非接觸電力傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及例如用于電動(dòng)汽車或插電式混合動(dòng)力車之類的電力驅(qū)動(dòng)車輛的充電等的非接觸電力傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是表示以往的非接觸電力傳輸裝置106的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1中，連接于地面?zhèn)鹊碾娫?09的配電盤的供電裝置(初級(jí)側(cè))F被設(shè)置成:相對(duì)于搭載在電力驅(qū)動(dòng)車輛上的受電裝置(次級(jí)側(cè))G，在供電時(shí)無物理連接地隔著空隙空間即氣隙而相向。在這樣的配置狀態(tài)下，對(duì)供電裝置F所具備的初級(jí)線圈107(供電線圈)提供交流電流而產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，在受電裝置G所具備的次級(jí)線圈108(受電線圈)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由此，電力以非接觸方式從初級(jí)線圈107傳遞到次級(jí)線圈108。
[0003]受電裝置G例如連接于車載的電池110，如上述那樣傳遞的電力對(duì)電池110進(jìn)行充電。通過蓄積在該電池110中的電力來驅(qū)動(dòng)車載的電動(dòng)機(jī)111。此外，在非接觸供電處理的期間內(nèi)，供電裝置F與受電裝置G之間例如通過無線通信裝置112進(jìn)行必要的信息交換。
[0004]圖2是表示供電裝置F及受電裝置G的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。尤其，圖2A是表示從上方觀察供電裝置F及從下方觀察受電裝置G時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2B是表示從側(cè)面觀察供電裝置F及受電裝置G時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0005]在圖2中，供電裝置F具備初級(jí)線圈107、初級(jí)磁芯113、背板115及罩116等。受電裝置G，簡(jiǎn)而言之具有與供電裝置F對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，具備次級(jí)線圈108、次級(jí)磁芯114、背板115、罩116等，初級(jí)線圈107與初級(jí)磁芯113的表面以及次級(jí)線圈108與次級(jí)磁芯114的表面分別由混入有發(fā)泡材料118的鑄模樹脂117包覆固定。
[0006]此處，對(duì)于這樣的以往的供電裝置F的初級(jí)線圈107和受電裝置G的次級(jí)線圈108之間的關(guān)系，使用圖3的示意圖來說明。如圖3所示，初級(jí)線圈107及次級(jí)線圈108通過將由多根單線捆束而成的絞合線121、122卷繞成螺旋狀而形成。地面?zhèn)鹊墓╇娧b置F的初級(jí)線圈107被設(shè)置成:在車輛駐停在規(guī)定的駐車空間內(nèi)的狀態(tài)下，與搭載在車輛中的受電裝置G的次級(jí)線圈108相向。通過使初級(jí)線圈107和次級(jí)線圈108相向，從初級(jí)線圈107產(chǎn)生的磁場(chǎng)廣范圍地與次級(jí)線圈108交鏈，從而進(jìn)行非接觸的電力傳輸。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008-87733號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]以往的非接觸電力傳輸裝置中，如圖3所示，初級(jí)線圈107和次級(jí)線圈108間存在氣隙，因此利用無線通信裝置112將受電裝置G中的電壓、電流、電力等信息發(fā)送給供電裝置F。無線通信裝置112中，并行地進(jìn)行信息的處理及用于防止干擾的加密處理、設(shè)備認(rèn)證處理等，因此對(duì)無線通信速度產(chǎn)生一定的限制。
[0012]另外，在受電裝置G中，當(dāng)發(fā)生了某些故障時(shí)，必須快速停止來自供電裝置F的電力傳輸。例如，一般而言，在受電裝置G與電池110之間，設(shè)置有用于進(jìn)行與其他設(shè)備的切換的繼電器等。在電力傳輸過程中，盡管因某些故障導(dǎo)致與其他設(shè)備的切換繼電器成為開路狀態(tài)，受電裝置G成為負(fù)載開路狀態(tài)，但無線通信速度未來得及，而繼續(xù)從供電裝置F進(jìn)行電力傳輸，從而有可能造成受電裝置G內(nèi)部的過電壓狀態(tài)而導(dǎo)致?lián)p壞。
[0013]另外，也考慮到無線通信本身發(fā)生故障的情況，對(duì)于包含受電裝置G的過電壓狀態(tài)在內(nèi)的異常狀態(tài)，理想的是由供電裝置F單獨(dú)檢測(cè)并應(yīng)對(duì)。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供非接觸電力傳輸裝置，其檢測(cè)電源的輸入，當(dāng)輸入大小的變化幅度為規(guī)定值以上時(shí)，停止對(duì)初級(jí)線圈的電流供給，從而能夠防止受電裝置的損壞。
[0015]解決問題的方案
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以下述方式構(gòu)成。
[0017]本發(fā)明的一個(gè)方式的非接觸電力傳輸裝置包括:初級(jí)線圈，通過來自電源的供給電流產(chǎn)生磁場(chǎng);輸入檢測(cè)單元，檢測(cè)來自所述電源的輸入的大小;控制單元，基于所述輸入檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)，控制從所述電源對(duì)所述初級(jí)線圈的供給電流；以及次級(jí)線圈，通過來自所述初級(jí)線圈的磁場(chǎng)接受電力，所述控制單元在基于所述輸入檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到規(guī)定值以上的輸入變化時(shí)，停止對(duì)所述初級(jí)線圈的電流供給。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]初級(jí)線圈和次級(jí)線圈帶有間隔地相向，因此從初級(jí)線圈觀察的與次級(jí)線圈的磁耦合度低，成為表觀上的阻抗小的狀態(tài)。即，諧振的尖銳度(Q)高，輸入電力或輸出電力等的頻率特性變得非常陡峭。
[0020]在連接整流單元和作為負(fù)載的電池等的繼電器發(fā)生故障而突然成為負(fù)載開路的情況、或次級(jí)線圈發(fā)生了短路擊穿等的情況等下，在從初級(jí)線圈觀察的表觀上的阻抗發(fā)生變化時(shí)，輸入電力將急劇增加或減少。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，具備檢測(cè)對(duì)電源的輸入電力等輸入的大小的輸入檢測(cè)單元、及基于該檢測(cè)信號(hào)控制從電源對(duì)初級(jí)線圈供給的電流的控制單元，控制單元在檢測(cè)到規(guī)定值以上的輸入大小的變化時(shí)，停止對(duì)初級(jí)線圈的電流供給，因此不需要借助無線通信便能夠檢測(cè)次級(jí)線圈或整流單元等的異常，并能快速過渡到安全工作。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示以往的非接觸電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖2是表示與圖1的供電裝置(受電裝置)相向設(shè)置的受電裝置(供電裝置)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖3是圖2的供電裝置及受電裝置的剖視圖。
[0025]圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的非接觸電力傳輸裝置的方框圖。
[0026]圖5是圖4的非接觸電力傳輸裝置的外觀圖。
[0027]圖6是圖4的非接觸電力傳輸裝置的外觀圖。
[0028]圖7是地面?zhèn)染€圈單元及車輛側(cè)線圈單元的剖視圖。
[0029]圖8是表示正常工作時(shí)、異常工作時(shí)的輸入電力的頻率特性的變化的曲線圖。
[0030]圖9是表示供電裝置側(cè)控制單元所識(shí)別的輸入電流及輸入電流的變化幅度的絕對(duì)值的時(shí)間變化的曲線圖。
[0031 ]圖10是輸入檢測(cè)單元的變形例I的方框圖。
[0032]圖11是表示供電裝置側(cè)控制單元所識(shí)別的輸入電流及輸入電流的變化幅度的絕對(duì)值的時(shí)間變化的變形例2的曲線圖。
[0033]圖12是非接觸電力傳輸裝置的變形例3的方框圖。
[0034]圖13是表示供電裝置側(cè)控制單元所識(shí)別的輸入電流及輸入電流的變化幅度的絕對(duì)值的時(shí)間變化的變形例4的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明的一形態(tài)的非接觸電力傳輸裝置包括:初級(jí)線圈，通過來自電源的供給電流產(chǎn)生磁場(chǎng);輸入檢測(cè)單元，檢測(cè)來自所述電源的輸入的大小;控制單元，基于所述輸入檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)控制從所述電源對(duì)所述初級(jí)線圈的供給電流；以及次級(jí)線圈，通過來自所述初級(jí)線圈的磁場(chǎng)接受電力，所述控制單元在基于所述輸入檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到規(guī)定值以上的輸入變化時(shí)，停止對(duì)所述初級(jí)線圈的電流供給。
[0036]通過這樣的結(jié)構(gòu)，控制單元在檢測(cè)到規(guī)定值以上的輸入大小的變化時(shí)，控制電源以停止對(duì)初級(jí)線圈的電流供給，因此不需要利用無線通信便能夠檢測(cè)次級(jí)線圈或整流單元等的異常，并能夠快速過渡到安全工作。
[0037](實(shí)施方式)
[0038]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。
[0039]圖4是本發(fā)明的非接觸電力傳輸裝置的方框圖。另外，圖5及圖6是車輛被置于駐車空間內(nèi)的狀態(tài)的外觀圖。如圖4、圖5及圖6所示，非接觸電力傳輸裝置包括例如設(shè)置在駐車空間內(nèi)的供電裝置1、以及例如搭載在電力驅(qū)動(dòng)車輛中的受電裝置8。
[0040]供電裝置I具備連接于交流電源2的初級(jí)側(cè)整流電路3、逆變器單元4、地面?zhèn)染€圈單元5、控制單元(供電裝置側(cè)控制單元，例如微型計(jì)算機(jī))6以及輸入檢測(cè)單元(例如檢測(cè)輸入電流的電流互感器)2