送电装置以及电力传送装置制造方法及图纸

技术编号:7763810 阅读:175 留言:0更新日期:2012-09-15 00:14
在送电装置的送电线圈和受电装置的受电共振线圈的距离接近的状态下实现需要的传送电力。送电装置(10)具有共振点与受电共振线圈(21)不同的送电线圈(12),该送电线圈(12)将由电源部(11)供应的电力作为磁场能量对在产生磁场共鸣的共振频率下共振的受电共振线圈(21)进行送电。受电装置(20)具有受电共振线圈(21),该受电共振线圈(21)在共振频率下接收从送电线圈(12)发送的磁场能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以无线方式供应电カ的送电装置以及电カ传送装置。
技术介绍
作为通过无线的电カ供应技术,一般来说,已知有利用电磁感应的技术和利用电磁波的技木。与此相对,近年来,提出了利用磁场共鸣的技术(例如,參照专利文献I)。在通过磁场共鸣的无线电カ供应技术中,例如,在送电装置中设置有具有共振频率frl的送电共振线圈,并且在受电装置中设置有具有共振频率fr2的受电共振线圈。同调这些线圈的共振频率frl、fr2,通过适当地调整尺寸和配置,在送电装置和受电装置之间由于磁场共鸣而产生能够传送能量的磁场的耦合状态。由此,通过无线从送电装置的送电共振线圈向受电装置的受电共振线圈传送电力。根据这样的无线电力供应技木,电カ的传送效率(能量传送效率)能够达到百分之几十左右,能够使送电装置和受电装置之间的距离比较大,例如,对于几十厘米左右的共振器能够使距离达到几十厘米以上。在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特表2009-501510号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是,在通过磁场共鸣的无线电カ供应中,存在送电装置的送电共振线圈和受电装置的受电共振线圈之间的距离接近时传送电カ下降的问题。本专利技术是鉴于该点做出的,其目的在于提供一种送电装置的送电线圈和受电装置的受电共振线圈的距离越近,传送电カ越大的送电装置以及电カ传送装置。用于解决问题的手段 为了解决上述问题,提供一种送电装置。该送电装置具有将从电源部供应的电力作为磁场能量发送的送电线圈,该送电线圈的共振点与在产生磁场共鸣的共振频率下共振的受电共振线圈不同。另外,为了解决上述问题,提供ー种电カ传送装置。该电カ传送装置包括送电装置和受电装置,所述送电装置包括共振点与受电共振线圈不同的送电线圈,送电线圈将由电源部供应的电力作为磁场能量向在产生磁场共鸣的共振频率下共振的受电共振线圈发送电カ,所述受电装置具有所述受电共振线圈,所述受电共振线圈在所述共振频率接收从所述送电线圈发送的所述磁场能量。专利技术效果根据公开的送电装置以及电カ传送装置,能够使得送电线圈和受电共振线圈之间的距离越近,传送电力越大。本专利技术的上述以及其他的目的、特征以及优点通过与描述作为本专利技术的例子的优选实施方式的附图关联的以下的说明,一定变得更加清晰。附图说明图I是示出本实施方式所涉及的电カ传送装置的图;图2是示出送电线圈和受电共振线圈之间的距离与传送电カ的关系的图;图3是示出电カ传送装置的应用例的图;图4是示出电カ传送装置的其他的应用例 的图; 图5是示出磁场共鸣系统的图;图6是示出送电共振线圈和受信共振线圈的等价电路的图;图7是示出在送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离最优情况下的传送频率与传送电カ的关系的图;图8是示出送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离比最优距离短的情况下的传送频率与传送电カ的关系的图;图9是示出送电共振线圈和受电共振线圈之间距离与传送电力的关系的图。具体实施例方式首先,对通过磁场共鸣的无线电カ供应中,送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离与传送电力的关系进行说明。之后,參照附图详细地说明本实施方式。图5是不出磁场共鸣系统的图。如图5所不,磁场共鸣系统包括具有电源部101、电カ供应线圈102、以及送电共振线圈103的送电装置100 ;和具有受电共振线圈111、电カ取出线圈112、以及负载113的受电装置110。电源部101向电カ供应线圈102供应电力。电源部101例如是科尔皮兹振荡电路,并以送电共振线圈103和受电共振线圈111的共振频率振荡。电源部101被连接于电カ供应线圈102。电カ供应线圈102通过电磁感应将电源部101的电カ供应给送电共振线圈103。送电共振线圈103例如是两端开放的具有电感L的螺旋线圈。送电共振线圈103由于浮动电容而具有电容。由此,送电共振线圈103成为LC共振电路。此外,在图5中,推测具有由浮动电容而产生的电容,但是也有向送电共振线圈103中插入电容元件的情况。与送电共振线圈103 —祥,受电共振线圈111例如也是两端开放的具有电感L的螺旋线圈。受电共振线圈111与送电共振线圈103同样也具有由浮动电容而产生的电容,另外,也有插入电容元件的情况。由此,受电共振线圈111成为LC共振电路。设定送电共振线圈103和受电共振线圈111的共振频率使得它们相同。由此,使用磁场共鸣方式将电力作为磁场能量从送电共振线圈103发送到受电共振线圈111。受电共振线圈111通过电磁感应向电カ取出线圈112供应电力。电カ取出线圈112被与电池等负载113连接,能够使用接收到的电カ进行充电。图6是示出送电共振线圈和受信共振线圈的等价电路的图。如上所述的那样,送电共振线圈103和受电共振线圈111具有电感L和浮动电容产生的电容C。另外,也有在送电共振线圈103和受电共振线圈111上连接电容元件的情況。由此,送电共振线圈103和受电共振线圈111的等价电路变成如图6所示的LC共振电路,共振频率f用下面的式子(I)表示。f = I/{2 π (LC)1/2}…(I)因此,为了使送电共振线圈103和受电共振线圈111的共振频率匹配,使各个线圈的L和C的乘积相等图7是示出在送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离为最优情况下的传送频率与传送电力的关系的图。在图7中,横轴表示频率,纵轴表示传送电力(dB)。传送频率是送电共振线圈103和受电共振线圈111的共振频率。在送电共振线圈103和受电共振线圈111之间的距离为最优情况下,传送电カ变为如图7的波形WlOl所示的那样。即,传送电カ随着传送频率的变化而变化,传送频率在共振频率f的附近时传送电カ最大。 此外,在图7中,波形WlOl的顶点附近的形状稍微弯曲。这取决于送电共振线圈103和受电共振线圈111的共振频率以外的各种条件。因此,在图7中,在传送频率是共振频率f的情况下,传送电力没有变为最大。但是,在理想的情况下,可以认为传送电カ如虚线所示的那样在传送频率为共振频率f时变为最大。图8是示出当送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离比最优距离短的情况下的传送频率与传送电力的关系的图。在图8中,横轴表示频率,纵轴表示传送电力(dB)。此夕卜,在图8中也示出了图7中所示的最优距离时的波形WlOl。在送电共振线圈103和受电共振线圈111之间的距离比最优距离短的情况下,传送电カ变为如图8的波形W102所示的那样。S卩,图8的波形W102的传送电力的大小变得具有两个峰值,变为所谓的分割的状态。因此,在送电共振线圈103和受电共振线圈111之间的距离比最优距离短的情况下,在传送频率为共振频率f时传送电カ下降。图9是示出送电共振线圈和受电共振线圈之间的距离与传送电カ的关系的图。在图9中,横轴表示送电共振线圈103和受电共振线圈111之间的距离,纵轴表示标准化传送电カ(%)。此外,传送频率固定为共振频率f,向送电共振线圈103供应的电力固定为100%。如图9所示,传送电カ随着送电共振线圈103和受电共振线圈111之间的距离即线圈距离的变化而变化。即,传送电カ在线圈距离为最优距离do时最大。也就是说,传送电カ最大时的线圈距离是送电共振线圈103和受电共振线圈111在共振频率f时的最优距离dO ο在线圈距离比最优距离dO短的情况下,S卩,在图9所示的区域a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:内田昭嘉
申请(专利权)人:富士通株式会社
类型:发明
国别省市:

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