[发明专利]电磁共振型非接触电力传输装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2008年9月2日向日本专利局提交的日本优先权专利 申请JP 2008-225295的公开内容相关的主题，在此将该优先权申请的全 部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于进行无线电力传输的非接触电力传输装置。

背景技术

近来，不使用电力电缆而以无线方式向设备供电的非接触供电装置 已经逐渐实用化。实现无线电力传输的原理一般分成三类：电磁感应型 (electromagnetic induction type)、无线电接收型(radio reception type)以及 共振型(resonance type)。

电磁感应型非接触电力传输利用了如下的现象：向两个相邻线圈中 的一个线圈施加电流，以磁通量作为媒介在另一个线圈中感应出电动势 (electromotive force)。该技术在移动终端的非接触充电方面已逐渐得到普 遍应用。

在无线电接收型非接触电力传输中，是利用天线来发射和接受无线 电波能量，不使用放大器等而是用整流电路将无线电波的交流(AC)波形 转换成直流(DC)波形。

共振型非接触电力传输利用电共振或磁共振。例如，美国专利申请 公开公报No.2007/0222542公开了一种利用磁耦合共振器(magnetically coupled resonators)来传输电力的技术。

利用电磁感应的非接触电力传输装置已被广泛使用。然而，在电力 发射器与电力接收器之间的电力传输没有频率选择性。因此，即使希望 有选择地向特定接收器供电，但发射器会同时也向位于目标接收器附近 的多个接收器供电。

发明内容

鉴于上面的情况提出了本发明。本发明的目的是提供一种能够选择 性地向特定接收器供电的非接触电力传输装置。

本发明的实施例提供了一种电磁共振型非接触电力传输装置，所述 电磁共振型非接触电力传输装置包括发射器和多个接收器，所述发射器 配备有具有用于离散或连续地改变共振频率的结构的发射器共振元件、 通过电磁感应与所述发射器共振元件耦合的发射器激励元件和用于向所 述发射器激励元件施加与所述共振频率相同频率的交流电流的交流电 源，所述多个接收器各自配备有具有固有共振频率的接收器共振元件， 通过电磁感应与所述接收器共振元件耦合的接收器激励元件和用于输出 由所述接收器激励元件感应得到的电流的输出电路。在上述非接触电力 传输装置中，通过改变所述发射器的共振频率，将电力从所述发射器有 选择地传输至具有不同固有共振频率的所述多个接收器中的任何一个接 收器。

根据本发明的实施例，所述发射器包括具有用于离散或连续地改变 共振频率的结构的发射器共振元件和用于施加与所述共振频率相同频率 的交流电流的交流电源。这使得能够有选择地向具有不同固有共振频率 的多个接收器中的任何一个接收器供电。

附图说明

图1图示了第一实施例的非接触电力传输装置的构造；

图2图示了交流电源的频率与耦合强度之间的关系；

图3图示了共振元件间的距离与耦合强度之间的关系；

图4图示了共振频率与使耦合强度最大化的共振元件间距离之间的 关系；

图5图示了第二实施例的非接触电力传输装置的构造；

图6示出了当电感小时耦合强度的频率特性；

图7图示了当电感大时的电力传输；

图8示出了当电感大时耦合强度的频率特性；

图9图示了第三实施例的非接触电力传输装置的构造；

图10示出了当电感小时耦合强度的频率特性；

图11图示了当电感大时的电力传输；

图12示出了当电感大时耦合强度的频率特性；

图13A和图13B图示了线圈的共振频率与线圈长度之间的关系；

图14示出了Q因子和传输量的频率特性；

图15图示了第四实施例的非接触电力传输装置的构造；

图16图示了第五实施例的非接触电力传输装置的构造；以及

图17图示了第六实施例的非接触电力传输装置的构造。

具体实施方式

下面参照相应的附图按照如下顺序说明本发明。

1.第一实施例(图1～图4)