[發明專利]無線供電系統、無線送電裝置及無線受電裝置

有效

• 申請號: 200980158312.2
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN102362408A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 內田昭嘉
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明涉及通過所謂的磁場共鳴模式以無線方式供電的無線供電系 統、該無線供電系統中使用的無線送電裝置及無線受電裝置。

背景技術

作為基于無線的供電技術，取代利用電磁感應或電磁波的技術，近年 來提出了如專利文獻1公開的那樣利用磁場共鳴模式的技術。在基于該磁 場共鳴模式的無線供電技術中，例如，在送電裝置中設置具有共振角頻率 ω1的共振器，并且在受電裝置中設置具有共振角頻率ω2的共振器。將線 圈和電容器連接在一起的共振電路作為共振器被使用。如果使這些共振角 頻率ω1、ω2調諧并適當地調整共振器的大小或配置，則在送電裝置和受 電裝置之間產生能夠輸送能量的磁場共鳴模式，來以無線方式從送電裝置 的共振器向受電裝置的共振器輸送電力。根據這樣的無線供電技術，電力 的利用效率(能量輸送效率)可達百分之幾十的程度，裝置之間的分離距 離也可較大，受電裝置可相對于送電裝置離開數十厘米以上。

專利文獻1：日本專利文獻特表2009-501510號公報

發明內容

但是，在利用磁場共鳴模式的無線供電技術中，能夠送電的裝置之間 的分離距離很大，因此有時在一個送電裝置的周圍配置多個受電裝置。這 時，即使要對所述多個受電裝置同時供電，存在各受電裝置中所需的電力 和被輸送的電力不同的情況。這樣，導致整體的送電效率低下。

例如，即使多個受電裝置均等地接收電力，在手表或計算器那樣的消 耗電力小的裝置中以及與這些裝置相比移動電話等消耗電力大的裝置中， 由于所需的電力不同，因此也不能夠高效地執行送電。即，由于應向移動 電話輸送的電力被輸送到手表或計算器，因此對于移動電話的送電效率低 下。

即使在向多個移動電話供電的情況下，也可能發生同樣問題。例如， 在充電結束只需要待機電力的裝置與在通話中持續需要無線電力而進一步 進行充電的裝置中，所需的電力不同。這樣的情況下，同樣地，對于更需 要電力的裝置的送電效率低下。

對于多個受電裝置的送電效率不僅因為各裝置的特性不同還因為送電 裝置與受電裝置之間的距離或者送電裝置與受電裝置的姿勢不同而不同。 例如，假設存在未進行操作的移動電話且需要充電的裝置和充電結束通話 中的移動電話且需要無線電力的裝置，并且這兩個裝置需要大致相同的電 力的情況。這時，以適于送電效率的距離及姿勢為充電處于靜止的裝置和 由于通話中而處于被使用者保持的狀態的裝置中，送電效率產生差別。

即，在利用所述磁場共鳴模式的無線供電技術中，在從一個送電裝置 對多個受電裝置同時進行供電的情況下，不能在所有的受電裝置中實現相 同的能量輸送效率，因此存在整體的送電效率劣化的問題。

本發明是基于上述情況而提出的，本發明的目的是提供一種能夠在不 降低對多個裝置的能量輸送效率的情況下以無線方式更好地供應電力的無 線供電系統。另外，本發明的目的是提供在這種無線供電系統中使用的無 線送電裝置及無線受電裝置。

為了解決上述問題，在本發明中采用了以下的技術手段。

根據本發明，提供一種無線供電系統，所述無線供電系統包括：無線 送電裝置，該無線送電裝置包括具有能夠進行可變控制的共振頻率特性的 可變共振電路，并經由該可變共振電路以無線方式輸送電力；以及送電控 制部，所述送電控制部對所述可變共振電路的共振頻率特性進行可變控 制。在該系統中，包括多個無線受電裝置，所述多個無線受電裝置分別包 括具有相互不同的固有共振頻率特性的固有共振電路，并且通過該固有共 振電路調諧到所述可變共振電路的共振頻率產生磁場共鳴模式，所述多個 無線受電裝置以無線方式接收來自所述無線送電裝置的電力。

本發明的其它的特征和優點通過以下參照附圖進行詳細地說明將變得 更明顯。

附圖說明

圖1是示出應用本發明的無線供電系統的一個實施方式的構成圖；

圖2是用于說明圖1所示的無線送電裝置的動作步驟的流程圖；

圖3是用于說明圖1所示的無線受電裝置的動作步驟的流程圖；

圖4是示出本發明適用的無線供電系統的其它實施方式的構成圖；

圖5是用于說明圖4所示的無線受電裝置的動作步驟的流程圖；

圖6是用于說明圖4所示的無線送電裝置的動作步驟的流程圖；

圖7是示出應用本發明的無線供電系統的其它實施方式的構成圖；