[发明专利]无线供电装置

权利要求书

1.一种无线供电装置，由具备送电线圈的送电装置和具备受电线圈的受电装置构成，所述无线供电装置的特征在于，具备：

与所述送电线圈等效地串联连接来构成送电侧谐振电路的至少一个谐振电容器；

送电侧开关电路，其具备与所述送电侧谐振电路连接且通过接通断开从而向所述送电侧谐振电路断续地施加直流电源以使送电侧谐振电路产生谐振电流的开关元件、和对该开关元件进行控制的开关控制电路；

与所述受电线圈等效地串联连接来构成受电侧谐振电路的至少一个谐振电容器；和

受电侧整流电路，其与所述受电侧谐振电路连接，且具备对谐振电流进行整流而向负载供给电流的整流元件，

所述送电线圈或者所述受电线圈当中的至少一方为环形线圈，

所述送电线圈从所述直流电源取出电能，在空间产生周期性变化的电磁场共振能量，

所述受电线圈从空间取出周期性变化的电磁场共振能量作为电能而向负载供给电力，

在所述送电线圈与所述受电线圈之间通过相互感应而等效地形成互电感，所述送电侧谐振电路和所述受电侧谐振电路发生共振，通过在所述互电感中流动谐振电流的电磁场共振耦合，从所述送电装置向所述受电装置输送电力。

2.根据权利要求1所述的无线供电装置，其中，

所述环形线圈被形成在二维平面。

3.根据权利要求1所述的无线供电装置，其中，

所述环形线圈被形成在相互正交的两个二维平面上，构成三维空间的环形线圈。

4.根据权利要求1所述的无线供电装置，其中，

所述环形线圈被形成在相互正交的三个二维平面上，构成三维空间的环形线圈。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述环形线圈在同一二维平面上被回旋多次而形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的无线供电装置，其中，

在所述受电装置的输出连接了适当的负载的情况下，若用fr来表征让从与所述送电侧开关电路连接的送电侧谐振电路的输入来观察负载侧整体而得到的输入阻抗成为极小的谐振频率，用fs来表征开关频率，

则所述开关控制电路被构成为以fs＝fr±20％来进行动作。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的无线供电装置，其中，

在所述受电装置的输出连接了适当的负载的情况下，若用fr来表征让从与所述送电侧开关电路连接的送电侧谐振电路的输入来观察负载侧整体而得到的输入阻抗成为极小的谐振频率，用fs来表征开关频率，

则所述开关控制电路被构成为以fs＞fr来进行动作。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述开关控制电路构成为：按照在所述开关元件的两端电压下降至零电压附近时使所述开关元件开启的方式进行控制，来进行零电压开关动作。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述受电侧整流电路，相对于构成所述受电侧谐振电路的谐振电容器而串联连接，按照取出所述谐振电容器中流动的电流的方式进行整流而向所述负载供给电力。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述受电侧整流电路，相对于构成所述受电侧谐振电路的谐振电容器而并联地构成，按照根据施加给所述谐振电容器的电压取出电流的方式进行整流而向所述负载供给电力。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述受电侧整流电路为电桥整流电路。

12.根据权利要求1～10中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述受电侧整流电路为半波整流电路。

13.根据权利要求1～10中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述受电侧整流电路为倍压整流电路。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的无线供电装置，其中，

所述送电侧谐振电路的谐振频率和所述受电侧谐振电路的谐振频率在±20％的范围内一致。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的无线供电装置，其中，

将所述整流元件的结电容作为所述谐振电容器或者谐振电容器的一部分来利用。