非接触供电系统技术方案

非接触供电系统包括：供电装置，其包含利用工作频率(f1)进行励磁的多个初级线圈；以及受电装置，其包含基于来自初级线圈的交变磁通量来感应电流的次级线圈。将对初级线圈进行励磁的工作频率(f1)设置为在次级线圈存在于相邻的两个初级线圈之间的夹缝位置的情况下所形成的谐振系统的谐振频率(fb2)或在该谐振频率的附近(fx-fy)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】非接触供电系统包括：供电装置，其包含利用工作频率(f1)进行励磁的多个初级线圈；以及受电装置，其包含基于来自初级线圈的交变磁通量来感应电流的次级线圈。将对初级线圈进行励磁的工作频率(f1)设置为在次级线圈存在于相邻的两个初级线圈之间的夹缝位置的情况下所形成的谐振系统的谐振频率(fb2)或在该谐振频率的附近(fx-fy)。【专利说明】非接触供电系统
本专利技术涉及以非接触方式向受电装置供电的非接触供电系统。
技术介绍
传统上，存在以非接触方式从供电装置向着受电装置进行供电的非接触供电系统(例如，参考专利文献I)。在现有技术的非接触供电系统中，为了进行供电，受电装置配置在供电装置上的确定位置处。仅在这种状态下进行从供电装置向着受电装置的供电。近年来，为了进一步提高用户的便利性，已研究了自由布局型的非接触供电系统(例如，参考专利文献2)，其中该非接触供电系统使得能够通过将受电装置配置在供电装置的上表面(供电面)上的任意位置处，来进行向着该受电装置的供电。如图5(a)所示，在自由布局型的非接触供电系统中，在供电装置10的内部，多个初级线圈LI沿着供电装置10的供电面6排列。受电装置30包括次级线圈L2。在图5(a)中，次级线圈L2与初级线圈LI正对。以工作频率fl对初级线圈LI进行励磁。来自励磁后的初级线圈LI的磁通量的变化在二次线圈L2处感应电流。该感应电流变为受电装置30的输出电力。这样，使用电磁感应来从供电装置10向受电装置30供给电力。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-204637专利文献2:日本特开2008-5573【
技术实现思路
】_9] 专利技术要解决的问题在现有技术的非接触供电系统(非自由布局型的系统)中，如图7所示，将初级线圈LI的工作频率f I设置为与在次级线圈L2与初级线圈LI正对的情况下的谐振系统的谐振频率fr 一致。谐振频率fr是次级线圈L2的谐振频率。在现有技术的非接触供电系统中，受电装置配置在相对于供电装置的确定位置处。这样使得在供电时次级线圈能够与初级线圈正对。因而，通过将工作频率fl设置为谐振频率fr，受电装置30可以获得最大输出电力Wl。在自由布局型的非接触供电系统中，受电装置30不必配置在任何特定位置处，只要其配置在供电面6上即可。因而，如图5(b)所示，次级线圈L2可以配置在两个初级线圈LI之间的夹缝(狭間)位置处。在次级线圈L2位于与初级线圈LI正对的位置处的情况下，泄漏电感Le最小。随着次级线圈L2沿着供电面6相对于正对位置变得更远，泄漏电感Le增加。已知随着泄漏电感Le增大，谐振频率fr减小。因而，如图7的箭头所示，谐振系统的谐振频率fr根据次级线圈L2相对于初级线圈LI的位置偏移而减小。因而，初级线圈LI之间的夹缝位置处的输出电力变为输出电力W2,其中该输出电力W2相对于在正对位置处所获得的输出电力Wl大幅下降。这样，在自由布局型的非接触供电系统中，受电装置30的输出电力根据受电装置30的配置位置而大大改变，并且难以获得稳定的输出电力。本专利技术是有鉴于此而作出的，并且本专利技术的目的是提供使得能够与次级线圈的配置位置无关地获得稳定的输出电力的非接触供电系统。用于解决问题的方案本专利技术的一个方面是一种非接触供电系统，包括:供电装置，其包含多个初级线圈，所述初级线圈沿着供电面配置并且用于以工作频率进行励磁；以及受电装置，其包含次级线圈，所述次级线圈在配置在所述供电面处的状态下，基于来自所述初级线圈的交变磁通量来感应电流，其中在所述次级线圈中利用谐振现象，所述非接触供电系统的特征在于:将对所述初级线圈进行励磁的所述工作频率设置为如下谐振系统的谐振频率或在所述谐振频率的附近，其中该谐振系统是在所述次级线圈存在于彼此邻接的两个所述初级线圈之间的夹缝位置处时形成的。此外，在上述结构中，所述非接触供电系统可以包括:电容器，其连接至所述次级线圈。在该结构中，优选地，调整所述电容器的电容，以将所述工作频率设置为与所述夹缝位置相对应的所述谐振系统的谐振频率或在所述谐振频率的附近。此外，在上述结构中，优选地，所述谐振频率的附近是如下频率区域，其中在该频率区域中，通过与所述夹缝位置相对应的所述谐振系统所获得的所述受电装置的输出电力大于或等于通过在所述次级线圈存在于与所述初级线圈正对的位置处时形成的谐振系统所获得的所述受电装置的输出电力。此外，在上述结构中，优选地，在所述夹缝位置的所述谐振系统处的所述谐振频率的附近，所述工作频率被设置为与该谐振频率不一致。【专利附图】【附图说明】图1是示出非接触供电系统的结构的框图。图2是供电装置的立体图。图3是示出包括初级侧频率和次级侧频率的谐振系统的曲线图。图4是图3的范围A的谐振曲线的放大图。图5的(a)是在次级线圈L2位于正对位置的情况下供电装置和受电装置的部分截面图，并且(b)是在次级线圈L2位于夹缝位置的情况下供电装置和受电装置的部分截面图。图6的(a)是示出现有技术的谐振系统的设置中的、与次级线圈L2的位置相对应的受电装置的输出电力的图表，并且(b)是示出本专利技术的谐振系统的设置中的、与次级线圈L2的位置相对应的受电装置的输出电力的图表。图7是针对
技术介绍
部分的非接触供电系统示出在次级线圈位于正对位置的情况下的谐振系统和在次级线圈位于夹缝位置的情况下的谐振系统的曲线图。【具体实施方式】现在将参考图1?6来说明非接触供电系统的一个实施例。如图1所示，非接触供电系统包括供电装置10和受电装置30。在本示例中，受电装置30内置于便携终端40。现在将说明供电装置10和受电装置30的具体结构。供电装置如图2所示，供电装置10包括平板状的壳体5。在壳体5的上表面上形成配置有便携终端40的供电面6。在壳体5的内部，多个初级线圈LI配置在供电面6的整个区域上。在本示例中，24个初级线圈LI按4行X6列的矩阵状方式配置在供电面6上。如图1所示，供电装置10包括:单个共用单元11 ;以及多个(在本实施例中为与初级线圈LI相同数量的24个)供电单元15，其连接至共用单元11。共用单元11包括电源电路13和共用控制电路12。电源电路13将来自外部电源的AC (交流)电力转换成适当的DC (直流)电压，并且将该DC电压作为工作电力供给至各供电单元15和共用单元11。由微计算机构成的共用控制电路12通过向各供电单元15供给各种命令信号来集中控制供电装置10。供电单元15包括单元控制电路19、励磁驱动电路16和初级线圈LI。在单元控制电路19接收到来自共用控制电路12的要求供电的命令信号的情况下，单元控制电路19进行励磁驱动电路16的控制。初级线圈LI的两端连接至励磁驱动电路16。电容器Cl连接在初级线圈LI的一端和励磁驱动电路16之间。励磁驱动电路16在单元控制电路19的控制下生成具有工作频率fl的AC电流，并且向初级线圈LI和电容器Cl供给该AC电流。这样对初级线圈LI进行励磁。这里，从初级线圈LI产生的磁通量变化。受电装置如图1所示，受电装置30包括整流电路31和DC/DC转换器35。次级线圈L2的两端连接至整流电路31。电容器C2连接在次级线圈L2的一端和整流电路31之间。次级线圈L2基于来自初级线圈LI的磁通量的变化来感应电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触供电系统，包括：供电装置，其包含多个初级线圈，所述初级线圈沿着供电面配置并且用于以工作频率进行励磁；以及受电装置，其包含次级线圈，所述次级线圈在配置在所述供电面处的状态下，基于来自所述初级线圈的交变磁通量来感应电流，其中在所述次级线圈中利用谐振现象，所述非接触供电系统的特征在于：将对所述初级线圈进行励磁的所述工作频率设置为如下谐振系统的谐振频率或在所述谐振频率的附近，其中该谐振系统是在所述次级线圈存在于彼此邻接的两个所述初级线圈之间的夹缝位置处时形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原洁，古川薫，秋山稔博，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP