CN113302815B - 非接触电力供给*** - Google Patents
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Abstract
一种非接触电力供给***,从送电装置向受电装置以非接触的方式供给电力,送电装置具有:送电线圈(12);其与高频电源(40)连接,并产生磁通;放大线圈(13),其对在送电线圈(12)中产生的磁通进行放大,受电装置具有与放大线圈(13)电磁耦合的受电线圈(32)。
Description
技术领域
本发明涉及一种非接触电力供给***。
背景技术
在日本特开JP2012-50209A中,公开了一种非接触电力供给***,该非接触电力供给***具备具有送电线圈的送电装置和具有受电线圈的受电装置。在该非接触电力供给***的受电装置中,设置有对在送电线圈中产生的磁通进行收集并交接至受电线圈的磁通收集线圈。
发明内容
在日本特开JP2012-50209A所记载的非接触电力供给***中,在从一个送电装置向多个受电装置供给电力的情况下,在送电装置的送电线圈中产生的磁通经由被设置于各受电装置的磁通收集线圈而被向各受电装置的受电线圈进行分配。因此,当受电装置的个数变化时,被分配至各受电装置的电力也变化。其结果是,在各受电装置中,可能难以稳定地确保所需的电力。
本发明的目的在于,在非接触电力供给***中,稳定地确保在受电装置中所需的电力。
根据本发明的某一方式,非接触电力供给***从送电装置向受电装置以非接触的方式供给电力,送电装置具有:送电线圈,其与电源连接,并产生磁通;放大线圈,其对在送电线圈中产生的磁通进行放大,受电装置具有与放大线圈电磁耦合的受电线圈。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式所涉及的非接触电力供给***的结构的俯视图。
图2为在图1中由箭头II表示的部分的放大图。
图3为图2所示的送电装置的侧视图。
图4为图2所示的送电装置的仰视图。
图5为表示本发明的实施方式所涉及的非接触电力供给***的电气电路的电气电路图。
图6为表示图2所示的送电装置的变形例的图。
图7为表示本发明的实施方式所涉及的非接触电力供给***的电气电路的变形例的电气电路图。
图8为表示本发明的实施方式所涉及的非接触电力供给***的变形例的结构的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式所涉及的非接触电力供给***进行说明。
非接触电力供给***为从被设置于送电装置的送电线圈向被设置于受电装置的受电线圈以非接触的方式供给电力的装置。以下,参照图1~图5,对非接触电力供给***被应用于自走式输送***100的情况进行说明。图1为表示自走式输送***100的结构的俯视图,图2为在图1中由箭头II表示的部分的放大图,图3为图2所示的后述的输送路10的侧视图,图4为图2所示的输送路10的仰视图,图5为表示自走式输送***100的电气电路的电气电路图。
如图1所示,自走式输送***100具备:作为送电装置的输送路10;作为受电装置的多个输送车30,其通过从输送路10被供给的电力而进行自走;作为电源的高频电源40,其向输送路10供给高频电力。
另外,自走式输送***100具备被配置于输送路10的周边、并针对由输送车30输送的未图示的工件而实施作业的多个作业工作台50~53。由于在自走式输送***100中,输送车30沿着输送路10向各作业工作台50~50依次移动,因此,工件的搬入、加工、组装、搬出这样的作业在各作业工作台50~53中被实施。
输送路10是通过连结多个作为送电单元的输送路单元11而被构成的。在图1中,示出了通过组合多个具有直线状或者圆弧状的搬运路的输送路单元11而被构成为长圆状的输送路10。在本实施方式中,如图1所示,通过将具有直线状的搬运路的四个输送路单元11、和具有圆弧状的搬运路的四个输送路单元11组合在一起而构成输送路10。另外,输送路10的形状未被限定于此,也可以通过将输送路单元11恰当地组合在一起而被设为更加复杂的形状。另外,也可以配置具有斜坡状的搬运路的输送路单元11而设置高低差。
如图2~图4所示,输送路单元11具有:送电线圈12,其沿着输送路单元11而被配置;放大线圈13,其在输送路单元11的宽度方向上被配置于送电线圈12的内侧;线圈设置板20,其供送电线圈12以及放大线圈13设置;行驶板21,其以覆盖送电线圈12以及放大线圈13的方式而被设置,并在上表面上供输送车30进行行驶。
送电线圈12为通过将单线、利兹线(litz wire)卷绕成长圆状而被形成的线圈。送电线圈12与高频电源40连接,并产生与从高频电源40被供给的电流相应的磁通。
送电线圈12具有:平行部12a,其由一对直线部构成;作为连结部的圆弧部12b,其被设置于平行部12a的两端部;折曲部12c,其被设置于平行部12a与圆弧部12b之间,送电线圈12在折曲部12c中沿着线圈设置板20而被折曲。
具体而言,如图3以及图4所示,送电线圈12的圆弧部12b向远离行驶板21的方向、即远离输送车30的方向并朝向输送路单元11的下方而被折曲。因此,仅送电线圈12的平行部12a隔着行驶板21而与输送车30对置。另外,虽然图3所示的圆弧部12b被折曲直至相对于平行部12a大致平行为止,但圆弧部12b只要以和平行部12a所成的角度低于90°的方式而被折曲即可。另外,连结部的形状并未被限定于圆弧状,也可以被设为具有角度的形状。
放大线圈13与送电线圈12相同地,为通过将单线、利兹线卷绕成长圆状而被形成的线圈。放大线圈13被卷绕成与送电线圈12相比多数倍、例如2~4倍,并具有宽度大于送电线圈12的截面。放大线圈13放大在送电线圈12中产生的磁通,并且是为了向多个输送车30传送电力而被设置的。
放大线圈13与送电线圈12相同地具有:平行部13a,其由一对直线部构成;作为连结部的圆弧部13b,其被设置于平行部13a的两端部;折曲部13c,其被设置于平行部13a与圆弧部13b之间,放大线圈13在折曲部13c中沿着线圈设置板20而被折曲。
具体而言,如图3以及图4所示,与送电线圈12相同,放大线圈13的圆弧部13b向远离行驶板21的方向、即远离输送车30的方向并朝向输送路单元11的下方而被折曲。因此,仅放大线圈13的平行部13a隔着行驶板21而与输送车30对置。另外,虽然图3所示的圆弧部13b被折曲直至相对于平行部13a大致平行为止,但圆弧部13b只要以和平行部13a所成的角度低于90°的方式而被折曲即可。另外,连结部的形状并未被限定于圆弧状,也可以被设为具有角度的形状。
上述形状的送电线圈12以及放大线圈13以送电线圈12的平行部12a和放大线圈13的平行部13a在线圈设置板20上被配置于大致同一平面上的方式而被设置于输送路单元11。通过这样将送电线圈12和放大线圈13配置于同一平面上,从而能够利用放大线圈13有效地使在送电线圈12中产生的磁通放大。
线圈设置板20为例如由非晶合金、坡莫合金、硅钢、铁硅铝合金、软磁铁氧体这样的软磁性体形成的板状部件,对在送电线圈12中产生的磁通和在放大线圈13中被放大的磁通向下方的通过进行切断。线圈设置板20具有从线圈设置板20的下表面向下方延伸的未图示的多个支柱,并通过支柱而被设置于预定的场所。
行驶板21为由对在放大线圈13中被放大的磁通朝向输送车30通过的情况进行允许的树脂等非磁性材料形成的板状部件。另外,在行驶板21上,为了防止输送车30从行驶板21上落下的情况,而沿着长边方向设置有未图示的一对导轨。
如图2~图4所示,上述结构的输送路单元11以送电线圈12以及放大线圈13的折曲部12c、13c彼此对置的方式而被接近地配置。
由于这样相邻的输送路单元11被接近地配置,因此,例如,在一方的送电线圈12的圆弧部12b中产生的磁通和在放大线圈13的圆弧部13b中被放大后的磁通、与在另一方的送电线圈12的圆弧部12b中产生的磁通和在放大线圈13的圆弧部13b中被放大后的磁通可能彼此相互影响。因此,在被邻接地配置的两个输送路单元11的一方的圆弧部12b、13b与另一方的圆弧部12b、13b之间设置有遮蔽板22。
遮蔽板22为例如由非晶合金、坡莫合金、硅钢、铁硅铝合金、软磁铁氧体等这样的软磁性体形成的板状部件。通过将这样由软磁性体形成的遮蔽板22设置于一方的圆弧部12b、13b与另一方的圆弧部12b、13b之间,从而由遮蔽板22切断彼此往来的磁通。因此,即便将上述结构的输送路单元11邻接地配置,也能够在各输送路单元11中产生稳定的磁通。另外,虽然作为遮蔽板22,也可以使用具有磁性的其他金属材料,但优选为,为了避免伴随着磁通的通过而产生的发热而采用软磁性体制。
另外,通过将送电线圈12以及放大线圈13的圆弧部12b、13b侧设为以远离输送车30的方式而被折曲的结构,从而成为圆弧部12b、13b未与输送车30对置、而仅平行部12a、13a与输送车30对置的状态。这样,通过设为以避开被供给的电力不稳定的圆弧部12b、13b的方式而仅在被供给的电力比较稳定的平行部12a、13a中向输送车30供给电力的结构,能够针对输送车30稳定地供给电力。
此外,当以送电线圈12以及放大线圈13的折曲部12c、13c彼此对置的方式而接近地配置两个输送路单元11时,各输送路单元11的送电线圈12以及放大线圈13的平行部12a、13a以仿佛相连的方式而被构成。通过设为这种结构,能够针对从一方的输送路单元11朝向另一方的输送路单元11的输送车30而持续且稳定地供给电力。另外,即便输送车30停止于两个输送路单元11的边界,也从两个输送路单元11向输送车30供给电力,因此,能够针对输送车30而稳定地供给电力。
输送车30为具有与行驶板21相接的行驶用的未图示的车轮、驱动车轮的未图示的电动马达、和与放大线圈13电磁耦合的受电线圈32在内的行驶体。
受电线圈32是通过将单线、利兹线卷绕成圆环状而被形成的线圈,并且以与放大线圈13对置的方式而被设置于输送车30的底面。在受电线圈32中,因在对置的放大线圈13中被放大的磁通而产生电磁感应。这样在受电线圈32中由电磁感应产生的电动势经由未图示的整流电路等而被向电动马达供给。
另外,输送车30还具有对电动马达的驱动进行控制的未图示的控制器。控制器例如根据来自外部的基于无线的指令而对电动马达的驱动进行控制,从而使输送车30以预定的速度进行行驶、或者停止在预定的位置上。
在输送车30上所设置的电动马达、控制器等电子设备中被消耗的电力从送电线圈12经由放大线圈13而始终被向受电线圈32供给。因此,无需将电池等蓄电装置设置于输送车30,由此,能够使输送车30轻量化,并且,能够使自走式输送***100的制造成本降低。另外,也可以搭载蓄电有为了使控制器等起动所需的电力的比较小型的电池。
接着,参照图5,对上述结构的自走式输送***100的电气电路进行说明。
在作为送电装置的输送路10上,针对每个输送路单元11而设置有送电线圈12和放大线圈13。送电线圈12和放大线圈13在电路上被分离,在具有预定的内部电阻15的送电线圈12上连接有高频电源40,在具有预定的内部电阻16的放大线圈13上串联连接有共振电容器17。
共振电容器17的电容是,以在放大线圈13中流动的电流的频率与从高频电容40被供给至送电线圈12的电流的频率相同频率地进行共振的方式,考虑了放大线圈13所具有的电容分量、在与被设置于周围的遮蔽部件之间所产生的电容分量等而被设定的。通过这样将共振电容器17与放大线圈13连接,从而能够利用放大线圈13有效地使在送电线圈12中所产生的磁通放大。
另一方面,如上所述,在作为受电装置的输送车30上设置有受电线圈32。在具有预定的内部电阻33的受电线圈32上,串联连接有共振电容器34和负载电阻35。通过这样将共振电容器34相对于受电线圈32进行串联连接而构成串联共振电路,对负载电阻35施加预定的电压。
在上述电路中,被施加于输送车30的负载电阻35的电压、即被施加于电动马达的电压由下述式(1)导出。
[式1]
式(1)中的Vout为被施加于负载电阻35的电压值,Vin为从高频电源40被施加于送电线圈12的电压值,L1为送电线圈12的电感,L2为受电线圈32的电感,Rout为负载电阻35的电感,r3为受电线圈32的内部电阻33的电阻值。
另外,式(1)中的k12为送电线圈12与放大线圈13的耦合系数,k23为放大线圈13与受电线圈32的耦合系数。对于送电线圈12和放大线圈13那样被邻接地配置的线圈间的耦合系数,线圈间的间隔越小,则耦合系数越大,线圈间的间隔越大,则耦合系数越小。另外,对于放大线圈13和受电线圈32那样被对置地配置的线圈间的耦合系数,对置的面积越大,则耦合系数越大,对置的面积越小,则耦合系数越小。
在上述结构的自走式输送***100中,以送电线圈12和放大线圈13的耦合系数为0.2以上、优选为0.5以上的方式,将放大线圈13配置于送电线圈12的比较近的位置。另一方面,由于受电线圈32被配置成相对于放大线圈13的距离比送电线圈12与放大线圈13的距离远,因此,放大线圈13和受电线圈32的耦合系数成为与送电线圈12和放大线圈13的耦合系数相比较低的值、例如0.1以下。换言之,送电线圈12和放大线圈13被配置成,送电线圈12和放大线圈13的耦合系数成为与放大线圈13和受电线圈32的耦合系数相比较大的值。
因此,被施加于负载电阻35的电压能够例如通过使受电线圈32的卷绕数和外径变化而使上述式(1)中的L2所示的受电线圈32的电感的大小变化,或者,使送电线圈12和放大线圈13之间的间隙的大小变化而使上述式(1)中的k12所示的耦合系数的大小变化,从而进行变更。
另外,如图5所示,即便在相对于一个输送路单元11而存在两台以上的多台输送车30的情况下,关于各个输送车30,上述式(1)的关系成立。因此,即便负载电阻35针对每台输送车30而为不同的大小,若受电线圈32的电感相同,则被施加于负载电阻35的电压也为几乎相同的大小。即,即便针对每台输送车30而被输送的工件的重量不同,各输送车30的负载电阻35、即、各输送车30的电动马达的负载不同,被施加于各输送车30的电动马达的电压也以不变动的方式而成为大致恒定。因此,即便在对重量不同的工件进行输送的多个输送车30于一个输送路单元11上行驶的情况下,也不会对彼此的行驶产生阻碍。
另外,通过针对每个输送车30而使受电线圈32的电感不同,从而能够将被施加于负载电阻35的电压设为不同的大小。因此,例如,也能够使具备以彼此不同的电压进行驱动的电动马达在内的多个输送车30在同一输送路单元11中行驶。
接着,对上述结构的自走式输送***100的工作进行说明。
为了使多个输送车30沿着输送路10行驶,首先,从高频电源40向各输送路单元11的送电线圈12供给电流。送电线圈12根据从高频电源40被供给的电流而产生磁通,与送电线圈12一起被配置于各输送路单元11的放大线圈13使在送电线圈12中产生的磁通放大。
在被设置于各输送车30的受电线圈32中,电磁感应因由放大线圈13放大后的磁通而产生。当在受电线圈32中由电磁感应产生的电力被供给至控制器时,输送车30处于能够行驶的状态。
控制器在通过无线的方式接收到与行驶相关的指令时,根据指令而驱动电动马达,从而使输送车30以预定的速度进行行驶、或者停止在预定的位置上。具体而言,例如,当使输送车30停止在第一作业工作台50的前方,并将工件搬入至输送车30时,使输送车30向第二作业工作台51移动。当在第二作业工作台51中对工件的加工结束时,接着,使输送车30向第三作业工作台52移动。当在第三作业工作台52中对工件的的零件的组装结束时,接着,使输送车30向第四作业工作台53移动。当在第四作业工作台53中工件被搬出时,再次,使输送车30向第一作业工作台50移动。
这样,即便是未搭载有电池的输送车30,也能够通过从输送路10以非接触的方式被供给的电力而沿着输送路10进行移动。
此处,在放大线圈13和受电线圈32一起被设置于输送车30侧的情况下,当欲从一个送电线圈12向多个输送车30供给电力时,在送电线圈12中产生的磁通经由放大线圈13而被向各输送车30的受电线圈32分配。因此,被分配至各输送车30的电力根据输送车30的台数和输送车30的负载的变化而变化,其结果是,无法在各输送车30中确保稳定的电力,可能难以使各输送车30行驶。
与此相对,在上述结构的自走式输送***100中,对在送电线圈12中产生的磁通进行放大的放大线圈13和送电线圈12一起被设置于输送路10侧。由于这样在送电装置即输送路10中使在送电线圈12中产生的磁通预先放大,因此,即便在存在接收电力的多台输送车30的情况下,在各输送车30中,也能够稳定地接收与受电线圈32的电感等特性相应的电力。其结果是,能够确保在各输送车30中稳定的电力。
根据以上的实施方式,起到了以下的效果。
在上述结构的自走式输送***100中,对在送电线圈12中产生的磁通进行放大的放大线圈13和送电线圈12一起被设置于输送路10侧。由于这样在送电装置即输送路10中使在送电线圈12中产生的磁通预先放大,因此,即便在存在接收电力的多台输送车30的情况下,在各输送车30中,也能够稳定地接收与受电线圈32的电感等特性相应的电力。其结果是,能够确保在各输送车30中稳定的电力。
接着,对上述实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中,送电线圈12在输送路单元11中被配置于放大线圈13的外侧。作为替代,如图6所示,送电线圈12也可以在输送路单元11中被配置于放大线圈13的内侧。在该情况下,通过使送电线圈12与放大线圈13之间的间隙即第一距离D1的大小变化,从而能够使送电线圈12和放大线圈13的耦合系数的大小变化,其结果是,能够将在输送车30中被接收的电力变更为任意的大小。另外,在放大线圈13的外侧存在足够的能够变更送电线圈12的位置的空间的情况下,也可以使放大线圈13与被配置于放大线圈13的外侧的送电线圈12之间的间隙的大小变化,从而将在输送车30中被接收的电力变更为任意的大小。
另外,在上述实施方式中,送电线圈12、放大线圈13以及受电线圈32是通过分别将单线、利兹线卷绕而被形成的。作为代替,送电线圈12、放大线圈13以及受电线圈32也可以由被配线于柔性基板(FPC)、印制板(FR4)这样的基板上的导体形成。
另外,在上述实施方式中,在作为受电装置的输送车30上,构成有串联共振电路。作为替代,如图7所示,在具有预定的内部电阻33的受电线圈32上,通过将共振电容器34和负载电阻35并联连接而构成并联共振电路。在该情况下,预定的电流流动至负载电阻35。这样,在将被供给至受电装置侧的电流设为预定的大小的情况下,对于需要恒定的大小的电流的电池的充电等是有效的。
另外,在上述实施方式中,在输送车30的受电线圈32中产生的电动势被向用于使输送车30行驶的电动马达供给。在受电线圈32中产生的电动势并非仅仅被供给至行驶用的电动马达,也可以被供给至使被设置于输送车30的作业用机器人等进行工作的电动致动器等电动装置。
另外,虽然在上述实施方式中,对自走式输送***100进行了说明,但作为供非接触电力供给***的***,并未被限定于此,也可以为能够使电动汽车、电动自行车这样的具有行驶用的电动马达在内的多台行驶体进行行驶的***。在该情况下,电动汽车和电动自行车成为受电装置,送电装置被埋设于供电动汽车和电动自行车行驶的道路上。根据上述结构的非接触电力供给***,即便在负载不同的多台电动汽车和电动自行车行驶的情况下,也能够稳定地确保在各个电动汽车和电动自行车中行驶所需的电力。另外,由于能够始终从送电装置接收行驶所需的电力,因此,能够将被搭载于电动汽车和电动自行车上的电池设为必要最低限度的大小,从而能够减轻车辆重量。
另外,虽然在上述实施方式中,对受电装置如输送车30那样具有电动马达并移动的情况进行了说明,但作为受电装置,并未被限定于此,也可以为了充电而被简单地载置于送电装置上。具体而言,如图8所示,非接触电力供给***也可以为一次性地对多个不同的小型电子设备130进行充电的充电***200,所述小型电子设备130例如为智能手机、平板终端、手机、便携式游戏机、数码相机、耳机等小型音频设备、可佩戴终端、手持吸尘器。
充电***200与自走式输送***100相同地,具备:作为送电装置的送电单元110、从送电单元110被供给电力的作为受电装置的多个电子设备130、和向送电单元110供给高频电力的作为电源的高频波电源40。
如图8所示,送电单元110具有送电线圈12、和被配置于送电线圈12的内侧的放大线圈13。电子设备130具有未图示的作为蓄电池的电池、和能够与放大线圈13电磁性地耦合的受电线圈32。
在受电线圈32中,因在对置的放大线圈13中被放大的磁通而产生电磁感应。这样在受电线圈32中由电磁感应产生的电动势被充电至电子设备130的电池中。另外,电子设备130也可以在受电线圈32与电池之间具有未图示的整流电路等。
在电子设备130的受电线圈32被载置于送电线圈12以及放大线圈13的圆弧部12b、13b上的情况下,可能因放大线圈13和受电线圈32的耦合系数的降低而使被供给的电力变得不稳定。因此,优选以电子设备130被载置于送电线圈12以及放大线圈13的平行部12a、13a的方式,设置在图8中由点划线包围这样的充电区块显示60,该充电区块显示60表示放大线圈13和受电线圈32的耦合系数稳定、且比较有效地供充电实施的区域。例如,充电区块显示60被显示于未图示的载置板,该载置板以覆盖送电线圈12以及放大线圈13的方式而被设置,且由树脂等非磁性材料形成。
根据上述结构的充电***200,即便充电所需的电力不同的多个小型的电子设备130被排列在一个送电装置上,也能够稳定地确保在各个小型的电子设备130中充电所需的电力。
另外,虽然图8所示的送电单元110的送电线圈12以及放大线圈13的平行部12a、13a和圆弧部12b、13b被设置于同一平面上,但是,也可以与上述实施方式的输送路单元11同样地,设为相对于平行部12a、13a而折曲圆弧部12b、13b的结构,并且以折曲部彼此对置的方式而将相邻的送电单元110接近地配置。借此,能够将多个送电单元110连续地配置。此外,通过设置平行部12a、13a并非被形成为直线状、而是被形成为圆弧状的送电单元110,并将平行部12a、13a为直线状的送电单元110和平行部12a、13a为圆弧状的送电单元110恰当地组合在一起,从而能够自由地布局供充电实施的区域。
此外,小型的电子设备130并未被限定于智能手机等,若是具备电池的电子设备,则也可以为任何电子设备,例如,也可以为如笔记本型电脑和加热式香烟那样具备电池的电子设备。
以下,对本发明的实施方式的结构、作用、以及效果进行总结说明。
在非接触电力供给***100、200中,作为送电装置的输送路10以及送电单元110具有:送电线圈12,其与高频电源40连接,并产生磁通;放大线圈13,其对在送电线圈12中产生的磁通进行放大,作为受电装置的输送车30以及电子设备130具有与放大线圈13电磁耦合的受电线圈32。
在该结构中,对在送电线圈12中产生的磁通进行放大的放大线圈13和送电线圈12一起被设置于输送路10以及送电单元110侧。由于这样在送电装置即输送路10以及送电单元110中使在送电线圈12中产生的磁通预先放大,因此,即便在存在接收电力的多台输送车30以及电子设备130的情况下,在各输送车30以及电子设备130中,也能够稳定地接收与受电线圈32的电感等特性相应的电力。其结果是,能够确保在各输送车30以及电子设备130中稳定的电力。
另外,送电线圈12以及放大线圈13的至少一部分被配置于同一平面上。
在该结构中,在输送路10以及送电单元110上所设置的送电线圈12以及放大线圈13的至少一部分被配置于同一平面上。通过这样在送电装置即输送路10以及送电单元110中将送电线圈12和放大线圈13配置于同一平面上,从而能够利用放大线圈13有效地使在送电线圈12中产生的磁通放大。因此,即便在接收电力的输送车30以及电子设备130存在多台的情况下,在各输送车30以及电子设备130中,也能够稳定地接收与受电线圈32的电感等特性相应的电力,其结果是,能够确保在各输送车30以及电子设备130中稳定的电力。
另外,输送路10以及送电单元110针对多个输送车30以及电子设备130而同时供给电力。
在该结构中,从输送路10以及送电单元110针对多个输送车30以及电子设备130而同时供给电力。在作为送电装置的输送路10以及送电单元110中,利用放大线圈13使在送电线圈12中产生的磁通预先放大。因此,即便在接收电力的输送车30以及电子设备130存在多台的情况下,也能够针对它们同时供给电力。
另外,送电线圈12以及放大线圈13被形成为环状,且具有平行部12a、13a和被设置于平行部12a、13a的端部的一对圆弧部12b、13b,多个输送车30沿着平行部12a、13a而在输送路10上移动。另外,多个电子设备130沿着平行部12a、13a而被载置于送电单元110上。
在该结构中,多个输送车30沿着送电线圈12以及放大线圈13的平行部12a、13a而在输送路10上移动,另外,多个电子设备130沿着送电线圈12以及放大线圈13的平行部12a、13a而被载置。这样,通过设为以避开这样被供给的电力不稳定的圆弧部12b、13b的方式而仅在被供给的电力比较稳定的平行部12a、13a中向受电装置供给电力的结构,能够确保在输送车30和小型的电子设备130中稳定的电力。
另外,在输送车30以及电子设备130中被接收的电压根据送电线圈12和放大线圈13的耦合系数而变化。
在该结构中,在输送车30以及电子设备130中被接收的电压根据送电线圈12和放大线圈13的耦合系数而变化。送电线圈12和放大线圈13的耦合系数通过改变送电线圈12和放大线圈13的间隔等而变化。因此,通过根据在输送车30和小型的电子设备130中所需的电压,对送电线圈12和放大线圈13的间隔等进行恰当变更,从而能够向各输送车30和小型的电子设备130供给稳定的电力。
另外,在输送车30以及电子设备130中被接收的电压根据受电线圈32的电感而变化。
在该结构中,在输送车30以及电子设备130中被接收的电压根据受电线圈32的电感而变化。受电线圈32的电感通过对受电线圈32的卷绕数和外径进行变更而变化。因此,通过根据在各输送车30以及电子设备130中所需的电压,对受电线圈32的卷绕数和外径进行恰当变更,从而能够针对每个输送车30以及电子设备130而供给不同的电力。
另外,输送路10具有多个输送路单元11,这多个输送路单元11具有送电线圈12和放大线圈13,输送路单元11以邻接的方式而被排列配置。另外,送电单元110具有多个送电单元110,这多个送电单元110具有送电线圈12和放大线圈13,送电单元110以邻接的方式而被排列配置。
在该结构中,通过将具有送电线圈12和放大线圈13的多个输送路单元11以邻接的方式排列配置而构成输送路10。这样,通过由多个单元构成送电装置即输送路10,从而能够根据作业工作台50~53的配置而自由地设定输送路10的路径。另外,在多个小型的电子设备130的充电中所使用的送电单元110的情况下,通过将多个送电单元110邻接地排列,从而能够根据小型的电子设备130的数量而自由地增减可供给电力的区块,并且,能够自由地变更可供给电力的区块的布局。
另外,送电线圈12以及放大线圈13被形成为环状,且具有平行部12a、13a和被设置于平行部12a、13a的端部的一对圆弧部12b、13b,并且,在圆弧部12b、13b与平行部12a、13a之间的折曲部12c、13c中,圆弧部12b、13b侧以远离输送车30或者电子设备130的方式而被折曲。
在该结构中,在各输送路单元11以及送电单元110上所设置的送电线圈12以及放大线圈13的圆弧部12b、13b侧以远离输送路30或者电子设备130的方式而被折曲。即,成为以下状态,即,送电线圈12以及放大线圈13的圆弧部12b、13b未与受电装置即输送车30以及电子设备130对置,仅平行部12a、13a与受电装置即输送车30以及电子设备130对置的状态。这样,通过设为以避开被供给的电力不稳定的圆弧部12b、13b的方式而仅在被供给的电力比较稳定的平行部12a、13a中向输送车30以及电子设备130供给电力的结构,能够确保在输送车30和电子设备130中稳定的电力。
另外,多个输送路单元11以折曲部12c、13c彼此对置的方式而被邻接地配置。另外,多个送电单元110以折曲部12c、13c彼此对置的方式而被邻接地配置。
在该结构中,多个输送路单元11或者多个送电单元110以折曲部12c、13c彼此对置的方式而被邻接地配置。这样,通过以仿佛平行部12a、13a相连的方式将多个输送路单元11邻接地配置,能够针对从一方的输送路单元11朝向另一方的输送路单元11的输送车30而持续且稳定地供给电力。另外,在多个小型的电子设备130的充电中所使用的送电单元110的情况下,通过以仿佛平行部12a、13a相连的方式将多个输送路单元110邻接地配置,从而,即便在两个送电单元110的边界载置有小型的电子设备130,也能够针对电子设备130而稳定地供给电力。
另外,在被邻接地配置的两个输送路单元11或者两个送电单元110的一方的圆弧部12b、13b和另一方的圆弧部12b、13b之间设置有软磁性体制的遮蔽板22。
在该结构中,在被邻接地配置的两个输送路单元11或者两个送电单元110的一方的圆弧部12b、13b和另一方的圆弧部12b、13b之间设置有软磁性体制的遮蔽板22。通过将这样由软磁性体形成的遮蔽板22设置于一方的圆弧部12b、13b与另一方的圆弧部12b、13b之间,从而由遮蔽板22切断彼此往来的磁通。因此,即便邻接地配置有输送路单元11或者送电单元110,也在各输送路单元11以及送电单元110中产生稳定的磁通,其结果是,能够确保在输送车30和小型的电子设备130等受电装置中稳定的电力。
另外,输送车30以及电子设备130具有与受电线圈32构成串联共振电路或者并联共振电路的共振电容器34。
在该结构中,作为受电装置的输送车30以及电子设备130具有与受电线圈32构成串联共振电路或者并联共振电路的共振电容器34。在受电线圈32和共振电容器34构成串联共振电路的情况下,能够在输送车30以及电子设备130中确保预定的大小的电压,在受电线圈32和共振电容器34构成并联共振电路的情况下,能够在输送车30以及电子设备130中确保预定的大小的电流。因此,通过设为与受电装置侧的规格相应的共振电路,从而能够稳定地确保受电装置所需的电力。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,上述实施方式仅仅表示本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。
本申请要求基于在2019年2月28日向日本专利局提出的日本特愿2019-036349的优先权,并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。
Claims (9)
1.一种非接触电力供给***,从送电装置向受电装置以非接触的方式供给电力,其中,
所述送电装置具有:
送电线圈,其与电源连接,并产生磁通;
放大线圈,其对在所述送电线圈中产生的磁通进行放大,
所述受电装置具有与所述放大线圈电磁耦合的受电线圈,
所述送电装置具有多个送电单元,所述送电单元具有所述送电线圈和所述放大线圈,
所述送电单元以邻接的方式而被排列配置,
所述送电线圈以及所述放大线圈被形成为环状,且具有平行部和被设置于所述平行部的端部的一对连结部,并且,在所述连结部与所述平行部之间的折曲部中,所述连结部侧以远离所述受电装置的方式而被折曲,
多个所述送电单元以所述折曲部彼此对置的方式而被邻接地配置,
在被邻接地配置的两个所述送电单元的一方的所述连结部与另一方的所述连结部之间设置有软磁性体。
2.如权利要求1所述的非接触电力供给***,其中,
所述送电线圈以及所述放大线圈的至少一部分被配置于同一平面上。
3.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
所述送电装置针对多个所述受电装置而同时供给电力。
4.如权利要求3所述的非接触电力供给***,其中,
所述送电线圈以及所述放大线圈被形成为环状,且具有平行部和被设置于所述平行部的端部的一对连结部,
多个所述受电装置沿着所述平行部而在所述送电装置上移动,或者,沿着所述平行部而被载置于所述送电装置上。
5.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
在所述受电装置中被接收的电压根据所述送电线圈和所述放大线圈的耦合系数而变化。
6.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
在所述受电装置中被接收的电压根据所述受电线圈的电感而变化。
7.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
所述受电装置还具有与所述受电线圈构成串联共振电路或者并联共振电路的共振电容器。
8.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
所述受电装置被设置于具有行驶用的电动马达在内的行驶体上。
9.如权利要求1或2所述的非接触电力供给***,其中,
所述受电装置被设置于具有蓄电池的电子设备上。
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