CN102130513A - 供电装置、受电装置以及无线供电系统 - Google Patents

供电装置、受电装置以及无线供电系统 Download PDF

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CN102130513A CN2011100024290A CN201110002429A CN102130513A CN 102130513 A CN102130513 A CN 102130513A CN 2011100024290 A CN2011100024290 A CN 2011100024290A CN 201110002429 A CN201110002429 A CN 201110002429A CN 102130513 A CN102130513 A CN 102130513A
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Abstract

本发明公开了供电装置、受电装置以及无线供电系统。供电装置包括：送电器，适于生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号；供电元件，被供给包括由送电器生成的电力的传输信号；以及多个共振元件，具有不同共振频率并且设置在其可以通过电磁感应与供电元件耦合的区域中。

Description

供电装置、受电装置以及无线供电系统
技术领域
本发明涉及用于以非接触(无线)方式供给和接收电力的非接触供电型供电装置、受电装置、以及无线供电系统。
背景技术
已知无线地提供电力的电磁感应方式。
另一方面，近年来，使用被称作依赖于电磁共振(resonance)现象的磁场共振方式的一种方式的无线供电和充电系统受到关注。
基于电磁感应方式的当前流行的非接触供给方式要求电力的源和目的地(受电侧)必须共享磁通量。为了高效地送电，必须将电力的源和目的地设置为彼此非常接近。此外，耦合对准也是必不可少的。
另一方面，由于电磁共振现象的原理，基于电磁共振现象的非接触供电方式与电磁感应方式相比具有如下优势，即，其允许远距离送电，并且即使使用稍微不良的对准，发送效率也不会劣化。
应该注意，电场共振方式为基于电磁共振现象的另一方式。
例如，专利文件1公开了依赖于电磁感应方式的无线供电系统。
在JP-T-2006-518179(下文中，称作专利文件1)中所公开的技术通过在非接触供电装置中的电路传感器检测负载中的变化并且改变可变电感器的电感和可变电容器的电容，从而确保系统的最优工作频率。
换句话说，如果工作频率不是最优的，则专利文件1中所公开的技术调节该电路。
发明内容
在以上专利文件1中所公开的构造实例中，如果工作频率不是最优的，则将系统的工作频率调节为最优的。
具体来说，如果该频率例如由于受电装置的配置而偏离最优频率，则可能的补救措施为通过调节电路频率来优化该频率。
然而，除了以上情况，尽管可以以当前频率没有任何问题地供给电力，但是仍可能需要改变工作频率。
例如，当希望发送电力和信息时，可能需要改变频率以防止干扰或者遵守法律法规。
此外，因为发现工作频率被用于其它目的，所以可能有必要切换至其他频率。更进一步，可能希望以并行方式同时使用多种频段。
在这种情况下，必须不仅在电路侧调节频率而且在线圈侧调节频率。然而，在以上专利文件1中所述的技术无法在线圈侧调节频率。
本发明的目的是提供能够以多种频率工作并且可以灵活地应对要求在频率之间进行切换的供电装置、受电装置以及无线供电系统。
根据本发明的第一模式的供电装置包括：送电器、供电元件和多个共振元件。送电器生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号。向供电元件供给包括通过送电器所生成的电力的传输信号。多个共振元件具有不同共振频率并且设置在其可以通过电磁感应与供电元件耦合的区域中。
根据本发明的第二模式的受电装置包括：多个共振元件、供电元件和受电器。多个共振元件具有不同共振频率并且接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号。向供电元件供给由于通过电磁感应与共振元件耦合以接收电力所接收的电力。受电器处理包括通过供电元件所接收的电力的接收信号。
根据本发明的第三模式的无线供电系统包括：供电装置和受电装置。受电装置通过磁场共振关系接收包括来自供电装置的电力的传输信号。供电装置包括：送电器、供电元件以及至少一个共振元件。送电器生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号。向供电元件供给包括通过送电器生成的电力的传输信号。将共振元件设置在其可以通过电磁感应与供电元件耦合的区域中。受电装置包括：至少一个共振元件、供电元件以及受电器。共振元件接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号。向供电元件供给由于通过电磁感应与共振元件耦合以接收电力所接收的电力。受电器处理包括通过供电元件所接收的电力的传输信号。供电装置和受电装置的至少一个共振元件包括具有不同共振频率的多个共振元件。
本发明允许使用多种频率，并且灵活地应对在频率之间进行切换的要求。
附图说明
图1为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的构造实例的框图；
图2为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈的第一构造实例的示图；
图3为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的受电侧线圈的第一构造实例的示图；
图4为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第二构造实例的示图；
图5为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第三构造实例的示图；
图6为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第四构造实例的示图；
图7为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第五构造实例的示图；
图8为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第六构造实例的示图；
图9为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第七构造实例的示图；
图10为描述磁场共振方式的原理的示图；
图11为示出磁场共振方式中耦合量的频率特性的示图；
图12为示出了在磁场共振方式中共振元件之间的距离与耦合量之间的关系的示图；
图13为示出在磁场共振方式中共振频率与提供最大耦合量的共振元件间距离之间的关系的示图；
图14为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第一实例的示图；
图15为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第二实例的示图；
图16为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第三实例的示图；
图17为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第四实例的示图；
图18为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第五实例的示图；
图19为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第六实例的示图；以及
图20示出了根据本实施方式的使用双共振线圈的装置的史密斯圆图(Smith chart)和频率特性。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。
应该注意，将按以下顺序进行描述：
1.无线供电系统的构造实例
2.共振线圈的配置实例
3.磁场共振方式的原理
4.使用多种频率发送和接收电力和信号的操作
<1.无线供电系统的构造实例>
图1为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的构造实例的框图。
图2为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈的第一构造实例的示图。
图3为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的受电侧线圈的第一构造实例的示图。
无线供电系统10包括供电装置20和受电装置30。
供电装置20包括送电线圈部21和送电器22。
送电线圈部21包括用作供电元件的供电线圈211和用作共振元件的复数“n”(其中，在图2中所示的实例中，n＝2)个共振线圈212-1和212-2。尽管也称为共振线圈，但是在本实施方式中，共振线圈指的是同样的线圈。
供电线圈211由被供给来自送电器22的AC电流的空心线圈形成。
通过例如包括在送电器22中的匹配电路，在供电点处对供电线圈211进行阻抗匹配。
共振线圈212-1和212-2均由通过电磁感应与供电线圈211耦合的空心线圈形成。当这些线圈的自共振频率与受电装置30的共振线圈312的匹配时，建立磁场共振关系，从而允许高效地送电。
共振线圈212-1和212-2被设置在允许通过电磁感应与供电线圈211耦合的距离内。
然而，应该注意，共振线圈212-1和212-2是以与供电线圈211不垂直的这种方式来设置的。
在图2所示的实例中，将分别具有不同共振频率f1和f2的共振线圈212-1和212-2设置为在供电线圈211的每侧各一个。单个供电线圈211可以被共用。
应该注意，假设将共振频率f1和f2设置为f1＜f2。
送电器22生成多种频率f1和f2的待发送的两种正弦波或者正弦波和高频调制信号，并将生成的频率为f1和f2的传输信号提供至供电线圈211。
送电器22可以被构造为例如包括两种功能，一种生成第一频率f1的送电正弦波的功能，还有另一种生成第二频率f2的高频调制信号的功能，并且使用两种频率发送电力和信号。
可选地，送电器22可以被构造为例如包括两种功能，一种生成第一频率f1的送电正弦波的功能，还有另一种生成第二频率f2的送电正弦波的功能，并且通过随时间在两种频率之间切换来发送电力。
受电装置30包括受电线圈部31和受电器32。
受电线圈部31包括用作供电元件的供电线圈311和用作共振元件的复数“n”(其中，在图3中，n＝2)个共振线圈312-1和312-2。
通过电磁感应从共振线圈312-1和312-2向供电线圈311供给AC电流。
通过例如包括在受电器32中的匹配电路，在负载连接点处对供电线圈311进行阻抗匹配。
共振线圈312-1和312-2均由通过电磁感应与供电线圈311耦合的空心线圈形成。当这些线圈的自共振频率与供电装置20的共振线圈212-1或者212-2的匹配时，建立磁场共振关系，从而允许高效地送电。
共振线圈312-1和312-2被设置在允许通过电磁感应与供电线圈311耦合的距离内。
然而，应该注意，共振线圈312-1和312-2是以与供电线圈311不垂直的这种方式来设置的。
在图3所示的实例中，将两者都具有不同共振频率f1和f2的共振线圈312-1和312-2设置为在供电线圈311的每侧各一个。单个供电线圈311可以被共用。
受电器32执行经由供电线圈311提供的多种频率f1和f2的所接收到的两种正弦波或者正弦波和高频调制信号的整流、稳压、解调以及其他处理。
例如，受电器32包括如下功能：对接收的AC电力，即，第一频率f1的送电正弦波进行整流，将整流的DC电力转换为符合电子装置，即，目的地的规范的DC电压，并且将稳定的DC电压提供至电子装置的处理器。
与其并行地，可以将受电器32构造为包括对接收到的第二频率的高频调制信号进行解调的功能。
可选地，例如，可以将受电器32构造为包括如下功能：对送电正弦波(一个是第一频率f1的，另一个是第二频率f2)进行整流和稳定，并且将稳定的DC电压提供至电子装置的处理器。
尽管上文中已经描述了供电装置20的送电线圈部21和受电装置30的受电线圈部31都包括多个共振线圈的构造和配置，但是本发明不仅限于此。可选地，可以如以下所给出的实例所述地构造和配置送电线圈部21和受电线圈部31。
然而，应该注意，下文中将描述的构造和配置也仅为举例。
<2.共振线圈的配置实例>
这里，将不仅参照图2和图3而且参照图4～图8描述共振线圈的配置实例。
在图2所示的实例中，将具有不同共振频率f1和f2的共振线圈212-1和212-2设置为在一个供电线圈211的每侧各一个。可以共享一个供电线圈211。
在图3所示的实例中，将具有不同共振频率f1和f2的共振线圈312-1和312-2设置为在一个供电线圈311的每侧各一个。可以共享一个供电线圈311。
图4为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第二构造实例的示图。
在图4所示的实例中，将分别具有彼此不同的频率f1和f2以及频率f3的共振线圈212-1和212-2和共振线圈212-3或者共振线圈312-1和312-2和共振线圈312-3设置在供电线圈211或者311的周围。
尽管如上所示不限制共振线圈的数量，但是例如，如果由于供电线圈和共振线圈之间的间隔增加而使耦合降低，则送电效率可能降低。
图5为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第三构造实例的示图。
图6为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈或者受电侧线圈的第四构造实例的示图。
如图5和图6所示，可以将多个共振线圈212-1和212-2或者312-1和312-2同心地重叠设置。
在图5所示的实例中，将具有共振频率f2的共振线圈212-2或者312-2嵌入具有共振频率f1的共振线圈212-1或者312-1中。
在图6所示的实例中，将具有共振频率f1的共振线圈212-1或者312-1嵌入具有共振频率f2的共振线圈212-2或者312-2中。
如果将共振线圈设置为彼此接近，则传输特性可能由于每个线圈的耦合而劣化。然而，例如，可以通过扩大工作频率(|f2-f1|)之间的间隔或者提高用于改善频率选择性的共振线圈的Q因数来避免劣化。
图7为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈和受电侧线圈的第五构造实例的示图。
虽然图2～图6仅示出了送电侧或者受电侧，但是在送电侧和受电侧都可以设置多个共振线圈。
在该构造中，通过设置在送电侧的具有共振频率f1和f2的共振线圈212-1和212-2和设置在受电侧的具有共振频率f1和f2的共振线圈312-1和312-2，在送电侧和受电侧都设置两个共振线圈。
如果有必要分离多种频率的信号和电力，则可以用开关时分地切换信号和电力。
另一方面，如果可以用滤波器分离信号和电力，则可以同时使用多种频率。
图8为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈和受电侧线圈的第六构造实例的示图。
图9为示出根据本发明的实施方式的无线供电系统的送电侧线圈和受电侧线圈的第七构造实例的示图
在图8所示的实例中，供电装置20包括两个共振线圈212-1和212-2。另一方面，受电装置30-1和30-2包括分别具有共振频率f1和f2的共振线圈312-1和312-2。
在图9所示的实例中，受电装置30包括两个共振线圈312-1和312-2。另一方面，供电装置20-1和20-2包括分别具有共振频率f1和f2的共振线圈212-1和212-2。
接下来，将通过主要强调磁场共振方式的原理和使用多种频率发送和接收电力和信号来描述线圈操作。
<3.磁场共振方式的原理>
首先，将参照图10～图13描述磁场共振方式的原理。
图10为描述磁场共振方式的原理的示图。
应该注意，这里，在供电线圈用作供电元件并且共振线圈用作共振元件的假设下描述该原理。
可以将电磁共振现象分为两种类型，即，电场共振方式和磁场共振方式。在这两种方式中，图10示出了在供电侧和受电侧之间具有一对一关系的无线(非接触)供电系统的基本块。
当考虑与在图1中所示的构造相关联时，供电侧具有：包括在送电器22中的AC电源23、供电元件211和共振元件212。受电侧具有：共振元件312、供电元件311和包括在受电器32中的整流电路。
供电元件211和311和共振元件212和312由空心线圈形成。
在供电侧，通过电磁感应强耦合供电元件211和共振元件212。类似地，在受电侧，通过电磁感应强耦合供电元件311和共振元件312。
例如，共振元件212和312的共振频率为f1或者f2。
倘若最大耦合量和最小损耗，当分别在供电侧和受电侧的空心线圈，即，共振元件212和312的自共振频率相匹配时，建立磁场共振关系。
从AC电源23向供电元件211提供AC电流，进一步通过电磁感应使共振元件212中感应出电流。
将通过AC电源23所生成的AC电流的频率设置为与共振元件212和312的自共振频率相同。
以在其间建立磁场共振关系的这种方式设置共振元件212和312。这允许以共振频率从共振元件212至共振元件312无线地(以非接触方式)提供AC电流。
在受电侧，通过电磁感应从共振元件312至供电元件311提供电流，随后，通过整流电路34生成并且输出DC电流。
图11为示出磁场共振方式中耦合量的频率特性的示图。
在图11中，横轴表示AC电源的频率f，纵轴表示耦合量。
图11示出了AC电源的频率和耦合量之间的关系。
从图11中显而易见，磁共振表现出频率选择性。
图12为示出在磁场共振方式中共振元件之间的距离与耦合量之间的关系的示图。
在图12中，横轴表示共振元件之间的距离D，纵轴表示耦合量。
图12示出了供电侧的共振元件212和受电侧的共振元件312之间的距离D与耦合量之间的关系。
从图12中显而易见，距离D存在于耦合量在给定共振频率处为最大值的位置。
图13为示出磁场共振方式中共振频率与提供最大耦合量的共振元件间距离之间的关系的示图。
在图13中，横轴表示共振频率f，纵轴表示共振元件间距离D。
图13示出了在共振频率与提供最大耦合量的供电侧的共振元件212和受电侧的共振元件312之间的距离D之间的关系。
从图13中显而易见，当共振频率低时可以通过加宽共振元件之间的间隙而当共振频率高时通过缩小其间的间隙来获得最大耦合量。
<4.使用多种频率发送和接收电力和信号的操作>
下文中，将参照图14～图19描述使用多种频率发送和接收电力和信号的操作。
图14为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第一实例的示图。
在图14所示的实例中，供电装置20A和受电装置30A中的每个均包括如图7所示的两个共振线圈。
供电装置20A的送电器22A包括：正弦波生成电路221、高频调制信号生成电路222以及双工器223。正弦波生成电路221生成频率为f1的送电正弦波。高频调制信号生成电路222生成频率为f2的高频调制信号。
受电装置30A的受电器32A包括：双工器321、整流电路322、稳压电路323、接收电路324、以及解调电路325。
在供电装置20A中，通过正弦波生成电路221生成频率为f1的送电正弦波，并且通过高频调制信号生成电路222生成频率为f2的高频调制信号。通过双工器223将正弦波和调制信号合成并且将其提供至双共振送电线圈部21。
将通过受电装置30A的受电线圈部31所接收的信号和电力通过双工器321分离为频率为f1的正弦波电力和频率为f2的高频调制信号。
下文中，通过各自的接收电路来处理信号和电力以适合预期的使用用途。
正弦波电力由整流电路322进行整流并且由稳压电路323进行稳定。
高频调制信号由接收电路324接收并且由解调电路325进行解调。
可将该实例应用于使用两种频率发送和接收电力和信号。
图15为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第二实例的示图。
在图15所示的实例中，供电装置20B和受电装置30B中的每个均包括如图7所述的两个共振线圈。
供电装置20B的送电器22B包括适于生成频率f1和f2的送电正弦波的频率可变型正弦波生成电路221B。
受电装置30B的受电器32B包括整流电路322B和稳压电路323。
在图15所述的实例中，将频率可变型正弦波生成电路221B设置在送电器22B中以便可以通过在其间切换而生成两种频率f1和f2之一的正弦波。
送电侧的共振线圈和受电侧的共振线圈能够良好地发送和接收两种频率f1和f2的电力。
受电侧的整流电路322B能够在这两个频段操作。因此，一个整流电路322B足以。通过稳压电路323来稳定电力的电压，此后将该电力提供至下一级的块。
该实例可应用于在两种频率之间及时切换以避免其他设备的干扰。
图16为描述根据本实施方式的用于使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第三实例的示图。
在图16所示的实例中，供电装置20C包括两个共振线圈212-1和212-2，并且如图8所示，受电装置30-1和30-2分别包括共振线圈312-1和312-2。
供电装置20C的送电器22C包括：适于以频率f1生成送电正弦波的正弦波生成电路221、适于以频率f2生成高频调制信号的高频调制信号生成电路222以及双工器223。
受电装置30-1的受电器32C-1包括：与第一频率f1兼容的整流电路322和稳压电路323。
受电装置30-2的受电器32C-2包括：与第二频率f2兼容的接收电路324和解调电路325。
在供电装置20C中，通过正弦波生成电路221生成频率f1的送电正弦波，并且通过高频调制信号生成电路222生成频率f2的高频调制信号。通过双工器223合成正弦波和调制信号并且将其提供至双共振送电线圈部21。
在受电装置30-1中，通过受电线圈部31-1所接收的频率f1的正弦波电力由整流电路322进行整流并且由稳压电路323进行稳压。
在受电装置30-2中，通过受电线圈部31-2所接收的频率f2的高频调制信号由接收电路324接收并且由解调电路325进行解调。
还可将该实例应用于使用两种频率发送和接收电力和信号。
图17为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第四实例的示图。
在图17所示的实例中，供电装置20D包括两个共振线圈212-1和212-2，并且如图8所示，受电装置30-1和30-2分别包括共振线圈312-1和312-2。
供电装置20D的送电器22D包括：适于生成频率f1的送电正弦波的正弦波生成电路221-1、适于生成频率f2的送电正弦波的正弦波生成电路221-2以及双工器223。
受电装置30-1的受电器32D-1包括：与第一频率f1兼容的整流电路322-1和稳压电路323-1。
受电装置30-2的受电器32D-2包括：与第二频率f2兼容的整流电路322-2和稳压电路323-2。
在供电装置20D中，通过正弦波生成电路221-1生成频率f1的送电正弦波，并且通过正弦波生成电路221-2生成频率f2的送电正弦波。通过双工器223合成两种正弦波并且将其提供至双共振送电线圈部21。
在受电装置30-1中，通过受电线圈部31-1所接收的频率f1的正弦波电力由整流电路322-1进行整流并且由稳压电路323-1进行稳压。
在受电装置30-2中，通过受电线圈部31-2所接收的频率f2的正弦波电力由整流电路322-2进行整流并且由稳压电路323-2进行稳压。
还可将该实例应用于使用两种频率从不同源至不同目的地发送和接收不同电力。
图18为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第五实例的示图。
在图18所示的实例中，供电装置20-1和20-2分别包括共振线圈212-1和212-2，并且如图9所示，受电装置30E包括两个共振线圈312-1和312-2。
供电装置20-1的送电器22E-1包括：适于生成频率f1的送电正弦波的正弦波生成电路221。
供电装置20-2的送电器22E-2包括：适于生成频率f2的高频调制信号的高频调制信号生成电路222。
受电装置30E的受电器32E包括：双工器321、整流电路322、稳压电路323、接收电路324以及解调电路325。
在供电装置20-1中，通过正弦波生成电路221生成频率f1的送电正弦波并且将其提供至送电线圈部21-1。
在供电装置20-2中，通过高频调制信号生成电路222生成频率f2的高频调制信号并且将其提供至送电线圈部21-2。
通过双工器321将通过受电装置30E的受电线圈部31所接收的电力和信号分离为频率f1的正弦波电力和频率f2的高频调制信号。
下文中，通过各自的接收电路处理信号和电力以适合预期的使用用途。
正弦波电力由整流电路322进行整流并且由稳压电路323进行稳定。
高频调制信号由接收电路324接收并且由解调电路325进行解调。
可将该实例应用于使用两种频率发送和接收电力和信号。
图19为描述根据本实施方式的使用多种频率发送和接收电力和信号的构造和操作的第六实施方式的示图。
在图19所示的实例中，供电装置20-1和20-2分别包括共振线圈212-1和212-2，并且如图9所示，受电装置30F包括两个共振线圈312-1和312-2。
供电装置20-1的送电器22F-1包括适于生成频率f1的送电正弦波的正弦波生成电路221-1。
供电装置20-2的送电器22F-2包括适于生成频率f2的送电正弦波的正弦波生成电路221-2。
受电装置30F的受电器32F包括：双工器321、分别与频率f1和f2兼容的整流电路322-1和322-2、稳压电路323-1和323-2以及合成电路326。
在供电装置20-1中，通过正弦波生成电路221-1生成频率f1的送电正弦波并且将其提供至送电线圈部21-1。
在供电装置20-2中，通过正弦波生成电路221-2生成频率f2的送电正弦波并且将其提供至送电线圈部21-2。
通过双工器321将分别发送和通过受电装置30F的受电线圈部31接收的两种电力分离为频率f1的正弦波电力和另一频率f2的正弦波电力。
频率f1的正弦波电力由整流电路322-1进行整流并且由稳压电路323-1进行稳压。
频率f2的正弦波电力由整流电路322-2进行整流并且由稳压电路323-2进行稳压。
这两种电力均穿过其整流电路和稳压电路。在变换为DC电力以后，通过合成电路326合成这两种电力并且将其提供至下一级的块。
可将该实例应用于使用两种频率从两个不同的源同时接收电力(例如，其中每个为受电侧所需要的电力的一半)。
如上所述，本实施方式提供了以下有利效果。
即，本实施方式提供了可以在多种频率下操作的线圈以允许同时提供电力和待交换的信号以及待供给的不同频率的电力。
共享供电线圈，从而有助于小型化。
不需要将任何附加电路添加至共振线圈，因此，维持高Q因数并且确保高发送效率。
图20示出了根据本实施方式的使用双共振线圈的装置的史密斯圆图和频率特性。
如从图20显而易见，本实施方式提供了可以在多种频率下操作的线圈以允许同时供给电力和待交换的信号以及待供给的不同频率的电力。
本申请包含涉及于2010年1月14日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2010-006091中所公开的主题，其全部内容合成于此作为参考。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或等同物的范围之内。

Claims (17)

1.一种供电装置，包括：
送电器，适于生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号；
供电元件，被供给包括由所述送电器生成的电力的传输信号；以及
多个共振元件，具有不同的共振频率并且设置在其能够通过电磁感应与所述供电元件耦合的区域中。
2.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件设置在单个所述供电元件的两侧。
3.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件设置在单个所述供电元件的周围。
4.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件同心地重叠设置。
5.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
所述送电器具有生成不同频率的送电电力信号和调制信号的功能。
6.根据权利要求1所述的供电装置，其中，
所述送电器具有生成不同频率的多种送电电力信号的功能。
7.一种受电装置，包括：
多个共振元件，具有不同的共振频率，适于接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号；
供电元件，被供给由于通过电磁感应与所述共振元件耦合所接收的电力；以及
受电器，适于对包括由所述供电元件所接收的电力的接收信号进行处理。
8.根据权利要求7所述的受电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件设置在单个所述供电元件的两侧。
9.根据权利要求7所述的受电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件设置在单个所述供电元件的周围。
10.根据权利要求7所述的受电装置，其中，
具有不同共振频率的多个共振元件同心地重叠设置。
11.根据权利要求7所述的受电装置，其中，
所述受电器具有处理不同频率的送电电力信号和调制信号的功能。
12.根据权利要求7所述的受电装置，其中，
所述受电器具有处理不同频率的多种送电电力信号的功能。
13.一种无线供电系统，包括：
供电装置；以及
受电装置，适于通过磁场共振关系接收包括从所述供电系统发送的电力的传输信号，所述供电装置包括：
送电器，适于生成至少包括待供给的电力的不同频率的多种传输信号，
供电元件，被供给包括由所述送电器生成的电力的传输信号，以及
至少一个共振元件，设置在其能够通过电磁感应与所述供电元件耦合的区域中，并且，所述受电装置包括：
至少一个共振元件，适于接收包括通过磁场共振关系发送的电力的传输信号，
供电元件，被供给由于通过电磁感应与所述共振元件耦合所接收的电力，以及
受电器，适于对包括由所述供电元件所接收的电力的接收信号进行处理，其中
所述供电装置的共振元件和所述受电装置的共振元件中的至少一个包括具有不同共振频率的多个共振元件。
14.根据权利要求13所述的无线供电系统，其中，
所述供电装置的所述送电器具有生成不同频率的送电电力信号和调制信号的功能。
15.根据权利要求13所述的无线供电系统，其中，
所述供电装置的所述送电器具有生成不同频率的多种送电电力信号的功能。
16.根据权利要求13所述的无线供电系统，其中，
所述受电装置的所述受电器具有处理不同频率的送电电力信号和调制信号的功能。
17.根据权利要求13所述的无线供电系统，其中，
所述受电装置的所述受电器具有处理不同频率的多种送电电力信号的功能。
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