關(guān)系。從初級(jí)線圈58向次級(jí)線圈22傳輸電力時(shí)的電力傳輸效率根據(jù)初級(jí)線圈58和次級(jí)線圈22之間的距離等各種主要因素而發(fā)生變化。例如,將送電部56和受電部20的固有頻率(諧振頻率)設(shè)為固有頻率f0,將向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率設(shè)為頻率f3,將次級(jí)線圈22與初級(jí)線圈58之間的空氣間隙設(shè)為空氣間隙AG。
[0160]圖13是表示在將固有頻率f0固定的狀態(tài)下使空氣間隙AG變化時(shí)的電力傳輸效率與向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率f3的關(guān)系的圖。
[0161]在圖13所示的圖中,橫軸表示向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率f3,縱軸表示電力傳輸效率(% )。效率曲線LI示意性表示空氣間隙AG小時(shí)的電力傳輸效率與向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率f3的關(guān)系。如該效率曲線LI所示,在空氣間隙AG小的情況下,在頻率f4、f5 (f4〈f5)產(chǎn)生電力傳輸效率的峰值。當(dāng)加大空氣間隙AG時(shí),電力傳輸效率變高時(shí)的兩個(gè)峰值以相互接近的方式變化。而且,如效率曲線L2所示,當(dāng)空氣間隙AG比預(yù)定距離大時(shí),電力傳輸效率的峰值變?yōu)橐粋€(gè),在向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率為頻率f6時(shí),電力傳輸效率成為峰值。當(dāng)將空氣間隙AG設(shè)為比效率曲線L2的狀態(tài)下的更大時(shí),如效率曲線L3所示,電力傳輸效率的峰值變小。
[0162]例如,作為用于提高電力傳輸效率的方法,可考慮以下的第一方法。作為第一方法,可列舉出如下方法:將向圖1所示的初級(jí)線圈58供給的電流的頻率設(shè)為恒定,與空氣間隙AG相匹配使電容器59、電容器23的電容發(fā)生變化,由此使送電部56與受電部20之間的電力傳輸效率的特性發(fā)生變化。具體而言,在將向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率設(shè)為恒定的狀態(tài)下,調(diào)整電容器59和電容器23的電容,以使得電力傳輸效率成為峰值。在該方法中,流經(jīng)初級(jí)線圈58和次級(jí)線圈22的電流的頻率恒定而與空氣間隙AG的大小無(wú)關(guān)。此外,作為使電力傳輸效率的特性變化的方法,也能夠采用:利用設(shè)置于送電裝置50與高頻電力驅(qū)動(dòng)器54之間的匹配器的方法、利用轉(zhuǎn)換器14的方法等。
[0163]另外,作為第二方法,是基于空氣間隙AG的大小調(diào)整向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率的方法。例如,在圖13中,在電力傳輸特性成為效率曲線LI的情況下,向初級(jí)線圈58供給頻率為頻率f4或頻率f5的電流。并且,在頻率特性成為效率曲線L2、L3的情況下,向初級(jí)線圈58供給頻率為頻率f6的電流。在該情況下,與空氣間隙AG的大小相匹配使流經(jīng)初級(jí)線圈58和次級(jí)線圈22的電流的頻率變化。
[0164]在第一方法中,流經(jīng)初級(jí)線圈58的電流的頻率成為固定的恒定頻率,在第二方法中,流經(jīng)初級(jí)線圈58的頻率成為根據(jù)空氣間隙AG適當(dāng)變化的頻率。利用第一方法或第二方法等,向初級(jí)線圈58供給被設(shè)定為電力傳輸效率變高的特定的頻率的電流。通過(guò)特定的頻率的電流流經(jīng)初級(jí)線圈58,在初級(jí)線圈58的周圍形成以特定的頻率振動(dòng)的磁場(chǎng)(電磁場(chǎng))。受電部20形成于受電部20與送電部56之間,且通過(guò)以特定的頻率振動(dòng)的磁場(chǎng)從送電部56接受電力。因此,“以特定的頻率振動(dòng)的磁場(chǎng)”不一定是固定的頻率的磁場(chǎng)。此外,在上述的例子中,著眼于空氣間隙AG設(shè)定向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率,但電力傳輸效率也會(huì)因初級(jí)線圈58和次級(jí)線圈22的水平方向的偏移等其他主要因素而發(fā)生變化,有時(shí)基于該其他主要因素來(lái)調(diào)整向初級(jí)線圈58供給的電流的頻率。
[0165]此外,雖然說(shuō)明了采用螺旋線圈作為共振線圈的例子,但在采用蜿蜒線等天線等作為共振線圈的情況下,通過(guò)特定的頻率的電流流經(jīng)初級(jí)線圈58,在初級(jí)線圈58的周圍形成特定的頻率的電場(chǎng)。并且,通過(guò)該電場(chǎng),在送電部56與受電部20之間進(jìn)行電力傳輸。
[0166]在本實(shí)施方式涉及的電力傳輸系統(tǒng)中,通過(guò)利用電磁場(chǎng)的“靜電磁場(chǎng)”為支配性的鄰近場(chǎng),實(shí)現(xiàn)了輸送和受電效率的提高。圖14是示出了距電流源或磁流源的距離與電磁場(chǎng)的強(qiáng)度的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D14,電磁場(chǎng)由三種成分構(gòu)成。曲線kl是與距波源的距離成反比的成分,稱為“輻射電磁場(chǎng)”。曲線k2是與距波源的距離的平方成反比的成分,稱為“感應(yīng)電磁場(chǎng)”。另外,曲線k3是與距波源的距離的立方成反比的成分,稱為“靜電磁場(chǎng)”。此外,當(dāng)將電磁場(chǎng)的波長(zhǎng)設(shè)為“ λ ”時(shí),“輻射電磁場(chǎng)”、“感應(yīng)電磁場(chǎng)”以及“靜電磁場(chǎng)”的強(qiáng)度變得大致相等的距離能夠表示為λ /2 31。
[0167]“靜電磁場(chǎng)”是電磁波的強(qiáng)度隨著距波源的距離而急劇減少的區(qū)域,在本實(shí)施方式涉及的電力傳輸系統(tǒng)中,利用該“靜電磁場(chǎng)”為支配性的鄰近場(chǎng)(瞬逝場(chǎng))來(lái)進(jìn)行能量(電力)的傳輸。即,在“靜電磁場(chǎng)”為支配性的鄰近場(chǎng)中,通過(guò)使具有接近的固有頻率的送電部56和受電部20 (例如一對(duì)LC諧振線圈)共振,從送電部56向另一方的受電部20傳輸能量(電力)。由于該“靜電磁場(chǎng)”不向遠(yuǎn)方傳播能量,所以與通過(guò)將能量傳播至遠(yuǎn)方的“輻射電磁場(chǎng)”傳輸能量(電力)的電磁波相比,共振法能夠以更少的能量損耗來(lái)輸送電力。
[0168]這樣,在該電力傳輸系統(tǒng)中,通過(guò)利用電磁場(chǎng)使送電部與受電部諧振(共振),以非接觸方式在送電部與受電部之間輸送電力。這樣的形成于受電部與送電部之間的電磁場(chǎng)例如有時(shí)稱為鄰近場(chǎng)諧振(共振)耦合場(chǎng)。
[0169]例如將本實(shí)施方式的電力傳輸中的送電部56與受電部20的耦合稱為“磁共振耦合”、“磁場(chǎng)共振耦合”、“磁場(chǎng)諧振(共振)耦合”、“鄰近場(chǎng)諧振(共振)耦合”、“電磁場(chǎng)諧振耦合”或“電場(chǎng)諧振耦合”。
[0170]“電磁場(chǎng)諧振耦合”意味著包含“磁共振耦合”、“磁場(chǎng)共振耦合”、“電場(chǎng)諧振耦合”中的任一者的耦合。
[0171]由于在本說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明的送電部56的初級(jí)線圈58和受電部20的次級(jí)線圈22采用了線圈形狀的天線,所以送電部56與受電部20主要通過(guò)磁場(chǎng)耦合,送電部56與受電部20進(jìn)行“磁共振耦合”或“磁場(chǎng)共振耦合”。
[0172]此外,作為初級(jí)線圈58、22,例如也可以采用蜿蜒線等天線,在該情況下,送電部56與受電部20主要通過(guò)電場(chǎng)耦合。此時(shí),送電部56與受電部20進(jìn)行“電場(chǎng)諧振耦合”。這樣,在本實(shí)施方式中,以非接觸方式在受電部20與送電部56之間進(jìn)行電力傳輸。這樣,在以非接觸方式進(jìn)行電力傳輸時(shí),在受電部20與送電部56之間主要形成磁場(chǎng)。
[0173](實(shí)施方式2)
[0174]使用圖15至圖18說(shuō)明本實(shí)施方式2涉及的受電裝置11。
[0175]圖15是表示本實(shí)施方式2涉及的受電裝置11的立體圖。如該圖15所示,彈性部件33a的端部84位于比旋轉(zhuǎn)軸45與腿部46的連接部靠支撐部件37 —側(cè),彈性部件33b的端部86位于比旋轉(zhuǎn)軸45與腿部47的連接部靠支撐部件37 —側(cè)。
[0176]彈性部件33a的端部84和彈性部件33b的端部86位于比初始狀態(tài)的受電部20和框體65靠上方的位置。
[0177]如圖15和圖16所示,受電部20和框體65位于初始狀態(tài)時(shí)的彈性部件33a和彈性部件33b的長(zhǎng)度,如圖17所示,比受電部20和框體65向下方位移時(shí)變長(zhǎng)。
[0178]因此,彈性部件33a和彈性部件33b的長(zhǎng)度隨著受電部20和框體65向下方位移而變短,并向受電部20和框體65施加按壓力。
[0179]通過(guò)彈性部件33a的端部84和彈性部件33b的端部86位于比受電部20和框體65靠上方的位置,并向受電部20和框體65施加按壓力,受電部20和框體65被向下方施力。
[0180]此外,在受電部20和框體65位于初始位置時(shí),彈性部件33a和彈性部件33b無(wú)需為自然長(zhǎng)度,也可以是比自然長(zhǎng)度壓縮的狀態(tài)。
[0181]在該情況下,當(dāng)利用保持裝置34的保持狀態(tài)被解除時(shí),向受電部20和框體65施加預(yù)定大小的按壓力,受電部20和框體65開(kāi)始良好地向下方位移。
[0182]并且,受電部20和框體65從初始位置起,如圖18所示移動(dòng)到受電位置期間,彈性部件33a和彈性部件33b以受電部20和框體65向下方位移的方式施力。
[0183]此時(shí),齒輪80和齒輪81旋轉(zhuǎn)。由于馬達(dá)82的轉(zhuǎn)子95與齒輪81結(jié)合,所以轉(zhuǎn)子95也旋轉(zhuǎn)。編碼器97計(jì)測(cè)轉(zhuǎn)子95的旋轉(zhuǎn)角度,支撐機(jī)構(gòu)控制部18基于轉(zhuǎn)子95的旋轉(zhuǎn)角度判定受電部20和框體65的位置。
[0184]當(dāng)成為預(yù)先確定的旋轉(zhuǎn)角度時(shí),支撐機(jī)構(gòu)控制部18使限制機(jī)構(gòu)36的擋止件93卡止于齒輪92。由此,受電部20在與送電部56對(duì)向的位置停止。
[0185]此外,也可以在受電部20和框體65下降的過(guò)程中,使馬達(dá)82驅(qū)動(dòng)而輔助受電部20和框體65的下降。
[0186]并且,當(dāng)在受電部20與送電部56之間的電力傳輸結(jié)束時(shí),馬達(dá)82驅(qū)動(dòng)而使受電部20和框體65上升。
[0187]此時(shí),馬達(dá)82對(duì)抗來(lái)自彈性部件33a、33b的按壓力,使受電部20和框體65上升。
[0188]并且,當(dāng)受電部20和框體65位于初始位置時(shí),馬達(dá)82的驅(qū)動(dòng)停止,保持裝置34保持受電部20和框體65。
[0189](實(shí)施方式3)
[0190]使用圖19至圖21說(shuō)明本實(shí)施方式3涉及的受電裝置11。圖19是表示受電部20為初始狀態(tài)下的受電裝置11的側(cè)視圖。
[0191]如該圖19所示,受電裝置11包含受電部20和支撐受電部20的支撐機(jī)構(gòu)30。支撐機(jī)構(gòu)30包含臂130、彈簧機(jī)構(gòu)140、驅(qū)動(dòng)部141、支撐部件150以及支撐部件151。臂130包含:長(zhǎng)軸部131、與長(zhǎng)軸部131的一端連接的短軸部132以及與長(zhǎng)軸部131的另一端連接的連接軸133。
[0192]短軸部132以相對(duì)于長(zhǎng)軸部131彎曲的方式與長(zhǎng)軸部131 —體地連接。連接軸133與框體65的上表面連接。臂130與長(zhǎng)軸部131通過(guò)鉸鏈164連接。
[0193]支撐部件151的一端與臂130通過(guò)鉸鏈163連接。支撐部件151的一端與長(zhǎng)軸部131和短軸部132的連接部連接。在支撐部件151的另一端固定有固定板142。該固定板142通過(guò)鉸鏈160以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于地板面板26。
[0194]支撐部件150的一端通過(guò)鉸鏈162與短軸部132的端部連接。支撐部件150的另一端通過(guò)鉸鏈161以能夠旋轉(zhuǎn)的方式由地板面板26支撐。作為驅(qū)動(dòng)部141,例如采用了氣缸等。在驅(qū)動(dòng)部141設(shè)置有活塞144,活塞144的前端部與固定板142連接。此外,驅(qū)動(dòng)部141固定于地板面板26的底面。
[0195]彈簧機(jī)構(gòu)140設(shè)置于地板面板26,在彈簧機(jī)構(gòu)140的內(nèi)部容納有彈簧。在彈簧機(jī)構(gòu)140的端部設(shè)置有與收容在內(nèi)部的彈簧連接的連接片145,該連接片145與固定板142連接。彈簧140向固定板142施力以拉伸固定板142。
[0196]固定板142的與連接片145的連接位置、固定板142的與活塞144的連接位置配置成將鉸鏈160夾在中間而相對(duì)向。接著,使用圖20和圖21,說(shuō)明使受電部20向送電部56移動(dòng)時(shí)的各部件的動(dòng)作。在從圖19所示的狀態(tài)起使受電部20向下方下降的情況下,驅(qū)動(dòng)部141推出活塞144,活塞144推壓固定板142。當(dāng)固定板142受活塞144推壓時(shí),固定板142以鉸鏈160為中心旋轉(zhuǎn)。此時(shí),彈簧機(jī)構(gòu)140內(nèi)的彈簧伸長(zhǎng)。
[0197]這樣,如圖20所示,在使受電部20下降時(shí),驅(qū)動(dòng)部141對(duì)抗彈簧機(jī)構(gòu)140的拉伸力而使固定板142旋轉(zhuǎn)。
[0198]由于固定板142與支撐部件151 —體地連接,所以通過(guò)固定板142旋轉(zhuǎn),支撐部件151也以鉸鏈160為中心旋轉(zhuǎn)。
[0199]通過(guò)支撐部件151旋轉(zhuǎn),臂130也移動(dòng)。此時(shí),支撐部件150 —邊支撐臂130的端部,一邊以鉸鏈161為中心旋轉(zhuǎn)。
[0200]由此,連接軸133向鉛垂方向下方移動(dòng),并且受電部20也向鉛垂方向下方移動(dòng)。
[0201]并且,通過(guò)受電部20從初始狀態(tài)起下降預(yù)定距離,如圖21所示,受電部20位于受電位置。
[0202]如圖2