电能传送装置和电能传送方法制造方法及图纸

一种在１次线圈和２次线圈之间传送电能的电能传送装置，２次线圈一侧的共振频率比１次线圈一侧的震荡信号的频率高，由此，可以使电容小，而且能够提高１次线圈和２次线圈的视耦合系数，从而能够象预想的那样提高１次线圈向２次线圈的电能传送效率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，本专利技术适用于例如作为经无触点端子对便携式小型电子仪器中的2次电池进行充电的充电装置所使用的。
技术介绍
近年来，对立体声耳机、摄像机一体型VTR和移动通信终端装置等小型便携式电子仪器的需求越来越大了。这些小型便携式电子仪器内部装有大容量的可充电2次电池，使用规定的充电装置进行充电。这样的充电装置有接触型的。接触型充电装置例如具有弹簧式电触点，使该触点与小型便携式电子仪器的电触点接触，将两者电连接起来，经过这样形成的电路向小型便携式电子仪器中的2次电池供给充电电流。但是，这样的充电装置存在这样的问题，由于长期使用，其触点部分有时会产生氧化或附着赃东西。氧化和赃东西使两者触点部分产生接触不良，阻碍向2次电池供给电流。为了避免这样的问题，考虑采用使用了非接触型充电方式的充电装置。作为非接触型的充电方式，考虑采用利用电磁感应从充电装置向2次电池供给充电电流的方式。即，在充电装置的端子部分设置1次线圈，在小型便携式电子仪器的端子部分设置2次线圈，使1次线圈和2次线圈靠近。在这样的状态下，当1次线圈流过电流时，1次线圈产生磁通。在此，例如当使流过1次线圈的电流按一定时间进行通断时，因电流导通而产生的磁通随时间变化。在2次线圈一侧，因随时间变化的磁通交链而引起电磁感应，从而产生感应电动势。2次线圈以感应电动势作为电源产生感应电流，该电流是方向随1次线圈的导通和断开而反向的交变电流。非接触型充电装置就这样以2次线圈产生的感应电流作为充电电流对2次电池进行充电。这样，在充电时，使充电装置的1次线圈和小型便携式电子仪器的2次线圈靠近，利用电磁感应的磁藕合从1次线圈向2次线圈传送电能，由此，实现非接触型充电装置。在这样构成的充电装置中，1次线圈和2次线圈分别装在充电装置和电子仪器内，通过利用电磁感应从1次线圈向2次线圈传送电能来进行无触点电能传送。但是，这时，因1次线圈和2次线圈的间隔大(在空气导磁系数的情况下)，1次线圈和2次线圈间的藕合系数降低，1次线圈和2次线圈的交链磁通减少。因此，在这样的电能传送装置中，要象一般的变压器那样来提高1次线圈和2次线圈的的藕合度是困难的。因此，在上述那样的电能传送装置中，因低藕合度而引起电能损耗，从而产生电能传送效率低的问题。专利技术的公开本专利技术是在考虑了上述问题点之后提出的，目的在于提供一种能够提高从1次线圈向2次线圈的电能传送效率的。在解决有关问题的本专利技术中，在1次线圈和2次线圈间进行电能传送的电能传送装置中，设有产生给定频率的震荡信号并发送的信号生成装置；向1次线圈供给导电电流的电流供给装置；驱动装置，驱动控制1次线圈，使从电流供给装置供给的电流根据震荡信号的频率通断；1次线圈，产生因驱动控制电流的通断而按照震荡信号频率随时间变化的磁通；2次线圈，与电容并联连接，与1次线圈产生的随时间变化的磁通发生交链而产生感应电动势，感应电动势在2次线圈和电容之间产生感应电流共振，其共振频率比震荡信号的频率高。通过1次线圈发生的随时间变化的磁通的交链，向2次线圈传送感应电动势。这样，通过使2次线圈的共振频率高于1次线圈的发送信号的频率，可以使用小电容器并提高1次线圈和2次线圈的视藕合系数，从而，可以提高1次线圈向2次线圈的电能传送效率。附图的简单说明附图说明图1是表示本专利技术第1实施例的充电装置和电子仪器的结构的电路图。图2是表示电磁感应部的等效电路的电路图。图3是用于说明1次线圈驱动频率和2次线圈共振频率的关系的图表。图4是用于说明加给1次线圈的驱动电压和驱动频率的对应关系的图表。图5是用于说明2次线圈产生的感应电压的图表。图6是表示本专利技术第2实施例的充电装置和电子仪器的结构的电路图。图7是用于说明2次线圈产生的感应电压的图表。图8是表示本专利技术第3实施例的充电装置和电子仪器的结构的示意电路图。图9是表示本专利技术第4实施例的充电装置和电子仪器的结构的方框图。图10是用于说明利用1次线圈频率的改变来控制2次线圈的感应电压的图表。图11是用于说明实施例中感应电压的维持的图表。图12是用于说明利用检测电压去控制频率的流程图。图13是表示本专利技术第5实施例的充电装置和电子仪器的结构的方框图。图14是表示本专利技术第6实施例的充电装置的结构的方框图。图15是表示其它实施例的充电装置的结构的方框图。图16是表示其它实施例的充电装置的结构的方框图。实施本专利技术的最佳形态下面，根据附图详细说明本专利技术的实施例。(1)第1实施例在图1中，1示出整个充电装置，从电源2送出的电能经电磁感应部3供给给定电子仪器中的2次电池，由此对该2次电池进行充电。电磁感应部有设在充电装置1内的1次线圈L1和设在电子仪器内的2次线圈L2组成，1次线圈L1和2次线圈L2是无触点的状态。1次线圈L1配置成一个端子与电源2连接，2次线圈L2的两端与2次电池连接。充电装置1使1次线圈L1和2次线圈L2各自缠绕在指定形状的铁芯上，充电时将两个铁芯分别放置在相对的位置上。充电装置1使1次线圈L1的另一个端子与驱动电路4连接，驱动电路4与驱动频率发生部5连接。驱动频率发生部5生成给定频率f。的震荡信号并供给驱动电路4。驱动电路4将送来的震荡信号输入到发射极接地的晶体管Tr1的基极上。晶体管Tr1在输入到基极的震荡信号的电压电平为正时导通，发射极和集电极之间流过电流。由此，从电源2送出的电流便流过1次线圈。此外，当晶体管Tr1的基极输入的震荡信号的电压电平为负时，晶体管Tr1截止，发射极和集电极之间不导电。在该状态下，从电源2送出的电流不流过1次线圈，由1次线圈L1和驱动电路4的电容器C1组成的LC回路形成共振电路并在1次线圈L1中产生反电动势。该反电动势作为电源使电流流过电容器C1并对其充电，该电容器C1因对1次线圈进行放电故1次线圈L1流过反向电流。电流随着电容器C1的电压降低而增加，当电容器C1的电压为0时达到最大。此后，电容器C1利用反向电压进行充电。该电压超过电源2的电压时刻，驱动电路4内的阻尼二极管D1导通，LC回路短路，LC回路震荡停止，流过1次线圈L1的电流呈直线下降。在电流为0时刻晶体管Tr1导通，此后，重复上述动作。这样，因驱动电路4的作用，流过1次线圈L1的电流在正反方向交互流动形成震荡，因此，1次线圈L1产生的电压按照驱动频率生成部5送出来的驱动频率fosc变化，呈水平脉冲的形状。1次线圈L1因电流流过而产生磁通，该磁通与上述电流震荡对应而随时间变化。这样随时间变化的磁通与2次线圈L2发生交链，从而在2次线圈L2中产生感应电动势。因此，由于因磁通随时间变化而产生的反向电动势的作用，2次线圈L2流过电流，该电流因2次线圈L2和与此并联的电容器C2而产生震荡(共振)。这样，2次线圈L2产生的交流感应电流经二极管D2送出。具有2次线圈L2的电子仪器利用二极管D2对以感应电动势作为电源而产生感应电流进行整流，再供给2次电池并进行充电。充电装置1就这样利用电磁感应将从电源2送出的电能经1次线圈L1向2次线圈L2传送并进行充电。再有，图2示出电磁感应部3的等效电路，图中所示的LS2是2次线圈L2漏抗。这里，如图3所示，在充电装置1中，当将因反向感应电动势的作用在2次线圈L2中产生的感应电压的频率、即共振频率作为fout时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能传送装置，在１次线圈和２次线圈间进行电能传送，其特征在于，具有： 产生并发送给定频率的震荡信号的信号生成装置； 向１次线圈供给导电电流的电流供给装置； 驱动装置，驱动控制从上述电流供给装置供给的上述电流，使其根据上述震荡信号的频率在上述１次线圈内进行通断； １次线圈，通过由上述驱动控制产生的上述电流的通断而按照上述震荡信号频率产生随时间变化的磁通； ２次线圈，与电容并联连接，通过与上述１次线圈产生的上述随时间变化的磁通发生交链而产生感应电动势，上述感应电动势在上述２次线圈和上述电容之间产生感应电流共振，上述共振频率比上述震荡信号的频率高， 通过上述１次线圈发生的上述随时间变化的磁通的交链，上述２次线圈产生上述感应电动势，由此，将上述电能从上述１次线圈传送到上述２次线圈。

【技术特征摘要】
JP 1997-2-3 20739/971.一种电能传送装置，在1次线圈和2次线圈间进行电能传送，其特征在于，具有产生并发送给定频率的震荡信号的信号生成装置；向1次线圈供给导电电流的电流供给装置；驱动装置，驱动控制从上述电流供给装置供给的上述电流，使其根据上述震荡信号的频率在上述1次线圈内进行通断；1次线圈，通过由上述驱动控制产生的上述电流的通断而按照上述震荡信号频率产生随时间变化的磁通；2次线圈，与电容并联连接，通过与上述1次线圈产生的上述随时间变化的磁通发生交链而产生感应电动势，上述感应电动势在上述2次线圈和上述电容之间产生感应电流共振，上述共振频率比上述震荡信号的频率高，通过上述1次线圈发生的上述随时间变化的磁通的交链，上述2次线圈产生上述感应电动势，由此，将上述电能从上述1次线圈传送到上述2次线圈。2.权利要求1所述的电能传送装置，其特征在于，对上述2次线圈在上述1次线圈不通过上述电流的时刻发生的上述感应电流进行整流并输出。3.权利要求1所述的电能传送装置，其特征在于，上述1次线圈和上述2次线圈分别缠绕在指定形状的铁芯上，缠绕上述1次线圈的铁芯和缠绕上述2次线圈的铁芯配置在其中心相互错开的位置上。4.权利要求3所述的电能传送装置，其特征在于，缠绕上述1次线圈的铁芯形成为比缠绕上述2次线圈的铁芯的截面积大。5.权利要求1所述的电能传送装置，其特征在于，具有检测上述1次线圈产生的指定的参数变动的检测装置；根据上述检测结果送出第1或第2控制信号的控制装置；在供给上述第1控制信号时每隔规定的时间间隙地向上述驱动装置供给规定时间的上述共振信号、在供给上述第2控制信号时连续地向上述驱动装置供给上述共振信号的间隙震荡装置。6.权利要求1所述的电能传送装置，其特征在于，具有除上述1次线圈和上述2次线圈之外另外设置的3次线圈；检测上述3次线圈产生的指定的参数变动的检测装置；根据上述检测结果送出第1或第2控制信号的控制装置；在供给上述第1控制信号时每隔规定的时间间隙地向上述驱动装置供给规定时间的上述共振信号、在供给上述第2控制信号时连续地向上述驱动装置供给上述共振信号的间隙震荡装置。7.权利要求6所述的电能传送装置，其特征在于，上述3次线圈配置在上述2次线...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井民次，丈井敏孝，铃木邦治，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]