[發明專利]電力傳輸裝置、非接觸電力傳輸系統以及信號生成方法有效

申請號：	201310127780.1	申請日：	2013-04-12
公開（公告）號：	CN103378658A	公開（公告）日：	2013-10-30
發明（設計）人：	込山伸二	申請（專利權）人：	索尼公司
主分類號：	H02J17/00	分類號：	H02J17/00
代理公司：	北京康信知識產權代理有限責任公司 11240	代理人：	余剛;吳孟秋
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	電力傳輸裝置接觸系統以及信號生成方法
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【說明書】：

背景技術

本發明涉及，例如，以非接觸方式傳輸的電力傳輸裝置，非接觸電力傳輸系統以及信號生成方法。

在非接觸電力傳輸（稱作無線供電）中，有必要從電力傳輸裝置輸出高功率的正弦波信號。生成此類正弦波信號的裝置稱作高頻電源。例如，在低頻情況下，低輸出音頻功率放大器等不要求從高頻電源到正弦波信號的功率交換效率，這樣會比較容易改變從高頻電源輸出的正弦波信號的信號水平。但是，在高頻情況下，用于無線供電的高輸出高頻電源要求高的功率交換效率，這就比較難改變輸出功率。因此，通常，在很多情況下使用通過開關操作生成方波的逆變器，其中該開關操作利用簡單的電路結構能夠獲得高效率。

例如，適用于非接觸電力傳輸系統的高效率高頻電源包括E類的放大器（E類逆變器），半橋逆變器以及全橋逆變器（所謂的H橋式電路）。

將參照圖1對用普通高頻電源的電力傳輸裝置進行描述。圖1是描述使用半橋逆變器的普通高頻電源的示意性電路圖。

作為最簡單的結構的例子，圖1中所示的電力傳輸裝置包括，例如，高頻電源101以及包括電力傳輸線圈102和諧振電容103的諧振電路104（串聯諧振電路）。高頻電源101使用半橋逆變器作為信號發生器。因為半橋逆變器的構造比較常見，因此，省略對半橋逆變器的詳細的電路結構的描述。高頻電源101生成方波信號作為高頻輸出信號，并將該方波信號供應至諧振電路104。

但是，上述所有的高頻電源都是根據開關系統生成方波的逆變器。對應于逆變器的輸出信號的方波包括大量導致來自電力傳輸裝置的不必要的輻射的諧波。

日本未經審查的專利申請公開號第2011-120216號公開了一種天線驅動器，該驅動器包括：梯形波信號生成電路，將具有預定頻率的方波生成梯形波信號；以及梯形波信號放大器電路，放大并供應梯形波信號至天線負載。在這個天線驅動器中，梯形波信號放大器電路向天線負載的相對端部供應彼此相位相反的正相輸出信號和反相輸出信號，從而使供應至負載的電壓加倍。

發明內容

如果將包含諧波分量的交流電路信號供應至電力傳輸裝置的電力傳輸線圈，則會引起不必要的輻射。因此，存在這樣的情況，例如，即使將具有高輻射極限值的行業科學醫療（ISM）頻帶選擇用于基波，其諧波也會超過標準值。該ISM頻帶是由國際電信聯盟（ITU）指定的除無線通訊以外在工業、科學和醫學領域中作為高頻能源專門用于無線電波的頻帶。例如，在美國，ISM頻帶被設定為6.78MHz，13.56MHz和27.12MHz，如果供電信號被設定為6.78MHz，那么其三次諧波對應于非ISM頻帶中的2.34MHz。

上述專利申請中所描述的技術不能夠選擇性地抑制上面所描述的包含在基波中的特定諧波分量。

考慮到前述情況，需要一種能夠選擇性地抑制特定諧波分量的高頻電源。

根據本公開的實施方式，第一信號生成單元利用開關系統生成調整了脈沖寬度的包含一個或多個諧波分量的第一高頻信號，第二信號生成單元利用開關系統生成調整了脈沖寬度以及與第一高頻信號的相差的包含一個或多個諧波分量的第二高頻信號。然后，第一高頻信號和第二高頻信號經過差分驅動生成它們的合成信號。

根據本公開的實施方式，適當調整第一高頻信號的脈沖寬度、第二高頻信號的脈沖寬度以及第一高頻信號和第二高頻信號的相差，就能消除或減小第一高頻信號和第二高頻信號的合成信號中的特定諧波分量。

根據本公開，使用普通的開關系統，可以選擇性地消除或減小第一高頻信號中的特定諧波分量。

附圖說明

圖1是描述使用半橋逆變器的普通的高頻電源的示意性電路圖；

圖2是根據本發明實施方式的描述高頻電源的示意性電路圖；

圖3是根據本發明實施方式的描述高頻電源的一個特定實例的電路圖；

圖4是示出方波的圖示；

圖5是示出方波經快速傅里葉變換之后每個頻率的絕對值的圖示；

圖6A和圖6B分別是示出高頻信號的電壓的圖示，和示出經快速傅里葉變換后每個頻率的絕對值的圖示；