CN114868320A - 非接触供电装置 - Google Patents

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高桥将也
高桥英介
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Abstract

一种非接触供电装置(100)，包括：送电输出电路(130)和送电部(105)，上述送电输出电路输出预定的动作频率的交流电力，上述送电部将交流电力送电至受电装置，并且具有送电谐振电路(110)和特性可变电路(120)，上述送电谐振电路由送电线圈(112)和谐振电容器(116)构成，上述特性可变电路由与送电线圈(112)磁结合的特性可变线圈(122)和特性可变电容器(126)连接而成的闭合回路构成。特性可变电路(120)在从送电部(105)向受电装置送电时，具有动作频率处于送电谐振电路(110)的谐振频率附近的频率特性，在未从送电部(105)向受电装置送电的非送电时，具有动作频率下的送电线圈(112)的电抗比送电时的送电线圈(112)的电抗大的频率特性。

Description

非接触供电装置
相关申请的援引
本申请以2019年12月17日提交申请的申请号为2019-227044的日本专利申请为基础主张优先权，并通过参照的方式将其全部公开内容纳入本文。
技术领域
本公开涉及一种非接触供电装置。
背景技术
在日本专利特开2019-71719号公报中公开了一种在高频电源与各送电线圈之间配置有电流控制元件的无线供电***。电流控制元件使用例如饱和电抗器那样的在从高频电源向送电线圈流动的电流小于阈值时使阻抗上升，而在从高频电源向送电线圈流动的电流为阈值以上时使阻抗下降的元件。由此，配置于未与受电线圈相对的送电线圈的电流控制元件的阻抗上升，抑制了从高频电源向送电线圈供给电流。
但是，如现有技术那样，将电流控制元件与送电线圈串联连接的结构无法适用于将送电线圈与送电谐振电容器串联连接的串联谐振方式的送电谐振电路，通用性较低。另外，因电流控制元件的电抗分量，有可能对送电谐振电路的谐振特性造成影响而使送电特性降低。另外，为了提高阻抗，作为电流控制元件例示的饱和电抗器需要增大电感，因此，作为电流控制元件使用的饱和电抗器有可能会大型化。
发明内容
根据本公开的一个方式，提供一种将电力以非接触的方式供给至受电装置的非接触供电装置。该非接触供电装置包括送电输出电路和送电部，上述送电输出电路输出预先确定的动作频率的交流电力，上述送电部将上述交流电力送电至上述受电装置，并且具有送电谐振电路和一个以上的特性可变电路，上述送电谐振电路由送电线圈和谐振电容器构成，上述特性可变电路由与上述送电线圈磁结合的特性可变线圈和特性可变电容器连接而成的闭合回路构成。上述特性可变电路在从上述送电部向上述受电装置送电时，具有上述动作频率处于上述送电谐振电路的谐振频率附近的频率特性，在未从上述送电部向上述受电装置送电的非送电时，具有上述动作频率下的上述送电线圈的电抗比上述送电时的上述送电线圈的电抗大的频率特性。
根据该方式的非接触供电装置，在非送电时，动作频率下的送电线圈的电抗比送电时的送电线圈的电抗大，由此能够抑制从送电输出电路向送电部的电流供给。由此，能够实现不输送电力的送电线圈中的损耗和漏磁通的减少。另外，如现有技术的电流控制元件那样，能够在不使用与送电线圈串联连接的电流控制元件的情况下，对送电时从送电输出电路向送电部的电流供给和非送电时从送电输出电路向送电部的电流供给的抑制进行控制。由此，能够提供与现有技术相比通用性更高的技术。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是第一实施方式的非接触供电装置的电路结构图。
图2是表示送电线圈和特性可变线圈的配置关系的一例的说明图。
图3是表示送电线圈的频率特性的一例的说明图。
图4是表示由送电线圈和特性可变线圈的结合系数引起的送电线圈的电感的可变宽度的变化的说明图。
图5是表示由特性可变线圈的Q值引起的送电线圈的电感的可变宽度的变化的说明图。
图6是第二实施方式的非接触供电装置的电路结构图。
图7是表示送电线圈和特性可变线圈的配置关系的一例的说明图。
图8是表示送电线圈的频率特性的一例的说明图。
图9是第三实施方式的非接触供电装置的电路结构图。
图10是表示送电线圈的频率特性的一例的说明图。
图11是应用了第一实施方式的非接触供电装置的车辆用非接触供电装置的示意结构图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
图1示出了能够以非接触的方式将电力供给至受电装置200的第一实施方式的非接触供电装置100的结构。
非接触供电装置100包括电源电路140、送电输出电路130、与送电输出电路130并联连接的多个送电部105。各送电部105包括送电谐振电路110和特性可变电路120。各个送电谐振电路110与送电输出电路130并联连接。
送电谐振电路110是通过谐振来执行向受电装置200的电力供给的电路。送电谐振电路110例如具有送电线圈112和与送电线圈112串联连接的谐振电容器116。送电输出电路130是将从电源电路140供给的直流电力转换成预先确定的动作频率的交流电力并供给至送电谐振电路110的电路。送电输出电路130例如构成为逆变器电路。电源电路140例如构成为对外部电源的交流电压进行整流以输出直流电压的AC/DC转换器电路。
另外，各送电谐振电路110的送电线圈112例如以各自的线圈面沿着水平方向的方式排列。线圈面被形成线圈的配线包围，并且作为输出与流过线圈的电流对应的磁通的面起作用。
与送电谐振电路110成对的特性可变电路120由特性可变线圈122和特性可变电容器126串联连接而成的闭合电路构成。如图2所示，该特性可变电路120自身的特性可变线圈122配置于沿着成对的送电谐振电路110的送电线圈112的线圈面的一方的横侧，并且配置成处于与送电线圈112磁结合的状态。另外，在图1中，用两根平行的直线表示送电线圈112和特性可变线圈122处于磁结合的状态。
在此，特性可变线圈122的配置不限定于图2所示的状态，也可以配置于沿着送电线圈112的线圈面的另一方的横侧，还可以配置于送电线圈112的线圈面的上方侧。即，特性可变线圈122只要配置成处于与成对的送电谐振电路110的送电线圈112磁结合的状态，其配置的位置没有特别限定。
特性可变线圈122与送电线圈112之间的磁结合状态的不同表示为结合系数的不同。结合系数根据特性可变线圈122相对于送电线圈112的配置关系，取比－1大且小于+1的值。
另外，图2所示的送电线圈112以在芯部310上形成有环状的导线312的有芯结构的线圈为例进行表示。另外，特性可变线圈122以由环状的导线322构成的无芯结构的线圈为例进行表示。另外，特性可变线圈122也可以与送电线圈112同样地为有芯结构的线圈。
受电装置200装设于如电子设备、电动汽车等利用电力来工作的各种装置。受电装置200包括受电谐振电路210、受电电路220及电池230。
受电谐振电路210也与送电谐振电路110同样地，对于具有串联连接的受电线圈212和谐振电容器216的送电谐振电路110和受电谐振电路210，应用一次串联二次串联电容器方式(也称为“SS方式”)。此外，应用利用单相的送电线圈112来构成送电侧且利用单相的受电线圈212来构成受电侧的送电侧单相-受电侧单相的非接触供电方式。受电谐振电路210是以与送电谐振电路110相同的谐振频率进行谐振，并且在受电线圈212与送电线圈112之间被磁结合的谐振结合的状态下，获得在受电线圈212中感应出的交流的电力的电路。
受电电路220是例如将在受电谐振电路210中获得的交流电力转换成直流电力且向作为负载的电池230充电的电路。向电池充电的电力在装设有受电装置200的装置中被用作电力。
此外，图1以受电装置200的受电线圈212的线圈面配置于非接触供电装置100的第一个送电部105的送电线圈112的线圈面的上方的状态为例示出。在这种情况下，受电线圈212处于与第一个送电线圈112以及特性可变线圈122磁结合的状态，而该特性可变线圈122处于与第一送电线圈112磁结合的状态。
在受电线圈212配置于上方的第一个送电部105中，送电谐振电路110的输入阻抗Zp为较小的值Zp0，并且在送电线圈112中，从送电输出电路130供给值Ip0的电流(以下，也称为“驱动电流Ip0”)，以作为动作频率f0的输出电流Ip。在这种情况下，在受电线圈212中流过由受电线圈212与送电线圈112之间的谐振结合而感应出的动作频率f0的电流，以执行从送电谐振电路110经由受电谐振电路210向受电装置200的电力供给。
与此相对的是，在受电线圈未配置于上方的第二个以后的其他送电部105中，送电谐振电路110的输入阻抗Zp为比值Zp0大的值，并且在送电线圈112中仅流过比驱动电流Ip0小的电流，以作为输出电流Ip。由此，在具有受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的送电部105的送电谐振电路110中，能够抑制无用的电力消耗，并且能够减少漏磁通和提高送电效率。
在此，如以下所说明的那样，送电线圈112的电感Lp根据有无特性可变电路120，即有无特性可变线圈122与送电线圈112之间的磁结合而变化。
如图3中双点划线所示，送电线圈112的电感Lp在没有特性可变电路120的情况下为恒定的值Lp0。与此相对的是，如图3中实线和虚线所示，在具有特性可变电路120的情况下，送电线圈112的电感Lp根据频率而变化。送电线圈112的电感Lp的频率特性根据特性可变电路120的阻抗的频率特性而产生，在特性可变电路120的谐振频率fv的低频侧表现出感应性的特性，在高频侧表现出电容性的特性。
另外，特性可变电路120的特性可变线圈122的电感Lv根据有无受电线圈212的上方配置，即有无特性可变线圈122与受电线圈212之间的磁结合而变化。具体而言，与没有受电线圈212的上方配置的情况相比，特性可变线圈122的电感Lv在具有受电线圈212的上方配置的情况下变大。由此，与没有受电线圈212的上方配置的情况相比，特性可变电路120的谐振频率fv在具有受电线圈212的上方配置的情况下变低。
因此，如图3所示，与没有受电线圈212的上方配置的情况相比，送电线圈112的电感Lp的频率特性在具有受电线圈212的上方配置的情况下向低频侧移位。
因而，在第一实施方式中，如以下所说明的那样，对送电谐振电路110和特性可变电路120的各电路常数进行设定。
首先，在没有特性可变电路120的情况下，将送电谐振电路110的送电线圈112的电感Lp和谐振电容器116的电容Cp的基准值设定为使送电谐振电路110的谐振频率成为与动作频率f0相等的频率的值。在此，“与动作频率f0相等的频率”不仅指完全一致，还包括不会造成妨碍的动作频率f0的附近频率，以作为与动作频率f0相等的频率。在本例中，送电线圈112的电感Lp和谐振电容器116的电容Cp的基准值设定为Lp＝Lp0以及Cp＝Cp0，送电线圈112的动作频率f0下的电抗Xp设定为Xp＝Xp0。
此外，受电谐振电路210的受电线圈212的电感Ls和谐振电容器216的电容Cs也设定为成为与动作频率f0相等的谐振频率的值。
另外，对于特性可变电路120，以如下方式设定特性可变线圈122的电感Lv和特性可变电容器126的电容Cv。
根据在特性可变线圈122与受电线圈212之间有无磁结合(以下，也称为“有无受电线圈212”)，对特性可变线圈122的电感Lv和特性可变电容器126的电容Cv的基准值进行设定，以使送电线圈112电感Lp变化为图3所示的实线和虚线的频率特性。此外，特性可变线圈122的电感Lv和特性可变电容器126的电容Cv的基准值是没有受电线圈212时的特性可变线圈122的电感Lv和特性可变电容器126的电容Cv的值。在本例中，特性可变线圈122的电感Lv和特性可变电容器126的电容Cv的基准值设定为Lv＝Lvr以及Cv＝Cvr，此时的特性可变电路120的谐振频率fv设定为比与动作频率f0相等的值fv0高的频率。此外，特性可变电容器126的电容Cv的基准值Cvr为将由特性可变线圈122的电感Lv的值Lv0和特性可变电容器126的电容Cv的值决定的特性可变电路120的谐振频率fv设为与动作频率f0相等的值fv0的电容值Cv0。
具有受电线圈212时的特性可变线圈122的电感Lv取决于受电线圈212与特性可变线圈122的磁结合的状态，变化为和使特性可变电路120的谐振频率fv成为与比没有受电线圈212时的频率低的动作频率f0相等的值fv0的基准值Lvr相比更大的值。在本例中，将具有受电线圈212时的特性可变线圈122的电感Lv的值表示为Lv＝Lv0。换言之，作为没有受电线圈212时的特性可变线圈122的电感Lv的值的基准值Lvr设定为比具有受电线圈212时的值Lv0小的值。
在如上所述设定了送电谐振电路110和特性可变电路120的各电路常数的情况下，各送电部105的送电谐振电路110根据有无受电线圈212而以如下方式动作。
如图3中实线所示，具有受电线圈212的上方配置的第一个送电部105的送电线圈112(参照图1)的电感Lp的值为送电谐振电路110的谐振点的值Lp0。由此，包括该送电线圈112的送电谐振电路110的谐振频率fp成为与动作频率f0相等的值fp0。其结果是，如图1所示，动作频率f0的动作点下的送电谐振电路110的输入阻抗Zp为较小的值Zp0，并且从送电输出电路130供给较大的值的驱动电流Ip0，以作为动作频率f0的输出电流Ip。由此，能够从具有受电线圈212配置于上方的送电线圈112的送电部105的送电谐振电路110经由受电谐振电路210向受电装置200供给电力。
另一方面，如图3中虚线所示，没有受电线圈212的上方配置的第二个以后的其他送电部105的送电线圈112的电感Lp成为使送电谐振电路110的谐振点的谐振频率fv比值fp0高的值。由此，该送电线圈112的动作频率f0的动作点下的电感Lp的大小|Lp|为比基准值Lp0大的值Lp1(参照图3)，动作频率f0下的电抗Xp比基准值Xp0大(参照图1)。其结果是，如图1所示，送电谐振电路110的输入阻抗Zp为比具有受电线圈212时的值Zp0大的值，并且仅流过比驱动电流Ip0小的电流，以作为动作频率f0的输出电流Ip。由此，在具有受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的送电部105的送电谐振电路110中，能够抑制无用的电力消耗，并且能够减少漏磁通和提高送电效率。
在以上说明的结构中，在处于受电装置200的受电线圈212相对于送电谐振电路110的送电线圈112产生磁结合的状态的情况下，因送电谐振电路110的谐振，而使输入阻抗Zp变小为Zp＝Zpo。另外，在处于受电线圈212相对于送电线圈112不产生磁结合的状态的情况下，因送电谐振电路110的非谐振，而使输入阻抗Zp增大为Zp＞Zp0。由此，送电输出电路130能够将与较小的输入阻抗Zp＝Zp0对应的较大的输出电流Ip＝Ip0供给至具有与受电线圈212磁结合的送电线圈112的送电谐振电路110。另一方面，送电输出电路130能够通过较大的输入阻抗Zp＞Zp0抑制对具有没有与受电线圈212磁结合的送电线圈112的送电谐振电路110供给电流。由此，在利用一个送电输出电路130对并联连接的多个送电部105的送电谐振电路110进行驱动的情况下，能够实现不输送电力的送电线圈112中的无用电力的损耗的降低和漏磁通的减少。另外，如现有技术的电流控制元件那样，能够在不使用与送电线圈串联连接的电流控制元件的情况下，控制送电时从送电输出电路130向送电部105的电流供给和非送电时从送电输出电路130向送电部105的电流供给的抑制。
在此，图4表示取决于频率而变化的送电线圈112的电感Lp的最大值与最小值之差，即特性可变宽度(参照图3)和送电线圈112与特性可变线圈122间的结合系数之间的关系。从图4可知，结合系数的大小越大，特性可变宽度越大。该特性可变宽度越大，能够将不进行送电的送电线圈112的电感Lp的大小，即送电线圈112的电抗Xp设定得越大，能够使不进行送电的送电部105的送电谐振电路110的输入阻抗Zp更大，从而将流过送电线圈112的电流抑制得更低。由上述内容可知，较为理想的是，将特性可变线圈122设计成使成对的送电线圈112的结合系数的大小更大。例如，较为理想的是，将特性可变线圈122以尽可能靠近送电线圈112的方式配置。另外，较为理想的是，以使特性可变线圈122的轴心尽可能与送电线圈112的轴心一致的方式配置。另外，较为理想的是，将特性可变线圈122的线圈直径设为与送电线圈112的线圈直径相同的结构。
另外，图5示出了送电线圈112的电感Lp的特性可变宽度(参照图3)与特性可变线圈122的Q值之间的关系。从图5可知，特性可变线圈122的Q值越大，特性可变宽度越大。由上述内容可知，较为理想的是，将特性可变线圈122的Q值设计得更大。例如，为了使特性可变线圈122的电抗变大，较为理想的是，设为有芯结构的线圈，或是增大线圈的匝数来增大自感。另外，为了使线圈的等效串联电阻(ESR)变小，较为理想的是，在线圈的绕组中使用绞合线等高频特性及温度特性优异的导线，或是增大线圈的绕组的截面，又或是缩短线圈长度。
B.第二实施方式：
图6所示的第二实施方式的非接触供电装置100B包括送电部105B，以代替第一实施方式的非接触供电装置100(参照图1)中的送电部105。送电部105B在包括多个，本例中为两个特性可变电路120_1、120_2这一点上与送电部105不同。
如图7所示，第一特性可变电路120_1的特性可变线圈122与第一实施方式同样地(参照图2)相对于送电线圈112沿横向配置。如图7所示，第二特性可变电路120_2的特性可变线圈122以成为与送电线圈112磁结合的状态的方式相对于与送电线圈112沿垂直方向配置。在这种配置的情况下，第一特性可变电路120_1的特性可变线圈122与送电线圈112之间的磁结合为差动结合(日文：差動結合)，即成为具有负的结合系数的结合，第二特性可变电路120_2的特性可变线圈122与送电线圈112之间的磁结合为和动结合(日文：和動結合)，即成为具有正的结合系数的结合。
即使在具有两个特性可变电路120_1、120_2的结构的情况下，如图8中实线和虚线所示，送电线圈112的电感Lp也具有根据频率而变化的频率特性。另外，与第一实施方式中的送电线圈112的电感Lp的频率特性(参照图3)同样地，与没有受电线圈212的上方配置的情况相比，送电线圈112的电感Lp的频率特性在具有受电线圈212的上方配置的情况下向低频侧移位。
因此，与第一实施方式同样地，对送电谐振电路110和特性可变电路120_1、120_2的各电路常数进行设定(参照图6)。送电线圈112的电感Lp和谐振电容器116的电容Cp的基准值设定为Lp＝Lp0以及Cp＝Cp0，送电线圈112的动作频率f0下的电抗Xp设定为Xp＝Xp0。
另外，第一特性可变电路120_1的特性可变线圈122的电感Lv1和特性可变电容器126的电容Cv1的基准值设定为Lv1＝Lvr1＜Lv0_1以及Cv1＝Cv0_1。另外，第二特性可变电路120_2的特性可变线圈122的电感Lv2和特性可变电容器126的电容Cv2的基准值设定为Lv2＝Lvr2＜Lv0_2以及Cv2＝Cv0_2。此外，Lv0_1、Cv0_1在具有受电线圈212的上方配置的情况下是以使送电谐振电路110的谐振频率成为动作频率f0的方式设定的第一特性可变电路120_1的特性可变线圈122的电感Lv1的值和特性可变电容器126的电容Cv1的值。此外，Lv0_2、Cv0_2在具有受电线圈212的上方配置的情况下也是以使送电谐振电路110的谐振频率为动作频率f0的方式设定的第二特性可变电路120_2的特性可变线圈122的电感Lv2的值和特性可变电容器126的电容Cv2的值。
通过如上所述地对送电谐振电路110和特性可变电路120_1、120_2的各电路常数进行设定，如图8中实线所示，能够将受电线圈212配置于上方的送电线圈112的电感Lp设为使送电谐振电路110的谐振频率与动作点的动作频率f0相等的值Lp0。由此，如图6所示，能够从送电输出电路130供给较大的值的驱动电流Ip0，以作为动作频率f0的输出电流Ip。
另外，如图8中虚线所示，能够使受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的电感Lp的频率特性向高频侧移位。由此，能够将动作频率f0的动作点下的送电线圈112的电感Lp设为大小|Lp|比基准值Lp0大的值-Lp2(参照图8)，能够使动作频率f0下的电抗Xp比基准值Xp0大(参照图6)。其结果是，能够仅流过比驱动电流Ip0小的电流，以作为动作频率f0的输出电流Ip。由此，在具有受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的送电部105的送电谐振电路110中，能够抑制无用电力的消耗，并且能够减少漏磁通和提高送电效率。
在此，在第一实施方式中，如图3所示，只能将受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的电感Lp设定为比受电线圈212配置于上方时的谐振点下的值Lp0更靠正侧的值，即感应性侧的值。与此相对的是，在第二实施方式中，如图8所示，也可以将受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的电感Lp的值设定为电容性侧的值。另外，由于能够调节特性可变电路120_1、120_2的电路常数和配置以调节与有无受电线圈212相应的频率特性的移位量，因此，能够使受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的电感Lp的值设定为从感应性侧的值到电容性侧的值中的任一个，从而能够扩大设定的范围。
此外，图8所示的送电线圈112的电感Lp取决于由特性可变电路120_1、120_2各自的阻抗的频率特性合成的频率特性而具有多个谐振点。另外，图8所示的送电线圈112的电感Lp的频率特性根据特性可变电路120_1、120_2的电路常数的设定状态、由送电线圈112与特性可变线圈122的配置状态引起的结合状态而变化。
因此，特性可变线圈122的配置不限定于图7所示的状态，能够设为各种位置关系。即，特性可变线圈122配置成处于与成对的送电谐振电路110的送电线圈112磁结合的状态，并且送电线圈112与特性可变线圈122之间的结合系数以及特性可变线圈122之间的结合系数分别配置成作为送电线圈112的频率特性而能得到期望的特性即可。
另外，特性可变电路的数量不限定于2个，也可以是包括3个以上的多个特性可变电路的结构。
另外，较为理想的是，多个特性可变电路中的至少一个特性可变电路特性的可变线圈配置成与送电线圈之间的磁结合为差动结合，即具有负的结合系数的结合，而其他的至少一个特性可变电路的特性可变线圈配置成与送电线圈之间的磁结合为和动结合，即具有正的结合系数的结合。若是这样，能够将送电线圈的电感的频率特性设为具有多个谐振点的特性，能够将送电线圈的电感的值设定为从感应性侧的值到电容性侧的值中的任一个，从而能够扩大设定的范围。
另外，如上所述，送电线圈的电感取决于由多个特性可变电路各自的阻抗的频率特性合成的频率特性而具有多个谐振点。多个特性可变电路的频率特性分别取决于谐振频率来决定。因此，较为理想的是，设计成多个特性可变电路的谐振频率分别不同。若是这样，能够将送电线圈的电感的频率特性设为具有多个谐振点的特性，能够将送电线圈的电感的值设定为从感应性侧的值到电容性侧的值中的任一个，从而能够扩大设定的范围。
另外，在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，较为理想的是，特性可变线圈与成对的送电线圈的结合系数的大小设计得更大。另外，较为理想的是，将特性可变线圈的Q值设计得更大。
C.第三实施方式：
图9所示的第三实施方式的非接触供电装置100C包括送电部105C，以代替第一实施方式的非接触供电装置100(参照图1)中的送电部105。送电部105C在包括特性可变电路120C来代替特性可变电路120这一点上与送电部105不同。特性可变电路120C在包括特性可变线圈122C来代替特性可变线圈122这一点上与特性可变电路120不同。特性可变线圈122C使用电感能变化的可变电感器。
与第一实施方式同样地，送电谐振电路110的送电线圈112的电感Lp和谐振电容器116的电容Cp的基准值设定为Lp＝Lp0以及Cp＝Cp0，送电线圈112的动作频率f0下的电抗Xp设定为Xp＝Xp0。
特性可变电路120C的特性可变电容器126的电容Cv的基准值设定为Cv＝Cvr＝Cv0。特性可变线圈122C的电感Lv以如下方式设定。
在受电线圈212配置于送电线圈112上方的情况下，特性可变线圈122C的电感Lv设定为Lv＝Lv0，以使送电线圈112的电感Lp为Lp＝0，并使特性可变电路120C的谐振频率fv成为与动作频率f0相等的值fv0。
与此相对的是，在受电线圈212未配置于送电线圈112的上方的情况下，特性可变线圈122C的电感Lv设定为Lv＜Lv0或Lv＞Lv0，以使特性可变电路120C的谐振频率fv成为fv＞fv0或fv＜fv0。
此外，特性可变线圈122C的设定的变更例如能够通过利用各送电部105C所包括的未图示的物体检测传感器，对配置于送电线圈112上方的受电装置200的受电线圈212的有无进行检测来执行。
如图10所示，在fv＞f0的情况下，能够使送电线圈112的电感Lp的频率特性向高频侧移位，以使动作频率f0下的电感Lp为Lp＞Lp0的感应性侧的值。另外，在fv＜f0情况下，能够使送电线圈112的电感Lp的频率特性向低频侧移位，以使动作频率f0下的电感Lp成为Lp＜Lp0的电容性侧的值，并且使其大小|Lp|为|Lp|＞Lp0且电抗Xp为Xp＞Xp0。
在第三实施方式中，在受电线圈212未配置于上方的情况下，能够将特性可变线圈122C的电感Lv设定为Lv＜Lv0或Lv＞Lv0，以使特性可变电路120C的谐振频率fv成为fv＞fv0或fv＜fv0。由此，能够将受电线圈212未配置于上方的送电线圈112的电感Lp的值设定为从感应性侧的值到电容性侧的值中的任一个，从而能够扩大设定的范围。
另外，在上述实施方式中，以在特性可变线圈中使用可变电感，通过改变特性可变线圈的电感来改变特性可变电路的谐振频率的结构为例进行了说明。但是，并不限定于此，也可以是在特性可变电容器中使用可变电容器，通过改变特性可变电容器的电容来改变特性可变电路的谐振频率的结构。另外，也可以是通过改变特性可变线圈的电感和特性可变电容器的电容这两者来改变特性可变电路的谐振频率的结构。
另外，在第三实施方式中，与第一实施方式同样地，较为理想的是，将特性可变线圈与成对的送电线圈的结合系数的大小设计得更大。另外，较为理想的是，将特性可变线圈的Q值设计得更大。
D.第四实施方式：
第一实施方式的非接触供电装置100(参照图1)能够应用为车辆用非接触供电***的非接触供电装置100D。
图11所示的车辆用非接触供电***是能够从沿着车辆行驶路线RS的行进路线铺设的非接触供电装置100D向装设于车辆VH的受电装置200D供给电力的供电***。
与非接触供电装置100(参照图1)同样地，非接触供电装置100D包括多个送电部105、向多个送电部105供给交流电力的送电输出电路130以及向送电输出电路130供给直流电力的电源电路140。
各送电部105包括送电谐振电路110和特性可变电路120。
送电谐振电路110具有铺设于车辆行驶路线RS上的未图示的送电线圈112和谐振电容器116(参照图1)。各送电谐振电路110的送电线圈112沿着车辆行驶路线RS的行进路线依次铺设。
图11中，x方向表示排列有送电谐振电路110的送电线圈112的水平方向，y方向表示与x方向垂直的水平方向，z方向表示与x及y垂直的向上方向。
与受电装置200(参照图1)同样地，装设于车辆VH的受电装置200D包括受电谐振电路210、受电电路220以及电池230。
受电谐振电路210具有受电线圈212和谐振电容器216(参照图1)。至少受电线圈212以与送电谐振电路110的送电线圈112(参照图1)相对的方式设置于车辆VH的底部。
受电电路220是将利用受电谐振电路210获得的交流电力转换为直流电力并向作为负载的电池230充电的电路。充电至电池230的电力用于对未图示的电动机等进行驱动。
在该车辆用非接触供电***的非接触供电装置中，也能够获得与上述实施方式的非接触供电装置相同的效果。
另外，尽管省略了图示和说明，但是作为车辆用非接触供电***的非接触供电装置，也可以应用第二实施方式的非接触供电装置100B、第三实施方式的非接触供电装置100C(参照图6、图9)。
E.其他实施方式：
(1)上述实施方式的非接触供电装置以包括多个送电谐振电路的结构为例进行了说明，但是不限定于此，也可以是包括一个送电谐振电路的结构。在该结构中，也能够实现不输送电力的送电线圈中的无用电力的损耗的降低和漏磁通的减少。另外，如现有技术的电流控制元件那样，能够在不使用与送电线圈串联连接的电流控制元件的情况下，对送电时从送电输出电路向送电部的电流供给和非送电时从送电输出电路向送电部的电流供给的抑制进行控制。
(2)在上述实施方式中，以利用串联谐振的送电谐振电路及受电谐振电路为例进行了说明，但是不限定于此，也可以设置成利用了并联谐振的送电谐振电路及受电谐振电路，还可设置成任一方利用了串联谐振而另一方利用了并联谐振的谐振电路。因此，不仅适用于利用了并联谐振的结构的情况，也适用于利用了串联谐振的结构的情况，因此，能够提供与现有技术相比通用性更高的技术。
(3)在上述实施方式中，以送电侧的送电线圈112及受电侧的受电线圈212均是单相的情况为例进行了说明。但是，不限定于此。也可以使送电侧形成为多相的送电线圈的结构。另外，还可以使受电侧形成为多相的受电线圈的结构。例如，也可以形成为送电侧是单相的送电线圈且受电侧是两相或三相以上的多相的受电线圈的结构。另外，也可以使送电侧为两相或三相以上的多相的送电线圈的结构，且受电侧为单相或多相的受电线圈的结构。
(4)在上述实施方式中，以作为独立的部件而包括特性可变电路的特性可变电容器的情况为例进行了说明，但是也可以采用将特性可变线圈的寄生电容作为特性可变电容器的结构。
本公开不限于上述实施方式，能在不超出上述主旨的范围内通过各种结构实现。例如，与发明内容部分所记载的各方式中的技术特征对应的实施方式中的技术特征可以适当地进行替换或组合，以解决上述技术问题的一部分或全部，或者实现上述效果的一部分或全部。此外，上述技术特征只要未在本说明书中作为必须结构而说明，就可适当删除。

Claims (10)

1.一种非接触供电装置，所述非接触供电装置(100、100B～100D)将电力以非接触的方式供给至受电装置，其特征在于，包括：
送电输出电路(130)，所述送电输出电路输出预先确定的动作频率的交流电力；以及
送电部(105、105B、105C)，所述送电部将所述交流电力送电至所述受电装置，并且具有送电谐振电路(110)和一个以上的特性可变电路(120、120_1、120_2、120C)，所述送电谐振电路由送电线圈(112)和谐振电容器(116)构成，所述特性可变电路由与所述送电线圈磁结合的特性可变线圈(122、122C)和特性可变电容器(126)连接而成的闭合回路构成，
所述特性可变电路
在从所述送电部向所述受电装置送电时，具有所述动作频率处于所述送电谐振电路的谐振频率附近的频率特性，
在未从所述送电部向所述受电装置送电的非送电时，具有所述动作频率下的所述送电线圈的电抗比所述送电时的所述送电线圈的电抗大的频率特性。
2.如权利要求1所述的非接触供电装置，其特征在于，
多个所述送电部与所述送电输出电路并联连接。
3.如权利要求1或2所述的非接触供电装置，其特征在于，
所述特性可变电路的频率特性随着同所述送电线圈与所述受电装置所包含的受电线圈之间的磁结合相关的所述送电时的状态和所述非送电时的状态的变化而变化。
4.如权利要求1或2所述的非接触供电装置(100C)，其特征在于，
所述送电时和所述非送电时的所述特性可变电路(120C)的频率特性的变化通过使所述特性可变线圈(122C)的电感和所述特性可变电容器的电容中的至少一方变化来执行。
5.如权利要求1或2所述的非接触供电装置(100B)，其特征在于，
所述送电部(105B)具有多个所述特性可变电路(120_1、120_2)，
所述送电线圈的电感具有使所述送电谐振电路产生多个谐振频率的频率特性。
6.如权利要求5所述的非接触供电装置，其特征在于，
至少一个所述特性可变电路(120_2)的特性可变线圈(122)与所述送电线圈的磁结合为和动结合，其他至少一个所述特性可变电路(120_1)的特性可变线圈(122)与所述送电线圈的磁结合为差动结合。
7.如权利要求5所述的非接触供电装置，其特征在于，
至少一个所述特性可变电路(120_2)的特性可变线圈(122)相对于所述送电线圈沿垂直方向配置，其他至少一个所述特性可变电路(120_1)的特性可变线圈(122)相对于所述送电线圈沿水平方向配置。
8.如权利要求5所述的非接触供电装置，其特征在于，
各特性可变电路的谐振频率分别设定为不同的频率。
9.如权利要求1至8中任一项所述的非接触供电装置，其特征在于，
所述送电线圈的电感
在所述送电时，具有使所述动作频率成为所述送电谐振电路的谐振频率的特性，
而在所述非送电时，具有在所述动作频率下处于感应性或电容性的特性。
10.如权利要求1至9中任一项所述的非接触供电装置，其特征在于，
所述特性可变电路的所述特性可变电容器是所述特性可变线圈的寄生电容。
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