[发明专利]无线电力传送装置

说明书

本发明涉及一种无线电力传送装置，在二次线圈侧构成谐振电路，对流入至谐振电路的谐振电流的相位信息进行检测，并基于所述相位信息，以使流入至一次线圈的驱动电流的电流相位较电压相位略微延迟的方式规定驱动频率而驱动一次线圈。另外，将由二次线圈的漏电感(短路电感)、谐振电容器的电容、及等效负载电阻所决定的Q值设定为由Q＝2/k²(k为耦合系数)规定的值以上的值。本申请不受一次线圈的谐振频率限制，因此可自动选择自一次线圈侧观察到的功率因素最佳的频率作为驱动频率，故而可大幅提升稳固性。

本申请为申请日为2019年02月22日，申请号为201910131824.5(国际申请号PCT/JP2014/004827)，发明名称为“无线电力传送装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种无线电力传送装置，尤其涉及一种将连接于高频电源的一次线圈(coil)、及连接于负载的二次线圈以耦合系数k加以隔离而配置，而自一次线圈对二次线圈非接触地供给电力的无线电力传送装置。

背景技术

近年来，自提倡磁场谐振(磁谐振)方式的无线电力传送(非接触供电)以来，其应用迅速扩大。尤其，一次线圈与二次线圈之间的耦合系数k小、并且所述耦合系数k也大幅变化的情况下的线圈间的电力传递受到诸多重视。

另外，在原始申请的说明书中，术语“漏电感”使用于各处，但是根据JIS C 5602：1986电子设备用被动零件术语PP.34 4305(http://kikakurui.com/c5/C5602-1986-01.html#34)，作为“短路电感”或“漏电感(短路电感)”被认为是合适的。

因此，在本说明书中使用术语“漏电感(短路电感)”。

图24是表示现有的磁场谐振方式的无线电力传送装置的构成的方块图，图25表示其等效电路图。

无线电力传送装置200包含一次侧电路(Source Electronics，电源侧电子器件)210、及二次侧电路(Device Electronics，设备侧电子器件)230。

一次侧电路210包含：交流/直流(Alternating Current/Direct Current，AC/DC)转换电路213，将自交流(AC)电源(AC Mains)211供给的交流转换为直流；高频驱动电路215，将所述直流(DC)转换为规定的高频(RF，Radio Frequency，射频)，进行放大并加以输出；一次侧谐振器(Source Resonator，电源侧谐振器)219，被供给所述高频作为驱动电力；以及阻抗匹配电路(Impedance Matching Networks，IMN)217，在与所述一次侧谐振器219之间进行阻抗匹配。

二次侧电路230包含：二次侧谐振器(Device Resonator，设备侧谐振器)231；阻抗匹配电路(IMN)233；RF/DC整流电路(RF/DC Rectifier)235，其将高频(RF)转换为直流，进行整流并输出；以及负载(Load)237，其被供给经整流的直流电力。

一次侧谐振器219包含一次线圈、及一次谐振电容器(condenser)，二次侧谐振器231包含二次线圈、及二次谐振电容器。

在磁场谐振方式的无线电力传送中，通过使一次侧谐振器219与二次侧谐振器231的谐振频率一致，使双方的谐振器彼此谐振，而即便在距离远的线圈间也可实现高效率的电力传送。

另外，磁场谐振方式中，通过使用阻抗匹配电路(IMN)217及阻抗匹配电路(IMN)233分别使阻抗条件匹配，来控制各个谐振器219及谐振器231。