提供能以简单的结构提高电力传输效率的非接触供电装置。非接触供电装置(1)的送电装置(2)具有：发送线圈(13)，经由受电装置(3)具有的接收线圈(21)向受电装置(3)供给电力；电力供给电路(10)，将经由在供给直流电力的电源(11)和发送线圈13之间被连接为全桥状或半桥状的多个开关元件(12a～12d)从电源(11)供给的直流电力转换为交流电力向发送线圈(13)供给；辅助线圈(14)，被配置为可与发送线圈(13)电磁耦合；以及静电电容元件(15、17)，与辅助线圈(14)连接。圈(14)连接。圈(14)连接。
【技术实现步骤摘要】
非接触供电装置及送电装置
[0001]本专利技术涉及非接触供电装置、以及在非接触供电装置中被使用的送电装置。
技术介绍
[0002]历来，一直在研究不经由金属的触点等而通过空间来传输电力的所谓非接触供电(也被称为无线供电)技术。
[0003]作为这样的非接触供电技术之一，提出了如下技术：仅在次级(受电)侧线圈中构成谐振电路，检测在谐振电路中流动的谐振电流的相位信息，基于该相位信息，确定驱动频率，使得在初级(输电)侧线圈中流动的驱动电流的电流相位比电压相位稍微延迟，并驱动初级线圈(例如，参照专利文献1)。此外，在这种技术中，由次级线圈的漏感、谐振电容器的电容和等效负载电阻确定的Q值被设定为以Q＝2/k2(k为耦合系数)决定的值以上的值。根据这种技术，初级线圈中的发热被抑制，并且可自动地选择从初级线圈侧观察到的功率因数最好的频率周波数作为驱动频率。此外，铜损和开关损耗都被减轻。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2015/173850号
技术实现思路
[0007]专利技术要解决的课题
[0008]然而，在上述技术中，为了设定适当的驱动频率，要求提高Q值。为了提高Q值，需要提高受电侧的线圈的电感，为此，要求将受电侧的线圈大型化。其结果，装置整体大型化。
[0009]因此，本专利技术的目的在于提供能够以简单的结构提高电力传输效率的非接触供电装置。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]作为本专利技术的一种方式，提供具有送电装置和被以非接触方式从送电装置传输电力的受电装置的非接触供电装置。在该非接触供电装置中，送电装置具有：发送线圈，经由受电装置具有的接收线圈向受电装置供给电力；电力供给电路，具有在供给直流电力的电源和发送线圈之间被连接为全桥状或半桥状的多个开关元件，通过多个开关元件的接通和关断被以规定的频率切换而将从电源供给的直流电力转换为具有规定的频率的交流电力向发送线圈供给；辅助线圈，被配置为可与发送线圈电磁耦合；以及静电电容元件，与辅助线圈连接。
[0012]通过具有这样的结构，该非接触供电装置能够以简单的结构提高电力传输效率。
[0013]在该非接触供电装置中，优选发送线圈和辅助线圈间的耦合度大于发送线圈和接收线圈间的所假定的耦合度的最大值。
[0014]通过具有这样的结构，该非接触供电装置容易将各开关元件中流动的电流的相位相对电力供给电路的各开关元件被施加的电压的相位的延迟量设为适当的延迟量，其结
果，能够减轻各开关元件的开关损耗。
[0015]此外，在该非接触供电装置中，优选送电装置的静电电容元件具有可调整的静电电容量。而且，优选送电装置还具有：电流检测电路，求电力供给电路的多个开关元件的其中一个中流动的电流的测量值；以及控制电路，根据电力供给电路的多个开关元件的任何一个被断开时的电流量的测量值，控制静电电容元件的静电电容量。
[0016]通过具有这样的结构，即使发送线圈和接收线圈间的耦合度变化，该非接触供电装置也可以将各开关元件中流动的电流的相位相对电力供给电路的各开关元件被施加的电压的相位的延迟量控制为适当的延迟量。因此，该非接触供电装置能够减轻各开关元件的开关损耗。
[0017]在这种情况中，优选若电力供给电路的多个开关元件的其中一个被断开时的电流量的测量值超过规定的上限阈值，则送电装置的控制电路控制静电电容元件，使得静电电容元件的静电电容量增加。
[0018]由此，由于能够抑制电力供给电路的各开关元件被断开的定时的、该开关元件中流动的电流的峰值，所以该非接触供电装置能够减轻各开关元件的开关损耗。
[0019]更优选若电力供给电路的多个开关元件的其中一个被断开时的电流量的测量值小于比规定的上限阈值低的规定的下限阈值，则控制电路控制静电电容元件，使得静电电容元件的静电电容量下降。
[0020]由此，该非接触供电装置能够抑制辅助线圈中流动的电流的有效值变得过高，减轻在辅助线圈中流动的电流造成的导通损耗。
[0021]或者另外，在该非接触供电装置中，优选送电装置的静电电容元件具有可调整的静电电容量。而且，优选送电装置还具有：电流检测电路，求辅助线圈中流动的电流量的测量值；以及控制电路，根据电力供给电路的多个开关元件的其中一个被断开时的电流量的测量值，控制静电电容元件的静电电容量。
[0022]通过具有这样的结构，即使发送线圈和接收线圈间的耦合度变化，该非接触供电装置也能够将各开关元件中流动的电流的相位相对电力供给电路的各开关元件被施加的电压的相位的延迟量控制为适当的延迟量。因此，该非接触供电装置能够减轻各开关元件的开关损耗。
[0023]作为本专利技术的另一方式，提供以非接触方式对受电装置进行电力传输的送电装置。该送电装置具有：发送线圈，经由受电装置具有的接收线圈向受电装置供给电力；电力供给电路，具有在供给直流电力的电源和发送线圈之间被连接为全桥状或半桥状的多个开关元件，通过多个开关元件的接通和关断被以规定的频率切换而将从电源供给的直流电力转换为具有规定的频率的交流电力向发送线圈供给；辅助线圈，被配置为能够与发送线圈电磁耦合；以及静电电容元件，与辅助线圈连接。
[0024]通过具有这样的结构，该送电装置能够以简单的结构提高电力传输效率。
附图说明
[0025]图1是包含本专利技术的一个实施方式的送电装置的非接触供电装置的概略结构图。
[0026]图2是表示逆变器电路的另一例的图。
[0027]图3(a)是表示发送线圈和辅助线圈间的耦合度小于发送线圈和接收线圈间的耦
合度的情况下的、各开关元件中流动的电流的一例的图。图3(b)是表示发送线圈和辅助线圈间的耦合度与发送线圈和接收线圈间的耦合度相等的情况下的、各开关元件中流动的电流的一例的图。图3(c)是表示发送线圈和辅助线圈间的耦合度大于发送线圈和接收线圈间的耦合度的情况下的、各开关元件中流动的电流的一例的图。
[0028]图4是基于变形例的送电装置的概略结构图。
[0029]图5是表示基于模拟的、可变电容电路的静电电容量和逆变器电路的各开关元件中流动的电流以及辅助线圈中流动的电流的关系的一例的图。
[0030]标号说明
[0031]1 非接触供电装置
[0032]2、4 送电装置
[0033]10 电力供给电路
[0034]11 电源
[0035]12 逆变器电路
[0036]12a～12d 开关元件
[0037]12e 电容器
[0038]13 发送线圈
[0039]14 辅助线圈
[0040]15 电容器
[0041]16 控制电路
[0042]17 可变电容电路
[0043]171-1～171-n 电容器
[0044]172-1～172-n 开关元件
[0045]18 电流检测电路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非接触供电装置，具有送电装置和被以非接触方式从所述送电装置传输电力的受电装置，所述送电装置具有：发送线圈，经由所述受电装置具有的接收线圈向所述受电装置供给电力；电力供给电路，具有在供给直流电力的电源和所述发送线圈之间被连接为全桥状或半桥状的多个开关元件，通过所述多个开关元件的接通和关断被以规定的频率切换而将从所述电源供给的直流电力转换为具有所述规定的频率的交流电力向所述发送线圈供给；辅助线圈，被配置为能够与所述发送线圈电磁耦合；以及静电电容元件，与所述辅助线圈连接。2.如权利要求1所述的非接触供电装置，所述发送线圈和所述辅助线圈间的耦合度大于所述发送线圈和所述接收线圈间的所假定的耦合度的最大值。3.如权利要求1或2所述的非接触供电装置，所述静电电容元件具有能够调整的静电电容量，所述送电装置还具有：电流检测电路，求在所述电力供给电路的所述多个开关元件的其中一个中流动的电流的测量值；以及控制电路，根据所述电力供给电路的所述多个开关元件的其中一个被断开时的所述电流的测量值，控制所述静电电容元件的静电电容量。4.如权利要求3所述的非接触供电装置，若所述电力供给电路的所述多个开关元件的其中一个被断开时的所述电流量的测量值超过规定的上限...
【专利技术属性】
技术研发人员：今泽孝则，中尾悟朗，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：
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