[發明專利]電磁共振型非接觸電力傳輸裝置

有效

• 申請號: 200910167284.2
• 申請日: 2009-09-02
• 公開（公告）號: CN101667754A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 三田宏幸
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

相關申請的交叉參考

本申請包含與2008年9月2日向日本專利局提交的日本優先權專利 申請JP?2008-225295的公開內容相關的主題，在此將該優先權申請的全 部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于進行無線電力傳輸的非接觸電力傳輸裝置。

背景技術

近來，不使用電力電纜而以無線方式向設備供電的非接觸供電裝置 已經逐漸實用化。實現無線電力傳輸的原理一般分成三類：電磁感應型 (electromagnetic?induction?type)、無線電接收型(radio?reception?type)以及 共振型(resonance?type)。

電磁感應型非接觸電力傳輸利用了如下的現象：向兩個相鄰線圈中 的一個線圈施加電流，以磁通量作為媒介在另一個線圈中感應出電動勢 (electromotive?force)。該技術在移動終端的非接觸充電方面已逐漸得到普 遍應用。

在無線電接收型非接觸電力傳輸中，是利用天線來發射和接受無線 電波能量，不使用放大器等而是用整流電路將無線電波的交流(AC)波形 轉換成直流(DC)波形。

共振型非接觸電力傳輸利用電共振或磁共振。例如，美國專利申請 公開公報No.2007/0222542公開了一種利用磁耦合共振器(magnetically coupled?resonators)來傳輸電力的技術。

利用電磁感應的非接觸電力傳輸裝置已被廣泛使用。然而，在電力 發射器與電力接收器之間的電力傳輸沒有頻率選擇性。因此，即使希望 有選擇地向特定接收器供電，但發射器會同時也向位于目標接收器附近 的多個接收器供電。

發明內容

鑒于上面的情況提出了本發明。本發明的目的是提供一種能夠選擇 性地向特定接收器供電的非接觸電力傳輸裝置。

本發明的實施例提供了一種電磁共振型非接觸電力傳輸裝置，所述 電磁共振型非接觸電力傳輸裝置包括發射器和多個接收器，所述發射器 配備有具有用于離散或連續地改變共振頻率的結構的發射器共振元件、 通過電磁感應與所述發射器共振元件耦合的發射器激勵元件和用于向所 述發射器激勵元件施加與所述共振頻率相同頻率的交流電流的交流電 源，所述多個接收器各自配備有具有固有共振頻率的接收器共振元件， 通過電磁感應與所述接收器共振元件耦合的接收器激勵元件和用于輸出 由所述接收器激勵元件感應得到的電流的輸出電路。在上述非接觸電力 傳輸裝置中，通過改變所述發射器的共振頻率，將電力從所述發射器有 選擇地傳輸至具有不同固有共振頻率的所述多個接收器中的任何一個接 收器。

根據本發明的實施例，所述發射器包括具有用于離散或連續地改變 共振頻率的結構的發射器共振元件和用于施加與所述共振頻率相同頻率 的交流電流的交流電源。這使得能夠有選擇地向具有不同固有共振頻率 的多個接收器中的任何一個接收器供電。

附圖說明

圖1圖示了第一實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造；

圖2圖示了交流電源的頻率與耦合強度之間的關系；

圖3圖示了共振元件間的距離與耦合強度之間的關系；

圖4圖示了共振頻率與使耦合強度最大化的共振元件間距離之間的 關系；

圖5圖示了第二實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造；

圖6示出了當電感小時耦合強度的頻率特性；

圖7圖示了當電感大時的電力傳輸；

圖8示出了當電感大時耦合強度的頻率特性；

圖9圖示了第三實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造；

圖10示出了當電感小時耦合強度的頻率特性；

圖11圖示了當電感大時的電力傳輸；

圖12示出了當電感大時耦合強度的頻率特性；

圖13A和圖13B圖示了線圈的共振頻率與線圈長度之間的關系；

圖14示出了Q因子和傳輸量的頻率特性；

圖15圖示了第四實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造；

圖16圖示了第五實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造；以及

圖17圖示了第六實施例的非接觸電力傳輸裝置的構造。

具體實施方式

下面參照相應的附圖按照如下順序說明本發明。

1.第一實施例(圖1～圖4)