供电装置及非接触供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及供电装置及非接触供电系统。
[0002]本申请基于2013年6月14日在日本申请的日本特愿2013 — 125855号主张优先权，并将其内容引用于此。
【背景技术】
[0003]在专利文献I中，公开了能够简化供电装置及受电装置的非接触供电系统。该非接触供电系统中，供电装置推断自身的一次自谐振线圈与受电装置的二次自谐振线圈的距离，并根据该距离控制供电，因此无需通过与受电装置进行通信而推断该距离。即，由于不需要通信功能，所以能够与受电装置一起简化结构。另外，作为关联技术，在专利文献2中，公开了在受电装置侧的负载处于开路状态的情况下、或在以低负载状态使用的情况下，能够谋求防止受电装置的部件的破坏、或防止该部件的发热的非接触电力装置。负载检测/送电控制装置检测应该与受电装置连接的负载是否为无负载或低负载，在其为无负载或低负载时，使送电装置的振荡电路的振荡频率下降到既定值。由此，能够降低受电装置的输出电压，并能防止该负载的异常导致的弊端。进而，作为其他关联技术，在专利文献3中，公开了这样技术，即，在负载的电平变动的情况下，也能使谐振电压VC恒定，因此能够使之不会超过FET等的耐压电平，并能防止部件的电压破坏、寿命的恶化等。
[0004]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2010 - 252446号公报专利文献2:日本特开2005 - 006459号公报专利文献3:日本特开平08 - 080042号公报。
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
上述现有技术中，供电装置通过谐振用线圈(上述一次自谐振线圈)、谐振用电容器、或者用作为滤波器的电抗器等的多个元件构成。关于这些元件在量产时每个制品棒会发生特性偏差、伴随使用环境的温度变化会发生特性偏差，或者关于谐振用线圈根据与配置在设置场所周围的铝等的磁通屏蔽材料的距离发生电感的变化。因此，在上述现有技术中，电路的特性会发生变化，有可能对各元件施加未预料的电压而破损。
[0006]本发明鉴于上述的情况而构思，目的在于防止元件的破损。
[0007]用于解决课题的方案
本发明的第I方式是一种供电装置，包括:逆变器电路；谐振电路，与所述逆变器电路连接，以非接触方式向受电装置传输交流电力；以及开关控制部，以使构成所述逆变器电路或者所述谐振电路的特定元件的端子间电压不超过既定极限值的方式调整各个开关信号的参数，所述各个开关信号的参数对构成所述逆变器电路的各个开关元件的导通和截止进行控制。
[0008]本发明的第2方式是一种供电装置，包括:电压转换器，被供给基于从外部供给的电力的电力；逆变器电路，与所述电压转换器连接；谐振电路，与所述逆变器电路连接，以非接触方式向受电装置传输交流电力；以及开关控制部，以使构成所述电压转换器电路、所述逆变器电路或者所述谐振电路的特定元件的端子间电压不超过既定极限值的方式，控制所述电压转换器或所述逆变器，所述开关控制部以使所述端子间电压不超过既定极限值的方式，至少进行对所述电压转换器的变压比的调整、或各个开关信号的参数的调整，所述各个开关信号的参数对构成所述逆变器电路的各个开关元件的导通和截止进行控制。
[0009]本发明的第3方式是一种非接触供电系统，包括:供电装置，该供电装置具有:逆变器电路、与所述逆变器电路连接并以非接触方式向受电装置传输交流电力的第I谐振电路、以及以使构成所述逆变器电路或者所述谐振电路的特定元件的第I端子间电压不超过既定极限值的方式调整各个开关信号的参数的开关控制部，所述各个开关信号的参对构成所述逆变器电路的开关元件的各自的导通和截止进行控制；第2谐振电路，以非接触方式从供电装置接受所述交流电力；以及整流电路，与所述谐振电路连接，并向电池供给电力。
[0010]发明效果
依据本发明，能够通过使供电装置的元件的端子间电压不超过极限值的控制来防止元件的破损。
【附图说明】
[0011]图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的功能结构的框图。
[0012]图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的动作的特性图。
[0013]图3是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的供电装置的逆变器电路的结构的图。
[0014]图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的供电装置的逆变器电路的开关的定时的图。
[0015]图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的供电装置的逆变器电路的开关的定时的图。
[0016]图6是示出本发明的一个实施方式所涉及的非接触供电系统的供电装置的逆变器电路中的臂(leg)的与开关的相位差对应的电力变化的图。
【具体实施方式】
[0017]<第1实施方式>
以下，参照附图，对本发明的第一实施方式进行说明。本实施方式所涉及的非接触供电系统的概要构成公开于图1中。另外供电装置R的一部分的详细记载于图3中。
[0018]本实施方式所涉及的非接触供电系统，如图1所示，由供电装置S和受电装置R构成。另外，如图所示，供电装置S包括整流电路1、斩波器电路2 (电压转换器)、逆变器电路3、谐振电路4，通信部5、电压计测部6及开关控制部7。另一方面，受电装置R包括谐振电路11、整流电路12、电压计测部13、通信部14及控制部15。
[0019]此外，通信部5是本实施方式中的接收单元。另外，通信部14是本实施方式中的发送单元。另外，开关控制部7是本实施方式中的控制单元。
[0020]供电装置S是固定配置在设于地上的供电设施，并以非接触方式向移动体供给交流电力的装置，向电池B (负载)供给直流电力。上述供电设施是设有一个或多个移动体的停车空间的设施，具备与停车空间的个数相当的供电装置S。另一方面，受电装置R是上述移动体所具备的、将从供电装置S供给的交流电力置换为直流电力并蓄电的装置。此外，上述移动体是例如电动汽车、混合动力汽车等需要来自外部的受电的车辆。
[0021]供电装置S中的整流电路I例如为二极管电桥，对从外部的商用电源供给的商用电力(例如单相100伏特，50Hz)进行全波整流而向斩波器电路2输出。从该整流电路I供给斩波器电路2的电力(全波整流电力)，是正弦波状的商用电力在零交点折返而单极性(例如正极性)的脉动电流。
[0022]斩波器电路2通过开关控制部7控制开关动作，从而调整自己的输出电压而向逆变器电路3输出。具体而言，作为斩波器电路2的一个例子，有如图3所示的升压斩波器电路2。此外，斩波器电路2也可为升降压斩波器电路，但是在此利用升压斩波器电路的例子进行说明。斩波器电路2包含:线圈21 ;与线圈21连接并且基于来自开关控制部7的控制信号(开关信号)进行导通和截止的动作的晶体管23 (开关元件);与线圈21连接的二极管22 ;以及与二极管22连接的电容器24。开关控制部7向斩波器电路2所包含的晶体管23(开关元件)输出开关信号。开关元件根据来自开关控制部7的开关信号重复导通和截止。其结果是，在线圈21产生电动势，对斩波器电路2的输入电压被升压。另外，被线圈21升压的电压被电容器24平滑化，作为直流电压而向后级的逆变器电路3输出。如果简单地记载，则该斩波器电路2为升压斩波器电路或升降压斩波器，将从整流电路I输入的电力升压或者升降压而输出。但是，从该斩波器电路2输出的电力，通过斩波器电路2内的线圈21的作为电感器的功能以及电容器24的作为平滑电容器的功能，成为作为脉动电流的全波整流电力被充分地平滑化的直流电力。
[0023]另外，该斩波器电路2通过开关控制部7控制开关动作，从而也作为功率因数校正电路(PFC:Power Factor Correct1n)发挥功能。即，斩波器电路2以比该全波整流电力的频率充分高的频率以全波整流电力的零交点为基准对全波整流电力进行开关，从而扩大全波整流电力的电流的流通期间而改善功率。此外，一般众所周知斩波器电路作为功率因数校正电路发挥功能，因此在此对于斩波器电路2的功率因数校正原理省略详细的说明。
[0024]逆变器电路3通过开关控制部7控制开关动作，从而将斩波器电路2供给的直流电力轮换为特定频率(传输频率)的交流电力而向谐振电路4输出。例如，也可为图3中记载的电路。为了清晰地说明逆变器电路3的原理，利用图3中记载的电路进行具体说明。逆变器电路3包含串联连接的晶体管31及32和串联连接的晶体管33及34。晶体管31及32形成一个臂(第I臂)，晶体管33及34形成另一臂(第2臂)。对