CN104253491A - 电力发送设备、非接触供电系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种非接触供电系统，其采用能够改进电力的传输效率、抑制电路规模的电力发送设备。电力发送设备配置有包括谐振电容和用作发送天线的谐振线圈的谐振电路、以及与谐振线圈磁耦合布置的第一线圈。该电力发送设备使用谐振电路的谐振耦合以非接触方式发送电力。当发送电力时，电力发送设备控制第一线圈连接或断开其两端以使得谐振电路的谐振频率接近被输出为将被发送的电力的电力传输信号的频率。

Description

电力发送设备、非接触供电系统及控制方法

技术领域

于2013年6月25日提交的第2013-132529号日本专利申请的公开内容，包括说明书、附图和摘要，通过引用方式整体并入于此。

背景技术

本发明涉及一种以非接触方式发送电力的电力发送设备、一种包括电力发送设备的非接触供电系统、以及一种非接触供电系统的控制方法，并且涉及当应用于例如利用电磁场的谐振耦合(磁谐振)的电力发送设备时有效的技术。

使用非接触功率传输的系统(其以非接触方式向电力机械和装置提供电力，而无需电源线媒介等)(此后称作“非接触供电系统”)的实际利用在进步。例如，公知的非接触供电系统包括利用互相间隔布置的天线(线圈)之间的电磁感应的电磁感应型、以及利用电磁场的谐振耦合的磁谐振型。NFC(近场通信)规范已知作为涉及非接触通信技术(通过其来无线地发送信息)的标准。进而，遵循NFC规范的IC卡和小型移动终端设备也开始传播。

谐振型非接触供电系统通过使用包括线圈和电容的谐振电路来实现。特征之一在于，相比于过去的电磁感应型，谐振型非接触供电系统通过使得线圈的Q值高来允许电力传输线圈和电力接收线圈之间的长传输距离，并且在于谐振型非接触供电系统有力地应对电力传输线圈和电力接收线圈之间的位移。

为了实现有效的非接触电力传输，期望通过将输出为将从电力发送设备发送的电力的电力传输信号的频率(此后称作“电力传输频率”)与谐振电路的谐振频率相匹配来发送电力。然而，磁谐振型允许线圈的频率特性的窄带区域中的传输；因此，产生了谐振电路的谐振频率偏离和传输特性改变的问题，这例如由于电力传输线圈和电力接收线圈之间的距离的改变而带来的线圈的绕组之间的寄生电容的改变，以及由于电力接收设备的外壳的金属部分的影响。以下引用的专利文献1和2公开了用于实现谐振型非接触供电系统中的高效非接触功率传输的相关领域技术之一。

当由于接收端的负载波动(fluctuation)而使谐振电路的谐振频率偏离时，专利文献1公开了通过改变高频电源的电力传输频率以使其与谐振频率相匹配，以及借助于可变阻抗电路，通过将发送端的高频电源的阻抗与耦合到高频电源的发送天线的输入阻抗相匹配来应对谐振频率的偏离的技术。

为了改变或扩展已经被限制到发送天线的附近范围的电力传输区域，专利文献2公开了技术，其中，在无线供电设备(发送端设备)中，发送天线和多个转电线圈形成片形并且以预定间隔布置在片形主体中，其中在磁谐振关系中转电线圈接收和发送从发送天线发送的电力。

(专利文献)

(专利文献1)公开的日本未审专利申请第2012-143117号

(专利文献2)公开的日本未审专利申请第2011-151989号

发明内容

专利文献1公开的配置的目的在于借助于可变阻抗电路来进行阻抗匹配；然而，问题在于插入可变阻抗电路导致电路规模增加和传输效率降级。例如，当采用能够通过机械地调整电极间的区域来调整其电容值的可变电容器作为配置可变阻抗电路的可变电容时，问题在于电路规模因为可变容电器为机械型并且在形状上大而变得大。当采用半导体器件(诸如可变电容值二极管)作为配置可变阻抗电路的可变电容时，存在传输效率有可能由于半导体器件的损耗而下降的可能性。另一问题在于：取决于电力传输的量，半导体器件的耐压不是足够高。

专利文献1的配置改变高频电源的电力传输频率，从而使其与谐振频率相匹配。然而，当电力传输频率改变时，存在相比于非接触供电系统，将发生与其他设备的干扰的高的可能性：；因此，期望尽可能固定电力传输频率。

专利文献2的配置经由转电线圈向接收端发送电力，并且其不特别考虑直接从发送天线到接收端的发送电力中的传输效率的改进。

将在以下解释对于这样的问题的方案。从本说明书和所附附图中，本发明的其他观点和新的特征将变得清楚。

以下简要地解释将由本申请公开的典型实施例的概述。

根据本发明的电力发送设备配置有包括谐振电容和用作发送天线的谐振线圈的谐振电路、以及与谐振线圈磁耦合布置的第一线圈。电力发送设备使用谐振电路的谐振耦合来以非接触方式发送电力。当发送电力时，电力发送设备控制第一线圈连接或断开其两端，以使得谐振电路的谐振频率接近被输出为将被发送的电力的电力传输信号的频率。

以下简要地解释通过在本申请中将公开的典型实施例来获得的效果。

即，根据本电力发送设备，改进电力的传输效率、抑制电路规模成为可能。

附图说明

图1为图示根据实施例1的包括电力发送设备的非接触供电系统的图；

图2为图示根据实施例1的电力发送设备中的每个线圈的位置关系的图；

图3为图示当谐振频率的偏离借助于可切换线圈来补偿时的传输特性的图；

图4为图示根据实施例1的非接触供电系统中的传输控制流程的示例的流程图。

图5为图示根据实施例2的电力发送设备的图；

图6为图示根据实施例2的电力发送设备中的每个线圈的位置关系的图；

图7为根据实施例2的图示包括电力发送设备的非接触供电系统中的传输控制的流程的示例的流程图；

图8为图示根据实施例3的可切换线圈的配置示例的图；

图9为图示根据实施例3的可切换线圈与其他线圈的位置关系的图；

图10为图示根据实施例4的可切换线圈的配置示例的图；

图11为图示根据实施例4的可切换线圈与其他线圈的位置关系的图；

图12为图示根据实施例5的包括电力发送设备的非接触供电系统的图；

图13为图示根据实施例5的电力发送设备中的可切换线圈114和115在平面视图中的布置的示例的图；

图14为图示根据实施例5的非接触供电系统中的无线通信和电力传输的处理的流程的流程图；

图15为图示根据实施例6的包括电力发送设备的非接触供电系统的图；

图16为图示当执行连接或断开可切换线圈的切换控制时的传输特性的图；以及

图17为图示根据实施例6的非接触供电系统中的传输控制的流程的示例的流程图。

具体实施方式

1、实施例概述

首先，解释本申请中公开的本发明的典型实施例的概述。关于典型实施例的概述解释中的括号中引用的附图的数字标号仅图示附有数字标号的组件的概念中所包括的内容。

<1>(控制连接或断开与谐振线圈磁耦合的可切换线圈的电力发送设备，以使得谐振频率接近电力传输频率)

根据本申请的典型实施例的电力发送设备(1，4，5)配置有包括谐振电容(107)和用作发送天线的谐振线圈(106)的谐振电路(110)，并且配置有与谐振线圈磁耦合布置的第一线圈(108，108_1-108_n，114和115，150_1-150_m，201-204)。电力发送设备使用谐振电路的谐振耦合来以非接触方式发送电力。当发送电力时，电力发送设备控制第一线圈连接或断开其两端，以使得谐振电路的谐振频率接近被输出为待发送的电力的电力传输信号的频率(fTx)。

例如，当断开第一线圈的两端时，电流不流过第一线圈；因此，第一线圈在谐振线圈上的影响能够忽略。另一方面，当连接第一线圈的两端时，因为第一线圈与谐振线圈的磁通量相耦合，因此电流流过第一线圈。这一电流生成从第一线圈发出的磁通量，并且磁通量作用在减少谐振线圈的磁通量的方向上。结果，谐振线圈的自感减少，导致谐振电路的谐振频率改变到更高频率的方向。即，根据本电力发送设备，有可能通过连接或断开第一线圈的两端来改变配置有谐振线圈的谐振电路的谐振频率。当与其中可变阻抗电路与谐振线圈串联耦合的配置(如在由以上引用的专利文献1公开的配置中)相比时，因为能够抑制损耗的发生，本配置贡献于传输效率的改进。与如以上所述的其中提供可变阻抗电路的配置相比，还可能使得电路规模小。

<2>(多个可切换线圈)

根据第1节的电力发送设备包括多个(n个)第一线圈。在本电力发送设备中，第一线圈(108_1-108_n，114，115，150_1-150_m，201-204)中的每个线圈能够单独地控制连接或断开其两端的连接状态。

根据本配置，有可能使得谐振频率的可调整宽度窄并且有可能扩展谐振频率的可调整范围。因此，有可能进而改进谐振频率的调整精度。

<3>(具有彼此不同的长度并且同心布置的多个可切换线圈)

在根据第2节的电力发送设备中，第一线圈(108_1-108_n)中的每个线圈具有彼此不同的长度并且围绕谐振线圈同心布置。

根据本配置，形成第一线圈中的每个线圈和谐振线圈以使得磁耦合变得容易。第一线圈中的每个线圈被布置在到谐振线圈的分别不同的距离处；相应地，有可能实现其中通过切换第一线圈中的每个线圈的连接状态的谐振频率的可调整宽度分别不同的配置。进而，因为第一线圈和谐振线圈被布置在同一平面中，因此在电力发送设备的外壳中形成那些线圈变得容易。

<4>(布置多个可切换线圈以使得与谐振线圈的至少一部分重叠)

在根据第2节的电力发送设备(4)中，第一线圈(114，115，201-204)中的每个线圈被在同一平面中彼此间隔地被布置，以使得在高度方向上与谐振线圈的一部分重叠。

根据本配置，形成第一线圈中的每个线圈以使得与谐振线圈磁耦合变得容易。

<5>(布置多个可切换线圈以使得与谐振线圈相等地重叠)

在根据第4节的电力发送设备中，布置第一线圈(201-204)中的每个线圈以使得具有基本上相等的与谐振线圈的重叠部分。

根据本配置，例如，针对由于接收端的设备放置的位置所致的谐振频率的偏离更适当地调整谐振频率成为可能。

<6>(使用多个第一线圈之一的无线通信)

在根据第4节或第5节的电力发送设备中，利用用作天线的第一线圈之一有可能进行无线数据通信。

根据本配置，有可能采用被提供用于调整谐振频率的第一线圈之一以用于无线通信。因此，不需要单独地提供用于无线通信的天线，贡献于小规模电力发送设备的实现。

<7>(用于无线通信的天线是可选的)

在根据第6节的电力发送设备中，第一线圈之一可选择作为用于无线数据通信的天线。

根据本配置，例如，根据接收端的设备的布置来使用第一线圈中的表现出最好的通信状况的线圈来执行无线通信成为可能。

<8>(NFC通信)

在根据第6节或第7节的电力发送设备中，数据通信遵循NFC规范。

<9>(选择可切换线圈的连接状态以使得减少反射量)

根据第1节到第8节中的一节的电力发送设备(1，4)生成对应于将被发送的电力的AC信号，并且进一步配置有向谐振电路提供电力的供电单元(101，102)、检测从供电单元向谐振电路提供的AC信号的反射量的电力感测单元(104)、以及控制单元(103)。控制单元切换第一线圈的连接状态以使得最小化反射量。

根据本配置，在电力发送设备中，变得易于控制以使得接收端的谐振电路的谐振频率接近电力传输频率。

<10>(VSWR)

在根据第9节的电力发送设备中，电力感测单元生成对应于从供电单元向谐振电路提供的AC信号的入射电力的第一电压(Vi)，以及对应于该AC信号的反射电力的第二电压(Vr)。控制单元基于第一电压和第二电压来计算电压驻波比(VSWR)，并且基于所计算的结果来确定反射量的量值。

根据本配置，变得易于估计AC信号的反射量。

<11>(一圈可切换线圈)

在根据第2节到第10节之一的电力发送设备中，第一线圈的圈数为一圈。

根据本配置，有可能抑制由于谐振电路所致的对电力传输的不利影响。

<12>(在与谐振线圈的同一平面中、围绕谐振线圈被布置的可切换线圈)

在根据第1节的电力发送设备中，第一线圈在与谐振线圈的同一平面中、围绕谐振线圈被布置。

根据本配置，变得易于形成第一线圈以使得与谐振线圈磁耦合。进而，因为第一线圈和谐振线圈被布置在同一平面中，因此变得易于在电力发送设备的外壳中形成那些线圈。

<13>(将可切换线圈连接来执行电力传输并且随后当谐振频率偏离时断开可切换线圈。)

根据第12节的电力发送设备在其中第一线圈的两端连接的状态中发送电力，并且当检测到谐振频率已经偏离时，电力发送设备在其中第一线圈的两端断开的状态中发送电力。

根据本电力发送设备，通过将第一线圈的连接状态从两端连接改变为两端断开，有可能向更低的频率移位谐振频率。例如，使用本配置，当将电力接收设备放置在电力发送设备附近并且电力发送设备的谐振频率向较高的频率偏离时，有可能通过较简单的控制来补偿谐振频率的偏离，导致电力的传输效率的改进。

<14>(非接触供电系统)

根据本申请的典型实施例的非接触供电系统(3)包括根据第1节到第13节中的一节的电力发送设备(1)、以及使用利用谐振电路(120)的电磁谐振耦合以非接触方式接收由电力发送设备供应的电力的电力接收设备(2)。

根据本配置，有可能实现可靠的非接触供电系统。

<15>(提供有布置在于同一平面中的线上布置的谐振线圈和转电线圈之间的可切换线圈的电力发送设备)

根据本申请的典型实施例的另一电力发送设备(8)配置有包括谐振电容(107)和用作发送天线的谐振线圈(106)的谐振电路(110)、包括与谐振线圈磁耦合布置的第一转电线圈(301)和第一电容器(302)的第一转电电路(401)、以及与谐振线圈和转电线圈两者磁耦合布置的第一线圈(303)。本电力发送设备使用谐振电路和第一转电电路的谐振耦合以非接触方式发送电力。在电力发送设备中，谐振线圈和第一转电线圈被布置在同一平面中。布置第一线圈以使得与谐振线圈和第一转电线圈两者在高度方向(H)上重叠，并且有可能在第一线圈的两端的连接和断开之间切换。

根据本发明的发明人的研究，在第一转电线圈和谐振线圈的边界区域中，存在有将被发送的极弱的电力处(所谓的空点)，在该处，第一转电线圈的磁通量和谐振线圈的磁通量彼此抵消。因此，如果将电力接收设备放置在边界区域中，很可能不能向电力接收设备发送足够的电力。根据本电力发送设备，有可能通过切换第一线圈的两端的连接状态(连接或断开)来移位空点的位置。因此，即使将电力接收设备放置在边界区域中，也有可能向电力接收设备发送足够的电力，导致电力的传输效率的改进。

<16>(布置在转电线圈之间的可切换线圈)

根据第15节的电力发送设备进一步配置有第二转电电路(402)，包括与第一转电线圈磁耦合布置的第二转电线圈(305)和第二电容器(306)、以及与第一转电线圈和第二转电线圈两者磁耦合布置的第二线圈(307)。在本电力发送设备中，第一转电线圈和第二转电线圈被布置在同一平面中。布置第二线圈以使得具有在高度方向(H)上与第一转电线圈和第二转电线圈两者的重叠部分，并且有可能在两端的连接和断开之间切换。

根据本配置，通过切换第二线圈的两端的连接状态(连接或断开)，有可能移位存在于第一转电线圈和第二转电线圈的边界区域中的空点的位置。因此，即使将电力接收设备放置在边界区域中，也有可能向电力接收设备发送足够的电力，导致电力的传输效率的改进。

<17>(控制可切换线圈的连接状态以使得最小化反射量)

根据第16节的电力发送设备生成对应于将被发送的电力的AC信号，并且配置有向谐振电路提供电力的供电单元(101，102)、检测从供电单元向谐振电路供应的AC信号的反射量的电力感测单元(104)、以及控制单元(103)。控制单元分别在第一线圈的两端和第二线圈的两端的连接和断开之间切换，以使得最小化反射量。

根据本配置，变得易于通过移位空点的位置来改进电力的传输效率。

<18>(控制方法；控制多个可切换线圈的连接或断开，以使得谐振频率接近电力传输频率)

根据本申请的典型实施例的控制方法为用于控制使用谐振电路的谐振耦合以非接触方式发送电力的电力发送设备(4)中的电力传输的方法。电力发送设备(4)配置有包括谐振电容(107)和用作发送天线的谐振线圈(106)的谐振电路(110)，并且配置有与谐振线圈磁耦合配置的多个第一线圈(201-204)。第一线圈中的每个线圈能够单独地控制连接或断开其两端的连接状态。这一控制方法包括第一步骤(S210和S211)，其中电力发送设备搜索第一线圈中的每个线圈的连接状态的组合以使得最小化向谐振电路供应的AC信号的反射量；以及第二步骤(S212)，其中电力发送设备在第一步骤中搜索到的第一线圈的连接状态中发送电力。

根据本方法，有可能通过选择其中发送端的谐振频率到传输频率的偏离成为最小的状态发送电力。因此，有可能进一步改进电力的传输效率。

<19>(以低电力开始、并且随后改变为高电力的电力传输)

根据第18节的控制方法包括第三步骤(S202和S103)，其中电力发送设备在其中第一线圈中的每个第一线圈的两端连接的状态中以比第一电力更低的第二电力开始电力传输，以及第四步骤(S104)，其中电力发送设备当在其中第一线圈中的每个第一线圈的两端连接的状态中以第二电力发送电力时估计反射量。控制方法进一步包括第五步骤(S105)，其中电力发送设备确定在第四步骤中估计的反射量是否偏离规定的参考值，以及第六步骤(S106)，其中当在第五步骤中已经确定反射量偏离规定的参考值时电力发送设备确定反射量是否在规定的范围内。控制方法进一步包括第七步骤(S209)，其中当在第六步骤中已经确定反射量在规定的范围内时电力发送设备通过从第二电力改变为第一电力来发送电力，以及第八步骤(S107和S108)，其中当在第六步骤中已经确定反射量不在规定的范围内时电力发送设备停止电力传输。在第七步骤之后执行第一步骤。

根据本方法，通过首先以低电力开始电力传输，并且通过随后增加电力，即使当在传输开始时已经存在外来物时，也有可能使得施加在外来物上的不利影响小。因此，有可能增强非接触传输系统中的传输控制的可靠性。通过确定是否存在所估计的反射量的改变，并且通过确定改变的量值，有可能以足够的精度确定电力接收设备是否放置在电力发送设备的功率传输区域内(外来物是否已经侵入功率传输区域中)。

<20>(VSWR)

在根据第18节或第19节的控制方法中，基于根据对应于向谐振电路供应的AC信号的入射电力的第一电压(Vi)、以及对应于AC信号的反射电力的第二电压(Vr)计算的电压驻波比(VSWR)的值来估计反射量。

根据本方法，有可能以足够的精度掌握向发送端的谐振电路供应的AC信号的反射量。

<21>(用一个可切换线圈执行的无线通信)

根据第18节到第20节之一的控制方法进一步包括第九步骤，其中电力发送设备使用第一线圈中的一个线圈来开始无线数据通信。

根据本方法，有可能在不单独提供用于无线通信的天线的情况下实现无线数据通信。

<22>(当无法建立无线通信时，在改变第一线圈的两端待连接的一个线圈之后重试无线通信)

根据第21节的控制方法，进一步包括第十步骤，其中当在第九步骤中不能建立无线通信时，电力发送设备在改变第一线圈的其两端待连接的一个第一线圈之后开始无线数据通信。

根据本方法，有可能建立具有更好的通信条件的无线通信。

<23>(布置多个可切换线圈以使得在高度方向上重叠)

在根据第2节的电力发送设备(4)中，将第一线圈(150_1)之一在与谐振线圈的同一平面、围绕谐振线圈布置，并且将其余的第一线圈(150_2-150_m)分别在高度方向(H)上间隔地布置，以使得与第一线圈中的该一个线圈具有重叠部分。

根据本配置，变得易于形成第一线圈中的每个线圈以使得与谐振线圈磁耦合。

<24>(控制方法；通过控制一个可切换线圈的连接或断开，执行控制以使得谐振频率接近电力传输频率)

根据本申请的典型实施例的另一控制方法为用于在使用谐振电路的谐振耦合以非接触方式发送电力的电力发送设备(1)中控制电力传输的方法。电力发送设备(1)配置有包括谐振电容(107)和用作发送天线的谐振线圈(106)的谐振电路(110)，并且配置有与谐振线圈磁耦合布置的第一线圈(108)。控制方法包括第一步骤(S102-110)，其中当在其中第一线圈的两端连接的状态中发送电力时电力发送设备估计向谐振电路供应的AC信号的反射量，以及第二步骤(S111和S112)，其中当在其中第一线圈的两端断开的状态中发送电力时电力发送设备估计向谐振电路提供的AC信号的反射量。控制方法进一步包括第三步骤(S113)，其中电力发送设备比较在其中第一线圈的两端连接的状态中在第一步骤中估计的反射量与在其中第一线圈的两端断开的状态中在第二步骤中估计的反射量。控制方法进一步包括第四步骤(S115)，其中当其中第一线圈的两端断开的状态中的反射量小于其中第一线圈的两端连接的状态中的反射量时，电力发送设备继续在其中第一线圈的两端断开的状态中的电力传输。控制方法进一步包括第五步骤(S114和S115)，其中当其中第一线圈的两端断开的状态中的反射量大于其中第一线圈的两端连接的状态中的反射量时，电力发送设备继续在其中第一线圈的两端连接的状态中的电力传输。

根据本方法，有可能通过选择其中发送端的谐振频率向传输频率的偏离变得更小的状态来发送电力，导致电力的传输效率的改进。

<25>(以低电力开始并且当其正常时改变为高电力)

在根据第24节的控制方法中，第一步骤包括第六步骤(S103)，其中电力发送设备在其中第一线圈的两端连接的状态中以比第一电力更低的第二电力开始电力传输，以及第七步骤(S104)，其中当在其中第一线圈的两端连接的状态中以第二电力发送电力时，电力发送设备估计反射量。第一步骤进一步包括第八步骤(S105)，其中电力发送设备确定在第七步骤中估计的反射量是否偏离规定的参考值，以及第九步骤(S106)，其中当在第八步骤中已经确定反射量偏离规定的参考值时，电力发送设备确定反射量是否在规定的范围内。第一步骤进一步包括第十步骤(S109)，其中当在第九步骤中已经确定反射量在规定的范围内时电力发送设备通过从第二电力改变为第一电力来发送电力，以及第十一步骤(S107和S108)，其中当在第九步骤中电力发送设备已经确定反射量不在规定的范围内时电力发送设备停止电力传输。第一步骤进一步包括在第十步骤之后的第十一步骤(S110)，其中当在其中第一线圈的两端连接的状态中以第一电力发送电力时，电力发送设备估计反射量。在第十一步骤之后执行第二步骤。

根据本方法，通过首先以低电力开始电力传输，并且通过随后增大电力，即使当在传输开始时已经存在外来物时，也有可能使得施加在外来物上的影响小。因此，有可能增强非接触功率传输系统中的传输控制的可靠性。通过确定是否存在所估计的反射量的改变，并且通过确定改变的量值，有可能以足够的精度来确定电力接收设备是否放置在电力发送设备的功率传输区域内(是否外来物已经侵入功率传输区域中)。

<26>(VSWR)

在根据第24节和第25节中的一节的控制方法中，基于根据对应于向谐振电路供应的AC信号的入射电力的第一电压(Vi)和对应于AC信号的反射量的第二电压(Vr)中计算的电压驻波比(VSWR)的值来估计反射量。

根据本方法，有可能以足够的精度掌握向发送端的谐振电路提供的AC信号的反射量。

2、实施例的细节

进一步以全部细节来解释实施例。在用于解释本发明的实施例的整个图中，将相同的符号附于拥有相同的功能的元件，并且省略其中重复的解释。

《实施例1》

<非接触供电系统的概述>

图1图示了根据实施例1的包括电力发送设备的非接触供电系统。在图中图示的非接触供电系统3包括电力发送设备1和电力接收设备2。在非接触供电系统3中，从电力发送设备1向电力接收设备2的供电有可能是非接触方式的(无线地)。尽管没有特别限定，在非接触供电系统3中，通过利用电磁场的谐振耦合的磁谐振方法来实现非接触功率传输。例如，在非接触功率传输中，被输出为将被发送的电力的电力传输信号的频率(电力传输频率)为几MHz区域的频率。

<电力发送设备1的配置>

例如，电力发送设备1配置有振荡器101、发送放大器102、控制电路(CNT_CIR)103、电力感测单元(PWR_SEN)104、电力供应线圈105、谐振线圈106、谐振电容107、可切换线圈108、转换开关109、以及电压调节器电路(REG_CIR)111。

振荡器101生成对应于用于从电力发送设备1发送将被发送的电力的电力传输信号的频率的AC信号。尽管没有特别限定，从振荡器101输出的AC信号的频率是固定的并且等于电力传输信号的频率(电力传输频率)fTx。发送放大器102放大从振荡器101输出的AC信号，并且生成对应于待发送的电力的量值的驱动信号。发送放大器102是其中放大因数能够改变的可变增益放大器。例如，发送放大器102以通过作为电源的电压调节器电路111生成的电压来操作，并且其放大因数能够通过调整向发送放大器102供应的偏置电压或偏置电流来改变。基于从电源适配器、通用串行总线(USB)等供应的输入电压VIN，电压调节器电路111生成用作电力发送设备1的每个功能部分的操作电源的多个电压。例如，电压调节器电路111生成用作如上所述的发送放大器102的操作电源的电压，以及用作控制电路103的操作电源的电压。

向电力供应线圈105提供从发送放大器102输出的驱动信号。电力供应线圈105和谐振线圈106磁耦合，并且通过电磁感应将根据向电力供应线圈105提供的驱动信号的AC电力供应给谐振线圈106。作为发送天线的谐振线圈106和谐振电容107组成主端的谐振电路110。例如，谐振电路110为其中谐振线圈106和谐振电容107并联耦合的并联谐振电路。当由借助于谐振电路110的谐振生成磁场时，从电力发送设备1输出电力。

为了通过谐振线圈106和谐振电容107生成强磁场，需要增加谐振线圈106的Q值。这里解释线圈的Q值。线圈的Q值称作锐度、选择性等，并且由以下等式表达，其中L为线圈的电感，r为线圈的绕组电阻分量，以及ω为电力传输频率fTx的角速率。

[数学式1]

$Q=\frac{\mathrm{\&omega;L}}{r}.$

如从等式(1)中理解的，为了增加Q值，需要的是减少线圈的电阻分量r并且采用低损耗线圈。因此，优选通过采用具有小电阻分量的导线材料铜作为用于线圈的导线材料、并且通过采用具有尽可能大的直径的导线来达到低损耗。

提前布置谐振线圈106和谐振电容107的常数以使得谐振电路110的谐振频率与电力传输频率fTx相匹配。相应地，通过磁耦合从电力供应线圈105向谐振电路110高效地提供电力，并且同时，磁场从谐振线圈106中有效地生成并且与电力接收设备2的谐振电路120较强地耦合。

然而，如上所述，由于通过变化发送端的谐振线圈106与接收端的接收线圈121之间的距离的线圈绕组之间的寄生电容值的改变，并且由于电力接收设备2的外壳的金属部分的影响，很可能谐振电路110的谐振频率可能偏离，导致电力的传输效率的退化。相应地，在根据本实施例的电力发送设备1中，提供被布置以使得与谐振线圈106磁耦合的可切换线圈108并且切换可切换线圈108的两端的连接状态。通过本配置，调整谐振电路110的谐振频率成为可能。之后描述可切换线圈108的细节。

电力感测单元104提供用于感测从发送放大器102向谐振电路110供应的驱动信号的反射量。具体地，电力感测单元104生成对应于从发送放大器102向谐振电路110供应的驱动信号的入射电力的电压Vi、以及对应于驱动信号的反射电力的电压Vr。例如，作为电力感测单元104，能够采用CM方向性耦合器。

控制电路103包括根据存储在存储器等中的程序执行数据处理的程序执行设备。例如，控制电路103为微控制器。控制电路103通过公知的CMOS集成电路制造技术、通过包括如为单晶体硅的半导体衬底之上形成的半导体集成电路来实现。

控制电路103执行电力发送设备1的集中控制。例如，当执行非接触功率传输时，控制电路103控制发送放大器102的放大因数以调整要被发送的电力量。控制单元103通过控制转换开关109来切换可切换线圈108的连接状态，以调整谐振电路110的谐振频率。

进而，控制电路103基于在非接触功率传输时从发送放大器102向谐振电路110提供的驱动信号的反射量，掌握谐振电路110的谐振频率的偏离，并且与电力传输相关的各种控制。尽管没有特别限定，有可能根据电压驻波比VSWR来估计从发送放大器102向谐振电路110供应的驱动信号的反射量。例如，通过以下等式2来计算电压驻波比VSWR。

[数学式2]

$\mathrm{VSWR}=\frac{(\mathrm{Vi}+\mathrm{Vr})}{\mathrm{Vi}-\mathrm{Vr}}$

具体地，控制单元103基于由电力感测单元104生成的电压Vi和Vr来计算电压驻波比VSWR，并且估计驱动信号的反射量。接着，基于所估计的驱动信号的反射量(VSWR的计算值)，控制单元103执行于电力传输相关的各种控制。之后描述该控制的具体内容。

<电力接收设备2的配置>

例如，电力接收设备2为小型便携式设备，诸如移动终端，并且用非接触电源的电池VAT的电力充电是可能的。例如，电力接收设备2配置有接收线圈121、谐振电容122、整流器电路(RCR_CIR)123、电压调节器电路(REG_CIR)124、充电控制电路(CHGCNT)125、控制电路(CNT_CIR)126、内部电子电路(EC)127、以及电池VAT。

接收线圈121和谐振电容122组成二级谐振电路120，并且通过电力发送设备1的主谐振电路110生成的磁场的谐振相互作用来产生电动力(AC信号)。谐振电路120的谐振频率调整为基本上等于电力传输频率fTx；结果，有可能高效地接收来自电力发送设备1的磁场。

整流器电路123将通过谐振电路120接收的电力生成的AC电压转换成DC电压。整流器电路123例如为全波整流电路，并且例如配置有二极管桥电路。电压调节器电路124将通过整流器电路123转换成DC电压的电压转换成期望量值的固定电压。电压调节器电路124例如为DC/DC转换器，并且配置有逐步下降的切换管理器、串联管理器(LDO：低压差输出)等。

将由电压调节器电路124生成的电压供应为电力接收设备2的每个功能部分的电源电压。例如，内部电子电路127、充电控制电路125、以及电池VAT在图1中图示为耦合到电压调节器电路124的输出端子的负载电路128。

内部电子电路127为用于实现作为电力接收设备2的特性功能的电子电路(例如，当电力接收设备2为移动电话时，特性功能为期望为移动电话的功能)。电池VAT为二级电池，对于该二级电池，通过电压调节器电路124生成的DC电压，电力充电是可能的。尽管没有特别限定，例如，电池VAT为一个电池单元(4.0-4.2V)的电池，诸如锂离子电池。充电控制电路125使用由电压调节器电路124生成的DC电压来控制电池VAT的电力充电。例如，通过检测电池VAT的充电电流和电池VAT的端子电压，充电控制电路125检测电池VAT的状态(满充电容量、剩余量、充电状态等)，并且控制电力充电的执行、暂停等。尽管没有特别限定，但是充电控制电路125为半导体集成电路，诸如通过公知的CMOS集成电路制造技术在如为单晶体硅的半导体衬底执行形成的微控制器。

控制电路126执行电力接收设备2的集中控制。例如，控制电路126执行电压调节器电路124的操作控制(启用控制)，或通过充电控制电路125的电池VAT上的充电控制的执行和暂停的控制。

以上描述的谐振电路120与具有约20-30Ω的输入阻抗的之后的级中的整流器电路123串联耦合；因此，谐振电路120具有比电力发送设备1的谐振电路110更小的Q值。相应地，即使电力接收设备2的谐振电路120的谐振频率通过进入外来物等偏离，偏离宽度也变得比电力发送设备的谐振频率的偏离宽度更小。因此，相比于电力发送设备1更易于调整谐振频率。如图1中所图示的，通过以其中接收线圈121和谐振电容122串联耦合的串联谐振电路来配置谐振电路120，变得易于建立与后续级电路的阻抗匹配；相应地，变得不必要在谐振电路120的之后的级中单独提供匹配电路。即使为了进而改进性能而在谐振电路120的之后的级中提供匹配电路，也有可能通过简单电路配置来实现匹配电路。相应地，有可能达到电力接收设备2的尺寸的减少。

<可切换线圈108的细节>

这里具体解释电力发送设备1中的可切换线圈108。

如上所述，可切换线圈108能够改变其两端的连接状态。例如，在可切换线圈108的一端与另一端之间耦合转换开关109，并且通过将转换开关109设置为“ON”或“OFF”，将可切换线圈108的两端布置在连接状态(短路)或断开状态(开路)。尽管没有特别限定，但是例如可切换线圈108具有一圈的圈数。

图2图示了根据实施例1的非接触供电系统中的每个线圈的位置关系。图2示意性地图示了沿着图1中的线X-X’的截面。

如图2中所图示的，布置电力发送设备1中的谐振线圈106和电力供应线圈105以使得具有在电力发送设备1的高度方向H上的重叠部分。可切换线圈108在与谐振线圈106同一平面中(在垂直于高度方向H的方向上)、围绕谐振线圈106(在谐振线圈106的外部)被布置。例如，在电力供应时电力接收设备2的接收天线121被布置在谐振线圈106之上。图2图示了其中可切换线圈108布置在与谐振线圈106同一平面并且在其外部的情况。然而，只要谐振线圈106与可切换线圈108磁耦合，可切换线圈108的布置就不限定于图中所图示的布置。例如，可切换线圈108可以被布置在谐振线圈106的H方向上(在上方位置或下方位置)。

通过切换可切换线圈108的两端的连接状态(连接或断开)，有可能改变谐振电路110的谐振频率。例如，当在电力传输时断开可切换线圈108的两端时，电流不流过可切换线圈108；相应地，能够忽略可切换线圈108对谐振线圈106的影响。另一方面，当在电力传输时连接可切换线圈108的两端时，因为可切换线圈108与谐振线圈106的磁通量耦合，因此电流流过可切换线圈108。这一电流生成从可切换线圈108发出的磁通量，并且磁通量作用在减少谐振线圈106的磁通量的方向上。结果，谐振线圈106的自感减少，导致谐振电路110的谐振频率改变到更高的频率的方向。

图3图示了当借助于可切换线圈108来补偿谐振频率的偏离时的传输特性。在图中，水平轴表示MHz的频率并且垂直轴表示以dB为单位的传输特性S21。图3图示了传输特性，假定电力发送线圈的大小为12cmx8cm，可切换线圈的大小为接近相同的大小，可切换线圈108的圈数为一圈，接收线圈121的大小为6cmx4cm，并且电力传输频率fTx为6.78MHz。以参考标号300-302标记的传输特性的峰值点指示相应的特性中的谐振电路110的谐振频率。

在图3中，参考标号300图示了当在其中电力接收设备2没有放置在电力发送设备1的功率传输区域中的状态(其中能够忽略电力接收设备2的外壳的影响的状态)中通过连接可切换线圈108来将谐振电路110的谐振频率调整到电力传输频率fTx(6.78MHz)时的传输特性。参考标号301图示了在其中将电力接收设备2放置在电力发送设备1附近的状态(其中不能忽略电力接收设备2的外壳的影响的状态)中当连接可切换线圈108时的传输特性。参考标号302图示了在其中将电力接收设备2放置在电力发送设备1附近的状态中当断开可切换线圈108时的传输特性。

例如，如由参考标号300所图示的，假定在其中能够忽略电力接收设备2的外壳的影响的状态中将转换开关109设置成“ON“以连接可切换线圈108，并且假定将谐振电路110的谐振频率调整到电力传输频率fTx(6.78MHz)。在本状态中，当将电力接收设备2放置在电力发送设备1附近时，在电力接收设备2的外壳的金属部分的影响之下，谐振线圈106的自感减少，并且谐振频率移动到如由参考标号301所图示的更高的频率区域。相应地，将转换开关109设置成“OFF”以断开可切换线圈108。利用本操作，谐振线圈106的自感增加，并且谐振频率移动到如由参考标号302所图示的更低的频率区域。以这一方式，通过切换可切换线圈108的连接状态，变得可能又使得谐振频率(当将电力接收设备2放置在电力发送设备1附近时其已经偏离)接近电力传输频率fTx。

<非接触供电系统3中的传输控制的处理流程>

参照图4，具体解释根据实施例1的非接触供电系统中的传输控制的处理的流程。

图4为图示非接触供电系统3中的传输控制的流程的示例的流程图。在图4中，当在其中能够忽略电力接收设备2的外壳的影响的状态中电力发送设备1连接可切换线圈108时，假定提前设定谐振线圈106和谐振电容107的常数以使得谐振电路110的谐振频率与电力传输频率fTx相匹配。

例如，当启动电力发送设备1的电力并且电力发送设备1准备好操作时，于传输控制相关的处理开始(S101)。首先，在电力发送设备1中，控制单元103将转换开关109设置成“ON”以连接可切换线圈108(S102)。相应地，当在电力发送设备1的邻近既没有电力接收设备2也没有外来物时，谐振电路110的谐振频率基本上与电力传输频率fTx一致。

接下来，电力发送设备1以比正常更低的电力开始电力传输(S103)。具体地，控制单元103改变发送放大器102的放大因数从而将电力量设定成比正常传输的电力量更低。根据本方法，即使当在步骤S102时电力发送设备1的功率传输区域中存在外来物时，有可能减少施加在外来物上的不利影响，并且由此，有可能增强非接触功率传输系统中的传输控制的可靠性。

电力发送设备1发送比正常传输更低的电力量，并且同时测量对应于入射电力的电压Vi、以及对应于反射电力的电压Vr，以借助于控制单元103来计算电压驻波比VSWR(S104)。接着，电力发送设备1确定是否存在VSWR的值中的改变(S105)。具体地，控制单元103确定在步骤S104中计算的VSWR的值是否小于提前设定的参考值，或者，控制单元103确定在步骤S104中计算的VSWR的值是否偏离过去测量的VSWR的值。以这一方式，通过检测反射量的改变存在或不存在，有可能容易地检测电力发送设备1邻近的电磁场条件已经改变的事实，即，电力接收设备2或外来物已经放置在电力发送设备1的附近的事实。

当不存在VSWR的值中的改变时，控制单元103以比正常更低的电力继续电力传输(S103)。当存在VSWR的值中的改变时，存在电力接收设备2已经放置在电力发送设备1的功率传输区域中的可能性。因此，控制单元103确定VSWR的值是否在提前设定的规定的范围内(S106)。例如，在电力发送设备1的制造阶段中通过试验等提前掌握当将电力接收设备2放置在电力发送设备1的功率传输区域中时VSWR的值改变多少。基于试验等的结果，对电力发送设备1设定用作确定标准的规定的范围。

当在步骤S106中确定VSWR的值在规定的范围之外时，电力发送设备1中的控制单元103确定外来物已经进入功率传输区域并且向外部通知错误信息(S107)。在错误信息的通知之后，电力发送设备1停止电力传输并且终止电力发送(S108)。另一方面，当VSWR的值在规定的范围时，确定电力接收设备2已经放置在电力发送设备1的功率传输区域中，并且控制单元103使得电力传输以正常电力开始(S109)。具体地，控制单元103改变发送放大器102的放大因数，从而电力量大于在步骤S105中设定的电力量。以这一方式，通过确定VSWR的改变的量，有可能确定电力接收设备2是否已经放置在功率传输区域中或外来物是否已经进入功率传输区域。

在其中可切换线圈108连接的状态中，电力发送设备1中的控制单元103发送正常电力，并且同时计算电压驻波比VSWR(S110)。随后，控制单元103将转换开关109设置为“OFF”以断开可切换线圈108(S111)。接下来，控制单元103在其中可切换线圈108断开的状态中计算电压驻波比VSWR(S112)。接着，控制单元103比较其中可切换线圈108连接的状态中的VSWR的值与其中可切换线圈108断开的状态中的VSWR的值(S113)。作为比较的结果，当其中可切换线圈108连接的状态中的VSWR的值更小时，控制单元103以其中可切换线圈108断开的状态中的电力继续电力传输(S115)。另一方面，当其中可切换线圈108断开的状态中的VSWR的值更大时，控制单元103将转换开关109设置为“ON”以连接可切换线圈108(S114)。接着，控制单元103以其中可切换线圈108连接的状态中的电力继续电力传输(S115)。

随后，当由于完成电力接收设备2中的电池VAT的电力充电或者由于其他原因而使到电力接收设备2的电力传输已经变得不必要时，电力发送设备1停止电力传输，并且终止传输控制(S116)。

根据以上所述的处理流程，有可能通过选择其中发送端的谐振频率偏离传输频率fTx变得更小的状态来发送电力。因此，有可能改进电力的传输效率。

在图4中所图示的处理流程中，还优选执行在可切换线圈108的连接状态之间切换的控制，而不执行比较可切换线圈108的连接状态和断开状态中的VSWR的处理(S113)。例如，提前设置可切换线圈108连接作为初始状态。当确定电力接收设备2已经放置在邻近时，可切换线圈108断开以移位谐振频率到更低的频率。根据本方法，当谐振频率由于电力接收设备2的接近而偏离到更高的频率时，有可能易于补偿谐振频率的偏离。即，变得可能通过更简单的控制来补偿谐振频率的偏离。

如上所述，依据根据实施例1的电力发送设备1，通过连接或断开可切换线圈108的两端，有可能补偿谐振频率与电力传输频率fTx的偏离。根据电力发送设备1，相比于如由专利文献1所公开的其中提供可变阻抗电路串联到谐振线圈的情况，有可能减少伴随谐振频率的调整功能的添加的电力损耗，并且有可能抑制电力发送设备1的电路规模的增加。即，根据电力发送设备1，变得可能改进电力的传输效率、抑制电路规模。

《实施例2》

图5图示了根据实施例2的电力发送设备。

图5中图示的电力发送设备4与根据实施例1的电力发送设备不同，在于提供多个可切换线圈以用于调整谐振电路110的谐振频率。在图5中所图示的电力发送设备4中，将相同的标号附于与电力发送设备1相同的组件，并且省略其具体解释。

电力发送设备4提供有多个可切换线圈。图5图示了其中电力发送设备4提供有四个可切换线圈201－204的情况；然而，可切换线圈的数量没有特别的限制。

可切换线圈201-204中的每个能够单独地控制连接或断开其两端的连接状态。具体地，转换开关205被耦合在可切换线圈201的一端和另一端之间，并且通过将转换开关205设置为“ON”或“OFF”，将可切换线圈201的两端设置在连接状态(短路)或断开状态(开路)。类似地，转换开关206被耦合在可切换线圈202的一端和另一端之间，转换开关207被耦合在可切换线圈203的一端和另一端之间，并且转换开关208被耦合在可切换线圈204的一端和另一端之间。单独地将转换开关205-208中的每个转换开关设置成“ON”或“OFF”。尽管没有特别限定，但是例如，可切换线圈201-204具有一圈的圈数。

图6图示了根据实施例2的电力发送设备4中的每个线圈的位置关系。图6示意性地图示了沿着图5中的线X-X’的截面。

如图5和6中所图示的，将可切换线圈201-204在同一平面中彼此间隔地布置，以使得在高度方向H上与谐振线圈106的一部分重叠。布置可切换线圈201-204中的每个线圈以使得具有基本上相等的与谐振线圈106的重叠部分。例如，如图5中所图示的，布置四个可切换线圈201-204，从而将谐振线圈106分成四个基本上相等的区域。

如图6中所图示的，布置电力发送设备4中的谐振线圈106和电力供应线圈105以使得在电力发送设备1的高度方向H上具有重叠部分。例如，在电力供应时，电力接收设备2的接收天线121布置在谐振线圈106之上。

通过以这一方式布置可切换线圈201-204，有可能使得可切换线圈201-204与谐振线圈106磁耦合。图5和6图示了其中布置可切换线圈201-204以使得具有基本上相等的与谐振线圈106的重叠部分的情况。然而，只要谐振线圈106与可切换线圈201-204磁耦合，可切换线圈201-204的布置就不限定于图中所图示的布置。例如，还优选布置可切换线圈201-204以使得在高度方向H上具有彼此重叠的部分。

接下来，参照图7，具体解释包括电力发送设备4的非接触供电系统中的传输控制的处理的流程。

图7图示了根据实施例2的包括电力发送设备4的非接触供电系统中的传输控制的流程的示例。在图7中，假定提前设定谐振线圈106和谐振电容107的常数，以使得当电力发送设备4连接可切换线圈201-204时，在其中能够忽略电力接收设备2的外壳的影响的状态中，谐振电路110的谐振频率与电力传输频率fTx相匹配。

例如，当电力发送设备4的电力启动并且电力发送设备准备好操作时，开始与传输控制相关的处理(S101)。首先，在电力发送设备4中，控制单元103将所有的转换开关205-208设置为“ON”以连接可切换线圈201-204中的每个线圈(S202)。相应地，当在电力发送设备4的邻近中既不存在电力接收设备2也不存在外来物时，谐振电路110的谐振频率基本上与电力传输频率fTx一致。

接下来，电力发送设备4以比正常更低的电力开始电力传输(S103)。接着，如同具有根据实施例1的电力发送设备的情况，电力发送设备4以比正常更低的电力发送电力并且同时计算电压驻波比VSWR。基于VSWR的改变存在或不存在，以及基于VSWR的改变的量，电力发送设备4确定电力接收设备2是否已经放置在电力发送设备4附近(S104-S108)。

当确定电力接收设备2已经放置在电力发送设备4附近时，电力发送设备4以正常电力开始电力传输(S209)。接着，电力发送设备4以正常电力发送电力，并且同时计算可切换线圈201-204的连接状态的所有组合中的VSWR(S210)。具体地，控制单元103切换转换开关205-208的“ON”和“OFF”以改变可切换线圈201-204的连接状态的组合(例如，其中可切换线圈201-204都断开的情况，其中可切换线圈201连接并且可切换线圈202-204断开的情况，等等)，并且计算每个组合中的VSWR。当电力发送设备4中的控制单元103已经计算出可切换线圈201-204的连接状态的所有组合的VSWR时，控制单元103选择具有所计算的VSWR中最小值的可切换线圈201-204的连接状态的组合(S211)。接着，控制单元103按照所选择的连接状态设定转换开关205-208的“ON”和“OFF”，并且继续以正常电力的电力传输(S212)。随后，当由于对电力接收设备2中的电池VAT的电力充电的完成或由于其他原因，向电力接收设备2的电力传输已经变得不必要时，电力发送设备4停止电力传输，并且终止传输控制(S213)。

如上所述，依据根据实施例2的电力发送设备4，如同根据实施例1的电力发送设备1的情况，有可能通过连接或断开可切换线圈201-204中的每个的两端来调整发送端的谐振频率。因此变得可能改进电力的传输效率、抑制电路规模。进而，通过提供多个可切换线圈，变得可能使得谐振频率的可调整宽度变窄并且扩展谐振频率的可调整范围。因此，进一步改进了谐振频率的调整精度。尤其是，如在图5和6中所图示的，通过布置可切换线圈201-204以使得具有基本上相等的与谐振线圈106的重叠部分，变得可能针对由于放置电力接收设备2的位置所致的谐振频率的偏离而更合适地调整谐振频率。

《实施例3》

以下描述用于调整发送端的谐振频率的多个可切换线圈的配置的另一示例。

图8图示了根据实施例3的可切换线圈的配置示例。

如图中所图示的，将多个可切换线圈108_1-108_n(n为等于或大于2的整数)围绕谐振线圈106布置。

可切换线圈108_1-108_n中的每个能够单独地控制连接或断开其两端的连接状态。具体地，转换开关109_1被耦合在可切换线圈108_1的一端和另一端之间，并且通过将转换开关109_1设置成“ON”或“OFF”，将可切换线圈108_1的两端设置在连接状态(短路)或断开状态(开路)中。类似地，转换开关109_2被耦合在可切换线圈108_2的一端和另一端之间，并且转换开关109_n被耦合在可切换线圈108_n的一端和另一端之间。转换开关109_1-109_n中的每个开关能够单独地控制。尽管没有特别限制，但是例如，可切换线圈108_1-108_n中的每个开关具有一圈的圈数。

图9图示了根据实施例3的可切换线圈与其他线圈的位置关系。图9示意性地图示了沿着图8中的线X-X’的截面。

如图9中所图示的，布置谐振线圈106和电力供应线圈105以使得在高度方向上具有重叠部分，如同具有根据实施例1的电力发送设备1的情况。将可切换线圈108_1-108_n在与谐振线圈106的同一平面中(与垂直于高度方向H的平面中)、围绕谐振线圈106同心地布置。例如，在电力供应时将电力接收设备2的接收天线121布置在谐振线圈106之上。

如图8和9中所图示的，可切换线圈108_1-108_n中的每个线圈具有彼此不同的长度并且围绕谐振线圈106同心地被布置。例如，将可切换线圈108_1上布置在谐振线圈106的外部，并且将谐振线圈106与可切换线圈108_1之间的距离设定为x1。将可切换线圈108_2布置在谐振线圈106和可切换线圈108_1的外部，并且将谐振线圈106与可切换线圈108_2之间的距离设定成x2(>x1)。将可切换线圈108_n布置在谐振线圈106和可切换线圈108_1-108_n-1的外部，并且将谐振线圈106和可切换线圈108_n之间的距离设置为xn(>x2>x1)。

通过以这一方式在离谐振线圈106各自不同的距离处布置可切换线圈108_1-108_n中的每个线圈，有可能实现可切换线圈108_1-108_n中的每个线圈与谐振线圈106之间的各自不同的磁耦合的强度。相应地，有可能改变谐振频率的可调整的宽度。各种控制成为可能；例如，通过切换布置在距离谐振线圈106最近的可切换线圈108_1(具有与谐振线圈106最强的磁耦合)的连接状态，谐振频率能够大地移位，或者通过切换离谐振线圈106最远的可切换线圈108_n(具有与谐振线圈106的最弱的磁耦合)的连接状态，谐振频率能够移位一点。进而，变得可能通过不同地改变可切换线圈108_1-108_n的连接状态的组合，更灵敏地调整谐振频率。

例如，在根据实施例2的电力发送设备4中，通过提供代替可切换线圈201-204和转换开关205-208的可切换线圈108_1-108_n和转换开关109_1-109_n，有可能执行与用于可切换线圈201-204和转换开关205-208的相同的控制。例如，在图7中所图示的处理流程中，将步骤S202、步骤S210、以及步骤S211中的控制目标设定成代替可切换线圈201-204的可切换线圈108_1-108_n，并且执行每个处理。根据本方法，如同根据实施例2的电力发送设备4的情况，变得可能进一步改进电力的传输效率、抑制电路规模。

《实施例4》

以下进一步描述用于调整发送端的谐振频率的多个可切换线圈的配置的另一示例。

图10图示了根据实施例4的可切换线圈的配置示例。

如图中所图示的，布置多个可切换线圈150_1-150_m(m为等于或大于2的整数)以使得在高度方向H上分别重叠。尽管没有特别限制，例如，可切换线圈150_2-150_m中的每个线圈具有基本上相等的长度以及一圈的圈数。

可切换线圈150_1-150_m中的每个线圈能够单独地控制连接或断开其两端的连接状态。具体地，转换开关151_1被耦合在可切换线圈150_1的一端和另一端之间，并且通过将转换开关151_1设置为“ON”或“OFF”，将可切换线圈150_1的两端设置在连接状态(短路)或断开状态(开路)中。类似地，转换开关151_2被耦合在可切换线圈150_2的一端和另一端之间，并且转换开关151_m被耦合在可切换线圈150_m的一端和另一端之间。转换开关151_1-151_m中的每个开关能够单独地控制。

图11图示了根据实施例4的可切换线圈与其他线圈的位置关系。图11示意性地图示了沿着图10中的线X-X’的截面。

如图中所图示的，布置谐振线圈106和电力供应线圈105以使得在高度方向H上具有重叠部分，如同具有根据实施例1的电力发送设备1的情况。将可切换线圈150_1在与谐振线圈106同一平面中(在垂直于高度方向H的平面中)、围绕谐振线圈106(在谐振线圈106的外部)同心地布置。将可切换线圈150_2-150_m中的每个线圈彼此间隔地布置以使得在高度方向H上与可切换线圈150_1重叠。可切换线圈150_1-150_m中的每个线圈之间的距离没有特别限制。例如，可以致使可切换线圈中的每个线圈之间的距离相等。

通过以这一方式布置可切换线圈150_1-150_m，能够致使可切换线圈150_1-150_m中的每个和谐振线圈106之间的磁耦合强度彼此不同，如同具有根据实施例3的可切换线圈108_1-108_n的情况。相应地，有可能改变谐振频率的可调整的宽度。进而，变得可能通过不同地改变可切换线圈150_1-150_m的连接状态的组合，更灵敏地调整谐振频率。

例如，在根据实施例2的电力发送设备4中，通过提供代替可切换线圈201-204和转换开关205-208的可切换线圈150_1-150_m和转换开关151_1-151_m，有可能执行与用于可切换线圈201-204和转换开关205-208的相同的控制。例如，在图7中所图示的处理流程中，将步骤S202、步骤S210、以及步骤S211的控制目标设置为可切换代替可切换线圈201-204的线圈150_1-150_m，并且执行每个处理。根据本方法，如同根据实施例2的电力发送设备4的情形，变得可能进一步改进电力的传输效率、抑制电路规模。

《实施例5》

根据实施例5的电力发送设备不同于根据实施例1到4的电力发送设备，在于在无线通信时将用于调整发送端的谐振频率的可切换线圈用作通信天线。

图12图示了根据实施例5的包括电力发送设备的非接触供电系统。

图中图示的非接触供电系统7包括电力发送设备5和电力接收设备6。除了从电力发送设备5向电力接收设备6的磁谐振型的电力供应，非接触供电系统7能够执行电力发送设备5与电力接收设备6之间的无线通信。尽管没有特别限制，但是所关注的无线通信是遵循NFC规范(NFC通信)的无线通信。在图12中所图示的非接触供电系统7中，将同样的标号附到与根据实施例1的非接触供电系统3相同的组件，并且省略其具体的解释。

除了电力发送设备1的组件之外，电力发送设备5提供有通信单元(CMM_CIR)112和无线通信开关113。电力发送设备5提供有代替可切换线圈108和转换开关109的可切换线圈114和115以及转换开关116和117。

通信单元112经由可切换线圈114或可切换线圈115来执行与电力接收设备6的无线通信。例如，用于认证电力接收设备6是否为电力发送设备5的电力传输目标的认证数据的交换，用于通知电力接收设备6是否已经接收从电力发送设备5发送的电力的接收通知的交换，以及其它利用本无线通信被执行。此外，用于控制非接触功率传输所需的与电力接收设备6的数据的交换借助于通信单元112通过无线通信执行。

无线通信开关113耦合在通信单元112和节点ND1的输入-输出端子之间。例如，控制单元103能够控制无线通信开关113到“ON”或“OFF”。例如，当电力发送设备5经由可切换线圈114或115通信时将无线通信开关113设置为“ON”，并且当电力发送设备5发送电力时将无线通信开关113设置为“OFF”。

例如，可切换开关114和115具有作为通信天线以用于执行无线通信的功能、以及用于调整谐振频率的功能，如同具有根据实施例1的可切换线圈108的情形。可切换线圈114和115被串联耦合在节点ND1和接地节点之间。具体地，可切换线圈114的一端被耦合到节点ND1，并且另一端被耦合到节点ND2。转换开关116耦合在节点ND1和节点ND2之间。可切换线圈115的一端被耦合到节点ND2，并且另一端耦合到接地节点。转换开关117被耦合在节点ND2和地节点之间。

图13在平面图中图示了根据实施例5的电力发送设备中的可切换线圈114和115的布置的示例。

如图中所图示的，布置电力发送设备5中的谐振线圈106和电力供应线圈105，以使得在高度方向上具有重叠部分，如同具有电力发送设备1的情形。例如，在电力供应时将电力接收设备2的接收天线121布置在谐振线圈106之上。

将可切换线圈114和115在同一平面中彼此间隔地布置，以使得在高度方向与谐振线圈106的一部分(在谐振线圈106的上侧)重叠。布置可切换线圈114和115中的每个线圈以使得具有基本上相等的与谐振线圈106的重叠部分。例如，如图13中所图示的，布置两个可切换线圈114和115，从而可以将谐振线圈106分成两个基本上相等的区域。尽管没有特别限定，例如，可切换线圈114和115中的每个具有一圈的圈数。

通过以这一方式布置可切换线圈114和115，有可能使得可切换线圈114和115与谐振线圈106磁耦合。图13图示了其中布置可切换线圈114和115以使得具有基本上相等的与谐振线圈106重叠的部分的情形。然而，只要谐振线圈106和可切换线圈114和115磁耦合，可切换线圈114和115的布置就不限制于图中所图示的布置。例如，还优选地布置可切换线圈114和115以使得在高度方向H上具有彼此重叠的部分。

电力接收设备6使用用于NFC通信和用于磁谐振型的电力接收的一个天线。有可能在电力的传输和接收与用于信息传输的通信之间切换。具体地，除了根据实施例1的电力接收设备2，电力接收设备6进一步提供有谐振电路140，其配置有接收线圈142和谐振电容143、耦合到谐振电路140的切换电路(SEL)145、以及通信单元(CMM_CIR)144。

通信单元144采用接收线圈142作为通信天线，以执行与电力发送设备6的无线通信。具体地，在电力发送设备5的通信单元112与电力接收设备6的通信单元144之间启用通过经由可切换线圈114或115和作为通信天线的接收线圈142的无线通信的发送和接收。

根据由谐振电路140接收的AC信号的信号电平，切换电路145向通信单元144或整流器电路123之一输出所接收的信号。例如，切换电路145的输出去往通信单元144作为初始状态，并且当具有比NFC通信时更高的信号电平的信号时，将切换电路145的输出切换到整流器电路123。

这里，参照图14具体解释于非接触供电系统7中的无线通信和电力传输相关的处理的流程。

图14为图示根据实施例5的非接触供电系统7中的无线通信和电力传输的处理的流程的流程图。在图14中，假定提前设置谐振线圈106和谐振电容107的常数，以使得当电力发送设备5连接可切换线圈114和115时，在其中能够忽略电力接收设备6的外壳的影响的状态中谐振电路110的谐振频率与电力传输频率fTx相匹配。

例如，当启动电力发送设备5的功率并且电力发送设备4准备好操作时，开始与传输控制相关的处理(S101)。首先，在电力发送设备5中，控制单元103将无线通信开关113设置为“ON”，以启用无线通信(S302)。接下来，电力发送设备5选择可切换线圈114和115中的一个线圈作为通信天线(S303)。例如，电力发送设备5中的控制单元103将转换开关116和117中的一个开关设置为“ON”并且另一个设置为“OFF”。相应地，可切换线圈114和115中的一个线圈被耦合在节点ND1和接地节点之间，并且其能够起通信天线的功能。相应地，可切换线圈114和115中的一个线圈与通信单元112的输入-输出端子相耦合，并且启用借助于通信单元112的无线通信。

接下来，电力发送设备5开始无线通信(S304)。当尽管已经开始无线通信然而不能建立无线通信时，电力发送设备5切换通信天线(S305)。例如，当在步骤303中可切换线圈114已经选择为通信天线时(将转换开关116设置为“OFF”并且将转换开关117设置为“ON”)，可切换线圈115最新选择为通信天线(将转换开关116设置为“ON”并且将转换开关117设置为“OFF”)。接着，再次开始无线通信(S304)。当建立无线通信时，电力发送设备5继续与电力接收设备6的无线通信并且交换各种数据(S306)。

在在步骤S306中的无线通信中，当确认电力接收设备6为电力发送设备5的电力传输目标时，电力发送设备5开始电力的传输控制。首先，电力发送设备5中的控制单元103将无线通信开关113设置为“OFF”(S307)。接下来，控制单元103将所有的转换开关116和117设置为“ON”，以连接可切换线圈114和115的两端(S308)。接下来，控制单元103以比正常更低的电力开始电力传输(S103)。随后，如同具有根据实施例2的电力发送设备4的处理流程(图7)的情形，电力发送设备5执行功率传输区域中是否存在电力接收设备6的确定处理(S104-S108)，并且接着电力发送设备5执行用于搜索使得VSWR最小的可切换线圈114和115的连接状态的搜索处理(S209-S213)。相应地，实现了高效的电力传输。

如上所述，依据根据实施例5的电力发送设备5，有可能通过采用可切换线圈114和115来实现无线通信，初始地提供可切换线圈114和115作为谐振频率的调整手段，还作为用于无线通信的通信天线，而不单独提供用于无线通信的天线。如上所述，取决于无线通信中的通信条件的质量，有可能切换将采用作为通信天线的可切换线圈114和115。因此，有可能以更好的通信条件建立无线通信。

《实施例6》

根据实施例6的电力发送设备不同于根据实施例1到5的电力发送设备，在于除了借助于谐振线圈的电力传输，还借助于与谐振线圈磁耦合的转电线圈来启用电力传输。

图15图示了根据实施例6的包括电力发送设备的非接触供电系统。

图中所图示的非接触供电系统9包括电力发送设备8和电力接收设备2。在图15中所图示的非接触供电系统9中，将相同的标号附于与根据实施例1的非接触供电系统3相同的组件，并且省略其具体解释。为了便于解释，图中仅仅将接收线圈121示为电力接收设备2，并且未示出其他电路块。

如同具有根据实施例1的电力发送设备1的情形，电力发送设备8配置有振荡器101、发送放大器102、控制电路103、电力感测单元104、电力供应线圈105、谐振线圈106、以及谐振电容107。电力发送设备8进一步配置有由转电线圈和谐振电容组成的多个转电电路、以及多个可切换线圈和多个转换开关。作为示例，图15图示了包括转电线圈301和谐振电容302的转电电路401和包括转电线圈305和谐振电容306的转电电路402。图15还图示了可切换线圈303和转换开关304、可切换线圈307和转换开关308、以及可切换线圈309和转换开关310。

将转电线圈301布置为与谐振线圈106磁耦合，并且谐振电容302与其两端耦合。将转电线圈305布置为与转电线圈301磁耦合，并且谐振电容306耦合到其两端。谐振线圈106和转电线圈301和305并排布置在电力发送设备中的同一平面上。图15图示了其中谐振线圈106和转电线圈301和305布置在x方向上的线上的情形。然而，他们可以布置在y方向上的线上或者他们可以布置成在x方向和y方向两者上。使用这些配置，紧邻线圈被磁耦合。

设置谐振线圈106和谐振电容107的常数以使得谐振电路110的谐振频率与电力传输频率fTx相匹配。相应地，向谐振线圈106高效地发送电力供应线圈105的电力。另外在转电电路401中，设置转电线圈301和谐振电容302的常数以使得谐振频率匹配到电力传输频率fTx。在转电电路402上大致相同。使用本配置，有可能向谐振线圈106、转电线圈301、以及转电线圈305(以此顺序)高效地发送电力供应线圈105的电力。在这样的状态中，当将具有相同谐振频率的接收线圈121放置在这些线圈的上侧附近(在高度方向H上)时，接收线圈121高效地接收电力。例如，在图15中，当将接收线圈121放置在由参考标号A指示的位置时，接收线圈121能够高效地从谐振线圈106接收电力。

然而，本发明的发明人已经发现，当将电力接收设备2的接收线圈121放置在布置在电力发送设备中的线上的线圈的边界区域中时，很可能不能向电力接收设备2发送足够的电力。这是因为在边界区域中存在其中两个紧邻的线圈中的一个线圈的磁通量和另一个的磁通量抵消的地方(空点)。例如，如图15中所图示的，当将接收线圈121放置在转电线圈301和转电线圈305的边界区域中(由参考标号B指示的位置)时，很可能接收线圈121由于空点的出现而不能接收足够的电力。相应地，根据本实施例的电力发送设备8在线圈的边界区域中分别布置可切换线圈303、307、以及309。

将可切换线圈303布置为与谐振线圈106和转电线圈301两者磁耦合。例如，如图15中所图示的，将可切换线圈303布置在谐振线圈106和转电线圈301的边界区域中，以使得与谐振线圈106和转电线圈301两者在高度方向H上具有重叠部分。类似地，将可切换线圈307布置在转电线圈301和转电线圈305的边界区域中，以使得与两个线圈在高度方向H上具有重叠部分。将可切换线圈309布置在转电线圈305和紧邻转电线圈(未示出)的边界区域中，以使得与两个线圈在高度方向H上具有重叠部分。尽管没有特别限制，但是例如，可切换线圈303、307、以及309具有一圈的圈数。

可切换线圈303、307、以及309能够分别控制连接或断开其两端的连接状态。具体地，转换开关304被耦合到可切换线圈303的两端，并且通过借助于控制单元103来控制转换开关304的“ON”和“OFF”，启用可切换线圈303的连接与断开之间的切换。类似地，转换开关308耦合到可切换线圈307的两端，转换开关310耦合到可切换线圈309的两端，并且转换开关308和310的“ON”和“OFF”借助于控制单元103来控制。

可切换线圈的具体控制方法如下。首先，断开可切换线圈303、307、以及309的两端作为初始状态。当已经将接收线圈121放置在谐振线圈106和转电线圈301和305等的边界区域中时，对应的可切换线圈的两端连接。例如，在图15中，当将接收线圈121放置在转电线圈301和转电线圈305的边界区域中(由参考标号B指示的位置)时，可切换线圈307的两端连接。相应地，边界区域的邻近的电磁场条件改变。因此，出现空点的地方改变并且接收线圈121能够有效地接收电力的可能性变得高。

图16图示了当执行可切换线圈的连接或断开的切换控制时的传输特性。在图中，水平轴表示MHz的频率并且竖直轴表示以dB为单位的传输特性S21。参考标号400图示了当将电力接收设备2(接收线圈121)放置在由图15的参考标号A指示的位置时的传输特性。参考标号401图示了在其中所有的可切换线圈断开的状态中、当将电力接收设备2放置在由图15的参考标号B指示的位置时的传输特性。参考标号402图示了在其中可切换线圈307连接并且其他可切换线圈303和309断开的状态中、当将电力接收设备2放置在由参考标号B指示的位置时的传输特性。

如由图16中的参考标号400所图示的，当将电力接收设备2放置在由参考标号A指示的位置时，无空点出现并且获得相当好的特性。在另一方面，如由参考标号401图示的，当将电力接收设备2放置在由参考标号B指示的位置时，发现频率fx的邻近出现空点，并且传输特性在频率fx周围快速下降。在这一情形中，可切换线圈307布置在转电线圈301和转电线圈305的边界区域之上，并且其连接。使用本配置，如由参考标号402指示的，发现空点的出现位置移动，导致改进的传输特性。

接下来，参照图17，具体解释非接触供电系统9中的传输控制的处理的流程。

图17为根据实施例6的图示非接触供电系统9中的传输控制的流程的示例的流程图。

例如，当电力发送设备8的电力启动并且电力发送设备8准备好操作时，开始与传输控制修改的处理(S101)。首先，电力发送设备8中的控制单元103将所有的转换开关304、308、以及310设置为“OFF”，以断开所有的可切换线圈303、307、以及309(S402)。

接下来，电力发送设备8以比正常更低的电力开始电力传输(S403)。具体地，控制单元103改变发送放大器102的放大因数以使得将电力量设置为比正常传输的电力量更低。电力发送设备8以比正常更低的电力发送，并且同时通过顺序地改变可切换线圈303、307、以及309的连接状态来计算VSWR(S404)。具体地，控制单元103切换转换开关304、308、以及310的“ON”和“OFF”，以顺序地改变可切换线圈303、307、以及309的连接状态。例如，首先，对于其中所有的可切换线圈303、307、以及309断开的情形计算VSWR，接下来，对于其中仅仅可切换线圈303连接的情形计算VSWR，接下来，对于其中仅仅可切换线圈307连接的情形计算VSWR，等等。以这一方式，对于其中将被连接的可切换线圈顺序地改变的情形顺序地计算VSWR。

当计算所有的组合的VSWR时，控制单元103选择所计算的VSWR中具有最小值的可切换线圈303、307、以及309的连接状态的组合(S405)。接着，控制单元103设定转换开关304、308、以及310的“ON”和“OFF”以使得达到所选择的连接状态，并且在此时计算VSWR。控制单元103确定所计算的VSWR是否具有提前设定的规定范围内的值(S407)。本步骤中的确定方法与以上描述的图4的步骤S106的相同。

在步骤S407中，当VSWR具有规定的范围之外的值时，电力发送设备8中的控制单元103确定外来物已经进入功率传输区域，并且向外部通知错误信息(S408)。在错误信息的通知之后，电力发送设备8停止电力传输并且终止电力发送(S409)。另一方面，当VSWR的值在规定的范围内时，控制单元103确定电力接收设备2已经放置在电力发送设备8的功率传输区域中，并且电力发送设备8以正常电力开始电力传输(S410)。具体地，控制单元103改变发送放大器102的放大因数，从而电力量大于在步骤403中设定的电力量。

在以正常电力执行电力传输时，电力发送设备8中的控制单元103适当地计算电压驻波比VSWR(S411)。控制单元103确定所计算的VSWR的值是否在提前设定的规定范围内，类似于步骤S407(S412)。在步骤S412中，当VSWR的值在规定的范围外时，控制单元103确定电力接收设备2已经移动并且恢复用于搜索可切换线圈的最佳连接状态的处理(S402-S411)。另一方面，在步骤S412中，当VSWR的值在规定范围内时，电力发送设备8继续电力传输，直到向电力接收设备2提供的电力变得不必要(S413)。随后，当由于电力接收设备2中的电池VAT的电力充电的完成或由于其他原因而使向电力接收设备2的电力传输已经变得不必要时，电力发送设备8停止电力传输，并且终止传输控制(S414)。

如上所述，依据根据实施例6的电力发送设备，通过切换可切换线圈的两端的连接状态(连接或断开)，有可能改变线圈之间的边界区域中的电磁场条件并且有可能移位出现在边界区域中的空点的位置。使用本配置，变得可能即使将电力接收设备放置在线圈之间的边界区域中也向电力接收设备发送足够的电力，导致电力的传输效率的改进。

如上所述，已经给基于实施例具体解释了由本发明人完成的发明。然而，需要强调本发明不限定于实施例，并且能够在不偏离要点的范围内不同地改变本发明。

例如，在实施例1到实施例5中，假定可切换线圈的圈数为一圈；然而，例如圈数不限制于此并且可以取决于谐振频率的可调宽度来改变。类似地，在实施例6中，取决于空点的移位量，还可能不同地改变可切换线圈303、307、以及309的圈数。

已经图示了根据实施例5的电力发送设备5提供有两个可切换线圈114和115；然而，可切换线圈的数目可以增加。例如，如在根据实施例2的电力发送设备4中的，同样优选提供四个可切换线圈以及优选采用他们之一作为用于无线通信的通信天线。

已经图示了根据实施例6的电力发送设备8提供有两个转电电路401和402。然而，并排布置的转电电路的数目不被特别限制。图15图示了其中转电电路布置在谐振电路110的右边的线上作为图中的起点。然而，还优选将转电线圈布置在谐振电路110的左边的线上作为图中的起点。图15还图示了其中布置了三组可切换线圈和转换开关的情形。然而，必要的仅仅是提供对应于转电电路的组，并且在数目上没有特别的限制。图15进一步图示了其中一个可切换线圈布置到线圈之间的一个边界区域的情形。然而，在布置在边界区域中的可切换线圈的数目没有特别的限制。例如，优选在Y方向上在边界区域中并排布置两个可切换线圈。

Claims (20)

1.一种电力发送设备，包括：

谐振电路，所述谐振电路包括谐振电容和用作发送天线的谐振线圈；

第一线圈，被布置为与所述谐振线圈磁耦合；

其中所述电力发送设备使用所述谐振电路的谐振耦合以非接触方式发送电力，并且

其中，当发送所述电力时，控制所述第一线圈连接或断开其两端，以使得所述谐振电路的谐振频率接近被输出为将被发送的所述电力的电力传输信号的频率。

2.根据权利要求1所述的电力发送设备，进一步包括：

多个所述第一线圈；

其中所述第一线圈中的每个第一线圈在连接或断开其两端的连接状态中单独地可控制。

3.根据权利要求2所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈中的每个第一线圈具有彼此不同的长度并且围绕所述谐振线圈同心地被布置。

4.根据权利要求2所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈中的每个第一线圈在同一平面中彼此间隔地被布置，以便在高度方向上与所述谐振线圈的一部分重叠。

5.根据权利要求4所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈中的每个第一线圈被布置以便具有基本上相等的与所述谐振线圈的重叠部分。

6.根据权利要求5所述的电力发送设备，

其中使用所述第一线圈中的一个第一线圈用作天线进行无线数据通信是可能的。

7.根据权利要求6所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈中的一个第一线圈作为用于所述无线数据通信的所述天线可选择。

8.根据权利要求7所述的电力发送设备，

其中所述数据通信遵循NFC规范。

9.根据权利要求2所述的电力发送设备，进一步包括：

供电单元，可操作用于生成对应于将被发送的所述电力的AC信号并且可操作用于向谐振电路供应所述AC信号；

电力感测单元，可操作用于检测从所述供电单元向所述谐振电路供应的所述AC信号的反射量；以及

控制单元，

其中所述控制单元切换所述第一线圈的所述连接状态以便最小化所述反射量。

10.根据权利要求9所述的电力发送设备，

其中所述电力感测单元生成对应于从所述供电单元向所述谐振电路供应的所述AC信号的入射电力的第一电压，以及对应于所述AC信号的反射电力的第二电压，并且

其中所述控制单元基于所述第一电压和所述第二电压来计算电压驻波比，并且基于所计算的结果来确定所述反射量的量值。

11.根据权利要求2所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈的圈数为一圈。

12.根据权利要求1所述的电力发送设备，

其中所述第一线圈在与所述谐振线圈的同一平面中、围绕所述谐振线圈被布置。

13.根据权利要求12所述的电力发送设备，

其中将所述第一线圈的两端连接来发送电力，并且

其中，当检测到所述谐振频率偏离时，将所述第一线圈的两端断开来发送所述电力。

14.一种非接触供电系统，包括：

根据权利要求1所述的电力发送设备；以及

电力接收设备，可操作用于使用利用谐振电路的电磁谐振耦合来以非接触方式接收由所述电力发送设备供应的电力。

15.一种电力发送设备，包括：

谐振电路，所述谐振电路包括谐振电容和用作发送天线的谐振线圈；

第一转电电路，包括与所述谐振线圈磁耦合布置的第一电容器和第一转电线圈；以及

第一线圈，被布置为与所述谐振线圈和所述转电线圈两者磁耦合；

其中所述电力发送设备使用在所述谐振电路与所述第一转电电路之间的谐振耦合以非接触方式发送电力；

其中所述谐振线圈和所述第一转电线圈被布置在同一平面中，并且

其中所述第一线圈被布置以便在高度方向上与所述谐振线圈和所述第一转电线圈两者重叠，并且所述第一线圈的两端的连接或断开为可切换的。

16.根据权利要求15所述的电力发送设备，进一步包括：

第二转电电路，包括与所述第一转电线圈磁耦合布置的第二电容器和第二转电线圈；以及

第二线圈，被布置为与所述第一转电线圈和所述第二转电线圈两者磁耦合；

其中所述第一转电线圈和所述第二转电线圈被布置在同一平面中，以及

其中所述第二线圈被布置以便在所述高度方向上与所述第一转电线圈和所述第二转电线圈两者重叠，并且所述第二线圈的两端的连接或断开为可切换的。

17.根据权利要求16所述的电力发送设备，进一步包括：

供电单元，可操作用于生成对应于将被发送的所述电力的AC信号并且可操作用于向所述谐振电路供应所述AC信号；

电力感测单元，可操作用于检测从所述供电单元向所述谐振电路提供的所述AC信号的反射量；以及

控制单元，

其中所述控制单元分别在所述第一线圈的两端和所述第二线圈的两端的连接和断开之间切换，以使得最小化所述反射量。

18.一种用于在电力发送设备中控制电力传输的控制方法，所述电力发送设备包括：谐振电路，所述谐振电路包括谐振电容和用作发送天线的谐振线圈；以及多个第一线圈，被布置为与所述谐振线圈磁耦合，所述第一线圈中的每个第一线圈在连接或断开其两端的连接状态中单独地可控制，并且所述电力发送设备使用所述谐振电路的谐振耦合以非接触方式发送电力，所述控制方法包括：

第一步骤，其中所述电力发送设备搜索所述第一线圈中的每个第一线圈的所述连接状态的组合，以便最小化向所述谐振电路供应的AC信号的反射量；以及

第二步骤，其中所述电力发送设备在在所述第一步骤中搜索的所述第一线圈的所述连接状态中发送电力。

19.根据权利要求18所述的控制方法，进一步包括：

第三步骤，其中所述电力发送设备在其中所述第一线圈中的每个第一线圈的两端连接的状态中以比第一电力更低的第二电力来开始所述电力传输；

第四步骤，其中当在其中所述第一线圈中的每个第一线圈的两端连接的状态中以所述第二电力发送所述电力时，所述电力发送设备估计所述反射量；

第五步骤，其中所述电力发送设备确定在所述第四步骤中估计的所述反射量是否偏离规定的参考值；

第六步骤，其中当在所述第五步骤中已经确定所述反射量偏离所述规定的参考值时，所述电力发送设备确定所述反射量是否在规定的范围内；

第七步骤，其中当在所述第六步骤中已经确定所述反射量在所述规定的范围内时，所述电力发送设备通过从所述第二电力改变为所述第一电力来发送所述电力；以及

第八步骤，其中当在所述第六步骤中已经确定所述反射量不在所述规定的范围内时，所述电力发送设备停止所述电力传输，

其中在所述第七步骤之后执行所述第一步骤。

20.根据权利要求19所述的控制方法，

其中所述反射量基于根据对应于向所述谐振电路供应的所述AC信号的入射电力的第一电压、以及对应于所述AC信号的反射电力的第二电压来计算的电压驻波比的值进行估计。