充电系统技术方案

本发明专利技术提供与外插充电方式和非接触充电方式两充电方式对应、且电气构成简单、能够小型轻量化的充电系统。具备：通过经由外插连接器(PC1)被提供来自第一电源(2)的电力的变压器(Tr12)的第一/第二绕组(N1/N2)而被充电的二次电池(4)；以及与被提供来自第二电源(3)的电力的变压器的第二绕组(N2)之间的相对位置可变，并通过第二绕组相接近能够与第二绕组磁耦合的第三绕组(N3)，在从上述第一电源(2)对二次电池(4)充电的情况下，经由上述第一/第二绕组(N1/N2)间的磁耦合对二次电池(4)进行充电，在从第二电源(3)对二次电池(4)充电的情况下，经由上述第三绕组(N3)和上述第二绕组(N2)的磁耦合对二次电池(4)进行充电。

Charging system

The present invention provides a charging system which is in accordance with an outward charging mode and a non-contact charging mode and a two charging mode, and the electric constitution is simple and can be small and lightweight. A: through external connector (PC1) is supplied from a first power source (2) power transformer (Tr12) 1 / second (N1/N2) and the two winding battery is charging (4); and is provided from second power supply (3) of the second winding power transformer (N2) the relative position between the variable, and by second to close to third phase winding winding and second winding magnetic coupling (N3), from the first power supply (2) to two (4) of battery charging, the first / second winding (N1/N2) between the magnetic coupling of the two battery (4 in charge) from second (3) of the two power battery charging case (4), third (N3) through the winding and the second winding (N2) of the magnetic coupling of the two battery charge (4).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电系统
本专利技术涉及在电动汽车等以二次电池或电容器作为驱动源的设备中，进行该二次电池或电容器的充电的充电系统。
技术介绍
以往，例如用于对电动汽车的二次电池进行充电的充电系统，开发有各种系统。其中，作为代表性的充电系统，有设置在车上，使用插头与电源连接进行充电的充电方式。以下，将该充电方式称为外插(plugin)充电方式。外插充电方式根据电源容量分为通常充电装置和电源容量比通常充电更大的急速充电装置。在专利文献1中，通过在通常充电用电路和急速充电用电路中共用绝缘变压器的次级侧铁芯和绕组、整流电路，从而一面与通常充电和急速充电这两种方式相对应，一面实现充电装置的小型化、低成本化。在该外插充电方式的情况下，只要是具备电源的场所不管在哪里都能够充电，但是在进行充电时，作业者需要进行插头和电源的连接，所以存在作业繁杂这样的问题。特别是在专利文献1中，需要以下作业，即，在通常充电时，在装卸变压器部安装虚拟铁芯(dummycore)，在急速充电时，取下虚拟铁芯，安装急速充电用桨(具备初级侧线圈和装卸用铁芯)。相对于此，近年，提出有在进行充电时不需要插头和电源的连接，按照非接触方式来进行充电的充电方式。以下，将该充电方式称为非接触充电方式。但是，非接触充电方式的装置繁杂，需要专用的充电装置，所以与外插充电方式相比，存在充电场所受到限制这样的问题。作为解决该问题的充电系统，公开了专利文献2。在该充电系统中，在其图1所示的实施方式1中，公开了与外插充电方式和非接触充电方式这两种方式相对应的充电系统。在专利文献2的图2的实施方式中，2种方式均为非接触充电，在图3～图5的实施方式种，2种方式均为外插充电。根据专利文献2的图1所示的实施方式1，具备外插充电电路和非接触充电电路，实现了不管从哪一种充电装置都能充电的便利性提高。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2010-213535号公报专利文献2：JP特开平11-252810号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题在专利文献1记载的技术中，与通常充电和急速充电这两种充电方式相对应，并且实现充电装置的小型化、低成本化。但是，专利文献1的充电系统不与非接触充电方式相对应，在进行充电时，存在以下问题，即，作业者不仅需要进行插头和电源的连接，还需要进行装卸变压器部的更换这样的繁杂作业。在专利文献2的第一实施方式中记载的技术中，能够与外插充电方式和非接触充电方式这两种方式相对应，但是除了在外插充电电路和非接触充电电路的每一个中需要变压器以外，2种方式的电路独立构成，存在充电装置大型、高成本这样的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在外插充电方式和非接触充电方式这两种充电方式的无论哪一种充电方式都能够进行充电的充电系统中，提高利用者的便利性。在本专利技术的优选的实施方式中，目的在于，在2种充电方式间，通过实现电气电路的共用来简化构成，实现装置的小型化、低成本化。用于解决课题的手段本专利技术在其一个方面中，特征在于，具备：通过经由有线(外插)连接器而被提供来自第一电源的电力的变压器的第一/第二绕组来充电的二次电池或电容器；以及被提供来自第二电源的电力，与上述变压器的上述第二绕组之间的相对位置可变，并通过上述第二绕组接近，能够与上述第二绕组进行磁耦合的第三绕组；在从上述第一电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，经由上述第一/第二绕组间的磁耦合来向上述二次电池或电容器提供充电电力，在从上述第二电源对上述二次电池进行充电的情况下，经由上述第三绕组和上述第二绕组的磁耦合来向上述二次电池提供充电电力。在本专利技术的优选实施方式中，具备在上述第一电源和上述变压器的第一绕组之间连接的AC-AC转换器，按照能够对上述第一电源和上述AC-AC转换器之间进行连接、切断的方式来配置上述有线连接器。此外，在本专利技术的具体的实施方式中，包含上述第一以及第二绕组在内的上述变压器和上述二次电池或电容器搭载于车辆上，向上述第一绕组提供电力的上述第一电源配置在地上的第一充电站处，上述第二电源和上述第三绕组配置在地上的第二充电站处，在上述车辆停止于上述第一充电站的规定的位置时，使用上述有线连接器能够对上述第一电源和上述第一绕组间进行连接，在上述车辆停止于上述第二充电站的规定的位置时，上述第三绕组和上述第二绕组能够进行磁耦合。专利技术效果根据本专利技术的优选实施方式，通过使具备二次电池或电容器的设备移动至规定的2个位置，能够分别构成外插充电电路和非接触充电电路，能够构建提高了利用者的便利性的充电系统。此外，根据本专利技术的优选实施方式，在外插充电电路和非接触充电电路中，能够共用变压器的次级侧以后的电路，能够实现充电系统的小型化、低成本化。附图说明图1是本专利技术的实施例1的充电系统的概略电路构成图。图2是用于说明本专利技术中能够采用的绝缘变压器的第一实施方式的构成的分解立体图。图3是用于说明相同的绝缘变压器的第一实施方式的线圈构成的剖面图。图4是用于说明本专利技术中能够采用的绝缘变压器的第二实施方式的分解立体图。图5是用于说明相同绝缘变压器的第二实施方式的线圈构成的剖面图。图6是用于说明本专利技术中能够采用的绝缘变压器的第三实施方式的构成的分解立体图。图7是用于说明相同绝缘变压器的第三实施方式的线圈构成的剖面图。图8是本专利技术的实施例2的充电系统的具体的电路构成图。图9是说明本专利技术的实施例2的外插充电动作的图。图10是用于说明本专利技术的实施例2的非接触充电动作的图。图11是本专利技术的实施例3的充电系统的具体的电路构成图。图12是本专利技术的实施例4的充电系统的具体的电路构成图。图13是本专利技术的实施例5的充电系统的具体的电路构成图。图14是本专利技术的实施例6的充电系统的具体的电路构成图。图15是本专利技术的实施例7的充电系统的具体的电路构成图。图16是将本专利技术应用于电动汽车的充电系统的概略构成图。图17是将本专利技术应用于电气扫除机的充电系统的概略构成图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的优选的实施方式。实施例1使用图1～图3说明本专利技术的实施例1。图1是本专利技术的实施例1的充电系统的概略电路构成图。该充电装置1连接在电源2以及电源3、和与负载5连接的二次电池4之间，能够通过从电源2进行外插充电，从电源3进行非接触充电，来分别对二次电池4进行充电。以下，一面例示电动汽车的车载二次电池的充电系统一面推进说明。充电装置1为了进行第一充电站CS1的外插充电，而具备外插充电一次电路6、开关SW11、SW12、绝缘变压器Tr12(绕组N1、N2)、充电二次电路7、以及平滑电容器C22，并且具备控制单元9、10以及通信机12。绝缘变压器Tr12通过铁芯T1，将绕组N1和N2进行磁耦合。在电动汽车的情况下，这些电路和二次电池4以及负载5载于车上。通过外插连接器PC1，能够对构成第一充电站CS1的电源2、和外插充电一次电路6之间进行连接、切断。其中，外插连接器可以配置在图示的符号PC2的位置。外插充电一次电路6和开关SW11、SW12由控制单元9和控制单元10控制。另一方面，为了进行非接触充电，存在第二充电站CS2，在该第二充电站CS2中，具备非接触充电一次电路8、开关SW31、SW32、绝缘变压器Tr23的一部分(铁芯T2、绕组N3)、控制单元11、以及通信机13。非接触充电一次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电系统，其特征在于，具备：经由有线连接器被提供来自第一电源的电力的变压器的第一绕组；与上述第一绕组磁耦合的上述变压器的第二绕组；通过提供给上述第二绕组的电力而被充电的二次电池或电容器；以及被提供来自第二电源的电力，并且与上述第二绕组之间的相对位置可变，通过上述第二绕组相接近，而能够与上述第二绕组磁耦合的第三绕组，在从上述第一电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，经由上述第一绕组和上述第二绕组的磁耦合来向上述二次电池或电容器提供充电电力，在从上述第二电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，经由上述第三绕组和上述第二绕组的磁耦合来向上述二次电池或电容器提供充电电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种充电系统，其特征在于，具备：与第一电源连接的第一电路；与上述第一电路连接的变压器的第一绕组；与上述第一绕组磁耦合的上述变压器的第二绕组；为了对二次电池或电容器进行充电而提供被提供给上述第二绕组的电力的第二电路；与第二电源连接的第三电路；以及从第二电源经由上述第三电路被提供电力，并且与上述第二绕组之间的相对位置可变，通过上述第二绕组相接近，而能够与上述第二绕组磁耦合的第三绕组，在从上述第一电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，从上述第一电路经由上述第一绕组及上述第二绕组、以及上述第二电路向上述二次电池或电容器提供充电电力，在从上述第二电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，从上述第三电路经由上述第三绕组及上述第二绕组、以及上述第二电路向上述二次电池或电容器提供充电电力，该充电系统在上述第一电路和上述第一绕组之间具备使上述第一绕组从上述第一电路分离而与上述第二绕组并联连接的开关，在从上述第二电源对上述二次电池进行充电的情况下，通过上述开关将上述第一绕组和上述第二绕组并联连接。2.一种充电系统，其特征在于，具备：与第一电源连接的第一电路；与上述第一电路连接的变压器的第一绕组；与上述第一绕组磁耦合的上述变压器的第二绕组；为了对二次电池或电容器进行充电而提供被提供给上述第二绕组的电力的第二电路；与第二电源连接的第三电路；以及从第二电源经由上述第三电路被提供电力，并且与上述第二绕组之间的相对位置可变，通过上述第二绕组相接近，而能够与上述第二绕组磁耦合的第三绕组，在从上述第一电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，从上述第一电路经由上述第一绕组及上述第二绕组、以及上述第二电路向上述二次电池或电容器提供充电电力，在从上述第二电源对上述二次电池或电容器进行充电的情况下，从上述第三电路经由上述第三绕组及上述第二绕组、以及上述第二电路向上述二次电池或电容器提供充电电力，该充电系统具备：在上述第一电路和上述第一绕组之间使上述第一绕组从上述第一电路分离的开关；以及在上述第二绕组和上述第二电路之间将上述第一绕组和上述第二绕组串联连接的开关，在从上述第二电源向上述二次电池或电容器提供电力的情况下，将上述第一绕组和上述第二绕组串联连接。3.根据权利要求1或2所述的充电系统，其特征在于，上述第一电路和/或第三电路是包含整流电路、断路器电路、以及逆变器电路在内的AC-AC转换器。4.根据权利要求1或2所述的充电系统，其特征在于，上述第一电路或第三电路具备：与上述第一电源或第二电源连接的升压电感器；将并联连接了二极管的开关元件桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：河口祐树，岛田尊卫，浅野哲，叶田玲彦，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：
国别省市：