TW201415750A

TW201415750A - 非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法及非接觸式供電裝置

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Publication number: TW201415750A
Application number: TW101137903A
Authority: TW
Inventors: Kenichi Irie; Satoshi Hyodo
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-04-16
Also published as: TWI462424B

Abstract

非接觸式供電裝置係包含複數個單元控制部，用以控制將複數組的一次線圈分別激磁之複數組的供電單元電路。時脈信號產生電路係向複數個單元控制部供給共同的時脈信號。複數個單元控制部係依共同的時脈信號而產生用以激磁複數組的一次線圈之同步信號，且向複數組的供電單元電路分別供給同步信號。由於各同步信號是具有相同周期的方形波脈衝信號，所以複數組的一次線圈被相同的頻率所激磁。

Description

非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法及非接觸式供電裝置

本發明係有關一種非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法及非接觸式供電裝置。

近年來，有提出各種使用非接觸式供電技術的非接觸式供電系統。特別是有關利用電磁感應方式的非接觸式供電系統方面，正邁進實用化。

有關利用電磁感應方式的非接觸式供電系統中，非接觸式供電裝置係與用以載放要進行非接觸式供電的電子機器的載置面平行地配置有複數個一次線圈。一方面，在接受來自非接觸式供電裝置的非接觸式供電的電子機器上設置受電裝置，該受電裝置設有二次線圈。

此外，關於日本國專利特許第4639773號公報，當電子機器一載放於非接觸式供電裝置的載置面時，設於非接觸式供電裝置上的複數個一次線圈當中的面對設於電子機器的受電裝置上的二次線圈的一次線圈被選擇。然後，所選擇的一次線圈被激磁驅動而向二次線圈供給二次電力。

日本國專利特許第4639773號公報的非接觸式供電裝置中，其係建構成使用1個驅動各一次線圈的振盪電路(共振電路)，且各一次線圈適宜地連接於其共振電路而被激磁驅動。因此，各一次線圈的激磁頻率相同。

《先行技術文獻》《專利文獻》

《專利文獻1》日本國專利特許第4639773號公報

然而，非接觸式供電系統的用途亦廣汎，與1個非接觸式供電裝置對應的一次線圈的數目有增大的傾向。也可考慮組合複數個非接觸式供電裝置的使用形態。

當與1個非接觸式供電裝置相對應的一次線圈的數目一增大時，以上述非接觸式供電裝置而言，負載變大而必須使用複數個振盪電路。在採用複數個振盪電路的非接觸式供電裝置中，會發生被選擇的一次線圈分別與不同的振盪電路連接而被激磁驅動的情況。

此時，因各振盪電路的電路元件的個體差、周圍的溫度差等因素，使所選擇之一次線圈的激磁頻率、振幅值產生偏差。此偏差與供電予二次線圈的二次電力的偏差有關連，難以供給穩定的二次電力。

於是，為使二次電力穩定化，雖可考慮在受電裝置設置容量大的平滑電容器，但因容量大的平滑電容器高價而導致成本上升，且電容器的尺寸大而有受電裝置大型化的問題。又，雖亦可考慮在受電裝置中使用如三端子調整器之類的定電壓電源電路，但整流時的電力損失大而有供電效率降低的問題。

這在有關組合複數個非接觸式供電裝置向1個電子機器的供電裝置供電作使用的形態上亦有同樣的問題。

本發明係為解決上述問題而完成者，其目的在於提供一種可抑制供電用的各一次線圈的激磁頻率之偏差，提升供電效率的非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法及非接觸式供電裝置。

在一態樣中，係一種非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法，其係該非接觸式供電裝置具備複數個一次線圈(L1a~L1d)及將複數個一次線圈分別激磁的複數個供電單元電路(M)，且利用電磁感應現象朝著與至少一個一次線圈相面對的受電裝置進行供電之非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法，其係包含：將前述複數個一次線圈編組成複數組的一次線圈；及供給同步信號，其係包括：朝著與前述複數組的一次線圈分別對應的複數組的供電單元電路之各組的供電單元電路供給同步信號，及向複數組的供電單元電路供給具有相同頻率的同步信號，以使前述複數組的一次線圈被相同的頻率所激磁驅動。

又，在一態樣中，該非接觸式供電裝置係具備複數組的一次線圈及將複數組的一次線圈分別激磁的複數組的供電單元電路，且利用電磁感應現象朝著與複數組的一次線圈中之至少一個一次線圈相面對的受電裝置供電，其中具備複數個單元控制部，其係向複數組的供電單元分別供給同步信號之複數個單元控制部，且具有與經由複數個單元控制部所產生的同步信號相同的頻率。

非接觸式供電裝置亦可具備一時脈信號產生電路，其連接於複數個單元控制部，將供複數個單元控制部用以產生具有相同頻率的同步信號之共同的時脈信號，分別供給至複數個單元控制部。

又，亦可為：複數個單元控制部中的1個單元控制部包含時脈信號產生電路，且向其他的單元控制部供給藉時脈信號產生電路所產生的時脈信號。

在一態樣中，該非接觸式供電裝置係具備複數組的一次線圈，及將複數組的一次線圈分別激磁的複數組的供電單元電路，且利用電磁感應現象朝著與複數組的一次線圈中的至少一個一次線圈相面對的受電裝置進行供電，其係具備：複數個單元控制部，其將同步信號分別供給至複數組的供電單元；及頻率比較電路，其係連接於複數個單元控制部，且對藉複數個單元控制部所產生的複數個同步信號的頻率進行相互比較，將複數個控制信號分別供給至複數個單元控制部，以使複數個同步信號具有相同的頻率。

頻率比較電路亦可包含：抽樣電路，其係對於經由複數個單元控制部所產生的複數個同步信號進行採樣；及控制電路，其係連接於抽樣電路，依據經由抽樣電路所抽樣的抽樣信號，算出經由複數個單元控制部所產生的複數個同步信號的各個頻率，使用已算出的複數個同步信號中之一個同步信號的頻率做為基準，將控制信號朝著與其餘的同步信號對應的單元控制部供給，以產生具有與一個同步信號的頻率一致的頻率之其餘的同步信號。

(第1實施形態)

以下，茲依據圖面來說明本發明的非接觸式供電裝置經具體化後的第1實施形態。

圖1係顯示非接觸式供電裝置(以下，僅稱為供電裝置)1與被從該供電裝置1進行非接觸式供電的電子機器(以下，僅稱為機器)E之整體斜視圖。

供電裝置1的框體2，係具有四角形狀的底板3，且自該底板3四周朝上方延伸地形成側板4，並藉由強化玻璃所構成的平板5堵住由該各側板所構成的朝上方開口的開口部而形成。而且，平板5的上表面成為供機器E載放的載置面6。

如圖2所示，在平板5裏面配置有複數個一次線圈L1。在本實施形態中，各一次線圈L1有16個，以與平板5的載置面6平行地於X方向排列4個，Y方向排列4個的方式作配置。

又，如圖2所示，在以底板3、各側板4及平板5所形成的空間(框體2內)，內建有與各一次線圈L1分別連接的供電單元電路M(僅記載一部分)。各供電單元電路M與對應的一次線圈L1分別電子連接，以激磁驅動對應的一次線圈L1。且各一次線圈L1係單獨或與其他的一次線圈L1協同作動而激磁驅動，以對載放於載置面6的機器E進行非接觸式供電。

又，如圖2所示，在各一次線圈L1的內側分別配置固定有信號接收天線7。在載放於載置面6的機器E與經由信號接收天線7對應的供電單元電路M之間，係藉無線通信分別進行資料‧資訊之授受。

此外，在本實施形態，為方便說明，針對配置在平板5裏面的16個一次線圈L1，在X方向分割成二部份，且在Y方向分割成二部份，而將4個一次線圈L1編組成1組。且為區別第1~4組G1~G4的一次線圈L1而在「L1」的符號後附加「a」、「b」、「c」、「d」作說明。因此，在圖2中，將右上的第1組G1的4個一次線圈L1表記成一次線圈L1a、左上的第2組G2的4個一次線圈L1表記成一次線圈L1b。而且，右下的第3組G3的4個一次線圈L1表記成一次線圈L1c、左下的第4組G4的4個一次線圈L1 表記成一次線圈L1d作說明。

載放於供電裝置1的載置面6之機器E為，信號發送天線9以包圍該二次線圈L2般地捲繞在二次線圈L2的外側。且機器E載放於供電裝置1的載置面6時，位在其正下位置的包圍一次線圈L1a~L1d的信號接收天線7與機器E的信號發送天線9之間，係藉由無線通信進行資料‧資訊的授受。

其次，依據圖3來說明供電裝置1與機器E之電子構成。

(機器E)

首先，針對機器E作說明。圖3中，機器E具有做為受電裝置的受電電路20，用以接受來自供電裝置1的二次電力。如圖4所示，受電電路20具有整流平滑電路部21、DC/DC轉換電路22、資料產生電路部23及發送電路部24。

整流平滑電路部21連接於二次線圈L2。整流平滑電路部21係將利用依據供電裝置1的一次線圈L1a~L1d之激磁產生的電磁感應所激磁供電予二次線圈L2的二次電力，轉換成無漣波(ripple)的直流電壓。DC/DC轉換電路22係將藉整流平滑電路部21所產生的直流電壓以期望的電壓作DC/DC轉換，再將該經DC/DC轉換後的直流電壓供予機器E的負載Z。

在此，只要是用在二次線圈L2產生的二次電力驅動負載Z的機器即可。可以是例如使用經DC/DC轉換後的直流電源在載置面6上驅動該負載Z的機器、或是將二次電力照原樣做為交流電源使用而在載置面6上驅動該負載Z的機器。又，亦可以是使用經DC/DC轉換後的直流電源對內建的充電電池(二次電池)充電的機器。

又，DC/DC轉換後的直流電壓之整流後直流電源亦可做為資料產生電路部23及發送電路部24的驅動源利用。

資料產生電路部23係產生機器認證信號ID及激磁要求信號RQ並向發送電路部24輸出的電路。機器認證信號ID係對供電裝置1指示機器E是可接受該供電裝置1供電的認證信號。激磁要求信號RQ是要求供電裝置1供電的要求信號。

資料產生電路部23係形成為：例如在整流平滑電路部21正輸出直流電源時或能以內建於機器E上的二次電池等驅動的狀態時，產生機器認證信號ID及激磁要求信號RQ並向發送電路部24輸出。又，資料產生電路部23係在設於機器E上的例如用以使負載Z驅動的電源開關OFF時，不產生機器認證信號ID及激磁要求信號RQ。

再者，資料產生電路部23係建構成：於機器E上設有微電腦的情況，在微電腦判斷停止供電時，不產生機器認證信號ID及激磁要求信號RQ。

發送電路部24連接於信號發送天線9。發送電路部24係輸入來自資料產生電路部23的機器認證信號ID及激磁要求信號RQ，經由信號發送天線9向供電裝置1發送。

(供電裝置1)

在圖3中，供電裝置1係具有：與各組G1~G4的各一次線圈L1a~L1d相對應的供電單元電路M、各組的單元控制部8a~8d、及時脈信號產生電路28。

此外，供電裝置1中，與各組G1~G4的各一次線圈L1a~L1d相對應的供電單元電路M及各組的單元控制部 8a~8d係分別為相同電路構成。因此，在此，為方便說明，針對與第1組G1的1個一次線圈L1a相對應的供電單元電路M及統籌控制第1組G1的供電單元電路M的單元控制部8a作說明。

如圖5所示，供電單元電路M具有接收電路部31、信號抽出電路部32及激磁驅動電路部33。

接收電路部31連接於信號接收天線7。接收電路部31經由信號接收天線7接收從載放於載置面6的機器E的信號發送天線9所發送的發送信號。接收電路部31將所接收的發送信號向信號抽出電路部32輸出。

信號抽出電路部32係從發送信號抽出機器認證信號ID及激磁要求信號RQ。在信號抽出電路部32從發送信號抽出機器認證信號ID及激磁要求信號RQ兩個信號時，向單元控制部8a輸出許可信號EN。此時，信號抽出電路部32係連同許可信號EN一起附加上識別本身的供電單元電路M的單元識別信號，而向單元控制部8a輸出。

順道一提，在信號抽出電路部32只抽出機器認證信號ID及激磁要求信號RQ當中任一者時或兩個信號都沒抽出時，不向單元控制部8a輸出許可信號EN。

激磁驅動電路部33與一次線圈L1a連接，且在本實施形態中與相同的一次線圈L1構成半橋接電路。因此，激磁驅動電路部33具有2個MOS電晶體等的開關電晶體。

由ON‧OFF用的脈衝信號構成的圖6(a)及圖6(b)所示的同步信號PS1、PS2分別從單元控制部8a輸入於該2個電晶體的閘極端子。分別被輸入於各電晶體的閘極端子之同步信號PS1、PS2，係互補信號且在一電晶體為ON時，另一電晶體成為OFF。

詳言之，在機器E載放於載置面6且信號抽出電路部32向單元控制部8a持續輸出許可信號EN的期間，單元控制部8a持續輸出同步信號PS1、PS2。因此，在該情況下，激磁驅動電路部33連續激磁驅動一次線圈L1a。

又，在載置面6沒載放機器E時，單元控制部8a僅於既定的期間間歇地輸出同步信號PS1、PS2。因此，在該情況下，激磁驅動電路部33係按一定期間間歇激磁驅動一次線圈L1a。

該一次線圈L1a的間歇激磁驅動為，在載置面6載放有機器E時，不供給可直接驅動該機器E的負載Z的二次電力，而是供給可對負載Z的充電器充電之程度的二次電力。接著，依據該充電電壓，驅動在與供電裝置1之間進行無線通信用的機器E的資料產生電路部23及發送電路部24。

又，激磁驅動電路部33係在信號抽出電路部32沒輸出許可信號EN時，與機器E沒被載放於載置面6時同樣地，間歇激磁驅動一次線圈L1a。

如圖5所示，單元控制部8a具有電源電路部35與統籌控制第1組的各供電單元電路M的控制電路部36。

電源電路部35具有整流電路及DC/DC轉換電路，從外部電源38(參照圖3)輸入電源電壓VE並藉整流電路整流。電源電路部35係在將整流後的直流電壓藉DC/DC轉換電路轉換成所期望的電壓後，將該直流電壓做為驅動電源向控制電路部36輸出。

控制電路部36，係依據來自時脈信號產生電路28之圖 6(c)所示的時脈信號CLK，產生向供電單元電路M的激磁驅動電路部33輸出的圖6(a)及圖6(b)所示的同步信號PS1、PS2。控制電路部36具有正反電路，其產生與來自時脈信號產生電路28的時脈信號CLK同步之一方的同步信號PS1。控制電路部36係針對所產生之一方的同步信號PS1，經由反向電路使之反轉而配合產生另一方的同步信號PS2。

此外，在本實施形態，控制電路部36係產生同步信號PS1、PS2，但亦可僅產生一方的同步信號PS1，向各供電單元電路M的激磁驅動電路部33輸出。此外，在各供電單元電路M的激磁驅動電路部33的內部，從一方的同步信號PS1產生另一方的同步信號PS2之方式實施亦可。

控制電路部36係從信號抽出電路部32輸入許可信號EN。控制電路部36依據被附加在許可信號EN的單元識別信號，判斷從哪個供電單元電路M輸出許可信號EN。接著，控制電路部36向已識別的供電單元電路M持續輸出同步信號PS1、PS2，藉由激磁驅動電路部33使一次線圈L1a連續激磁驅動。

此外，可被供電且要求供電的機器E之尺寸大且是被載放於供電裝置1的載置面6時，會有2個以上的一次線圈L1a是位在其正下的位置之情況。

在該情況下，與位在機器E正下位置的各一次線圈L1a對應的各供電單元電路M，係分別個別接收該機器E的激磁要求信號RQ及機器認證信號ID，向控制電路部36分別輸出許可信號EN。

控制電路部36，係依據來自各供電單元電路M之附加有模組識別信號的許可信號EN，判定配置於各供電單元電路M的一次線圈L1a正上的機器E是否為相同的機器。

此時，在尺寸大的情況，依據各供電單元電路M的許可信號EN，可判別各供電單元電路M的一次線圈L1a乃非疏離而是相鄰的一次線圈L1a的集合體。

接著，控制電路部36係向位在已載放的機器E正下且持續輸出激磁要求信號RQ及機器認證信號ID的各供電單元電路M，同時地輸出同步信號PS1、PS2。

因此，複數個供電單元電路M協同作動將複數個一次線圈L1激磁而向一個大尺寸的機器E進行供電。

又，會有2個以上的要求供電的機器E是被載放於供電裝置1的載置面6的情況。

在該情況下，與位在各機器E正下位置的一次線圈L1相對應的供電單元電路M，係分別接收與對應的機器相應的激磁要求信號RQ及機器認證信號ID，向控制電路部36輸出許可信號EN。

控制電路部36係依據來自各供電單元電路M之附加有模組識別信號的許可信號EN，判定被載放於各供電單元電路M正上的機器E是否非載放1個而是2個以上。

此時，在2個以上的情況，依據各供電單元電路M的許可信號EN，可判別各供電單元電路M是位在相互疏離的位置。

接著，控制電路部36係向位在所載放的2個以上之機器E正下且持續輸出許可信號EN的各供電單元電路M，分別輸出同步信號PS1、PS2。因此，與各機器E對應的供電單元電路M係激磁各個一次線圈L1，對各機器E分別地進行供電。

又，控制電路部36，係依據來自時脈信號產生電路28的時脈信號CLK(參照圖6(c))，產生要向激磁驅動電路部33輸出的同步信號PS1、PS2。亦即，控制電路部36係產生與時脈信號CLK同步的同步信號PS1、PS2並向激磁驅動電路部33輸出。因此，相同周期的同步信號PS1、PS2向設於第1組的4個一次線圈L1a的供電單元電路M的各激磁驅動電路部33輸出。其結果，第1組的各一次線圈L1a的激磁頻率成為相同。

時脈信號產生電路28具有振盪電路，從外部電源38輸入電源電壓VE使該振盪電路振盪，依據該振盪信號產生圖6(c)所示的時脈信號CLK。時脈信號產生電路28所產生的時脈信號CLK係向各組G1~G4的單元控制部8a~8d所設置的控制電路部36輸出。

因此，相同周期的同步信號PS1、PS2從單元控制部8a~8d向設於各組的各供電單元電路M的激磁驅動電路部33輸出。其結果，各組G1~G4的各一次線圈L1a~L1d的激磁頻率成為相同。

其次，針對上述那樣構成的供電裝置1的作用進行說明。

現在，當未圖示的電源開關ON，供電裝置1被供給電源後，電源電壓VE從外部電源38向供電裝置1的時脈信號產生電路28及各組G1~G4的單元控制部8a~8d供給。

時脈信號產生電路28，係依據來自外部電源38的電源電壓VE產生時脈信號CLK，向各組G1~G4的單元控制部8a~8d輸出。

另一方面，單元控制部8a~8d係單元控制部8a~8d的電源電路部35分別輸入來自外部電源38的電源電壓VE。接著，單元控制部8a~8d的各電源電路部35係在將其轉換成所期望的直流電壓後，當作驅動電源向該單元控制部8a~8d的控制電路部36輸出，並且向該單元控制部8a~8d所控制的各供電單元電路M輸出。

各單元控制部8a~8d的控制電路部36，係在外部電源38從電源電路部35輸入且從時脈信號產生電路28輸入時脈信號CLK時，產生同步信號PS1、PS2。此時，各單元控制部8a~8d的控制電路部36係與共同的時脈信號CLK同步地產生同步信號PS1、PS2，所以各單元控制部8a~8d的控制電路部36所產生的同步信號PS1、PS2的周期成為相同。各單元控制部8a~8d的控制電路部36係將所產生的同步信號PS1、PS2向該單元控制部8a~8d所控制的各供電單元電路M輸出。

被單元控制部8a~8d所分別控制的各供電單元電路M，係依據同步信號PS1、PS2使一次線圈L1間歇地激磁驅動。亦即，形成供電裝置1的所有一次線圈L1(L1a~L1d)間歇地激磁，等待來自機器E的激磁要求信號RQ及機器認證信號ID的待機狀態。

沒多久，當機器E一被放置時，機器E係產生機器認證信號ID及激磁要求信號RQ，將機器認證信號ID及激磁要求信號RQ經由信號發送天線9朝向位在機器E正下的供電單元電路M的信號接收天線7發送。

接著，信號接收天線7自機器E接收機器認證信號ID及激磁要求信號RQ，在信號抽出電路部32抽出機器認證信號ID及激磁要求信號RQ。信號抽出電路部32係向單元控制部8a~8d的控制電路部36輸出許可信號EN。

單元控制部8a~8d的控制電路部36，依據來自供電單元電路M的許可信號EN，理解在該供電單元電路M的一次線圈L1正上載放有可被供電且要求供電的機器E。接著，單元控制部8a~8d的控制電路部36向該供電單元電路M的激磁驅動電路部33持續輸出同步信號PS1、PS2。因此，位在載放有機器E的位置的一次線圈L1開始連續激磁。

在此，會有機器E的尺寸大且各組G1~G4的一次線圈L1a~L1d是位在其正下的位置之情況。在該情況下，與位在機器E正下的各一次線圈L1a~L1d相對應的各供電單元電路M，係向對應的單元控制部8a~8d的控制電路部36分別輸出許可信號EN。

接著，單元控制部8a~8d的控制電路部36，係向位在所載放的機器E正下之各組G1~G4的一次線圈L1a~L1d的各供電單元電路M同時輸出同步信號PS1、PS2。

因此，各組G1~G4的複數個供電單元電路M協同作動將複數個一次線圈L1a~L1d激磁而向一個大尺寸的機器E進行供電。

此時，由於各單元控制部8a~8d的控制電路部36係與共同的時脈信號CLK同步地產生同步信號PS1、PS2，故各單元控制部8a~8d的控制電路部36產生的同步信號PS1、PS2的周期成為相同。

因此，藉由各組G1~G4的供電單元電路M的激磁驅動電路部33所激磁驅動的一次線圈L1a~L1d的激磁頻率成為相同激磁頻率。

接著，各組G1~G4的一次線圈L1a~L1d被以相同激磁頻率連續激磁後，機器E從供電裝置1接受非接觸式供電，利用該二次電力使負載Z驅動。

在此，在機器E從載置面6被卸下時或激磁要求信號RQ消失而變得許可信號EN不被輸出時，單元控制部8a~8d係等待來自該供電單元電路M的新的許可信號EN。接著，單元控制部8a~8d係將同步信號PS1、PS2向該供電單元電路M間歇地輸出。因此一次線圈L1間歇激磁驅動。亦即，成為等待來自機器E的激磁要求信號RQ及機器認證信號ID的待機狀態。

其次，按上述那樣構成的第1實施形態之效果記載如下。

(1)在本實施形態，於供電裝置1配置複數個一次線圈L1而成的供電裝置1中，將該複數個一次線圈編組成第1~第4組G1~G4。而且，按各組G1~G4分別設置單元控制部8a~8d，用以統籌控制與該組所屬的一次線圈L1a~L1d對應設置的供電單元電路M。

接著，向按該各組G1~G4設置的單元控制部8a~8d輸出來自時脈信號產生電路28的共同的時脈信號CLK。單元控制部8a~8d的控制電路部36係依據該共同的時脈信號CLK而產生用以使各個一次線圈L1a~L1d激磁的同步信號PS1、PS2。然後，向各組G1~G4的供電單元電路M輸出。由於同步信號PS1、PS2成為相同周期的方形波脈衝信號，所以各組G1~G4的一次線圈L1a~L1d的激磁頻率成為相同激磁頻率。

因此，機器E係在一次線圈L1a~L1d是被以相同激磁頻率激磁驅動的狀態下從供電裝置1接受非接觸式供電。

其結果，起因於一次線圈L1a~L1d的激磁頻率的偏差所致供電予二次線圈L2的二次電力的偏差減低，可實現供給穩定的二次電力。

(2)在本實施形態，在供電裝置1側的各組G1~G4的一次線圈L1a~L1d的激磁頻率設成相同。因此，為使二次電力穩定化，在機器E側設置大容量的高價且大尺寸的平滑電容器、或使用在整流時電力損失大的三端子調整器之類的定電壓電源電路亦可。

(3)在本實施形態，於各組G1~G4的單元控制部8a~8d設置了電源電路部35。因此，各組的電源電路部35僅向該組所屬的供電單元電路M供給驅動電源即可，使負載減輕而可縮小電路規模。

此外，在本實施形態，雖於供電裝置1配置了16個一次線圈L1，但不受此所限，例如，亦可應用在配置20個、40個、48個、50個等之多數個一次線圈L1而成的供電裝置1。

又，在本實施形態，雖編組成4個組G1~G4，但亦可分成4個以外的複數組之方式來實施。在該情況下，組數越多效果越大。

再者，在本實施形態，4個一次線圈L1設為1組，但不限定為4個，以4個以外的數目設為1組的方式實施亦可。在該情況下，與1組相對應的一次線圈L1的數目越多效果越大。此時，組數越多效果亦越大。

此外，本實施形態為，供電裝置1的各一次線圈L1配置在1個框體2的平板5，將配置在該1個框體2(平板5)的各一次線圈L1編組成各組G1~G4。將其建構成各組分別可相互分離的單體，亦可應用在將此等單體的各組繋接成為1個供電裝置1。在該情況下，有必要在各單體之中的任一者上設置時脈信號產生電路28，將該時脈信號產生電路28所產生的時脈信號CLK向各單體的單元控制部8a~8d輸出。

透過如此的構成，在地面或牆壁等之寬廣範圍設置供電裝置1的情況，只要配合尺寸大小將此等單體繫接，就可廉價地實現其各一次線圈L1的激磁頻率會是相同的1個供電裝置1。

當然，亦可對所有的各單體事先設置時脈信號產生電路28。然後，在將此等單體的各組繋接作成1個供電裝置1來實施時，選擇其中的1個時脈信號產生電路28，將所選擇的時脈信號產生電路28的時脈信號CLK向各單體的單元控制部8a~8d輸出。

(第2實施形態)

其次，依據圖7來說明第2實施形態。

第1實施形態具備向各組的單元控制部8a~8d輸出時脈信號CLK的時脈信號產生電路28。相反地，本實施形態係省略該時脈信號產生電路28。此外，以本實施形態而言，特徵在於：具有使1個組，例如第1組G1的單元控制部8a所具備的控制電路部36產生時脈信號CLK之構成。

因此，在本實施形態，為方便說明，省略與第1實施形態同樣的構成部分，僅針對特徵部分作詳細說明。

圖7中，第1組G1的單元控制部8a的控制電路部36 係具有與第1實施形態的時脈信號產生電路28所具備的振盪電路相同的振盪電路。該振盪電路為，被輸入來自外部電源38的電源電壓VE而振盪，依據該振盪信號，產生時脈信號CLK。接著，依據所產生的時脈信號CLK，產生本身的單元控制部8a中之同步信號PS1、PS2。

又，單元控制部8a的控制電路部36係將所產生的時脈信號CLK向設置在其他組G2~G4的單元控制部8b~8d的控制電路部36輸出。設於各單元控制部8b~8d的控制電路部36係與第1實施形態同樣的電路，且依據所輸入的時脈信號CLK產生同步信號PS1、PS2。

因此，相同周期的同步信號PS1、PS2從單元控制部8a~8d向設於第1~第4各組G1~G4的各供電單元電路M的激磁驅動電路部33輸出。其結果，供電裝置1上的所有一次線圈L1(L1a~L1d)的激磁頻率成為相同。

依據本實施形態，可獲得與第1實施形態同樣的效果。

此外，在本實施形態，係在第1組G1的單元控制部8a產生時脈信號CLK，但不受此所限，亦可在其他單元控制部8b~8d的控制電路部36任1者產生時脈信號。

又，本實施形態與第1實施形態同樣地，供電裝置1的各一次線圈L1配置在1個框體2的平板5，將配置在該1個框體2(平板5)的各一次線圈L1編組成各組G1~G4。亦可應用在將其建構成各組可相互分離的單體並將此等單體的各組繋接作成1個供電裝置1。

透過如此的構成，在地面或牆壁等之寬廣範圍設置供電裝置1的情況，只要配合尺寸大小將此等單體繫接，就可廉價地實現各一次線圈L1的激磁頻率會是相同的1個供電裝置1。

又，本實施形態與第1實施形態同樣，當然亦可適宜變更一次線圈L1的數目、組數、各組的一次線圈L1的數目來實施。

(第3實施形態)

其次，依據圖8來說明第3實施形態。

在第2實施形態中，係使1組的控制電路部36產生時脈信號CLK。以本實施形態而言，特徵在於：具有在所有的單元控制部8a~8d的控制電路部36中產生用以產生同步信號PS1、PS2的時脈信號CLK之構成。

因此，在本實施形態，為方便說明，省略與第2實施形態同樣的構成部分，僅針對特徵部分作詳細說明。

圖8中，各組G1~G4的單元控制部8a~8d所設置的控制電路部36，係與第2實施形態的單元控制部8a的控制電路部36同樣地，從外部電源38輸入電源電壓VE。接著，各單元控制部8a~8d的控制電路部36分別如圖10(a)、圖10(d)、圖10(g)、圖10(j)所示，產生時脈信號CLKa~CLKd。接著，各單元控制部8a~8d的控制電路部36依據各個時脈信號CLKa~CLKd，分別產生如圖10(b)、圖10(e)、圖10(h)、圖10(k)所示的一方的同步信號PS1a~PS1d。又，各單元控制部8a~8d的控制電路部36係與上述實施形態同樣地，依據各個一方的同步信號PS1a~PS1d，產生圖10(c)、圖10(f)、圖10(i)、圖10(1)所示的另一方的同步信號PS2a~PS2d。

又，各單元控制部8a~8d的控制電路部36係建構成：將分別產生之一方的同步信號PS1a~PS1d向設置於供電裝置1的頻率比較電路40輸出。

在此，為方便說明，將由單元控制部8a所產生的向頻率比較電路40輸出之一方的同步信號PS1a，稱為「基準時脈信號PS1a」。且將由其他單元控制部8b~8d所分別產生的向頻率比較電路40輸出之一方的同步信號PS1b~PS1d，稱為「控制時脈信號PS1b~PS1d」。

對其他的控制時脈信號PS1b~PS1d而言，基準時脈信號PS1a是基準頻率的時脈信號，控制時脈信號PS1b~PS1d係被調整成基準時脈信號PS1a的頻率之時脈信號。

如圖9所示，設於供電裝置1的頻率比較電路40，係具有第1及第2選擇電路41、42、AD轉換電路43、記憶電路44、以及由微電腦構成的統籌控制此等電路41~44之控制電路45。

第1選擇電路41係輸入基準時脈信號PS1a及控制時脈信號PS1b~PS1d。第1選擇電路41係依控制電路45的控制，按基準時脈信號PS1a→控制時脈信號PS1b→控制時脈信號PS1c→控制時脈信號PS1d的順序於一定期間選擇地輸入，且反覆進行。第1選擇電路41係將此等依序輸入的基準時脈信號PS1a及控制時脈信號PS1b~PS1d向AD轉換電路43輸出。

AD轉換電路43係抽樣電路內建的AD轉換電路，且抽樣依序輸入進來的基準時脈信號PS1a及控制時脈信號PS1b~PS1d。

首先，AD轉換電路43係對圖10所示的屬方形波脈衝信號的基準時脈信號PS1a以極短周期的抽樣信號作抽樣。此時，控制電路45求取基準時脈信號PS1a(方形波脈衝信號)在高電位(高位準；high level)的抽樣數與在低電位(低位準；low level)的抽樣數。控制電路45依所求得之此等抽樣數，算出基準時脈信號PS1a的頻率。

控制電路45係使所算出的基準時脈信號PS1a的頻率暫時記憶在由可複寫之EEPROM(可抹除程式化唯讀記憶體)構成的記憶電路44。此時，在先前的演算處理被算出並記憶在記憶電路44的基準時脈信號PS1a的頻率被更新成新的基準時脈信號PS1a的頻率。

之後同樣地，AD轉換電路43針對控制時脈信號PS1b~PS1d作抽樣，控制電路45求取控制時脈信號PS1b~PS1d的抽樣數，依序算出此等控制時脈信號PS1b~PS1d的頻率。

控制電路45係在此等控制時脈信號PS1b~PS1d的頻率依序被算出後，在此等控制時脈信號PS1b~PS1d的頻率與記憶在記憶電路44的基準時脈信號PS1a的頻率之間依序進行比較處理。

然後，控制電路45係在基準時脈信號PS1a的頻率與控制時脈信號PS1b~PS1d的頻率相異時，執行用以將該相異的控制時脈信號PS1b~PS1d的頻率設為基準時脈信號PS1a的頻率之處理。

詳言之，例如，在控制時脈信號PS1b的頻率與基準時脈信號PS1a的頻率相異的情況，產生控制時脈信號PS1b的頻率是成為基準時脈信號PS1a的頻率之控制信號CTb。

控制時脈信號(同步信號)PS1b係與設在單元控制部8b的控制電路部36本身產生的時脈信號CLKb同步地產生者。因此，控制信號CTb係調整在單元控制部8b的控制電路部36產生的時脈信號CLKb的周期之控制信號。與該相異的頻率相對應的控制信號CTb之控制值係預先求得並記憶在控制電路45內的記憶體。

控制電路45係在對應於單元控制部8b的控制時脈信號(同步信號)PS1b的控制信號CTb一產生時，控制第2選擇電路42使單元控制部8b與控制電路45連接，將控制信號CTb向單元控制部8b輸出。接著，已輸入控制信號CTb的單元控制部8b係於控制電路部36中，依據同一控制信號CTb的控制值，將時脈信號CLKb的頻率調整成與單元控制部8a的時脈信號CLKa的頻率相同。

因此，單元控制部8b以在控制電路部36中同步信號PS1b(同步信號PS2b)的頻率可與單元控制部8a的同步信號PS1a(同步信號PS2a)的頻率相同的方式進行調整。其結果，第1組G1與第2組G2的各一次線圈L1a、L1b的激磁頻率成為相同。

又，單元控制部8b係將調整後的同步信號PS1b做為新的控制時脈信號PS1b向頻率比較電路40輸出。因此，使用新的控制時脈信號PS1b進行新的比較處理。

同樣地，其他的單元控制部8c、8d的控制時脈信號PS1c、PS1d亦與基準時脈信號PS1a之間進行比較處理。然後，在頻率相異的情況，控制電路45係如上述般地向單元控制部8c、8d輸出控制信號CTc、CTd，以調整同步信號PS1c、PS1d的頻率。

因此，供電裝置1上的所有一次線圈L1(L1a~L1d)的激磁頻率相同。

依據本實施形態，可獲得與第1實施形態同樣的效果。

此外，在第3實施形態，藉由對基準時脈信號(同步信號)PS1a的頻率與控制時脈信號(同步信號)PS1b~PS1d的頻率之比較作抽樣而算出各個頻率且進行比較。

依據該比較，求取基準時脈信號(同步信號)PS1a及控制時脈信號(同步信號)PS1b~PS1d的上升與下降。接著，對各個上升與下降之間的時間計時，求得頻率再作比較亦可。

再者，將頻率比較電路40作成例如鎖相迴路頻率合成器等以使各控制時脈信號(同步信號)PS1b~PS1d成為與基準時脈信號(同步信號)PS1a的頻率相同。

又，本實施形態係與第1實施形態同樣地，供電裝置1的各一次線圈L1係配置在1個框體2的平板5，將配置在該1個框體2(平板5)的各一次線圈L1編組成各組G1~G4。亦可應用在將其建構成各組可相互分離的單體且將此等單體的各組繋接作成之1個供電裝置1。在該情況下，於各單體之中的任一者上設置頻率比較電路40，該頻率比較電路40係比較各單體的單元控制部8a~8d的基準時脈信號(同步信號)PS1a及控制時脈信號(同步信號)PS1b~PS1d的頻率。而且，該頻率比較電路40有必要依據該比較結果而將控制信號CTb~CTd向各單體的單元控制部8b~8d輸出。

當然，以對所有的各單體都事先設置頻率比較電路40 的方式來實施亦可。在該情況下，在將此等單體的各組繋接作成1個供電裝置1來實施時，選擇其中的1個頻率比較電路40。所選擇的頻率比較電路40，係比較基準時脈信號(同步信號)PS1a及控制時脈信號(同步信號)PS1b~PS1d的頻率。而且，頻率比較電路40係有必要依據該比較結果將控制信號CTb~CTd向各單體的單元控制部8b~8d輸出。

此外，在各實施形態中，雖以由2個開關電晶體構成的半橋接電路構成供電單元電路M中所設的激磁驅動電路部33，但不受此所限，亦能以由4個開關電晶體構成的全橋接電路來構成之方式實施。

又，各實施形態中，係於供電裝置1中按每個一次線圈L1設置信號接收天線7且於機器E設置信號發送天線9，並在信號發送天線9與對應的信號接收天線7之間進行信號之授受。

其等亦能以省略按供電裝置1的每個一次線圈L1所設置的信號接收天線7，且利用每個一次線圈L1兼用做為信號接收天線7，機器E的信號發送天線9亦省略，並利用二次線圈L2兼用信號發送天線9的方式實施。

在該情況下，機器E的發送電路部24係連接於二次線圈L2，經由同二次線圈L2將資料產生電路部23所產生的機器認證信號LD及激磁要求信號RQ向供電裝置1的一次線圈L1發送。一方面，供電裝置1的接收電路部31係連接於一次線圈L1，且輸入一次線圈L1所接收的來自機器E的機器認證信號ID及激磁要求信號RQ。

透過如此的構成，信號發送天線9及信號接收天線7省略的份量，可達成降低成本且小型化。

又，亦能以省略按供電裝置1的每個一次線圈L1所設置的信號接收天線7，且利用各個一次線圈L1兼用信號接收天線7，而且機器E是按照上述實施形態的方式實施。

當然，相反地，以供電裝置1是按照上述實施形態，且省略機器E的信號發送天線9，並利用二次線圈L2兼用信號發送天線9的方式實施亦可。

在一實施形態中，係一種非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法，該非接觸式供電裝置具備複數個一次線圈(L1a~L1d)及將複數個一次線圈分別激磁的複數個供電單元電路(M)，且利用電磁感應現象朝著與至少一個一次線圈相面對的受電裝置供電，該非接觸式供電裝置的一次線圈之激磁方法包含：將前述複數個一次線圈編組成複數組的一次線圈；及供給同步信號，其係包括朝著與前述複數組的一次線圈分別對應的複數組的供電單元電路之各組的供電單元電路供給同步信號，及向複數組的供電單元電路供給具有相同頻率的同步信號，以使前述複數組的一次線圈被相同的頻率所激磁驅動。

又，在一實施形態中，該非接觸式供電裝置係具備複數組的一次線圈(L1a~L1d)及將複數組的一次線圈分別激磁的複數組的供電單元電路(M)，且利用電磁感應現象朝著與複數組的一次線圈中之至少一個一次線圈相面對的受電裝置(E)供電，其中具備複數個單元控制部(8a~8d)，該複數個單元控制部向複數組的供電單元分別供給同步信號，藉複數個單元控制部所產生的同步信號具有相同頻率。

非接觸式供電裝置亦可具備一時脈信號產生電路(28)，其連接於複數個單元控制部，將供複數個單元控制部用以產生具有相同頻率的同步信號之共同的時脈信號，向複數個單元控制部分別供給。

在一實施形態中，該非接觸式供電裝置具備複數組的一次線圈(L1a~L1d)及將複數組的一次線圈分別激磁的複數組的供電單元電路(M)，且利用電磁感應現象朝著與複數組的一次線圈中的至少一個一次線圈相面對的受電裝置(E)供電，其具備：複數個單元控制部(8a~8d)，其等向複數組的供電單元分別供給同步信號；及頻率比較電路(40)，其係連接於複數個單元控制部，且對藉複數個單元控制部所產生的複數個同步信號的頻率進行相互比較，將複數個控制信號分別向複數個單元控制部供給，以使複數個同步信號具有相同頻率。

頻率比較電路亦可包含：抽樣電路(43)，其係抽樣藉複數個單元控制部所產生的複數個同步信號；及控制電路(45)，其係連接於抽樣電路，依據藉抽樣電路所抽樣的抽樣信號，算出藉複數個單元控制部所產生的複數個同步信號的各個頻率，使用已算出的複數個同步信號中之一個同步信號的頻率做為基準，將控制信號朝著與其餘的同步信號對應的單元控制部供給，以產生具有與一個同步信號的頻率一致的頻率之其餘的同步信號。

1‧‧‧非接觸式供電裝置(供電裝置)

2‧‧‧框體

3‧‧‧底板

4‧‧‧側板

5‧‧‧平板

6‧‧‧載置面

7‧‧‧信號接收天線

8a~8d‧‧‧單元控制部

9‧‧‧信號發送天線

20‧‧‧受電電路

21‧‧‧整流平滑電路部

22‧‧‧DC/DC轉換電路

23‧‧‧資料產生電路部

24‧‧‧發送電路部

28‧‧‧時脈信號產生電路

31‧‧‧接收電路部31

32‧‧‧信號抽出電路部32

33‧‧‧激磁驅動電路部33

35‧‧‧電源電路部

36‧‧‧控制電路部

38‧‧‧外部電源

40‧‧‧頻率比較電路

41‧‧‧第1選擇電路

42‧‧‧第2選擇電路

43‧‧‧AD轉換電路(抽樣電路)

44‧‧‧記憶電路

45‧‧‧控制電路

CLK、CLKa、CLKb‧‧‧時脈信號

CTc、CTd‧‧‧控制信號

E‧‧‧電子機器(機器)

EN‧‧‧許可信號

G1~G4‧‧‧第1~4組

ID‧‧‧機器認證信號

L1a‧‧‧第1組G1的4個一次線圈L1

L1b‧‧‧第2組G2的4個一次線圈L1

L1c‧‧‧第3組G3的4個一次線圈L1

L1d‧‧‧第4組G4的4個一次線圈L1

L2‧‧‧二次線圈

M‧‧‧供電單元電路

PS1a~PS1d‧‧‧同步信號(基準時脈信號)

PS1b~PS1d‧‧‧控制時脈信號

PS1、PS2‧‧‧同步信號

RQ‧‧‧激磁要求信號

VE‧‧‧電源電壓

Z‧‧‧負載

圖1係顯示第1實施形態的供電裝置載放著機器的狀態之整體斜視圖。

圖2係顯示一次線圈的配列狀態之說明圖。

圖3係供電裝置與機器的電子方塊電路圖。

圖4係設置在機器上的受電電路之電子方塊電路圖。

圖5係說明供電裝置的部份電子構成之電子電路圖。

圖6(a)係一方的同步信號之波形圖，圖6(b)係另一方的同步信號之波形圖，圖6(c)係時脈信號之波形圖。

圖7係說明第2實施形態的供電裝置之電子構成的電子電路圖。

圖8係說明第3實施形態的供電裝置之電子構成的電子電路圖。

圖9係頻率比較電路的電子方塊電路圖。

圖10(a)、圖10(b)、圖10(c)係第1組的時脈信號、一方的同步信號及另一方的同步信號之波形圖，圖10(d)、圖10(e)、圖10(f)係第2組的時脈信號、一方的同步信號及另一方的同步信號之波形圖，圖10(g)、圖10(h)、圖10(i)係第3組的時脈信號、一方的同步信號及另一方的同步信號之波形圖，圖10(j)、圖10(k)、圖10(l)係第4組的時脈信號、一方的同步信號及另一方的同步信號之波形圖。