CN104247206A - 电力传输系统 - Google Patents

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Abstract

使包括与供电线圈(Lp)串联连接的谐振电容器(Cr)的供电装置侧谐振电路、和包括与受电线圈(Ls)串联连接的谐振电容器(Crs)的受电装置侧谐振电路产生谐振来分别进行谐振，由此在供电线圈(Lp)与受电线圈(Ls)之间利用磁场共振耦合和电场共振耦合来进行电力传输。通过利用谐振现象，能够从供电装置侧向受电装置侧仅传输有效电力，反射的无功功率在供电装置侧和受电装置侧各自的谐振电路中被作为谐振能量而保存。

Description

电力传输系统
技术领域
本发明涉及由供电装置和受电装置构成的电力传输系统。
背景技术
近几年，随着电子设备的小型轻量化、低功耗化以及电池容量的增大化，电池驱动的电子设备正在增加。此外，在近距离以无线方式进行设备间的数据通信的利用形式也在增加。伴随着这种情况，对电力也要求非接触方式的传输技术。
现有技术中的非接触型充电系统例如如专利文献1所示那样，由在充电座等具备初级侧线圈的供电装置、和具备次级侧线圈及充电电池的便携式电子设备构成，用户在供电装置中搭载便携式电子设备。由此，供电装置的初级侧线圈与便携式电子设备的次级侧线圈产生电磁感应而耦合磁耦合)，向充电装置侧供给电力，对二次电池进行充电。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2008-206327号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，专利文献1的电力传输系统中，供电线圈和受电线圈作为利用率了电磁感应的绝缘变压器而相互作用，只不过是用作了利用磁耦合的变压器。在利用了电磁感应的变压器中，使由流过初级线圈的电流产生的磁通量与次级线圈匝连而使得电流流过，有效地进行从电到磁、然后再到电的变换是很重要的。一般，由流过初级线圈的电流产生的磁通量之中，与次级线圈匝连的磁通量的比例被称为(磁)耦合度，在利用了电磁感应的变压器中，为了提高电力变换效率，如何提高磁耦合度很重要。但是，为了防止磁饱和或因物理上的制约，大多情况下很难使变压器的磁耦合度变得很大，结果，无法得到高的电力变换效率。
此外，一般，在电力传输系统中，为了在阻抗匹配的状态下传输电力，在控制中要改变工作频率。另一方面，在电子设备中，每个设备可使用的带宽是决定好的。因此，考虑到EMC(电磁兼容性)、传输能量的控制性等，优选在固定频率下进行工作。
本发明的目的在于提高一种在无需使装置大型化的情况下提高电力传输时的电力变换效率的电力传输系统。
用于解决问题的手段
本发明的电力传输系统的构成如下。
(1)在由具备供电线圈的供电装置、和具备受电线圈的受电装置构成的电力传输系统中，特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电容器，与所述供电线圈一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比可相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与所述受电线圈一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互感及互容构成电磁场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
(2)在由具备供电线圈的供电装置、和具备受电线圈的受电装置构成的电力传输系统中，特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电容器，与所述供电线圈一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比可相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与所述受电线圈一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互感构成磁场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
(3)在由具备供电线圈的供电装置、和具备受电线圈的受电装置构成的电力传输系统中，特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电感器，与供电装置侧谐振电容器一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比可相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与受电装置侧谐振电容器一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互容构成电场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
(4)优选，所述受电装置具备：信息发送电路，检测所述受电装置侧整流电路的输出信息，并向所述供电装置侧传输所述输出信息，
所述供电装置具备：输出信息接收电路，接收所述输出信息；和传输电力控制电路，根据所述输出信息来控制所述供电装置侧交流电流产生电路，并控制传输电力。
(5)例如，所述信息发送电路是通过无线通信发送所述输出信息的电路，
所述输出信息接收电路是通过无线通信接收所述输出信息的电路。
(6)此外，例如，所述信息发送电路是将电信号变换为光信号来发送所述输出信息的电路，
所述输出信息接收电路是将光信号变换为电信号来接收所述输出信息的电路。
(7)例如，所述供电装置侧交流电流产生电路通过改变接通/断开开关电路的开关频率的频率控制PFM(Pulse Frequency Modulation)，控制传输电力。
(8)此外，例如，所述供电装置侧交流电流产生电路通过以固定开关频率接通/断开开关电路来控制时间比率的PWM(Pulse WidthModulation)，控制传输电力，以使共振电流的波形相对于理想的正弦波有所失真。
(9)优选所述受电装置侧整流电路是具备开关元件的同步整流电路。
(10)优选，所述受电装置具备控制所述同步整流电路的工作频率(开关频率)的工作频率控制电路，根据所述工作频率来控制受电电力。
(11)优选，所述受电装置具备控制该受电装置侧的电路的控制电路，该控制电路根据所述受电装置接收的电力来工作。
(12)优选，从所述受电装置侧整流电路的输出部传输了电力时，所述受电装置侧整流电路作为所述供电装置侧交流电流产生电路起作用，并且所述供电装置侧交流电流产生电路作为所述受电装置侧整流电路起作用，由此能够进行双向电力传输。
(13)优选，所述电力传输系统具备与所述供电线圈或所述受电线圈并联的谐振电容器。
(14)优选，所述谐振电容器由寄生电容构成，该寄生电容成为由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的电场共振引起的等效电容。
(15)优选，所述谐振电容器由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的等效互容构成。
(16)例如，所所述供电线圈及所述受电线圈是空心电感器。
(17)优选，所述互感是由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的磁场共振耦合产生的等效励磁电感。
(18)优选，所述供电线圈或者所述受电线圈的电感分量之中，将与共振耦合无关的漏电感用作构成所述供电装置侧谐振电路或所述受电装置侧谐振电路的电感器。
(19)优选，所述供电装置侧交流电流产生电路分别具备多个所述供电线圈和所述开关电路，并被构成为所述供电线圈和所述开关电路分别被电连接，所述多个开关电路周期性地依次进行开关动作。
(20)优选，所述供电装置侧交流电流产生电路具备多个所述开关电路，并被构成为在所述供电线圈上电连接所述多个开关电路，所述多个开关电路周期性地依次进行开关动作。
发明效果
根据本发明，在供电装置侧和受电装置侧都具备LC谐振电路，使2个LC谐振电路产生共振，能够在供电线圈与受电线圈之间利用磁场或电场或电磁场的共振耦合来进行电力传输。此外，通过利用谐振现象，从供电装置侧向受电装置侧仅传输有效电力，未被电力传输而是反射的无功功率在供电装置侧和受电装置侧的各自的LC谐振电路中循环被保存为谐振能量，因此能够使电力损耗变得非常小。
附图说明
图1是第1实施方式的电力传输系统111的电路图。
图2是图1所示的电力传输系统111的各部分的电压电流波形图。
图3(A)是包括由图1所示的电磁场共振耦合电路90和谐振电容器Cr、Crs构成的电磁场共振耦合电路的多谐振电路的电路图。图3(B)是其等效电路图。
图4是第2实施方式的电力传输系统112的电路图。
图5是第3实施方式的电力传输系统113的电路图。
图6是第4实施方式的电力传输系统114的电路图。
图7是第5实施方式的电力传输系统115的电路图。
图8是第6实施方式的电力传输系统116的电路图。
图9是第7实施方式的电力传输系统117的电路图。
图10是第8实施方式的电力传输系统118的电路图。
图11是第9实施方式的电力传输系统119的电路图。
图12是第10实施方式的电力传输系统120的电路图。
图13是第11实施方式的电力传输系统121的电路图。
图14是第12实施方式的电力传输系统122的电路图。
图15是第13实施方式的电力传输系统123的电路图。
图16是作为第13实施方式的其他结构例的电力传输系统123A的电路图。
图17是第14实施方式的电力传输系统124的电路图。
图18是第15实施方式的电力传输系统125的电路图。
图19是第16实施方式的电力传输系统126的电路图。
图20是第17实施方式的电力传输系统127的电路图。
图21是第18实施方式的电力传输系统128的电路图。
图22是第19实施方式的电力传输系统129的电路图。
图23是第20实施方式的电力传输系统130的电路图。
图24是在第21实施方式的电力传输系统中所使用的供电线圈及受电线圈的例。
图25是在第22实施方式的电力传输系统中表示包括负载的电磁场共振耦合电路的阻抗的频率特性的图。
图26是第22实施方式的电力传输系统的各部分的电压电流波形图。
具体实施方式
《第1实施方式》
图1是第1实施方式的电力传输系统111的电路图。
电力传输系统111由供电装置PSU和受电装置PRU构成。
该电力传输系统111是在供电装置PSU的输入部具备输入电源Vi且向受电装置PRU的负载Ro供给稳定的直流能量的系统。
供电装置PSU具备：供电线圈Lp；与供电线圈Lp一起构成供电装置侧谐振电路的供电装置侧谐振电容器Cr、Cp；与供电线圈Lp连接且由开关元件Q1、二极管Dds1及电容器Cds1的并联连接电路结构的开关电路S1；和具有根据所输入的直流电压可生成相对于流过供电线圈Lp的交流电流可看作是直流电流的电流源的大小的电感值的电感器Lf，即具备产生流过供电线圈Lp的交流电流的供电装置侧交流电流产生电路(Lf，S1，Cr、Cp，Lp)。电感器Lf的电感值比供电线圈Lp的电感值达很多，在开关频率下成为高阻抗，流过的电流的变动足够小。
受电装置PRU具备：受电线圈Ls；与受电线圈Ls构成受电装置侧谐振电路的受电装置侧谐振电容器Crs、Cs；与受电线圈Ls连接且由对该受电线圈Ls中产生的交流电流进行整流的电感器Lfs、开关电路S2及电容器Co构成的受电装置侧整流电路(Lfs，S2，Co)。开关电路S2由开关元件Q2、二极管及电容器的并联连接电路结构。
此外，供电装置PSU中设有控制开关元件Q1的开关控制电路10。受电装置PRU中设有控制开关元件Q2的开关控制电路20及传输控制电路50。传输控制电路50从开关控制电路10接收对开关元件Q1进行开关动作的控制信号(同步信号)，并且为了控制受电装置PRU的受电电力，产生提供给开关控制电路10的控制信号。
在开关控制电路10和传输控制电路50中通过信号传递单元30以电绝缘状态传输。
供电线圈Lp、受电线圈Ls及谐振电容器Cp、Cs构成电磁场共振耦合电路90。由该电磁场共振耦合电路90及谐振电容器Cr、Crs构成多谐振电路40。
该电力传输系统111的特征性结构及作用如下。
(1)是使用了供电线圈Lp及受电线圈Ls的电力传输系统。
(2)供电线圈Lp及受电线圈Ls的电流互相产生共振，形成共振耦合来进行电力传输。
(3)在供电线圈Lp与受电线圈Ls之间形成电磁场共振耦合。
(4)在供电线圈Lp与受电线圈Ls之间形成磁场共振耦合。
(5)在供电线圈Lp与受电线圈Ls之间形成电场共振现象。
(6)相对于包括供电线圈Lp和受电线圈Ls的多谐振电路所具备的共振频率，将开关频率设定得比该共振频率高，从而使其进行开关动作，由此在开关元件中那个进行ZVS(过零电压切换)动作。
(7)通过开关频率fs和LC多谐振电路(Lr-Cr、Lrs-Crs)共振而产生谐振，由此进行电力传输。通过供电/受电电路的谐振电路中的共振现象来进行电力传输。
(8)检测输出，在供电装置侧使用反馈电路来传递信息，控制供电装置侧交流电流产生电路来调整传输电力。
(9)在反馈电路中使用无线通信设备来向供电装置侧传递输出信息。
(10)在反馈电路中使用光电元件来向供电装置侧传递输出信息。
(11)改变开关频率，通过频率控制PFM(Pulse FrequencyModulation)来控制传输电力。
(12)通过控制开关元件的导通时比率的PWM(Pulse WidthModulation)控制，控制传输电力。
(13)通过受电装置侧的同步整流电路来降低整流损耗。
(14)控制受电装置侧的同步整流电路的动作。
(15)受电装置侧可通过接收到的电力而使控制电路工作。
(16)可进行双向电力传输。
(17)如后述那样，能够在正向和逆向切换开关频率，在正向或逆向中，选择适当的开关频率来控制发送电力，由此能够防止向错误的方向进行供电的误动作。
(18)在供电线圈或受电线圈的电感分量中，将与耦合无关的漏电感用作构成供电装置侧谐振电路或受电装置侧谐振电路的电感器。
(19)与供电线圈Lp或受电线圈Ls并联的电容器可与形成在供电线圈Lp和受电线圈Ls之间的互容匹配。
(20)互容可使用成为因在供电线圈与受电线圈之间形成的电场共振耦合引起的等效电容的寄生电容。
(21)谐振电容器Cp、Cs使用通过在供电线圈或受电线圈的绕组两端形成的电场共振形成的等效寄生电容。
(22)在供电线圈和受电线圈形成的磁路中使用铁氧体等磁性体形成电磁场共振耦合，从而能够有效地进行电力传输。
(23)互感使用成为在供电线圈与受电线圈之间形成的磁共振耦合引起的等效电感的励磁电感。
图1所示的电力传输系统111的动作如下。
通过开关控制电路10的控制，使开关元件Q1接通或断开，从而在供电装置侧交流电流产生电路中，交流电流流过供电线圈Lp。另一方面，通过开关控制电路20的控制，使开关元件Q2接通或断开，从而将在受电线圈Ls上感应出电压而流过的电流整流成直流。开关控制电路20从开关控制电路10经由传输控制电路50接收对开关元件Q1进行开关动作的控制信号(同步信号)，进行开关元件Q2的同步整流控制。在图1所示的第1实施方式的电力传输系统111中，开关元件Q1、Q2使用MOSFET等具有寄生输出电容或寄生二极管的开关元件，利用该寄生输出电容或寄生二极管来构成开关电路S1、S2。
传输控制电路50检测对负载Ro的输出(电压、电流、或电力)，经由信号传递单元30向供电装置PSU侧传递反馈信息。
在图1中用粗的虚线包围的部分构成电磁场共振耦合电路90，用细的虚线包围的部分构成多谐振电路40。图1所示的参数M1表示磁场共振耦合的互感系数，即表示互感的存在，Mc表示电场共振耦合的互容系数，即表示互容的存在。通过互感M1和互容Mc的合成，构成作为电磁场共振耦合的互感/互容系数M。包括该电磁场共振耦合电路90的多谐振电路40通过供电装置侧和受电装置侧的2个LC谐振电路进行共振动作。
由供电装置PSU的谐振电容器Cr和与其串联连接的等效谐振电感器(Lr：关于该Lr，将在后述的等效电路中进行说明。)构成供电装置侧谐振电路。同样地，由受电装置PRU的谐振电容器Crs和与其串联连接的等效电感(Lrs：关于该Lrs也将在后述的等效电路中进行说明)构成受电装置侧谐振电路。该供电装置侧的谐振电路和受电装置侧的谐振电路共振，从而分别进行谐振，在供电线圈Lp与受电线圈Ls之间通过互感引起的磁场和互容引起的电场这2个共振耦合来进行电力传输。
另外，电容器Cp、Cs促进电磁场共振耦合中的电力传输。即，由电容器Cp、Cs、以及之后在等效电路中说明的互容(Cm)构成基于π型电场共振耦合的电力传输电路，以传输电力。该互容Cm与谐振电容器Cr、Crs一起构成基于电场共振耦合的电力传输电路。
谐振电容器Cr、Crs还作为都保持直流电压或者断开直流电流的电容器。在供电装置PSU侧，在开关元件Q1的接通期间对谐振电容器Cr进行充电，在开关元件Q1的断开期间谐振电容器Cr放电。另一方面，在受电装置PRU侧，开关元件Q2被接通而在受电线圈Ls中产生的电压加上谐振电容器Crs的电压使谐振电容器Crs放电的同时向负载Ro供给能量，通过受电线圈Ls上产生的电压经由电感器Lfs对谐振电容器Crs进行充电，由此蓄积静电能量。也就是说，相加在开关元件Q2或者Q1各自的导通期间内产生的受电线圈Ls的电压，向负载Ro输出能量。
在开关元件Q1的开关频率fs下，供电装置侧和受电装置侧的2个谐振电路产生共振。由包括电磁场共振耦合电路90在内的供电装置侧和受电装置侧的2个谐振电路构成多谐振电路40。多谐振电路40中，多谐振电路40的合成阻抗的电抗在0附近，具有合成阻抗的大小变得最小的共振频率fr，开关频率fs和共振频率fr相接近而产生谐振，从而分别流过2个谐振电路的电流变大，输出电力增加。即，在比合成了包括电磁场共振耦合电路的供电装置侧谐振电路与受电装置侧谐振电路的整个多谐振电路40所具备的共振频率fr还高的开关频率fs下，使开关元件进行接通或断开动作，开关频率fs接近共振频率fr而进行谐振，由此流入多谐振电路的电流变大，输出电力增加。
因此，在供电线圈与受电线圈之间由等效形成的互感及互容构成电磁场共振耦合电路90，供电装置侧谐振电路和受电装置侧谐振电路产生共振，从供电装置向受电装置传输电力。另一方面，从供电装置未送出而是反射的能量(无功功率)在供电装置侧谐振电路中被保存为谐振能量。此外，受电装置接收到的能量中未被供给到输出而是反射的能量(无功功率)也在受电装置侧谐振电路中被保存为谐振能量。这样，在入射电力中未成为透过电力的反射电力不会成为能量损耗，而是能够将其作为谐振能量保存起来。
图2是图1所示的电力传输系统111的各部分的电压电流波形图。参照图1、图2，开关周期中的各状态下的动作如下。
[1]状态1    时刻t1～t2
在供电装置侧，流过开关元件Q1的电流id1成为负电流，开关元件Q1及开关元件Q1的两端的二极管Dds1导通。供电线圈Lp和谐振电容器Cr、受电线圈Ls和谐振电容器Crs中流过谐振电流。
在受电装置侧，通过同步整流开关元件Q2对谐振电流进行整流，整流平滑后的电流被供给到负载，由此传输电力。
若流过开关元件Q1的电流id1成为正电流，则成为状态2。
[2]状态2    时刻t2～t3
流过开关元件Q1的电流id1成为正电流，二极管Dds1成为非导通状态，只有开关元件Q1中有电流流过。供电线圈Lp和谐振电容器Cr、受电线圈Ls和谐振电容器Crs中流过谐振电流。
在受电装置侧，通过同步整流开关元件Q2对谐振电流进行整流，整流平滑后的电流被供给到负载，由此传输电力。
若开关元件Q1被断开，则成为状态3。
[3]状态3    时刻t3～t4
开关元件Q1的两端的电容器Cds开始谐振，首先被充电，若超过峰值电压，则放电。若电压vds1成为0V，则成为状态4。
[4]状态4    时刻t4～t1
电流id1变成负电流，二极管Dds1导通。在该期间内，通过接通开关元件Q1，从而进行ZVS动作。在供电线圈Lp和谐振电容器Cr、受电线圈Ls和谐振电容器Crs中流过谐振电流。
在受电装置侧，通过同步整流开关元件Q2对谐振电流进行整流，整流平滑后的电流被供给到负载，由此传输电力。
若接通开关元件Q1，成为状态1。
以后，周期性地反复状态1～4。
图3(A)是包括图1所示的电磁场共振耦合电路90和由谐振电容器Cr、Crs构成的等效电磁场共振耦合的多谐振电路40的电路图。图3(B)是其等效电路图。在此，互感Lm被表示为通过供电线圈Lp与受电线圈Ls的磁场共振耦合传输电力的等效电感，互容Cm被表示为通过供电线圈Lp与受电线圈Ls的电场共振耦合传输电力的等效电容。
通过共振现象，输入至电磁场共振耦合电路的输入电流iac in(t)可将谐振电流的振幅设为Iac后近似地用下式表示。
iacin(t)＝Iacsin(ωst)
其中，ωs＝2π/Ts
向端子1-1’之间提供正弦波电流iac in(t)。假设包含各频率分量的电流流入端子1-1’之间，通过电磁场共振耦合电路而阻抗变大的高次频率分量的电流波形被截断，进行共振动作，由此主要只有开关频率分量的共振电流波形流过，能够有效地传输电力。
根据第1实施方式，能够起到如下效果。
(1)能够构成在相互分开的场所也可直接供电的电力传输系统，可削减多个电力变换机构而非常简单地构成，能够实现电力传输系统装置的高效率化、小型轻量化。
(2)通过在供电/受电电路的各个谐振电路中发生的共振现象来进行电力传输，从而能够进行比基于电磁感应的电力传输还要高效率、长距离的电力传输。
(3)不仅利用在供电线圈与受电线圈之间形成的磁场共振耦合，还利用电场共振耦合来进行电力传输，从而能够进行比只有磁场共振耦合的情况更高效率的电力传输。
(4)在通过形成于供电线圈与受电线圈之间的电磁场共振耦合而产生的等效互容和互感中使共振电流流过，从而互相产生共振来进行电力传输。
(5)在通过形成于供电线圈与受电线圈之间的磁场共振耦合而产生的等效互感中使共振电流流过，从而互相产生共振来进行电力传输。
(6)在通过形成于供电线圈与受电线圈之间的电场共振耦合而产生的等效互容中使共振电流流过，从而互相产生共振来进行电力传输。
(7)在供电线圈和受电线圈的电感分量之中，能够将与共振耦合无关的漏电感用作构成供电装置侧谐振电路或受电装置侧谐振电路的等效电感。因此，不需要谐振电感器的部件，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(8)供电线圈Lp和受电线圈Ls分别通过电场共振而形成等效电容，能够用作共振电容器。因此，不需要电容器部件，能够实现小型轻量化。
(9)针对包括供电线圈Lp和受电线圈Ls的多共振电路所具备的共振频率，设定高的开关频率来进行开关动作，从而在开关元件中进行ZVS(过零电压切换)动作，能够降低开关损耗。
(10)检测输出，在供电装置侧使用反馈电路来传递信息，控制供电装置侧交流电流产生电路来调整传输电力，能够使电子设备适当地工作。
(11)在反馈电路中使用无线通信设备来向供电装置侧传递输出信息，从而能够以电绝缘的方式在供电装置侧调整输出电力。
(12)在反馈电路中使用光电元件来向供电装置侧传递输出信息，从而能够以电绝缘的方式在供电装置侧调整输出电力。
(13)利用包括共振耦合电路的多谐振电路的合成阻抗随着频率变化的这一点，通过改变开关频率来控制输出电力的频率控制PFM(PulseFrequency Modulation)，能够改变共振电流的振幅来控制传输电力，能够提供与电子设备的要求相应的电力来适当地工作。
(14)此外，通过固定开关频率、控制开关元件的导通时比率来控制电力的PWM(Pulse Width Modulation)控制，能够使共振电流的波形相对于理想的正弦波有所失真来控制传输电力，能够提供与电子设备的要求相应的电力来适当地工作。此外，可通过使用固定的开关频率来限定利用带宽，EMC对策也变得容易。此外，控制输出的控制性也可得到改善。
(15)通过使用了受电装置侧的导通电阻小的开关元件的同步整流电路，与使用了正向压降大的二极管的情况相比，能够降低整流损耗。
(16)能够控制受电装置侧的同步整流电路的动作，并且控制受电装置侧的同步整流电路的工作频率，从而能够调整受电装置侧的传输电力，而不是调整供电装置侧的传输电力。
(17)受电装置侧能够通过接收到的电力使控制电路工作。不需要在受电装置侧具备电源，能够实现装置的小型轻量化。
(18)能够实现双向电力传输，从而可从受电装置侧向供电装置侧传输电力，或者能够以受电装置侧作为中继点，将接收到的电力再次供电到其他装置。还能够用作中继系统，通过准备多个该装置进行中继，能够实现长距离的电力传输。
(19)能够向正向或逆向等按照想要传输电力的方向切换开关频率，能够进行指向性或认证，适当地传输电力。预先按开关频率设定特定的场所，能够向存在于目的地中的场所传输电力。因此，通过切换开关频率，能够防止电力传输的混线，能够向作为目的地的较远的场所传输电力。
(20)与供电线圈或受电线圈并联的电容器与在供电线圈和受电线圈之间形成的互容匹配，可设定为适当的共振频率来传输电力。
(21)与供电线圈或受电线圈并联的电容器和形成在供电线圈和受电线圈之间的互容取匹配，从而能够形成效率良好的电场共振耦合电路。与只有磁场共振耦合的情况相比，能够进行更高效率的电力传输。
(22)通过将供电线圈和受电线圈设为空心，从而消除线圈的铁损耗，即使在高频下也能够有效地以无线方式进行电力传输。
(23)使用通过在供电线圈与受电线圈之间形成的磁场共振耦合而产生的互感，因此不需要部件，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
另外，在图1所示的例中，开关控制电路20从传输控制电路50接收了同步信号，但是也可以检测受电线圈Ls的感应电压并与该电压同步地驱动开关元件Q2。
《第2实施方式》
图4是第2实施方式的电力传输系统的电路图。
图4是电力传输系统112的电路图。与图1所示的电力传输系统111不同，明示了与供电线圈Lp、受电线圈Ls的磁场共振耦合相关的等效电感、即互感Lmp、Lms、以及与磁场共振耦合无关的等效电感、即漏电感Lr、Lrs。此外，明示了与互容Cm1、Cm2及电场共振耦合无关的等效电容、即漏电容Cpp、Css。这些电感Lmp、Lms、Lr、Lrs及电容Cm1、Cm2、Cpp、Css由供电线圈Lp与受电线圈Ls的等效电感、或谐振电容器Cp与谐振电容器Cs的等效电容构成。或者，也可以由单个电子部件构成，也可以与等效电感及等效电容合成。
此外，与图1所示的电力传输系统111不同，代替电感器Lfs而设置了开关元件Q4。受电装置侧的开关元件Q3、Q4通过设置在受电装置侧的开关控制电路包括死区(dead time)而交替地进行开关动作，由此进行同步整流。
该电力传输系统112起到如下的效果。
(a)利用形成在供电线圈Lp与受电线圈Ls之间的成为基于磁场共振耦合的等效电感的互感Lmp、Lms，不需要互感部件或互感部件变小，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(b)供电线圈Lp或者受电线圈Ls的电感分量之中，将与共振耦合无关的漏电感用作构成供电装置侧谐振电路或受电装置侧谐振电路的谐振电感器，从而不需要谐振电感器部件或谐振电感器部件变小，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(c)利用形成在供电装置侧的谐振电容器Cp与受电装置侧的谐振电容器Cs之间的成为基于电场共振耦合的等效电容的互容Cm1、Cm2，不需要互感部件或互感部件变小，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(d)供电装置侧的谐振电容器Cp或者受电装置侧的谐振电容器Cs的电容分量之中，将与共振耦合无关的漏电容用作构成供电装置侧谐振电路或者受电装置侧谐振电路的谐振电容器，从而不需要谐振电容器部件或谐振电容器部件变小，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(e)通过由开关元件Q3、Q4构成的同步整流电路，能够每半个周期相加电压，等效地生成2倍的电压。
《第3实施方式》
图5是电力传输系统113的电路图。与在第1实施方式中图1示出的电力传输系统111不同，具备与供电装置侧的谐振电容器Cp、受电装置侧的谐振电容器Cs的电场共振耦合相关的等效电容、即互容Cm1、Cm2、以及与电场共振耦合无关的等效电容、即漏电容Cpp、Css。不具备与磁场共振耦合相关的等效电感、即互感。即，不需要作为电场与磁场的共振耦合的电磁场共振耦合电路(图1的电磁场共振耦合电路90)，形成只有电场的共振耦合的电场共振耦合电路92。
在该电力传输系统113中形成电场共振耦合电路92，因此于形成电磁场共振耦合电路的情况相比，部件数量便少，能够由简单的电路结构，起到如下的效果。
(a)利用在供电装置侧的谐振电容器Cp与受电装置侧的谐振电容器Cs之间形成的成为基于电场共振耦合的等效电容的互容Cm1、Cm2，不需要互感部件或互感部件变小，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
(b)供电装置侧的谐振电容器Cp或者受电装置侧的谐振电容器Cs的电容分量之中，将与共振耦合无关的漏电容用作构成供电装置侧谐振电路或者受电装置侧谐振电路的谐振电容器，从而不需要谐振电容器部件或者谐振电容器部件变，能够实现电力传输系统装置的小型轻量化。
《第4实施方式》
图6是第4实施方式的电力传输系统114的电路图。在该例中，与第1实施方式的电力传输系统111不同，在受电装置侧代替作为同步整流元件的开关元件Q2，而是具备整流二极管D1。即，由二极管D1构成受电装置侧整流电路。
在该电力传输系统114中，能够简单构成受电装置PRU。此外，整流二极管D1只在正向上使电流流过，与第1实施方式的电力传输系统111相比，受电装置侧整流电路中没有负电流流过。因此，消除了从输出侧再生的电流，能够减少在受电装置侧谐振电路中循环的电流来降低导通损耗。
《第5实施方式》
图7是第5实施方式的电力传输系统115的电路图。与第1实施方式中图1所示的电力传输系统的不同点在于受电装置PRU侧的构成。在第5实施方式中，通过受电线圈Ls1、Ls2、二极管D3、D4、电容器Co构成了中心抽头式整流电路。供电装置PSU的构成与第1实施方式相同。
在该第5实施方式中，在受电装置PRU侧通过由受电线圈Ls1、Ls2产生的寄生电容或单个电容器构成谐振电容器Crsa、Crsb(相当于图1中的Cs的电容器)。
该电力传输系统115使用2个受电线圈Ls1、Ls2和2个整流二极管D3、D4，从而能够分散受电装置侧的损耗，能够减少电力损耗。此外，与桥式整流相比，整流元件数量少。此外，在受电装置侧构成并联谐振电路，因此与串联谐振电路结构相比，能够增大电压增益。
《第6实施方式》
图8是第6实施方式的电力传输系统116的电路图。与第5实施方式中图7所示的电力传输系统不同，在该例中，在受电装置PRU侧具备谐振电容器Crs。这样，在受电装置侧构成串联谐振电路，从而与构成了并联谐振电路的情况相比，能够增大电流增益。
《第7实施方式》
图9是第7实施方式的电力传输系统117的电路图。与第1实施方式中图1所示的电力传输系统不同的是受电装置PRU侧的构成。在第7实施方式中，在受电线圈Ls上通过二极管D3、D4、D7、D8、电容器Co连接了桥式整流电路。供电装置PSU的构成与第1实施方式相同。
在受电装置PRU侧通过由受电线圈Ls产生的寄生电容或单个电容器构成了谐振电容器Crs(相当于图1中的Cs的电容器)。
在该第7实施方式的电力传输系统117中，与第6实施方式中图8所示的电流传输系统相比，能够降低整流元件的耐压。此外，由于在受电装置侧构成并联谐振电路，因此与串联谐振电路结构相比，能够增大电压增益。
《第8实施方式》
图10是第8实施方式的电力传输系统118的电路图。与第7实施方式中图9所示的电力传输系统的不同点在于谐振电容器Crs的位置。因此，通过该电容器Crs，能够在规定的谐振频率下进行电磁场共振动作。
在该第8实施方式的电力传输系统118中，通过这样在受电装置侧构成串联谐振电路，从而与构成了并联谐振电路的情况相比，能够增大电流增益。
《第9实施方式》
图11是第9实施方式的电力传输系统119的电路图。在该例中，在受电装置PRU侧设置了由4个开关元件Qs1、Qs2、Qs3、Qs4构成的桥式整流构成的整流电路。
根据该第9实施方式，与第1～第8实施方式相比，施加到受电装置PRU侧的开关元件Qs1、Qs2、Qs3、Qs4的电压分别变成一半，因此能够降低开关元件中的损耗。
在该电力传输系统119中，与第8实施方式所示的电力传输系统相比，通过同步整流电路能够降低整流损耗。此外，通过桥式结构能够降低整流开关元件的耐压。此外，由于是由开关元件构成的整流电路，因此能够进行双向电力传输。另外，可使用谐振电容器Crs，在规定的谐振频率下进行电磁共振动作。
《第10实施方式》
图12是第10实施方式的电力传输系统120的电路图。在该例中在受电装置PRU侧设置了由2个二极管D1、D2构成的整流电路。
根据第10实施方式，与第9实施方式相比，能够简单地构成受电装置PRU侧的结构。此外，由于整流电路是被动电路，因此不需要对整流电路进行驱动控制的电路。
《第11实施方式》
图13是第11实施方式的电力传输系统121的电路图。
在该例中，具备对输入电源Vi的电压进行分压的电容器Cr1、Cr2、以及对输出电压Vo进行分压的电容器Crs1、Crs2。即，将第1实施方式所示的电力传输系统中的谐振电容器Cr分割为Cr1、Cr2，将谐振电容器Crs分割为Crs1、Crs2。在此，作为谐振电感器Lr、Lrs明示了供电线圈Lp及受电线圈Ls的漏电感。其他结构与第1实施方式中图1所示的结构相同。
在第11实施方式中，由于流过谐振电容器的电流被分配到2个电容器，因此可分散电容器的损耗来降低整体损耗，可分散发热。此外，通过使用多个谐振电容器来任意设定谐振频率，容易进行共振动作。
另外，电容器Cr1、Cr2及电容器Crs1、Crs2起到保持直流电压或切断直流电流的作用和作为串联谐振用电容器的作用这两个作用。
《第12实施方式》
图14是第12实施方式的电力传输系统122的电路图。在该例中，将受电装置侧的电容器Crs产生的电压提供给负载来进行电力传输。如图10等所示的例所示，与将流过受电装置侧的电容器的电流提供给负载来进行电力传输的构成相比，在提供给负载的电压高的情况下，在相同供电电力下能够实现更有效的电力传输。
《第13实施方式》
图15是第13实施方式的电力传输系统123的电路图。在该例中，在供电装置侧构成包括2个FETQ1、Q2的推挽式电路。由此，与使用1个FET构成推挽式电路的情况相比，能够提供更大的电力。此外，2个FETQ1、Q2交替地进行开关动作，从而能够形成等效于2倍频率的电磁场共振耦合电路。
图16是与第13实施方式不同结构例的电力传输系统123A的电路图。在该例中，在供电装置侧包括多个FETQ1、Q2、Q3、Q4。由此，使4个FET在相同的开关频率、相同的时间比率下依次进行开关动作，从而与只有1管的情况相比，能够供给更大的电力。此外，相对于1管的开关频率，能够形成等效于4倍频率的电磁场共振耦合电路。即通过使用n管FET，能够形成等效于n倍高频的电磁场共振耦合电路。随着变成高频，线圈也变小或能够使用小容量的电容，能够实现电力传输系统的小型化。
《第14实施方式》
图17是第14实施方式的电力传输系统124的电路图。该例是在形成电磁场共振耦合的磁路中使用了铁氧体等磁性体的例。
在图17所示的电力传输系统124中，通过使用磁性体来增大了磁耦合程度，由此能够提高电力传输效率。此外，能够通过铁氧体抑制释放到空间的电磁波(磁通量和电通量)。
《第15实施方式》
图18是第15实施方式的电力传输系统125的电路图。该例是在形成电磁场共振耦合的磁路中使用了铁氧体等磁性体的例。在该例中也通过使用磁性体来增大了磁耦合程度，由此能够提高电力传输效率。此外，能够通过铁氧体抑制释放到空间的电磁波(磁通量和电通量)。
《第16实施方式》
图19是第16实施方式的电力传输系统126的电路图。在该例中，在供电装置PSU中设置了两个谐振电容器Cr1、Cr2，在受电装置PRU中设置了两个谐振电容器Crs1、Crs2。此外，在受电装置PRU侧设置了由4个开关元件Qs1、Qs2、Qs3、Qs4构成的桥式整流结构的整流电路。
在该电力传输系统126中，将供电装置PSU的供电线圈Lp及受电装置PRU的受电线圈Ls分别设为具有铁氧体等磁芯的线圈。因此，通过使用磁性体来增大了磁耦合程度，由此能够提高电力传输效率。此外，能够通过铁氧体抑制释放到空间的电磁波(磁通量和电通量)。
《第17实施方式》
图20是第17实施方式的电力传输系统127的电路图。
该电力传输系统127是具备可进行双向电力传输的多个供电/受电装置PSU/PRU1、PSU/PRU2、PSU/PRU3、PSU/PRU4的系统。
第1供电/受电装置PSU/PRU1作为供电装置起作用时，对应于此，形成电磁场共振耦合的第2供电/受电装置PSU/PRU2作为受电装置起作用。因此，可从第1供电/受电装置PSU/PRU1向第2供电/受电装置PSU/PRU2传输电力。在此，在第2供电/受电装置PSU/PRU2的负载Ro中具备充电电池及其充电电路。
第3供电/受电装置PSU/PRU3对应于第2供电/受电装置PSU/PRU2，在第2供电/受电装置PSU/PRU2作为供电装置起作用时，第3供电/受电装置PSU/PRU3作为受电装置起作用。此时，第2供电/受电装置PSU/PRU2将所述充电电池用作电源。并且，第3供电/受电装置PSU/PRU3的负载Ro2具备充电电池及其充电电路。
第4供电/受电装置PSU/PRU4对应于第3供电/受电装置PSU/PRU3，在第3供电/受电装置PSU/PRU3作为供电装置起作用时，第4供电/受电装置PSU/PRU4作为受电装置起作用。此时，第3供电/受电装置PSU/PRU3将所述充电电池用作电源。并且，第4供电/受电装置PSU/PRU4的负载Ro3是充电电池及其充电电路。
由此，通过具备多个供电/受电装置，从而途中的供电/受电装置中继电力，一直到远方都能够传输电力。
另外，若使多个受电装置侧的谐振电路的谐振频率不同，供电装置侧在与供电源相应的开关频率下进行开关动作，则针对多个受电装置，能够选择性地向规定的受电装置传输电力。
此外，根据供电/受电装置的电力传输方向来切换开关频率，从而能够按每个开关频率向作为目的的方向(场所)传输电力。即，通过进行切换开关频率等控制，选择适当的电子设备或者向适当的方向或场所供给电力，能够防止电力传输的混线。
《第18实施方式》
图21是第18实施方式的电力传输系统128的电路图。在该例中，在供电线圈Lp与受电线圈Ls4之间设置多个谐振器。在图21中，由受电线圈(电感器)Ls1及电容器Cs1构成第1中继用LC谐振电路，由受电线圈(电感器)Ls2及电容器Cs2构成第2中继用LC谐振电路，由受电线圈(电感器)Ls3及电容器Cs3构成第3中继用LC谐振电路。
通过这样设置多个谐振器，包括多个谐振器而形成电磁场共振耦合，并以规定的间隔设置谐振器，能够向更远的场所供给电力。此外，能够以高的电力传输效率实现远距离的供电。
《第19实施方式》
图22是第19实施方式的电力传输系统129的电路图。该例在供电线圈Lp和受电线圈Ls中使用螺旋线圈，分别进行中央供电。因此，供电装置侧的螺旋线圈具有等效电感L(Lp)及等效电容C(Lp)，构成谐振电路。同样，受电装置侧的螺旋线圈具有电感L(Ls)及电容C(Ls)，构成谐振电路。并且，该两个螺旋线圈的卷绕轴几乎一致(几乎同轴)，在螺旋线圈间形成电磁场共振耦合电路。其他结构与第1实施方式相同。
由此，利用进行中央供电的螺旋线圈，能够主要通过电磁场共振耦合来进行电力传输。
《第20实施方式》
图23是第20实施方式的电力传输系统130的电路图。该例在供电线圈Lp和受电线圈Ls中使用了螺旋线圈。此外，在供电装置侧设置了谐振电容器Cr，在受电装置侧设置了谐振电容器Crs。因此，通过由供电装置侧的螺旋线圈构成的供电线圈Lp的电感L(Lp)和谐振电容器Cr构成谐振电路，同样，通过由受电装置侧的螺旋线圈构成的受电线圈的电感L(Ls)和谐振电容器Crs构成谐振电路。并且，这两个螺旋线圈的卷绕轴几乎一致(几乎同轴)，由此在螺旋线圈间形成磁场共振耦合电路。其他结构与第1实施方式相同。
由此，使用螺旋线圈，能够主要通过磁场共振耦合来进行电力传输。
《第21实施方式》
图24是在第21实施方式的电力传输系统中所使用的供电线圈及受电线圈的例。在该例中，供在电线圈Lp和受电线圈Ls中分别使用曲折线线圈(meander line coil)。并且，分别进行中央供电。因此，供电线圈Lp具有等效电感L(Lp)及等效电容C(Lp)，构成谐振电路。同样，受电线圈Ls具有电感L(Ls)及电容C(Ls)，构成谐振电路。并且，这两个线圈主要形成电场共振耦合。因此，使用供电线圈Lp及受电线圈Ls，能够主要通过电场共振耦合来进行电力传输。
另外，也可以将曲线线圈的两端连接于电路，曲线线圈的主要部分使用电感。即，也可以将供电线圈Lp和受电线圈Ls连接成与图23所示的例相同，构成电力传输系统。
《第22实施方式》
在第22实施方式中，表示供电装置侧及受电装置侧的谐振电路的谐振频率和开关频率之间的关系。
电路结构例如如图1所示那样。将开关频率设定成比包含了与受电电路相连的负载的电磁场共振耦合电路的电抗变为0的谐振频率稍高的频率，包含了负载的电磁场共振耦合电路的阻抗变成感应性电抗。流入电磁场共振耦合电路的电流(ir)的相位与开关元件的电压(vdsl)的基本波相比，有延迟。在开关元件(Q1)即将被接通之前与开关元件(Q1)并联的逆向二极管导通，实现ZVS动作。
图25是表示包含了负载的电磁场共振耦合电路的阻抗的频率特性的图。在该例中，供电装置侧及受电装置侧的谐振电路的谐振频率fo为30.78MHz。在该图25中，若用dx表示供电线圈与受电线圈之间的间隔，则dx＝0.5m时，两个谐振电路的耦合度高，因此谐振频率分离(split)，成为2谐振状态(双峰性)。例如，在比该两个谐振频率中高的一方的频率fr2还高的频率区域，包含了负载的电磁场共振耦合电路的阻抗变成感应性电抗，因此使用其带宽。此外，例如，在比该两个谐振频率中低的一方的频率fr1高且比固有谐振频率fr低的频率区域，包含了负载的电磁场共振耦合电路的阻抗变成感应性电抗，因此使用其带宽。在距离dx＝0.6m以上的情况下，在比频率fr高的频率区域，包含了负载的电磁场共振耦合电路的阻抗变成感应性电抗，因此使用其带宽。
图26是该实施方式的电力传输系统的各部分的电压电流波形图。电路结构是第1实施方式中图1所示的结构。参照该图26，以下表示开关周期中的各状态下的动作。
[1]状态1    时刻t1～t2
在供电装置侧，开关元件Q1导通，流过的电流id1从0A开始变成正电流。供电线圈Lp与谐振电容器Cr、以及受电线圈Ls与谐振电容器Crs中有谐振电流流过。
在受电装置侧，通过同步整流开关元件Q2对谐振电流进行整流，向负载供给整流平滑后的电流，由此传输电力。若开关元件Q1接通，则变成状态2。
[2]状态2    时刻t2～t3
开关元件Q1的两端的电容器Cds1开始谐振，首先被充电，若超过峰值电压，则放电。电压vds1依次逐渐接近0V，若开关元件Q1被接通，则状态2结束。
以后，周期性地反复状态1、2。
由此，与图2所示的例不同，在开关元件Q1即将接通之前电压vds逐渐接近0V，在接通的时刻电流id1从0A开始流过。开关元件Q1进行ZVS动作，从而能够大幅降低开关损耗和开关噪声。此外，由于开关电路S1的二极管Dds1不导通，因此也能够降低导通损耗。
符号说明
Cm…互容
Cm1…互容
Co…平滑电容器
Cp…供电装置侧谐振电容器
Cpp…漏电容
Cr…谐振电容器
Cr1，Cr2…谐振电容器
Crs…谐振电容器
Crs1，Crs2…谐振电容器
Crsa，Crsb…谐振电容器
Cs…谐振电容器
Css…漏电容
D1，D2，D3，D4…整流二极管
Lf，Lfs…电感器
Lm…互感
Lmp…互感
Lp…供电线圈
Lr…谐振电感器
Ls…受电线圈
Ls1，Ls2，Ls3，Ls4…受电线圈
PRU…受电装置
PSU…供电装置
Q1～Q4…开关元件
Qs1…开关元件
Ro，Ro2，Ro3…负载
S1，S2…开关电路
10，20…开关控制电路
30…信号传递单元
40…多谐振电路
50…传输控制电路
90…电磁场共振耦合电路
92…电场共振耦合电路
111～130…电力传输系统

Claims (20)

1.一种电力传输系统，由具备供电线圈的供电装置和具备受电线圈的受电装置构成，该电力传输系统的特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电容器，与所述供电线圈一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比能相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与所述受电线圈一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互感及互容构成电磁场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
2.一种电力传输系统，由具备供电线圈的供电装置和具备受电线圈的受电装置构成，该电力传输系统的特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电容器，与所述供电线圈一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比能相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与所述受电线圈一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互感构成磁场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
3.一种电力传输系统，由具备供电线圈的供电装置和具备受电线圈的受电装置构成，该电力传输系统的特征在于，
所述供电装置具备：供电装置侧谐振电感器，与供电装置侧谐振电容器一起构成供电装置侧谐振电路；和供电装置侧交流电流产生电路，包括与所述供电线圈电连接且由开关元件、二极管及电容器的并联连接电路构成的开关电路、以及具有根据所输入的直流电压能够生成与流过所述供电线圈的交流电流相比能相对地看作直流电流的电流源的大小的电感值的电感器，该供电装置侧交流电流产生电路产生流过所述供电线圈的交流电流，
所述受电装置具备：受电装置侧谐振电容器，与受电装置侧谐振电容器一起构成受电装置侧谐振电路；和受电装置侧整流电路，与所述受电线圈连接，且对该受电线圈产生的交流电流进行整流，
由在所述供电线圈与所述受电线圈之间等效地形成的互容构成电场共振耦合电路，所述供电装置侧谐振电路和所述受电装置侧谐振电路产生共振，从所述供电装置向所述受电装置传输电力，
从所述供电装置未被发送而是反射的能量是无功功率，保存在所述供电装置侧谐振电路中作为谐振能量，
所述受电装置接收到的能量中未被供给至输出而是反射的能量是无功功率，保存在所述受电装置侧谐振电路中作为谐振能量。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述受电装置具备：信息发送电路，检测所述受电装置侧整流电路的输出信息，并向所述供电装置侧传输所述输出信息，
所述供电装置具备：输出信息接收电路，接收所述输出信息；和传输电力控制电路，根据所述输出信息来控制所述供电装置侧交流电流产生电路，并控制传输电力。
5.根据权利要求4所述的电力传输系统，其特征在于，
所述信息发送电路是通过无线通信发送所述输出信息的电路，
所述输出信息接收电路是通过无线通信接收所述输出信息的电路。
6.根据权利要求4所述的电力传输系统，其特征在于，
所述信息发送电路是将电信号变换为光信号来发送所述输出信息的电路，
所述输出信息接收电路是将光信号变换为电信号来接收所述输出信息的电路。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电装置侧交流电流产生电路通过改变接通/断开开关电路的开关频率的脉冲频率调制，控制传输电力。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电装置侧交流电流产生电路通过以固定开关频率接通/断开开关电路来控制时间比率的脉宽调制，控制传输电力。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述受电装置侧整流电路是具备开关元件的同步整流电路。
10.根据权利要求9所述的电力传输系统，其特征在于，
所述受电装置具备控制所述同步整流电路的工作频率的工作频率控制电路，根据所述工作频率来控制受电电力。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述受电装置具备控制该受电装置侧的电路的控制电路，该控制电路根据所述受电装置接收的电力来工作。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
从所述受电装置侧整流电路的输出部传输了电力时，所述受电装置侧整流电路作为所述供电装置侧交流电流产生电路起作用，并且所述供电装置侧交流电流产生电路作为所述受电装置侧整流电路起作用，能够进行双向电力传输。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述电力传输系统具备与所述供电线圈或所述受电线圈并联的谐振电容器。
14.根据权利要求13所述的电力传输系统，其特征在于，
所述谐振电容器由寄生电容构成，该寄生电容成为由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的电场共振引起的等效电容。
15.根据权利要求13或14所述的电力传输系统，其特征在于，
所述谐振电容器由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的等效互容构成。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电线圈及所述受电线圈是空心电感器。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述互感是由在所述供电线圈与所述受电线圈之间形成的磁场共振耦合产生的等效励磁电感。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电线圈或者所述受电线圈的电感分量之中，将与共振耦合无关的漏电感用作构成所述供电装置侧谐振电路或所述受电装置侧谐振电路的电感器。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电装置侧交流电流产生电路分别具备多个所述供电线圈和所述开关电路，并被构成为所述供电线圈和所述开关电路分别被电连接，所述多个开关电路周期性地依次进行开关动作。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，
所述供电装置侧交流电流产生电路具备多个所述开关电路，并被构成为在所述供电线圈上电连接所述多个开关电路，所述多个开关电路周期性地依次进行开关动作。
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