[发明专利]供电装置、受电装置以及无线供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于以非接触(无线)方式供给和接收电力的非接触供电型供电装置、受电装置、以及无线供电系统。

背景技术

已知无线地提供电力的电磁感应方式。

另一方面，近年来，使用被称作依赖于电磁共振(resonance)现象的磁场共振方式的一种方式的无线供电和充电系统受到关注。

基于电磁感应方式的当前流行的非接触供给方式要求电力的源和目的地(受电侧)必须共享磁通量。为了高效地送电，必须将电力的源和目的地设置为彼此非常接近。此外，耦合对准也是必不可少的。

另一方面，由于电磁共振现象的原理，基于电磁共振现象的非接触供电方式与电磁感应方式相比具有如下优势，即，其允许远距离送电，并且即使使用稍微不良的对准，发送效率也不会劣化。

应该注意，电场共振方式为基于电磁共振现象的另一方式。

例如，专利文件1公开了依赖于电磁感应方式的无线供电系统。

在JP-T-2006-518179(下文中，称作专利文件1)中所公开的技术通过在非接触供电装置中的电路传感器检测负载中的变化并且改变可变电感器的电感和可变电容器的电容，从而确保系统的最优工作频率。

换句话说，如果工作频率不是最优的，则专利文件1中所公开的技术调节该电路。

发明内容

在以上专利文件1中所公开的构造实例中，如果工作频率不是最优的，则将系统的工作频率调节为最优的。

具体来说，如果该频率例如由于受电装置的配置而偏离最优频率，则可能的补救措施为通过调节电路频率来优化该频率。

然而，除了以上情况，尽管可以以当前频率没有任何问题地供给电力，但是仍可能需要改变工作频率。

例如，当希望发送电力和信息时，可能需要改变频率以防止干扰或者遵守法律法规。

此外，因为发现工作频率被用于其它目的，所以可能有必要切换至其他频率。更进一步，可能希望以并行方式同时使用多种频段。

在这种情况下，必须不仅在电路侧调节频率而且在线圈侧调节频率。然而，在以上专利文件1中所述的技术无法在线圈侧调节频率。

本发明的目的是提供能够以多种频率工作并且可以灵活地应对要求在频率之间进行切换的供电装置、受电装置以及无线供电系统。

根据本发明的第一模式的供电装置包括：送电器、供电元件和多个共振元件。送电器生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号。向供电元件供给包括通过送电器所生成的电力的传输信号。多个共振元件具有不同共振频率并且设置在其可以通过电磁感应与供电元件耦合的区域中。

根据本发明的第二模式的受电装置包括：多个共振元件、供电元件和受电器。多个共振元件具有不同共振频率并且接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号。向供电元件供给由于通过电磁感应与共振元件耦合以接收电力所接收的电力。受电器处理包括通过供电元件所接收的电力的接收信号。

根据本发明的第三模式的无线供电系统包括：供电装置和受电装置。受电装置通过磁场共振关系接收包括来自供电装置的电力的传输信号。供电装置包括：送电器、供电元件以及至少一个共振元件。送电器生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号。向供电元件供给包括通过送电器生成的电力的传输信号。将共振元件设置在其可以通过电磁感应与供电元件耦合的区域中。受电装置包括：至少一个共振元件、供电元件以及受电器。共振元件接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号。向供电元件供给由于通过电磁感应与共振元件耦合以接收电力所接收的电力。受电器处理包括通过供电元件所接收的电力的传输信号。供电装置和受电装置的至少一个共振元件包括具有不同共振频率的多个共振元件。

本发明允许使用多种频率，并且灵活地应对在频率之间进行切换的要求。

附图说明

图1为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的构造实例的框图；

图2为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈的第一构造实例的示图；

图3为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的受电侧线圈的第一构造实例的示图；

图4为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第二构造实例的示图；

图5为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第三构造实例的示图；

图6为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第四构造实例的示图；

图7为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第五构造实例的示图；