受电装置、非接触电力传输系统以及充电方法制造方法及图纸

技术编号:13931841 阅读:88 留言:0更新日期:2016-10-28 16:10
受电装置(12)具备受电谐振电路(LC2)、受电线圈(L3)、负载(LD)以及电流限制部(SW1),受电装置(12)以非接触方式接收所传输的电力。受电谐振电路(LC2)包括用于集聚送电谐振电路(LC1)中产生的交变磁场的磁通的集磁通线圈(L2),该送电谐振电路(LC1)包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈(L1)。受电线圈(L3)不与受电谐振电路(LC2)电连接,而与集磁通线圈(L2)磁耦合。负载(LD)与受电线圈(L3)电连接。电流限制部(SW1)用于使在集磁通线圈(L2)中实质上没有电流流过。根据本方式,在不对负载供给电力的情况下,能够降低无用的电力消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种以非接触方式接收所传输的电力的受电装置、以非接触方式传输电力的非接触电力传输系统以及充电方法。
技术介绍
以往的电磁感应方式的非接触电力传输系统具备送电装置以及受电装置,该送电装置包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈,该受电装置包括用于以非接触方式接收电力的受电线圈。该非接触电力传输系统通过将使传输线圈中产生的磁通与受电线圈交链,来从送电装置向受电装置以非接触方式传输电力。近年来,使用电磁谐振的磁场共振方式的非接触电力传输系统受到关注(参照专利文献1)。在磁场共振方式的非接触电力传输系统中,受电装置还包括用于集聚传输线圈中产生的磁通的集磁通线圈。受电线圈与集磁通线圈强力地磁耦合。受电线圈经由集磁通线圈来接收从传输线圈传输的电力。在磁场共振方式的非接触电力传输系统中,传输线圈与集磁通线圈分别构成谐振电路。通过像这样具备谐振电路,磁场共振方式的非接触电力传输系统相比于电磁感应方式的非接触电力传输系统延长了电力的传输距离。专利文献1:日本特开2011-45151号公报
技术实现思路
非接触电力传输系统的受电装置包括与受电线圈电连接的负载,受电线圈所接收到的电力被供给到负载。然而,在上述以往的专利文献1所记载的非接触电力传输系统中,没有充分研究不对负载供给电力的情况。本公开是为了解决上述问题点而完成的,其目的在于提供一种在不对负载供给电力的情况下能够降低无用的电力消耗的受电装置、非接触电力传输系统以及充电方法。为了解决上述问题点,本公开的一个方式所涉及的受电装置具备受电谐振电路、受电线圈、负载以及电流限制部。受电谐振电路包括用于集聚送电谐振电路中产生的交变磁场的磁通的集磁通线圈,该送电谐振电路包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈。受电线圈不与受电谐振电路电连接,而与集磁通线圈磁耦合。负载与受电线圈电连接。电流限制部用于使在集磁通线圈中实质上没有电流流过。根据本公开,在不对负载供给电力的情况下,能够降低无用的电力消耗。附图说明图1是概要性地示出第1实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图2是概要性地示出第1实施方式的非接触电力传输系统的结构的图。图3A是传输线圈的俯视图。图3B是传输线圈的剖视图。图4是集磁通线圈和受电线圈的剖视图。图5是概要性地示出电设备被载置于送电装置的状态的剖视图。图6是示出充电器的动作的时序图。图7是示出开关元件的接通断开的时序图。图8是概要性地示出第2实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图9是概要性地示出第3实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图10是概要性地示出第4实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图11是概要性地示出第4实施方式的非接触电力传输系统的动作的时序图。图12是概要性地示出第5实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图13是概要性地示出第6实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图14是概要性地示出第7实施方式的非接触电力传输系统的电路的图。图15是概要性地示出第7实施方式的非接触电力传输系统的动作的时序图。图16是概要性地示出第8实施方式的非接触电力传输系统的动作的时序图。具体实施方式一般地,在非接触电力传输系统中,当不需要向负载供给电力时,将设置于受电线圈与负载之间的电力供给开关断开来停止向负载的电力供给。例如,在负载是二次电池的情况下,当二次电池为满充电时,为了防止过充电而将电力供给开关断开来停止向二次电池的电力供给。然而,在使用集磁通线圈的磁场共振方式的非接触电力传输系统中,在将电力供给开关断开来停止了向二次电池的电力供给时,如果以送电装置的插头插入到插座的状态被放置,则继续进行从传输线圈向集磁通线圈的电力传输,即使在没有进行充电时送电装置的输入电流也以与充电时大致相同的程度持续流过。当电力供给开关被断开时,从传输线圈传输到集磁通线圈的电力不被负载(二次电池)消耗,因此没有去处。因此,与电力被负载所消耗的情况相比,流过集磁通线圈的电流增大。其结果导致受电装置无用地消耗电力,并且送电装置的待机电力没有充分被降低。本公开的第1方式所涉及的受电装置具备受电谐振电路、受电线圈、负载以及电流限制部。受电谐振电路包括用于集聚送电谐振电路中产生的交变磁场的磁通的集磁通线圈,该送电谐振电路包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈。受电线圈不与受电谐振电路电连接,而与集磁通线圈磁耦合。负载与受电线圈电连接。电流限制部用于使在集磁通线圈中实质上没有电流流过。根据本方式,利用受电谐振电路的集磁通线圈来集聚送电谐振电路中产生的交变磁场的磁通。因此,受电谐振电路能够从送电谐振电路高效地接收电力。通过受电谐振电路所接收到的电力而在集磁通线圈中产生的交变磁场的磁通与受电线圈交链。其结果,受电线圈能够经由集磁通线圈来接收从传输线圈传输的电力。在不进行向负载的电力供给的情况下,能够通过电流限制部使得在集磁通线圈中实质上没有电流流过,从而能够降低受电谐振电路中的无用的电力消耗。本公开的第2方式所涉及的受电装置除了第1方式以外,例如还具备:电力供给开关,其设置于受电线圈与负载之间;以及电流控制部,其控制电流限制部。负载是通过被供给对受电线圈中产生的交流电力进行整流所得到的直流电力而被充电的二次电池。也可以是,电流限制部被电流控制部控制,在电力供给开关被接通的期间内,该电流限制部不限制流过集磁通线圈的电流,在电力供给开关被断开的期间内,该电流限制部使得在集磁通线圈中实质上没有电流流过。根据本方式,在电力供给开关被接通的期间内,流过集磁通线圈的电流不被限制。因此,通过来自受电线圈的电力供给对二次电池充电。在电力供给开关被断开的期间内,通过电流限制部使得在集磁通线圈中实质上没有电流流过。因而,能够降低包括集磁通线圈的受电谐振电路中的无用的电力消耗。本公开的第3方式所涉及的受电装置除了第2方式以外,例如还具备对电力供给开关的接通断开进行控制的开关控制部。也可以是,开关控制部判定二次电池是否满充电,在二次电池满充电的情况下,将电力供给开关断开。根据本方式,开关控制部能够在二次电池满充电的情况下将电力供给开关断开,来可靠地停止充电电流。本公开的第4方式所涉及的受电装置除了第2方式或第3方式以外,例如还具备对电力供给开关进行脉冲宽度调制控制的脉冲宽度调制控制部。也可以是,电流限制部被电流控制部控制,在通过脉冲宽度调制控制将电力供给开关断开的期间内,使得在集磁通线圈中实质上没有电流流过。根据本方式,当通过脉冲宽度调制控制来接通断开电力供给开关时,根据脉冲宽度调制控制的接通占空比来控制二次电池的充电。在通过脉冲宽度调制控制将电力供给开关接通的期间内,电流流过集磁通线圈。因此,从受电线圈向二次电池供给根据接通占空比被控制的电力。在通过脉冲宽度调制控制将电力供给开关断开的期间内,在集磁通线圈中实质上没有电流流过,从而能够降低包括集磁通线圈的受电谐振电路中的无用的电力消耗。在本公开的第5方式所涉及的受电装置中,第2方式至第4方式所涉及的电流限制部包括与受电线圈电连接且不与受电谐振电路电连接的开关元件。开关元件用于使在受电线圈中实质上没有电流流过。根据本方式,通过开关元件,能够使得在受电线圈、集磁通线圈中均实质上没有电流流过。其结果,能够降低受电谐振电路中的无用的电力消耗。在本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受电装置,具备:受电谐振电路,其包括用于集聚送电谐振电路中产生的交变磁场的磁通的集磁通线圈,该送电谐振电路包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈;受电线圈,其不与所述受电谐振电路电连接,而与所述集磁通线圈磁耦合;负载,其与所述受电线圈电连接;以及电流限制部,其用于使在所述集磁通线圈中实质上没有电流流过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 JP 2014-1913111.一种受电装置,具备:受电谐振电路,其包括用于集聚送电谐振电路中产生的交变磁场的磁通的集磁通线圈,该送电谐振电路包括用于以非接触方式传输电力的传输线圈;受电线圈,其不与所述受电谐振电路电连接,而与所述集磁通线圈磁耦合;负载,其与所述受电线圈电连接;以及电流限制部,其用于使在所述集磁通线圈中实质上没有电流流过。2.根据权利要求1所述的受电装置,其特征在于,还具备:电力供给开关,其设置于所述受电线圈与所述负载之间;以及电流控制部,其控制所述电流限制部,所述负载是通过被供给对所述受电线圈中产生的交流电力进行整流所得到的直流电力而被充电的二次电池,所述电流控制部控制所述电流限制部,使得在所述电力供给开关被断开的期间内在所述集磁通线圈中实质上没有电流流过。3.根据权利要求2所述的受电装置,其特征在于,还具备对所述电力供给开关进行控制的开关控制部,所述开关控制部判定所述二次电池是否满充电,当判定为所述二次电池满充电时,所述开关控制部将所述电力供给开关断开。4.根据权利要求2所述的受电装置,其特征在于,还具备对所述电力供给开关进行脉冲宽度调制控制的脉冲宽度调制控制部,所述电流控制部控制所述电流限制部,使得在通过所述脉冲宽度调制控制将所述电力供给开关断开的期间内在所述集磁通线圈中实质上没有电流流过。5.根据权利要求2所述的受电装置,其特征在于,所述电流限制部包括与所述受电线圈电连接且不与所述受电谐振电路电连接的开关元件,所述开关元件用于使在所述受电线圈中实质上没有电流流过。6.根据权利要求5所述的受电装置,其特征在于,所述开关元件是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管,所述电流限制部还包括与所述金属氧化物半导体场效应晶体管串联连接的二极管,所述二极管的阳极与所述受电线圈的一端连接,所述二极管的阴极与所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接,所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极与所述受电线圈的另一端连接。7.根据权利要求5所述的受电装置,其特征在于,还具备对所述受电线圈中产生的交流电力进行整流的整流电路,所述开关元件是源极与所述整流电路的接地侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:北村浩康筒井真美
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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