無線電力傳輸裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術的無線電力傳輸裝置具有一對天線(107)和(109)以及控制部(100)，一對天線(107)和(109)能夠通過頻率f0的諧振磁場耦合以非接觸的方式傳輸電力，一個天線是串聯諧振電路，另一個天線是并聯諧振電路，控制部(100)根據在上述一對天線(107)和(109)之間傳輸的電力的大小來控制傳輸頻率。當在天線之間傳輸的電力高于基準值P1時，控制部(100)將傳輸頻率設定為比頻率f0高的第一量級范圍內的值；當電力低于上述基準值P1時，控制部(100)將傳輸頻率設定為低于第一量級范圍的第二量級范圍內的值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種利用諧振磁場耦合以無線方式傳輸電力的諧振磁場耦合型的非接觸電力技術。
技術介紹
專利文獻I公開了經由兩個諧振器之間的空間傳輸能量的新型無線能量傳輸裝置。在該無線能量傳輸裝置中，通過在諧振器的周圍空間產生的諧振頻率的振動能量的出現(evanescenttail)將兩個諧振器稱合，由此,利用無線(非接觸)傳輸振動能量。另外，一直以來都存在著電磁感應技術。在使用了這些電力傳輸技術的電子設備中，很多設備要求在接收恒定電壓的電力的輸入，并經過某種電力轉換或分壓、能量傳輸等的功能塊之后，提供給設備的電壓為恒定電壓。例如，電視等的AV設備從提供大致恒定的電壓AC的電力的插座接收輸入，最終使消耗電力的設備內的個別電路以保持恒定電壓的方式工作。在畫面的亮度變化的情況下也通過改變電流量來進行應對。后面將會將這種由電源接收恒定電壓的供電，并將恒定電壓的電力輸出到負載的工作方式稱為“恒壓工作”?，F有技術文獻專利文獻專利文獻I :美國專利申請公開第2008/0278264號說明書(圖12、圖14) 專利技術概要專利技術要解決的技術課題在專利文獻I記載的無線能量傳輸電路中，在從傳輸大電力時到傳輸小電力時為止進行恒壓工作的情況下，很難維持高效率的傳輸特性。
技術實現思路
本專利技術是為了解決上述課題而實現的專利技術。第一個目的是提供一種能夠針對規定輸入電壓的電力輸入，進行規定輸出電壓的電力輸出，并且，不僅在大電力傳輸時，且在小電力傳輸時也能夠維持高效率的無線電力傳輸裝置。解決技術課題的手段本專利技術的無線電力傳輸裝置具有一對天線以及控制部，上述一對天線能夠通過頻率fO的諧振磁場耦合以非接觸的方式傳輸電力，一個天線是串聯諧振電路，另一個天線是并聯諧振電路，上述控制部根據在上述一對天線之間傳輸的電力的大小來控制傳輸頻率，當上述電力高于基準值Pi時，上述控制部將上述傳輸頻率設定為比上述頻率fO高的第一量級范圍內的值；當上述電力低于上述基準值Pi時，上述控制部將上述傳輸頻率設定為比上述第一量級范圍低的第二量級范圍內的值。在某一實施方式中，當上述電力從高于上述基準值Pl的值變化成低于上述基準值Pi的值時，或者當上述電力從低于上述基準值Pi的值變化成高于上述基準值Pi的值時，上述控制部使上述傳輸頻率在上述第一量級范圍內的值和上述第二量級范圍內的值之I司跳變。在某一實施方式中，上述控制部在使上述傳輸頻率跳變時，使在上述一對天線之間進行耦合的諧振磁場的模式在偶數模和奇數模之間切換。在某一實施方式中，當上述傳輸電力在上述基準值Pl和低于上述基準值Pl的第二基準值P2之間時，上述控制部將上述傳輸頻率設定為低于上述頻率fO的頻率f2以下的值，當上述傳輸電力低于上述第二基準值P2時，上述控制部將上述傳輸頻率設定為高于上述頻率f2的值。在某一實施方式中，上述第一量級范圍是從上述頻率fO到偶數模的諧振頻率fH 為止的范圍，上述第二量級范圍是從奇數模的諧振頻率fL到上述頻率fO為止的范圍。在某一實施方式中，當上述傳輸電力與上述基準值Pl相等時，上述控制部將上述傳輸頻率設定為與上述頻率fO相等的值。在某一實施方式中，上述一對天線的諧振頻率分別與上述頻率fO相等。在某一實施方式中，上述一對天線的稱合系數k在電力傳輸中被維持為恒定。在某一實施方式中，上述基準值Pl被設定為最大傳輸電力Pmax的60%以上且80%以下的范圍內。在某一實施方式中，當將上述傳輸頻率的最大值設為ftrmax，將偶數模的諧振頻率設為fH時，上述控制部在上述電力高于基準值Pl的情況下，將上述傳輸頻率的最大值 ftrmax 設定為由公式 Rhigh= (ftrmax-fO) + (fH_f0) X 100 定義的 Rhigh 在 18%到56%的范圍內。在某一實施方式中，當將上述傳輸頻率的最小值設為ftrmin，將奇數模的諧振頻率設為fL時，上述控制部在上述電力低于基準值Pl的情況下，將上述傳輸頻率的最小值ftrmin 設定為由公式 Rlow = (f0-ftrmin) + (f0-fL) X 100 定義的 Rlow 在 21 % 到 45%的范圍內。在某一實施方式中，在上述一對天線中的受電側的天線的輸出端子與后級的負載連接的狀態下，向送電側的天線提供RF能量的振蕩器的輸出阻抗Zoc與送電天線的輸入阻抗Zin彼此相等。在某一實施方式中，在向上述一對天線中的送電側的天線提供RF能量的振蕩器的輸出端子與上述送電側的天線的輸入端子連接的狀態下，受電側的天線的輸出阻抗Zout與在后級被連接的負載的輸入阻抗彼此相等。專利技術效果根據本專利技術的無線電力傳輸裝置，能夠實現在利用諧振磁場耦合進行天線之間的傳輸時，在例如較寬的傳輸電力范圍內，針對規定輸入電壓的能量輸入，輸出規定輸出電壓的能量的電力傳輸裝置的高效率化。附圖說明圖IA表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置的基本構成的一個例子。圖IB表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置的基本構成的其他例子。圖IC表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置的基本構成的其他例子。圖ID表不的是傳輸電力和傳輸頻率的關系的一個例子。圖IE表不的是傳輸電力和傳輸頻率的關系的其他例子。圖2表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置的基本構成。圖3表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置中的天線對的等效電路。圖4表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置中的天線對的等效電路。圖5表示的是本專利技術的無線電力傳輸裝置中的天線對的立體示意圖。圖6的圖形表不的是本專利技術的實施例中的無線傳輸部的傳輸效率的傳輸電力依賴性。 圖7的圖形表示的是本專利技術的實施例中的頻率的傳輸電力依賴性。圖8的圖形表示的是本專利技術的實施例中的頻率的傳輸電力依賴性。圖9的圖形表示的是本專利技術的比較例中的無線傳輸部的傳輸效率的傳輸電力依賴性。圖10的圖形表示的是本專利技術的比較例中的峰值頻率的傳輸電力依賴性。圖11的圖形表示的是本專利技術的比較例中的無線傳輸部的傳輸效率的傳輸電力依賴性。圖12的圖形表示的是本專利技術的比較例中的峰值頻率的傳輸電力依賴性。圖13的圖形表示的是本專利技術的比較例中的無線傳輸部的傳輸效率的傳輸電力依賴性。圖14的圖形表示的本專利技術的比較例中的峰值頻率的傳輸電力依賴性。圖15的圖形表示的是本專利技術的比較例中的峰值頻率的傳輸電力依賴性。圖16的圖形表示的是本專利技術的比較例中的峰值頻率的傳輸電力依賴性。具體實施例方式本專利技術的無線電力傳輸裝置的優選實施方式如圖IA舉例所示，具有能夠通過頻率fO的諧振磁場耦合以非接觸的方式傳輸電力的一對天線107和109，以及根據在該一對天線107和109之間傳輸的電力的大小控制傳輸頻率的控制部(頻率控制部)100。該一對天線中的一個是串聯諧振電路，另一個是并聯諧振電路。當在天線107和109之間傳輸的電力高于基準值Pl時，控制部100將傳輸頻率設定為比頻率fO高的第一量級范圍內的值，當電力低于基準值Pl時，控制部100將傳輸頻率設定為低于第一電量級范圍的第二量級范圍內的值。該基準值Pl是設定為低于最大傳輸電力Pmax的值，優選能夠設定在最大傳輸電力Pmax的60%以上80%以下的范圍內。本專利技術人發現當通過利用諧振磁場I禹合的無線電力傳輸裝置執行恒壓工作時，如后面要提到的那樣，當比最大傳輸電力Pmax充分低時，通過切換收發天線之間的諧振磁場的耦合本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菅野浩，山本浩司，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：