非接触供电装置制造方法及图纸

非接触供电装置的输电装置(2)具有：发送线圈(13)，向受电装置(3)供应电力；以及电力供应电路(10)，对发送线圈(13)供应交流电力。另一方面，非接触供电装置的受电装置(3)具有：谐振电路(20)，具有接收来自输电装置(2)的电力的接收线圈(21)、以及与接收线圈(21)并联连接且能够调节静电电容的可变电容电路(22)，并以与接收线圈(21)的电感和可变电容电路(22)的静电电容相应的频率发生谐振；电压检测电路(25)，检测来自谐振电路(20)的输出电压；以及控制电路(26)，根据该输出电压来控制可变电容电路(22)的静电电容。

Non-contact power supply device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非接触供电装置
本专利技术涉及非接触供电装置。
技术介绍
以往，研究不经由金属的触点等而是通过空间来传输电力的所谓的非接触供电(也称为无线供电)技术。作为非接触供电技术的一种，已知通过电磁感应供电的方式。在通过电磁感应供电的方式中，利用初级串联次级(受电侧)并联电容器方式(以下，称为SP方式)(例如，参照非专利文献1)。在SP方式中，在初级侧(输电侧)，电容器与作为变压器的一部分而工作的发送线圈串联连接，在次级侧(受电侧)，电容器与作为变压器的另一部分而工作的接收线圈并联连接。在SP方式中，由于由受电侧的接收线圈和电容器构成的谐振电路进行并联谐振，所以来自谐振电路的输出成为恒流输出。因此，与在受电侧是恒压输出的初级串联次级串联电容器方式(以下，称为SS方式，例如，参照专利文献1)相比较，SP方式一般而言更难以控制。这是因为，一般的电子设备由恒定电压控制。此外，若在电力传递中利用输电侧的串联谐振，则在输电侧的发送线圈与受电侧的接收线圈之间的耦合度非常低的状态下(例如，耦合度k<0.2)，供电时输电侧的谐振电流会增大，能量传输效率下降。因此，在无法维持耦合度高的状态的用途中，优选在电力传递中不利用输电侧的串联谐振。此外，在不利用输电侧的串联谐振的情况下，受电侧设置为并联谐振则能够传递更大的电力。因此，在耦合度非常低的情况下，非接触供电装置优选成为受电侧的谐振电路主要负责电力传递的电路结构。即，与SS方式相比，按照SP方式的电路结构更加能够提高电力传递效率。另一方面，提出了如下的技术，即，在SP方式中，通过将输电侧和受电侧的谐振电路的电容器的电容设置为适当的值，来将受电侧的输出电压设置为恒定电压(例如，参照非专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-146689号公报非专利文献非专利文献1：远井等，“非接触給電の最大効率の結合係数kとコイルのQによる表現(基于非接触供电的最大效率的耦合系数k和线圈的Q的表现)”，电气学会研究会资料.SPC，半导体电力转换研究会，2011年非专利文献2：藤田等，“直列及び並列共振コンデンサを用いた非接触給電システム(使用了串联和并联谐振电容器的非接触供电系统)”，电气学会论文期刊D(工业应用部门期刊)，Vol.127，No.2，pp.174-180，2007年
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在非专利文献2所公开的技术中，由于用于使输出电压成为恒定电压的谐振电路的电容器的电容也取决于耦合度，所以在耦合度动态地变化的环境中使用非接触供电装置的情况下，很难应用该技术。另一方面，在专利文献1所公开的技术中，由于供应至输电线圈的交流电力的频率与耦合度的变化相应地变更，所以能够应对一定程度的耦合度的变更，但是，由于专利文献1所公开的技术采用SS方式，所以，如上所述，在耦合度非常低的情况下，电力传递效率下降。因此，本专利技术的目的在于，提供即使发送线圈与接收线圈之间的耦合度动态地变化，也能够抑制能量传输效率的下降的非接触供电装置。用于解决课题的手段作为本专利技术的一个方式，提供一种非接触供电装置，该非接触供电装置具有输电装置、以及从输电装置以非接触的方式接受电力传输的受电装置。在该非接触供电装置中，输电装置具有：发送线圈，向受电装置供应电力；以及电力供应电路，对发送线圈供应交流电力，受电装置具有：谐振电路，具有接收来自输电装置的电力的接收线圈、以及与接收线圈并联连接且能够调节静电电容的可变电容电路，并以与接收线圈的电感和可变电容电路的静电电容相应的频率发生谐振；电压检测电路，检测来自谐振电路的输出电压；以及控制电路，根据该输出电压来控制可变电容电路的静电电容。优选地，在该非接触供电装置中，来自谐振电路的输出电压变得越高，控制电路越降低可变电容电路的静电电容。此外，优选地，在该非接触供电装置中，可变电容电路具有多个线圈、以及与该多个线圈中的任一个线圈串联连接的至少一个开关元件，多个线圈各自与接收线圈并联连接，控制电路根据来自谐振电路的输出电压来切换该至少一个开关元件的导通和关断。专利技术的效果本专利技术所涉及的非接触供电装置具有即使发送线圈与接收线圈间的耦合度动态地变化，也能够抑制能量传输效率的下降的效果。附图说明图1(A)是示出在SP方式中，在受电侧的谐振电路的谐振频率大于输电侧的谐振电路的谐振频率时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。图1(B)是示出在SP方式中，在输电侧的谐振电路的谐振频率与受电侧的谐振电路的谐振频率大致相等时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。图2(A)表示在将输电侧和受电侧的谐振电路设置为与图1(A)相同的谐振电路时的、流过发送线圈的电流的频率特性。图2(B)表示在将输电侧和受电侧的谐振电路设置为与图1(B)相同的谐振电路时的、流过发送线圈的电流的频率特性。图3(A)是本专利技术的一个实施方式所涉及的非接触供电装置的概略结构图。图3(B)是可变电容电路的电路图。图4(A)是示出来自基于secondresonance(次级谐振)方式的谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。图4(B)是示出在使谐振电路的谐振频率从fr2变化为fr2'时的、来自谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。图5是示出受电装置的电压检测电路和控制电路的一例的图。图6是变形例的受电装置的电路框图。图7(A)～图7(C)分别是变形例的电力供应电路的电路图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边说明本专利技术的一个实施方式的非接触供电装置。该非接触供电装置从不具有谐振电路而直接对发送线圈供应交流电力的输电装置向具有进行并联谐振的谐振电路的受电装置供电。此处，专利技术人注意到了，在SP方式中，若使输电装置的谐振电路的谐振频率与受电装置的谐振电路的谐振频率接近，则虽然能够供应的最大电力增加，但是，特别是在耦合度较低的情况下，输电装置的谐振电路所包含的发送线圈中流过的电流也会增大，能量传输效率未必会提高。图1(A)是示出在SP方式中，在受电侧的谐振电路的谐振频率大于输电侧的谐振电路的谐振频率时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。此外，图1(B)是示出在SP方式中，在输电侧的谐振电路的谐振频率与受电侧的谐振电路的谐振频率大致相等时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性的一例的图。在图1(A)和图1(B)中，横轴表示频率，纵轴表示电压。而且，图1(A)所示的曲线图101表示在受电侧的谐振电路的谐振频率大于输电侧的谐振电路的谐振频率时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性。此外，图1(B)所示的曲线图102表示在输电侧的谐振电路的谐振频率与受电侧的谐振电路的谐振频率大致相等时的、受电侧的谐振电路的输出电压的频率特性。如曲线图101所示，在受电侧的谐振电路的谐振频率大于输电侧的谐振电路的谐振频率的情况下，在输电侧的谐振电路的谐振频率f1或者受电侧的谐振电路的谐振频率f2处，输出电压达到峰值。另一方面，如曲线图102所示，在输电侧的谐振电路的谐振频率与受电侧的谐振电路的谐振频率大致相等的情况下，在输电侧和受电侧公共的谐振频率f3处，输出电压达到峰值。而且，该峰值电压高于在受电侧的谐振电路的谐振频率大于输电侧的谐振电路的谐振频率的情况下的任何电压的峰值。图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触供电装置，具有输电装置、以及从所述输电装置以非接触的方式接受电力传输的受电装置，其中，所述输电装置具有：发送线圈，向所述受电装置供应电力；以及电力供应电路，对所述发送线圈供应交流电力，所述受电装置具有：谐振电路，具有接收来自所述输电装置的电力的接收线圈、以及与所述接收线圈并联连接的可变电容电路，并以与所述接收线圈的电感和所述可变电容电路的静电电容相应的频率发生谐振；电压检测电路，检测来自所述谐振电路的输出电压；以及控制电路，根据所述输出电压来控制所述可变电容电路的静电电容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.02 JP 2017-0396821.一种非接触供电装置，具有输电装置、以及从所述输电装置以非接触的方式接受电力传输的受电装置，其中，所述输电装置具有：发送线圈，向所述受电装置供应电力；以及电力供应电路，对所述发送线圈供应交流电力，所述受电装置具有：谐振电路，具有接收来自所述输电装置的电力的接收线圈、以及与所述接收线圈并联连接的可变电容电路，并以与所述接收线圈的电感和所述可变电容电路的静电电容相应的频率发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：中尾悟朗，财津俊行，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP