[发明专利]无线电力传输设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传输电力的无线电力传输设备。

背景技术

已知电磁感应系统作为用来无线供给电力的系统。近年来，一种无线电力供给和充电系统引起了人们的注意，该系统采用了利用磁共振现象的称作磁共振系统的系统。

目前，在已经广泛使用的电磁感应系统的非接触型供电系统中，供电源和供电目标(电力接收侧)需要共享磁通量。需要将供电源和供电目标彼此设置得极其靠近，以有效地供给电力。此外，用于耦合的轴对准是非常重要的。

另一方面，在使用磁共振现象的非接触型供电系统中，由于磁共振现象的原理，具有如下优势：可以以将供电源和供电目标彼此设置为比在电磁感应系统中隔离得更开的方式执行电力传输，并且即使轴对准有些不良，传输效率也不会很差。

除了磁共振系统，还有一种作为利用电磁共振现象的共振系统的电共振系统。

例如，JP-A-2001-185939公开了一种采用磁共振系统的无线供电系统。

在JP-A-2001-185939公开的技术中，电力通过电磁感应从连接至供电电路的供电线圈传输到共振线圈。通过连接至共振线圈的电容器和电阻器执行频率的调节。

近年来，据报道，采用了利用磁场的共振现象的磁共振系统的无线电力传输技术，实现了距离为2m的60W的电力传输。

据报道，采用了磁共振系统的高效“无线供电系统”的新技术(development)传输60W的电力并驱动设置在距离为50cm处的电子设备。

在该无线电力传输技术中，由于能够在几米的距离处执行几十瓦特的无线电力传输，因此期望将该无线电力传输技术应用在办公室和家庭中的新概念设备中。

发明内容

然而，在将无线电力传输投入实际使用时，存在下述问题。

a)发射器(transmitter)和接收器的共振频率彼此不完全彼此一致。

b)由于无线传输几十瓦特的电力，因此可能影响外围设备。

c)由于无线传输几十瓦特的电力，因此电力被供给到不期望的设备。

以下更详细的描述这些问题。

“a)该问题在于发射器和接收器的共振频率彼此不完全彼此一致”

在该电力传输原理下，如图1所示，发射器1侧和接收器2侧的共振频率必须彼此一致。

然而，如图2所示，例如，当接收共振频率偏移时，传输损耗可能增大，传输效率劣化，很难使用接收器2。

“b)该问题在于，由于无线传输几十瓦特的电力，所以影响了外围设备”

如果存在具有fr＝fo关系的共振频率的设备，而不考虑不是有意进行电力接收的事实，在设备的共振电路中可能产生几十瓦特的电力。

当共振电路可能经受不住几十瓦特的电力时，就会产生诸如电路变热和损坏电路的风险。

“c)该问题在于，由于无线传输几十瓦特的电力，电力被供给至不期望的设备”

在该传输系统中，位于电力能够被传输的距离范围内的任何设备都能够等同地接收电力。

这意味着不相关的人不用许可就能够接收电力。

因此，期望提供一种无线电力传输设备，其能够防止电力传输效率劣化，防止对其他设备的影响，并防止向不期望的设备提供不必要的电力。

根据本发明实施方式，提供了一种无线电力传输设备，包括：发射器，无线传输电力；以及接收器，能够以与发射器共振的关系接收包括从发射器传输的电力的传输信号，其中，接收器包括：频率可变单元，能够改变接收共振频率；检测单元，检测接收电力；以及控制单元，控制频率可变单元以执行频率调节，使得由检测单元检测的接收电力最大化。

根据本发明实施方式，可以防止电力传输效率劣化，防止对其他设备的影响，并防止向不期望的设备提供不必要的电力。

附图说明

图1是用于说明由磁共振系统进行的无线电力传输的基本原理的示图；

图2是用于说明由磁共振系统进行的无线电力传输的传输损耗的示图；

图3是根据本发明第一实施方式的无线电力传输设备的基本配置示意图；

图4是根据第一实施方式的用来说明用于使得接收器中的接收天线共振频率与传输天线共振频率相等的自动调节功能的示图；

图5是根据第一实施方式的接收器中的接收天线共振频率(fr)调节电路的配置实例的示图；

图6是根据第一实施方式的用于说明由CPU进行的用于控制fr调节电路的反馈回路并调节接收天线共振频率的控制处理的流程图；

图7是用于说明对应于图6中所示的控制处理的DAC设定值或可变电压与接收电压之间的关系的示图；