[發明專利]非接觸供電設備的二次側受電電路

有效

• 申請號: 201210175056.1
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103457334B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 二宮大造;大西宏
• 申請（專利權）人: 株式會社大福
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/12
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 姜燕,邢雪紅

技術領域

本發明涉及一種非接觸供電設備的二次側受電電路，尤其涉及將充電(供電)對象的電池作為驅動源搭載于可移動的移動體上，在既定的位置對該電池進行非接觸供電(充電)的非接觸供電設備的二次側受電電路。

背景技術

公知的非接觸供電設備的二次側受電電路的一個例子揭示于專利文獻1。

公知的非接觸供電設備的二次側受電電路中，在頻率f為例如10kHz的高頻電流流過的1次側感應線路的對向，設置由1次側感應線路感應產生電動勢的拾取線圈。共振電容并聯于該拾取線圈，形成并聯共振電路，以1次側感應線路的頻率共振。此并聯共振電路還連接有整流電路(全波整流電路)，通過定電壓控制電路供電給耗電變動的負載(例如，控制自動臺車的電動馬達的變頻器)。

該定電壓控制電路由抗流線圈、二極管、輸出電容(電壓電容)、通過抗流線圈切換整流電路輸出端于連接狀態(ON狀態)或開路狀態(OFF狀態)的開關構件(例如輸出調整用晶體管)、以及將切換頻率正確地設定在2f并輸出驅動該開關構件的驅動脈沖的控制器所構成。

該控制器將該驅動脈沖的ON時序視為抗流線圈的輸入電壓由峰值變為下降的位置，將驅動脈沖的脈沖寬度中間點視為全波的輸入電壓的零交越位置，又檢測該輸出電容的輸出電壓(負載的電壓)，在該輸出電容的輸出電壓比預設的基準電壓低時縮短驅動脈沖的脈沖寬度，比基準電壓高時則拉長驅動脈沖的脈沖寬度，將輸出電壓控制在一定值。

以下說明該二次側受電電路的構造的作用。

當頻率為例如10kHz的高頻電流供給1次側感應電路時，此1次側感應電路所產生的磁束會感應產生感應電動勢于拾起線圈，此感應電動勢在拾起線圈產生的電流會在整流電路整流。開關構件以開關頻率2f切換于ON與OFF，在輸出電容的輸出電壓比預設的基準電壓低時驅動脈沖的脈沖寬度被縮短，比基準電壓高時則驅動脈沖的脈沖寬度被拉長。因此，輸出電壓維持在基準電壓。

而當驅動脈沖轉為ON使抗流線圈產生磁束時，供給抗流線圈的電流因共振電路而接近于零，并且之后輸入電壓下降進入零交越范圍，借此抑制流過抗流線圈的線圈電流上升，使脈動減少抑制突波。

專利文獻1：日本特開2010-154696號公報。

當負載為電池時，對電池的充電需要定電流控制。

然而專利文獻1所記載的非接觸供電設備的二次側受電電路基本上為定電壓電路。由并聯的共振電路所出的電流為一定，又將供給輸出電容的電流以開關構件導通/切斷，借此控制輸出電容的輸出電壓。因輸出電壓會根據輸出電容供電的負載的狀態而變化，故借由開關構件切換ON/OFF使輸出電壓維持在一定。如此一來，由于專利文獻1所記載的非接觸供電設備的二次側受電電路基本上為定電壓電路，再加上開關構件的前段有抗流線圈，抗流線圈儲存有能量，使得要控制流過負載的電流為一定值(定電流)變得困難。

而為了實現完全的定電流控制，會考慮在輸出電容與負載之間加裝定電流電路，但可預見電路變得復雜且同時成本提高的問題。

而一般來說，電池的定格電壓只有12V之低，但專利文獻1所記載的非接觸供電設備的二次側受電電路基本上設計給定電壓數百V(例如300V)的負載用，要在直流側直接將300V定電壓控制到12V，不但控制困難且可預見會發生精確度的問題，因此不適合于充電至定格電壓低的電池。

專利文獻1所記載的非接觸供電設備的二次側受電電路中，開關構件在連接狀態時，流過開關構件的電流也流過整流電路，因此有整流電路造成的多余的電力消耗，導致效率下降。再者，輸出電容前段連接二極管也會使效率降低。

因此，本發明以提供一種效率良好、可進行低電壓的定電流控制或定電壓控制的非接觸供電設備的二次側受電電路。

發明內容

為了達成前述的目的，本發明權利要求1所記載的非接觸供電設備的二次側受電電路，由被供給高頻電流的1次側感應線路或1次側供電線圈以非接觸的方式接收供電，并供電給負載，包括：