[發(fā)明專利]輸電裝置以及輸電控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280070332.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN104137386B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄉(xiāng)間真治;末定剛;柴田明彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J5/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 李逸雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在以不進(jìn)行物理連接的方式傳輸電力的電力傳輸系統(tǒng)中使用的輸電裝置以及輸電控制方法。特別是，涉及具有多個(gè)耦合電極并能夠在電力傳輸與數(shù)據(jù)通信雙方使用的輸電裝置以及輸電控制方法。

背景技術(shù)

近年，開發(fā)出多個(gè)以非接觸的方式傳輸電力的電子設(shè)備。在電子設(shè)備中，為了以非接觸的方式傳輸電力，多采用在電力的輸電單元(輸電裝置)與電力的受電單元(受電裝置)雙方設(shè)置線圈模塊的磁場耦合方式的電力傳輸系統(tǒng)。

但是，在磁場耦合方式的電力傳輸系統(tǒng)中，通過各線圈模塊的磁通的大小極大地受電動(dòng)勢(shì)影響，為了高效傳輸電力，對(duì)于輸電單元側(cè)(一次側(cè))的線圈模塊與受電單元側(cè)(二次側(cè))的線圈模塊的線圈的平面方向的相對(duì)位置的控制要求較高的精度。另外，由于使用線圈模塊作為耦合電極，因此致使輸電單元以及受電單元不易實(shí)現(xiàn)小型化。進(jìn)而，在便攜設(shè)備等的電子設(shè)備中，需要考慮線圈的發(fā)熱帶給蓄電池的影響，存在擔(dān)心成為配置設(shè)計(jì)上的瓶頸的問題。

因此，例如開發(fā)出使用靜電場的電力傳輸系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)1中公開通過使輸電單元側(cè)的耦合電極與受電單元側(cè)的耦合電極進(jìn)行電容耦合來具體實(shí)現(xiàn)高電力傳輸效率的傳輸系統(tǒng)。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開有以朝向呈格子狀配置于輸電臺(tái)(輸電裝置)的載置移動(dòng)終端(受電裝置)的面的矩形狀的耦合電極中的、載置有受電裝置的區(qū)域的耦合電極通電的方式進(jìn)行控制的電容耦合型充電器。

圖16示出以往的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖16(a)為表示使用非對(duì)稱型的電容耦合的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖16(a)所 示，在輸電單元(輸電裝置)1側(cè)具有大尺寸的無源電極3、小尺寸的有源電極4、電源電路(電源)100，在受電單元(受電裝置)2側(cè)具有大尺寸的無源電極5、小尺寸的有源電極6、負(fù)載電路24。在輸電單元1側(cè)的有源電極4與受電單元2側(cè)的有源電極6之間形成強(qiáng)電場7，由此實(shí)現(xiàn)高電力傳輸效率。

另外，圖16(b)為示出使用對(duì)稱型的電容耦合的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖16(b)所示，在輸電單元(輸電裝置)1側(cè)具有多個(gè)有源電極4與電源電路(電源)100，在受電單元(受電裝置)2側(cè)具有多個(gè)有源電極6與負(fù)載電路24。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-296857號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：歐洲專利第1689062號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

-發(fā)明要解決的課題-

圖17為示出在專利文獻(xiàn)2公開的以往的電容耦合型充電器的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖17中，以開關(guān)電路104切換電源電路100的連接狀態(tài)，使得朝向呈格子狀配置于輸電臺(tái)(輸電裝置)1的載置移動(dòng)終端(受電裝置)2的面的矩形狀的耦合電極4中的、載置有受電裝置2的區(qū)域的耦合電極4通電。在圖17所示的電容耦合型充電器中，使用圖16(b)所示的對(duì)稱型的電容耦合進(jìn)行電力傳輸，進(jìn)行對(duì)耦合電極4與極性互為相反的2個(gè)電壓端子的連接的接通截止控制。但是，當(dāng)使用圖16(a)所示的非對(duì)稱型的電容耦合的情況下，需要進(jìn)行耦合電極4與極性互為相反的有源電壓端子、無源電壓端子或者基準(zhǔn)電位端子的連接的接通截止控制。在專利文獻(xiàn)2中未公開與有源電壓端子、無源電壓端子或者基準(zhǔn)電位端子間的連接的接通截止控制或者進(jìn)行該接通截止控制的輸電裝置1的具體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是鑒于上述情況而形成的，其目的在于提供一種即使使用非對(duì)稱型的電容耦合仍能夠根據(jù)受電裝置的形狀、大小、所載置的位置等切換耦合電極的連接狀態(tài)的輸電裝置以及輸電控制方法。

-用于解決課題的手段-

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的輸電裝置具有與受電裝置的第二有源電極、第二無源電極分別對(duì)置配置且進(jìn)行電容耦合的第一有源電極、第一無源電極作為輸電電極，該輸電裝置的特征在于，具備：電源電路部，其具有有源端子以及電位比該有源端子低的無源端子；基準(zhǔn)電位端子，其與基準(zhǔn)電位連接；輸電單位，在輸電面上配置多個(gè)該輸電單位，且每個(gè)輸電單位由一個(gè)或者多個(gè)上述輸電電極構(gòu)成；開關(guān)元件，其針對(duì)每個(gè)上述輸電單位切換連接狀態(tài)，使每個(gè)上述輸電單位成為連接于上述有源端子、連接于上述無源端子或連接于上述基準(zhǔn)電位端子的任一狀態(tài)，或者成為連接于上述有源端子、連接于上述無源端子或不與任何端子連接的任一狀態(tài)；以及控制電路部，其基于與上述受電裝置的上述第二有源電極以及上述第二無源電極的位置相關(guān)的信息控制上述開關(guān)元件的動(dòng)作。