[发明专利]无线供电装置

权利要求书

1.一种无线供电装置，从送电装置向受电装置无线提供电力，其中，所述无线供电装置具备：

电磁场耦合电路，其具备所述送电装置侧的送电线圈以及所述受电装置侧的受电线圈；

送电侧交流电压产生电路，其具备由开关元件、等效的二极管以及电容器的并联连接电路构成且与所述送电线圈电连接的开关电路，通过该开关电路的开关，使送电线圈从输入的直流电压产生交流电压；

开关控制电路，其通过使所述送电侧交流电压产生电路的开关元件夹着死区时间交替接通/断开，来使得从所述送电侧交流电压产生电路产生方形波状或梯形波状的交流电压；

受电侧整流电路，其将在所述受电线圈产生的交流电压整流成直流电压；

送电侧谐振机构，其在送电侧构成，包含第1谐振电容器；和

受电侧谐振机构，其在受电侧构成，包含第2谐振电容器，

电磁场耦合电路在所述送电侧谐振机构与所述受电侧谐振机构之间相互交换电场能量或磁场能量，

所述电磁场耦合电路、所述送电侧谐振机构以及所述受电侧谐振机构合起来构成多谐振电路，

所述开关控制电路执行：

以所述多谐振电路的阻抗成为电感性的比所述多谐振电路的谐振频率高的开关频率对所述送电侧交流电压产生电路的开关元件进行开关，

在所述开关元件的电流电压特性的第3象限中的动作中，对所述开关元件的控制端子给予控制信号来使所述开关元件导通，

若分别将所述开关电路的两端电压发生变化的换流期间用tc表征，将成为所述第3象限中的动作的期间用ta表征，将所述死区时间用td表征，则确定所述死区时间以满足tc≤td＜(tc+ta)，将所述开关元件中的导通损耗和开关损耗一起减低。

2.根据权利要求1所述的无线供电装置，其中，

所述开关元件是化合物半导体晶体管，其具有通过对控制端子给予控制信号从而在所述第3象限中的动作下反向电压的大小变小的电气特性。

3.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

所述送电侧谐振机构或所述受电侧谐振机构在结构上构成。

4.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

在所述送电侧交流电压产生电路与所述送电侧谐振机构之间具备包含电感器要素以及电容器要素的第1滤波器，或者在所述受电侧谐振机构与所述受电侧整流电路之间具备包含电感器要素以及电容器要素的第2滤波器。

5.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

所述送电线圈以及所述受电线圈是空芯的线圈。

6.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

所述电磁场耦合电路通过所述第1谐振电容器与所述第2谐振电容器的电场耦合从送电侧向受电侧传送电力。

7.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

所述受电装置具备：

输出信息发送电路，其检测与所述受电侧整流电路的输出相关的输出信息，对所述送电装置侧传输所述输出信息，

所述送电装置具备：

输出信息接收电路，其接收所述输出信息；和

供电电力控制电路，其按照所述输出信息来控制所述送电侧交流电压产生电路，从而控制供电电力。

8.根据权利要求7所述的无线供电装置，其中，

所述输出信息发送电路是以无线通信发送所述输出信息的电路，所述输出信息接收电路是以无线通信接收所述输出信息的电路。

9.根据权利要求7所述的无线供电装置，其中，

所述输出信息发送电路是将电信号变换成光信号来发送所述输出信息的电路，所述输出信息接收电路是将光信号变换成电信号来接收所述输出信息的电路。

10.根据权利要求1或2所述的无线供电装置，其中，

所述开关电路具备高侧开关电路和低侧开关电路，

开关控制电路使用频率调制PFM控制，其使交替接通/断开所述高侧开关电路和所述低侧开关电路的开关频率变化。