CN102570627B - 供电装置和设置有供电装置的非接触式供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供电装置和设置有供电装置的非接触式供电系统。可以提供一种使用电磁谐振耦合方法的供电装置和一种非接触式供电系统。对供电装置中和/或受电装置内部的电磁感应耦合的耦合系数进行优化，以提高谐振频率的电力传输效率而不论供电装置和受电装置的位置如何。提供了一种供电装置或者一种非接触式供电系统，其中监控S11参数，S11参数是从供电装置的高频电源输出的电力的反射部分，并且改变供电装置中传输线圈和第一谐振线圈的位置以及受电装置中接收线圈和第二谐振线圈的位置中的一个或者两者，以调整电磁感应耦合的耦合系数。

Description

供电装置和设置有供电装置的非接触式供电系统

技术领域

本发明涉及供电装置和设置有供电装置的非接触式供电系统。

背景技术

近年来，各种类型的电子装置已经普及并且市场上存在各种产品。近年来，尽管诸如移动电话和数码摄像机的便携式电子装置的普及是显著的，但诸如电动汽车和混合动力汽车的由电力驱动的电动车辆开始在市场上出现。

这样的电子装置和电动车辆通常包括作为蓄电装置的电池。目前，对电池充电的供电方法是家用交流电源和电池之间的直接接触。

另一方面，已经研发了无需接触而对电池充电的供电(powerfeeding)方法。其典型方法的示例是电磁耦合方法(也被称为电磁感应方法)、电波方法(也被称为微波方法)、电磁谐振方法(也被称为电磁谐振耦合方法)等。

注意，如专利文件1至3中所示，开发了使用电磁谐振方法的各种非接触式供电方法以增加电力传输效率。在使用电磁谐振方法的非接触式供电方法的情况下，即使在供应电力的装置(在下文中，供电装置)和接收电力的装置(在下文中，受电装置)的谐振频率彼此一致时也不能一直获得最大的电力传输效率。在传输效率的提高中，一个重要因素是供电装置和受电装置之间的电磁谐振耦合的耦合系数，但太高的耦合系数导致传输效率的减少。电磁谐振耦合的耦合系数依据供电装置和受电装置的位置(之间的距离)而改变。因此，为了使用谐振非接触式供电技术稳定地传输电力，重要的是将传输效率控制为最大，而不论供电装置和受电装置的位置(电磁谐振耦合的耦合系数)如何。

[参考文献]

[专利文献1]日本公开的专利申请No.2010-193598

[专利文献2]日本公开的专利申请No.2010-239690

[专利文献3]日本公开的专利申请No.2010-252468

发明内容

在本发明的一个实施例中，可以提供使用电磁谐振耦合方法的供电装置以及设置有所述供电装置的非接触式供电系统，其中在电磁谐振耦合方法的非接触式供电中，对供电装置中和/或受电装置内部的电磁感应耦合的耦合系数进行优化，以提高谐振频率的电力传输效率而不论供电装置和受电装置的位置(电磁谐振耦合的耦合系数)如何。

本发明的一个实施例是供电装置或者非接触式供电系统，其中监控S11参数，所述参数是从供电装置的高频电源输出的电力的反射部分，并且改变供电装置中传输线圈和第一谐振线圈的位置(之间的距离)以及受电装置中接收线圈和第二谐振线圈的位置(之间的距离)中的一个或者两者，以调整电磁感应耦合的耦合系数。依此，可以最小化S11参数并且可以提高电力传输效率而不论供电装置和受电装置的位置(电磁谐振耦合的耦合系数)如何。

本发明的一个实施例是供电装置，其包括：电连接到高频电源的传输线圈；包含谐振线圈的谐振电路，所述谐振线圈被配置成与传输线圈进行电磁感应耦合；检测器，被配置成检测从高频电源输出的电力的反射；电连接到检测器的控制电路；以及电连接到控制电路的移动单元。移动单元根据控制电路依照所述反射而传输的信号来控制谐振电路的位置。

注意，在上述结构中，移动单元可以控制传输线圈的位置。

本发明的一个实施例是非接触式供电系统，所述非接触式供电系统包括供电装置和受电装置，所述供电装置被配置成根据电磁谐振耦合传输电力。供电装置包括：电连接到高频电源的传输线圈；包含谐振线圈的谐振电路，所述谐振线圈被配置成与传输线圈进行电磁感应耦合；检测器，被配置成检测从高频电源输出的电力的反射；电连接到检测器的控制电路；以及电连接到控制电路的移动单元。移动单元根据控制电路依照所述反射而传输的信号来控制谐振电路的位置。

注意，在上述结构中，移动单元可以控制传输线圈的位置。

本发明的一个实施例是非接触式供电系统，所述非接触式供电系统包括供电装置和受电装置，所述供电装置被配置成根据电磁谐振耦合传输电力。供电装置包括：电连接到高频电源的传输线圈；包含第一谐振线圈的第一谐振电路，所述第一谐振线圈被配置成与传输线圈进行电磁感应耦合；检测器，被配置成检测从高频电源输出的电力的反射；电连接到检测器的第一控制电路；以及电连接到第一控制电路的第一传输/接收电路。受电装置包括：电连接到负载的接收线圈；包括第二谐振线圈的第二谐振电路，所述第二谐振线圈被配置成与接收线圈进行电磁感应耦合；第二传输/接收电路；电连接到第二传输/接收电路的第二控制电路；以及电连接到第二控制电路的移动单元。根据所述反射，将由第一控制电路传输的信号从第一传输/接收电路传输到第二传输/接收电路并且接着传输到第二控制电路，并且移动单元根据由第二控制电路传输的信号控制第二谐振电路的位置。

注意，在上述结构中，移动单元可以控制传输线圈的位置。进一步，在上述结构中，可以控制第一谐振电路和第二谐振电路的位置和/或传输线圈和接收线圈的位置。

在上述结构的每一个中，S11参数可以被用作反射部分的参数。

根据本发明的一个实施例，可以提供使用电磁谐振耦合方法的供电装置以及设置有所述供电装置的非接触式供电系统，其中对供电装置或受电装置中电磁感应耦合的耦合系数进行优化，以提高谐振频率的电力传输效率，而不论供电装置和受电装置的位置(之间的距离)如何。

附图说明

图1是例示实施例1的图。

图2是例示实施例1的流程图。

图3是例示实施例1的图。

图4A和图4B是例示实施例1的图。

图5是例示实施例1的图。

图6是例示实施例2的图。

图7是例示实施例2的流程图。

图8是例示实施例2的图。

图9A和图9B是例示实施例2的图。

图10A和图10B是例示实施例2的图。

图11A和图11B是例示实施例3的图。

图12是例示示例1的图。

图13是例示示例1中传输效率的测量结果的图表。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。然而，可以以多种不同的方式实现本发明，并且对于本领域技术人员而言容易理解的是，在不脱离本发明的目的和范围的前提下，可以以各种方式来修改本发明的方式和细节。因此，不应当将下面的实施例描述理解为对本发明的限制。注意，在以下描述的本发明的结构中，不同附图中表示相同部分的附图标记是共用的。

(实施例1)

在该实施例中，将会描述作为本发明实施例的使用电磁谐振方法进行非接触式供电的供电装置和使用电磁谐振方法的非接触式供电系统。具体地，为了最小化从供电装置的高频电源输出的电力的反射部分，基于表示反射部分的S11参数，移动(transfer)供电装置101的第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)。注意，最小化表示反射部分的S11参数意味着最大化表示传输效率的S21参数。

图1例示了供电装置101和受电装置102的框图。注意，供电装置101可以通过装置的谐振线圈的谐振耦合(也被称为电磁谐振耦合)无接触地传输电力到受电装置102。

供电装置101包括高频电源103、耦合器(也被称为定向耦合器)104、传输线圈105、第一谐振线圈106、电容器107、检测器108、控制电路109、移动单元110和第一谐振电路111。注意，电容器107可以是浮置电容(floatingcapacitance)。

受电装置102包括第二谐振线圈112、电容器113、接收线圈114和负载115。注意，电容器113可以是浮置电容。

在供电装置101中，传输线圈105通过耦合器104电连接到高频电源103。注意，传输线圈105可以是由绕线等构成的线圈，并且通常是环形线圈的一匝。

高频电源103是可以输出预定高频电压(例如，大约几MHz到十几MHz)的电源电路。在本实施例中，可以使用根据从供电装置101的高频电源103输出的AC电压信号进行振荡的任何频率(振荡频率)，只要使用电磁谐振方法以该振荡频率可以传输电力。用于供电的电磁波的振荡频率可以处于例如几KHz频段到几GHz频段。特别地，在本实施例的情况下，优选地使用几MHz频段，因为可以出现基于简单LC谐振的电磁谐振；也就是说，电力传输效率可以很高，并且平滑地设计装置。

耦合器104可以检测从高频电源103输出的电力的损失部分(在下文中，被称为反射部分)，其在传输线圈105处被反射。

第一谐振线圈106设置有电容器107。第一谐振线圈106可以是绕线等构成的线圈。可以通过材料、截面积、布线长度、线圈直径等控制第一谐振线圈106的阻抗(谐振频率、Q值)。优选地将第一谐振线圈106的Q值设置为高(例如，100或者更多)。电容器107可以是第一谐振线圈106的寄生电容或者可以与第一谐振线圈106相分离地设置电容器107。在本实施例中，第一谐振电路包括第一谐振线圈106和电容器107。

注意，通过电磁感应耦合(也被称为感应耦合)，从第一谐振线圈106的传输线圈105无接触地传输提供电力的信号。

检测器108检测耦合器104所获得的S11参数的强度。具体地，检测器108将S11参数的强度从模拟值转换为数字值并且将S11参数的强度作为数字值传输到控制电路109。可以在耦合器104和检测器108之间提供放大器或者整流器电路。

控制电路109将与移动相关的信号传输到移动单元110(其可以依据从检测器108输出的S11参数的强度改变第一谐振电路111的位置或者第一谐振电路111中包含的第一谐振线圈106的位置)，并且控制移动单元110的操作。注意，移动单元110依据从控制电路109传输的信号来操作；例如，移动单元110可以是电动机。

在受电装置102中，第二谐振线圈112设置有电容器113。第二谐振线圈112可以是绕线等构成的线圈。可以通过材料、截面积、布线长度、线圈直径等控制第二谐振线圈112的阻抗(谐振频率、Q值)。优选地将第二谐振线圈112的Q值设置为高(例如，100或者更多)，并且第二谐振线圈112可以在匝数、形状、尺寸等方面与供电装置101的第一谐振线圈106相似。电容器113可以是第二谐振线圈112的寄生电容，或者可以与第二谐振线圈112相分离地设置电容器113。

受电装置101的接收线圈114电连接到负载115。注意，接收线圈114可以是由绕线等构成的线圈，并且通常是环形线圈的一匝。

负载115通过非接触式供电来操作；例如，可以给出电池、电动机等。具体地，可以给出诸如移动电话和电动车辆的使用电池来操作的电子装置。注意，在受电装置102中，可以在负载115和接收线圈114之间提供将传输到接收线圈114的AC电压转换为负载115中使用的DC电压的电路(诸如整流器电路和DCDC转换器)。

在供电装置101的第一谐振线圈106和受电装置102的第二谐振线圈112之间传输和接收用于在通过电磁谐振耦合而无需接触的情况下提供电力的信号。作为非接触式供电方法之一的电磁谐振耦合是如下方法：可以在1米或者更短距离的情况下由电场或者磁场高效地传输电力，并且可以传输比电磁感应耦合(其也是非接触式供电方法之一)更大的电力。

接下来，图2是为本发明一个实施例的非接触式供电系统的流程图。注意，将参考图1中的框图来说明图2中的流程图。

在图2中的步骤201中，高频电源103开启。因此，持续地输出具有预定振荡频率(f₀)的AC电压。

接下来，在步骤202中，设置第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)的初始值(d＝0)。

接下来，在步骤203中，获得从检测器108输出的表示传输线圈105的反射部分的S11参数。

接下来，在步骤204中，移动单元110依据控制电路109依照在步骤203获得的S11参数而传输的信号将第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)移动Δd(→+Δd)。

接下来，在步骤205中，再次获得从检测器108输出的表示传输线圈105的反射部分的S11参数。

接下来，在步骤206中，检测是否以最大值(d→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)，在没有以最大值(d→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)的情况下，跟随在步骤206之后的是步骤204，并且移动单元110移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)以获得S11参数。另一方面，在以最大值(d→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)的情况下，步骤206进行到步骤207，并且第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)返回到在第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)曾经所在的位置中S11参数再次变为最小值时的位置。

注意，如图3中所示地移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d)。也就是说，移动单元110将第一谐振线圈106的位置(d)从初始值(d＝0)移动到最大值(d＝max)。注意，按照图4A中所示的与图3(其中省略了电容器)中相似的方式移动包括电容器的第一谐振电路111。进一步，如图4B中所示，移动方向可以与图4A中的不同。也就是说，只要所在的位置处S11参数为最小值，则可以使用任何移动方向。

进一步，在本实施例所示的结构中，移动单元110可以依据控制电路109依照图5中所示的S11参数而传输的信号来移动传输线圈105的位置。还注意，在此情况下，除移动单元110移动传输线圈105之外，此结构与移动第一谐振线圈106或第一谐振电路11的上述结构相似；因此，省略其说明。

本实施例中所示的本发明的实施例可以提供使用电磁谐振耦合方法的供电装置，以及设置有该供电装置的非接触式供电系统。在供电装置中，不论供电装置和受电装置(电磁谐振耦合的耦合系数)如何，通过供电装置中传输线圈和谐振线圈的位置上的改变来调整电磁感应耦合的耦合系数，并且可以最小化从高频电源输出的电力的反射部分(S11参数)；因此，可以提高电力传输效率。

注意，可以与其它实施例中描述的结构中的任何一个适当组合来实现本实施例。

(实施例2)

在本实施例中，将会描述作为本发明实施例的使用电磁谐振方法进行非接触式供电的供电装置和使用电磁谐振方法的非接触式供电系统。具体地，为了最小化从供电装置的高频电源输出的电力的反射部分，基于表示反射部分的S11参数移动供电装置101的第一谐振线圈106或者第一谐振电路111以及受电装置102的第二谐振线圈112的位置(d)，或者第二谐振电路116的位置(d)。注意，最小化表示反射部分的S11参数意味着最大化表示传输效率的S21参数。

图6例示了供电装置101和受电装置102的框图。注意，供电装置101可以通过装置的谐振线圈的谐振耦合(也被称为电磁谐振耦合)无接触地传输电力到受电装置102。

供电装置101包括高频电源103、耦合器(也被称为定向耦合器)104、传输线圈105、第一谐振线圈106、电容器107、检测器108、第一控制电路117、第一移动单元118、第一谐振电路111和第一传输/接收电路120。

受电装置102包括第二谐振线圈102、电容器113、接收线圈114、第二谐振电路116、第二传输/接收电路121、第二控制电路122和第二移动单元123。

供电装置101中高频电源103、耦合器104、传输线圈105、第一谐振线圈106、电容器107和检测器108的结构与实施例1中的那些相似；因此，省略其说明。

第一控制电路117将与移动相关的信号传输到第一移动单元118(其可以依据从检测器108输出的S11参数的强度改变第一谐振电路111的位置或者第一谐振电路111中包含的第一谐振线圈106的位置)，并且控制第一移动单元118的操作。进一步，第一控制电路117通过第一传输/接收电路120将以S11参数(其从检测器108输出)的强度为依据的信号传输到第二传输/接收电路121，并且接着传输到第二控制电路122。在此，接收到以S11参数的强度为依据的信号的第二控制电路122将与移动相关的信号传输到第二移动单元123(其依据S11参数的强度移动第二谐振电路116的位置或者第二谐振电路116中包含的第二谐振线圈112的位置)并且控制第二移动单元123的操作。

接下来，图7是为本发明一个实施例的非接触式供电系统的流程图。注意，将参考图6中的框图来说明图7中的流程图。

在图7中的步骤701中，高频电源103开启。因此，持续地输出具有预定振荡频率(f₀)的AC电压。

接下来，在步骤702中，设置第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的初始值(d1＝0)并且设置第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)的初始值(d2＝0)。

接下来，在步骤703中，获得从检测器108输出的表示传输线圈105的反射部分的S11参数。在步骤703中，在图6所示的框图中，第一控制电路117接收以S11参数(其从检测器108输出)的强度为依据的信号。

接下来，在步骤704中，第一移动单元118依据由第一控制电路117依照在步骤703中获得的S11参数而传输的信号将第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)移动Δd(→+Δd)。

接下来，在步骤705中，再次获得从检测器108输出的表示传输线圈105的反射部分的S11参数。在步骤705中，在图6所示的框图中，第一控制电路117从检测器108接收以S11参数(其依据第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的移动而变化)的强度为依据的信号。

接下来，在步骤706中，检测是否以最大值(d1→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)，在没有以最大值(d1→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的情况下，跟随在步骤706之后的是步骤704，并且第一移动单元118移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)以获得S11参数。另一方面，在以最大值(d1→max)移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的情况下，步骤706进行到步骤707。在步骤706中，在图6所示的框图中，第一控制电路117将移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的信号传输到第一移动单元118，并且从检测器108接收以S11参数(其依据第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)的移动而变化)的强度为依据的信号。

接下来，在步骤707中，移动单元110再次移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)到初始值(d1＝0)，并且第二移动单元123依据从第一控制电路117传输到第二控制电路122的信号将第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)移动Δd(→+Δd)。在步骤707中，在图6的框图中，将来自第一控制电路117的信号从第一传输/接收电路120传输到第二传输/接收电路121并且接着传输到第二控制电路122。第二移动单元123依据从第二控制电路122传输的信号将第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)移动Δd(→+Δd)。

接下来，在步骤708中，再次获得从检测器108输出的表示传输线圈105的反射部分的S11参数。在步骤708中，在图6所示的框图中，第二控制电路122从检测器108接收以S11参数(其依据第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)的移动而变化)的强度为依据的信号。

接下来，步骤709中，检测是否以最大值(d2→max)移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)，在没有以最大值(d2→max)移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)的情况下，跟随在步骤709之后的是步骤706，并且第二移动单元123移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)以获得S11参数。另一方面，在以最大值(d2→max)移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)的情况下，步骤709进行到步骤710。

在步骤710中，第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)和第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)返回到S11参数为最小值时的位置(在分别由第一移动单元118和第二移动单元123所移动的位置(d1)和位置(d2)的组合的位置中)。因此，完成信号的传输/接收。

注意，如图8中所示地移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置(d1)和第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置(d2)。也就是说，第一移动单元118将第一谐振线圈106的位置(d1)从初始值(d1＝0)移动到最大值(d1＝max)。进一步，第二移动单元123将第二谐振线圈112的位置(d2)从初始值(d2＝0)移动到最大值(d2＝max)。注意，按照与其中省略了电容器的图8相似的方式相似地移动包括电容器的谐振电路(例如，第一谐振电路111和第二谐振电路116)。

进一步，在本实施例所示的结构中，第一移动单元118可以依据从第一控制电路117传输的信号来移动传输线圈105的位置，并且第二移动单元123可以依据第二控制电路122依照图9A中所示的S11参数而传输的信号来移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置。而且，第一移动单元118可以依据从第一控制电路117传输的信号来移动第一谐振线圈106或者第一谐振电路111的位置，并且第二移动单元123可以依据第二控制电路122依照图9B中所示的S11参数而传输的信号来移动接收线圈114的位置。

进一步，在本实施例所示的结构中，第一控制电路117可以将以S11参数为依据的信号从第一传输/接收电路120传输到第二传输/接收电路121并且接着传输到第二控制电路122；接下来，第二移动单元123可以依据从第二控制电路122传输的信号来移动第二谐振线圈112或者第二谐振电路116的位置，如图10A中所示。而且，第一控制电路117可以将以S11参数为依据的信号从第一传输/接收电路120传输到第二传输/接收电路121并且接着传输到第二控制电路122；接下来，第二移动单元123可以依据从第二控制电路122传输的信号来移动接收线圈114的位置，如图10B中所示。

本实施例中所示的本发明的实施例可以提供使用电磁谐振耦合方法的供电装置，以及设置有该供电装置的非接触式供电系统。在供电装置中，不论供电装置和受电装置(电磁谐振耦合的耦合系数)如何，通过供电装置中传输线圈和谐振线圈的位置上的改变来调整电磁感应耦合的耦合系数，并且可以最小化从高频电源输出的电力的反射部分(S11参数)；因此，可以提高电力传输效率。

注意，可以与其它实施例中描述的结构中的任何一个适当组合来实现本实施例。

(实施例3)

在本实施例中，将描述上述实施例中所说明的非接触式供电系统的应用。注意，本发明的非接触式供电系统的应用示例是便携式电话、数码摄像机、计算机、便携式信息终端(诸如移动计算机、便携式电话、便携式游戏机或者电子书)以及包括记录介质(具体地，数字通用盘或者“DVD”)的图像再现装置，它们是便携式电子装置；诸如电饭锅、电视或者冰箱的家用电器；以及通过使用电力来驱动的电力推进移动单元，诸如电动汽车等。下面将参考附图描述它们的示例。

图11A例示了给出移动电话和便携式信息终端作为非接触式供电系统的应用的示例，其包括供电装置1101、包括受电装置1102的移动电话1103和包括受电装置1104的移动电话1105。可以在供电装置1101和受电装置1102之间以及供电装置1101和受电装置1104之间应用上述实施例中说明的非接触式供电系统。依此，可以提供电力传输效率提高的移动电话和便携式信息终端。

图11B例示了给出电动汽车(其为电动车辆)作为非接触式供电系统的应用的示例。非接触式供电系统包括供电装置1201和包括受电装置1202的电动汽车1203。可以在供电装置1201和受电装置1202之间应用上述实施例中说明的非接触式供电系统。依此，可以提供电力传输效率提高的电动汽车。

可以向由电力驱动的任何产品提供上述实施例中说明的非接触式供电系统。

注意，可以与其它实施例中描述的结构中的任何一个适当组合来实现本实施例。

[示例1]

在本示例中，按照如下方式评估包括供电装置101和受电装置102的非接触式供电系统的传输效率：如图12中所示，提供供电装置101和受电装置102，改变供电装置101和受电装置102中包含的线圈(传输线圈105、第一谐振线圈106、第二谐振线圈112和接收线圈114)的位置，并且测量S21参数。注意，S21参数是传输效率的参数并且表示载波功率与入射波功率之比((载波功率)/(入射波功率))。

将直径(φ)为150mm的线圈的1匝用作传输线圈105和接收线圈114，并且将直径(φ)为150mm的线圈的5匝用作第一谐振线圈106和第二谐振线圈112。将从高频电源103输出的谐振频率设置为13.56MHz(添加150pF或者更小的空气可变电容器(airvariablecondenser))。注意，使用网络分析器(E4071B)(由AgilentTechnologyInc.制造)测量S21参数。

注意，在本示例中，如图12中所示，第一谐振线圈106和传输线圈105之间的距离以及第二谐振线圈112和接收线圈114之间的距离均为A(cm)，而第一谐振线圈106和第二谐振线圈112之间的距离为B(cm)。图13显示了在B为固定距离(B＝10cm、17cm、25cm)的情况下A改变时所测量的传输效率的结果。

从图13所示的结果中发现，随着第一谐振线圈106和第二谐振线圈112之间的距离(B)变长，通过延长第一谐振线圈106和传输线圈105之间以及第二谐振线圈112和接收线圈114之间的距离(A)可以获得高传输效率。

本申请基于2010年12月24日向日本专利局提交的、序列号为2010-287380的日本专利申请，其全部内容在此通过引用而被并入。

Claims (17)

1.一种供电装置，包含：

高频电源；

电连接到所述高频电源的传输线圈；

包含谐振线圈的谐振电路；

检测器；

电连接到所述检测器的控制电路；以及

电连接到所述控制电路的移动单元，

其中所述高频电源被配置成通过所述传输线圈输出电力，

其中所述谐振线圈被配置成与所述传输线圈进行电磁感应耦合，

其中所述检测器被配置成检测在所述传输线圈处反射的所述电力的反射部分，

其中所述控制电路被配置成依据所述电力的所述反射部分输出信号，并且

其中所述移动单元被配置成依据所述信号通过在任何方向上移动所述传输线圈或者所述谐振电路的位置来控制所述传输线圈和所述谐振电路之间的距离以最小化所述电力的所述反射部分。

2.如权利要求1所述的供电装置，

其中所述移动单元包含电动机。

3.如权利要求1所述的供电装置，

其中所述移动单元被配置成依据所述信号控制所述传输线圈的所述位置。

4.如权利要求1所述的供电装置，

其中所述移动单元被配置成依据所述信号控制所述谐振电路的所述位置。

5.一种包含如权利要求1所述的供电装置的非接触式供电系统。

6.一种非接触式供电系统，包含：

供电装置；以及

受电装置，

其中所述供电装置包含：

高频电源；

电连接到所述高频电源的传输线圈；

包含第一谐振线圈的第一谐振电路；

检测器；

电连接到所述检测器的第一控制电路；以及

电连接到所述第一控制电路的第一传输/接收电路，

其中所述受电装置包含：

负载；

电连接到所述负载的接收线圈；

包含第二谐振线圈的第二谐振电路；

第二传输/接收电路；

电连接到所述第二传输/接收电路的第二控制电路；以及

电连接到所述第二控制电路的第二移动单元，

其中所述供电装置被配置成与所述受电装置进行电磁谐振耦合，

其中所述高频电源被配置成通过所述传输线圈输出电力，

其中所述第一谐振线圈被配置成与所述传输线圈进行电磁感应耦合，

其中所述检测器被配置成检测在所述传输线圈处反射的所述电力的反射部分，

其中所述第一控制电路被配置成将以所述电力的所述反射部分为依据的信号输出到所述第一传输/接收电路，

其中所述第一传输/接收电路被配置成传输所述信号，

其中所述第二谐振线圈被配置成与所述接收线圈进行电磁感应耦合，

其中所述第二传输/接收电路被配置成接收所述信号并且输出所述信号到所述第二控制电路，

其中所述第二控制电路被配置成输出所述信号到所述第二移动单元，

其中所述第二移动单元被配置成依据所述信号控制所述接收线圈和所述第二谐振电路之间的距离，并且

其中所述第二移动单元被配置成依据所述信号控制所述第二谐振电路的位置。

7.如权利要求6所述的非接触式供电系统，

其中所述第二移动单元包含电动机。

8.如权利要求6所述的非接触式供电系统，

其中所述供电装置包含电连接到所述第一控制电路的第一移动单元，并且

其中所述第一移动单元被配置成从所述第一控制电路接收所述信号并且依据所述信号控制所述第一谐振电路的位置。

9.如权利要求8所述的非接触式供电系统，

其中所述第一移动单元包含电动机。

10.如权利要求6所述的非接触式供电系统，

其中所述供电装置包含电连接到所述第一控制电路的第一移动单元，并且

其中所述第一移动单元被配置成从所述第一控制电路接收所述信号并且依据所述信号控制所述传输线圈的位置。

11.如权利要求10所述的非接触式供电系统，

其中所述第一移动单元包含电动机。

12.一种非接触式供电系统，包含：

供电装置；以及

受电装置，

其中所述供电装置包含：

高频电源；

电连接到所述高频电源的传输线圈；

包含第一谐振线圈的第一谐振电路；

检测器；

电连接到所述检测器的第一控制电路；以及

电连接到所述第一控制电路的第一传输/接收电路，

其中所述受电装置包含：

负载；

电连接到所述负载的接收线圈；

包含第二谐振线圈的第二谐振电路；

第二传输/接收电路；

电连接到所述第二传输/接收电路的第二控制电路；以及

电连接到所述第二控制电路的第二移动单元，

其中所述供电装置被配置成与所述受电装置进行电磁谐振耦合，

其中所述高频电源被配置成通过所述传输线圈输出电力，

其中所述第一谐振线圈被配置成与所述传输线圈进行电磁感应耦合，

其中所述检测器被配置成检测在所述传输线圈处反射的所述电力的反射部分，

其中所述第一控制电路被配置成将以所述电力的所述反射部分为依据的信号输出到所述第一传输/接收电路，

其中所述第一传输/接收电路被配置成传输所述信号，

其中所述第二谐振线圈被配置成与所述接收线圈进行电磁感应耦合，

其中所述第二传输/接收电路被配置成接收所述信号并且输出所述信号到所述第二控制电路，

其中所述第二控制电路被配置成输出所述信号到所述第二移动单元，

其中所述第二移动单元被配置成依据所述信号控制所述接收线圈和所述第二谐振电路之间的距离，并且

其中所述第二移动单元被配置成依据所述信号控制所述接收线圈的位置。

13.如权利要求12所述的非接触式供电系统，

其中所述第二移动单元包含电动机。

14.如权利要求12所述的非接触式供电系统，

其中所述供电装置包含电连接到所述第一控制电路的第一移动单元，并且

其中所述第一移动单元被配置成从所述第一控制电路接收所述信号并且依据所述信号控制所述第一谐振电路的位置。

15.如权利要求14所述的非接触式供电系统，

其中所述第一移动单元包含电动机。

16.如权利要求12所述的非接触式供电系统，

其中所述供电装置包含电连接到所述第一控制电路的第一移动单元，并且

其中所述第一移动单元被配置成从所述第一控制电路接收所述信号并且依据所述信号控制所述传输线圈的位置。

17.如权利要求16所述的非接触式供电系统，

其中所述第一移动单元包含电动机。