CN102905930B - 电力馈送系统和车辆 - Google Patents

Abstract

提供了一种电力馈送系统，其中，在电力馈送设施（100）的电源装置处的反射电力（RF）的检测值经由第一通信装置（150）从电力馈送设施（100）被发送到车辆（200），车辆（200）具有阻抗匹配装置（230），其用于调节谐振系统的阻抗，该谐振系统由包含电力馈送设施（100）中的原方自谐振线圈（130）和原方线圈（120）的电力发送谐振器和包含车辆（200）中的副方自谐振线圈（210）和副方线圈（220）的电力接收谐振器构成，并且，阻抗匹配装置基于从电力馈送设施（100）接收到的在电源装置（110）处的反射电力（RF）的检测值受到控制。

Description

电力馈送系统和车辆

技术领域

本发明涉及电力馈送系统和车辆，本发明特别涉及这样的电力馈送系统和车辆：在该电力馈送系统中，电力从电力馈送设施通过彼此经由电磁场谐振的设置在电力馈送设施中的电力发送谐振器和设置在车辆中的电力接收谐振器无线地馈送到车辆。

背景技术

大量注意已经集中在作为对环境友好的车辆的电动车上，例如电气车辆和混合动力车。这些车辆包含用于产生推进车辆的驱动力的电动机，以及用于存储将被供到电动机的电力的可再充电蓄电装置。注意，“混合动力车”指的是除电动机（或复数个电动机）以外装有作为驱动动力源的内燃机的车辆，除蓄电装置外还包含作为用于驱动车辆的直流电源的燃料电池的车辆，等等。

在混合动力车中，已经知道这样的车辆：其允许车内蓄电装置从车辆外部的电源充电，类似于电气车辆一样。例如，已经知道所谓的“插入式混合动力车”，其允许蓄电装置通过使用电力电缆连接位于房屋中的插座与设置在车辆上的充电口而从通常的家用电源充电。

作为用于电力发送的方法，近来，注意力已经集中在不使用电源线缆和/或电力发送电缆的无线电力发送上。已经知道无线电力发送技术的三种有希望的方法，即使用电磁感应的电力发送，使用微波的电力发送，以及使用谐振方法的电力发送。

谐振方法是无接触的或无线的电力发送技术，其使得一对谐振器（例如一对谐振线圈）在电磁场（近场）中彼此谐振，由此经由电磁场发送电力。使用谐振方法，例如，高达几kW的电力能在相对较大的距离（例如几米）上发送。

例如，日本专利申请公开No.2009-106136（JP-A-2009-106136）介绍了一种电力馈送系统，其使用谐振方法从车辆外部的电力馈送设施向车辆无线馈送电力。

在使用例如上面介绍的谐振方法的电力馈送系统中，为了实现从电力馈送设施到车辆的高效电力馈送，由电力馈送设施中的电力发送谐振器和车辆中的电力接收谐振器构成的谐振系统上的输入阻抗需要与电力由之被供到电力发送谐振器的电源部分的阻抗匹配。如果这些阻抗不彼此匹配，反射到电源装置的电力变大，因此，电力馈送不是高效的。

JP-A-2009-106136没有具体介绍任何具体的阻抗调节（匹配）方法。另外，优选为，用尽可能简单的结构实现阻抗调节。

发明内容

本发明提供了使用谐振方法的电力馈送系统和车辆，其各自使得高效电力馈送成为可能，但在结构上是简单的。

根据本发明的第一实施形态的电力馈送系统包括电力馈送设施和电力接收单元，电力馈送设施向电力接收单元馈送电力。电力馈送设施具有电源装置、电力发送谐振器和第一通信装置。电源装置产生具有预定频率的电力。电力发送谐振器接收由电源装置产生的电力，并产生电磁场，经由该电磁场，电力被无线发送到电力接收单元。第一通信装置向电力接收单元发送关于电力馈送设施上的电力的电力信息。电力接收单元具有电力接收谐振器、阻抗匹配装置、第二通信装置和控制器。电力接收谐振器通过经由电磁场与电力发送谐振器谐振来无线地接收来自电力发送谐振器的电力。谐振匹配装置用于调节由电力发送谐振器和电力接收谐振器构成的谐振系统的阻抗。第二通信装置接收从第一通信装置发送的电力信息。控制器基于由第二通信装置接收的电力信息对阻抗匹配装置进行控制。

根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，电力馈送设施还具有检测装置，其检测电源装置上的反射电力的值，第一通信装置向电力接收单元发送作为电力信息的反射电力的检测值，控制器基于由第二通信装置接收的反射电力检测值来控制阻抗匹配装置。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，控制器基于已经由第二通信装置接收的反射电力检测值来控制阻抗匹配装置，以便减小电源装置上的反射电力。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，第一通信装置向电力接收单元发送作为电力信息的从电力馈送设施发送到电力接收单元的电力的预定值，控制器基于由第二通信装置接收的预定值来控制阻抗匹配装置。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，阻抗匹配装置包含可变阻抗电路，控制器对可变阻抗电路的阻抗进行调节，使得谐振系统上的输入阻抗与包含电源装置并邻接于谐振系统的部分的阻抗匹配。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，电力接收单元还具有：蓄电装置；充电器，其被供以由电力接收谐振器接收的电力，并对蓄电装置充电；整流器，其被设置在电力接收谐振器和充电器之间，阻抗匹配装置被设置在电力接收谐振器和整流器之间。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，控制器基于充电器接收的电力的检测值来控制阻抗匹配装置，使得由充电器接收的电力增大。

另外，根据本发明第一实施形态的电力馈送系统可以为，电力接收单元为车辆。

根据本发明第二实施形态的车辆为这样的车辆：电力馈送设施无线地向其馈送电力。电力馈送设施使用电力发送谐振器来产生电磁场并向车辆发送关于电力馈送设施上的电力的电力信息，经由该电磁场，电力被无线地发送到车辆。车辆具有电力接收谐振器、阻抗匹配装置、通信装置和控制器。通过经由电磁场与电力发送谐振器谐振，电力接收谐振器从电力发送谐振器无线地接收电力。阻抗匹配装置用于调节由电力发送谐振器和电力接收谐振器构成的谐振系统的阻抗。通信装置接收从电力馈送设施发送的电力信息。控制器基于由通信装置接收的电力信息来控制阻抗匹配装置。

根据本发明第二实施形态的车辆可以为，电力馈送设施具有电源装置，其产生具有预定频率的电力并将电力供到电力发送谐振器，其中，电源装置上的反射电力值在电力馈送设施上被检测，检测值作为电力信息被发送到车辆，控制器基于由通信装置接收的反射电力检测值来控制阻抗匹配装置。

另外，根据本发明第二实施形态的车辆可以为，控制器基于由通信装置接收的反射电力检测值来控制阻抗匹配装置，以便减小电源装置上的反射电力。

另外，根据本发明第二实施形态的车辆可以为，从电力馈送设施发送到车辆的电力的预定值作为电力信息从电力馈送设施被发送到车辆，控制器基于由通信装置接收的预定值来控制阻抗匹配装置。

另外，根据本发明第二实施形态的车辆可以为，阻抗匹配装置包含可变阻抗电路，控制器对可变阻抗电路的阻抗进行调节，使得谐振系统的输入阻抗与包含电力馈送设施的电源装置并邻接于谐振系统的部分的阻抗匹配。

另外，根据本发明第二实施形态的车辆可进一步具有：蓄电装置；充电器，其被供以由电力接收谐振器接收的电力并对蓄电装置充电；整流器，其被设置在电力接收谐振器和充电器之间，其中，阻抗匹配装置被设置在电力接收谐振器和整流器之间。

另外，根据本发明第二实施形态的车辆可以为，控制器基于充电器接收到的电力的检测值来控制阻抗匹配装置，使得充电器所接收的电力增大。

按照根据本发明第一实施形态的电力馈送系统和根据本发明第二实施形态的车辆，关于电力馈送设施的电力的电力信息从电力馈送设施被发送到电力接收单元（例如车辆），电力接收单元（例如车辆）具有阻抗匹配装置，其对由电力发送谐振器和电力接收谐振器构成的谐振系统的阻抗进行调节，阻抗匹配装置基于从电力馈送设施接收的电力信息受到控制。因此，仅仅在电力接收单元（例如车辆）上进行谐振系统阻抗调节。根据本发明的电力馈送系统和车辆，因此，可以使用谐振方法用简单的结构实现高效电力馈送。

附图说明

由下面参照附图对示例性实施例的介绍，将会明了本发明的前述和/或进一步的目的、特征和优点，在附图中，类似的标号用于代表类似的元件，且其中：

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的电力馈送系统的整体结构；

图2为一等效电路图，其示出了根据本发明第一示例性实施例的电力馈送系统的部分，该部分与使用谐振方法的电力发送有关；

图3通过举例的方式示出了图1所示的阻抗匹配装置的电路结构；

图4为一流程图，其示出了图1所示的车辆ECU执行的阻抗调节过程；

图5为一原理图，其通过举例的方式示出了图1所示的车辆的结构，该车辆为混合动力车；

图6为一流程图，其示出了本发明第一示例性实施例的修改实例中的车辆ECU执行的阻抗调节过程；以及

图7为一流程图，其示出了由本发明第二示例性实施例的车辆ECU执行的阻抗调节过程。

具体实施方式

下面，将参照附图详细介绍本发明的示例性实施例。注意，附图之中相同和对应的元件用相同的参考标号表示，将不再重复对其进行介绍。

图1示出了本发明第一示例性实施例的电力馈送系统的整体结构。参照图1，电力馈送系统包含系统馈送设施100和车辆100。电力馈送设施100具有高频电源装置110、原方线圈120、原方自谐振线圈130、电源电子控制单元（ECU）140、通信装置150。

高频电源装置110产生具有预定频率的电力，并将该电力供到原方线圈120。高频电源装置110产生的电力为高频电力，用于从原方自谐振线圈130到车辆200的副方自谐振线圈210经由其间的磁场谐振的无接触或无线电力传输，该高频电力的频率例如为1MHz到十几MHz。

高频电源装置110具有反射电力传感器（图中未示出）。高频电源装置110使用反射电力传感器检测在从高频电源装置110向原方线圈120供给电力期间发生的反射电力RF，于是，将检测结果输出到电源ECU 140。

原方线圈120被配置为通过电磁感应与原方自谐振线圈130磁耦合，原方线圈120通过电磁感应向原方自谐振线圈130供给供自高频电源装置110的高频电力。

原方自谐振线圈130为LC谐振线圈，其用作使用其电感以及电容器C1的电容的谐振线圈。原方自谐振线圈130通过经由电磁场与副方自谐振线圈210谐振，向车辆200的副方自谐振线圈210无线地传输电力。原方自谐振线圈130的匝数（绕组数）基于到副方自谐振线圈210的距离、与副方自谐振线圈谐振的谐振频率等等正确设置，使得指示原方自谐振线圈130与副方自谐振线圈210之间的谐振强度的Q因子和指示耦合度的κ变大。注意，电容器C1可被移除，线圈的浮动电容可用作原方自谐振线圈130的电容部件。

电源ECU 140控制高频电源装置110，使得高频电源装置110产生具有上面介绍的预定频率的电力。另外，接收到来自高频电源装置110的反射电力RF的检测值，电源ECU 140将反射电力RF的检测值输出到通信装置150，通信装置150将之发送到车辆200。通信装置150为通信接口，用于与车辆200的通信装置260的无线通信，且其将已经从电源ECU 140接收的反射电力RF的检测值发送到车辆200。

另一方面，车辆200具有副方自谐振线圈210、副方线圈220、阻抗匹配装置230、负载240、车辆ECU 250、通信装置260。

副方自谐振线圈210为LC谐振线圈，其用作使用其电感以及电容器C2的电容的谐振线圈。通过经由电磁场与原方自谐振线圈130谐振，副方自谐振线圈210无线地从电力馈送设施100的原方自谐振线圈130接收电力。基于到原方自谐振线圈130的距离、谐振频率等等，正确地设置副方自谐振线圈210的匝（绕组）数，使得Q因子和κ变大。注意，电容器C2可被移除，线圈的浮动电容可被用作副方自谐振线圈210的电容部件。

副方线圈220被配置为通过电磁感应与副方自谐振线圈210磁耦合，副方线圈220通过电磁感应提取由副方自谐振线圈210接收的电力，于是，将之输出到阻抗匹配装置230。

电力馈送设施100的原方线圈120和原方自谐振线圈130以及车辆200的副方线圈220和副方自谐振线圈210构成谐振系统，阻抗匹配装置230被设置在副方线圈220和负载240之间，其为用于对谐振系统的阻抗进行调节的电路。谐振系统中的阻抗可由车辆ECU 250改变阻抗匹配装置230中的阻抗来改变。阻抗匹配装置230的电路结构将在下面介绍。

负载240是车辆200中的一组负载，其被供以来自电力馈送设施100的电力。如将在下面提到的，负载240包括：例如，整流器，其对由副方自谐振线圈210接收的高频电力进行整流；充电器，其接收由整流器整流的电力；蓄电装置，其由充电器进行充电。

车辆ECU 250控制负载240。例如，当电力馈送设施100向车辆200馈送电力时，车辆ECU 250对充电器进行控制，使得负载240中的蓄电装置（图中未示出）由接收负载240中的发送电力的充电器（图中未示出）充电。

另外，车辆ECU 250基于高频电源装置110处的反射电力RF的检测值——其已经由通信装置260接收到——来控制阻抗匹配装置230。具体而言，车辆ECU 250对阻抗匹配装置230的阻抗进行调节，使得谐振系统的输入阻抗匹配到谐振系统的高频电源装置110侧的阻抗（包括高频电源装置110并邻接于阻抗系统的部分的阻抗）。

通信装置260为通信接口，用于与电力馈送设施100的通信装置150的无线通信，其将反射电力RF的检测值——其已经从电力馈送设施100接收到——输出到车辆ECU 250。

接着，将简短介绍在本发明第一示例性实施例中使用谐振方法实现的无接触（无线）电力传输的原理。图2为一等效电路图，其示出了与使用谐振方法的电力发送有关的部分。注意，图2没有示出阻抗匹配装置230。参照图2，在谐振方法中，类似于两个彼此谐振的音叉，具有相等固有频率的两个LC谐振电路在电磁场（近场）中彼此谐振，由此，电力从LC电路中的一个经由电磁场传输到另一个。

具体而言，高频电源装置110连接到原方线圈120，使得高频电力被供到原方自谐振线圈130，其通过电磁感应与原方线圈120磁耦合。原方自谐振线圈130经由电磁场（近场）与具有和原方自谐振线圈130相同谐振频率的副方自谐振线圈210谐振。于是，能量（电力）从原方自谐振线圈130经由电磁场传送到副方自谐振线圈210。已经传送到副方自谐振线圈210的能量（电力）被副方线圈220提取，接着，其被供到负载240，其中，副方线圈220通过电磁感应与副方自谐振线圈210磁耦合。

由原方线圈120、原方自谐振线圈130、副方线圈220、副方自谐振线圈210——其被设置在输入端口P1和输出端口P2之间——构成的谐振系统的阻抗依赖于从高频电源装置110供到负载240的电力来改变。

因此，在第一示例性实施例中，如图1所示，用于调节谐振系统的阻抗的阻抗匹配装置230被设置在由电力馈送设施100向之馈送电力的车辆200中。高频电源装置110处的反射电力的检测值从电力馈送设施100被发送到车辆200，阻抗匹配装置230在车辆200中基于反射电力的检测值受到控制，以便调节谐振系统的阻抗，使得谐振系统的输入阻抗匹配到包含高频电源装置110且邻接于谐振系统的部分的阻抗。具体而言，阻抗匹配装置230在车辆200中基于反射电力的检测值受到控制，以便调节谐振系统的阻抗，使得高频电源装置110的反射电力最小化。

图3通过举例的方式示出了图1所示的阻抗匹配装置230的电路结构。参照图3，阻抗匹配装置230具有可变电容器232、234与线圈236。

可变电容器232并联连接到副方线圈220（见图1）。可变电容器234并联连接到负载240（见图1）。线圈236被设置在可变电容器232、234的一端之间，而可变电容器232、234的另一端彼此电气连接。

阻抗匹配装置230的阻抗通过改变可变电容器232、234的任意一个电容来改变。注意，至少一个可变电容器232、234可用非可变电容器替代，且可变线圈可用作线圈236。

图4为一流程图，示出了由图1所示车辆ECU 250执行的阻抗调节过程。参照图4，车辆ECU 250判断电力是否正在从电力馈送设施100馈送（步骤S10）。如果判断为电力并非正在从电力馈送设施100馈送（步骤S10中的“否”），车辆ECU 250进行到步骤S40，而不执行后面的处理。

另一方面，如果在步骤S10中判断为电力正在从电力馈送设施100馈送（步骤S10中的“是”），使用通信装置260，车辆ECU 250从电力馈送设施100获得电力馈送设施100的高频电源装置110处的反射电力的检测值（步骤S20）。

于是，通过基于反射电力检测值来控制阻抗匹配装置230，车辆ECU250调节谐振系统的阻抗，使得谐振系统的输入阻抗匹配到包含高频电源装置110并邻接于谐振系统的部分的阻抗。具体而言，通过基于反射电力检测值控制阻抗匹配装置230，车辆ECU 250调节谐振系统的阻抗，使得高频电源装置110处的反射电力最小化（步骤S30）。

图5为一原理图，通过举例的方式示出了图1所示的车辆200的结构，该车辆为混合动力车。参照图5，车辆200具有蓄电装置230、系统主继电器SMR1、升压转换器320、变换器330和332、电动发电机340和342、发动机350、驱动动力分配装置360、驱动轮370。另外，车辆200具有副方自谐振线圈210、副方线圈220、阻抗匹配装置230、整流器380、充电器390、系统主继电器SMR2、车辆ECU 250、通信装置260。

在车辆200中，发动机350和电动发电机342用作驱动动力源。发动机350和电动发电机340、342连接到驱动动力分配装置360。车辆200使用由发动机350和电动发电机342中的至少一个产生的驱动力行驶。发动机350产生的驱动动力在驱动动力分配装置360上被分配到两个路径。也就是说，一个为用于传送到驱动轮370的路径，而另一个为用于传送到电动发电机340的路径。

电动发电机340为交流（AC）旋转电气装置，例如具有嵌入转子的永磁体的三相AC同步电动机。使用由发动机350产生的动能，电动发电机340经由驱动动力分配装置360产生电力。例如，当蓄电装置310的充电状态（SOC）水平变得低于预定值时，发动机350被启动，电动发电机340进行发电，对蓄电装置310充电。

电动发电机342也为AC电气旋转装置，例如具有嵌入转子的永磁体的三相AC同步电动机，如同上面介绍的电动发电机340一样。使用存储在蓄电装置310中的电力和由电动发电机340产生电力的至少一者，电动发电机342产生驱动力。电动发电机342产生的驱动力被传送到驱动轮370。

另外，当车辆被制动时，或者当车辆在下山道路上的加速被减小时，车辆的机械能，包括其动能和势能，经由驱动轮370被用以旋转电动发电机342，由此，电动发电机342作为发电机运行。通过这种方式，电动发电机342作为再生制动器运行，其通过将车辆机械能转换为电力来产生制动力。电动发电机342产生的电力被存储在蓄电装置310中。

驱动动力分配装置360包含行星齿轮组，其具有恒星齿轮、游星、齿轮架和环形齿轮。游星与恒星齿轮以及环形齿轮啮合，并可旋转地支撑在齿轮架上。齿轮架与发动机350的曲轴耦合。恒星齿轮与电动发电机340的旋转轴耦合。环形齿轮与驱动轮370以及电动发电机的旋转轴耦合。

系统主继电器SMR1被设置在蓄电装置310和升压转换器320之间，并根据来自车辆ECU 250的信号将蓄电装置310电气连接到升压转换器320。升压转换器320将正线PL2上的电压升高到直到高于蓄电装置310的输出电压的电压。升压转换器320包含例如直流斩波器电路。变换器330和332分别驱动电动发电机340和342。变换器330和332各自包括例如三相桥式电路。

关于副方自谐振线圈210和副方线圈220，参照早些时候关于图1、2进行的相关介绍。关于阻抗匹配装置230，参照早些时候关于图1、3进行的相关介绍。整流器380对经由副方线圈220提取的AC电力进行整流。系统主继电器SMR2被设置在整流器380和蓄电装置310之间，并根据来自车辆ECU 250的信号将整流器380电气连接到蓄电装置310。

在行驶模式下，车辆ECU 250开通系统主继电器SMR1，关断系统主继电器SMR2。当推进车辆时，基于加速器操作量、车辆速度和多种其他传感器信号，车辆ECU 250产生用于驱动升压转换器320和电动发电机340、342的信号，于是，将所产生的信号分别输出到升压转换器320、变换器330与332。

另一方面，当电力馈送设施100（图1）向车辆200馈送电力时，车辆ECU 250开通系统主继电器SMR2，由此，副方自谐振线圈210接收的电力被供到蓄电装置310。另外，当电力馈送设施100向车辆200馈送电力时，车辆ECU 250控制充电器390和阻抗匹配装置230，以便调节如上所述的谐振系统的阻抗。

将要注意的是，通过开通系统主继电器SMR1与SMR2二者，从电力馈送设施100到车辆200的电力馈送能在车辆200行驶期间进行。

另外，将要注意的是，从存在副方自谐振线圈210一侧看来，如图1所示的负载240由整流器380和在整流器380后设置的部件构成。

如上面介绍的，在第一示例性实施例中，高频电源装置110上的反射电力的检测值从电力馈送设施100被发送到车辆200，车辆200具有阻抗匹配装置230，其调节由电力馈送设施100的原方线圈120和原方自谐振线圈130以及车辆200的副方线圈220和副方自谐振线圈210构成的谐振系统的阻抗，阻抗匹配装置230基于已经从电力馈送设施100接收的反射电力检测值受到控制。也就是说，谐振系统阻抗调节仅仅在车辆200上进行。因此，根据第一示例性实施例，可以用简单的结构实现高效电力馈送。

接着，将介绍第一示例性实施例的修改实例。在第一示例性实施例中，高频电源装置110上的反射电力的检测值从电力馈送设施100被发送到车辆200，谐振系统上的阻抗基于车辆200已经接收的反射电力检测值受到调节。

同时，如上面所提到的，谐振系统的阻抗依赖于从高频电源装置110供到负载240的电力而改变。因此，谐振系统上的最优阻抗也依赖于从高频电源装置110供到负载240的电力来改变。

因此，如果从高频电源装置110发送到负载240的电力已经确定，所确定电力值可从电力馈送设施100发送到车辆200，谐振系统的阻抗可在车辆200中根据所确定电力值受到调节。

修改实例的电力馈送系统的整体结构与如图1所示第一示例性实施例的电力馈送系统的相同。

图6为一流程图，其示出了在修改实例中由车辆ECU 250执行的阻抗调节过程。参照图6，如果判断为电力正在从电力馈送设施100馈送（步骤S110中的“是”），使用通信装置260，车辆ECU 250从电力馈送设施100获取从电力馈送设施100传输到车辆200的电力的值（步骤S120）。具体而言，在此修改实例中，从高频电源装置110传输到负载240的电力的值被预先确定，预先确定的电力的值从电力馈送设施100被发送到车辆200，车辆200的通信装置260对之进行接收。

于是，车辆ECU 250通过基于预定值控制阻抗匹配装置230来调节谐振系统的阻抗（步骤S130）。具体而言，车辆ECU 250基于从电力馈送设施100获得的预定值来控制阻抗匹配装置230，以便调节谐振系统的阻抗，使得谐振系统上的输入阻抗匹配到包含高频电源装置110且邻接于谐振系统的部分的阻抗。

如上面所提到的，谐振系统的阻抗依赖于从高频电源装置110供到负载240的电力而变化。因此，例如，根据从高频电源装置110传输到负载240的电力，谐振系统上的阻抗能通过预先确定阻抗匹配装置230的阻抗调节量来受到调节，于是，基于从电力馈送设施100获得的电力值对阻抗匹配装置230进行控制。

根据上面介绍的修改实例，能够获得与第一示例性实施例相同的效果。

在第一示例性实施例和修改实例中，谐振系统的阻抗基于关于电力馈送设施100处的电力的信息（即第一实施例中的反射电力检测值，修改实例中的从电力馈送设施100传输到车辆的电力的值）受到调节。同时，在第二示例性实施例中，从电力馈送设施100供到车辆200的电力是恒定的，谐振系统的阻抗基于车辆200（图1）中的负载240接收的电力受到调节。

尽管第二示例性实施例的电力馈送系统的整体结构基本上与图1所示第一示例性实施例的电力馈送系统的相同，电力馈送设施100的通信装置150和车辆200的通信装置260可在第二示例性实施例中移除。

图7为一流程图，其示出了第二示例性实施例中由车辆ECU 250执行的阻抗调节过程。参照图7，如果判断为电力正在从电力馈送设施100馈送（步骤S210中的“是”），车辆ECU 250检测负载240（见图1）正在接收的电力（步骤S220）。例如，此时，电力在充电器390（见图5）上检测，检测电力值被输出到车辆ECU 250。

于是，车辆ECU 250基于检测到的负载240正在接收的电力来控制阻抗匹配装置230，以便调节谐振系统的阻抗，使得谐振系统的输入阻抗匹配到包含高频电源装置110且邻接于谐振系统的部分的阻抗。具体而言，此时，车辆ECU 250基于负载240（例如充电器390）正在接收的电力对阻抗匹配装置230进行控制，以便调节谐振系统的阻抗，使得负载240（例如充电器390）正在接收的电力最大化（步骤S230）。

因此，在第二示例性实施例中，同样地，谐振系统阻抗调节仅仅在车辆200上进行，因此，可以以简单的结构实现高效的电力馈送。

尽管在第一示例性实施例和修改实例中电力信息从电力馈送设施100经由通信装置150和260发送到车辆200，将要注意的是，电力信息也能通过例如叠加信号从电力馈送设施100发送到车辆200，该信号指示关于从电力馈送设施100传输到车辆200的电力的电力信息。

另外，尽管在第一示例性实施例、修改实例以及第二示例性实施例中电力使用原方线圈120通过电磁感应馈送到原方自谐振线圈130且电力使用副方线圈220通过电磁感应从副方自谐振线圈210中提取，将要注意的是，原方线圈120可被移除，电力可直接从高频电源装置110供到原方自谐振线圈130，副方线圈220可被移除，电力可直接从副方自谐振线圈210提取。

另外，尽管在第一示例性实施例、修改实例和第二示例性实施例中电力传输通过自谐振线圈对之间的谐振来进行，将要注意的是，一对高介电常数材料盘可被用作谐振器，代替自谐振线圈对。高介电常数材料盘用高介电常数材料制造，例如TiO2、BaTi4O9、LiTaO3。

另外，在第一示例性实施例、修改实例和第二示例性实施例中，车辆200为串联-并联型混合动力车，其中，发动机350的驱动动力使用驱动动力分配装置360来分配并且接着被传送到驱动轮370和电动发电机340。将要注意的是，本发明也可应用于多种其他类型的混合动力车。也就是说，例如，本发明也可应用于:所谓的串联型混合动力车，其仅仅使用发动机350来驱动电动发电机340，并仅仅使用电动发电机342来产生用于推进车辆的驱动力；混合动力车，其中，仅仅以电能的形式回收包含在由发动机350产生的动能中的再生能量；电动机辅助型混合动力车，其中，发动机用作主驱动动力源，电动机用于按照需要对发动机进行辅助。另外，本发明还可应用于：电气车辆，其不具有内燃机，仅仅用电力行驶；燃料电池车辆，除了蓄电装置310以外，其包含作为直流电源的燃料电池。

将要注意的是，在第一示例性实施例、修改实例和第二示例性实施例中，车辆200可被看作本发明的“电力接收单元”的实例，高频电源装置110可被看作本发明的“电源装置”的实例，原方自谐振线圈130和原方线圈120可一起看作本发明的“电力发送谐振器”的实例，副方自谐振线圈210和副方线圈220可一起看作本发明的“电力接收谐振器”的实例，通信装置150可被看作本发明的“第一通信装置”的实例，通信装置260可被看作本发明的“第二通信装置”的实例以及“通信装置”的实例，车辆ECU 250可被看作本发明的“控制器”的实例。

仅仅出于说明性目的参照示例性实施例对本发明进行了介绍。应当明了，该介绍并非旨在穷举性或对本发明的形式进行限制，本发明可适用于其他系统和应用。本发明的范围覆盖本领域技术人员可想到的多种修改和等效布置。

Claims (15)

1.一种电力馈送系统，其特征在于包括：

电力馈送设施(100)；以及

电力接收单元(200)，所述电力馈送设施向所述电力接收单元馈送电力；其中：

所述电力馈送设施具有：

电源装置(110)，其产生具有预定频率的电力；

电力发送谐振器(120，130)，其接收由所述电源装置产生的所述电力并产生电磁场，所述电力经由所述电磁场被无线地发送到所述电力接收单元；以及，

第一通信装置(150)，其向所述电力接收单元发送关于所述电力馈送设施的电力的电力信息，并且，

所述电力接收单元具有：

电力接收谐振器(210，220)，其通过经由所述电磁场与所述电力发送谐振器谐振而从所述电力发送谐振器无线地接收所述电力；

阻抗匹配装置(230)，其包含可变阻抗电路，从而能够对由所述电力发送谐振器和所述电力接收谐振器构成的谐振系统的阻抗进行调节；

第二通信装置(260)，其接收从所述第一通信装置发送的所述电力信息；以及，

控制器(250)，其基于由所述第二通信装置接收的所述电力信息对所述阻抗匹配装置进行控制，所述控制器能够对所述可变阻抗电路的阻抗进行调节，使得所述谐振系统的输入阻抗与这样的部分的阻抗匹配：该部分包括所述电源装置，且邻接于所述谐振系统。

2.根据权利要求1的电力馈送系统，其中：

所述电力馈送设施(100)还具有检测装置，其检测所述电源装置处的反射电力的值；

所述第一通信装置(150)向所述电力接收单元发送所述反射电力的检测值，作为所述电力信息；并且

基于已由所述第二通信装置接收的所述反射电力的所述检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制。

3.根据权利要求2的电力馈送系统，其中，基于已由所述第二通信装置接收的所述反射电力的所述检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制，以便减小所述电源装置处的反射电力。

4.根据权利要求1的电力馈送系统，其中：

所述第一通信装置(150)向所述电力接收单元发送从所述电力馈送设施发送到所述电力接收单元的电力的预定值，作为所述电力信息；并且

基于由所述第二通信装置接收的所述预定值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制。

5.根据权利要求1-4中任意一项的电力馈送系统，其中：

所述阻抗匹配装置具有一组包括电容器和线圈的偶极子，其中，所述偶极子中的至少一个具有可变电容或电感。

6.根据权利要求1-4中任意一项的电力馈送系统，其中：

所述电力接收单元还具有：蓄电装置(310)；充电器(390)，其被供以由所述电力接收谐振器接收的所述电力，并对所述蓄电装置充电；以及，整流器(380)，其被设置在所述电力接收谐振器和所述充电器之间；并且

所述阻抗匹配装置(230)被设置在所述电力接收谐振器和所述整流器之间。

7.根据权利要求6的电力馈送系统，其中，基于所述充电器接收的电力的检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制，使得由所述充电器接收的电力增大。

8.根据权利要求1-4中任意一项的电力馈送系统，其中，所述电力接收单元为车辆。

9.一种车辆，电力馈送设施(100)向该车辆无线地馈送电力，其中，所述电力馈送设施使用电力发送谐振器(120，130)来产生电磁场，所述电力经由所述电磁场被无线地发送到所述车辆，并且，所述电力馈送设施向所述车辆发送关于所述电力馈送设施的电力的电力信息，所述车辆的特征在于包括：

电力接收谐振器(210，220)，通过经由所述电磁场与所述电力发送谐振器谐振，所述电力接收谐振器从所述电力发送谐振器无线地接收所述电力；

阻抗匹配装置(230)，其包括可变阻抗电路，从而能够对由所述电力发送谐振器和所述电力接收谐振器构成的谐振系统的阻抗进行调节；

通信装置(260)，其接收从所述电力馈送设施发送的所述电力信息；以及

控制器(250)，其基于由所述通信装置接收的所述电力信息来对所述阻抗匹配装置进行控制，所述控制器能够对所述可变阻抗电路的阻抗进行调节，使得所述谐振系统的输入阻抗与这样的部分的阻抗匹配：该部分包括所述电力馈送设施的电源装置，且邻接于所述谐振系统。

10.根据权利要求9的车辆，其中：

所述电源装置(110)产生具有预定频率的电力并将该电力供到所述电力发送谐振器(120，130)，其中，所述电源装置处的反射电力的值在所述电力馈送设施中被检测，检测值作为所述电力信息被发送到所述车辆；并且

基于已由所述通信装置接收的所述反射电力的所述检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制。

11.根据权利要求10的车辆，其中，基于已由所述通信装置接收的所述反射电力的所述检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制，以便减小所述电源装置处的反射电力。

12.根据权利要求9的车辆，其中：

从所述电力馈送设施发送到所述车辆的电力的预定值从所述电力馈送设施被发送到所述车辆，作为所述电力信息；并且

基于由所述通信装置接收的所述预定值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制。

13.根据权利要求9-12中任意一项的车辆，其中：

所述阻抗匹配装置(230)具有一组包括电容器和线圈的偶极子，其中，所述偶极子中的至少一个具有可变电容或电感。

14.根据权利要求9-12中任意一项的车辆，其还包括：

蓄电装置(310)；

充电器(390)，其被供以由所述电力接收谐振器接收的所述电力，并对所述蓄电装置充电；以及

整流器(380)，其被设置在所述电力接收谐振器和所述充电器之间，其中，所述阻抗匹配装置被设置在所述电力接收谐振器和所述整流器之间。

15.根据权利要求14的车辆，其中，基于所述充电器接收的电力的检测值，所述控制器(250)对所述阻抗匹配装置进行控制，使得由所述充电器接收的电力增大。