CN104040833B - 送电装置以及送受电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供送电装置和送受电系统。送电装置具有：进行强耦合类型的无线送电的多个送电部(102、104、202、203、601)；当所述多个送电部在不同的定时向受电装置进行了送电时，从所述受电装置接收所述受电装置分别接受到的多个受电电力值和所述受电装置的姿势信息的通信部(1302)；以及基于所述多个送电部发送的电力值和所述接收到的多个受电电力值来运算多个效率，基于所述多个效率和所述接收到的姿势信息来求出与所述多个送电部相关的多个等效率面，并推定出在所述多个等效率面交叉的位置存在所述受电装置的控制部(1301)。

Description

送电装置以及送受电系统
技术领域
本发明涉及送电装置以及送受电系统。
背景技术
研究有以电磁感应为代表的非接触供电技术。非接触供电技术被用于剃须刀、电动牙刷等。近年来，以磁场共振技术的发表作为一个契机，再次趋于对非接触供电积极地进行研究。
此外，在通过无线方式从送电天线向受电天线传输电力的无线供电系统中，公知有具备检测受电天线的配置状态所涉及的信息的检测部、分别独立地驱动送电天线的多个送电线圈的多个驱动部、以及至少基于受电天线的配置状态所涉及的信息，经由驱动部而控制在送电线圈流动的电流的控制部的无线供电系统(例如，参照专利文献1)。
此外，已知有以下非接触送电装置，即，具备N(N为2以上的整数)个送电电路、和控制该N个送电电路的控制单元，送电电路具有由串联连接的电容器和送电线圈构成的送电侧LC储能电路、和向该送电侧LC储能电路供给电力的振荡电路，N个送电电路的送电线圈被配置成矩阵状，控制单元控制N个送电电路的各振荡电路产生的信号的相位，以使得从N个送电电路的送电线圈中的至少2个送电线圈到达的磁场的变化的相位在受电电路的受电线圈一致(例如，参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2008-283789号公报
专利文献2:日本特开2011-199975号公报
发明内容
但是，在专利文献1中，对获得与受电天线的配置状态相关的信息的具体的方法的记载不充分。此外，在专利文献2中，使得从至少2个送电线圈到达的磁场的变化的相位在受电电路的受电线圈中一致的具体的方法的记述不充分。
本发明的目的在于提供即使受电装置的位置和/或姿势变化，也能够向受电装置进行充分的送电的送电装置和送受电系统。
送电装置具有：多个送电部，其进行强耦合类型的无线送电；通信部，在上述多个送电部在不同的定时向受电装置进行了送电时，该通信部从上述受电装置接收上述受电装置分别接受到的多个受电电力值和上述受电装置的姿势信息；以及控制部，其基于上述多个送电部发送的电力值以及上述接收到的多个受电电力值来运算多个效率，基于上述多个效率以及上述接收到的姿势信息来求出与上述多个送电部相关的多个等效率面，并推定出在上述多个等效率面交叉的位置存在上述受电装置。
即使受电装置的位置和/或姿势发生变化，也能够向受电装置进行充分的送电。
附图说明
图1是表示具有送电装置和受电装置的送受电系统的构成例的图。
图2是表示图1的高频电源电路的构成例的框图。
图3A是表示受电装置的LC谐振器的位置和姿势与可否受电的关系的图。
图3B是表示受电装置的LC谐振器的位置和姿势与可否受电的关系的图。
图3C是表示受电装置的LC谐振器的位置和姿势与可否受电的关系的图。
图3D是表示受电装置的LC谐振器的位置和姿势与可否受电的关系的图。
图4A是表示送电装置在使用了2个LC谐振器的情况下的可否受电的图。
图4B是表示送电装置在使用了2个LC谐振器的情况下可否受电的图。
图5是表示送电装置具有2个LC谐振器的送受电系统的构成例的图。
图6是表示图5的可调整相位的高频电源电路的构成例的框图。
图7A是表示受电装置的LC谐振器相对于送电装置的LC谐振器具有135度的姿势的例子的图。
图7B是表示图7A的状态下的送受电效率的图。
图8A是表示受电装置的LC谐振器相对于送电装置的LC谐振器具有45度的姿势的例子的图。
图8B是表示图8A的状态下的送受电效率的图。
图9A是用于说明实施方式的受电装置的位置的推定方法的图。
图9B是用于说明实施方式的受电装置的位置的推定方法的图。
图10A是用于说明实施方式的受电装置的位置的推定方法的图。
图10B是用于说明实施方式的受电装置的位置的推定方法的图。
图11是用于说明实施方式的受电装置的位置的推定方法的图。
图12是表示实施方式的送受电系统的构成例的整体图。
图13是表示本实施方式的送电装置的构成例的图。
图14是表示本实施方式的受电装置的构成例的图。
图15是表示本实施方式的送受电系统的处理例的流程图。
图16是表示送电装置推定多个受电装置的位置的例子的图。
图17A是表示LC谐振器的构成例的电路图。
图17B是表示LC谐振器的构成例的电路图。
图17C是表示LC谐振器的构成例的电路图。
图17D是表示LC谐振器的构成例的电路图。
图18是表示送受电系统的处理步骤的例子的流程图。
图19A表示第1送电用LC谐振器以及第1受电用LC谐振器的谐振状态成为接通的状态的图。
图19B是表示相对于第1送电用LC谐振器的第1受电用LC谐振器的等效率面的图。
图20是表示送受电系统的处理步骤的例子的流程图。
图21A是表示第1送电用LC谐振器以及第2受电用LC谐振器的谐振状态成为接通的状态的图。
图21B是表示相对于第1送电用LC谐振器的第2受电用LC谐振器的等效率面的图。
图22是表示送受电系统的处理步骤的例子的流程图。
图23A是表示第2送电用LC谐振器以及第1受电用LC谐振器的谐振状态成为接通的状态的图。
图23B是表示相对于第2送电用LC谐振器的第1受电用LC谐振器的等效率面的图。
图24是表示送受电系统的处理步骤的例子的流程图。
图25A是表示第2送电用LC谐振器以及第2受电用LC谐振器的谐振状态成为接通的状态的图。
图25B是表示相对于第2送电用LC谐振器的第2受电用LC谐振器的等效率面的图。
图26是表示第1和第2受电装置的位置的推定方法的图。
具体实施方式
图1是表示具有送电装置111和受电装置112的送受电系统的构成例的图。送电装置111具有：高频电源电路101、送电用线圈102以及送电用LC谐振器104。受电装置112具有：受电用LC谐振器106、受电用线圈108、整流电路109以及蓄电池110。LC谐振器104和106是线圈(电感器)和电容的串联连接电路，其谐振频率为1/{2×π×√(L×C)}。这里，L是电感，C是电容值。送电装置111能够对受电装置112进行无线送电。高频电源电路101将高频电压施加给送电用线圈102。于是，在送电用线圈102中产生磁场，通过电磁感应103，使电流在LC谐振器104中流动。由高频率电源电路101施加的电压的频率为1/{2×π×√(L×C)}的谐振频率，所以LC谐振器104成为谐振状态。在LC谐振器104中产生磁场，通过1/{2×π×√(L×C)}的谐振频率的磁场共振105，使电流在LC谐振器106流动，从而LC谐振器106成为谐振状态。于是，在LC谐振器106中产生磁场，通过电磁感应107，使电流在线圈108中流动。整流电路109对线圈108中产生的电压进行整流，并将该整流后的电压供给给蓄电池110。蓄电池110通过该供给的电压来进行充电。送电装置111能够通过磁场共振105，向受电装置112进行无线送电，从而对受电装置112的蓄电池110进行充电。
这里，线圈102通过电磁感应103，向LC谐振器104进行无线送电。接着，LC谐振器104通过磁场共振105，向LC谐振器106进行无线送电。接着，LC谐振器106通过电磁感应107，向线圈108进行无线送电。由此，送电装置111能够通过磁场共振105，向受电装置112进行无线送电。
另外，并不限于磁场共振105，送电装置111也能够向受电装置112进行强耦合类型的无线送电。强耦合类型的无线送电除了上述的磁场共振105之外，还包括电磁感应、电场感应或者电场共振。在电磁感应的情况下，例如去除LC谐振器104和106即可。该情况下，送电装置111的线圈102能够通过电磁感应，向受电装置112的线圈108进行无线送电。此外，在电场感应或电场共振的情况下，使用天线等，从送电装置111向受电装置112进行无线发送即可。以下，以送电装置111通过磁场共振105来向受电装置112进行无线送电的情况为例进行说明。
图2是表示图1的高频电源电路101的构成例的框图。高频电源电路101具有：振荡部201、放大部202以及匹配部203。振荡部201例如是石英振荡元件或谐振振荡电路等，其通过振荡来生成希望的频率(例如数MHz)的电压。放大部202是A～C级放大器或D～E级放大器等，其以希望的增益将由振荡部201生成的电压放大，并经由匹配部203，将希望的强度(振幅)的电压输出。匹配部203例如是具有电感器和电容，用于进行阻抗匹配的电路。
图3A～图3D是表示受电装置112的LC谐振器106的位置和姿势与可否受电的关系的图。通过送电装置111的LC谐振器104，产生磁场301的分布。对可否受电而言，受电装置112的LC谐振器106的位置和姿势与磁场301的方向的关系很重要。
图3A中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104的中央部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104平行。该情况下，磁场301相对于受电装置112的LC谐振器106在垂直方向上交叉，所以受电效率为最大，成为可受电。
图3B中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104的右端部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104垂直。该情况下，磁场301相对于受电装置112的LC谐振器106在大致垂直方向上交叉，所以成为可受电。
图3C中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104的中央部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104垂直。该情况下，磁场301的方向相对于受电装置112的LC谐振器106为平行，所以受电效率为最小，成为不可受电。
图3D中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104的右端部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104为45度。该情况下，磁场301的方向相对于受电装置112的LC谐振器106为大致平行，所以成为不可受电。
图4A和图4B是表示送电装置111在使用了2个LC谐振器104a和104b的情况下可否受电的图。2个LC谐振器104a和104b对应于图1的LC谐振器104，可以通过1个送电用线圈102的电磁感应来送电，也可以通过2个送电用线圈102的电磁感应来分别送电。此外，也可以通过送电用线圈102的电磁感应来对LC谐振器104a送电，通过LC谐振器104a的磁场谐振来对LC谐振器104b送电。例如，LC谐振器104b相对于LC谐振器104a位于垂直方向。
通过送电装置111的2个LC谐振器104a和104b，产生合成的磁场301的分布。对可否受电而言，受电装置112的LC谐振器106的位置和姿势与磁场301的方向的关系很重要。
图4A中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104a和104b的中央部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104a为垂直。该情况下，所合成的磁场301相对于受电装置112的LC谐振器106交叉，所以成为可受电。即，如图3C那样，即使在1个LC谐振器104中为不可受电，通过使用2个LC谐振器104a和104b，也成为可受电。
图4B中，受电装置112的LC谐振器106的位置在送电装置111的LC谐振器104a和104b的中央部，受电装置112的LC谐振器106的姿势相对于送电装置111的LC谐振器104a和104b为45度。该情况下，所合成的磁场301的方向相对于受电装置112的LC谐振器106为大致平行，所以成为不可受电。
图5是表示送电装置111具有2个LC谐振器104a和104b的送受电系统的构成例的图。以下，对图5与图1不同的点进行说明。送电装置111具有2个送电用线圈102a、102b以及2个LC谐振器104a、104b。2个送电用线圈102a、102b对应于图1的送电用线圈102，2个LC谐振器104a、104b对应于图1的LC谐振器104。高频电源电路101生成可调整相位的电压，并将电压施加给第1送电用线圈102a和第2送电用线圈102b。第1送电用线圈102a通过电磁感应103a，向第1LC谐振器104a送电。第2送电用线圈102b通过电磁感应103b，向第2LC谐振器104b送电。第1LC谐振器104a通过磁场共振105a，向LC谐振器106送电，第2LC谐振器104b通过磁场共振105b，向LC谐振器106送电。受电装置112与图1的受电装置112相同。
图6是表示图5的可调整相位的高频电源电路101的构成例的框图。高频电源电路101能够将电压施加给多个送电用线圈102a～102c等。振荡部201通过振荡来生成希望的频率的电压。相位调整部601b和601c分别调整由振荡部201生成的电压的相位。第1放大部202a以第1增益将由振荡部201生成的电压放大，并经由第1匹配部203a，将希望的强度(振幅)的电压输出至第1送电用线圈102a。第2放大部202b以第2增益将由相位调整部601b进行了相位调整的电压放大，并经由第2匹配部203b，将希望的强度(振幅)的电压输出至第2送电用线圈102b。第3放大部202c以第3增益将由相位调整部601c进行了相位调整的电压放大，并经由第3匹配部203c，将希望的强度(振幅)的电压输出至第3送电用线圈102c。3个放大部202a～202c的输入电压的频率相同，通过相位调整部601b和601c能够调整相位。
图7A是表示受电装置112的LC谐振器106相对于送电装置111的LC谐振器104a和104b具有135度的姿势(方向)的例子的图，图7B是表示图7A的状态下的送受电效率的图。特性701表示在没有LC谐振器104b而具有1个LC谐振器104a的送电装置111的情况下的特性、以及在没有LC谐振器104a而具有1个LC谐振器104b的送电装置111的情况下的特性。特性702表示在具有2个LC谐振器104a和104b的送电装置111的情况下的特性。横轴表示由相位调整部601b调整的相位，即LC谐振器104a和104b的磁场的相位差。纵轴表示送受电效率。特性701中，送电装置111具有1个LC谐振器104a或104b，所以与相位无关，送受电效率为固定。相对于此，特性702中，送电装置111具有2个LC谐振器104a和104b，所以在0度的相位，送受电效率为最大，在180度的相位，送受电效率为最小。通过相位调整部601b调整相位，特性702相比特性701，送受电效率提高。
图8A是表示受电装置112的LC谐振器106相对于送电装置111的LC谐振器104a和104b具有45度的姿势(方向)的例子的图，图8B是表示图8A的状态下的送受电效率的图。特性801表示在没有LC谐振器104b而具有1个LC谐振器104a的送电装置111的情况下的特性，以及在没有LC谐振器104a而具有1个LC谐振器104b的送电装置111的情况下的特性。特性802表示在具有2个LC谐振器104a和104b的送电装置111的情况下的特性。横轴表示由相位调整部601b调整的相位，即LC谐振器104a和104b的磁场的相位差。纵轴表示送受电效率。特性801中，送电装置111具有1个LC谐振器104a或104b，所以与相位无关，送受电效率为固定。相对于此，特性802中，送电装置111具有2个LC谐振器104a和104b，所以在180度的相位，送受电效率为最大，在0度的相位，送受电效率为最小。通过相位调整部601b调整相位，特性802相比特性801，送受电效率提高。
此外，在图7B和图8B中，送受电效率成为最大的相位不同。即，由于受电装置112的LC谐振器106的位置和姿势，使送受电效率成为最大的相位不同。通过相位调整部601b根据受电装置112的位置和姿势来控制相位，能够进行最大的发送接收效率的送电。
此外，除了上述的相位，改变基于图6的放大部202a～202c等的增益的电压的强度，图4A和图4B的磁场301的分布也改变。因此，送电装置111根据受电装置112的位置和姿势，控制相位调整部601b、601c等的相位以及放大部202a～202c等的强度，由此能够进行最大的送受电效率的送电。但是，为此而需要受电装置112的位置和姿势信息。以下，对受电装置112的位置和姿势信息的获取方法进行说明。
图9A、图9B、图10A、图10B以及图11是用于说明实施方式的受电装置112的位置的推定方法的图。首先，如图9A所示，送电装置111仅使LC谐振器104a的磁场301产生。受电装置112的LC谐振器106中，通过磁场谐振使电流流动，从而受电装置112受电。接着，受电装置112测定受电的电力，将该受电电力值和受电装置112的姿势信息发送至送电装置111。接着，送电装置111测定向上述的受电装置112送电的电力值，并运算受电电力值/送电电力值＝效率。接着，送电装置111基于上述的效率以及姿势信息，求出图9B所示的第1等效率面901。第1等效率面901是可获得与上述运算的效率相同的效率的面。因此，能够推定受电装置112存在于第1等效率面901上的任意一个位置。例如，受电装置112的LC谐振器106相对于送电装置111的LC谐振器104a位于平行方向，所以在LC谐振器104a的中央部效率较高。因此，第1等效率面901在LC谐振器104a的中央部，远离LC谐振器104a。
接着，如图10A所示，送电装置111仅使LC谐振器104b的磁场301产生。在受电装置112的LC谐振器106中，通过磁场谐振使电流流动，从而受电装置112受电。接着，受电装置112测定受电的电力，并将该受电电力值和受电装置112的姿势信息发送至送电装置111。接着，送电装置111测定向上述的受电装置112送电的电力值，运算受电电力值/送电电力值＝效率。接着，送电装置111基于上述的效率和姿势信息，求出图10B所示的第2等效率面902。第2等效率面902是可获得与上述运算的效率相同的效率的面。因此，能够推定受电装置112存在于第2等效率面902上的任意一个位置。例如，受电装置112的LC谐振器106相对于送电装置111的LC谐振器104b位于垂直方向，所以在LC谐振器104b的中央部效率较低。因此，第2等效率面902在LC谐振器104b的中央部，接近LC谐振器104b。
接着，如图11所示，送电装置111推定为在图9B的第1等效率面901和图10B的第2等效率面902交叉的位置存在受电装置112的LC谐振器106。按照以上，送电装置111能够推定受电装置112的位置。然后，送电装置111的多个LC谐振器104a和104b利用根据上述的推定出的受电装置112的位置以及上述的接收到的受电装置112的姿势信息而控制的强度和相位，在相同的定时向受电装置112送电。由此，能够进行最大的送受电效率的送电。
图12是表示实施方式的送受电系统的构成例的整体图。送电装置111具有在XYZ轴的3维方向配置的3个LC谐振器104a～104c。LC谐振器104a是XY面的LC谐振器，LC谐振器104b是YZ面的LC谐振器，LC谐振器104c是ZX面的LC谐振器。受电装置112例如是便携终端，具有LC谐振器106。
图13是表示本实施方式的送电装置111的构成例的图。振荡部201通过振荡生成希望的频率的电压。相位调整部601b从控制部1301被输入相位θb，并输出相对于由振荡部201生成的电压延迟了相位θb的电压。相位调整部601c被从控制部1301输入相位θc，并输出相对于由振荡部201生成的电压延迟了相位θc的电压。
第1放大部202a被从控制部1301输入强度(振幅)A，以第1增益A将由振荡部201生成的电压放大，并经由第1匹配部203a，将强度A的电压输出到XY面的送电用线圈102a。XY面的送电用线圈102a被输入A×sin(ωt)的电压，并通过电磁感应向LC谐振器104a送电。LC谐振器104a通过磁场共振，向受电装置112的LC谐振器106送电。
第2放大部202b被从控制部1301输入强度B，以第2增益B将被相位调整部601b延迟的电压放大，并经由第2匹配部203b，将强度B的电压输出到YZ面的送电用线圈102b。YZ面的送电用线圈102b被输入B×sin(ωt+θb)的电压，并通过电磁感应向LC谐振器104b送电。LC谐振器104b通过磁场共振向受电装置112的LC谐振器106送电。
第3放大部202c被从控制部1301输入强度C，以第3增益C将被相位调整部601c延迟的电压放大，并经由第3匹配部203c，将强度C的电压输出到ZX面的送电用线圈102c。ZX面的送电用线圈102c被输入C×sin(ωt+θc)的电压，并通过电磁感应向LC谐振器104c送电。LC谐振器104c通过磁场共振向受电装置112的LC谐振器106送电。
3个送电用线圈102a～102c的输入电压的频率相同，强度A～C以及相位θb、θc能够调整。
控制部1301能够通过监测第1匹配部203a的输出电力来获取第1送电部(送电用线圈和LC谐振器)102a、104a的送电电力值，能够通过监测第2匹配部203b的输出电力来获取第2送电部(送电用线圈和LC谐振器)102b、104b的送电电力值，能够通过监测第3匹配部203c的输出电力来获取第3送电部(送电用线圈和LC谐振器)102c、104c的送电电力值。
通信部1302从受电装置112无线接收受电电力值和姿势信息。控制部1301基于该接收到的受电电力值和上述的送电电力值来运算效率，并基于该效率和姿势信息，来求出图9B的第1等效率面901和图10B的第2等效率面902。接着，控制部1301推定为在等效率面901和902交叉的位置存在受电装置112，并基于该受电装置112的位置和姿势信息，控制强度A～C和相位θb、θc。
图14是表示本实施方式的受电装置112的构成例的图。LC谐振器106通过磁场共振，从图13的送电装置111的LC谐振器104a～104c受电，并通过电磁感应向受电用线圈108送电。在受电用线圈108电流流动，产生电压。整流电路和DC-DC转换器1404对由受电用线圈108产生的电压进行整流，进行整流后的直流电压的电平转换，并向蓄电池1405供给直流电压。蓄电池1405被该直流电压充电。送电装置111通过送电，能够对受电装置112的蓄电池1405进行充电。
控制部1402监测在受电用线圈108产生的受电电力值。此外，3轴加速度传感器1401检测受电装置112的姿势信息，并输出到控制部1402。控制部1402指示通信部1403发送该受电电力值和姿势信息，通信部1403将该受电电力值和姿势信息向图13的送电装置111无线发送。
图15是表示本实施方式的送受电系统的处理例的流程图。步骤S1501是XY面的送电部102a、104a的处理，具有步骤S1511～S1516。步骤S1502是YZ面的送电部102b、104b的处理，具有与步骤S1511～S1516相同的步骤。步骤S1503是ZX面的送电部102c、104c的处理，具有与步骤S1511～S1516相同的步骤。
首先，进行步骤S1501的XY面的送电部102a、104a的处理。在步骤S1511中，送电装置111通过控制部1301的控制，仅使用XY面的送电部102a、104a，以规定的强度进行测试送电。接着，在步骤S1512中，送电装置111通过控制部1301，来监测第1匹配部203a的输出电力，并求出送电电力值。
在步骤S1515中，受电装置112通过LC谐振器106和受电用线圈108，从送电装置111受电。接着，受电装置112通过控制部1402，来监测受电用线圈108受电的受电电力，并求出受电电力值。
接着，在步骤S1516中，受电装置112通过3轴加速度传感器1401，检测受电装置112的姿势信息。接着，受电装置112通过控制部1402和通信部1403，将上述的受电电力值和姿势信息发送至送电装置111。
接着，在步骤S1513中，送电装置111通过通信部1302，从受电装置112接收受电电力值和姿势信息。接着，送电装置111通过控制部1301，来运算受电电力值/送电电力值＝效率。接着，送电装置111通过控制部1301，使用表，基于上述的效率和接收到的姿势信息，来推定如图9B那样的第1等效率面901。
接着，进行步骤S1502的YZ面的送电部102b、104b的处理。步骤S1502具有与上述的步骤S1511～S1516相同的处理。以下，对步骤S1502内的步骤S1511～S1516的处理进行说明。
在步骤S1511中，送电装置111通过控制部1301的控制，仅使用YZ面的送电部102b、104b，以规定的强度进行测试送电。接着，在步骤S1512中，送电装置111通过控制部1301，来监测第2匹配部203b的输出电力，并求出送电电力值。
在步骤S1515中，受电装置112通过LC谐振器106和受电用线圈108，从送电装置111受电。接着，受电装置112通过控制部1402，监测受电用线圈108受电的受电电力，并求出受电电力值。
接着，在步骤S1516中，受电装置112通过3轴加速度传感器1401，来检测受电装置112的姿势信息。接着，受电装置112通过控制部1402和通信部1403，将上述的受电电力值和姿势信息发送至送电装置111。
接着，在步骤S1513中，送电装置111通过通信部1302，从受电装置112接收受电电力值和姿势信息。接着，送电装置111通过控制部1301，来运算受电电力值/送电电力值＝效率。接着，送电装置111通过控制部1301，使用表，基于上述的效率以及接收到的姿势信息，来推定如图10B那样的第2等效率面902。
接着，进行步骤S1503的ZX面的送电部102c、104c的处理。步骤S1503具有与上述的步骤S1511～S1516相同的处理。以下，对步骤S1503内的步骤S1511～S1516的处理进行说明。
在步骤S1511中，送电装置111通过控制部1301的控制，仅使用ZX面的送电部102c、104c，以规定的强度进行测试送电。接着，在步骤S1512中，送电装置111通过控制部1301，来监测第3匹配部203c的输出电力，并求出送电电力值。
在步骤S1515中，受电装置112通过LC谐振器106和受电用线圈108，从送电装置111受电。接着，受电装置112通过控制部1402，来监测受电用线圈108受电的受电电力，并求出受电电力值。
接着，在步骤S1516中，受电装置112通过3轴加速度传感器1401，来检测受电装置112的姿势信息。接着，受电装置112通过控制部1402和通信部1403，将上述的受电电力值和姿势信息发送至送电装置111。
接着，在步骤S1513中，送电装置111通过通信部1302，从受电装置112接收受电电力值和姿势信息。接着，送电装置111通过控制部1301，来运算受电电力值/送电电力值＝效率。接着，送电装置111通过控制部1301，使用表，基于上述的效率和接收到的姿势信息，来推定第3等效率面。
接着，在步骤S1521中，送电装置111通过控制部1301，推定在上述的第1～第3等效率面交叉的位置存在受电装置112。接着，送电装置111通过控制部1301，基于推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息，在步骤S1522进行放大部202a～202c的设定，在步骤S1523进行相位调整部601b、601c的设定，在步骤S1524进行匹配部203a～203c的设定。
在步骤S1522中，控制部1301基于推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息，来对第1放大部202a设定强度A，对第2放大部202b设定强度B，对第3放大部202c设定强度C。通过设定强度A～C，控制合成磁场的分布，从而能够进行最大的送受电效率的送电。
在步骤S1523中，控制部1301基于推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息，来对相位调整部601b设定相位θb，对相位调整部601c设定相位θc。通过设定相位θb和θc，控制合成磁场的分布，从而能够进行最大的送受电效率的送电。
在步骤S1524中，控制部1301基于推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息，来设定第1匹配部203a的匹配条件，设定第2匹配部203b的匹配条件，设定第3匹配部203c的匹配条件。送电装置111的输出阻抗根据受电装置112的位置和姿势信息而变化。匹配部203a～203c是例如具有电感器和电容，且用于进行输出阻抗的匹配的匹配电路。因此，控制部1301基于推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息，来控制匹配部203a～203c内的电感器或电容的值，由此进行输出阻抗的匹配，从而能够进行最大的送受电效率的送电。
具体而言，在步骤S1522和S1523中，控制部1301基于存储与受电装置112的位置和姿势信息对应的强度和相位的表，来控制多个送电部送电的强度A～C以及相位θb、θc。此外，在步骤S1524中，控制部1301基于存储与受电装置112的位置和姿势信息对应的匹配条件的表，来控制多个送电部的匹配部203a～203c的匹配条件。上述的表预先通过计算或实测而生成。
接着，在步骤S1525中，XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c利用根据推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息而控制的强度A～C以及相位θb、θc，在相同的定时向受电装置112送电。由此，送电装置111能够以最大的送受电效率向受电装置112送电，使受电装置112的蓄电池1405受电。
另外，并不限定于磁场共振，送电装置111还能够向受电装置112进行强耦合类型的无线送电。强耦合类型的无线送电除了上述的磁场共振，还包括电磁感应、电场感应或电场共振。在电磁感应的情况下，例如去除LC谐振器104a～104c以及106即可。送电装置111的线圈102a～102c通过电磁感应，能够向受电装置112的线圈108无线送电。此外，在电场感应或电场共振的情况下，使用天线等，从送电装置111向受电装置112进行无线发送即可。
如以上那样，XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c进行强耦合类型的无线送电。强耦合类型的无线送电包括基于电磁感应、磁场共振、电场感应或电场共振的无线送电。当XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c在不同的定时向受电装置112进行了送电时，通信部1302从受电装置112接收受电装置112分别受电的3个受电电力值以及受电装置112的姿势信息。控制部1301基于XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c送电的电力值以及接收到的3个受电电力值，来运算3个效率，并基于3个效率和接收到的姿势信息，求出与XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c相关的3个等效率面，并推定在3个等效率面交叉的位置存在受电装置112。然后，XY面的送电部102a、104a、YZ面的送电部102b、104b以及ZX面的送电部102c、104c利用根据推定出的受电装置112的位置和接收到的姿势信息而控制的强度A～C以及相位θb、θc，在相同的定时向受电装置112送电。
根据本实施方式，送电装置111推定受电装置112的位置，并接收受电装置112的姿势信息，由此即使受电装置的位置和/或姿势变化，也能够向受电装置进行充分的送电。
图16是表示送电装置111推定多个受电装置112的位置的例子的图。以下，以送受电系统具有1个送电装置111和2个受电装置112的情况为例进行说明。2个受电装置112分别具有与图14的受电装置112相同的构成，表示为第1受电装置112和第2受电装置112。以下，将第1受电装置112的受电用LC谐振器106表示为第1受电用LC谐振器106a，将第2受电装置112的受电用LC谐振器106表示为第2受电用LC谐振器106b。与上述相同，送电装置111具有第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b。
图17A～图17D是表示图16的第1送电用LC谐振器104a、第2送电用LC谐振器104b、第1受电用LC谐振器106a以及第2受电用LC谐振器106b的构成例的电路图。LC谐振器104a、104b、106a以及106b也可以是图17A～图17D中的任意一种构成，具有用于将谐振状态接通/断开的开关SW。
在图17A中，LC谐振器104a、104b、106a以及106b分别是在线圈L和电容C的串联连接电路中，开关SW被连接到线圈L和电容C之间。通过接通开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的谐振状态成为接通，通过断开开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的谐振状态成为断开。
在图17B中，LC谐振器104a、104b、106a以及106b分别是在线圈L和电容C的串联连接电路中，开关SW相对于电容C并联连接。通过断开开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的谐振状态成为接通，通过接通开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的谐振状态成为断开。
在图17C中，LC谐振器104a、104b、106a以及106b分别是在线圈L和电容C的串联连接电路中，开关SW和电阻R的串联连接电路相对于电容C并联连接。通过断开开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的以规定的谐振频率的谐振状态成为接通，通过接通开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的以规定的谐振频率的谐振状态成为断开。
在图17D中，LC谐振器104a、104b、106a以及106b分别是在线圈L和电容C的串联连接电路中，开关SW和电容C1的串联连接电路相对于电容C并联连接。通过断开开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的以规定的谐振频率的谐振状态成为接通，通过接通开关SW，LC谐振器104a、104b、106a以及106b各自的以规定的谐振频率的谐振状态成为断开。
图18、图20、图22以及图24是表示送受电系统的处理步骤的例子的流程图。以下，参照图18、图20、图22以及图24的流程图，同时说明送受电系统的处理步骤。
首先，送受电系统进行图18的流程图的处理。送电装置111进行步骤S1801～S1807的处理，第1受电装置112进行步骤S1811和S1812的处理。这里，通过初始化处理，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成断开。相同地，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成断开。相同地，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成断开。
首先，在步骤S1801中，送电装置111对第1受电装置112指示第1受电用LC谐振器106a的谐振状态的接通，发送用于请求姿势信息的信息。然后，进入步骤S1802和S1811。
在步骤S1811中，第1受电装置112从送电装置111接收上述的信息。于是，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成接通。然后，如上述相同地，第1受电装置112将第1受电装置112的姿势信息发送至送电装置111。然后，进入步骤S1803。
在步骤S1802中，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a的谐振状态变成接通。由此，如图19A所示，第1送电用LC谐振器104a和第1受电用LC谐振器106a的谐振状态成为接通，第2送电用LC谐振器104b和第2受电用LC谐振器106b的谐振状态成为断开。按照该状态，能够进行从第1送电用LC谐振器104a向第1受电用LC谐振器106a的送电。
接着，在步骤S1803中，送电装置111从第1受电装置112接收第1受电装置112的姿势信息。
接着，在步骤S1804中，与图9A相同地，送电装置111的第1放大部202a从第1送电用LC谐振器104a进行送电。于是，通过磁场谐振，使电流在第1受电装置112的第1受电用LC谐振器106a中流动，从而第1受电装置112受电。然后，进入步骤S1805和S1812。
在步骤S1812中，第1受电装置112测定受电的电力，并将该受电电力值发送至送电装置111。然后，进入步骤S1806。
在步骤S1805中，与上述相同地，送电装置111测定上述的第1放大部202a向第1受电装置112送电的电力值。
接着，在步骤S1806中，与上述相同地，送电装置111从第1受电装置112接收第1受电装置112的受电电力值，并运算受电电力值/送电电力值＝效率。
接着，在步骤S1807中，与上述相同地，送电装置111基于上述的效率和姿势信息，来获取图19B所示的第1受电用LC谐振器106a相对于第1送电用LC谐振器104a的等效率面1901。等效率面1901可以基于存储在存储器中的表来获取，也可以通过运算式的运算来获取。能够推定第1受电装置112的第1受电用LC谐振器106a存在于等效率面1901上的任意一处位置。
接着，送受电系统进行图20的流程图的处理。送电装置111进行步骤S2001～S2007的处理，第2受电装置112进行步骤S2011和S2012的处理。这里，通过初始化处理，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成断开。相同地，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成断开。相同地，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成断开。
首先，在步骤S2001中，送电装置111对第2受电装置112指示第2受电用LC谐振器106b的谐振状态的接通，并发送用于请求姿势信息的信息。然后，进入步骤S2002和S2011。
在步骤S2011中，第2受电装置112从送电装置111接收上述的信息。于是，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成接通。然后，与上述相同地，第2受电装置112将第2受电装置112的姿势信息发送至送电装置111。然后，进入步骤S2003。
在步骤S2002中，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a的谐振状态变成接通。由此，如图21A所示，第1送电用LC谐振器104a和第2受电用LC谐振器106b的谐振状态成为接通，第2送电用LC谐振器104b和第1受电用LC谐振器106a的谐振状态成为断开。按照该状态，能够进行从第1送电用LC谐振器104a向第2受电用LC谐振器106b的送电。
接着，在步骤S2003中，送电装置111从第2受电装置112接收第2受电装置112的姿势信息。
接着，在步骤S2004中，与上述相同地，送电装置111的第1放大部202a从第1送电用LC谐振器104a进行送电。于是，通过磁场谐振，使电流在第2受电装置112的第2受电用LC谐振器106b中流动，从而第2受电装置112受电。然后，进入步骤S2005和S2012。
在步骤S2012中，第2受电装置112测定受电的电力，并将该受电电力值发送至送电装置111。然后，进入步骤S2006。
在步骤S2005中，与上述相同地，送电装置111测定上述的第1放大部202a向第2受电装置112送电的电力值。
接着，在步骤S2006中，与上述相同地，送电装置111从第2受电装置112接收第2受电装置112的受电电力值，并运算受电电力值/送电电力值＝效率。
接着，在步骤S2007中，与上述相同地，送电装置111基于上述的效率和姿势信息，来获取图21B所示的第2受电用LC谐振器106b相对于第1送电用LC谐振器104a的等效率面1902。等效率面1902可以基于存储在存储器中的表来获取，也可以通过运算式的运算来获取。能够推定第2受电装置112的第2受电用LC谐振器106b存在于等效率面1902上的任意一处位置。
接着，送受电系统进行图22的流程图的处理。送电装置111进行步骤S2201～S2207的处理，第1受电装置112进行步骤S2211和S2212的处理。这里，通过初始化处理，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成断开。相同地，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成断开。相同地，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成断开。
首先，在步骤S2201中，送电装置111对第1受电装置112发送用于指示第1受电用LC谐振器106a的谐振状态的接通的信息。然后，进入步骤S2202和S2211。
在步骤S2211中，第1受电装置112从送电装置111接收上述的信息。于是，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成接通。
在步骤S2202中，送电装置111控制第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成接通。由此，如图23A所示，第2送电用LC谐振器104b和第1受电用LC谐振器106a的谐振状态成为接通，第1送电用LC谐振器104a和第2受电用LC谐振器106b的谐振状态成为断开。按照该状态，能够进行从第2送电用LC谐振器104b向第1受电用LC谐振器106a的送电。
接着，在步骤S2203中，与上述相同地，送电装置111的第2放大部202b从第2送电用LC谐振器104b进行送电。于是，通过磁场谐振，使电流在第1受电装置112的第1受电用LC谐振器106a中流动，从而第1受电装置112受电。然后，进入步骤S2204和S2212。
在步骤S2212中，第1受电装置112测定受电的电力，并将该受电电力值发送至送电装置111。然后，进入步骤S2205。
在步骤S2204中，与上述相同地，送电装置111测定上述的第2放大部202b向第1受电装置112送电的电力值。
接着，在步骤S2205中，与上述相同地，送电装置111从第1受电装置112接收第1受电装置112的受电电力值，并运算受电电力值/送电电力值＝效率。
接着，在步骤S2206中，与上述相同地，送电装置111基于上述的效率和姿势信息，来获取图23B所示的第1受电用LC谐振器106a相对于第2送电用LC谐振器104b的等效率面2301。等效率面2301可以基于存储在存储器中的表来获取，也可以通过运算式的运算来获取。能够推定第1受电装置112的第1受电用LC谐振器106a存在于等效率面2301上的任意一处位置。
接着，在步骤S2207中，如图26所示，送电装置111推定为在图19B的等效率面1901和图23B的等效率面2301交叉的位置存在第1受电装置112的第1受电用LC谐振器106a。由此，送电装置111能够确定第1受电装置112的位置。
接着，送受电系统进行图24的流程图的处理。送电装置111进行步骤S2401～S2407的处理，第2受电装置112进行步骤S2411和S2412的处理。这里，通过初始化处理，送电装置111控制第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第1送电用LC谐振器104a和第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成断开。相同地，第1受电装置112控制第1受电用LC谐振器106a的开关SW，将第1受电用LC谐振器106a的谐振状态变成断开。相同地，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成断开。
首先，在步骤S2401中，送电装置111对第2受电装置112发送用于指示第2受电用LC谐振器106b的谐振状态的接通的信息。然后，进入步骤S2402和S2411。
在步骤S2411中，第2受电装置112从送电装置111接收上述的信息。于是，第2受电装置112控制第2受电用LC谐振器106b的开关SW，将第2受电用LC谐振器106b的谐振状态变成接通。
在步骤S2402中，送电装置111控制第2送电用LC谐振器104b的开关SW，将第2送电用LC谐振器104b的谐振状态变成接通。由此，如图25A所示，第2送电用LC谐振器104b和第2受电用LC谐振器106b的谐振状态成为接通，第1送电用LC谐振器104a和第1受电用LC谐振器106a的谐振状态成为断开。按照该状态，能够进行从第2送电用LC谐振器104b向第2受电用LC谐振器106b的送电。
接着，在步骤S2403中，与上述相同地，送电装置111的第2放大部202b从第2送电用LC谐振器104b进行送电。于是，通过磁场谐振，使电流在第2受电装置112的第2受电用LC谐振器106b中流动，从而第2受电装置112受电。然后，进入步骤S2404和S2412。
在步骤S2412中，第2受电装置112测定受电的电力，并将该受电电力值发送至送电装置111。然后，进入步骤S2405。
在步骤S2404中，与上述相同地，送电装置111测定上述的第2放大部202b向第2受电装置112送电的电力值。
接着，在步骤S2405中，与上述相同地，送电装置111从第2受电装置112接收第2受电装置112的受电电力值，并运算受电电力值/送电电力值＝效率。
接着，在步骤S2406中，与上述相同地，送电装置111基于上述的效率和姿势信息，来获取图25B所示的第2受电用LC谐振器106b相对于第2送电用LC谐振器104b的等效率面2302。等效率面2302可以基于存储在存储器中的表来获取，也可以通过运算式的运算来获取。能够推定第2受电装置112的第2受电用LC谐振器106b存在于等效率面2302上的任意一处位置。
接着，在步骤S2407中，如图26所示，送电装置111推定在图21B的等效率面1902和图25B的等效率面2302交叉的位置存在第2受电装置112的第2受电用LC谐振器106b。按照以上，送电装置111能够确定第2受电装置112的位置。
然后，送电装置111的送电用LC谐振器104a和104b利用根据上述推定出的第1和第2受电装置112的位置以及第1和第2受电装置112的姿势信息而控制的强度和相位，来向第1和第2受电装置112送电。由此，送电装置111能够对第1和第2受电装置112进行最大的送受电效率的送电。
如以上那样，当多个送电部在分别不同的定时向多个受电装置112的每一个进行了送电时，送电装置111的通信部1302从多个受电装置112接收多个受电装置112的每一个分别受电的多个受电电力值和多个受电装置112的姿势信息。送电装置111的控制部1301针对多个受电装置112的每一个求出多个等效率面1901、1902、2301、2302，并推定在多个等效率面1901、1902、2301、2302交叉的位置存在多个受电装置112的每一个。
根据本实施方式，送电装置111推定多个受电装置112的每一个的位置，并利用适当的强度和相位，向多个受电装置112的每一个送电。由此，送电装置111能够向多个受电装置112，进行最大的送受电效率的送电。另外，上述中，以2个受电装置112的情况为例进行了说明，但是也能够同样应用于3个以上的受电装置112。
另外，上述实施方式均只不过是示出适于实施本发明的具体化的例子，并非据此来限定地解释本发明的技术范围。即，本发明能够不脱离其技术思想、或其主要特征地以各种形式来实施。
产业上的可利用性
即使受电装置的位置和/或姿势变化，也能够向受电装置进行充分的送电。

Claims (11)

1.一种送电装置，其特征在于，具有：
多个送电部，其进行强耦合类型的无线送电；
通信部，当所述多个送电部在不同的定时向受电装置进行了送电时，该通信部从所述受电装置接收所述受电装置分别接受到的多个受电电力值和所述受电装置的姿势信息；以及
控制部，其基于所述多个送电部发送的电力值和所述接收到的多个受电电力值来运算多个效率，基于所述多个效率和接收到的姿势信息来求出与所述多个送电部相关的多个等效率面，并推定出在所述多个等效率面交叉的位置存在所述受电装置。
2.根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，
所述多个送电部利用根据所述推定出的受电装置的位置和接收到的姿势信息而被控制的送电电压的强度和相位，在相同的定时向所述受电装置进行送电。
3.根据权利要求2所述的送电装置，其特征在于，
所述控制部基于存储与所述受电装置的位置和所述姿势信息对应的所述强度和相位的表，来控制所述多个送电部进行送电的送电电压的强度和相位。
4.根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，
所述多个送电部具有用于进行阻抗匹配的匹配部，
所述控制部根据所述推定出的受电装置的位置和接收到的姿势信息，来控制所述多个送电部的匹配部的匹配条件。
5.根据权利要求4所述的送电装置，其特征在于，
所述控制部基于存储与所述受电装置的位置和所述姿势信息对应的所述匹配条件的表，来控制所述多个送电部的匹配部的匹配条件。
6.根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，
所述多个送电部通过磁场共振或电场共振，来进行无线送电。
7.根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，
当所述多个送电部在分别不同的定时向多个受电装置的每一个进行了送电时，所述通信部从所述多个受电装置接收所述多个受电装置的每一个分别接受到的多个受电电力值和所述多个受电装置的姿势信息，
所述控制部针对所述多个受电装置的每一个求出所述多个等效率面，并推定出在所述多个等效率面交叉的位置存在所述多个受电装置的每一个。
8.一种送受电系统，其特征在于，
具有送电装置和受电装置，
所述送电装置具有：
多个送电部，其进行强耦合类型的无线送电；
通信部，当所述多个送电部在不同的定时向所述受电装置进行了送电时，该通信部从所述受电装置接收所述受电装置分别接受到的多个受电电力值和所述受电装置的姿势信息；以及
控制部，其基于所述多个送电部发送的电力值和所述接收到的多个受电电力值来运算多个效率，基于所述多个效率和接收到的姿势信息来求出与所述多个送电部相关的多个等效率面，并推定出在所述多个等效率面交叉的位置存在所述受电装置，
所述受电装置具有通信部，该通信部向所述送电装置发送在不同的定时从所述多个送电部接受的多个受电电力值和所述受电装置的姿势信息。
9.根据权利要求8所述的送受电系统，其特征在于，
所述受电装置具有用于检测所述受电装置的姿势信息的3轴加速度传感器。
10.根据权利要求8所述的送受电系统，其特征在于，
所述多个送电部利用根据所述推定出的受电装置的位置和接收到的姿势信息而被控制的送电电压的强度和相位，在相同的定时向所述受电装置进行送电。
11.根据权利要求8所述的送受电系统，其特征在于，
具有多个受电装置，
当所述多个送电部在分别不同的定时向所述多个受电装置的每一个进行了送电时，所述通信部从所述多个受电装置接收所述多个受电装置的每一个分别接受到的多个受电电力值和所述受电装置的姿势信息，
所述控制部针对所述多个受电装置的每一个求出所述多个等效率面，并推定出在所述多个等效率面交叉的位置存在所述多个受电装置的每一个。
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