[發明專利]非接觸式電力傳輸裝置以及方法

在審

• 申請號: 201280058244.4
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103947081A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 新妻素直
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

技術領域

本發明涉及以非接觸的方式進行電力傳輸的非接觸式電力傳輸裝置以及方法。

本申請基于2011年11月29日在日本申請的特愿2011-260316號請求優先權，并在本文中援引其內容。

背景技術

非接觸式電力傳輸裝置中存在不需要用于傳輸電力的布線（電纜）；不需要考慮接點的耐久性、接點不良；幾乎不用擔心由于水分等的漏電等各種優點。因此，近年來不僅用于傳輸充電家庭用電化制品等的民用設備或電動車（EV）、混合動力車（HV）等的車輛中設有的電池的電力的用途，還用于傳輸驅動產業用設備（例如工作臺、機械臂、起重機、機器人等）的電力的用途。

以下的專利文獻1中，公開半導體制造裝置中對于搬運裝置以非接觸的方式進行電力傳輸的非接觸式電力傳輸裝置。具體來說，公開了當搬運臺停止在設定在作為搬運臺的移動路徑的搬運路徑中的停止位置時，從設在停止位置的電壓供給裝置對停止狀態的搬運臺通過電磁感應的作用供給電力的技術。此外，以下的專利文獻2-8中，公開對于便攜電話等民用設備、車輛等移動體以非接觸的方式進行電力傳輸的非接觸式電力傳輸裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平8-51137號公報；

專利文獻2：日本特開2008-236916號公報；

專利文獻3：日本特開2009-225551號公報；

專利文獻4：日本特開2010-130878號公報；

專利文獻5：日本特開2010-141976號公報；

專利文獻6：日本特開2010-141977號公報；

專利文獻7：日本特開2010-158151號公報；

專利文獻8：日本特開2010-183810號公報。

發明內容

發明要解決的問題

然而，在充電設在上述民用設備、車輛的電池的用途中，大多數情況下，是供電對象的民用設備、車輛對于非接觸式電力傳輸裝置配置在預先規定的位置，在供電對象靜止的狀態下進行從非接觸式電力傳輸裝置到供電對象的電力傳輸。與之相對，在傳輸驅動上述產業用設備的電力的用途中，也存在是供電對象的工作臺、機械臂等的可動部為運動狀態（例如，直線運動、旋轉運動狀態）下進行從非接觸式電力傳輸裝置到供電對象的電力傳輸的情況。

對可動部進行電力傳輸的情況下，通過可動部移動，非接觸式電力傳輸裝置的供電線圈與設在可動部的受電線圈的相對位置變化。因此，在可動部配置在特定的位置的情況下雖然能夠高效率地進行電力傳輸，但是可動部配置在偏離該特定位置的位置的情況下電力的傳輸效率降低。電力的傳輸效率降低時，進行電池的充電的情況下只是充電需要的時間變長，而在對可動部進行供電的情況下則不能供給可動部所需要的電力。由此，有可動部的動作速度降低或者可動部不能進行動作的可能性。

本發明鑒于以上情況而成，目的是提供即使線圈的相對位置關系變化也能夠以非接觸的方式高效進行電力傳輸的非接觸式電力傳輸裝置以及方法。

為了解決上述問題，本發明涉及的非接觸式電力傳輸裝置的第一方式是在相對位置以及姿勢中的至少一方可變的第一、第二線圈之間可以以非接觸的方式傳輸電力的非接觸式電力傳輸裝置，包括：供給應當在所述第一、第二線圈之間傳輸的電力的供電部；測定所述第一、第二線圈的相對位置以及姿勢中的可變方的量的測定部；基于所述測定部的測定結果求出能夠使所述第一、第二線圈之間的電力傳輸效率最大的頻率，以具有該頻率的電力在所述第一、第二線圈之間進行傳輸的方式控制所述供電部的控制部。

此外，本發明涉及的非接觸式電力傳輸裝置的第二方式是在所述第一方式中，所述控制部使用示出所述第一、第二線圈的相對位置以及姿勢中的可變方的量與能夠使所述第一、第二線圈之間的電力傳輸效率最大的頻率的關系的表來求出所述頻率。

此外，本發明涉及的非接觸式電力傳輸裝置的第三方式是在所述第二方式中，所述表離散地規定所述第一、第二線圈的相對位置以及姿勢中的可變方的量與能夠使所述第一、第二線圈之間的電力傳輸效率最大的頻率的關系，所述控制部將所述表的內容進行插值求出所述頻率。

此外，本發明涉及的非接觸式電力傳輸裝置的第四方式是在所述第一~第三方式中，所述控制部包括：基于所述測定部的測定結果求出能夠使所述第一、第二線圈之間的電力傳輸效率最大的頻率的頻率選擇器；輸出具有所述頻率選擇器選擇的頻率的信號的振蕩電路；基于從所述振蕩電路輸出的信號驅動控制所述供電部的驅動控制電路。