非接觸供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非接觸供電系統(tǒng)。
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)2012年11月13日在日本提出申請(qǐng)的特愿2012-249468號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]在非接觸供電系統(tǒng)中，為了對(duì)受電側(cè)所需要的電力恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行供電，有時(shí)候需要通過(guò)通信從受電側(cè)向供電側(cè)發(fā)送信息，適當(dāng)?shù)乜刂乒╇妭?cè)。例如，將搭載在受電側(cè)的蓄電池的充電狀態(tài)(SOS:State Of Charge)、在受電側(cè)的受電線圈兩端產(chǎn)生的電壓和電流、正在接受的電量等從受電側(cè)發(fā)送給供電側(cè)。另一方面，在供電側(cè)根據(jù)從受電側(cè)接收到的信息來(lái)調(diào)整供電功率、供電頻率、供電電路的PWM(Pulse Width Modulat1n脈沖寬度調(diào)制)控制的占空比(Duty)或驅(qū)動(dòng)頻率。例如，在以下的專利文獻(xiàn)I中公開了一種供電側(cè)根據(jù)來(lái)自受電側(cè)的信息進(jìn)行PWM控制的非接觸電源裝置。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-348776號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0008]在上述現(xiàn)有技術(shù)中，一般作為通信使用電波和光波，但是電波和光波有以下所述的問(wèn)題。也就是說(shuō)，電波到達(dá)數(shù)m以上的范圍，因此，在接近使用多個(gè)受電裝置和供電裝置的情況下，需要小心注意防止干擾，另外雖然經(jīng)常使用數(shù)百M(fèi)Hz以上的頻帶，但在水中難以進(jìn)行通信。另外，在光由于異物和污垢而被遮擋時(shí)，光波不能夠進(jìn)行通信。
[0009]本發(fā)明是鑒于以上情況而提出的，其目的在于，不使用電波和光波而在受電側(cè)和供電側(cè)之間傳遞信息來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂品墙佑|供電。
[0010]用于解決問(wèn)題的手段
[0011]本發(fā)明的第一方式為非接觸供電系統(tǒng)，具備:供電裝置，其具有供電線圈；和受電裝置，其具有受電線圈，該非接觸供電系統(tǒng)從供電線圈向受電線圈進(jìn)行非接觸供電，在供電裝置和受電裝置之間使用聲音信號(hào)而進(jìn)行通信。
[0012]本發(fā)明的第二方式，在上述第一方式中，使用分別覆蓋供電線圈以及受電線圈的罩中的至少一個(gè)罩來(lái)發(fā)送聲音信號(hào)。
[0013]本發(fā)明的第三方式，在上述第一方式中，在分別覆蓋供電線圈以及受電線圈的罩中的至少一個(gè)罩的一部分設(shè)置發(fā)送用振動(dòng)板，并且在罩和發(fā)送用振動(dòng)板之間的邊界設(shè)置具有柔性的密封材料，使用發(fā)送用振動(dòng)板發(fā)送聲音信號(hào)。
[0014]本發(fā)明的第四方式，在上述第三方式中，發(fā)送用振動(dòng)板是使聲音信號(hào)具有指向性的形狀。
[0015]本發(fā)明的第五方式，在上述第一?第四中的任意一個(gè)方式中，使用分別覆蓋供電線圈和受電線圈的罩中的至少一個(gè)罩來(lái)接收聲音信號(hào)。
[0016]本發(fā)明的第六方式，在上述第一?第四中的任意一個(gè)方式中，在分別覆蓋供電線圈以及受電線圈的罩中的至少一個(gè)罩的一部分設(shè)置接收用振動(dòng)板，并且在罩和接收用振動(dòng)板之間的邊界設(shè)置具有柔性的密封材料，使用接收用振動(dòng)板接收聲音信號(hào)。
[0017]本發(fā)明的第七方式，在上述第一?第六中的任意一個(gè)方式中，受電裝置在非接觸供電時(shí)周期性地發(fā)送聲音信號(hào)，供電裝置在非接觸供電時(shí)無(wú)法接收周期性的聲音信號(hào)的情況下停止供電。
[0018]本發(fā)明的第八方式，在上述第七方式中，受電裝置在不需要非接觸供電的情況下，停止周期性的聲音信號(hào)的發(fā)送。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在供電裝置和受電裝置之間使用聲音信號(hào)進(jìn)行通信，能夠不使用電波和光波而在受電側(cè)和供電側(cè)之間傳遞信息來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂品墙佑|供電。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的非接觸供電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖2A是本發(fā)明的實(shí)施方式的接收器和發(fā)送器的截面圖。
[0023]圖2B是本發(fā)明的實(shí)施方式的接收器的平面圖。
[0024]圖3A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的非接觸供電系統(tǒng)的變形例的圖。
[0025]圖3B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的非接觸供電系統(tǒng)的變形例的圖。
[0026]圖3C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的非接觸供電系統(tǒng)的變形例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]如圖1所示，本實(shí)施方式的非接觸供電系統(tǒng)A具備埋設(shè)在地面中的供電裝置S以及從供電裝置S接受供電的車輛M (受電裝置)。這樣的非接觸供電系統(tǒng)A基于作為非接觸供電方式之一的磁共振方式從供電裝置S向車輛M對(duì)電力進(jìn)行非接觸供電。
[0029]供電裝置S被埋設(shè)在例如交叉點(diǎn)或道口的停車位置或停車場(chǎng)的駐車位置等，對(duì)駐停在這些駐車、停車位置上的車輛M進(jìn)行非接觸供電。如圖1所示，這樣的供電裝置S具備電源1、整流電路2、供電電路3、供電線圈4、供電線圈罩5、接收器6、接收放大器7以及供電用控制部8。
[0030]電源I是輸出端與整流電路2的輸入端連接，將對(duì)車輛M的供電所需要的交流電力提供給整流電路2的交流電源。這樣的電源I例如是提供200V或400V等的三相交流電力或100V的單相交流電力的系統(tǒng)電源或發(fā)電裝置。
[0031]整流電路2的輸入端與電源I連接，輸出端與供電電路3連接。這樣的整流電路2將從電源I提供的交流電力通過(guò)二極管等整流元件進(jìn)行整流后變換為直流電力，將該直流電力輸出給供電電路3。另外，作為電源I可以使用太陽(yáng)能電池等直流電源，省略整流電路
2(即從直流電源向供電電路3供給直流電力)。
[0032]供電電路3的輸入端與整流電路2連接，輸出端與供電線圈4的兩端連接。這樣的供電電路3是一種逆變器，其具備與供電線圈4構(gòu)成供電側(cè)共振電路的共振用電容器，根據(jù)從供電用控制部8輸入的控制指令將從整流電路2提供的直流電力變換為比電源I的交流電力的頻率高的交流電力(高頻電力)后，提供給供電線圈4。
[0033]供電線圈4是具有預(yù)定的線圈直徑的螺旋線圈，以將線圈軸作為上下方向(垂直方向)的姿勢(shì)，并且以地表面正上方或地表面正下方的高度設(shè)置在上述駐車、停車位置。這樣的供電線圈4的兩端與供電電路3的輸出端連接，通過(guò)從供電電路3提供高頻電力而產(chǎn)生磁場(chǎng)，由此通過(guò)非接觸方式對(duì)車輛M進(jìn)行供電?？梢酝ㄟ^(guò)不妨礙磁場(chǎng)的塑料等非磁性且非導(dǎo)電材料而將供電線圈4進(jìn)行成型。
[0034]供電線圈罩5由對(duì)供電線圈4所產(chǎn)生的磁場(chǎng)沒(méi)有影響的工程塑料或FRP(FiberReinforced Plastics纖維增強(qiáng)塑料)等非磁性且非導(dǎo)電性材料形成，以包含供電線圈4的狀態(tài)被設(shè)置在地面上。該供電線圈罩5由與供電線圈4的端面相對(duì)的圓形平面罩5a和覆蓋供電線圈4的側(cè)面的側(cè)面罩5b組成，被密閉。
[0035]如圖2A所示，接收器6由接收用振動(dòng)板6a、密封材料6b以及拾音線圈6c構(gòu)成，是接收從車輛M發(fā)送的聲音信號(hào)的傳聲器。如圖2B所示，沿著供電線圈罩5的平面罩5a的外周在平面罩5a上等間隔地配置4個(gè)這樣的接收器6。
[0036]接收用振動(dòng)板6a例如是圓形的樹脂性的板材或金屬制的隔膜等，與密封材料6b貼緊并且隔著密封材料6b設(shè)置在供電線圈罩5上，在內(nèi)面?zhèn)裙潭耸耙艟€圈6c。這樣的接收用振動(dòng)板6a通過(guò)從車輛M發(fā)送并經(jīng)由空氣傳播的聲音信號(hào)而進(jìn)行振動(dòng)。拾音線圈6c通過(guò)電磁感應(yīng)而產(chǎn)生與該信號(hào)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)，將通過(guò)該電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的電力作為聲音信號(hào)輸出到接收放大器7。
[0037]平面罩5a比為了進(jìn)行非接觸供電而由供電線圈4產(chǎn)生并作用于受電線圈11的磁場(chǎng)所通過(guò)的區(qū)域要大，配置在拾音線圈6c不受磁場(chǎng)的影響或不影響磁場(chǎng)的位置。即，設(shè)定平面罩5a的大小，使得為了進(jìn)行非接觸供電由供電線圈4產(chǎn)生并作用于受電線圈11的磁場(chǎng)通過(guò)平面罩5a的中央附近，在配置拾音線圈6c的平面罩5a的外周部，磁場(chǎng)充分變小。由此，防止受到構(gòu)成拾音線圈6c的金屬零件(線圈的電線等)的影響而降低非接觸供電的效率，或受到用于進(jìn)行非接觸供電的磁場(chǎng)的影響而由拾音線圈6c檢測(cè)出錯(cuò)誤信號(hào)的情況。
[0038]比平面罩5a的外周部更位于外側(cè)的側(cè)面罩5b位于由供電線圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)不通過(guò)的位置，因此側(cè)面罩5b可以代替由非磁性且非導(dǎo)電材料構(gòu)成而為金屬制。
[0039]密封材料6b是將橡膠等柔性部件成形為環(huán)狀的O形環(huán)，設(shè)置在供電線圈罩5和接收用振動(dòng)板6a之間的邊界，即插入供電線圈罩5和接收用振動(dòng)板6a之間。這樣的密封材料6b通過(guò)與供電線圈罩5以及接收用振動(dòng)板6a貼緊，不妨礙聲音信號(hào)造成的接收用振動(dòng)板6a的振動(dòng)而使供電線圈罩5成為密閉狀態(tài)。
[0040]接收放大器7將從拾音線圈6c輸入的聲音信號(hào)放大后輸出給供電用控制部8。
[0041]供電用控制部8具備微處理器和存儲(chǔ)器等，是根據(jù)預(yù)定的供電用控制程序來(lái)發(fā)揮功能的軟件型控制裝置，整體地統(tǒng)一控制供電裝置S。詳細(xì)情況后述，這樣的供電用