非接觸式電力傳送裝置制造方法
【專利摘要】非接觸式電力傳送裝置(1)具備：洗面臺(10)，其包括初級線圈(20)；以及電動牙刷(50)，其包括次級線圈(53)。中央門(12)包括對從初級線圈(20)向次級線圈(53)的磁通的流動進行中繼的第三中繼線圈(23)。通過將中央門(12)打開和關(guān)閉來改變第三中繼線圈(23)相對于初級線圈(20)的位置。
【專利說明】非接觸式電力傳送裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括具有初級線圈的送電裝置和具有次級線圈的受電裝置的非接觸式電力傳送裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻I的非接觸式電力傳送裝置通過使初級線圈的磁通交鏈到次級線圈來向次級線圈傳送電力。而且，通過將次級線圈的電流提供給供電電路來對二次電池進行充電。
[0003]專利文獻1:日本專利第3416863號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]對于非接觸式電力傳送裝置，期望增大電力的傳送距離。此外，在專利文獻I的非接觸式電力傳送裝置的情況下，沒有特別地考慮增大電力的傳送距離。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠增大電力的傳送距離的非接觸式電力傳送裝置。
[0006]本發(fā)明的非接觸式電力傳送裝置的特征在于，具備:送電裝置，其包括初級線圈；受電裝置，其包括次級線圈；以及中繼裝置，其能夠相對于上述初級線圈和上述次級線圈進行移動。
[0007]在上述非接觸式電力傳送裝置中，優(yōu)選的是，上述中繼線圈沒有連接于電氣負載。
[0008]在上述非接觸式電力傳送裝置中，優(yōu)選的是，上述送電裝置被安裝于洗面臺，該洗面臺包括能夠收納上述受電裝置的收納部分和用于將上述收納部分打開或關(guān)閉的門部分，上述中繼線圈被安裝于上述門部分。
[0009]優(yōu)選的是，上述非接觸式電力傳送裝置還具備位置檢測部，該位置檢測部檢測上述洗面臺的上述門部分相對于上述收納部分的位置。
[0010]在上述非接觸式電力傳送裝置中，優(yōu)選的是，上述門部分包括能夠相對于上述收納部分進行移動的門，上述非接觸式電力傳送裝置還具備配置在上述門與上述中繼線圈之間的磁性體。
[0011]在上述非接觸式電力傳送裝置中，優(yōu)選的是，上述送電裝置包括控制對上述初級線圈提供的電力的控制部，當上述門部分封閉上述收納部分時，上述控制部對上述初級線圈提供比上述門部分開放上述收納部分時大的電力。
[0012]與本發(fā)明的非接觸式電力傳送裝置的送電裝置對應的受電裝置的盒的特征在于，具備中繼線圈，上述盒形成為能夠收納或者保持上述受電裝置，并且能夠相對于上述送電裝置進行移動。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]本發(fā)明提供一種能夠增大電力的傳送距離的非接觸式電力傳送裝置?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]圖1的(a)是表示在本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置中將非接觸式電力傳送裝置中包括的洗面臺的門關(guān)閉的狀態(tài)的概要立體圖，圖1的(b)是表示將該洗面臺的門打開的狀態(tài)的概要立體圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置中的電動牙刷的概要局部剖視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置的概要電路圖。
[0018]圖4的(a)和(b)是表示本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置中的洗面臺的初級線圈、第三中繼線圈以及電動牙刷之間的關(guān)系的示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置的洗面臺的一部分的概要立體圖。
[0020]圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置中的初級線圈、中繼線圈、輔助線圈以及次級線圈的位置關(guān)系的示意圖。
[0021]圖7的(a)是本發(fā)明的第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置中的收納盒的概要側(cè)視圖，(b)是收納盒的概要主視圖。
[0022]圖8是本發(fā)明的第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置的電動牙刷的一部分及其周圍的概要剖視圖。
[0023]圖9的(a)是本發(fā)明的其它實施方式的非接觸式電力傳送裝置中的初級線圈和磁性片的俯視圖，(b)是圖9的(a)的A-A平面上的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]參照圖1對本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0025]非接觸式電力傳送裝置I包括洗面臺10和電動牙刷50，其中，該洗面臺10包括初級線圈20，該電動牙刷50包括次級線圈53。洗面臺10的初級線圈20以電磁感應方式向電動牙刷50的二次電池55傳送電力。即，非接觸式電力傳送裝置的“送電裝置”被安裝于洗面臺10，“受電裝置”被安裝于電動牙刷50。
[0026]參照圖1的(a)對門為關(guān)閉的狀態(tài)的洗面臺10的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0027]洗面臺10具有:柜子(cabinet) 11，其能夠收容洗漱用具等；中央門12，其用于將柜子11的中央部分打開或關(guān)閉；左側(cè)門13，其用于將柜子11的左側(cè)部分打開或關(guān)閉；以及右側(cè)門14，其用于將柜子11的右側(cè)部分打開或關(guān)閉。此外，柜子11相當于“收納部分”。另夕卜，中央門12、左側(cè)門13以及右側(cè)門14相當于“門部分”。
[0028]參照圖1的(b)對門為打開的狀態(tài)的洗面臺10的結(jié)構(gòu)進行說明。在圖1的(b)中，柜子11的中央部分開放，省略了中央門12。
[0029]柜子11包括:初級線圈20，其通過提供電力來產(chǎn)生磁通；以及第一中繼線圈21和第二中繼線圈22，它們對初級線圈20的磁通進行中繼。另外,柜子11包括:中央開閉傳感器15，其檢測中央門12的開閉狀態(tài)；左側(cè)開閉傳感器16，其檢測左側(cè)門13的開閉狀態(tài)；右側(cè)開閉傳感器17，其檢測右側(cè)門14的開閉狀態(tài)；以及電源開關(guān)18，其切換對初級線圈20的電力的供給狀態(tài)。此外，中央開閉傳感器15、左側(cè)開閉傳感器16以及右側(cè)開閉傳感器17相當于“位置檢測部”。[0030]初級線圈20被配置在柜子11的外緣部分(具有四邊形形狀的框的前側(cè)部分)。第一中繼線圈21被配置在初級線圈20的內(nèi)側(cè)且柜子11的左上方的部分。第二中繼線圈22被配置在初級線圈20的內(nèi)側(cè)且柜子11的右上方的部分。
[0031]中央門12包括能夠相對于柜子11進行移動的門主體12A、第三中繼線圈23以及中央磁性片27。第三中繼線圈23被配置在門主體12A的下部。中央磁性片27覆蓋第三中繼線圈23的前側(cè)部分。即，中央磁性片27被配置在第三中繼線圈23與門主體12A之間。中央磁性片27的各邊的尺寸比第三中繼線圈23的各邊的尺寸大。
[0032]左側(cè)門13包括能夠相對于柜子11進行移動的門主體13A、第四中繼線圈24、第五中繼線圈25以及左磁性片28。第四中繼線圈24被配置在門主體13A的外緣部分。第五中繼線圈25被配置在門主體13A中的比第四中繼線圈24更靠里面且左側(cè)門13的下部。左磁性片28覆蓋第四中繼線圈24和第五中繼線圈25的前側(cè)部分。即，左磁性片28被配置在第四中繼線圈24和第五中繼線圈25與門主體13A之間。左磁性片28的各邊的尺寸比第四中繼線圈24的各邊的尺寸和第五中繼線圈25的各邊的尺寸大。
[0033]右側(cè)門14包括能夠相對于柜子11進行移動的門主體14A、第六中繼線圈26以及右磁性片29。第六中繼線圈26被配置在門主體14A的外緣部分。右磁性片29覆蓋第六中繼線圈26的前側(cè)部分。即，右磁性片29被配置在第六中繼線圈26與門主體14A之間。右磁性片29的各邊的尺寸比第六中繼線圈26的各邊的尺寸大。此外，門主體12A、13A、14A相當于“門”。另外，第三中繼線圈23、第四中繼線圈24、第五中繼線圈25以及第六中繼線圈26相當于“中繼線圈”。另外，中央磁性片27、左磁性片28以及右磁性片29相當于“磁性體”。
[0034]初級線圈20形成為在俯視時具有四邊形形狀的平面線圈。各中繼線圈21?26也同樣形成為在俯視時具有四邊形形狀的平面線圈。此外，在圖1中，簡化地描繪了初級線圈20和中繼線圈21?26，圖1中描繪的線圈的匝數(shù)少于實際的線圈的匝數(shù)。另外，在圖2之后的圖中的包括線圈的圖中，也與圖1同樣地，圖中描繪的線圈的匝數(shù)少于實際的線圈的匝數(shù)。
[0035]對中繼線圈21?26的關(guān)系進行說明。
[0036](A)第一中繼線圈21、第二中繼線圈22以及第五中繼線圈25的各邊的尺寸彼此相等。
[0037](B)第四中繼線圈24和第六中繼線圈26的各邊的尺寸彼此相等。
[0038](C)第一中繼線圈21、第二中繼線圈22以及第五中繼線圈25的各邊的尺寸比第四中繼線圈24和第六中繼線圈26的各邊的尺寸小。
[0039](D)中繼線圈21?26的導電線的直徑彼此相等。
[0040](E)中繼線圈21?26的各邊的尺寸比初級線圈20的各邊的尺寸小。
[0041]對初級線圈20與中繼線圈21?26的位置關(guān)系進行說明。
[0042]第一中繼線圈21相對于初級線圈20的位置和第二中繼線圈22相對于初級線圈20的位置是固定的。另一方面，第三中繼線圈23相對于初級線圈20的位置、第四中繼線圈24相對于初級線圈20的位置、第五中繼線圈25相對于初級線圈20的位置以及第六中繼線圈26相對于初級線圈20的位置是變化的。
[0043]第三中繼線圈23相對于初級線圈20的位置根據(jù)中央門12相對于柜子11的位置、即中央門12相對于柜子11的開度(以下稱為“中央門開度”)而變化。
[0044]當中央門12為關(guān)閉狀態(tài)時、即中央門開度為“O”時，初級線圈20與第三中繼線圈23之間的距離最小。另一方面，當中央門為打開狀態(tài)時、即中央門開度大于“O”時，隨著中央門開度變大，初級線圈20與第三中繼線圈23之間的距離變長。
[0045]第四中繼線圈24和第五中繼線圈25相對于初級線圈20的位置根據(jù)左側(cè)門13相對于柜子11的位置、即左側(cè)門13相對于柜子11的開度(以下稱為“左側(cè)門開度”)而變化。
[0046]當左側(cè)門13為關(guān)閉狀態(tài)時、即左側(cè)門開度為“O”時，初級線圈20與第四中繼線圈24和第五中繼線圈25之間的距離最小。另一方面，當左側(cè)門13為打開狀態(tài)時、即左側(cè)門開度大于“O”時，隨著左側(cè)門開度變大，初級線圈20與第四中繼線圈24和第五中繼線圈25之間的距離變長。
[0047]第六中繼線圈26相對于初級線圈20的位置根據(jù)右側(cè)門14相對于柜子11的位置、即右側(cè)門14相對于柜子11的開度(以下稱為“右側(cè)門開度”)而變化。
[0048]當右側(cè)門14為關(guān)閉的狀態(tài)時、即右側(cè)門開度為“O”時，初級線圈20與第六中繼線圈26之間的距離最小。另一方面，當右側(cè)門14為打開狀態(tài)時、即右側(cè)門開度大于“O”時，隨著右側(cè)門開度變大，初級線圈20與第六中繼線圈26之間的距離變長。
[0049]參照圖2對電動牙刷50的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0050]電動牙刷50包括由使用者把持的主體盒51和能夠安裝于主體盒51并且從主體盒51卸下的配件52。配件52包括植入刷毛束而得到的刷部分52A。刷部分52A位于配件52的前端部分。
[0051]主體盒51包括:次級線圈53，其與圖1的初級線圈20的磁通交鏈；芯54，其具有由磁性材料形成的圓柱形狀；二次電池55，其作為電動牙刷50的電源；以及電動馬達56，其使配件52振動。次級線圈53、芯54、二次電池55以及電動馬達56位于主體盒51的內(nèi)部。
[0052]次級線圈53形成為在俯視時具有圓形形狀的圓筒形線圈。S卩，構(gòu)成次級線圈53的多個圓形部分(環(huán))具有沿著電動牙刷50的長度方向?qū)盈B而成的構(gòu)造。次級線圈53的導電線的直徑比初級線圈20的導電線的直徑小。芯54被配置在次級線圈53的中空部分。
[0053]參照圖3對非接觸式電力傳送裝置I的電路結(jié)構(gòu)進行說明。
[0054]洗面臺10包括:初級電路30，其控制對初級線圈20提供的電力；以及中繼電路40，其將初級線圈20的磁通中繼到次級線圈53。電動牙刷50包括對從初級電路30傳送的電力進行控制的次級電路60。
[0055]初級電路30包括:傳送電路31，其對初級線圈20提供交流電力；送電控制部32，其控制傳送電路31 ;初級線圈20，其連接于傳送電路31 ;以及電容器33，其與初級線圈20串聯(lián)連接。另外，初級電路30包括與次級電路60之間進行信號的發(fā)送和接收的初級天線35。傳送電路31包括連接于初級線圈20的多個晶體管。初級線圈20和電容器33構(gòu)成諧振電路34。此外，送電控制部32相當于“控制部”。
[0056]送電控制部32每隔規(guī)定周期經(jīng)由初級天線35向電動牙刷50等作為發(fā)送對象的設(shè)備反復發(fā)送請求響應的電壓信號(以下稱為“響應請求信號”)。通過對初級線圈20提供的交流電力來生成響應請求信號。[0057]中繼電路40包括:第一中繼電路41，其具有第一中繼線圈21和電容器4IA ;第二中繼電路42，其具有第二中繼線圈22和電容器42A ；以及第三中繼電路43，其具有第三中繼線圈23和電容器43A。另外，中繼電路40包括:第四中繼電路44，其具有第四中繼線圈24和電容器44A ;第五中繼電路45，其具有第五中繼線圈25和電容器45A;以及第六中繼電路46，其具有第六中繼線圈26和電容器46A。各中繼電路41?46利用中繼線圈和電容器來構(gòu)成諧振電路。設(shè)定各電容器41A?46A的容量，使得各中繼電路41?46的諧振頻率與基準頻率FK —致。
[0058]中繼電路41?46沒有互相電連接，而且沒有與初級電路30和次級電路60電連接。因此，與中繼電路互相電連接和/或中繼電路電連接于初級電路和次級電路的情況相t匕,上述中繼電路41?46的各中繼線圈21?26的阻抗變小。
[0059]次級電路60包括:次級線圈53，其與初級線圈20之間形成磁路；整流電路61，其將由次級線圈53產(chǎn)生的交流電力整流成直流電力；以及供電控制部62，其控制對二次電池55提供的直流電力。另外，次級電路60包括與初級電路30之間進行信號的發(fā)送和接收的次級天線63。
[0060]整流電路61具有整流橋和電容器，其中，該整流橋包括四個二極管，該電容器將通過整流橋的電流平滑化。整流電路61與次級線圈53和供電控制部62互相電連接。
[0061]供電控制部62包括=DC-DC轉(zhuǎn)換器(省略圖示)，其對由整流電路61整流而得到的直流電力的電壓進行控制；以及晶體管(省略圖示)，其在向二次電池55提供直流電力和切斷給二次電池55的直流電力之間進行切換。供電控制部62與二次電池55互相電連接。
[0062]供電控制部62進行電壓控制和電力提供控制，該電壓控制是根據(jù)二次電池55的充電狀態(tài)利用DC-DC轉(zhuǎn)換器變更直流電力的電壓，該電力提供控制是根據(jù)二次電池55的充電狀態(tài)來變更對二次電池55提供的電力量。
[0063]關(guān)于電力提供控制，在二次電池55的充電沒有完成時，使晶體管維持導通狀態(tài)、即維持對二次電池55提供直流電力的狀態(tài)。另一方面，關(guān)于電力提供控制，當二次電池55為滿充電時使晶體管維持截止狀態(tài)。通過對次級線圈53提供的交流電力來提供響應確認信號。
[0064]供電控制部62在經(jīng)由次級天線63接收到送電控制部32的響應請求信號時，將表示供電控制部62接收到響應請求信號的電壓信號(以下稱為“響應確認信號”)發(fā)送到送電控制部32。送電控制部32在接收到響應確認信號時，判斷為柜子11中收容有電動牙刷50。
[0065]參照圖1對各開閉傳感器15?17的動作進行說明。
[0066]當中央門12關(guān)閉時，中央開閉傳感器15由于與中央門12接觸而啟動。另一方面，當中央門12打開時，中央開閉傳感器15由于與中央門12分離而關(guān)閉。
[0067]當左側(cè)門13關(guān)閉時，左側(cè)開閉傳感器16由于與左側(cè)門13接觸而啟動。另一方面，當左側(cè)門13打開時，左側(cè)開閉傳感器16由于與左側(cè)門13分離而關(guān)閉。
[0068]當右側(cè)門14關(guān)閉時，右側(cè)開閉傳感器17由于與右側(cè)門14接觸而啟動。另一方面，當右側(cè)門14打開時，右側(cè)開閉傳感器17由于與右側(cè)門14分離而關(guān)閉。
[0069]中央開閉傳感器15、左側(cè)開閉傳感器16以及右側(cè)開閉傳感器17將與各自的啟動或者關(guān)閉相應的信號發(fā)送到送電控制部32。送電控制部32從各傳感器15?17接收信號，基于所接收到的信號來檢測各門12?14的開閉。
[0070]參照圖1和圖3對電源開關(guān)18的動作進行說明。
[0071]電源開關(guān)18在由于使用者的操作而接通時，將表示電源開關(guān)18接通的接通信號發(fā)送到送電控制部32。另一方面，電源開關(guān)18在由于使用者的操作而斷開時，將表示電源開關(guān)18斷開的斷開信號發(fā)送到送電控制部32。送電控制部32從電源開關(guān)18接收接通信號或者斷開信號，基于所接收到的接通信號或者斷開信號來控制對初級線圈20的通電。
[0072]參照圖3對非接觸式電力傳送裝置I的電力傳送方法進行說明。此外，從初級線圈20向次級線圈53傳送響應請求信號的方法與以下的電力傳送方法相同，因此省略其說明。
[0073](A)洗面臺10的送電控制部32通過控制傳送電路31對初級線圈20提供基準頻率為FK的交流電力。
[0074](B)初級線圈20由于被提供交流電力而產(chǎn)生交變磁通。
[0075](C)各中繼線圈21?26通過與初級線圈20的交變磁通交鏈，來產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。此外，在各中繼線圈21?26中產(chǎn)生的交流電力和交變磁通比在連接于電氣負載的各中繼線圈21?26中產(chǎn)生的交流電力和交變磁通大。
[0076](D)次級線圈53與初級線圈20的交變磁通交鏈，并且與各中繼線圈21?26的交變磁通中的至少一個交鏈，由此產(chǎn)生交流電力。
[0077](E)整流電路61將次級線圈53的交流電力平滑化并轉(zhuǎn)換為直流電力。
[0078](F)供電控制部62將整流電路61的直流電力提供給二次電池55。
[0079]對由送電控制部32進行的控制的內(nèi)容進行說明。
[0080](A)送電控制部32在基于從各開閉傳感器15?17接收到的信號檢測出各門12?14中的某一個打開、并且基于從電源開關(guān)18接收到的接通信號檢測出電源開關(guān)18接通時，對初級線圈20提供電力。由此，從初級線圈20向電動牙刷50傳送電力。送電控制部32進行控制，使得對初級線圈20的電力提供量比上述(A)的對初級線圈20的電力提供量少。
[0081](B)送電控制部32在基于從各開閉傳感器15?17接收到的信號檢測出門12?14中的某一個打開、并且基于從電源開關(guān)18接收到的斷開信號檢測出電源開關(guān)18斷開時，不對初級線圈20提供電力。
[0082](C)送電控制部32在基于從各開閉傳感器15?17接收到的信號檢測出圖1的各門12?14關(guān)閉、并且基于從電動牙刷50接收到的響應確認信號檢測出在圖1的柜子11內(nèi)配置有電動牙刷50時，開始對電動牙刷50的二次電池55進行充電。然后，送電控制部32在從電動牙刷50接收到表示充電完成的信號時，結(jié)束二次電池55的充電。另外，當各門12?14關(guān)閉時，送電控制部32對初級線圈80提供比各門12?14打開時的電力大的電力。
[0083](D)送電控制部32在基于從各開閉傳感器15?17接收到的信號檢測出門12?14全部關(guān)閉時，停止基于來自電源開關(guān)18的接通信號進行的對初級線圈20的電力提供。SP，當門12?14全部關(guān)閉時，即使操作電源開關(guān)18也不能開始向電動牙刷50傳送電力。
[0084]參照圖4對非接觸式電力傳送裝置I的作用進行說明。下面，如圖4的(a)所示，將電動牙刷50豎起的狀態(tài)設(shè)為“縱置狀態(tài)”。另外，如圖4的(b)所示，將電動牙刷50橫躺的狀態(tài)設(shè)為“橫置狀態(tài)”。此外，下面，將在電動牙刷50為縱置狀態(tài)時與電動牙刷50的長度方向平行的第三中繼線圈23的部分設(shè)為“縱向部分”。
[0085]當電動牙刷50為縱置狀態(tài)時，初級線圈20的磁通與次級線圈53和第三中繼線圈23交鏈。第三中繼線圈23的磁通交鏈到次級線圈53。因此，二次電池55利用初級線圈20的磁通和第三中繼線圈23的磁通進行充電。
[0086]當電動牙刷50為橫置狀態(tài)時，初級線圈20的磁通與第三中繼線圈23交鏈，幾乎不與次級線圈53交鏈。第三中繼線圈23的縱向部分的磁通交鏈到次級線圈53。因此，二次電池55利用第三中繼線圈23的磁通進行通電。即，二次電池55幾乎不會利用初級線圈20的磁通進行充電。
[0087]第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I發(fā)揮以下效果。
[0088](I)洗面臺10包括中繼線圈21?26。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與不具有中繼線圈的洗面臺相比，能夠增大洗面臺10的初級線圈20與電動牙刷50的次級線圈53之間的電力的傳送距離。
[0089](2)另外，第三中繼線圈23的磁通與次級線圈53交鏈，因此不論電動牙刷50為縱置狀態(tài)和橫置狀態(tài)中的哪個狀態(tài)，都能夠高效地對電動牙刷50的二次電池55進行充電。因此，當對電動牙刷50進行充電時，電動牙刷50的姿勢的自由度提高。
[0090](3)洗面臺10在中央門12具有第三中繼線圈23，在左側(cè)門13具有第四中繼線圈24和第五中繼線圈25，在右側(cè)門14具有第六中繼線圈26。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當在與柜子11的左側(cè)門13和右側(cè)門14對應的部分配置電動牙刷50時，在電動牙刷50為縱置狀態(tài)和橫置狀態(tài)中的任一狀態(tài)下均能夠?qū)﹄妱友浪?0的二次電池55進行充電。因此，電動牙刷50相對于洗面臺10的配置的自由度提高。
[0091](4)洗面臺10包括覆蓋第三中繼線圈23的前側(cè)部分的中央磁性片27、覆蓋第四中繼線圈24和第五中繼線圈25的前側(cè)部分的左磁性片28以及覆蓋第六中繼線圈26的前側(cè)部分的右磁性片29。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制各中繼線圈23?26的磁通漏到洗面臺10的前方。
[0092](5)各中繼線圈21?26沒有連接于初級電路30和次級電路60。另外，中繼電路41?46沒有互相連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與各中繼線圈21?26連接于初級電路30或者次級電路60的情況以及中繼電路41?46中的某兩個互相連接的情況相比，各中繼線圈21?26通過與初級線圈20的磁通交鏈而產(chǎn)生的電流變大。
[0093]圖5示出第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I。第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I與圖1所示的第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的主要不同點如下。即，第一實施方式的洗面臺10包括能夠變更相對于初級線圈20的位置的中繼線圈23?
26。另外，在第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I中，受電裝置被安裝于電動牙刷50。另一方面，關(guān)于第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置1，在與洗面臺70不同的設(shè)備中具有能夠變更相對于初級線圈20的位置的中繼線圈101。另外，在第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I中，受電裝置被安裝于電動剃須刀90。下面，對第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I與第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的不同點進行詳細地說明，對第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的與第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I相同的結(jié)構(gòu)附加相同的附圖標記并省略其說明中的一部分或者全部。[0094]非接觸式電力傳送裝置I包括:洗面臺70，其具有與第一實施方式的洗面臺10不同的結(jié)構(gòu)；電動剃須刀90，其包括次級線圈53 ;以及清洗機100，其清洗電動剃須刀90。洗面臺70的初級線圈80以電磁感應方式向電動剃須刀90的二次電池55傳送電力。即，非接觸式電力傳送裝置的“送電裝置”被安裝于洗面臺70，“受電裝置”被安裝于電動剃須刀90。
[0095]洗面臺70包括:構(gòu)成洗面臺70的上部的鏡子71、放置架76和照明器具77、構(gòu)成洗面臺70的下部的洗面盆臺72以及圖3的初級電路30。鏡子71包括左側(cè)鏡子71A和右側(cè)鏡子71B。洗面盆臺72包括水槽(Sink) 73、能夠載置清洗機100等的載置臺74以及支承鏡子71的支承臺75。放置架76形成為能夠載置清洗機100等的平板。另外，放置架76被配置在左側(cè)鏡子7IA的下端部分。
[0096]左側(cè)鏡子7IA包括設(shè)置在內(nèi)部的初級線圈80和磁性片84。右側(cè)鏡子7IB包括設(shè)置在內(nèi)部的第一中繼線圈81。水槽73在內(nèi)部包括第二中繼線圈82。載置臺74包括設(shè)置在內(nèi)部的第三中繼線圈83。
[0097]初級線圈80形成為在俯視時具有四邊形形狀的平面線圈。第一中繼線圈81形成為在俯視時具有四邊形形狀的平面線圈。第二中繼線圈82遍布水槽73和支承臺75地形成為具有沿著水槽73和支承臺75的表面的形狀的線圈。第三中繼線圈83遍布載置臺74和支承臺75地形成為具有沿著載置臺74和支承臺75的表面的形狀的線圈。
[0098]初級線圈80、第一中繼線圈81、第二中繼線圈82以及第三中繼線圈83的導電線具有相同的外徑。磁性片84的各邊的長度比初級線圈80的各邊的長度大。中繼線圈81?83具有彼此相同的匝數(shù)。各中繼線圈81?83的匝數(shù)多于初級線圈80的匝數(shù)。
[0099]第二中繼線圈82在水槽73與支承臺75的連接部分彎曲。因此，第二中繼線圈82中的與水槽73對應的部分所產(chǎn)生的磁通的朝向和第二中繼線圈82中的與支承臺75對應的部分所產(chǎn)生的磁通的朝向互不相同。
[0100]第三中繼線圈83在載置臺74與支承臺75的連接部分彎曲。因此，第三中繼線圈83中的與載置臺74對應的部分所產(chǎn)生的磁通的朝向和第三中繼線圈83中的與支承臺75對應的部分所產(chǎn)生的磁通的朝向互不相同。
[0101]中繼線圈81?83沒有互相電連接，而且也沒有與圖3的初級電路30和次級電路60電連接。因此，與中繼線圈互相電連接和/或中繼線圈電連接于初級電路和次級電路的情況相比，各中繼線圈81?83的阻抗變小。
[0102]如圖6所示，與第一實施方式的電動牙刷50同樣地，電動剃須刀90包括次級線圈53、芯54、次級電路60以及二次電池55。次級線圈53、芯54、次級電路60以及二次電池55被配置在電動剃須刀90的內(nèi)部。另外，次級線圈53形成為平面線圈。
[0103]清洗機100具有能夠配置于載置臺74和放置架76的尺寸。另外，清洗機100構(gòu)成為能夠在洗面臺70上變更相對于初級線圈80的位置。即，清洗機100構(gòu)成為在通常的使用狀態(tài)下能夠由使用者攜帶。
[0104]清洗機100在內(nèi)部包括中繼線圈101。中繼線圈101形成為在俯視時具有圓形形狀的平面線圈。中繼線圈101與第三中繼線圈83的軸正交。中繼線圈101的外徑小于初級線圈80的各邊的尺寸和各中繼線圈81?83的各邊的尺寸。
[0105]中繼線圈101與電容器(省略圖示)串聯(lián)連接。中繼線圈101和電容器構(gòu)成諧振電路。設(shè)定電容器的容量以使諧振電路的諧振頻率與基準頻率FK—致。此外，清洗機100相當于“包括對從非接觸式電力傳送裝置的送電裝置的初級線圈向受電裝置的次級線圈的磁通的流動進行中繼的中繼線圈的盒”。
[0106]中繼線圈101沒有與洗面臺70的初級電路30和電動剃須刀90的次級電路60相連接。另外，中繼線圈101沒有與清洗機100的其它電路(省略圖示)電連接。因此，與中繼線圈101電連接于初級電路30或者次級電路60的情況以及中繼線圈101電連接于清洗機100的其它電路的情況相比，中繼線圈101的阻抗變小。
[0107]參照圖3和圖5對非接觸式電力傳送裝置I的電力傳送方法進行說明。此外，從電動剃須刀90的次級線圈53到二次電池55的電力的提供方法與第一實施方式相同，因此省略其說明。
[0108]對載置臺74上放置有清洗機100和電動剃須刀90時的非接觸式電力傳送裝置I的電力傳送方法進行說明。
[0109](A)洗面臺70的送電控制部32通過控制傳送電路31對初級線圈80提供基準頻率為FK的交流電力。
[0110](B)初級線圈80由于被提供交流電力而產(chǎn)生交變磁通。
[0111](C)第一中繼線圈81和第二中繼線圈82與初級線圈80的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0112](D)第三中繼線圈83與第一中繼線圈81和第二中繼線圈82的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0113](E)清洗機100的中繼線圈101與第三中繼線圈83的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0114](F)電動剃須刀90的次級線圈53與中繼線圈101的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0115]對放置架76上放置有清洗機100和電動剃須刀90時的非接觸式電力傳送裝置I的電力傳送方法進行說明。此外，從初級線圈80到各中繼線圈81?83的交流電力和交變磁通的產(chǎn)生與上述的電力傳送方法相同。因此，以下僅說明不同點，省略與電力傳送方法相同的部分的說明。
[0116]初級線圈80的交變磁通與清洗機100的中繼線圈101交鏈。第一中繼線圈81的交變磁通和第二中繼線圈82的交變磁通與清洗機100的中繼線圈101交鏈。
[0117]這樣，清洗機100的中繼線圈101與初級線圈80直接交鏈，因此與在載置臺74上放置有清洗機100和電動剃須刀90時相比，初級線圈80與次級線圈53之間的磁效率提高。
[0118]第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I除了第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I所發(fā)揮的(I)、(2)以及(5)的效果以外，還發(fā)揮以下效果。
[0119](6)清洗機100包括中繼線圈101。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與清洗機100中不具有中繼線圈101的情況相比，交鏈到次級線圈53的初級線圈80的磁通的量增加。另外，通過變更清洗機100相對于洗面臺70的配置位置，能夠變更清洗機100相對于初級線圈80的位置。因此，清洗機100的配置的自由度提高。
[0120]圖7和圖8示出第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置I。第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置I與圖5所示的第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的主要不同點如下。即，第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I包括電動剃須刀90和清洗機100。另一方面，第三實施方式的受電裝置被安裝于電動牙刷50和收納盒110。下面，對第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置I與第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I的不同點進行詳細地說明，對第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置I與第二實施方式相同的結(jié)構(gòu)附加相同的附圖標記并省略其說明的一部分或者全部。
[0121]參照圖7對收納盒110的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0122]如圖7的(a)所示，收納盒110包括收納電動牙刷50的主體盒111和用于將主體盒111打開或關(guān)閉的蓋112。另外，收納盒110包括與圖5的初級線圈80的磁通交鏈的中繼線圈114和與中繼線圈114串聯(lián)連接的電容器(省略圖示)。此外，收納盒110相當于“包括對從非接觸式電力傳送裝置的送電裝置的初級線圈向受電裝置的次級線圈的磁通的流動進行中繼的中繼線圈的盒”。
[0123]收納盒110具有能夠配置于載置臺74和放置架76的尺寸。另外，收納盒110構(gòu)成為能夠在洗面臺70上變更相對于初級線圈80的位置。S卩，收納盒110構(gòu)成為在通常的使用狀態(tài)下能夠由使用者攜帶。
[0124]如圖7的(b)所示，中繼線圈114被配置在主體盒111的外緣部分。另外，中繼線圈114形成為在俯視主體盒111時具有四邊形形狀的平面線圈。中繼線圈114的各邊的尺寸比初級線圈80的各邊的尺寸和各中繼線圈81?83的各邊的尺寸小。
[0125]中繼線圈114和電容器構(gòu)成諧振電路。諧振電路沒有與電動牙刷50等其它電氣負載連接。設(shè)定電容器的容量以使諧振電路的諧振頻率與基準頻率FK —致。
[0126]中繼線圈114沒有與洗面臺70的圖3的初級電路30和電動牙刷50的次級電路60相連接。收納盒110不具有電路。因而，中繼線圈114沒有與其它電路相連接。因此，與中繼線圈114電連接于其它電路的情況相比，中繼線圈114的阻抗變小。
[0127]參照圖8對初級線圈80和中繼線圈114的關(guān)系進彳丁說明。
[0128]在電動牙刷50收容在主體盒111內(nèi)的狀態(tài)下，電動牙刷50的次級線圈53配置在與中繼線圈114的中心相比靠近中繼線圈114的外周部分。
[0129]參照圖3和圖8對非接觸式電力傳送裝置I的電力傳送方法進行說明。此外，從初級線圈80到第三中繼線圈83的交流電力和交變磁通的產(chǎn)生方法與第二實施方式相同，因此省略其說明。另外，從電動牙刷50的次級線圈53到二次電池55的電力的提供方法與第一實施方式相同，因此省略其說明。
[0130](A)收納盒110的中繼線圈114與第三中繼線圈83的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0131](B)電動牙刷50的次級線圈53與中繼線圈114的交變磁通交鏈，由此產(chǎn)生基準頻率為FK的交流電力和交變磁通。
[0132]第三實施方式的非接觸式電力傳送裝置I發(fā)揮與第一實施方式的非接觸式電力傳送裝置I所發(fā)揮的(I)、(2)以及(5)的效果和第二實施方式的非接觸式電力傳送裝置I所發(fā)揮的出)的效果相同的效果。
[0133]本發(fā)明包括與第一?第三實施方式不同的實施方式。下面，示出作為本發(fā)明的其它實施方式的各實施方式的變形例。此外，以下各變形例還能夠互相組合。
[0134].第一實施方式的洗面臺70包括中央磁性片27、左磁性片28以及右磁性片29。另一方面，在變形例的洗面臺70中省略中央磁性片27、左磁性片28以及右磁性片29中的至少一個。
[0135].第一實施方式的柜子11包括第一中繼線圈21和第二中繼線圈22。另一方面，在變形例的柜子11中省略第一中繼線圈21和第二中繼線圈22中的至少一個。
[0136]?第一實施方式的門12~14具有第三中繼線圈23~第六中繼線圈26。另一方面，在變形例的門12~14中省略第三中繼線圈23~第六中繼線圈26中的I~3個。另外，另一變形例的門12~14除了第三中繼線圈23~第六中繼線圈26以外，還包括一個或者多個中繼線圈?？偠灾T12~14各自至少包括一個中繼線圈即可。
[0137]?第一實施方式的各中繼線圈21~26沒有與其它電氣負載相連接。另外，第二和第三實施方式的各中繼線圈81~83沒有與其它電氣負載相連接。另一方面，變形例的中繼線圈21~26中的至少一個或者中繼線圈81~83中的至少一個與其它電氣負載相連接。在該結(jié)構(gòu)中，在作為其它電氣負載而具有發(fā)光二極管時，磁通交鏈到中繼線圈21~26或者中繼線圈81~83，由此發(fā)光二極管點亮。
[0138].第一實施方式的洗面臺70的送電控制部32在檢測出門12~14中的某一個打開、并且檢測出電源開關(guān)18接通時，對初級線圈20提供電力。另一方面，變形例的洗面臺70的送電控制部32在門12~14中的至少一個打開時停止向初級線圈20提供電力。
[0139]?第二和第三實施方式的洗面臺70包括第一中繼線圈81和第二中繼線圈82。另一方面，在變形例的洗面臺70中省略第一中繼線圈81和第二中繼線圈82中的至少一個。 [0140].第二和第三實施方式的第一中繼線圈81~第三中繼線圈83位于洗面臺70內(nèi)。另一方面，變形例的第一中繼線圈81~第三中繼線圈83中的至少一個獨立于洗面臺70。在該情況下，能夠自由地變更第一中繼線圈81~第三中繼線圈83中的至少一個相對于洗面臺70的位置。
[0141]?第二實施方式的清洗機100包括一個中繼線圈101。另一方面，變形例的清洗機100包括多個中繼線圈101。
[0142]?第三實施方式的收納盒110在主體盒111中包括中繼線圈114。另一方面，變形例的收納盒110在主體盒111和蓋112中包括中繼線圈114。
[0143].第一和第三實施方式的電動牙刷50的次級線圈53形成為圓筒形的線圈。另一方面，變形例的電動牙刷50的次級線圈53形成為平面線圈。
[0144]?第二實施方式的電動剃須刀90的次級線圈53形成為平面線圈。另一方面，變形例的電動剃須刀90的次級線圈53形成為在電動剃須刀90的長度方向上層疊的圓筒形的線圈。
[0145].第一~第三實施方式的洗面臺10、70各自包括一個初級線圈20、一個初級線圈80。另一方面，變形例的洗面臺10、70各自包括多個初級線圈20、多個初級線圈80。
[0146]?第一~第三實施方式的洗面臺10、70各自包括初級線圈20、80。另一方面，變形例的洗面臺10、70包括圖9所示的初級線圈120。
[0147]如圖9的(a)所示，初級線圈120包括互相平行的多個直線部分121以及多個連接部分122，該多個連接部分122將相鄰的直線部分121的端部互相連接，并且在與直線部分121正交的方向上延伸。
[0148]如圖9的(b)所示，在初級線圈120的直線部分121流動的電流的方向與在相鄰的直線部分121流動的電流的方向相反。因此，相鄰的直線部分121所產(chǎn)生的磁通互相增強。另外，具有圖9的初級線圈120的非接觸式電力傳送裝置I發(fā)揮以下效果。
[0149]俯視時具有圓形形狀的平面線圈具有在徑向上層疊導電線的形態(tài)，因此在通過繞線機或者手動操作來制作線圈時，要求一邊保持曲線部分的形狀一邊進行操作以使徑向上相鄰的導電線之間的接觸狀態(tài)在線圈整體上都相同。另一方面，初級線圈120由多個直線部分121和多個連接部分122形成。即，與上述具有圓形形狀的平面線圈不同，不具有螺旋狀的部分。
[0150]因此，在制作初級線圈120時，不需要為了使相鄰的導電線之間的接觸狀態(tài)在線圈整體上都相同而一邊保持曲線部分的形狀一邊進行操作。即，與上述具有圓形形狀的平面線圈相比，對制作時的操作所要求的準確性變低，因此能夠減少制作所耗費的時間和勞力。
[0151]?具有圖9的初級線圈120的結(jié)構(gòu)的變形例具有鋸齒形狀、波紋形狀或者圓弧形狀的部分，來代替直線部分121。即，該變形例的初級線圈120具有非螺旋狀的布線方式。此外，非螺旋狀的布線方式包括除在俯視時具有螺旋形狀的平面線圈的布線方式以外的布線方式。螺旋形狀包括由導電線形成的多個環(huán)狀的部分的形狀。環(huán)狀的部分包括圓形、與圓形類似的形狀、多邊形以及與該多邊形類似的形狀。
[0152]?第一~第三實施方式的電動牙刷50或者電動剃須刀90包括二次電池55。另一方面，在變形例的電動牙刷50或者電動剃須刀90中省略了二次電池55。電動牙刷50或者電動剃須刀90直接對電動馬達56提供次級線圈53的電流。在驅(qū)動電動馬達56時，與該結(jié)構(gòu)對應的洗面臺10、70，向電動牙刷50和電動剃須刀90傳送電力。
[0153].本發(fā)明的受電裝置還能夠被安裝于除第一實施方式所例示的電動牙刷50以外的其它裝置。作為其它裝置，例如能夠列舉出電動剃須刀、鼻毛修剪機或者烘干機等。被安裝于該其它裝置的受電裝置具有以第一實施方式為基準的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮以第一實施方式的效果為基準的效果。 [0154].本發(fā)明的送電裝置還能夠被安裝于除第二和第三實施方式所例示的洗面臺70以外的其它裝置。作為其它裝置，例如能夠列舉出廚房。被安裝于該其它裝置的送電裝置具有以第二和第三實施方式為基準的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮以第二和第三實施方式的效果為基準的效果O
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式電力傳送裝置，具備: 送電裝置，其包括初級線圈； 受電裝置，其包括次級線圈；以及 中繼線圈，其能夠相對于上述初級線圈和上述次級線圈進行移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式電力傳送裝置，其特征在于， 上述中繼線圈沒有連接于電氣負載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸式電力傳送裝置，其特征在于， 上述送電裝置被安裝于洗面臺，該洗面臺包括能夠收納上述受電裝置的收納部分和用于將上述收納部分打開和關(guān)閉的門部分， 上述中繼線圈被安裝于上述門部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式電力傳送裝置，其特征在于， 還具備位置檢測部，該位置檢測部檢測上述洗面臺的上述門部分相對于上述收納部分的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的非 接觸式電力傳送裝置，其特征在于， 上述門部分包括能夠相對于上述收納部分進行移動的門， 上述非接觸式電力傳送裝置還具備配置在上述門與上述中繼線圈之間的磁性體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中的任一項所述的非接觸式電力傳送裝置，其特征在于， 上述送電裝置包括控制對上述初級線圈提供的電力的控制部， 當上述門部分封閉上述收納部分時，上述控制部對上述初級線圈提供比上述門部分開放上述收納部分時大的電力。
7.—種與非接觸式電力傳送裝置的送電裝置對應的受電裝置的盒， 具備中繼線圈，上述盒形成為能夠收納或者保持上述受電裝置，并且能夠相對于上述送電裝置進行移動。
【文檔編號】H02J17/00GK103959599SQ201280058317
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月1日
【發(fā)明者】北村浩康 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社