[发明专利]非接触供电设备的二次侧受电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种非接触供电设备的二次侧受电电路，尤其涉及将充电(供电)对象的电池作为驱动源搭载于可移动的移动体上，在既定的位置对该电池进行非接触供电(充电)的非接触供电设备的二次侧受电电路。

背景技术

公知的非接触供电设备的二次侧受电电路的一个例子揭示于专利文献1。

公知的非接触供电设备的二次侧受电电路中，在频率f为例如10kHz的高频电流流过的1次侧感应线路的对向，设置由1次侧感应线路感应产生电动势的拾取线圈。共振电容并联于该拾取线圈，形成并联共振电路，以1次侧感应线路的频率共振。此并联共振电路还连接有整流电路(全波整流电路)，通过定电压控制电路供电给耗电变动的负载(例如，控制自动台车的电动马达的变频器)。

该定电压控制电路由抗流线圈、二极管、输出电容(电压电容)、通过抗流线圈切换整流电路输出端于连接状态(ON状态)或开路状态(OFF状态)的开关构件(例如输出调整用晶体管)、以及将切换频率正确地设定在2f并输出驱动该开关构件的驱动脉冲的控制器所构成。

该控制器将该驱动脉冲的ON时序视为抗流线圈的输入电压由峰值变为下降的位置，将驱动脉冲的脉冲宽度中间点视为全波的输入电压的零交越位置，又检测该输出电容的输出电压(负载的电压)，在该输出电容的输出电压比预设的基准电压低时缩短驱动脉冲的脉冲宽度，比基准电压高时则拉长驱动脉冲的脉冲宽度，将输出电压控制在一定值。

以下说明该二次侧受电电路的构造的作用。

当频率为例如10kHz的高频电流供给1次侧感应电路时，此1次侧感应电路所产生的磁束会感应产生感应电动势于拾起线圈，此感应电动势在拾起线圈产生的电流会在整流电路整流。开关构件以开关频率2f切换于ON与OFF，在输出电容的输出电压比预设的基准电压低时驱动脉冲的脉冲宽度被缩短，比基准电压高时则驱动脉冲的脉冲宽度被拉长。因此，输出电压维持在基准电压。

而当驱动脉冲转为ON使抗流线圈产生磁束时，供给抗流线圈的电流因共振电路而接近于零，并且之后输入电压下降进入零交越范围，借此抑制流过抗流线圈的线圈电流上升，使脉动减少抑制突波。

专利文献1：日本特开2010-154696号公报。

当负载为电池时，对电池的充电需要定电流控制。

然而专利文献1所记载的非接触供电设备的二次侧受电电路基本上为定电压电路。由并联的共振电路所出的电流为一定，又将供给输出电容的电流以开关构件导通/切断，借此控制输出电容的输出电压。因输出电压会根据输出电容供电的负载的状态而变化，故借由开关构件切换ON/OFF使输出电压维持在一定。如此一来，由于专利文献1所记载的非接触供电设备的二次侧受电电路基本上为定电压电路，再加上开关构件的前段有抗流线圈，抗流线圈储存有能量，使得要控制流过负载的电流为一定值(定电流)变得困难。

而为了实现完全的定电流控制，会考虑在输出电容与负载之间加装定电流电路，但可预见电路变得复杂且同时成本提高的问题。

而一般来说，电池的定格电压只有12V之低，但专利文献1所记载的非接触供电设备的二次侧受电电路基本上设计给定电压数百V(例如300V)的负载用，要在直流侧直接将300V定电压控制到12V，不但控制困难且可预见会发生精确度的问题，因此不适合于充电至定格电压低的电池。

专利文献1所记载的非接触供电设备的二次侧受电电路中，开关构件在连接状态时，流过开关构件的电流也流过整流电路，因此有整流电路造成的多余的电力消耗，导致效率下降。再者，输出电容前段连接二极管也会使效率降低。

因此，本发明以提供一种效率良好、可进行低电压的定电流控制或定电压控制的非接触供电设备的二次侧受电电路。

发明内容

为了达成前述的目的，本发明权利要求1所记载的非接触供电设备的二次侧受电电路，由被供给高频电流的1次侧感应线路或1次侧供电线圈以非接触的方式接收供电，并供电给负载，包括：