非接触供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非接触供电系统。
【背景技术】
[0002]传统上，已知有包括生成交变磁场的多个初级线圈和通过电磁感应来生成二次电力的次级线圈的非接触供电系统。次级线圈被配置为沿着移动路径在多个初级线圈上可移动。包括可移动的次级线圈的非接触供电系统能够在无需使用电线的情况下向可移动的负载装置供给电力。因而，非接触供电系统没有损害可移动的负载装置的移动性。在这种非接触供电系统中，在可移动的次级线圈所生成的二次电力可能随着次级线圈的移动而发生改变。
[0003]专利文献I公开了被配置为减小随着次级线圈的移动的二次电力的变化的非接触供电系统的示例。该系统改变供给至各初级线圈的高频电流的频率以指定强电磁耦合至次级线圈的初级线圈。然后，该系统对强电磁耦合的初级线圈进行励磁。
[0004]现有技术文献_5] 专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011-199975
【发明内容】
[0007]上述非接触供电系统需要进行以复杂方式改变供给至初级线圈的高频电流的频率的频率控制。因而，供电装置的电路变得复杂且其规模变大。
[0008]本发明的目的是提供一种非接触供电系统，其中即使供给至初级线圈的高频电流的频率没有随着次级线圈的移动而改变，该非接触供电系统也能够缩小随着次级线圈的移动的从次级线圈输出的电压的变化范围。
[0009]根据本发明的一个方面的一种非接触供电系统，包括:多个初级线圈，所述多个初级线圈中的各初级线圈缠绕初级侧芯，其中所述多个初级线圈是按等间隔配置的；以及次级线圈，其缠绕次级侧芯，并且被配置为在与所述多个初级线圈相对的情况下沿着移动路径移动，其中，通过高频电流的供给而被励磁的初级线圈被配置为生成使得在所述次级线圈中生成二次电力的交变磁场，包括励磁后的初级线圈和所述次级线圈的谐振电路具有随着所述次级线圈的移动而在变化范围内改变的谐振特性，以及将所述高频电流的供电频率设置为与第一谐振特性线和第二谐振特性线的交叉点相对应的频率，其中所述第一谐振特性线和所述第二谐振特性线分别与所述谐振特性的所述变化范围的两端相对应并且彼此隔开得最远。
[0010]在沿着所述移动路径所测量到的各初级线圈的长度设置为X1、并且沿着所述移动路径所测量到的所述次级线圈的长度设置为X2的情况下，优选地，所述初级线圈的长度和所述次级线圈的长度满足X2多5XXI。
[0011]在所述初级线圈之间的间隔设置为Zl的情况下，优选地，所述初级线圈之间的间隔和所述初级线圈的长度满足Zl〈xi。
[0012]在一个示例中，各初级侧芯和所述次级侧芯为C型形状或E型形状，并且各初级线圈和所述次级线圈是闭合磁路型线圈，以及在各初级侧芯的长度设置为X1、所述次级侧芯的长度设置为X2、并且所述初级侧芯之间的间隔设置为Zl的情况下，各初级侧芯的长度、所述次级侧芯的长度和所述初级侧芯之间的间隔满足Zl < Xl且X2彡2XX1+Z1。
[0013]根据本发明的另一方面的一种非接触供电系统，包括:受电装置，其包括被配置为沿着移动路径能够移动的次级线圈；以及供电装置，其包括按等间隔配置在所述移动路径中的多个初级线圈，其中，在所述次级线圈沿着所述移动路径移动的情况下，包括被供给高频电流的初级线圈的初级侧谐振电路和包括所述次级线圈的次级侧谐振电路的谐振频率在第一端谐振频率和第二端谐振频率之间的变化范围内改变，所述供电装置还包括线圈励磁电路，所述线圈励磁电路被配置为将固定频率的高频电流供给至要被励磁的初级线圈；以及将所述固定频率设置为与在所述第一端谐振频率处具有峰值的第一谐振特性线和在所述第二端谐振频率处具有峰值的第二谐振特性线的交叉点相对应的频率。
[0014]本发明的又一方面提供一种非接触供电系统的操作方法，所述非接触供电系统包括:受电装置，其包括被配置为沿着移动路径能够移动的次级线圈；以及供电装置，其包括按等间隔配置在所述移动路径中的多个初级线圈，其中在所述次级线圈沿着所述移动路径移动的情况下，包括被供给高频电流的初级线圈的初级侧谐振电路和包括所述次级线圈的次级侧谐振电路的谐振频率在第一端谐振频率和第二端谐振频率之间的变化范围内改变，所述非接触供电系统的操作方法包括以下步骤:指定与在所述第一端谐振频率处具有峰值的第一谐振特性线和在所述第二端谐振频率处具有峰值的第二谐振特性线的交叉点相对应的频率；将与所述交叉点相对应的频率设置为供给至所述初级线圈的高频电流的固定频率；以及将具有所述固定频率的高频电流供给至要被励磁的初级线圈。
[0015]在本发明中，即使供给至初级线圈的高频电流的频率没有随着次级线圈的移动而改变，也可以缩小随着次级线圈的移动的从次级线圈输出的电压的变化范围。
【附图说明】
[0016]图1是说明第一实施例的非接触供电系统的立体图。
[0017]图2是初级线圈和次级线圈的立体图。
[0018]图3(a)是初级线圈的立体图，并且(b)是次级线圈的立体图。
[0019]图4(a)是说明初级线圈的大小和布局的图，并且(b)是说明次级线圈的大小的图。
[0020]图5是非接触供电系统的框图。
[0021]图6是供电装置中所包括的逆变器电路的电路图。
[0022]图7是说明非接触供电系统的谐振特性的曲线图。
[0023]图8(a)是示出在第二横向尺寸是第一横向尺寸的五倍的情况下、根据间隔Zl和偏移位置而发生改变的漏电感的变化率的曲线图，(b)是示出在第二横向尺寸是第一横向尺寸的四倍的情况下、根据间隔Zl和偏移位置而发生改变的漏电感的变化率的曲线图，并且(C)是示出在第二横向尺寸是第一横向尺寸的三倍的情况下、根据间隔Zl和偏移位置而发生改变的漏电感的变化率的曲线图。
[0024]图9(a)是示出在间隔Zl等于第一横向尺寸的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图，并且(b)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.5倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图。
[0025]图10(a)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.25倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图，并且(b)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.125倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图。
[0026]图11是根据第二实施例的非接触供电系统的初级线圈和次级线圈的立体图。
[0027]图12(a)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的1.5倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图，并且(b)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的1.2倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图。
[0028]图13(a)是示出在间隔Zl等于第一横向尺寸的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图，并且(b)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.5倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图。
[0029]图14(a)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.25倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图，并且(b)是示出在间隔Zl是第一横向尺寸的0.125倍的情况下、根据偏移位置和频率而发生改变的输出电压的曲线图。
【具体实施方式】
[0030]第一实施例
[0031]现在将参考附图来说明根据第一实施例的非接触供电系统。
[0032]非接触供电系统包括多个初级线圈LI和可移动的次级线圈L2。在图1所示的示例中，多个初级线圈LI可以沿着诸如房间的门框I中所形成的槽等的移动路径按预定间隔配置。次级线圈L2配置在可被配置为在门框I和门框2之间能够移动的滑门3中。滑门3由门框I和/或门框2支撑，并且沿着移动路径在图1中的实线所示的位置和虚线所示的位置之间移动。
[0033]如图2和图3(a)所示，初级线圈LI缠绕初级侧芯6。各初级侧芯6例如可以是具有四角棱柱体的形式并且固定在正方形的基板5上的磁性体。各初级侧芯6在基板5的相对侧包括供电面6a。供电面6a例如可以是规则正方形。供电面6a与滑门3的上面相对。因而，各初级线圈LI的线圈面被配置成与滑门3的上面平行。
[0034]在以下说明中，如图4(a)所示，将沿着移动路径所测量的各初级线圈LI的长度称为第一横向尺寸XI，将沿垂直于移动路径的方向的各初级线圈LI的长度称为第一纵向尺寸Y1，并且将邻接的初级线圈LI之间的间隔称为间隔Z1。在初级侧芯6具有正四角棱柱体的形式的情况下，第一横向尺寸Xl等于第一纵向尺寸Yl (XI