CN204992789U - 电力传输系统 - Google Patents
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Abstract
一种电力传输系统,由充电台(100)和受电设备(200)构成,其中,该充电台(100)具有:一对第1电极(Eta、Etp);产生交流信号的信号源(SG);和对交流信号进行升压并施加于一对第1电极(Eta、Etp)的升压变压器(T1),该受电设备(200)具有:分别与第1电极(Eta、Etp)对置配置并电容耦合的一对第2电极(Era、Erp);对第2电极(Era、Erp)之间产生的交流电压进行降压的降压变压器(T2);对该降压的交流电压进行整流并且平滑的整流平滑电路(REC);和与整流平滑电路(REC)连接的负载电路(CONV),充电台(100)还具备:和与受电设备(200)的基准电位连接的电极(Erp)电容耦合的电位稳定化电极(Ets),升压变压器(T1)与降压变压器(T2)中至少一个是绝缘型变压器,电位稳定化电极(Ets)经由电荷控制单元(X)来与充电台(100)的基准电位连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及通过电场耦合方式从输电装置向受电装置传输电力的电力传输系统。
背景技术
在专利文献1中,公开了一种具有输电装置(固定体)和受电装置(可动体)的电场耦合方式(非接触式)的电力传输系统(电力提供系统)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-89520号公报
实用新型内容
-实用新型要解决的课题-
在将受电装置承载于输电装置并进行电场耦合方式的电力传输的状态下,在对受电装置所具有的触摸面板进行操作时,受电装置可能不正常进行动作。
本实用新型的目的在于提供一种在将受电装置承载于电场耦合方式的输电装置并进行电力传输的状态下,即使在操作受电装置所具有的静电电容输入式的设备(例如触摸面板)的情况下,也能够使受电装置正常进行动作的电力传输系统。
-解决课题的手段-
本实用新型所涉及的电力传输系统由输电装置和受电装置构成,其中,
输电装置具有:
至少一对第1电极;
信号源,其产生交流信号;和
升压变压器,其对从信号源产生的交流信号的电压进行升压,并施加于至少一对第1电极,
受电装置具有:
至少一对第2电极,分别与第1电极对置配置并电容耦合;
降压变压器,其对在至少一对第2电极之间产生的交流电压进行降压;
整流平滑电路,其对由降压变压器降压了的交流电压进行整流并且平滑;和
负载电路,其与整流平滑电路连接,并被提供从输电装置受电的电力,
输电装置与所述受电装置的任意一个装置还具备:与另一个装置的被连接至基准电位的电极电容耦合的电位稳定化电极,
升压变压器与降压变压器中至少一个是绝缘型变压器,
电位稳定化电极经由电荷控制单元来与一个装置的基准电位连接。
-实用新型效果-
根据本实用新型,能够提供一种在将受电装置承载于电场耦合方式的输电装置并进行电力传输的状态下,即使在操作受电装置所具有的静电电容输入式的设备(例如触摸面板)的情况下,也能够使受电装置正常进行动作的电力传输系统。
附图说明
图1是表示本实用新型的实施方式1所涉及的电力传输系统的结构的图。
图2是表示本实用新型的实施方式1所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图3是对本实用新型的实施方式1所涉及的电力传输系统的效果进行说明的图。
图4是表示本实用新型的实施方式2所涉及的电力传输系统的结构的图。
图5是表示本实用新型的实施方式2所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图6是表示本实用新型的实施方式3所涉及的电力传输系统的结构的图。
图7是表示本实用新型的实施方式3所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图8是表示本实用新型的实施方式4所涉及的电力传输系统的结构的图。
图9是表示本实用新型的实施方式4所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图10是表示本实用新型的实施方式5所涉及的电力传输系统的结构的图。
图11是表示本实用新型的实施方式5所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图12是表示本实用新型的实施方式5所涉及的电力传输系统的电极配置的图。
图13是表示本实用新型的实施方式6所涉及的电力传输系统的结构的图。
图14是表示本实用新型的实施方式6所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图15是表示本实用新型的实施方式7所涉及的电力传输系统的结构的图。
图16是表示本实用新型的实施方式7所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图17是表示本实用新型的实施方式8所涉及的电力传输系统的结构的图。
图18是表示本实用新型的实施方式8所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图19是表示本实用新型的实施方式9所涉及的电力传输系统的结构的图。
图20是表示本实用新型的实施方式9所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
图21是表示本实用新型的实施方式10所涉及的电力传输系统的结构的图。
图22是表示本实用新型的实施方式10所涉及的电力传输系统的具体电路结构的图。
具体实施方式
对本实用新型的实施方式进行说明。
1.实用新型的经过
首先,对实现实用新型的经过进行说明。在将受电装置承载于电场耦合方式的输电装置并进行电力传输的状态下,在对受电装置所具有的触摸面板进行操作时,受电装置可能不正常进行动作。本申请的发明者在进行了各种研究后发现,特别是在触摸面板为静电电容检测式的触摸面板时会产生上述问题。该原因是,由于受电装置的基准电位(电路的接地(ground)电位)相对于地(earth)电位变动,因此在距离地电位较近的用户与受电装置(触摸面板)接触的情况下,用户的手指与受电装置的接地之间产生电位差,相对地对触摸面板施加电场,其结果,受电装置(触摸面板)可能错误地进行动作。
为了应付此问题,本实用新型设置了用于使受电装置的基准电位稳定化的基准电位稳定化电路。下面,详细进行说明。
(实施方式1)
1.结构
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式1所涉及的电力传输系统具体进行说明。
1-1.基本结构
图1是表示实施方式1所涉及的电力传输系统的电路结构的图。实施方式所涉及的电力传输系统是电场耦合方式的电力传输系统。
电力传输系统包含:充电台100、受电设备200、以及AC适配器300。
AC适配器300将交流电压转换为直流电压并提供给充电台100。AC适配器300将例如AC100V的交流电压转换为DC12V的直流电压。
充电台100对应于输电装置。受电设备200对应于受电装置。受电设备200具备静电电容检测式的触摸面板,基于用户向触摸面板的输入,来执行规定的功能。下面,参照图2来对充电台100以及受电设备200的具体结构进行说明。
图2是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。
本实施方式的充电台100具有:信号源SG、升压变压器T1、以及一对输电电极Eta、Etp。
信号源SG由将从AC适配器300提供的直流电压转换为交流电压的逆变器电路构成。信号源SG生成例如100kHz~10MHz的交流电压。逆变器电路具有:4个场效应晶体管(FET)Q1、Q2、Q3、Q4、电阻R1、R2、R3、以及控制器CONT。
充电台100的基准电位与来自AC适配器300的接地线连接。由此,能够使充电台100的基准电位与AC适配器300的输出侧的接地电位相等。换句话说,能够设定充电台100的基准电位。
电阻R1是用于对流过4个场效应晶体管(FET)Q1、Q2、Q3、Q4的电流值进行检测的电流检测电阻。电阻R2、R3对从AC适配器300提供的直流电压进行分压。控制器CONT对场效应晶体管(FET)01、Q2、Q3、Q4的接通、断开进行控制以使得从逆变器电路输出规定频率、规定电压的交流电压。由此,向升压变压器T1的输入端子之间施加规定频率、规定电压的交流电压。
升压变压器T1对由信号源SG产生的交流电压进行升压,并将升压了的交流电压经由升压变压器T1的漏电感(leakageinductance)L1,施加于一对输电电极Eta、Etp之间。此外,虽然升压变压器T1是初级侧线圈与次级侧线圈被绝缘的绝缘变压器,但初级侧线圈与次级侧线圈之间存在电容Cag、Cpg。电容Cag是在绝缘变压器的线圈间产生的寄生电容,电容Cpg是在绝缘变压器的线圈间产生的寄生电容。
输电电极Eta构成输电侧有源电极,输电电极Etp构成输电侧无源电极。向输电侧有源电极施加相对于输电侧无源电极更高的电位。一对输电电极Eta、Etp分别相对于充电台100的基准电位(基准电极)构成电容器C11、电容器C12。也就是说,输电电极(输电侧无源电极)Etp不与充电台100的基准电位直接连接。
本实施方式的受电设备200具有:一对受电电极Era、Erp、受电侧基准电位电极Err、降压变压器T2、整流电路REC、DC-DC转换器CONV以及负载电路LD。
受电电极Era构成受电侧有源电极,受电电极Erp构成受电侧无源电极。在向输电侧有源电极施加了相对于输电侧无源电极更高的电位的情况下,在受电侧有源电极感应到比受电侧无源电极高的电位。一对受电电极Era、Erp分别相对于受电设备200的基准电位(基准电极)构成电容器C21、电容器C22。也就是说,受电电极(受电侧无源电极)Erp不与受电设备200的基准电位直接连接。
在输电电极(输电侧有源电极)Eta与受电电极(受电侧有源电极)Era处于对置状态时,在输电电极(输电侧有源电极)Eta与受电电极(受电侧有源电极)Era之间产生耦合电容Caa,在输电电极(输电侧无源电极)Etp与受电电极(受电侧无源电极)Erp之间产生耦合电容Cpp。在输电电极(输电侧有源电极)Eta与受电电极(受电侧有源电极)Era处于对置状态时,通过向充电台100的一对输电电极Eta、Etp之间施加由升压变压器T1升压的交流电压,从而在受电设备200的一对受电电极Era、Erp之间感应到交流电压。由此,能够从充电台100向受电设备200传输电力。
另外,充电台100的电容器C11以及电容器C12与充电台100的电感器L1构成串联谐振电路。受电设备200的电容器C21以及电容器C22与电感器L2构成并联谐振电路。此外,在本实施方式中,在充电台100的各输电电极Eta、Etp与受电设备200的各受电电极Era、Erp处于对置状态时,经由各输电电极Eta、Etp与各受电电极Era、Erp之间的耦合电容Cm(合成电容),构成包含充电台100的串联谐振电路和受电设备200的并联谐振电路的复合谐振电路。
降压变压器T2对在一对受电电极Era、Erp之间感应到的交流电压进行降压,并将降压的交流电压施加于全波整流电路REC。降压变压器T2在输入端子之间具有电感器L2。在本例中,电感器L2由降压变压器T2的初级线圈的励磁电感构成。此外,降压变压器T2是初级侧线圈与次级侧线圈被绝缘的绝缘变压器。
整流电路REC包含:由多个二极管D1、D2、D3、D4构成的二极管桥以及电容器C3,将施加于一对输入端子之间的交流电压转换为直流电压,并施加于DC-DC转换器CONV的输入端子之间。
DC-DC转换器CONV将从整流电路REC输出的直流电压转换为规定的直流电压、例如适合负载电路LD的直流电压并输出。
负载电路LD利用从DC-DC转换器CONV输出的直流电压,执行该负载电路LD所具有的规定的功能。负载电路LD具备静电电容检测式的触摸面板,基于用户向触摸面板的输入,执行规定的功能。
另外,在电场耦合方式的电力传输系统中,升压变压器T1以及降压变压器T2不是必须的。此外,在负载电路LD是交流负载电路的情况下,整流电路REC以及DC-DC转换器CONV不是必须的。另外,在充电台100中设置有升压变压器T1,受电设备200中设置有降压变压器T2的情况下,在将充电台100的一对输电电极Eta、Etp和受电设备200的一对受电电极Era、Erp设为规定的对置状态来进行电力传输时,能够增大充电台100的一对输电电极Eta、Etp与受电设备200的一对受电电极Era、Erp之间的电场强度。此外,能够增大充电台100与受电设备200之间的输电电力。
1-2.基准电位稳定化电路
在本实施方式中,设置有用于使受电设备200的基准电位稳定化的基准电位稳定化电路110。
基准电位稳定化电路110具有:被设置在充电台100侧的稳定化电极Ets和电荷控制单元。电荷控制单元具体来讲由包含电感器Ls以及电抗元件X的电抗电路构成。电抗元件X是包含电感器、电容器中的至少一个的元件。
稳定化电极Ets在将受电设备200承载于充电台100时,被配置为与和受电设备200的基准电位(基准电极)连接的受电侧基准电位电极Err侧对置。在稳定化电极Ets与和受电设备200的基准电位连接的电极Err处于对置状态时,在稳定化电极Ets与和受电设备200的基准电位连接的电极Err之间产生电容Csr。此时电容Csr与电感器Ls以及电抗元件X串联连接。这样串联连接的电路构成在规定的频率产生串联谐振的串联谐振电路。
在动作频率与串联谐振频率一致时,充电台100的基准电位与和受电设备200的基准电位连接的电极Err的电位(受电设备200的基准电位)差最小。在基准电位稳定化电路110中不包含电阻分量的情况下,输电侧的基准电位与受电侧的基准电位一致。换句话说,如图3所示,是等同于输电侧的基准电位与受电侧的基准电位连接的状态。此时,若输电侧的基准电位是接地电位,则受电侧的基准电位也等于接地电位。
在本实施方式中,将在和受电设备200的基准电位连接的受电侧基准电位电极Err与稳定化电极Ets之间产生的电容Csr与电抗元件(电感器Ls以及电抗元件X)的电抗的合成电抗为最小的频率设为从信号源SG产生的交流信号的频率。
在本实施方式中,通过设置这样的基准电位稳定化电路110,能够得到以下的效果。
由于受电设备200的受电电极Err与充电台100的稳定化电极Ets电容耦合,换句话说由于与充电台100的基准电位(基准电极)电容耦合,因此能够规定受电设备200的基准电位(与接地电位相等)。由此,能够减少由受电设备200的基准电位变动引起的噪声。因此,即使在将静电电容型输入设备等受电设备200承载于充电台100来进行充电的中途也能够使其正常进行动作。
此外,若设置有受电侧屏蔽(shield)导体并与受电侧基准电位电极Err连接,则能够规定受电侧屏蔽导体的电位。由此,能够进一步减少由受电设备200的电位变动引起的噪声。
此外,虽然在本实施方式中,将升压变压器T1以及降压变压器T2都设为绝缘型,但至少一方是绝缘型变压器即可。若充电台100的基准电位与受电设备200的基准电位被直流分离,则能够通过电荷控制单元来进行交流地抑制受电设备200的基准电位的变动的控制。
此外,在本实施方式中,由于基准电位稳定化电路110未与电力传输系串联配置,因此不易对电力传输系有影响。由此,能够减少由基准电位稳定化电路110导致的传输效率恶化。因此,能够将基准电位稳定化电路110与电力传输系独立地追加安装(关于追加安装的例子在实施方式5中进行说明)。
此外,由于基准电位稳定化电路110由串联谐振电路构成,因此能够增强受电设备200的受电电极Err与充电台100的稳定化电极Ets的耦合。由此,能够使充电台100的稳定化电极Ets的面积比不利用串联谐振的情况小。
2.总结
本实用新型的实施方式1所涉及的电力传输系统由充电台100(输电装置)和受电设备200(受电装置)构成:
其中,所述充电台100具有:
一对第1电极Eta、Etp;
信号源SG,该信号源SG产生交流信号;和
升压变压器T1,该升压变压器T1对从信号源SG产生的交流信号的电压进行升压,并施加于一对第1电极Eta、Etp,
所述受电设备200具有:
至少一对第2电极Era、Erp,该至少一对第2电极Era、Erp分别与第1电极Eta、Etp对置配置并电容耦合;
降压变压器T2,该降压变压器T2对在至少一对第2电极Era、Erp之间产生的交流电压进行降压;
整流平滑电路REC,该整流平滑电路REC对被降压变压器T2降压了的交流电压进行整流并且平滑;和
负载电路CONV,该负载电路CONV与整流平滑电路REC连接,并提供由输电装置受电的电力,
充电台100还具备与受电设备200的被连接至基准电位的电极Erp电容耦合的电位稳定化电极Ets,
升压变压器T1与降压变压器T2中至少一个是绝缘型变压器,
电位稳定化电极Ets经由电荷控制单元来与充电台100的基准电位连接。
由此,在电力传输动作时也能够使受电装置的基准电位与输电装置的基准电位几乎相等。因此,在电场耦合方式的电力传输系统中,在将受电设备200(受电装置)承载于充电台100(输电装置)来进行电力传输的状态下,在对受电设备200所具有的触摸面板进行操作的情况下也能够使受电设备200正常进行动作。
(实施方式2)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式2所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图4是表示实施方式2所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图5是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式所涉及的电力传输系统采用可变电抗元件Xv来取代实施方式1的基准电位稳定化电路110的电抗元件X。作为可变电抗Xv,能够使用可变电容二极管(变容二极管(varicap))、微调电容器(trimmercapacitor)等。其它的结构与实施方式1相同,省略说明。
根据本实施方式,除了实施方式1的效果,还即使在由于受电设备200在充电台100的搭载位置的偏离等,导致稳定化电极Ets与和受电装置的基准电位连接的受电侧基准电位电极Err之间的耦合电容Csr变化的情况下,也能够通过调整可变电抗元件Xv的电抗,将基准电位稳定化电路110设为串联谐振状态。由此,能够抑制受电设备200的基准电位的变动。
可变电抗元件Xv的电抗的调整也能够自动进行。在串联谐振状态下,电感器Ls的两端电压为最大值。因此,通过调整可变电抗元件Xv的电抗以使得电感器Ls的两端电压为最大值,从而能够将基准电位稳定化电路110维持在串联谐振状态。
(实施方式3)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式3所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图6是表示实施方式3所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图7是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1、2相同的要素付与相同的符号。
本实施方式所涉及的电力传输系统除了实施方式2的结构,还具备用于对可变电抗元件Xv的电抗进行控制的电抗控制电路120。
电抗控制电路120被设置于输电装置。电抗控制电路120具备电位检测电极Etd以及电压检测负反馈电路121。
在将受电设备200承载于充电台100时,电位检测电极Etd被配置为与受电侧基准电位电极Err对置。在对置状态下,在电位检测电极Etd与受电侧基准电位电极Err之间产生电容Cdr。经由该电容Cdr,电位检测电极Etd与受电侧基准电位电极Err耦合,在电位检测电极Etd感应到基于受电侧基准电位电极Err的电压。
电压检测负反馈电路121对电位检测电极Etd的电位进行检测,换句话说,对与受电设备200的基准电位连接的受电侧基准电位电极Err的电位间接进行检测,根据该检测到的受电侧基准电位电极Err的电位(电位检测电极Etd的电位),控制可变电抗元件Xv的电抗。例如,对可变电抗元件Xv的电抗进行控制以使得电位检测电极Etd的电位的变动为规定值以下。具体来讲,所谓规定值,是指对受电设备200的动作没有影响的值。规定值也可以是0。
根据本实施方式,除了实施方式1、2的效果,还即使在由于受电设备200在充电台100的搭载位置的偏离等,导致稳定化电极Ets与受电侧基准电位电极Err之间的耦合电容Csr变化的情况下,也能够通过调整可变电抗元件Xv的电抗,将基准电位稳定化电路110自动设为几乎串联谐振状态。由此,能够使受电设备200的基准电位的变动稳定并进行抑制。
(实施方式4)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式3所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图8是表示实施方式4所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图9是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1~3相同的要素付与相同的符号。
本实施方式所涉及的电力传输系统除了实施方式3的结构,还具备:用于使被传输的电力中包含的高次谐波衰减的高次谐波衰减电路130。
高次谐波衰减电路130被设置在充电台100。高次谐波衰减电路130对被电位检测电极Etd检测的电压波形中包含的高次谐波进行检测,产生例如与其为逆相位的信号,输出到基准电位稳定化电路110的电感器Ls的输出侧,由此,使例如三次谐波、五次谐波等高次谐波衰减。换句话说,对受电设备200侧的基准电位的高次谐波分量进行检测,调整其振幅分量并向稳定化电极Ets进行负反馈。
根据本实施方式,除了实施方式1~3的效果,还能够使例如三次谐波、五次谐波等高次谐波衰减。基准电位稳定化电路110能够对驱动频率附近的受电设备200的基准电位的变动进行抑制,但针对其以外的频带,抑制效果减少。根据本实施方式,通过高次谐波衰减电路130,能够对其以外的频率的受电设备200的基准电位的变动进行抑制。因此,能够实现受电设备200的基准电位的进一步稳定化。
另外,为了达成基于本实施方式的效果,电压检测负反馈电路121不是必须的。此外,电抗元件也可以不是可变电抗元件。
(实施方式5)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式5所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图10是表示实施方式5所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图11是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式所涉及的电力传输系统除了实施方式1的结构,还具备又一个基准电位稳定化电路110。换句话说,在充电台100侧具备2个基准电位稳定化电路110。另外,设置于充电台100侧的基准电位稳定化电路110也可以不是2个,而是设置三个以上的多个。
图12是表示本实用新型的实施方式5所涉及的电力传输系统的电极配置的图。在本例中,基准电位稳定化电路110被设置有8个。因此,稳定化电极Ets也被设置有8个。在本例中,输电电极(输电侧有源电极)Eta被配置在充电台100的中央,输电电极(输电侧无源电极)Etp被配置为包围输电电极(输电侧有源电极)Eta。稳定化电极Ets被均等配置在输电电极(输电侧无源电极)Etp的周围。虽未图示,但在稳定化电极的周边也可以配置与充电台100的基准电位连接的电极来作为保护电极。
在输电电极(输电侧有源电极)Eta、输电电极(输电侧无源电极)Etp、稳定化电极Ets被这样配置的情况下,若将受电设备200配置为其受电电极(受电侧有源电极)Era与输电台100的有源电极的位置一致,例如纵向配置,则受电设备200的受电电极(受电侧无源电极)Erp与充电台100的输电电极(输电侧无源电极)Etp重合。此外,受电设备200的受电侧基准电位电极Err与充电台100的稳定化电极Ets中在图12上边的2个稳定化电极Ets以及下边的2个稳定化电极Ets重合,但不与左边的2个稳定化电极Ets以及右边的2个稳定化电极Ets重合。此时,上边的2个基准电位稳定化电路110以及下边的2个基准电位稳定化电路110与受电设备200之间产生串联谐振,但左边的2个基准电位稳定化电路110以及右边的2个基准电位稳定化电路110由于不存在对置的受电侧基准电位电极Err,因此不进行动作。因此,抑制在左边的2个稳定化电极Ets以及右边的2个稳定化电极Ets产生变动电场。换句话说,难以对外部产生噪声。
(实施方式6)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式6所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图13是表示实施方式6所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图14是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式在实施方式1的电力传输系统中改变下述方面。换句话说,在受电设备200侧具备实施方式1中处于充电台100侧的电荷控制单元。具体来讲,取代在实施方式1中在充电台100侧具备的电抗元件X,通过在受电设备200中将降压变压器T2的初级线圈的中间抽头端子与受电设备200的基准电位连接,从而将降压变压器T2的线圈的一部分利用为电抗元件X。通过对降压变压器T2的初级线圈的中间抽头端子进行调整,从而能够将受电设备200的基准电位设定为相对于充电台100的基准电位为相同电位。
(实施方式7)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式7所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图15是表示实施方式7所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图16是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式在实施方式6的电力传输系统中改变下述方面。换句话说,在受电设备200侧具备实施方式1中处于充电台100侧的电荷控制单元。具体来讲,取代在实施方式1中在充电台100侧具备的电抗元件X,通过在受电设备200中将降压变压器T2的次级线圈的中间抽头端子与受电设备200的基准电位连接,从而将降压变压器T2的线圈的一部分利用为电抗元件X。通过对降压变压器T2的次级线圈的中间抽头端子进行调整,从而能够将受电设备200的基准电位设定为相对于充电台100的基准电位为相同电位。
(实施方式8)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式8所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图17是表示实施方式8所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图18是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式在实施方式8的电力传输系统中改变下述方面。换句话说,在受电设备200侧具备实施方式1中处于充电台100侧的电荷控制单元。具体来讲,在实施方式1中在充电台100侧具备电抗元件X,而在本实施方式中在受电设备200侧具备该电抗元件X。也就是说,在充电台100具备与充电台100的基准电位连接的输电侧基准电位电极Etr,在受电设备200,具备经由电抗元件X来与受电设备200的基准电位连接的受电侧的稳定化电极Ers。在输电侧基准电位电极Etr与受电侧稳定化电极Ers之间产生电容Crs。由此能够得到与实施方式1同样的效果。
(实施方式9)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式9所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图19是表示实施方式9所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图20是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式在实施方式1的电力传输系统中改变下述方面。换句话说,将受电设备200的降压变压器T2设为初级侧线圈的一端和次级侧线圈的一端所连接的非绝缘变压器。进一步地,受电设备200不具备基准电位电极Err。受电设备200的基准电位由于降压变压器T2是非绝缘的,因此受电电极(受电侧无源电极)Erp是能够起到基准电位电极的作用的结构。除此以外的结构与实施方式1所涉及的电力传输系统相同。另外,在本实施方式中,整流电路REC具有基于2个二极管D1、D2的整流部,但也可以是实施方式1~8那样基于由四个二极管D构成的二极管桥的整流部。除此以外的结构与实施方式1所涉及的电力传输系统相同。
在将受电设备200承载于充电台100时,受电电极(受电侧无源电极)Erp被配置为与充电台100的基准电位稳定化电极Ets对置。在对置状态下,在受电电极(受电侧无源电极)Erp与基准电位稳定化电极Ets之间产生电容Csp。经由该电容Csp,受电设备200的基准电位与基准电位稳定化电极Ets耦合。
(实施方式10)
下面,参照附图来对本实用新型的实施方式10所涉及的电力传输系统具体进行说明。
图21是表示实施方式10所涉及的电力传输系统的电路结构的图。图22是表示充电台100以及受电设备200的电路结构的图。另外,针对与实施方式1相同的要素付与相同的符号。
本实施方式在实施方式1的电力传输系统中改变下述方面。换句话说,将充电台100的升压变压器T1设为初级侧线圈的一端和次级侧线圈的一端所连接的非绝缘变压器。此外,将受电设备200的降压变压器T2设为初级侧线圈与次级侧线圈绝缘的绝缘变压器。除此以外的结构与实施方式1所涉及的电力传输系统相同。
(其它的实施方式)
在本实施方式中,使用了串联谐振电路与并联谐振电路电容耦合的结构,但并不局限于该结构。也可以是串联谐振电路与串联谐振电路电容耦合的结构。进一步地,只要能够抑制受电装置侧的基准电位的变动,也可以不使用谐振。
此外,在本实施方式中,作为输电电极以及受电电极,仅分别设置了一对有源电极以及无源电极,但也可以分别设置2对以上。
此外,也可以将高电压部(有源电极、无源电极)由屏蔽导体包围。由此,将高电压部(有源电极、无源电极)从周围环境(=地)遮挡,能够进一步减少由漏电场导致的基准电位的变动、噪声等影响。
-符号说明-
100充电台
110输电侧基准电位稳定化电路
120电抗控制电路
121电压检测负反馈电路
130高次谐波衰减电路
200受电设备
300AC适配器
Eta输电电极(输电侧有源电极)
Etp输电电极(输电侧无源电极)
Etd电位检测电极
Ets输电侧稳定化电极
Ers受电侧稳定化电极
Etr输电侧基准电位电极
Era受电电极(受电侧有源电极)
Erp受电电极(受电侧无源电极)
Err受电侧基准电位电极
REC整流电路
C1电容器
C2电容器
C3电容器
Caa输电侧有源电极与受电侧有源电极之间的耦合电容
Cpp输电侧无源电极与受电侧无源电极之间的耦合电容
Csr输电侧稳定化电极与受电侧基准电位电极之间的耦合电容
Crs输电侧基准电位电极与受电侧稳定化电极之间的耦合电容
Cdr电位检测电极与受电侧基准电位电极之间的耦合电容
Cm耦合电容
CONT控制器
CONVDC-DC转换器
D极管
L1电感器
L2电感器
L3电感器
Ls电感器
LD负载电路
Q1、Q2、Q3、Q4FET
R1、R2、R3电阻
SG信号源
T1升压变压器
T2降压变压器
X电抗元件
Claims (6)
1.一种电力传输系统,由输电装置和受电装置构成,其特征在于,
所述输电装置具有:
至少一对第1电极;
信号源,其产生交流信号;和
升压变压器,其对从所述信号源产生的交流信号的电压进行升压,并施加于所述至少一对第1电极,
所述受电装置具有:
至少一对第2电极,分别与所述第1电极对置配置并电容耦合;
降压变压器,其对在所述至少一对第2电极之间产生的交流电压进行降压;
整流平滑电路,其对由所述降压变压器降压了的交流电压进行整流并且平滑;和
负载电路,其与所述整流平滑电路连接,并被提供从所述输电装置受电的电力,
所述输电装置与所述受电装置的任意一个装置还具备:与另一个装置的被连接至基准电位的电极电容耦合的电位稳定化电极,
所述升压变压器与所述降压变压器都是绝缘型变压器,
所述电位稳定化电极经由电荷控制单元来与所述一个装置的基准电位连接,
所述另一个装置的被连接至基准电位的电极与所述至少一对第2电极被分开设置。
2.根据权利要求1所述的电力传输系统,其特征在于,
所述电荷控制单元是电抗元件。
3.根据权利要求2所述的电力传输系统,其特征在于,
所述一个装置是输电装置,所述另一个装置是受电装置,
将在所述受电装置的被连接至基准电位的电极和所述电位稳定化电极之间产生的电容与所述电抗元件的电抗的合成电抗为最小的频率设为从所述信号源产生的交流信号的频率。
4.根据权利要求3所述的电力传输系统,其特征在于,
所述电抗元件是可变电抗元件。
5.根据权利要求4所述的电力传输系统,其特征在于,
所述输电装置还具备:与所述受电装置的被连接至基准电位的电极之间耦合且用于对所述受电装置侧的基准电位进行检测的基准电位检测电极,
根据由所述基准电位检测电极检测的所述受电装置的基准电位,对所述可变电抗元件进行控制。
6.根据权利要求5所述的电力传输系统,其特征在于,
对由所述基准电位检测电极检测出的所述受电装置的基准电位的高次谐波分量进行提取,对其振幅分量进行调整并向所述电位稳定化电极进行负反馈。
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Cited By (2)
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CN110190614A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-30 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种用于消减电网功率缺额的电热负荷控制方法 |
Families Citing this family (11)
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US11005296B2 (en) * | 2017-06-07 | 2021-05-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode unit, power transmitting device, power receiving device, electronic device, vehicle, and wireless power transmission system |
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DE102017130474A1 (de) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Transformatorvorrichtung für eine Ladestation für das elektrische Laden von Fahrzeugen mit wenigstens zwei Ladepunkten |
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Family Cites Families (7)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106253497A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-21 | 桐城市闲产网络服务有限公司 | 一种基于特斯拉线圈的微型无线电能传输系统 |
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