[發明專利]供電裝置和設置有供電裝置的非接觸式供電系統

有效

• 申請號: 201110436920.4
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102570627A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 鐮田康一郎
• 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: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

技術領域

本發明涉及供電裝置和設置有供電裝置的非接觸式供電系統。

背景技術

近年來，各種類型的電子裝置已經普及并且市場上存在各種產品。近年來，盡管諸如移動電話和數碼攝像機的便攜式電子裝置的普及是顯著的，但諸如電動汽車和混合動力汽車的由電力驅動的電動車輛開始在市場上出現。

這樣的電子裝置和電動車輛通常包括作為蓄電裝置的電池。目前，對電池充電的供電方法是家用交流電源和電池之間的直接接觸。

另一方面，已經研發了無需接觸而對電池充電的供電(power?feeding)方法。其典型方法的示例是電磁耦合方法(也被稱為電磁感應方法)、電波方法(也被稱為微波方法)、電磁諧振方法(也被稱為電磁諧振耦合方法)等。

注意，如專利文件1至3中所示，開發了使用電磁諧振方法的各種非接觸式供電方法以增加電力傳輸效率。在使用電磁諧振方法的非接觸式供電方法的情況下，即使在供應電力的裝置(在下文中，供電裝置)和接收電力的裝置(在下文中，受電裝置)的諧振頻率彼此一致時也不能一直獲得最大的電力傳輸效率。在傳輸效率的提高中，一個重要因素是供電裝置和受電裝置之間的電磁諧振耦合的耦合系數，但太高的耦合系數導致傳輸效率的減少。電磁諧振耦合的耦合系數依據供電裝置和受電裝置的位置(之間的距離)而改變。因此，為了使用諧振非接觸式供電技術穩定地傳輸電力，重要的是將傳輸效率控制為最大，而不論供電裝置和受電裝置的位置(電磁諧振耦合的耦合系數)如何。

[參考文獻]

[專利文獻1]日本公開的專利申請No.2010-193598

[專利文獻2]日本公開的專利申請No.2010-239690

[專利文獻3]日本公開的專利申請No.2010-252468

發明內容

在本發明的一個實施例中，可以提供使用電磁諧振耦合方法的供電裝置以及設置有所述供電裝置的非接觸式供電系統，其中在電磁諧振耦合方法的非接觸式供電中，對供電裝置中和/或受電裝置內部的電磁感應耦合的耦合系數進行優化，以提高諧振頻率的電力傳輸效率而不論供電裝置和受電裝置的位置(電磁諧振耦合的耦合系數)如何。

本發明的一個實施例是供電裝置或者非接觸式供電系統，其中監控S11參數，所述參數是從供電裝置的高頻電源輸出的電力的反射部分，并且改變供電裝置中傳輸線圈和第一諧振線圈的位置(之間的距離)以及受電裝置中接收線圈和第二諧振線圈的位置(之間的距離)中的一個或者兩者，以調整電磁感應耦合的耦合系數。依此，可以最小化S11參數并且可以提高電力傳輸效率而不論供電裝置和受電裝置的位置(電磁諧振耦合的耦合系數)如何。

本發明的一個實施例是供電裝置，其包括：電連接到高頻電源的傳輸線圈；包含諧振線圈的諧振電路，所述諧振線圈被配置成與傳輸線圈進行電磁感應耦合；檢測器，被配置成檢測從高頻電源輸出的電力的反射；電連接到檢測器的控制電路；以及電連接到控制電路的移動單元。移動單元根據控制電路依照所述反射而傳輸的信號來控制諧振電路的位置。

注意，在上述結構中，移動單元可以控制傳輸線圈的位置。

本發明的一個實施例是非接觸式供電系統，所述非接觸式供電系統包括供電裝置和受電裝置，所述供電裝置被配置成根據電磁諧振耦合傳輸電力。供電裝置包括：電連接到高頻電源的傳輸線圈；包含諧振線圈的諧振電路，所述諧振線圈被配置成與傳輸線圈進行電磁感應耦合；檢測器，被配置成檢測從高頻電源輸出的電力的反射；電連接到檢測器的控制電路；以及電連接到控制電路的移動單元。移動單元根據控制電路依照所述反射而傳輸的信號來控制諧振電路的位置。

注意，在上述結構中，移動單元可以控制傳輸線圈的位置。