[发明专利]无线供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用电磁波(微波)以无线方式对电力进行输电/受电的无线供电装置。

背景技术

近年来，正在进行利用电磁波(微波)传输电力并以无线方式供给电力的技术开发。作为利用电磁波的无线供电技术的一例，有利用几百kHz～几MHz的频带的微波，在可电磁感应或磁共振的几米以下的近距离下利用磁场的耦合或共振的系统。这种系统中，大多采用从供给电力的供电装置向恒定位置供给电力的受电设备被固定的无线输电方法。另外，对于位于近距离内的受电设备移动而使得输电位置发生变动的对象而言，为了通过无线方式传输电力，提出了根据输电位置来使输电天线的位置发生移动的方法等。

另一方面，作为针对输电装置到受电装置的距离长、受电装置位于远处且输电位置会变动的对象以无线方式进行电力传输的方法，有利用微波进行电力传输的系统。通过利用几百MHz～几GHz的微波，能够将微波传输到远处的受电装置。作为这种无线电力传输系统的一例，提出了向赤道上空发射搭载有太阳能面板的人造卫星并将利用太阳能发电的电力向地上的受电装置进行输电的宇宙太阳能发电系统、或向配置于远处的离岛的受电装置进行输电的系统等。

上述的利用微波的无线电力传输装置在原理上即便是受电装置的位置会变动的对象也能对其进行电力传输。作为该电力传输方法，有如下方法：在输电位置变动或者输电位置存在多个的情况下，在输电侧识别该受电装置的位置，按照在该位置处要输电的电力的相位一致的方式进行输电。通过利用该无线电力传输方法，能有效地实现电力传输。作为具体例，有如下无线电力传输装置：为了识别受电装置的位置，供电装置的输电天线从受电装置的受电天线接受导频信号(pilot signal)，供电装置基于接收到的信息来控制电力的相位(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】JP特开2006-287451号公报

图8表示基于包含现有技术中的无线电力传输方法的通常结构的无线供电装置。图8中，从微波产生器101经由微波传输路径102(根据情况不同而包含分配器、微波放大器)而向输电天线103供给电力。从输电天线103的输电面104辐射的微波105被受电天线107的受电面106接收。由电力变换电路部108对受电面106接收到的微波进行电力变换后，向供电对象部109供给电力。在此，为了有效地进行传输，输电天线103的输电面104与受电天线107的受电面106被配置在相对置的方向上。

图9是表示图8所示的结构中频率为5.8GHz时的传输距离与传输效率之间的关系的图表。图9中，横轴表示传输距离[m]，纵轴表示传输效率[％]。图9的图表中，将输电天线103与受电天线107设为圆形的平面天线，将输电天线103的直径设为Tx、将受电天线107的直径设为Rx，用实线表示了Tx＝1m、Rx＝1m的情况，用虚线表示了Tx＝0.4m、Rx＝0.4m的情况，用单点划线表示了Tx＝0.3m、Rx＝0.3m的情况，用双点划线表示了Tx＝0.2m、Rx＝0.2m的情况。如图9的图表所示，通过将Tx与Rx设为1m的尺寸，从而在传输距离为5m左右的范围内是效率90％以上的等级，即便有距离变动也能稳定地进行电力供给。另一方面，若Tx、Rx的尺寸变小，则传输效率随着传输距离而发生较大的变化。也就是说，传输效率随着输电距离的增长而大幅降低。

为了解决上述的问题，考虑在输电距离长且受电天线107离输电天线103较远的情况下将输电的电力增大、在离得较近的情况下减小电力的方法，也就是说，根据输电距离来控制要输电的电力的方法。在该方法中，对于输电侧而言，受电侧的位置必须是已知的。因此，在上述现有技术中的无线供电装置中，通过照相机、传感器、信息通信等手段识别供电对象的输电位置的位置识别部、根据该位置计算出距离并根据计算出的距离来控制输电电力的电力控制部是必须的。再有，作为这种现有技术中的无线供电装置中的微波产生器，需要由可控制电力的电力源构成，这会使装置结构变得复杂。

发明内容

本发明在利用小型天线的情况下解决传输效率随着传输距离而发生变动的问题，其目的在于，提供一种即便利用电力因传输距离而发生变动的小型天线也能供给恒定电力、且能抑制传输效率随着输电位置而发生变动的情况并能稳定地进行电力传输的无线供电装置。

为了达成上述目的，本发明涉及的一方式的无线供电装置，具备：

微波产生器，形成微波；

第1输电天线，被供给来自所述微波产生器的微波；

第2输电天线，被供给来自所述微波产生器的微波；