送电控制装置、送电装置、受电装置、无触点输电系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了送电控制装置、送电装置、受电装置、无触点输电系统、电子设备、次级线圈位置检测方法及原线圈的定位方法，可自动且高精度地进行原线圈和次级线圈的位置调整。送电控制装置包括：送电侧控制电路（２２），控制向受电装置（４０）的送电；运算电路（３５），进行规定的运算并求得次级线圈Ｌ２的位置；及激励器控制电路（３７），控制使原线圈Ｌ１在ＸＹ平面上的位置移动的激励器（７２０、７３０）的动作，激励器控制电路为了检测出次级线圈Ｌ２的位置而扫描原线圈Ｌ１，运算电路根据通过检测次级线圈的位置的扫描而获得的数据，进行规定运算并求得次级线圈Ｌ２的位置，激励器控制电路移动原线圈Ｌ１，以便原线圈Ｌ１的位置变为通过运算求得的次级线圈Ｌ２的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及送电控制装置、送电装置、受电装置、无触点输电 系统、电子设备、次级线圏位置检测方法及原线圏的定位方法等。
技术介绍
近年来，利用电》兹感应即4吏在金属部分无触点的情况下也可以 进行电力传输的无触点输电(非接触输电)备受瞩目。作为该无触 点输电的适用例，提案有便携式电话机和家用电器(例如电话机的 子机和钟表)的充电等。例如，在专利文献l中记载有^f吏用原线圈和次级线圏的无触点 输电装置。此外，在专利文献2中记载有在无触点输电系统中检测原线圏 和次级线圏之间的位置偏差(偏移)的技术。在专利文献2记栽的 技术中，基于受电装置的整流电路的输出电压来检测原线圏和次级 线圏的相对位置关系是否正常，在正常时通过发光二极管LED的 亮灯将该内容通知给使用者。当位置关系异常时LED亮灯。在这 种情况下，用户手动地调整位置关系。专利文献1:日本特开2006-60909号公报专利文献2:日本特开2005-6460号爿>才艮在无触点输电系统中，为了正确地进行原线圏和次级线圈的位 置调整，例如，在内置受电装置的次级侧设备中使用专用的送电台 (内置送电装置的原级侧电子设备)即可。但是，在这种情况下， 若次级侧设备不同，则每次都需要准备专用的送电台，从而无法担 保送电台的通用性。例如，在利用无触点输电系统来对〗更携式终端的蓄电池进4亍充 电的情况下，例如，即使在大小相同的终端，若制造商不同，则一 丢殳情况下外观的形状(设计)不同，且次级线圈的设置位置也不同， 从而通过一台送电台(充电台)难以对应不同制造商的多台便携式 终端。此外，在种类不同的终端(例如，〗更携式电话终端和PDA终 端)中，终端的大小和形状(设计)不同，次级线圈的设置位置也 不同。因此，同样通过一台送电台难以对应种类不同的终端。并且，如果不4吏用专用的送电台，而〗又通过例如在具有平坦的 平面的构造物(例如案台)的规定区域上载置便携式终端即可进行 充电，则可以进一步提高无触点输电系统的便利性。但是，无法通 过与上述相同的理由来指定载置在^见定位置上的概略位置上的 <更 携式全冬端的次级线圏的正确^立置。因此，在玉见有l支术中无法实^见这样的次世代(第二代)的无触点ilr电系统。在专利文献2的技术中，虽然可以向用户^是示原线圈和次级线 圈之间的位置调整是否正确，但是最后还是依赖于基于用户手动的 调整来进行位置调整。此外，在专利文献2的技术中，由于根据受电装置中的整流电路的输出来判定位置偏移，所以必须从送电装置向受电装置送电， 且送电装置无法自发地获得线圈间的位置偏移信息。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而才是出，在本专利技术的至少一个方面中，可 进行原线圈和次级线圈的自动的位置调整，且不依存于次级侧i殳备 的制造商、大小、种类、设备设计等而通常可自动地适当化两个线 圏的相对位置。因此，可以实现通用性高的送电装置(原级侧装置)， 并可实现次世代的无触点输电系统。并且，可进行使用原线圈的驱 动频率的谐波谐振的、极高精度的线圈位置检测，从而可以实现具 有用于实现谐波谐振的新结构的受电装置。(1)本专利技术的送电控制装置被设置在无触点输电系统中的上 述送电装置中，其中，上述无触点丰命电系统/人送电装置向受电装置 经由电》兹耦合的原线圈及次级线圈以无触点的方式传输电力，在上述送电控制装置中，上述送电控制装置包括送电侧控制电路，用 于控制向上述受电装置的送电；运算电路，用于进行M^定的运算并 求得上述次级线圈的位置；以及激励器控制电路，控制用于使上述 原线圈在XY平面上的位置移动的激励器的动作，上述激励器控制 电路为了检测出上述次级线圏的位置而扫描上述原线圏，上述运算 电路根据通过用于检测上述次级线圈的位置的扫描而获得的数据， 进4亍上述^见定的运算并求得上述次级线圈的位置，上述激励器控制 电i 各移动上述原线圈，以 <更上述原线圈的位置变为通过上述运算求 得的上述次级线圈的位置。通过运算求得次级线圈的位置，并驱动致动器，向该求;彈的次 级线圈的位置移动原线圏，据此，可以实现线圈间的高精度的位置 调整。10(2) 在本专利技术的送电控制装置中，上述送电控制装置包括 谐波检波电路，用于检测上述原线圈的驱动频率的谐波信号，当上 述原线圈的中心和上述次级线圏的中心仅偏离规定距离且电》兹耦 合时，构成与上述原线圏的驱动频率的上述谐波进行谐振的谐振电 路，上述谐波检波电路检测基于上述谐振电路的谐振的上述原线圈 的驱动频率的上述谐波的谐振峰值，上述运算电路根据从上述谐波 检波电路获得上述谐波的谐振峰值时的座标位置数据进行规定的 运算，并求得上述次级线圈的中心位置。当原线圏和次级线圏的中心分离规定距离(R: R〉0)时构成 谐波谐振电路，并可以获得谐波的谐振峰值。此可以通过设定次级 线圈侧的谐振电容器的电容值以便与分离规定距离R时的漏电感 进行谐振来实现。设置在送电控制装置中的谐波检波电路检测原线 圈的驱动频率的谐波谐振峰值。例如，当将以原线圈作为结构要素 的原级侧谐振电路的谐振频率设定为fp时，因重视动作的稳定性， 通常原线圈的马区动频率净皮i殳定为偏离该i皆振频率(fp )的频率(fd )。 当为上下对称的驱动信号时，原线圈的驱动频率的谐波(fs) 4又为 奇数次谐波，例如可以-使用5次i皆波(fs: = 5fd)。运算电3各才艮据获 得该谐波谐振峰值时的座标位置凄t据来求得次级线圏的中心位置。 谐波信号是与乂人原线圈向次级线圈的通常IIT电无关的频率，由于对 通常动作没有赋予任何影响所以是安全的，此外，若是5次谐波， 则由于谐振的能量降低至基础频率的约1/5，所以谐振峰值也变为 合适的电平，也容易进行基于谐波检波电路的检测。由于利用谐振 峰值来正确地求得次级线圈的中心，所以可以高精度地进行线圈间 的位置调整。(3) 在本专利技术的送电控制装置中，上述原线圏和上述次级线 圈都是圓形的线圈，上述激励器控制电路驱动上述激励器，并沿与 上述次级线圏交叉的笫一轴移动上述原线圈，进4亍用于4企测次级线圈位置的第一扫描，上述运算电路在上述第一扫描中，通过运算求 得线段的中点的座标，其中，上述线段是连接获得上述谐波检波电 路的检波信号的峰值的两点中的各点的线段，上述激励器控制电路 驱动上述激励器，并沿第二轴移动上述原线圈，进行用于4全测次级 线圏位置的第二扫描，其中，上述第二轴与上述第一轴正交且通过 在上述第一扫描中求得的上述中点，上述运算电路在上述第二扫描 中，通过运算求得线段的中点的座标，其中，上述线段是连接获得 上述谐波检波电路的检波信号的峰值的两点中的各点的线段，上述 激励器控制电路驱动上述激励器，并移动上述原线圈，以便上述原 线圈的中心位置变为在上述第二扫描中求得的上述中点的位置。对进行利用圓形线圈及谐波检波的正交二轴检索这点进行说 明。沿任意方向的一轴(第一轴)扫描圓形的原线圈(第一扫描)。 例如，在原线圈的4企索范围为四角形的情况下，若沿对角方向的轴 移动原线圈，则原线圏必定与次级线圈相交。在第一扫描中，虽然在原线圏和次级线圈的各中心分离规定距离(R)时可以获得谐波峰值，但是在原线圏靠近次级线圈时及原线圏从次级线圏分离时也可以实现这种位置关系。因此，当进行第一扫描时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种送电控制装置，被设置在无触点输电系统中的所述送电装置中，其中，所述无触点输电系统从送电装置向受电装置经由电磁耦合的原线圈及次级线圈以无触点的方式传输电力，所述送电控制装置的特征在于，　所述送电控制装置包括：　送电侧控制电路， 用于控制向所述受电装置的送电；　运算电路，用于进行规定的运算并求得所述次级线圈的位置；以及　激励器控制电路，控制用于使所述原线圈在ＸＹ平面上的位置移动的激励器的动作，　所述激励器控制电路为了检测出所述次级线圈的位置而扫描所 述原线圈，　所述运算电路根据通过用于检测所述次级线圈的位置的扫描而获得的数据，进行所述规定的运算并求得所述次级线圈的位置，　所述激励器控制电路移动所述原线圈，以便所述原线圈的位置变为通过所述运算求得的所述次级线圈的位置。

【技术特征摘要】
JP 2007-9-26 2007-2494421. 一种送电控制装置，被设置在无触点输电系统中的所述送电装置中，其中，所述无触点输电系统从送电装置向受电装置经由电磁耦合的原线圈及次级线圈以无触点的方式传输电力，所述送电控制装置的特征在于，所述送电控制装置包括送电侧控制电路，用于控制向所述受电装置的送电；运算电路，用于进行规定的运算并求得所述次级线圈的位置；以及激励器控制电路，控制用于使所述原线圈在XY平面上的位置移动的激励器的动作，所述激励器控制电路为了检测出所述次级线圈的位置而扫描所述原线圈，所述运算电路根据通过用于检测所述次级线圈的位置的扫描而获得的数据，进行所述规定的运算并求得所述次级线圈的位置，所述激励器控制电路移动所述原线圈，以便所述原线圈的位置变为通过所述运算求得的所述次级线圈的位置。2. 根据权利要求1所述的送电控制装置，其特征在于，所述送电控制装置包括谐波检波电路，用于检测所述 原线圏的驱动频率的谐波信号，当所述原线圈的中心和所述次级线圈的中心仅偏离规定 距离且电,兹耦合时，构成与所述原线圈的驱动频率的所述谐波进行谐振的谐振电路，所述谐波检波电路检测基于所述谐振电 路的谐振的所述原线圈的驱动频率的所述谐波的谐振峰值，所述运算电路根据从所述谐波检波电路获得所述谐波的 谐振峰值时的座标位置数据进行-见定的运算，并求得所述次级 线圏的中心^立置。3. 根据权利要求2所述的送电控制装置，其特征在于，所述原线圈和所述次级线圈都是圓形的线圏，所述激励器控制电路驱动所述激励器，并沿与所述次级 线圈交叉的第 一轴移动所述原线圈，进行用于检测次级线圈位 置的第一扫描，所述运算电路在所述第一扫描中，通过运算求得线4殳的 中点的座标，其中，所述线段是连接获得所述谐波检波电路的 检波信号的峰值的两点中的各点的线段，所述激励器控制电路驱动所述激励器，并沿第二轴移动 所述原线圏，进行用于4企测次级线圏位置的第二扫描，其中， 所述第二轴与所述第一轴正交且通过在所述第一扫描中求得的所述中点，所述运算电路在所述第二扫描中，通过运算求得线段的 中点的座标，其中，所述线段是连接获得所述谐波检波电路的 检波信号的峰值的两点中的各点的线段，所述激励器控制电路驱动所述激励器，并移动所述原线 圈，以〗更所述原线圈的中心位置变为在所述第二扫描中求得的 所述中点的位置。4. 根据权利要求2或3所述的送电控制装置，其特征在于，在所述次级线圏上连接有电容器，同时设定所述电容器 的电容值，以^更通过所述原线圈的中心和所述次级线圏的中心 仅偏离规定距离时的漏电感、和所述电容器构成与所述原线圈 的驱动频率的谐波进行谐振的谐振电路，所述谐波检波电路检 测基于所述谐振电路的谐振的所述原线圈的驱动频率的所述 谐波的谐振峰值。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的送电控制装置，其特征在 于，所述送电控制装置还包括靠近检测电路，根据所述原线圈的线圈端电压或线圏电 流来冲企测所述次级线圈靠近所述原线圈，当通过所述靠近检测信号冲全测出所述次级线圈的靠近 时，所述激励器控制电^各进行用于4企测所述次级线圈的位置的 扫描。6. 根据权利要求5所述的送电控制装置，其特征在于，所述次级线圈是带》兹体的次级线圈，由于所述带》兹体的次级线圈的靠近，所述原线圏...

【专利技术属性】
技术研发人员：神干基，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]