非接触供电装置制造方法及图纸

一种非接触供电装置，具备：送电线圈(5)，其从交流电源接受电力的供给；受电线圈(6)，其接收以非接触的方式从送电线圈5输送的电力；切换单元，其用于切换与线圈(61～63)之间的连接；输出单元，其将由受电线圈(6)接收到的电力经由切换单元向负载(11)输出；以及控制单元，其对切换单元进行控制，其中，受电线圈(6)具有共有彼此的线圈轴的多个线圈(61～63)，切换单元与多个线圈(61～63)连接，并且根据交链多个线圈(61～63)的各磁通来切换多个线圈(61～63)的极性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种非接触供电装置。
技术介绍
公开了一种非接触供电装置(专利文献1)，具有卷绕有初级线圈的平板状的初级芯体以及卷绕有次级线圈的平板状的次级芯体，以初级芯体和次级芯体的板面隔开空间而相向的状态进行从初级线圈向次级线圈的非接触供电。专利文献1：日本特开2011-50127号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在非接触供电装置中，在次级使用上述的次级线圈并在初级使用沿着与次级芯体的板面相向的面卷绕线圈线而成的环上的线圈的情况下，在初级线圈与次级线圈彼此正对时，在次级线圈的两端部，与次级线圈交链(interlinkage)的磁通的朝向以次级线圈的中心点为边界成为反向，导致在该两端部接收的电压相互消除。因此，存在在次级线圈接收的受电电压变为零而次级线圈不能接收电力这样的问题。本专利技术要解决的问题在于，提供一种使受电线圈的受电电压提高的非接触供电装置。用于解决问题的方案本专利技术通过以下处理来解决上述问题，即，本专利技术具备：受电线圈，其具有共有彼此的线圈轴的多个线圈；以及切换单元，其与该多个线圈连接，用于切换与线圈之间的连接，其中，通过该切换单元根据交链多个线圈的各磁通来切换多个线圈的极性。专利技术的效果本专利技术通过切换受电线圈中包含的线圈的极性，相对于交链受电线圈的磁通，使受电线圈的受电电压相加，因此能够使受电电压提高。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的非接触供电装置的框图。图2是用于说明图1的送电线圈的图，(a)是送电线圈的立体图，(b)是送电线圈的平面图。图3是用于说明图1的受电线圈的图，(a)是示意性地表示受电线圈的结构的图，(b)是受电线圈的平面图。图4是用于说明在比较例所涉及的非接触供电装置中线圈间的磁通分布(φ)和受电电压的示意图。图5是表示在比较例所涉及的非接触供电装置中相对于送电线圈的位置而言的受电线圈的位置偏移与受电电压之间的关系的曲线图。图6是用于说明在图1的非接触供电装置中线圈间的磁通分布(φ)和受电电压的示意图。图7是表示在图1的非接触供电装置中受电线圈的位置偏移与受电电压之间的关系的曲线图。图8是表示图7所示的相对于位置偏移的受电电压的特性中的、位置偏移为0至x/2的范围内的特性的图。图9是用于说明图1的受电侧的多个线圈的极性和线圈间的连接的示意图。图10是图1的切换电路的电路图，(a)表示使线圈的端子的连接为顺方向的状态的电路图，(b)表示使线圈的端子的连接为逆方向的状态的电路图，(c)表示使线圈的端子的连接释放了的状态的电路图。图11是表示图1的控制器的控制过程的流程图。图12是表示相对于受电线圈的位置偏移的受电电压的特性的曲线图。图13是表示在本专利技术的其它实施方式所涉及的非接触供电装置中受电线圈的位置偏移与多个线圈的各受电电压之间的关系的曲线图。图14是用于说明在本专利技术的其它实施方式所涉及的非接触供电装置中受电侧的多个线圈的极性和线圈间的连接的示意图。图15是用于说明在比较例所涉及的非接触供电装置中线圈间的磁通分布(φ)和受电电压的示意图。图16是用于说明在本专利技术的其它实施方式所涉及的非接触供电装置中线圈间的磁通分布(φ)和受电电压的示意图。图17是表示相对于受电线圈的位置偏移的受电电压的特性的曲线图。图18是表示相对于受电线圈的位置偏移的受电电压的特性的曲线图。具体实施方式以下，基于附图来说明本专利技术的实施方式。<<第一实施方式>>图1是本专利技术的实施方式所涉及的非接触供电装置的框图。本例的非接触供电装置是在对例如电动汽车等车辆的电池充电时用于从地面侧向车辆的电池供给非接触电力的装置。本专利技术所涉及的非接触供电装置不限于车辆的电池的充电系统，也能够应用于其它系统。非接触供电装置具备交流电源1、整流电路2、逆变器3、谐振电路4、送电线圈5、受电线圈6、电压传感器7、切换电路8、谐振电路9、整流电路10、负载11以及控制器12。此外，在图1中，为了方便，而将交流电源1和负载11记载为非接触供电装置的结构的一部分。交流电源1是用于输出商用频率(例如50Hz或60Hz)的交流电力的电源。整流电路2是将从交流电源1输出的交流电力整流为直流的电路。整流电路2连接在交流电源1与逆变器3之间。逆变器3具有将IGBT等多个开关元件呈桥状连接而成的变换电路。逆变器3将作为整流电路2的输出的直流电力变换为高频(例如数kHz至数百Hz左右)的交流电力并输出到谐振电路4。谐振电路4是用于与送电线圈5一同使送电侧的交流电力谐振的电路。谐振电路4具有与送电线圈5串联或并联连接的电容器。谐振电路4还是通过调整从逆变器3输出的交流电压或交流电流的振幅、相位来设定逆变器3的输出电力的电路。谐振电路4连接在逆变器3与送电线圈5之间。送电线圈5是从交流电源1经由整流电路2等接受电力供给的线圈，还是将从交流电源1供给的电力向受电线圈6输送的线圈。受电线圈6是接收以非接触的方式从送电线圈输送的电力的线圈。受电线圈6具有彼此共有线圈轴的多个线圈61～63。在受电线圈6与送电线圈5相向的情况下，在送电线圈5与受电线圈6之间形成间隙。下面，使用图2和图3来说明送电线圈5和受电线圈6的结构。图2的(a)是送电线圈5的立体图，图2的(b)是送电线圈5的平面图。通过在同一平面上将很多绕组绕成螺旋状来构成送电线圈5。沿着由绕组形成的环的表面成为送电线圈5的线圈面(绕组面)。而且，在非接触供电装置中的送电侧(初级)的结构设置于地面的情况下，送电线圈5被设置在地面，以送电线圈5的线圈面沿着地表(XY平面)的方式被设置。另外，送电线圈5的线圈轴相对于地表的面成为垂直方向(Z方向)。以下，将如图2所示那样的线圈形状也称为盘型。图3的(a)是示意性地表示受电线圈6的结构的图，图3的(b)是受电线圈6的平面图。受电线圈6具有独立的多个线圈61～63。通过将一个螺线管型的线圈分割为三个而构成线圈61～63。通过在长方体状的芯体64的侧面卷绕很多绕组来构成线圈61。与线圈61同样地，通过对芯体64卷绕很多绕组来构成线圈62、63。线圈61～63的卷绕绕组的方向分别是相同的方向。另外，线圈61和线圈63配置在芯体64的两端部分，线圈62配置在线圈61与线圈63之间。相当于线圈62的两端部分的两个端子不与线圈61和线圈63的连接端子连接。另外，线圈62、63的端子也不与其它的线圈61～63的端子直接连接。另外，线圈61～63彼此共有线圈轴。线圈61的线圈轴、线圈62的线圈轴以及线圈63的线圈轴排列在同一条线上。另外，线圈61～63的线圈面在相互不同的面上平行地排列。在非接触供电装置中的受电侧(次级)的结构设置于车辆的情况下，受电线圈6以多个线圈61～63的线圈轴成为车辆的行进方向的方式设置于车辆。以下，将如图3所示的线圈形状也称为螺线管型。此外，在图3中，螺线管型的受电线圈6由三个线圈61～63构成，但是将通过呈螺旋状地对芯体卷绕绕组而形成的单个线圈也统称为螺线管型的线圈。返回图1，电压传感器7是分别检测在受电线圈6中包含的多个线圈61～63中感应出的电压的传感器。电压传感器7各自连接在多个线圈61～63的各连接端子间。切换电路8是对多个线圈61～63各自的连接进行切换的电路，连接在受电线圈6与谐振电路9之间。切换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触供电装置，其特征在于，具备：送电线圈，其从交流电源接受电力的供给；受电线圈，其接收以非接触的方式从所述送电线圈输送的电力；切换单元，其用于切换与线圈之间的连接；输出单元，其将由所述受电线圈接收到的电力经由所述切换单元向负载输出；以及控制单元，其对所述切换单元进行控制，其中，所述受电线圈具有共有彼此的线圈轴的多个线圈，所述切换单元用于与所述多个线圈连接，并且根据交链所述多个线圈的各磁通来切换所述多个线圈的极性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非接触供电装置，其特征在于，具备：送电线圈，其从交流电源接受电力的供给；受电线圈，其接收以非接触的方式从所述送电线圈输送的电力；切换单元，其用于切换与线圈之间的连接；输出单元，其将由所述受电线圈接收到的电力经由所述切换单元向负载输出；以及控制单元，其对所述切换单元进行控制，其中，所述受电线圈具有共有彼此的线圈轴的多个线圈，所述切换单元用于与所述多个线圈连接，并且根据交链所述多个线圈的各磁通来切换所述多个线圈的极性。2.根据权利要求1所述的非接触供电装置，其特征在于，还具备电压检测单元，该电压检测单元与所述多个线圈连接，分别检测在所述多个线圈中感应出的电压，所述控制单元根据由所述电压检测单元检测的检测电压来判定所述极性，根据判定结果来控制所述切换单元。3.根据权利要求2所述的非接触供电装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐敏祐，K·泰隆那米歇尔，成濑有二，山内雄哉，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP