【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线供电系统和方法以及无线受电系统。
技术介绍
1、近年来，人们一直在进行利用磁场的无线供电系统的研究和开发。这种作为利用磁力的供电方式，目前已知有电磁场耦合(电磁感应)方式和磁场共振方式。磁场共振方式是指，当在送电装置的共振电路中流动交流电流所发生的磁场振荡被传输到受电装置的共振电路并发生共振，由此，通过各共振电路的线圈所发生的磁场紧密耦合的状态(磁场共振耦合)输送电力。与使用电磁场耦合方式的无线送电相比，使用磁场共振方式的无线送电具有可送电距离更长的优点(例如，参见专利文献1)。虽然磁场共振方式也是使用磁场耦合的方式，但为了便于理解，本专利技术中将使用共振的方式称为磁场共振方式。
2、在这种无线供电系统中，为了有效地输送电力，从送电装置的输入端(ie)来看包括受电装置和负载等的负载侧电路的阻抗、与从送电装置的输入端(ie)来看电源侧的阻抗必须等效进行设定。
3、通常情况下，为了送电装置的送电线圈和受电装置的送电线圈位于预定的相对位置时就能成立阻抗匹配，送电装置的共振电路和受电装置共振电路的各种参数都是事先设置好的。导致这种阻抗失配的主要原因被认为包括，例如送电线圈与受电线圈之间的相对位置关系的变化、以及作为供电对象的电池或马达等的负载的充电状态的变化等。
4、在专利文献1中公开了下述构成，共振元件和励磁元件通过电磁感应耦合，在通过励磁元件和自动匹配器从共振元件向整流电路供应交流电力的受电侧(供电目标)，自动匹配器和励磁元件构成阻抗转换器，自动匹配器对应根据传输距离而变动的耦合
5、又，在对比文件2中记载了如下内容，在利用磁场共振方式的无线供电中，通过切换多个供电线圈(驱动线圈)来变更供电线圈与送电线圈之间的磁场耦合的强度，从而匹配负载侧阻抗与输入侧阻抗之间的阻抗。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开2011-50140号公报
9、专利文献2：国际公开第2022/244730号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、然而，如果像过去那样的通过设置与受电线圈分开的共振电路来实现阻抗匹配的场合，则必须对应阻抗的变化，在维持共振状态的同时操作可变电感器和可变电容器。考虑到它们的响应性，维持共振状态的条件和匹配阻抗的条件两者无法调和，根据送电线圈和受电线圈之间位置关系的变化来匹配阻抗将是困难的。此外，相对负载的变化引起的阻抗变化，使阻抗相匹配也同样困难。而且，具有这种阻抗匹配功能的受电装置由于需要高性能元件等，成本往往很高。此外，当受电装置是移动体或便携式设备时，考虑重量、尺寸、发热等因素，在受电装置中安装复杂的机构并不现实。
3、此外，在专利文献2所述的无线供电系统中，在驱动线圈的切换过程中，负载侧阻抗与输入侧阻抗之间的阻抗会变为不匹配的状态。因此，如果多个驱动线圈的切换需要时间，当供电对象物为停止中的电池时，供电速度有减慢的危险。此外，当向移动中的供电对象物供电时，多个驱动线圈的切换无法跟随供电对象物的移动，因此阻抗失配的状态可能会延长，根据情况，有过早地失去电源的危险。
4、因此，为了在负载侧电路的阻抗发生变动时，也能简便地进行阻抗匹配，发生了要解决的技术问题，本专利技术的目的就是解决这一问题。
5、用于解决问题的方案
6、为了实现上述目的，本专利技术的无线供电系统具有：送电装置，该送电装置具有包括送电线圈的送电侧共振电路；受电装置，该受电装置具有受电部，该受电部具有包括受电线圈的受电侧共振电路，该受电装置能够与负载连接，上述受电线圈接收的电力向该负载供给；以及控制装置，该控制装置控制上述受电部；该无线供电系统利用磁场共振方式在上述送电线圈与上述受电线圈之间输送和接收电力，其特征在于，上述受电线圈构成为，能够对应上述受电线圈所设置的多个端子的连接位置，选择具有不同线圈匝数的多个线圈区域，上述控制装置通过上述多个端子的切换来变更上述受电线圈的电感，从而缓和负载侧阻抗与输入侧阻抗之间的差分，该负载侧阻抗为从上述送电装置的输入端到负载侧的电路的阻抗，该输入侧阻抗为从上述送电装置的输入端到电源装置侧的电路的阻抗。
7、此外，为了实现上述目的，本专利技术的无线供电系统具有：电源装置，该电源装置具有交流电源；送电装置，该送电装置的输入端与上述电源装置连接，具有包括送电线圈的送电侧共振电路；受电装置，该受电装置具有受电部，该受电部具有包括受电线圈的受电侧共振电路，该受电装置能够与负载连接，上述受电线圈接收的电力向该负载供给；以及控制装置，该控制装置控制上述受电部；该无线供电系统利用磁场共振方式在上述送电线圈与上述受电线圈之间输送和接收电力，其特征在于，上述受电线圈构成为，能够对应上述受电线圈所设置的多个端子的连接位置，选择具有不同线圈匝数的多个线圈区域，上述控制装置通过上述多个端子的切换来变更上述受电线圈的电感，从而缓和负载侧阻抗与输入侧阻抗之间的差分，该负载侧阻抗为从上述送电装置的输入端到负载侧的电路的阻抗，该输入侧阻抗为从上述送电装置的输入端到电源装置侧的电路的阻抗，上述送电装置进一步具有包括驱动线圈的驱动部，该驱动线圈以能与上述送电线圈磁场耦合的方式设置，并利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，上述控制装置以变更上述送电线圈与上述驱动线圈之间的磁场耦合的耦合强度的方式控制上述驱动部。
8、此外，为了实现上述目的，本专利技术的无线供电系统具有：送电装置，该送电装置具有：包括送电线圈的送电侧共振电路；具有驱动线圈的驱动部，该驱动线圈以能与上述送电线圈磁场耦合的方式设置，并使上述送电线圈输送电力；反射电力检测部，该反射电力检测部配置在上述电源装置与上述驱动线圈之间，用于检测上述驱动线圈的反射电力；受电装置，该受电装置具有受电部，该受电部具有包括受电线圈的受电侧共振电路，该受电装置能够与负载连接，上述受电线圈接收的电力向该负载供给；以及控制装置，该控制装置控制上述驱动部；该无线供电系统将由上述电源装置所供给的电力，利用磁场共振方式在上述送电线圈与上述受电线圈之间输送和接收电力，上述驱动线圈以能选择多个驱动线圈部的方式构成，利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，上述控制装置基于事先存储的、根据上述反射电力计算的电力反射率或电力反射系数与上述送电线圈以及上述驱动线圈的磁场耦合的耦合强度的对应关系，对应上述电力反射率或电力反射系数，切换上述多个驱动线圈部，变更上述送电线圈与上述驱动线圈之间的磁场耦合的耦合强度。
9、此外，为了实现上述目的，本专利技术的无线受电系统从送电装置接收利用磁场共振方式输送的电力，该送电装置具有包括送电线圈的送电侧共振电路，其特征在于，该无线受电系统具有受电部，该受电部具有包括受电线圈的受电侧共振电路，该无线受电系统能够与负载连接，上述受电线圈接收的电力向该负载供给；上述受电线圈构成为，能够对应上述受电线圈所设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无线供电系统，该无线供电系统具有：
2.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，上述送电装置还具有反射电力检测部，该反射电力检测部配置在上述电源装置与上述驱动线圈之间，用于检测上述驱动线圈的反射电力，
5.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，
7.一种无线供电系统，该无线供电系统具有：
8.根据权利要求7所述的无线供电系统，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的无线供电系统，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的无线供电系统，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的无线供电系统，其特征在于，
13.根据权利要求10所述的无线供电系统，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，>
14.根据权利要求13所述的无线供电系统，其特征在于，上述控制装置基于事先存储的、由上述反射电力计算的电力反射率或电力反射系数与上述受电线圈的线圈区域之间的对应关系，切换上述多个端子来选择计算的上述电力反射率或电力反射系数所对应的上述受电线圈的线圈区域。
15.根据权利要求14所述的无线供电系统，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，
16.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，上述送电装置具有：具有驱动线圈的驱动部，该驱动线圈以能与上述送电线圈磁场耦合的方式设置，并向上述送电线圈输送电力；以及反射电力检测部，该反射电力检测部配置在上述电源装置与上述驱动线圈之间，用于检测上述驱动线圈的反射电力，
17.根据权利要求16所述的无线供电系统，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，
18.一种无线供电系统，该无线供电系统具有：
19.一种无线受电系统，该无线受电系统从送电装置接收利用磁场共振方式输送的电力，该送电装置具有包括送电线圈的送电侧共振电路，其特征在于，
20.根据权利要求19所述的无线受电系统，其特征在于，
21.一种无线供电方法，该无线供电方法采用无线供电系统，该无线供电系统具有：
22.根据权利要求21所述的无线供电方法，其特征在于，
23.根据权利要求22所述的无线供电方法，其特征在于，
24.根据权利要求22所述的无线供电方法，其特征在于，上述送电装置具有：具有驱动线圈的驱动部，该驱动线圈以能与上述送电线圈磁场耦合的方式设置，并向上述送电线圈输送电力；以及反射电力检测部，该反射电力检测部配置在上述电源装置与上述驱动线圈之间，用于检测上述驱动线圈的反射电力，
25.根据权利要求24所述的无线供电方法，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，
26.根据权利要求25所述的无线供电方法，其特征在于，
27.根据权利要求24所述的无线供电方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种无线供电系统，该无线供电系统具有：
2.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，上述送电装置还具有反射电力检测部，该反射电力检测部配置在上述电源装置与上述驱动线圈之间，用于检测上述驱动线圈的反射电力，
5.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的无线供电系统，其特征在于，
7.一种无线供电系统，该无线供电系统具有：
8.根据权利要求7所述的无线供电系统，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的无线供电系统，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的无线供电系统，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的无线供电系统，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的无线供电系统，其特征在于，
13.根据权利要求10所述的无线供电系统，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，
14.根据权利要求13所述的无线供电系统，其特征在于，上述控制装置基于事先存储的、由上述反射电力计算的电力反射率或电力反射系数与上述受电线圈的线圈区域之间的对应关系，切换上述多个端子来选择计算的上述电力反射率或电力反射系数所对应的上述受电线圈的线圈区域。
15.根据权利要求14所述的无线供电系统，其特征在于，上述驱动线圈利用磁场共振方式向上述送电线圈输送电力，
16.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：中西秀行，大堀隼辉，土方亘，李想，
申请(专利权)人：劳雷尔银行机械株式会社，
类型：发明
国别省市：
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