[發明專利]饋電裝置、使用饋電裝置的無線饋電系統和無線饋電方法

有效

• 申請號: 201110283657.X
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102403804A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 鐮田康一郎;佐藤美沙子;前田修平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張金金;朱海煜

技術領域

本發明涉及饋電裝置、無線饋電系統和無線饋電方法。

背景技術

近年來，使用電力作為驅動功率的電子裝置常常在攜帶的同時被使用，其由例如移動電話或膝上個人計算機等移動裝置作為典型。

同樣，已經從環境清潔和安全的角度開發例如使用電力作為驅動功率的自行車和汽車等運輸部件。

由分布到每間住宅的來自商用電源的電線持續地向在戶外或當行駛時使用的電子裝置和運輸部件供電是困難的。因此，移動電子裝置和運輸部件提供有提前從商用電源充電的電池，并且通過從這些電池供應電力而操作。

因為電子裝置的操作時間由電池中存儲的電量限制，用戶需要準備備用電池或找到可以在住宅外面對電池再充電的商用電源，以便長時間連續使用電子裝置。

因此，已經提出無接觸饋電系統，使得即使商用電源不可用也可以將電力饋送給電池，并且已經研究考慮障礙物問題的更高效的饋電系統(例如，參見專利文件1)。

[專利文件1]日本公開的專利申請號2010-119246。

發明內容

然而，因為無接觸饋電裝置和饋電系統無接觸地操作，存在的問題是它們指定或管理要接收電力(在電力接收端)的饋電用戶、控制供應給電力接收器的電量等有困難。

因此，目的是提供饋電裝置、無線饋電系統和饋電方法，其對于在電力接收端的饋電用戶是更便利的。

目的是提供饋電裝置、饋電系統和饋電方法，其還允許饋電側(電力傳輸側)上的饋電提供商(公司)供應電力而沒有浪費。

目的是提供饋電裝置、饋電系統和饋電方法，由此通過指定和管理電力接收端上的饋電用戶以及適當地控制供應給電力接收器的電量，高效饋電服務對于用戶和提供商兩者是可能的。

在饋電裝置和電力接收器之間進行的無線饋電中，該饋電裝置具有用于基于從該電力接收器返回(反射)到天線電路而沒有饋電給該電力接收器的信號在輸出到該天線電路的電力信號之中的比例(在下文中稱為“反射系數”)來控制傳輸給該電力接收器的電力信號(還叫做“電力傳輸的電力信號”)的頻率的部件。即，該饋電裝置具有用于控制傳輸給該電力接收器的電力信號(電力傳輸的電力信號)的頻率使得電力信號的反射系數處于預定值(在下文中稱為“標準反射系數”)或更小、或最小值的部件。注意該標準反射系數是例如小于或等于0.6，優選地小于或等于0.4，或更優選地小于或等于0.2。

將在下文簡要描述該說明書中公開的無線饋電的方式。無線饋電的一個示例是使用天線的饋電方法。采用某個天線形狀，從饋電裝置饋送到電力接收器的電力的傳輸效率取決于要傳輸的電力的頻率、該饋電裝置和該電力接收器之間的距離、對于該電力接收器特定的諧振頻率或其類似物。

注意在該說明書中，饋電裝置和電力接收器之間的距離是為饋電裝置提供的天線和電力接收器的天線之間的最短距離。

如果要傳輸的電力信號的頻率固定到給定值f₀，當饋電裝置和電力接收器之間的距離是d_MAX(0)時，從饋電裝置饋送到電力接收器的電力的傳輸效率達到最大值。

同樣，從饋電裝置饋送到電力接收器的電力信號的傳輸效率達到最大值所對應的距離d_MAX隨著要傳輸的電力信號的頻率f而變化，并且電力信號的每個頻率f具有它的特定距離d_MAX。

因此，如果饋電裝置和電力接收器之間的距離固定到給定值d₀，可以確定要傳輸的電力信號的頻率f_MAX(0)，利用該頻率f_MAX(0)從饋電裝置饋送到電力接收器的電力信號的傳輸效率達到最大值。

在該說明書中，諧振頻率被限定為f_MAX(a)，在f_MAX(a)當饋電裝置和電力接收器之間的距離是d_a時，電力信號的傳輸效率達到最大值。

取決于饋電裝置和電力接收器之間的距離，(在該距離是特別短的情況下)上文提到的諧振頻率檢測為兩個不同的諧振頻率。