專利名稱：非接觸充電用變壓器及充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在充電器的初級(jí)線圈與負(fù)荷器具的次級(jí)線圈之間基于電磁感應(yīng)非接觸地進(jìn)行電力傳送的變壓器。
背景技術(shù)：
非接觸充電用變壓器T是由變壓器初級(jí)部分T1和變壓器次級(jí)部分T2組成，具有變壓器初級(jí)部分T1設(shè)置于充電器，變壓器次級(jí)部分T2設(shè)置于負(fù)荷器具的結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)負(fù)荷器具放置在充電器上，處于設(shè)定的狀態(tài)時(shí)，變壓器初級(jí)、次級(jí)部分T1、T2的各磁芯正好相對(duì)。圖27(a)(b)表示的是以往的此種非接觸充電用變壓器T，并且，在圖(b)的變壓器初級(jí)部分T1，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3被繞在初級(jí)磁芯C1的電力傳送用初級(jí)線圈L1之上，在圖(a)的變壓器次級(jí)部分T2，控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4被繞在次級(jí)磁芯C2的電力傳送用次級(jí)線圈L2之上，在這些變壓器初級(jí)、次級(jí)部分T1、T2之間，利用電磁感應(yīng)進(jìn)行電力傳送和信號(hào)傳送。這時(shí)，電力及控制信號(hào)如圖28所示，被設(shè)定為電力50kHz、控制信號(hào)1MHz的不同的頻率。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有的非接觸充電用變壓器T，被疊繞的電力傳送用初級(jí)線圈L1和控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3之間，或是電力傳送用次級(jí)線圈L2和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4之間存在著漏磁的影響，由此產(chǎn)生信號(hào)間相互干擾，以至信號(hào)傳送不能使用兩個(gè)不同的頻率進(jìn)行。因此，為了防止此種干擾的發(fā)生，將控制信號(hào)用線圈L3、L4疊繞在，分處于初級(jí)、次級(jí)磁芯C1、C2兩側(cè)的電力傳送線圈L1、L2的各個(gè)單側(cè)，再將只繞有電力傳送用線圈L1、L2的磁芯部分(圖27的右側(cè))與繞有電力傳送用線圈L1、L2和控制信號(hào)用線圈L3、L4兩方的磁芯部分(圖27的左側(cè))盡可能地分開(kāi)。
然而，采用此種抗干擾構(gòu)造的結(jié)果，變壓器的形狀變大，很難滿足小型化的要求。再有，即使是小型化，初級(jí)、次級(jí)磁芯C1、C2之間的對(duì)應(yīng)面積變小，進(jìn)而，對(duì)變壓器初級(jí)、次級(jí)部分T1、T2間的耦合系數(shù)有很大影響的磁芯C1、C2的截面積也變小，因此，相應(yīng)地耦合系數(shù)變小，對(duì)次級(jí)部分不能進(jìn)行高效率的電力傳送。另外，反過(guò)來(lái)講，若在限定的空間內(nèi)，想通過(guò)盡可能地增大磁芯C1、C2的形狀而使耦合系數(shù)變大，這樣一來(lái)，線圈L1～L4的所需空間變小，感應(yīng)系數(shù)也相應(yīng)變小，同樣對(duì)次級(jí)部分不能進(jìn)行高效率的電力傳送。
本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容，以提供既利用不同頻率又不發(fā)生相互干擾能很好地進(jìn)行電力傳送和信號(hào)傳送的非接觸充電用變壓器為目的。
為解決以上所述的問(wèn)題，本發(fā)明1是在變壓器的初級(jí)、次級(jí)部分，將各自的電力傳送用線圈和至少1個(gè)以上的控制信號(hào)用線圈繞在同一磁芯上，利用電磁感應(yīng)進(jìn)行初級(jí)、次級(jí)之間的電力傳送、控制信號(hào)傳送，基于此種非接觸充電用變壓器，在所述初級(jí)、次級(jí)磁芯的至少一方的周圍，既在電力傳送用線圈與控制信號(hào)用線圈之間各自設(shè)置能緩和磁場(chǎng)影響的間隙。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置了間隙，初級(jí)、次級(jí)兩部分都同樣可在限定的空間內(nèi)盡可能地?cái)U(kuò)大磁芯形狀以增大耦合系數(shù)，同時(shí)由于線圈可以繞在磁芯的脊背部，能夠賺取足夠的圈數(shù)確保所定的感應(yīng)系數(shù)。為了防止由于電力傳送線圈和控制信號(hào)用線圈的漏磁而產(chǎn)生相互干擾，使2個(gè)不同頻率的信號(hào)不能傳送的情況，通過(guò)在電力傳送線圈和控制信號(hào)用線圈之間設(shè)置間隙，使得相互間難以干擾，能夠進(jìn)行2個(gè)不同頻率的信號(hào)(電力、控制信號(hào))的傳送。
本發(fā)明2是，變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具的充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，具體內(nèi)容是，針對(duì)電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器，調(diào)整權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器的所述間隙的幅度，由此改變變壓器初級(jí)、次級(jí)之間易于傳送的頻帶，并將該變壓器組合進(jìn)相對(duì)于所述電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器的負(fù)荷器具電路及充電電路中，本發(fā)明3是調(diào)整電力傳送用線圈及控制信號(hào)用線圈的至少一方的圈數(shù)，本發(fā)明4是調(diào)整電力傳送用線圈及控制信號(hào)用線圈的至少一方的線徑。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，按電力值，既負(fù)荷器具按不同負(fù)荷、充電器按不同輸出，調(diào)整所搭載的變壓器的電力傳送用線圈和控制信號(hào)用線圈間的間隙、圈數(shù)、線徑，由此改變易于傳送的頻帶。如此一來(lái)，在某充電器上面放置了不正確的負(fù)荷器具時(shí)，由于易于傳送的頻帶不同，信號(hào)不能被傳送，因而也不進(jìn)行充電。這樣，因?yàn)橹挥性谪?fù)荷器具和充電器必須是正確組合時(shí)才能充電，所以在制造不同負(fù)荷值的負(fù)荷器具電路和充電器電路，既充電式電動(dòng)器具裝置時(shí)，只改換變壓器即可，變壓器以外的部件可以通用化，可以盡量地減少庫(kù)存部件的種類。再有，由于可以大量地購(gòu)入相同部件，可以壓低部件的單價(jià)。
本發(fā)明5的特征是變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將檢測(cè)所述負(fù)荷器具相對(duì)于所述充電器被逆向設(shè)置用的輔助線圈繞在所述次級(jí)部分的磁芯上。依此結(jié)構(gòu)，次級(jí)部分的負(fù)荷器具被逆向設(shè)置于初級(jí)部分的充電器上時(shí)，輔助線圈被供給電力，利用此輔助線圈的電源可以啟動(dòng)LED、液晶、報(bào)警器等的報(bào)警功能，通知用戶方向被設(shè)置反了。
本發(fā)明6的特征是變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將所述電力傳送用線圈及控制信號(hào)用線圈的一方，在所述初級(jí)、次級(jí)部分的各磁芯上繞2處以上。依此結(jié)構(gòu)，在電力傳送用線圈、或控制信號(hào)用線圈繞2處以上，并且是左右對(duì)稱的狀態(tài)下，即使次級(jí)部分的負(fù)荷器具左右逆向地設(shè)置于初級(jí)部分的充電器上時(shí)，也能進(jìn)行所定的電力傳送。
本發(fā)明7的特征是變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將所述控制信號(hào)用線圈在所述初級(jí)、次級(jí)部分的各磁芯上繞2處以上，同時(shí)調(diào)整設(shè)置于各控制信號(hào)用線圈與相鄰線圈間的間隙的幅度，設(shè)定3個(gè)以上的易于傳送的頻帶。另外，本發(fā)明8是調(diào)整各控制信號(hào)用線圈的圈數(shù)，本發(fā)明9是調(diào)整各控制信號(hào)用線圈的線徑。
依這些構(gòu)造，通過(guò)調(diào)整間隙的幅度、或是圈數(shù)、線徑，設(shè)置了3個(gè)以上易于傳送的頻帶。另外，次級(jí)部分變壓器按不同的負(fù)荷，調(diào)整間隙的幅度、或是圈數(shù)、線徑，進(jìn)而改變易于傳送的頻帶。而且，在搭載初級(jí)部分變壓器的充電器中，利用具有按被傳送的頻率改變傳送電力的功能的結(jié)構(gòu)，使用1個(gè)充電器就能對(duì)多個(gè)負(fù)荷不同的設(shè)備進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，因而，可以考慮充電器及變壓器部件的集成化。
本發(fā)明10的特征是，將2個(gè)控制信號(hào)用線圈作為傾斜檢測(cè)用線圈。依此結(jié)構(gòu)，如果當(dāng)從各傾斜檢測(cè)用線圈傳送來(lái)的頻率不同的信號(hào)1個(gè)也未被傳送時(shí)，可以判定相對(duì)于充電器，負(fù)荷器具發(fā)生傾斜等未被正確放置，可停止開(kāi)始充電或是繼續(xù)充電。所以，可以防止發(fā)生由于電力傳送不充分而導(dǎo)致不能進(jìn)行滿意充電的不良情況。


下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1(a)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示電力傳送用和控制信號(hào)用的各使用頻率圖。
圖3(a)～(d)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)圖。
圖4表示實(shí)施方式2的各使用頻率圖。
圖5(a)～(d)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)圖。
圖6表示實(shí)施方式3的各使用頻率圖。
圖7(a)～(d)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式4的結(jié)構(gòu)圖。
圖8表示實(shí)施方式4的各使用頻率圖。
圖9(a)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu)圖。
圖10(a)(b)是為表示在實(shí)施方式5，負(fù)荷器具被逆向放到充電器上的狀態(tài)的圖。
圖11(a)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)圖。
圖12(a)(b)是為表示負(fù)荷器具被逆向放到充電器上的狀態(tài)的圖。
圖13(a)(a’)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式7的結(jié)構(gòu)圖。
圖14(a)(a’)(b)是表示實(shí)施方式7的各使用頻率圖。
圖15(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式7的變形例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖16(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式7的變形例子的各使用頻率圖。
圖17(a)(a’)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式8的結(jié)構(gòu)圖。
圖18(a)(a’)(b)是表示實(shí)施方式8的各使用頻率圖。
圖19(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式8的變形例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖20(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式8的變形例子的各使用頻率圖。
圖21(a)(a’)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式9的結(jié)構(gòu)圖。
圖22(a)(a’)(b)是表示實(shí)施方式9的各使用頻率圖。
圖23(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式9的變形例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖24(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式9的變形例子的各使用頻率圖。
圖25(a)(b)是表示涉及本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式10的結(jié)構(gòu)圖。
圖26表示實(shí)施方式10的各使用頻率圖。
圖27(a)(b)是表示以往的此種非接觸充電用變壓器T的結(jié)構(gòu)圖。
圖28表示以往的非接觸充電用變壓器T的各使用頻率圖。符號(hào)的說(shuō)明101，102A，102B，103A，103B，104A，104B，105，106，107，1107A，1107B，108，1108A，1108B，109，1109A，1109B，1010—變壓器初級(jí)部分111，112A，112B，115，116，117，117A，117B，118，118A，118B，119，119A，119B，1110—初級(jí)磁芯；121，122A，122B，123A，123B，124A，124B，125，126，127，127’，1127A，1127B，128，128’，1128A，1128B，129，129’，1129A，1129B，1210，1210’，221，222A，222B，223A，223B，224A，224B，225，226，227A，227B，1227，1227’，228A，228B，1228，1228’，229A，229B，1229，1229’，2210，2210’—間隙；201，202A，202B，203A，203B，204A，204B，205，206，207A，207B，1207，208A，208B，1208，209A，209B，1209，2010—變壓器次級(jí)部分211，212A，212B，215，216，217A，217B，1217，218A，218B，1218，219A，219B，1219，2110—次級(jí)磁芯；L1，L6，LA1，LB1—電力傳送用初級(jí)線圈；L2，L7，LA2，LB2—電力傳送用次級(jí)線圈；L3，L40，L5，L8—控制信號(hào)用次級(jí)線圈；L4，LA4，LB4，LA3，LB3—控制信號(hào)用初級(jí)線圈；L50—逆向放置檢測(cè)用線圈；L41，L81—傾斜檢測(cè)信號(hào)用初級(jí)線圈；L31，L51—傾斜檢測(cè)信號(hào)用次級(jí)線圈。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1(a)(b)表示的是本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的非接觸充電用變壓器T，是由變壓器初級(jí)部分101和變壓器次級(jí)部分201構(gòu)成，具有變壓器初級(jí)部分101設(shè)置于圖略的充電器一側(cè)、變壓器次級(jí)部分201設(shè)置于圖略的負(fù)荷器具一側(cè)的結(jié)構(gòu)，為了進(jìn)行充電，在負(fù)荷器具被放置在充電器一側(cè)上的設(shè)定狀態(tài)下，變壓器初級(jí)、次級(jí)部分101、201的各磁芯相對(duì)，能夠?qū)崿F(xiàn)磁耦合。
如圖1(a)(b)所示，變壓器初級(jí)、次級(jí)部分101、201的初級(jí)、次級(jí)磁芯111、211分別具有凹字狀截面，線圈所在的中部111a、211a的兩側(cè)被彎曲成位置相互對(duì)應(yīng)的兩端部111b、211b，同時(shí)中部111a、211a的長(zhǎng)度被設(shè)定，并且方向相對(duì)的兩端部111b、211b的截面積相等。由此，在有限的空間內(nèi)可以盡可能地?cái)U(kuò)大磁芯形狀，增大耦合系數(shù)。
如圖(b)所示，電力傳送用初級(jí)線圈L1和控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3被按長(zhǎng)向方向并列地繞在初級(jí)磁芯111的中部111a上，同樣，如圖(a)所示，電力傳送用次級(jí)線圈L2和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4被按長(zhǎng)向方向并列地繞在次級(jí)磁芯211的中部211a上。這樣，線圈L1、L3，線圈L2、L4分別是在各自磁芯111、211的中部111a、211a上，即利用磁芯111、211的脊背部分繞成，依此結(jié)構(gòu)，能夠賺取確保所要感應(yīng)系數(shù)的圈數(shù)。同時(shí)，線圈L1、L2及線圈L3、L4的位置分別相對(duì)應(yīng)。
電力傳送用初級(jí)線圈L1、次級(jí)線圈L2，是將由充電器提供的已變?yōu)橹付l率的交流初級(jí)電力變換成所要的電壓或是電流，并按著設(shè)在充電器一側(cè)的充電電路等(圖略)的指示，連續(xù)(含PWM控制)或是間歇地向負(fù)荷器具一側(cè)的蓄電池(可以充放電)、或是馬達(dá)等的負(fù)荷部分提供電力。若負(fù)荷器具一側(cè)是蓄電池時(shí)，須將在次級(jí)部分感應(yīng)的交流電壓整流成直流電力再提供給次級(jí)電池。負(fù)荷器具一側(cè)至少具備蓄電池的電池電壓檢測(cè)部分、或是電壓梯度計(jì)算部分、電池的發(fā)熱溫度檢測(cè)部分、溫度梯度計(jì)算部分、充電時(shí)間監(jiān)視用計(jì)時(shí)器等，能輸出表示電力已充滿的控制信號(hào)的1個(gè)電路，這個(gè)控制信號(hào)在充電進(jìn)行中或是停止中(PWM控制的停止期間或間歇充電的停止期間等)經(jīng)過(guò)控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4、次級(jí)線圈L3，被輸入充電器一側(cè)。
再有，如圖(b)所示，在初級(jí)磁芯111的中部111a的電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的位置之間，將兩線圈L1、L3隔斷一樣設(shè)置了非磁體的間隙121，同樣，如圖(a)所示，在次級(jí)磁芯211的中部211a的電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4的位置之間，將兩線圈L2、L4隔斷一樣設(shè)置了非磁體的間隙221。兩間隙121、221位置相向，且幅度相等。而且，這些間隙121、221可以由空氣層構(gòu)成。
這樣，由于有了間隙121、221，即使是小型變壓器，仍可以減低電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3之間，電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4之間的漏磁的影響，防止由于相互干擾而不能傳送2個(gè)頻率各異的信號(hào)的情況發(fā)生。
圖2表示電力傳送用和控制信號(hào)用的各使用頻率，電力傳送用是50kHz，控制信號(hào)用是1MHz，可以傳送2個(gè)頻率相異的信號(hào)。
實(shí)施方式2是在設(shè)計(jì)不同負(fù)荷的負(fù)荷器具和充電器時(shí)，通過(guò)調(diào)整設(shè)置于電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3之間，電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4之間的間隙的幅度，設(shè)定各易于傳送的頻帶。
圖3(a)(b)表示的是變壓器初級(jí)、次級(jí)部分102A、202A，間隙122A、222A被設(shè)定為窄幅。在圖3(c)(d)，間隙122B、222B相對(duì)于圖3(a)(b)被設(shè)定為寬幅。當(dāng)使用圖3(a)(b)所示間隙122A、222A時(shí)，如圖4(a)所示控制信號(hào)被設(shè)為在窄幅122A、222A易于傳送的頻帶1MHz，電力被設(shè)為50kHz，當(dāng)使用圖3(c)(d)所示間隙122B、222B時(shí)，如圖4(b)所示控制信號(hào)被設(shè)為在寬幅122B、222B易于傳送的頻帶5MHz，電力被設(shè)為50kHz。這里所利用的是，通過(guò)調(diào)整間隙的幅度，以及后述的調(diào)整線圈的圈數(shù)或線徑，磁耦合的狀態(tài)、特別是漏磁對(duì)線圈的相互影響的狀態(tài)變了，引起相互作用的頻率發(fā)生變化，由此改變了易于傳送的頻帶。
其結(jié)論是，例如，在搭載了變壓器初級(jí)部分102A的充電器上錯(cuò)誤地放置了搭載了變壓器次級(jí)部分202B的負(fù)荷器具時(shí)，由于易于傳送的頻帶不同而不能進(jìn)行控制信號(hào)的傳送。于是，為了使只有在搭載了變壓器初級(jí)部分102B的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分202B的負(fù)荷器具的狀態(tài)，或是搭載了變壓器初級(jí)部分102A的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分202A的負(fù)荷器具的狀態(tài)，即只有當(dāng)控制信號(hào)被傳送時(shí)才能開(kāi)始充電，比如在充電器一側(cè)設(shè)置判別接收信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的判別電路等，判別是否是正規(guī)的控制信號(hào)，這樣就可以使當(dāng)錯(cuò)誤的負(fù)荷器具被放置時(shí)不開(kāi)始充電，而只有當(dāng)適當(dāng)?shù)呢?fù)荷器具被放置時(shí)才開(kāi)始充電。
從而，在設(shè)計(jì)由電力值不同、即負(fù)荷值不同的負(fù)荷器具和輸出不同的充電器組成的充電式電動(dòng)器具裝置等場(chǎng)合，因?yàn)橹皇亲兏儔浩鞯某跫?jí)、次級(jí)部分即可，所以變壓器以外的部件可以通用化，可以盡量地減少庫(kù)存部件的種類。而且，由于能夠大量地購(gòu)入同一部件，可以壓低部件的單價(jià)。
實(shí)施方式3是，當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)荷不同的負(fù)荷器具和充電器時(shí)，針對(duì)電力傳送用初級(jí)線圈L1與電力傳送用次級(jí)線圈L2、控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的至少一方，在保證初級(jí)、次級(jí)間的圈數(shù)比不變的情況下調(diào)整其圈數(shù)，由此設(shè)定各自的易于傳送的頻帶。
圖5(a)(b)表示的是變壓器初級(jí)、次級(jí)部分103A、203A，電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、同樣電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4，單就圈數(shù)而言，將電力傳送用的一方設(shè)定為相對(duì)多的形式。對(duì)此，在圖5(c)(d)，電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、同樣電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4的圈數(shù)基本設(shè)定為1對(duì)1。使用圖5(a)(b)表示的變壓器，如圖6(a)所示控制信號(hào)是使用電力傳送用和控制信號(hào)用的線圈數(shù)易于傳送的頻帶1MHz、電力是50KHz，使用圖5(c)(d)表示的變壓器，如圖6(b)所示控制信號(hào)是使用電力傳送用和控制信號(hào)用的線圈數(shù)易于傳送的頻帶5MHz、電力是50KHz。
其結(jié)論是，例如，在搭載了變壓器初級(jí)部分103A的充電器上錯(cuò)誤地放置了搭載了變壓器次級(jí)部分203B的負(fù)荷器具時(shí)，由于易于傳送的頻帶不同而不能進(jìn)行控制信號(hào)的傳送。于是，為了使只有在搭載了變壓器初級(jí)部分103B的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分203B的負(fù)荷器具的狀態(tài)，或是搭載了變壓器初級(jí)部分103A的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分203A的負(fù)荷器具的狀態(tài)，即只有當(dāng)控制信號(hào)被傳送時(shí)才能開(kāi)始充電，比如在充電器一側(cè)設(shè)置判別接收信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的判別電路等，判別是否是正規(guī)的控制信號(hào)，這樣就可以使當(dāng)錯(cuò)誤的負(fù)荷器具被放置時(shí)不開(kāi)始充電，而只有當(dāng)適當(dāng)?shù)呢?fù)荷器具被放置時(shí)才開(kāi)始充電。
從而，在設(shè)計(jì)負(fù)荷值不同的負(fù)荷器具和充電器時(shí)，因?yàn)橹皇亲兏儔浩鞯某跫?jí)、次級(jí)部分即可，所以變壓器以外的部件可以通用化，可以盡量地減少庫(kù)存部件的種類。而且，由于能夠大量地購(gòu)入同一部件，可以壓低部件的單價(jià)。
實(shí)施方式4是，當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)荷不同的負(fù)荷器具和充電器時(shí)，通過(guò)調(diào)整電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、同樣電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4的線徑，由此設(shè)定各自的易于傳送的頻帶。
圖7(a)(b)表示的是變壓器初級(jí)、次級(jí)部分104A、204A，電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的線徑、同樣電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4的線徑，作為第1樣式進(jìn)行不同的設(shè)定。另一方面，圖7(c)(d)表示的是變壓器初級(jí)、次級(jí)部分的104B、204B，電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的線徑、同樣電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4的線徑，作為第2樣式進(jìn)行不同的設(shè)定。
使用圖7(a)(b)表示的采用第1樣式各線徑的變壓器，如圖8(a)所示控制信號(hào)是使用電力傳送用和控制信號(hào)用的線徑易于傳送的頻帶1MHz、電力是50KHz，使用圖7(c)(d)表示的采用第2樣式各線徑的變壓器T，如圖8(b)所示控制信號(hào)是使用電力傳送用和控制信號(hào)用的線徑易于傳送的頻帶5MHz、電力是50KHz。
其結(jié)論是，例如，在搭載了變壓器初級(jí)部分104A的充電器上錯(cuò)誤地放置了搭載了變壓器次級(jí)部分204B的負(fù)荷器具時(shí)，由于易于傳送的頻帶不同而不能進(jìn)行控制信號(hào)的傳送。于是，為了使只有在搭載了變壓器初級(jí)部分104B的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分204B的負(fù)荷器具的狀態(tài)，或是搭載了變壓器初級(jí)部分104A的充電器上放置搭載了變壓器次級(jí)部分204A的負(fù)荷器具的狀態(tài)，即只有當(dāng)控制信號(hào)被傳送時(shí)才能開(kāi)始充電，比如在充電器一側(cè)設(shè)置判別接收信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的判別電路等，判別是否是正規(guī)的控制信號(hào)，這樣就可以使當(dāng)錯(cuò)誤的負(fù)荷器具被放置時(shí)不開(kāi)始充電，而只有當(dāng)適當(dāng)?shù)呢?fù)荷器具被放置時(shí)才開(kāi)始充電。
從而，在設(shè)計(jì)負(fù)荷值不同的負(fù)荷器具和充電器時(shí)，因?yàn)橹皇亲兏儔浩鞯某跫?jí)、次級(jí)部分即可，所以變壓器以外的部件可以通用化，可以盡量地減少庫(kù)存部件的種類。而且，由于能夠大量地購(gòu)入同一部件，可以壓低部件的單價(jià)。
如圖9(a)所示，在變壓器次級(jí)部分205的控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4與間隙225之間，設(shè)置了繞在次級(jí)磁芯215上的逆置檢測(cè)用線圈L50。如圖9(b)所示，對(duì)應(yīng)于控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4和逆置檢測(cè)用線圈L50的位置有變壓器初級(jí)部分105的控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3。逆置檢測(cè)用線圈L50利用間隙225降低了與電力傳送用初級(jí)線圈L1的耦合效率。所以，當(dāng)搭載了變壓器次級(jí)部分205的負(fù)荷器具被以正規(guī)的方向放置到充電器一側(cè)的變壓器初級(jí)部分105上時(shí)，從電力傳送用初級(jí)線圈L1來(lái)的電力不會(huì)被傳送到逆置檢測(cè)用線圈L50上。
在這里，如圖10所示，當(dāng)搭載了變壓器次級(jí)部分205的負(fù)荷器具被逆向地(圖中，左右)放置到搭載了變壓器初級(jí)部分105的充電器上時(shí)，電力傳送用初級(jí)線圈L1與電力傳送用次級(jí)線圈L2之間的耦合系數(shù)變低，不能進(jìn)行充分的電力傳送。而這時(shí)，電力傳送用初級(jí)線圈L1與逆置檢測(cè)用線圈L50之間的耦合效率反而變高，電力被傳送到逆置檢測(cè)用線圈L50上。于是，將連接逆置檢測(cè)用線圈L50兩端作為報(bào)警手段的比如LED(或是液晶、報(bào)警電路等)組合進(jìn)負(fù)荷器具，以逆向放置時(shí)所產(chǎn)生的電力作為電源使LED亮燈。其結(jié)果是，當(dāng)負(fù)荷器具被錯(cuò)誤地逆向放置在充電器上時(shí)，可以向用戶報(bào)警。另外，在圖10(a)中，與LED串聯(lián)的電阻R是限制電流用的。
圖11(a)(b)表示的是有關(guān)本發(fā)明非接觸充電用變壓器的實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)圖。另外，圖12(a)(b)是表示負(fù)荷器具被逆向地放置在充電器上的狀態(tài)的圖。
實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)是，如圖(b)所示，圈數(shù)相等的電力傳送用初級(jí)線圈L1、L6被繞在變壓器初級(jí)部分106的初級(jí)磁芯116中部116a的兩側(cè)，同時(shí)在它們內(nèi)側(cè)夾在間隙126、126中間繞著控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3。變壓器次級(jí)部分206，如圖(a)所示，圈數(shù)相等的電力傳送用次級(jí)線圈L2、L7被繞在次級(jí)磁芯216中部216a的兩側(cè)，同時(shí)在它們內(nèi)側(cè)夾在間隙226、226中間繞著控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4。
基于此結(jié)構(gòu)，電力的傳送是由電力傳送用初級(jí)線圈L1到電力傳送用次級(jí)線圈L2、以及由電力傳送用初級(jí)線圈L6到電力傳送用次級(jí)線圈L7。于是，被傳送到電力傳送用次級(jí)線圈L2以及電力傳送用次級(jí)線圈L7的電力的合計(jì)就是從充電器傳送給負(fù)荷器具的總電力?，F(xiàn)在，當(dāng)搭載了變壓器次級(jí)部分206的負(fù)荷器具被錯(cuò)誤地逆向地放置到充電器上時(shí)，如圖12所示電力傳送是由電力傳送用初級(jí)線圈L1到電力傳送用次級(jí)線圈L7、以及由電力傳送用初級(jí)線圈L6到電力傳送用次級(jí)線圈L2。在這里，假設(shè)電力傳送用初級(jí)線圈L1、L6的圈數(shù)相同，并且電力傳送用次級(jí)線圈L2、L7的圈數(shù)也相同，那么初級(jí)、次級(jí)間的變壓器的耦合系數(shù)不變。因此，基于實(shí)施方式6，負(fù)荷器具被逆向放置也和正向放置一樣，能夠進(jìn)行所定的電力傳送。
如圖13(b)所示，在變壓器初級(jí)部分107，電力傳送用初級(jí)線圈L1繞在初級(jí)磁芯117中部117a的中央部分，在其兩側(cè)，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、L5被分別繞在介于不同幅度的間隙127(窄幅)、127’(寬幅)與中部117a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整間隙127、127’的幅度，如圖14(b)所示，作為易于傳送的頻帶，對(duì)應(yīng)于電力用的50kHz，控制信號(hào)基于間隙127的是1MHz，基于間隙127’的是5MHz，由此設(shè)定了2個(gè)作為控制信號(hào)用的頻帶。
圖13(a)(a’)表示的是，被搭載到負(fù)荷不同，即輸出不同的各個(gè)負(fù)荷器具上的變壓器次級(jí)部分207A、207B的結(jié)構(gòu)圖。
在圖13(a)所示的變壓器次級(jí)部分207A，電力傳送用次級(jí)線圈LA2幾乎占了次級(jí)磁芯217A中部217Aa的全體，圖中，在其左側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA4被繞在介于窄幅間隙227A和中部217Aa的左端之間?？刂菩盘?hào)用初級(jí)線圈LA4通過(guò)調(diào)整間隙227A的幅度，如圖14(a)所示，作為易于傳送的頻率帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，圖13(a’)表示的是變壓器次級(jí)部分207B，電力傳送用次級(jí)線圈LB2被繞在次級(jí)磁芯217B中部217Ba的左～中央部分，圖中，在其右側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB4被繞在介于寬幅間隙227B和中部217Ba的右端之間?？刂菩盘?hào)用初級(jí)線圈LB4通過(guò)調(diào)整間隙227B的幅度，如圖14(a’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
再有，在充電器一側(cè)設(shè)置了，當(dāng)1MHz的控制信號(hào)從負(fù)荷器具傳來(lái)時(shí)變壓器初級(jí)部分107的輸出電力是1.5W，當(dāng)5MHz的控制信號(hào)傳來(lái)時(shí)輸出電力是3W的有充電控制功能的電路部分(包括軟件、硬件)。此電路只需具備判別負(fù)荷器具的控制信號(hào)是1MHz還是5MHz，以及根據(jù)判別結(jié)果控制輸出電力(例如PWM控制)的功能即可。負(fù)荷器具只需，利用付設(shè)的傳感器等檢測(cè)出負(fù)荷器具已被放置到充電器上，或是隨著充電的開(kāi)始(如先試著用低側(cè)的電力充電)檢測(cè)出電力從充電器傳送過(guò)來(lái)，然后輸出控制信號(hào)(這時(shí)，控制信號(hào)若是5MHz，將被切換到3W)即可。由此，使用1個(gè)充電器，可以真對(duì)1.5W、3W(更有，包括其它負(fù)荷值)的負(fù)荷值不同的多個(gè)負(fù)荷器具，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，因此可以?shí)現(xiàn)構(gòu)成充電器及變壓器部件的集成化。
圖15(a)(b)(b’)是表示實(shí)施方式7的變形例，被搭載到輸出電力不同的充電器上的變壓器初級(jí)部分，作為例子準(zhǔn)備了圖15(b)的結(jié)構(gòu)、和圖15(b’)的結(jié)構(gòu)，并設(shè)定了各自的易于傳送的頻率。
首先，如圖15(a)所示，在變壓器次級(jí)部分1207，電力傳送用次級(jí)線圈L2繞在次級(jí)磁芯1217中部1217a的中央部分，在它的兩側(cè)，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40、L8被分別繞在介于幅度不同的間隙1227(窄幅)、1227’(寬幅)與中部1217a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整間隙1227、1227’的幅度，如圖16(a)所示，作為易于傳送的頻帶，得到了3種頻帶，電力用的50kHz，控制信號(hào)用的1MHz和5MHz。
在圖15(b)的變壓器初級(jí)部分1107A，電力傳送用初級(jí)線圈LA1占了初級(jí)磁芯1117A中部1117Aa的圖中左側(cè)以外的部分，在其左側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3被繞在介于窄幅間隙1127A和中部1117Aa的左端之間。對(duì)于電力傳送用初級(jí)線圈LA1以及控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3，通過(guò)調(diào)整間隙1127A的幅度，如圖16(b)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，圖15(b’)表示的是變壓器初級(jí)部分的其它的樣式，在變壓器初級(jí)部分1107B，電力傳送用初級(jí)線圈LB1被繞在初級(jí)磁芯1117B中部1117Ba的幾乎左～中央的整個(gè)部分，圖中，在其右側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3被繞在介于寬幅間隙1127B和中部1117Ba的右端之間。對(duì)于電力傳送用初級(jí)線圈LB1以及控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3，通過(guò)調(diào)整間隙1127B的幅度，如圖16(b’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
在本變形的例子中，搭載變壓器初級(jí)部分1107A的充電器的輸出是0.3W，搭載變壓器初級(jí)部分1107B的充電器的輸出是3W，由此改變了控制信號(hào)的易于傳送的頻帶。
而且，在負(fù)荷器具設(shè)置了，通過(guò)判斷從充電器傳送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)頻率，識(shí)別充電器輸出(1MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出0.3W，5MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出3W)的功能，可以根據(jù)充電器的輸出W數(shù)實(shí)行充電控制。由此，針對(duì)多個(gè)輸出不同的充電器，只需1個(gè)負(fù)荷器具，就可以接受恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，所以可以?shí)現(xiàn)負(fù)荷器具及變壓器的結(jié)構(gòu)部件的集成化。
還有，作為給負(fù)荷器具充電的充電器，具有能為用戶擴(kuò)大選擇余地的優(yōu)點(diǎn)。比如是選擇1小時(shí)充電用的適配器(3W的充電器)，還是選擇10小時(shí)充電用的適配器(0.3W的充電器，價(jià)格上10小時(shí)充電用的適配器比較便宜)。
如圖17(b)所示，在變壓器初級(jí)部分108，電力傳送用初級(jí)線圈L1被繞在初級(jí)磁芯118中部118a的中央部分，在其兩側(cè)，圈數(shù)不同的控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、L5被分別繞在介于所定幅度的間隙128、128’與中部118a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、L5的圈數(shù)，如圖18(b)所示，易于傳送的頻帶被設(shè)定為，針對(duì)電力用的50kHz，控制信號(hào)基于控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的是1MHz，基于控制信號(hào)用次級(jí)線圈L5的是5MHz，由此設(shè)定了2種作為控制信號(hào)用的頻帶。
圖17(a)(a’)所表示的是，被搭載到負(fù)荷不同，即輸出不同的各個(gè)負(fù)荷器具上的變壓器次級(jí)部分208A、208B的結(jié)構(gòu)圖。
在圖17(a)所示的變壓器次級(jí)部分208A，電力傳送用次級(jí)線圈LA2占了次級(jí)磁芯218A中部218Aa的除左側(cè)一部分以外的部分，圖中，在其左側(cè)一部分，圈數(shù)一定(第1)的控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA4被繞在介于幅度一定的間隙228A與中部218Aa的左端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA4的第1的圈數(shù)，如圖18(a)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，圖17(a’)所示的是變壓器次級(jí)部分208B，電力傳送用次級(jí)線圈LB2占了次級(jí)磁芯218B中部218Ba的除右側(cè)一部分以外的部分，圖中，在其右側(cè)部分，圈數(shù)一定(第2)的控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB4被繞在介于幅度一定的間隙228B與中部218Ba的右端之間。通過(guò)調(diào)整設(shè)定控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB4的第2圈數(shù)，如圖18(a’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
另外，在充電器一側(cè)設(shè)置了，當(dāng)1MHz的控制信號(hào)從負(fù)荷器具被傳來(lái)時(shí)作為變壓器初級(jí)部分108的輸出電力輸出1.5W，另一方面，當(dāng)5MHz的控制信號(hào)被傳來(lái)時(shí)作為輸出電力輸出3W的具有充電控制功能的電路部分。此電路只需具備，判別由負(fù)荷器具傳來(lái)的控制信號(hào)是1MHz還是5MHz，以及根據(jù)判別結(jié)果控制電力輸出(例如PWM控制)的功能即可。負(fù)荷器具只需，利用付設(shè)的傳感器等檢測(cè)出負(fù)荷器具已被放置到充電器上，或是隨著充電的開(kāi)始(如先試著用低側(cè)的電力充電)檢測(cè)出電力從充電器傳送過(guò)來(lái)，然后輸出控制信號(hào)(這時(shí)，控制信號(hào)若是5MHz，將被切換到3W)即可。由此，使用1個(gè)充電器，可以針對(duì)1.5W、3W(還有，包括具有不同負(fù)荷值的負(fù)荷器具)的負(fù)荷值不同的多個(gè)負(fù)荷器具，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，因此可以?shí)現(xiàn)構(gòu)成充電器及變壓器部件的集約化。
圖19(a)(b)(b’)表示實(shí)施方式8的變形例，被搭載到輸出電力不同的充電器上的變壓器初級(jí)部分，作為例子準(zhǔn)備了圖19(b)的結(jié)構(gòu)、和圖19(b’)的結(jié)構(gòu)，并設(shè)定了各自的易于傳送的頻率。
首先，如圖19(a)所示，在變壓器次級(jí)部分1208，電力傳送用次級(jí)線圈L2被繞在次級(jí)磁芯1218中部1218a的中央部分，在其兩側(cè)，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40、L8被分別繞在介于幅度一定的間隙1228(窄幅)、1228’(寬幅)與中部1218a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40、L8的圈數(shù)，如圖20(a)所示，作為易于傳送的頻帶有3種得以被設(shè)定，既是電力用是50kHz，作為控制信號(hào)用的是1MHz和5MHz。
在圖19(b)的變壓器初級(jí)部分1108A，電力傳送用初級(jí)線圈LA1占了初級(jí)磁芯1118A中部1118Aa的除左側(cè)以外的部分，圖中，在其左側(cè)一部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3被繞在介于幅度一定的間隙1128A與中部1118Aa的左端之間。保持控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40的圈數(shù)比率不變，通過(guò)調(diào)整相互的圈數(shù)，如圖20(b)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，圖19(b’)表示變壓器初級(jí)部分的其它的樣式、在變壓器初級(jí)部分1108B，電力傳送用初級(jí)線圈LB1占了初級(jí)磁芯1118B中部1118Ba的除右側(cè)以外的部分，圖中，在其右側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3被繞在幅度一定的間隙1128B與中部1118Ba的右端之間。保持控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L8的圈數(shù)比率不變，通過(guò)調(diào)整相互的圈數(shù)，如圖20(b’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
在本變形例中，搭載了變壓器初級(jí)部分1108A的充電器的輸出是0.3W，搭載變壓器初級(jí)部分1108B的充電器的輸出是3W，因此改變了控制信號(hào)的易于傳送的頻帶。
而且，在負(fù)荷器具設(shè)置了通過(guò)判斷從充電器傳送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)頻率，識(shí)別充電器輸出(1MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出0.3W，5MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出3W)的功能，可以根據(jù)充電器的輸出W數(shù)實(shí)行充電控制。由此，針對(duì)多個(gè)輸出不同的充電器，只需1個(gè)負(fù)荷器具，就可以接受恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，所以可以?shí)現(xiàn)負(fù)荷器具及變壓器的結(jié)構(gòu)部件的集約化。
還有，作為給某一負(fù)荷器具充電的充電器，具有能為用戶擴(kuò)大選擇余地的優(yōu)點(diǎn)。比如是選擇1小時(shí)充電用的適配器(充電器)，還是選擇10小時(shí)充電用的適配器(價(jià)格上10小時(shí)充電用的適配器比較便宜)。
如圖21(b)所示，在變壓器初級(jí)部分109，電力傳送用初級(jí)線圈L1被繞在初級(jí)磁芯119中部119a的中央部分，在其兩側(cè)，線徑不同的控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、L5被分別繞在介于幅度一定的間隙129、129’與中部119a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3、L5的線徑，如圖22(b)所示，通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3的線徑，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz，通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L5的線徑，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
圖21(a)(a’)所表示的是，被搭載到負(fù)荷不同、即輸出不同的各負(fù)荷器具上的各變壓器次級(jí)部分209A、209B的結(jié)構(gòu)圖。
在圖21(a)所示的變壓器次級(jí)部分209A，電力傳送用次級(jí)線圈LA2占了次級(jí)磁芯219A中部219Aa的除左側(cè)一部分以外的部分，圖中，在其左側(cè)一部分，所定(第1)圈徑的控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA4被繞在介于幅度一定的間隙229A與中部219Aa的左端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA4的線徑，如圖22(a)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，在圖21(a’)所示的變壓器次級(jí)部分209B，電力傳送用次級(jí)線圈LB2占了次級(jí)磁芯219B中部219Ba的出右側(cè)一部分以外的部分，圖中，在其右側(cè)一部分，所定(第2)線徑的控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB4被繞在介于幅度一定的間隙229B和中部219Ba的右端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB4的線徑，如圖22(a’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
另外，在充電器一側(cè)設(shè)置了，當(dāng)1MHz的控制信號(hào)從負(fù)荷器具被傳來(lái)時(shí)作為變壓器初級(jí)部分109的輸出電力輸出1.5W，另一方面，當(dāng)5MHz的控制信號(hào)被傳來(lái)時(shí)作為輸出電力輸出3W的具有充電控制功能的電路部分。此電路只需具備，判別由負(fù)荷器具傳來(lái)的控制信號(hào)是1MHz還是5MHz，以及根據(jù)判別結(jié)果控制電力輸出(例如PWM控制)的功能即可。負(fù)荷器具只需，利用付設(shè)的傳感器等檢測(cè)出負(fù)荷器具已被放置到充電器上，或是隨著充電的開(kāi)始(如先試著用低側(cè)的電力充電)檢測(cè)出電力從充電器傳送過(guò)來(lái)，然后輸出控制信號(hào)(這時(shí)，控制信號(hào)若是5MHz，將被切換到3W)即可。由此，使用1個(gè)充電器，可以針對(duì)1.5W、3W(還有，包括具有不同負(fù)荷值的負(fù)荷器具)的負(fù)荷值不同的多個(gè)負(fù)荷器具，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏魉停虼丝梢詫?shí)現(xiàn)構(gòu)成充電器及變壓器部件的集約化。
圖23(a)(b)(b’)表示實(shí)施方式9的變形例，被搭載到輸出電力不同的充電器上的變壓器初級(jí)部分，作為例子準(zhǔn)備了圖23(b)表示的結(jié)構(gòu)、和圖23(b’)表示的結(jié)構(gòu)，并設(shè)定了各自易于傳送的頻率。
首先，如圖23(a)所示，在變壓器次級(jí)部分1209，電力傳送用次級(jí)線圈L2被繞在次級(jí)磁芯1219中部1219a的中央部分，在其兩側(cè)，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40、L8被分別繞在介于幅度一定的間隙1229、1229’與中部1219a的兩端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用次級(jí)線圈L40、L8的線徑，如圖24(a)所示，作為易于傳送的頻帶被設(shè)定為3種，既是電力用的是50kHz，控制信號(hào)用的是1MHz和5MHz的。
在圖23(b)的變壓器初級(jí)部分1109A，電力傳送用初級(jí)線圈LA1占了初級(jí)磁芯1119A中部1119Aa的除左側(cè)以外的部分，圖中，在其左側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3被繞在介于幅度一定的間隙1129A與中部1119Aa的左端之間。通過(guò)變更調(diào)整控制信號(hào)用初級(jí)線圈LA3的線徑，如圖24(b)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是1MHz。
另一方面，圖23(b’)是表示變壓器初級(jí)部分的其它的樣式、在變壓器初級(jí)部分1109B，電力傳送用初級(jí)線圈LB1占了初級(jí)磁芯1119B中部1119Ba的除右側(cè)以外的部分，圖中，在其右側(cè)部分，控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3被繞在幅度一定的間隙1129B與中部1119Ba的右端之間。通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)用初級(jí)線圈LB3的線徑，如圖24(b’)所示，作為易于傳送的頻帶，電力用是50kHz，控制信號(hào)是5MHz。
在本變形例中，搭載了變壓器初級(jí)部分1109A的充電器的輸出是0.3W，搭載了變壓器初級(jí)部分1109B的充電器的輸出是3W，因此改變了控制信號(hào)的易于傳送的頻帶。
而且，在負(fù)荷器具設(shè)置了通過(guò)判斷從充電器傳送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)頻率，識(shí)別充電器輸出(1MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出0.3W，5MHz的控制信號(hào)時(shí)輸出3W)的功能，可以根據(jù)充電器的輸出W數(shù)實(shí)行充電控制。由此，針對(duì)多個(gè)輸出不同的充電器，只需1個(gè)負(fù)荷器具，就可以接受恰當(dāng)?shù)碾娏魉停钥梢詫?shí)現(xiàn)負(fù)荷器具及變壓器的結(jié)構(gòu)部件的集約化。
還有，作為給某一負(fù)荷器具充電的充電器，具有能為用戶擴(kuò)大選擇余地的優(yōu)點(diǎn)。比如是選擇1小時(shí)充電用的適配器(充電器)，還是選擇10小時(shí)充電用的適配器(價(jià)格上10小時(shí)充電用的適配器比較便宜)。
實(shí)施方式10的結(jié)構(gòu)是，如圖(b)所示，電力傳送用初級(jí)線圈L1被繞在變壓器初級(jí)部分1010的初級(jí)磁芯1110中部1110a的中央，同樣在其兩側(cè)，控制信號(hào)用次級(jí)線圈L31、L51被分別夾在間隙1210、1210’與兩端之間。在變壓器次級(jí)部分2010，如圖(a)所示，電力傳送用次級(jí)線圈L2被繞在次級(jí)磁芯2110中部2110a的中央，同樣在其兩側(cè)，控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41、L81被分別夾在間隙2210、2210’與兩端之間。
然后，變更調(diào)整間隙1210、1210’、2210、2210’的各個(gè)幅度、控制信號(hào)用次級(jí)線圈L31、L51、控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41、L81的各個(gè)圈數(shù)、線徑的至少1個(gè)要素，使能夠進(jìn)行頻率不同的3種信號(hào)(電力是50kHz、控制信號(hào)是控制信號(hào)用次級(jí)線圈L31和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41為1MHz、控制信號(hào)用次級(jí)線圈L51和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L81為5MHz)的傳送。
搭載了變壓器初級(jí)部分1010的充電器，在內(nèi)部具備充電控制的電路部分，包括以下功能利用作為傳感器使用的，由控制信號(hào)用次級(jí)線圈L31和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41、控制信號(hào)用次級(jí)線圈L51和控制信號(hào)用初級(jí)線圈L81構(gòu)成的各自傾斜檢測(cè)用線圈部分，檢測(cè)從負(fù)荷器具的控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41、L81來(lái)的頻率不同的信號(hào)(1MHz、5MHz)，只有當(dāng)雙方的信號(hào)都被檢測(cè)出來(lái)時(shí)才開(kāi)始充電。
這樣，只有當(dāng)控制信號(hào)從控制信號(hào)用初級(jí)線圈L41、L81的雙方被傳來(lái)時(shí)，充電才能開(kāi)始、繼續(xù)，這種功能，能夠防止發(fā)生由于充電器上的負(fù)荷器具的傾斜等，沒(méi)有被正常放置而導(dǎo)致的只能進(jìn)行不充分的電力傳送，而不能滿意地進(jìn)行充電的情況。
根據(jù)本發(fā)明1，其效果為可以防止在變壓器小型化過(guò)程中成為瓶頸的線圈間的相互干擾，使頻率不同的信號(hào)傳送成為可能，因此可以實(shí)現(xiàn)變壓器的小型化。
根據(jù)本發(fā)明2、3、4，其效果為在某充電器上當(dāng)負(fù)荷器具被不正確地放置時(shí)，由于易于傳送的頻帶不同，所以因不能進(jìn)行信號(hào)傳送而不能充電。因此，在設(shè)計(jì)、制造由負(fù)荷值不同的負(fù)荷器具和充電器組成的充電式電動(dòng)器具時(shí)，因?yàn)橹蛔兏儔浩骷纯?，所以變壓器以外的部分可以通用化，可以盡量地減少庫(kù)存部件的種類。再有，因?yàn)榭梢源罅康刭?gòu)入同一部件，所以可以壓低部件單價(jià)、降低成本。
根據(jù)本發(fā)明5，其效果為當(dāng)次級(jí)部分的負(fù)荷器具被逆向地放置到初級(jí)部分的充電器上時(shí)，可以給輔助線圈提供電力。因此，利用輔助線圈的電源可以使報(bào)警裝置啟動(dòng)，通知用戶方向被放反了，對(duì)逆向放置防患于未然。
根據(jù)本發(fā)明6，其效果為即使當(dāng)次級(jí)部分的負(fù)荷器具被逆向地放置到初級(jí)部分的充電器上時(shí)，所定的電力傳送仍可以進(jìn)行，因此可以防止負(fù)荷器具被逆向放置時(shí)的充電不良的情況。
根據(jù)本發(fā)明7、8、9的發(fā)明，其效果具有以下優(yōu)點(diǎn)使用1個(gè)充電器可以對(duì)應(yīng)多個(gè)負(fù)荷不同的器具進(jìn)行恰當(dāng)?shù)碾娏魉?，并由此可以?shí)現(xiàn)充電器、以及變壓器部件的集約化。因此，最終可以減少庫(kù)存的負(fù)荷器具、充電器、以及變壓器種類，可以降低成本。而且反過(guò)來(lái)講，在變壓器的次級(jí)部分，通過(guò)調(diào)整間隙或是圈數(shù)、線徑，設(shè)定3個(gè)以上的易于傳送的頻帶，在變壓器的初級(jí)部分，通過(guò)改變易于傳送的頻帶，針對(duì)1個(gè)負(fù)荷器具可以使用多個(gè)輸出不同的充電器。因此，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，比如可以選擇，是用急速充電用的適配器，還是用普通充電用的適配器(價(jià)格上普通充電用的適配器比較便宜)。
根據(jù)本發(fā)明10，其效果為當(dāng)在充電器上的負(fù)荷器具發(fā)生傾斜等，沒(méi)有被正確地放置時(shí)，可以停止開(kāi)始充電或是繼續(xù)充電。因此，對(duì)于不充分的電力傳送，可以防患于未然。
權(quán)利要求
1.一種非接觸充電用變壓器，其特征在于對(duì)于變壓器的初級(jí)、次級(jí)部分，將各自的電力傳送用線圈和至少1個(gè)以上的控制信號(hào)用線圈分別繞在同一磁芯上，基于這種利用電磁感應(yīng)在初級(jí)、次級(jí)之間進(jìn)行電力傳送和控制信號(hào)傳送的非接觸充電用變壓器，在所述初級(jí)、次級(jí)的至少一方的磁芯周圍，在電力傳送用線圈和控制信號(hào)用線圈之間，設(shè)置能使各個(gè)磁場(chǎng)的影響得到緩和的間隙。
2.一種充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，是將變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具的充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，其特征在于針對(duì)電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器，調(diào)整權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器的所述間隙的幅度，由此改變變壓器初級(jí)、次級(jí)之間易于傳送的頻帶，并將該變壓器組合進(jìn)相對(duì)于所述電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器的負(fù)荷器具電路及充電電路中。
3.一種充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，是將變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具的充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，其特征在于針對(duì)電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器，調(diào)整權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器的所述電力傳送用線圈及控制信號(hào)用線圈的至少一方的圈數(shù)，由此改變變壓器初級(jí)、次級(jí)之間易于傳送的頻帶，并將該變壓器組合進(jìn)相對(duì)于所述電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器的負(fù)荷器具電路及充電電路中。
4.一種充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，是將變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具的充電式電動(dòng)器具裝置的制造方法，其特征在于針對(duì)電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器，調(diào)整權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器的所述電力傳送用線圈及控制信號(hào)用線圈的至少一方的線徑，由此改變變壓器初級(jí)、次級(jí)之間易于傳送的頻帶，并將該變壓器組合進(jìn)相對(duì)于所述電力值不同的負(fù)荷器具以及充電器的負(fù)荷器具電路及充電電路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將檢測(cè)所述負(fù)荷器具相對(duì)于所述充電器被逆向地放置于裝置上用的輔助線圈繞在所述次級(jí)部分的磁芯上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將所述電力傳送用線圈與控制信號(hào)用線圈中的一方的線圈，在所述初級(jí)、次級(jí)的各磁芯上繞2處以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將所述控制信號(hào)用線圈在所述初級(jí)、次級(jí)的各磁芯上繞2處以上，同時(shí)分別調(diào)整設(shè)置于各控制信號(hào)用線圈與相鄰線圈之間的間隙的幅度，設(shè)定3個(gè)以上易于傳送的頻帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，將所述控制信號(hào)用線圈在所述初級(jí)、次級(jí)的各磁芯上繞2處以上，同時(shí)分別調(diào)整各控制信號(hào)用線圈的圈數(shù)，設(shè)定3個(gè)以上的易于傳送的頻帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于變壓器的初級(jí)部分搭載于充電器、所述變壓器的次級(jí)部分搭載于負(fù)荷器具，在所述初級(jí)、次級(jí)的各磁芯上，將所述控制信號(hào)用線圈繞2處以上，同時(shí)分別調(diào)整各控制信號(hào)用線圈的線徑，以此設(shè)定3個(gè)以上的易于傳送的頻帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、5～9中任一權(quán)利要求所述的非接觸充電用變壓器，其特征在于將2個(gè)控制信號(hào)用線圈作為傾斜檢測(cè)用線圈。
全文摘要
本發(fā)明的非接觸充電用變壓器是在初級(jí)磁芯111中部111a的電力傳送用初級(jí)線圈L1與控制信號(hào)用次級(jí)線圈L3之間,設(shè)置用以間隔兩線圈L1、L3的非磁體間隙121,在次級(jí)磁芯211中部211a的電力傳送用次級(jí)線圈L2與控制信號(hào)用初級(jí)線圈L4之間,設(shè)置用以間隔兩線圈L2、L4的非磁體間隙221。由于間隙121、221的存在,即使是小型變壓器,也能進(jìn)行不同頻率的2個(gè)信號(hào)(電力、控制信號(hào))的傳送。既利用不同頻率又不發(fā)生相互干擾能很好地進(jìn)行電力傳送和信號(hào)傳送。
文檔編號(hào)H01F38/14GK1334638SQ0112066
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
發(fā)明者桂嘉志記, 山下干弘 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社