和向电池B的供电希望功率也根据充电状况而改变。根据这些改变，从斩波电路2的输出端观察受电侧而得的阻抗改变。并且，若阻抗变大，则即使斩波电路2的出力电压达到电容器2a的耐压上限，有时也不向电池B提供希望功率。因此，在本实施方式中，通过降低阻抗来实现斩波电路2的输出电流的增加。通过改变电抗器13a的电感，例如如图4所示，阻抗与电抗器13a的电感变化对应地呈V字形变化。预先通过实验得到与电抗器切换部16的驱动联动的电抗器13的电感的变化所对应的大致的阻抗值。然后，生成基于通过实验得到的数据的数据表，即登录了每个电抗器13a的电感(或基于电抗器切换部16的电抗器13a的驱动量)的大致阻抗(阻抗的范围)的受电功率调整用表(参照图5)，预先存储在受电侧运算控制部17中。
受电侧运算控制部17根据上述受电功率调整用表，以阻抗下降的方向控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值。在受电装置R中，阻抗下降，从而受电的功率上升而成为目标值。
接着，当通过受电装置R受电的功率上升而成为目标值时，受电侧运算控制部17以受电功率是目标值为前提，控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以使向受电装置的功率利用系数接近目标值(图3中的步骤S3)。另外，功率利用系数表示受电装置R内的某位置的功率相对于送电装置S内的某位置的功率的比例，在本实施方式中为向电池B提供的功率相对于送电装置S的逆变电路3的输入功率的比例。但是，本发明并不限定于该方式，例如也可以将向电池B提供的功率相对于向送电装置S提供的来自商用电源的功率的比例设为功率利用系数。在该情况下，在送电侧整流电路1的输入端设置电流/电压传感器。并且，在送电侧整流电路1的输入端设有电流传感器的情况下，也可以根据该电流传感器的检测值推定逆变电路3的输入端的电流。
例如，在送电装置S中，送电侧运算控制部7根据从送电侧电流/电压传感器5输入的检测信号所示的电流和电压来计算出供电功率，使送电侧通信部6发送表示上述供电功率的供电功率信息。若受电侧通信部15从送电装置S接收供电功率信息，则受电侧运算控制部17根据供电功率信息所示的供电功率、由从受电侧电流/电压传感器14输入的检测信号所示的电流和电压计算出的受电功率来计算出功率利用系数，控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以使该功率利用系数接近目标值。另外，在调整功率利用系数时，改变电抗器13a的电感后进行供电并确认功率利用系数，若功率利用系数没有达到目标值，则再次停止供电，重复进行改变电抗器13a的电感的操作。
接着，若向受电装置R的功率利用系数成为目标值，则受电侧运算控制部17以受电功率为目标值且向受电装置的功率利用系数为目标值为前提，控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中的电抗器13a的电感，以便在滤波电路13中使与送电装置S的逆变电路3的驱动频率(例如，100kHz)对应的频率的衰减量接近目标值(图3中的步骤S4)。
也就是说，在本非接触供电系统中，通过改变电抗器13a的电感，来防止在滤波电路13中与送电装置S的逆变电路3的驱动频率对应的频率的衰减量远离目标值。例如，在表示图6所示的频率特性的情况下，滤波电路13必须使与逆变电路3的驱动频率(例如，100kHz)对应的频率的衰减量G成为目标值。预先通过实验得到与电抗器切换部16对电抗器13a的驱动联动的电抗器13a的电感的变化所对应的例如100kHz的衰减量。然后，生成基于通过实验得到的数据的数据表，即登记了每个电抗器13a的电感(或基于电抗器切换部16的电抗器13a的驱动量)的100kHz的衰减量的衰减量调整用表，预先存储在受电侧运算控制部17中。
受电侧运算控制部17根据上述衰减量调整用表控制电抗器切换部16，使电抗器切换部16改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以便在滤波电路13中使与送电装置S的逆变电路3的驱动频率对应的频率的衰减量G接近目标值。若在滤波电路13中与送电装置S的逆变电路3的驱动频率对应的频率的衰减量G成为目标值，则受电侧运算控制部17使受电侧通信部15发送完成通知。
若送电侧通信部6从受电装置R接收受电功率信息，则送电装置S的送电侧运算控制部7重新开始供电(图3中的步骤S5)。
根据这样的本实施方式，供电时，尽管斩波电路2的电容器2a的两端电压达到了耐压上限，在通过受电装置R受电的功率没有达到目标值的情况下，从送电装置S向受电装置R发送用于改变受电装置R的滤波电路13中电抗器13a的电感的指示，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值，因此，即使在送电线圈4a与受电线圈11a的位置偏差较大的情况下，也可以使电压也不超过设置于送电装置S的斩波电路2的电容器2a的耐压而向受电装置R提供所希望的功率。
此外，根据本实施方式，若通过受电装置R受电的功率上升而成为目标值，则以受电功率是目标值为前提，改变滤波电路13中电抗器13a的电感以使向受电装置R的功率利用系数接近目标值，因此无损于功率利用系数。
此外，根据本实施方式，若向受电装置R的功率利用系数成为目标值，则以受电功率为目标值，并且向受电装置的功率利用系数为目标值为前提，改变滤波电路13中电抗器13a的电感，以便在在滤波电路13中使与送电装置S的逆变电路3的驱动频率(例如，100kHz)对应的频率的衰减量G接近目标值，因此不会使滤波电路13中要求的滤波功能受损。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，例如可以考虑以下的变形例。
(1)在上述实施方式中，改变了滤波电路13中电抗器13a的电感，但本发明并不限定于此。在本发明中，也可以改变受电装置R的受电侧衬垫11至滤波电路13中的元件的电感以及电容中的至少一方。例如，本发明也可以改变受电侧衬垫11或滤波电路13的电容器的电容。
(2)在上述实施方式中，电抗器13a为可变电抗器，但代替可变电抗器，也可以使用如下的结构：由图7A和图7B所示的电抗器13b、13c、13d、13e和开关元件SW1、SW2、SW3构成，通过对开关元件SW1、SW2、SW3进行开关来切换电抗器13b、13c、13d、13e，从而改变电感。另外，在该情况下，通过从受电侧运算控制部17输入的控制指令来控制开关元件SW1、SW2、SW3的开和关，因此可以省略电抗器切换部16。此外，如上所述，在改变受电侧衬垫11或滤波电路13的电容器的电容的情况下，也可以如图7A或图7B所示的电抗器13b、13c、13d、13e和开关元件SW1、SW2、SW3的结构那样，构成电容器和开关元件，切换电容器。
(3)在上述实施方式中，受电侧运算控制部17根据图5所示的受电功率调整用表向阻抗下降的方向控制电抗器切换部16，以使通过受电装置R受电的功率接近目标值，但本发明并不限定于此。例如，受电侧运算控制部17也可以预先存储根据电抗器13a的电感和构成受电侧衬垫11、受电侧整流电路12的元件的特性值等其他参数求出准确的阻抗(唯一的阻抗)的数据表，根据数据表控制电抗器切换部16以使通过受电装置R受电的功率接近目标值。其结果，电抗器13a的电感改变，阻抗下降至在数据表中登记的值为止，通过受电装置R受电的功率上升而成为目标值。
(4)在上述实施方式中，送电侧电流/电压传感器5被设在斩波电路2和逆变电路3之间，检测从斩波电路2向逆变电路3提供的直流电力的电流和电压，但本发明并不限定于此。例如，送电侧电流/电压传感器5也可以被设在送电侧整流电路1和斩波电路2之间，检测从送电侧整流电路1向斩波电路2提供的电力的电流和电压。在该情况下，送电侧运算控制部7根据从送电侧整流电路1向斩波电路2提供的电力的电压和斩波电路2的升降压比，来推定来自斩波电路2的输出电压。
(5)在上述实施方式中，在受电装置R的受电功率未达到目标值的情况下，暂时停止供电，之后，使送电侧通信部6发送上述的改变指示，但也可以不停止供电，而使送电侧通信部6发送改变指示。也就是说，也可以不停止供电地改变滤波电路13中电抗器13a的电感。
此外，暂时停止供电的情况下，例如，如图8所示，来自斩波电路2的输出电压和受电装置R的受电功率迁移。也就是说，在供电时尽管斩波电路2的电容器2a的两端电压达到了耐压上限，受电装置R的受电功率未达到目标值的情况下，送电侧运算控制部7停止供电，使送电侧通信部6发送上述的改变指示，以便满足上述的条件(受电功率接近上述目标值，或功率利用系数接近目标值，或滤波电路的衰减量接近目标值)，改变受电装置R的电抗器13a的电感后，重新开始供电。然后，重新开始供电后，即使受电功率达到了目标值，电容器2a的两端电压也不会达到上限。这是因为阻抗下降了。
(6)在上述实施方式中，作为电压变换器使用斩波电路2，但也可以代替非绝缘型电压变换器即斩波电路2，使用绝缘型电压变换器即变压器。此外，在上述实施方式中，作为送电侧整流电路1或受电侧整流电路12使用了全桥，但也可以代替全桥而使用半桥。此外，在上述实施方式中，也可以根据负荷在滤波电路13的后级设置电压变换器。
此外，作为负荷设置了电池B，但也可以设置电池B以外的直流负载(电容器等蓄电器件或发热体等电阻负载)，或者交流负载(电动机等电感负载)。另外，在设置交流负载的情况下，为了生成交流电力，需要在滤波电路13的后级设置逆变电路等。此外，使用交流电源即商用电源，但也可以使用直流电源。另外，在设置直流电源的情况下，需要删除送电侧整流电路1。
(7)在上述实施方式中，例如，电压“达到”耐压上限或功率“达到”目标值这样的表现的技术思想所表达的内容并不一定使严格的意义，包括根据送电装置S或受电装置R的规格而包含或不包含成为基准的值的情况。例如，电压“达到”耐压上限并不限于电压达到上限的情况，还可以包括超过上限的情况。
(8)在上述实施方式中，说明了根据斩波电路2的输出端的两端电压求出开关元件3a～3d和开关元件2b的两端电压的情况，但本发明并不限定于该方式。例如，也可以在开关元件3a～3d和开关元件2b上分别并列地设置电压传感器，直接测定开关元件3a～3d和开关元件2b的两端电压。
产业上的可利用性
根据本发明，即使在送电线圈和受电线圈的位置偏差较大的情况下，也可以使电压也不超过送电装置的电压变换器或逆变电路的某元件的耐压，而向受电装置提供所希望的功率。
符号说明
S 送电装置；
R 受电装置；
1 送电侧整流电路；
2 斩波电路；
3 逆变电路；
4 送电侧衬垫；
5 送电侧电流/电压传感器；
6 送电侧通信部；
7 送电侧运算控制部；
11 受电侧衬垫；
12 受电侧整流电路；
13 滤波电路；
14 受电侧电流/电压传感器；
15 受电侧通信部；
16 电抗器切换部；
17 受电侧运算控制部；
2a 电容器；
4a 送电线圈；
11a 受电线圈；
13a 电抗器；
13b、13c、13d、13e 电抗器；
SW1、SW2、SW3 开关元件。

Claims (8)

1.一种送电装置，该送电装置对受电装置供电，上述送电装置具备对电压进行变换的电压变换器、将从上述电压变换器输入的电力变换为交流电力的逆变电路，并基于从上述逆变电路输出的上述交流电力而产生磁场，上述受电装置对经由上述磁场由受电侧衬垫接受的电力进行整流，并通过滤波电路对整流后的电力进行平滑化，
该送电装置的特征在于，具备：
通信部，其与上述受电装置进行通信；以及
控制部，
上述通信部从上述受电装置接收与通过上述受电装置接受的电力相关的信息，
在上述电压变换器或上述逆变电路的某元件的两端电压达到了上述元件的耐压上限时，根据上述信息判断为上述受电装置的受电功率没有达到目标值的情况下，上述控制部使上述通信部发送用于改变上述受电装置的上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方的指示，以便满足上述受电功率接近上述目标值这一条件。
2.根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，
上述条件包括向上述受电装置的功率利用系数接近目标值。
3.根据权利要求1或2所述的送电装置，其特征在于，
上述条件包括在上述滤波电路中与上述逆变电路的驱动频率对应的频率的衰减量接近目标值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的送电装置，其特征在于，
上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件为上述滤波电路中的电抗器。
5.根据权利要求4所述的送电装置，其特征在于，
上述电抗器为可变电抗器。
6.根据权利要求4所述的送电装置，其特征在于，
上述电抗器构成为能够通过开关元件进行切换。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的送电装置，其特征在于，
在上述电压变换器或上述逆变电路的上述元件的两端电压达到了上述耐压上限时，根据上述信息判断为上述受电装置的受电功率没有达到目标值的情况下，上述控制部停止供电，并使上述通信部发送上述指示以便满足上述条件，在上述受电侧衬垫至上述滤波电路中的元件的电感以及电容的至少一方被改变后，重新开始供电。
8.一种非接触供电系统，其特征在于，具备：
权利要求1至7中任一项所述的送电装置；以及
接受通过上述送电装置以非接触方式供电的电力的受电装置。
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