送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统制造方法及图纸

技术编号:34207094 阅读:21 留言:0更新日期:2022-07-20 12:10
本发明专利技术提供一种送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统,其能够调整能够使可传输电力最大化的送电线圈和受电线圈的相对位置。送电装置具有送电线圈,通过无线电力传输对具有受电线圈的受电装置进行电力传输,其构成为具有放置受电装置的定位单元,将送电线圈配置为与定位单元的放置面的下部大致平行,在将受电装置放置在定位单元的放置面时,将受电线圈配置为与放置面大致平行,使送电线圈的中心从受电线圈的中心滑动预定距离来进行配置。受电线圈的中心滑动预定距离来进行配置。受电线圈的中心滑动预定距离来进行配置。

【技术实现步骤摘要】
送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统


[0001]本专利技术涉及无线电力传输技术。

技术介绍

[0002]例如,在便携终端、游戏机等便携式小型电子设备中,一般从AC插座或辅助用电源以有线的方式经由充电端子向内置在设备中的二次电池等进行充电。然而,近年来,随着这些电子设备的普及,作为考虑了使用便利性的简便的充电方式,采用不经由充电端子以非接触方式进行电力传输的无线电力传输方式的机型正在增加。
[0003]关于本
中的无线电力传输装置,例如具有专利文献1记载的无线电力传输装置。在专利文献1中公开了如下结构:在电磁感应型无线电力传输中,为了提高送电线圈对于受电线圈的电力传输效率,需要准确地对准受电线圈相对于送电线圈的位置,以简单的结构检测送电线圈与受电线圈的相对位置。
[0004]在专利文献1中,基于检测出的送电线圈与受电线圈的相对位置使送电线圈与受电线圈的中心轴一致。
[0005]然而,存在以下现象:若为了送电装置和受电的电子设备的薄型化而使送电线圈与受电线圈的距离近,则两个线圈的耦合系数变得过高从而可传输的电力降低。因此,电力传输效率优先下的送电线圈与受电线圈的相对位置未必与得到最大电力的位置一致。因此,在专利文献1中,仅考虑电力传输效率,没有考虑可传输的电力。
[0006]专利文献1:日本特开2013

179820号公报

技术实现思路

[0007]鉴于以上课题,本专利技术的目的在于提供一种送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统,其可调整能够使可传输电力最大化的送电线圈与受电线圈的相对位置。
[0008]举出一个例子。本专利技术是一种送电装置,其具有送电线圈,通过无线电力传输对具有受电线圈的受电装置进行电力传输,该送电装置构成为具有放置受电装置的定位单元,将送电线圈配置为与定位单元的放置面的下部大致平行,在将受电装置已放置在定位单元的放置面时,将受电线圈配置为与放置面大致平行,使送电线圈的中心从受电线圈的中心滑动预定距离来进行了配置。
[0009]根据本专利技术,能够提供一种送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统,其可调整能够使可传输电力最大化的送电线圈与受电线圈的相对位置。
附图说明
[0010]图1是实施例1的送受电系统的概要结构框图。
[0011]图2是实施例1的受电装置主功能部的概要功能结构图。
[0012]图3A、图3B分别是实施例1的送电装置的俯视图以及侧视图。
[0013]图4是实施例1的受电装置的俯视图以及侧视图。
[0014]图5是实施例1的将受电装置放置在送电装置的状态下的俯视图以及侧视图。
[0015]图6是实施例1的送电装置的变形例的俯视图以及侧视图。
[0016]图7是实施例1的送电装置的另一变形例的俯视图。
[0017]图8是实施例1的能够使可传送电力最大化的送电线圈与受电线圈的相对距离的决定方法的说明图。
[0018]图9是实施例1的能够使可传送电力最大化的送电线圈与受电线圈的相对距离的决定处理的流程图。
[0019]图10是实施例2的送受电系统的概要结构框图。
[0020]图11是实施例2的将受电装置放置在送电装置的状态下的俯视图以及侧视图。
[0021]图12说明实施例2的受电装置中的显示画面例。
[0022]图13是实施例3的送电装置的俯视图以及侧视图。
[0023]图14是实施例4的送受电系统的概要结构框图。
[0024]图15是实施例4的应用了数据传输的无线电力传输的处理流程图。
[0025]图16说明实施例4的受电装置中的显示画面例。
[0026]图17说明现有的无线电力传输的问题点。
具体实施方式
[0027]以下,使用附图对本专利技术的实施例进行说明。
[0028][实施例1][0029]首先,对现有的无线电力传输中的问题点进行说明。图17用于说明现有的无线电力传输的问题点。在图17中,(a)是横向观察在送电装置10上放置了受电装置20的状态时的截面概要图,将送电线圈16以及受电线圈21配置为相对于放置面大致平行,并且,隔开各自壳体厚度的距离来进行配置。
[0030]在对受电装置20进行充电时,将受电装置20的壳体的背面(下表面)与送电装置10的壳体的上表面对置地放置在送电装置10上,并且将送电装置10的送电开关接通。于是,通过在送电线圈16中流动的高频的电流而产生交流磁通,通过与变压器原理相同的电磁感应作用,在对置的受电线圈21中感应出交流电压,向受电装置20的二次电池供电,由此能够进行受电装置20的充电。
[0031]在此,如(b)所示,关于送电线圈16与受电线圈21的中心轴的差即滑动量与耦合系数的关系,在滑动量为零时耦合系数成为最大,因此在现有的无线电力传输中,为了确保送电时的电力传输效率,使送电线圈16与受电线圈21的中心轴一致。即,进行位置对准,使得(a)所示的送电线圈16与受电线圈21的中心轴的差n为零。
[0032]然而,如(c)所示,存在如下现象:若为了送电装置和受电的电子设备的薄型化而使送电线圈与受电线圈的距离近时,两线圈的耦合系数变得过高,互感变大,可传送的电力降低。即,电力传输效率优先下的送电线圈与受电线圈的相对位置未必与得到最大电力的位置一致。
[0033]因此,在本实施例中,提供一种送电装置、受电装置以及具备它们的送受电系统,其可调整能够使可传输电力最大化的送电线圈与受电线圈的相对位置。以下,进行具体说明。
[0034]图1是本实施例的送受电系统的概要结构框图。在图1中,送受电系统由送电装置10和受电装置20构成,其中,送电装置10具备以无线方式发送电力(高频电流)的送电线圈16,受电装置20具备接收从送电装置10发送的电力的受电线圈21。
[0035]送电装置10既可以是使用通用的AC100~120V电源的固定型的充电座,也可以是放置在椅子或桌子上或者嵌入这些家具上表面的凹部中来固定地使用的方式。
[0036]在图1中,送电装置10具有送电线圈16、送电开关(送电SW)17、电源11、整流平滑电路12、DC/DC转换器13、送电控制部14、送电线圈激励电路15。
[0037]电源11例如具有从电源插座输入交流电压(AC100V)的电源电缆和用于对电源供给的接通/断开进行切换的开关IC等,将经由电源电缆输送的交流电压提供给整流平滑电路12。
[0038]整流平滑电路12例如是使用了半导体二极管及电容器的电路,通过进行交流电压的整流(直流化)以及平滑化的处理,将输入的交流电压转换为恒定电压的直流电压,将转换后的电力提供给DC/DC转换器13。
[0039]DC/DC转换器13将输入的直流电压转换(降压)为送电线圈16的激励所需要的电压,将降压后的电力提供给送电控制部14。
[0040]送电控制部14根据送电SW17的状态(接通或者断开),将从DC/本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种送电装置,其具有送电线圈,通过无线电力传输对具有受电线圈的受电装置进行电力传输,其特征在于,所述送电装置具有放置所述受电装置的定位单元,将所述送电线圈配置为与所述定位单元的放置面的下部大致平行,在将所述受电装置已放置在所述定位单元的放置面时,所述受电线圈被配置为与所述放置面大致平行,使所述送电线圈的中心从所述受电线圈的中心滑动预定距离来进行了配置。2.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,所述定位单元是具有平面的凹陷,该凹陷的形状与所述受电装置的外形一致。3.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,与所述定位单元的放置面的下部大致平行地配设能够在多个位置设置所述送电线圈的送电线圈收纳空间,在将所述受电装置已放置在所述定位单元的放置面时,能够选择所述送电线圈的中心与所述受电线圈的中心的相对距离。4.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,在将所述受电装置已放置在所述定位单元的放置面时,经由所述放置面以预定的间隙长度配置了所述送电线圈和受电线圈,关于所述送电线圈的中心与所述受电线圈的中心的滑动量,根据表示耦合系数与可传输电力之间的关系的特性,在滑动量为0的状态下调整所述间隙长度来求出得到目标电力p的范围内的耦合系数m,并根据表示滑动量与耦合系数之间的关系的特性,在所述预定的间隙长度的条件下求出耦合系数成为所述求出的m的滑动量。5.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,设置能够使所述送电线圈移动的机构,使所述送电线圈的中心与所述受电线圈的中心的距离可调整。6.根据权利要求5所述的送电装置,其特征在于,所述能够使所述送电线圈移动的机构为如下结构:将所述送电线圈设置在能够沿着轨道移动的台上,并且设置了能够从外部调整该台的位置的旋钮。7.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,所述送电装置具有用于放置所述受电装置的所述定位单元的位置不同的多个结构,在将所述受电装置已放置在所述定位单元的放置面时,通过改变所述定位单元的位置能够选择所述送电线圈的中心与所述受电线圈的中心的相对距离。8.根据权利要求7所述的送电装置,其特征在于,所述定位单元的位置不同的多个结构是能够使所述定位单元的位置移动的结构。9.根据权利要求7所述的送电装置,其特征在于,所述定位单元是具有平面的凹陷,所述定位单元的位置不同的多个结构是所述凹陷的位置不同的多个面板。10.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,所述送电装置具备:通信部,其接收来自所述受电装置的数据;以及
送电控制部,所述送电控制部根据经由所述通信部从所述受电装置发...

【专利技术属性】
技术研发人员:增田浩三
申请(专利权)人:日立乐金光科技株式会社
类型:发明
国别省市:

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