非接触供电装置制造方法及图纸

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)，经由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)将从电源(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)，被配置为能够与发送线圈(13)电磁耦合；可变电容电路(15)，与辅助线圈(14)连接，并且具有能够调整的静电电容量；第二通信器(16)，从受电装置(3)接收含有来自受电装置3的输出电压的测量值的信号；以及控制电路(17)，根据输出电压的测量值，控制可变电容电路(15)的静电电容量。的静电电容量。的静电电容量。

【技术实现步骤摘要】
非接触供电装置


[0001]本专利技术涉及非接触供电装置。

技术介绍

[0002]历来，在研究不通过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，提出了下述技术：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稍延迟，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)确定的值以上的值。根据这种技术，初级线圈中的发热被抑制，并且能够自动地选择从初级线圈侧观察到的功率因数最好的频率作为驱动频率。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，需要提高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个方式，提供具有送电装置、以及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，受电装置具有：谐振电路，具有接收线圈、以及与接收线圈一起谐振的谐振电容器，从送电装置接收电力；整流电路，将从谐振电路输出的电力进行整流；电压检测电路，测量从整流电路输出的电力的输出电压并求该输出电压的测量值；以及第一通信器，将含有输出电压的测量值的信号向送电装置发送。送电装置具有：发送线圈，经由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，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；可变电容电路，与辅助线圈连接，并且具有能够调整的静电电容量；第二通信器，从受电装置接收含有输出电压的测量值的信号；以及控制电路，根据输出电压的测量值，控制可变电容电路的静电电容量。
[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，优选若输出电压的测量值小于规定的下限阈值、或者超过比规定的下限阈值高的规定的上限阈值，则送电装置的控制电路参照表示可变电容电路的当前的静电电容量和变更后的静电电容量之间的关系的参照表，控制可变电容电路，使得成为与当前的静电电容量对应的变更后的静电电容量。
[0014]由此，该非接触供电装置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，所以能够减轻各开关元件的开关损耗。而且，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过高，减轻辅助线圈中流动的电流造成的导通损耗。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一个实施方式的非接触供电装置的概略结构图。
[0016]图2是表示逆变器电路的另一例的图。
[0017]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。
[0018]图4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及辅助线圈中流动的电流之间的关系的一例的图。
[0019]图5是表示基于模拟的、送电装置没有LC电路的情况下的、发送线圈和接收线圈间的耦合度、从受电装置输出的输出电压以及逆变器电路的开关元件中流动的电流的关系的一例的图。
[0020]标号说明
[0021]1 非接触供电装置
[0022]2 送电装置
[0023]10 电力供给电路
[0024]11 电源
[0025]12 逆变器电路
[0026]12a～12d开关元件
[0027]12e 电容器
[0028]13 发送线圈
[0029]14 辅助线圈
[0030]15 可变电容电路
[0031]151-1～151-n 电容器
[0032]152-1～152-n 开关元件
[0033]16 通信器
[0034]17 控制电路
[0035]3 受电装置
[0036]20 谐振电路
[0037]21 接收线圈
[0038]22 谐振电容器
[0039]23 整流平滑电路
[0040]24 电压检测电路
[0041]25 通信器
具体实施方式
[0042]以下，参照附图对基于本专利技术的一个实施方式的非接触供电装置进行说明。
[0043]在基于本专利技术的非接触供电装置中，输电侧的装置(以下，简称为送电装置)具有：由被配置为可与输电用的线圈(以下，称为发送线圈)电磁耦合的辅助线圈及与辅助线圈连接的可变电容电路构成的LC电路；以及控制可变电容电路的静电电容量的控制电路。另一方面，受电侧的装置(以下，称为受电装置)经由谐振电路中包含的受电用的线圈(以下，称为接收线圈)测量从送电装置受电的电力产生的输出电压，将输出电压的测量值向送电装置发送。输出电压根据发送线圈和接收线圈间的耦合度而变化，并且根据该耦合度，电力供给电路的各开关元件中流动的电流的相位相对向发送线圈供给交流电力的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变化。因此，送电装置的控制电路基于从受电装置接收到的、输出电压的测量值，控制可变电容电路的静电电容量。由此，该非接触供电装置将电力供给电路的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，提高电力传输效率。此外，由于也可以不提高受电装置的谐振电路的Q值，所以该非接触供电装置也可以不将该谐振电路中包含的接收线圈大型化，其结果，可以将装置整体简化。
[0044]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。如图1所示，非接触供电装置1具有：送电装置2；以及被以非接触方式经由空间从送电装置2传输电力的受电装置3。送电装置2具有：电力供给电路10；发送线圈13；辅助线圈14；可变电容电路15；通信器16；以及控制电路17。另一方面，受电装置3具有：由接本文档来自技高网...

【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、以及被以非接触方式从所述送电装置传输电力的受电装置，所述受电装置具有：谐振电路，具有接收线圈、以及与所述接收线圈一起谐振的谐振电容器，从所述送电装置接收电力；整流电路，将从所述谐振电路输出的电力进行整流；电压检测电路，测量从所述整流电路输出的电力的输出电压并求该输出电压的测量值；以及第一通信器，将含有所述输出电压的测量值的信号向所述送电装置发送，所述送电装置具有：发送线圈，经由所述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，将从所述电源供给的直流电力转...

【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：