CN105594089B - 送电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高精度地调整多个送电器的共振频率的送电装置。该送电装置包括第一送电器和第二送电器,所述第一送电器和第二送电器基于相位差相对于使可变电容部的静电电容变化时的静电电容的变化量的变化程度,以获得共振频率的方式分别调整静电电容。上述第一控制部在上述第二送电器为断开的状态下,调整上述第一送电器的共振频率,上述第二控制部在上述第一送电器为断开的状态下,调整上述第二送电器的共振频率。

Description

送电装置
技术领域
本发明涉及一种送电装置。
背景技术
以往,存在具有通过无线方式用于发送电力的多个送电天线、用于接受被发送的电力的受电天线、以及用于独立地驱动上述多个送电天线的多个驱动部的无线供电系统。该无线供电系统具备对上述受电天线的配置状态所涉及的信息进行检测的检测部、和按照每个上述送电天线存储从上述送电天线放射的磁场所涉及的磁场数据的磁场数据存储部。该无线供电系统具备控制部,该控制部基于上述磁场数据和上述受电天线的配置状态所涉及的信息,经由上述多个驱动部选择性地驱动控制上述多个送电天线(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2008-283791号公报
发明内容
然而,以往的无线供电系统由于选择多个送电天线中能够供给最大的电力的送电天线,并仅驱动选择出的送电天线,所以不进行多个送电天线的共振频率的调整。
因此,本发明的目的在于提供一种能够高精度地调整多个送电器的共振频率的送电装置。
本发明的实施方式的送电装置是包括第一送电器和第二送电器的送电装置,上述第一送电器具有:第一初级侧共振线圈,其从交流电源受电;第一相位差检测部,其对在上述第一初级侧共振线圈中流动的第一电流的相位相对于供给至上述第一初级侧共振线圈的第一电压的相位的第一相位差进行检测;第一可变电容部,其被设置于上述第一初级侧共振线圈;以及第一控制部,其基于上述第一相位差相对于使上述第一可变电容部的第一静电电容变化时的上述第一静电电容的变化量的变化程度,以获得共振频率的方式调整上述第一静电电容,上述第二送电器具有:相位调整部,其与上述交流电源连接;第二初级侧共振线圈,其与上述第一初级侧共振线圈并排配设,并经由上述相位调整部从上述交流电源受电;第二相位差检测部,其对在上述第二初级侧共振线圈中流动的第二电流的相位相对于供给至上述第二初级侧共振线圈的第二电压的相位的第二相位差进行检测;第二可变电容部,其被设置于上述第二初级侧共振线圈;第二控制部,其基于上述第二相位差相对于使上述第二可变电容部的第二静电电容变化时的上述第二静电电容的变化量的变化程度,以获得共振频率的方式调整上述第二静电电容,上述第一控制部在上述第二送电器为断开的状态下,调整上述第一送电器的共振频率,上述第二控制部在上述第一送电器为断开的状态下,调整上述第二送电器的共振频率。
能够提供能够高精度地调整多个送电器的共振频率的送电装置。
附图说明
图1是表示包括送电装置1的电力传输装置50的图。
图2是表示初级侧共振线圈13与受电器20A、20B的关系的图。
图3是表示从2个初级侧共振线圈13A、13B对受电器20传输电力的状况的图。
图4是表示从2个初级侧共振线圈13A、13B对受电器20传输电力的状况的图。
图5是表示相位差θ与电流以及电压的相位差的关系的图。
图6是表示使在初级侧共振线圈13B的两端子间串联插入的电容器的静电电容变化的情况下,初级侧共振线圈13A的反馈控制部检测的相位差的特性的图。
图7是表示包括实施方式1的送电装置的电力传输装置50的图。
图8是表示图7所示的电力传输装置50的控制系统的框图。
图9是表示实施方式1的送电装置300的初级侧共振线圈13A、13B、13C的图。
图10是表示实施方式1的送电装置300的图。
图11是表示实施方式1的送电装置300和受电器120的图。
图12是表示送电器110A、110B、110C的送电侧控制电路14A、14B、14C调整的电容器132A、132B、132C的静电电容、和表示静电电容的调整完成的情况下变有效的标志的表格形式的数据的一个例子的图。
图13是表示实施方式1的送电装置300中的共振频率的设定处理的流程图。
图14是表示实施方式2的送电装置400的图。
图15是表示实施方式2的送电装置400中的共振频率的设定处理的流程图。
具体实施方式
在对应用本发明的送电装置的实施方式1、2进行说明前,使用图1~图6,对实施方式1、2的送电装置的前提技术进行说明。
图1是表示包括送电装置1的电力传输装置50的图。
如图1所示,电力传输装置50包括初级侧(送电侧)的送电器10和次级侧(受电侧)的受电器20。电力传输装置50可以包括多个送电器10以及多个受电器20。此外,在图1中省略实施方式1的送电装置。
送电器10具有交流电源11和包括初级侧线圈12以及初级侧共振线圈13的送电系统线圈TC,受电器20具有负载设备21和包括次级侧共振线圈22以及次级侧线圈23的受电系统线圈RC。
如图1所示,送电器10以及受电器20通过初级侧共振线圈(LC共振器)13和受电共振线圈(LC共振器)22之间的磁场谐振(磁场共振),从送电器10向受电器20进行能量(电力)的传输。此处,从初级侧共振线圈13向次级侧共振线圈22的电力传输,不仅限于磁场谐振,也可以是电场谐振(电场共振)等,在以下的说明中,主要以磁场谐振为例进行说明。
另外,在实施方式1中,对交流电源11输出的交流电压的频率为6.78MHz、初级侧共振线圈13与次级侧共振线圈22的共振频率为6.78MHz的情况进行说明。
此外,在送电系统线圈TC中,从初级侧线圈12向初级侧共振线圈13的电力传输利用电磁感应来进行,另外,在受电系统线圈RC中,从次级侧共振线圈22向次级侧线圈23的电力传输也利用电磁感应来进行。
图2是表示初级侧共振线圈13与受电器20A、20B的关系的图。受电器20A、20B与图1所示的受电器20相同。在图2(A)、(B)中,利用虚线的箭头表示通过初级侧共振线圈13输出的电流形成的磁场的方向。虚线的箭头表示磁力线。
如图2(A)所示,在相对于初级侧共振线圈13、受电器20A、20B与磁力线垂直的情况下,受电器20A、20B都能够受电。
如图2(B)所示,在相对于初级侧共振线圈13、受电器20A与磁力线垂直而受电器20B与磁力线平行的情况下,受电器20A能够受电,但受电器20B不能够受电。
图3是表示从2个初级侧共振线圈13A、13B对受电器20传输电力的状况的图。图3中,也利用虚线的箭头表示磁力线。另外,定义作为正交坐标系的XYZ坐标系。
如图3(A)所示,2个初级侧共振线圈13A、13B被配置成成为相互垂直的位置关系。初级侧共振线圈13A与XY平面平行,初级侧共振线圈13B与YZ平面平行。通过磁场谐振从2个初级侧共振线圈13A、13B对受电器20利用无线传输电力。
在图3(B)所示的位置上有受电器20的情况下,如果从初级侧共振线圈13A、13B输出同一相位(相位差0)的电力,则从初级侧共振线圈13A、13B双方输出的磁力线贯通受电器20。因此,受电器20能够从初级侧共振线圈13A、13B受电。
另外,在图3(C)所示的位置上有受电器20的情况下,如果从初级侧共振线圈13A、13B输出相位差为180度的电力,则从初级侧共振线圈13A、13B双方输出的磁力线贯通受电器20。因此,受电器20能够从初级侧共振线圈13A、13B受电。
这样,在从初级侧共振线圈13A、13B通过磁场谐振对受电器20发送电力的情况下,需要根据受电器20相对于初级侧共振线圈13A、13B的位置,来调整从初级侧共振线圈13A、13B输出的电力的相位。
此外,此处,对2个初级侧共振线圈13A、13B被配置为成为相互垂直的位置关系的情况进行了说明。然而,在2个初级侧共振线圈13A、13B所成的角度为90度以外的情况下,也同样地,需要调整从初级侧共振线圈13A、13B输出的电力的相位。在2个初级侧共振线圈13A、13B所成的角度为0度的情况下也相同。
图4是表示从2个初级侧共振线圈13A、13B对受电器20传输电力的状况的图。
在图4中,在振荡器30连接有放大器31和32,放大器32经由相位调整部33与振荡器30连接。放大器31和32的输出端子分别与初级侧共振线圈13A、13B连接。
在图4中,初级侧共振线圈13A、13B不经由初级侧线圈12(参照图1)而与振荡器30连接。
从振荡器30输出的交流电力被放大器31放大。从放大器31输出的交流电力的电压由VS1=A1sin(ω0t)表示。
另外,从振荡器30输出的交流电力由相位调整部33调整了相位后,被放大器32放大。从放大器32输出的交流电力的电压由VS2=A2sin(ω0t+θ)表示。
这样,能够在从2个初级侧共振线圈13A、13B输出电力时,使从初级侧共振线圈13B输出的电力的相位相对于从初级侧共振线圈13A输出的电力的相位延迟θ度。
在被调整成初级侧共振线圈13A、13B双方能够以共振频率输出电力的状态的情况下,受电器相对于图4所示的初级侧共振线圈13A、13B处于图4所示的位置时,θ=0度成为优选的相位。这与图3(B)所示的情况相同。
然而,在从振荡器30(不经由初级侧线圈12(参照图1))对初级侧共振线圈13A输入电力的情况下,在初级侧共振线圈13A中流动的电流的相位相对于振荡器30输出的电压的相位的相位差为0度。该点是共振点。
因此,通过反馈控制,以在初级侧共振线圈13A中流动的电流的相位相对于振荡器30输出的电压的相位的相位差成为0度的方式进行控制。
同样地,在从振荡器30(不经由初级侧线圈12(参照图1))对初级侧共振线圈13B输入电力的情况下,在初级侧共振线圈13B中流动的电流的相位相对于相位调整部33输出的电压的相位的相位差为0度。该点是共振点。
因此,通过反馈控制,以在初级侧共振线圈13B中流动的电流的相位相对于相位调整部33输出的电压的相位的相位差成为0度的方式进行控制。
然而,由于若使初级侧共振线圈13A、13B接近地配置,则相互影响,所以产生如下影响。对于该影响,使用图5进行说明。
图5是表示相位差θ与电流以及电压的相位差的关系的图。
在图5(A)、(B)中,横轴为相位差θ。相位差θ是从初级侧共振线圈13B输出的电力的相位相对于从初级侧共振线圈13A输出的电力的相位的相位差。
图5(A)的纵轴表示在使初级侧共振线圈13A、13B都接通而输出电力的状态下,在初级侧共振线圈13A中流动的电流的相位相对于振荡器30所输出的电压的相位的相位差
图5(B)的纵轴表示在使初级侧共振线圈13A、13B都接通而输出电力的状态下,在初级侧共振线圈13B中流动的电流的相位相对于相位调整部33所输出的电压的相位的相位差
在图5(A)、(B)中,初级侧共振线圈13A、13B输出的电力的大小相等、且都通过反馈控制将从初级侧共振线圈13A、13B输出的电力调整成共振频率。
在图5(A)中,θ=90度时相位差成为0度的原因如下:由于在初级侧共振线圈13A与13B物理上相互成90度的角度的状态下进行设置,所以在初级侧共振线圈13A和13B输出的电力的相位差θ为90度时,电力相互抵消,从而相位差成为0。
在图5(B)中,θ=90度时相位差成为0度的原因如下:由于在初级侧共振线圈13A与13B物理上相互成90度的角度的状态下进行设置,所以在初级侧共振线圈13A和13B输出的电力的相位差θ为90度时,电力相互抵消,从而相位差成为0。
然而,若获得图5(A)那样的特性,则例如图4所示配置受电器20的情况下,应该在θ=0度时获得共振点,但在图5(A)中,在θ=0度时电流相对于电压的相位差约为45度。因此,初级侧共振线圈13A的反馈控制部判定为动作点从共振点偏离,并且以电流相对于电压的相位差接近0度的方式进一步进行反馈控制。
结果,从共振点逐渐偏离。
另外,若获得图5(B)那样的特性,则例如图4所示配置受电器20的情况下,应该在θ=0度时获得共振点,但在图5(B)中,在θ=0度时电流相对于电压的相位差约为45度。因此,初级侧共振线圈13B的反馈控制部判定为动作点从共振点偏离,并且以电流相对于电压的相位差接近0度的方式进一步进行反馈控制。
结果,从共振点逐渐偏离。
这样,在具有2个初级侧共振线圈13A、13B的系统中,由于有相互影响,所以无法顺利地进行共振点的调整。
图6是表示在使在初级侧共振线圈13B的两端子间串联插入的电容器的静电电容变化的情况下,初级侧共振线圈13A的反馈控制部检测的相位差的特性的图。
图6的横轴表示在使初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容相对于以初级侧共振线圈13A、13B都能够以共振频率输出电力的方式设定有电容器的静电电容的状态下的初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容变化时的静电电容的值的比。
在横轴的比为1时表示初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容被调整成获得共振频率的初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容的状态。表示随着横轴的比从1偏离,初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容从给予共振频率的初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容偏离。
图6的纵轴表示初级侧共振线圈13A的反馈控制部检测的、电流相对于电压的相位差
如图6所示,若使初级侧共振线圈13B的电容器的静电电容变化,则初级侧共振线圈13A的反馈控制部检测的、电流相对于电压的相位差变化。
这表示在具有2个初级侧共振线圈13A、13B的系统中有相互影响。
因此,由于在具有2个初级侧共振线圈13A、13B的系统中具有相互影响,所以若以电流相对于电压的相位差接近0度的方式进行反馈控制,则从共振点逐渐偏离。
另外,在具有2个初级侧共振线圈13A、13B的系统中,将在2个初级侧共振线圈13A、13B双方中流动的电流同时调整为共振点非常困难。
因此,在以下进行说明的实施方式1、2中,目的在于提供在具有多个初级共振线圈的送电装置中,能够高精度地调整共振频率的送电装置。
<实施方式1>
在实施方式1中,对包括3个初级侧共振线圈的送电装置进行说明,但此处,首先使用图7以及图8,对包括一个初级侧共振线圈13的送电器110和包括送电器110的电力传输装置50进行说明。
图7是表示包括实施方式1的送电装置的电力传输装置50的图。图7是表示图1所示的电力传输装置50的详细的构成的图。如图7所示,电力传输装置50包括送电器110以及受电器120。
送电器110具备初级侧共振线圈13、交流电源11、以及送电侧控制电路14。受电器120具备次级侧共振线圈22以及受电侧控制电路24。在受电器120连接有负载设备21。
送电器110不包括初级侧线圈12(参照图1),交流电源11直接与初级侧共振线圈13连接。
受电器120不包括次级侧线圈23(参照图1),负载设备21直接与次级侧共振线圈22连接。
初级侧共振线圈13例如包括铜线或者铝线等的金属线卷绕长圆周状的线圈131、以及与线圈131的两端连接的电容器132,并形成共振电路。此外,共振频率f0由如下述式子(1)表示。
f0=1/{2π(LC)1/2} (1)
此处,L为线圈131的电感,C为电容器132的静电电容。
初级侧共振线圈13的线圈131例如是单匝线圈,另外,电容器132能够应用各种形式的电容器,但优选为损失尽量地较少、具有充分的耐压的电容器。电容器132是可变电容元件的一个例子。
在图7所示的电力传输装置中,为了使共振频率可变,使用可变电容器作为电容器132。作为可变电容器,例如能够应用使用MEMS技术所制作出的可变电容设备、使用了半导体的可变电容设备(变容二极管)。
次级侧共振线圈22例如包括铜线或者铝线等金属线卷绕成圆周状的线圈221、以及与线圈221的两端连接的电容器222。次级侧共振线圈22的共振频率f0按照线圈221的电感以及电容器222的静电电容,由前述的式子(1)表示。
次级侧共振线圈22的线圈221例如是单匝线圈,另外,电容器222如前述,能够应用各种形式的电容器。在图7所示的电力传输装置中,为了使共振频率可变,使用可变电容器作为电容器222。
作为可变电容器,与电容器132同样地,例如能够应用使用MEMS技术所制作出的可变电容设备、使用了半导体的变容二极管。
在次级侧共振线圈22的两端连接负载设备21。此外,负载设备21例如是作为受电器120的电源而使用的电池、用于对该电池进行充电的电路。
此处,在从初级侧共振线圈13对次级侧共振线圈22通过磁场谐振利用无线传输电力时,如图7所示,以线圈面相互平行且线圈轴心相互一致或者不会太偏离的方式,彼此配置在适当的距离的范围内是理想的。
如图7所示,在电力传输装置50中,沿着线圈轴心KT的方向是磁场KK的主要的放射方向,从初级侧共振线圈13朝向次级侧共振线圈22的方向是送电方向TD。
此处,在初级侧共振线圈13的共振频率ft以及次级侧共振线圈22的共振频率fr双方均与交流电源11的频率fd一致时,传输最大的电力。
在图7所示的电力传输装置50中,通过送电侧控制电路14以及受电侧控制电路24,使用交流电源11的相位在初级侧共振线圈13以及次级侧共振线圈22中流动的电流的相位以及来进行共振频率ft和fr的控制。共振频率ft和fr被控制为与交流电源11的频率fd相等。
此处,送电侧控制电路14对施加至初级侧共振线圈13的电压Vt的相位以及在初级侧共振线圈13中流动的电流It的相位进行检测,并对初级侧共振线圈13的共振频率ft以相位差成为规定的目标值的方式进行可变控制。
即,送电侧控制电路14具有电流检测传感器SE1、相位检测部141、142、目标值设定部143、反馈控制部144、以及相位发送部145。
电流检测传感器SE1对在初级侧共振线圈13中流动的电流It进行检测。作为电流检测传感器SE1,例如能够使用霍尔元件、磁电阻元件或者检测线圈等。该电流检测传感器SE1例如输出与电流It的波形对应的电压信号。
相位检测部141对施加至初级侧共振线圈13的电压Vt的相位进行检测,并输出例如与电压Vt的波形对应的电压信号。此处,相位检测部141可以将电压Vt保持原样输出,另外也可以通过适当的电阻进行分压而输出。因此,相位检测部141也能够为仅是导线或者为一个或者多个电阻元件。
相位检测部142基于来自电流检测传感器SE1的输出,对在初级侧共振线圈13中流动的电流It的相位进行检测,并输出例如与电流It的波形对应的电压信号。此处,相位检测部142可以将电流检测传感器SE1的输出保持原样输出。因此,电流检测传感器SE1也能够兼作相位检测部142。
目标值设定部143设定相位差的目标值并将其存储。因此,在目标值设定部143处设置有用于存储目标值的存储器。作为目标值例如被设定为0度。
此外,目标值的设定可以通过从预先存储的一个或者多个数据中选择而进行,另外也可以根据来自CPU、键盘等的指令来进行。
反馈控制部144以交流电源11的电压Vt的相位与初级侧共振线圈13的电流It的相位的相位差成为设定的目标值的方式对初级侧共振线圈13的共振频率ft进行可变控制。
相位发送部145将与供给至初级侧共振线圈13的电压Vt的相位有关的信息作为模拟信号或者数字信号利用无线对受电侧控制电路24发送。此处,例如为了提高S/N比,也能够将与电压Vt的波形对应的电压信号按整数倍递增来发送。
受电侧控制电路24对供给至初级侧共振线圈13的电压VT的相位以及在次级侧共振线圈22中流动的电流IR的相位进行检测,并以它们的相位差成为规定的目标值的方式对次级侧共振线圈22的共振频率fr进行可变控制。
即,受电侧控制电路24具有电流检测传感器SE2、相位接收部241、相位检测部242、目标值设定部243、以及反馈控制部244。
电流检测传感器SE2对在次级侧共振线圈22中流动的电流Ir进行检测。作为电流检测传感器SE2,例如能够使用霍尔元件、磁电阻元件或者检测线圈等。该电流检测传感器SE2例如输出与电流Ir的波形对应的电压信号。
相位接收部241接受从相位发送部145发送的相位的信息并将其输出。此处,在相位发送部145中使电压信号按倍递增的情况下,为了在相位接收部241中返回到原始状态而进行分频。相位接收部241例如输出与电压Vt对应的电压信号。
相位检测部242基于来自电流检测传感器SE2的输出,对在次级侧共振线圈22中流动的电流Ir的相位进行检测,并输出例如与电流Ir的波形对应的电压信号。此处,相位检测部242可以将电流检测传感器SE2的输出保持原样输出。因此,电流检测传感器SE2也能够兼作相位检测部242。
目标值设定部243设定相位差的目标值并将其存储。因此,在目标值设定部243处设置有用于存储目标值的存储器。作为目标值例如送电侧控制电路14中的目标值被设定为0。
此外,对于目标值的设定方法等,与目标值的情况相同。
反馈控制部244以交流电源11的电压Vt的相位与次级侧共振线圈22的电流Ir的相位的相位差成为设定的目标值的方式对次级侧共振线圈22的共振频率fr进行可变控制。
此外,送电侧控制电路14中的目标值设定部143和反馈控制部144是共振频率控制部的一个例子。同样地,受电侧控制电路24中的目标值设定部243和反馈控制部244是共振频率控制部的一个例子。
另外,如上述那样,优选初级侧共振线圈13和次级侧共振线圈22如图7所示,以线圈面相互平行且线圈轴心相互一致或者不会太偏离的方式彼此配置在适当的距离的范围内。
然而,由于初级侧共振线圈13被配设在发送电力的装置侧,次级侧共振线圈22被配设在接受电力的装置侧,所以初级侧共振线圈13和次级侧共振线圈22的位置关系不是始终恒定,可以变化。
另外,利用磁场谐振的电力的传输与利用电磁感应的电力的传输相比,能够传输电力的距离较长,即使在送电侧和受电侧更加分离的情况下也能够传输电力。
因此,在进行利用磁场谐振的电力的传输的情况下,有时在送电侧与受电侧之间有某种程度的距离。而且,根据电力传输装置50的用途,初级侧共振线圈13与次级侧共振线圈22之间的距离,有可能在每次从送电侧对受电侧传输电力时不同。
另外,初级侧共振线圈13与次级侧共振线圈22的耦合程度根据彼此之间的距离等而改变。
图8是表示图7所示的电力传输装置50的控制系统的框图。图8中示出送电器110的反馈控制部144以及受电器120的反馈控制部244的详细内容。
此处,在图8的框图中,为了简单化,省略图7中的相位检测部141、142、241、242。即,在图8中,直接输出从电流检测传感器SE1在初级侧共振线圈13流动的电流It的相位但该相位例如也可以经由设置在反馈控制部144的相位检测部142输出。
如图8所示,反馈控制部144具备相位比较部151、加法部152、增益调整部153、154、补偿部155、以及驱动器156。
相位比较部151对由电流检测传感器SE1检测出的电流It的相位和交流电源11的电压Vt的相位进行比较,并输出表示相位与相位的相位差的信号。从相位比较部151输出的表示相位差的信号被输入至加法部152。相位比较部151是相位差检测部的一个例子。
加法部152从相位比较部151输出的相位差减去被目标值设定部143设定的目标值(反转而相加)。因此,在相位差与目标值一致时,加法部152的输出为零。
加法部152的输出被输入至增益调整部154,进而被输入至补偿部155。此处,增益调整部153以及154以准确地进行控制的方式,分别调整对于被输入的值或者数据的增益(gain),或者进行数据等的换算。
补偿部155例如规定对低频成分的增益。即,反馈控制部144能够被视为例如对作为电容器132的MEMS可变电容设备进行反馈控制的伺服系统。
因此,补偿部155使用用于实现伺服系统的稳定化、高速化、高精度化的适当的伺服滤波器。另外,在这种伺服系统中适当地使用用于进行PID(Proportional IntegralDerivative Controller:比例-积分-微分控制器)动作的滤波电路或者微积分电路等。
驱动器156例如对作为电容器132的MEMS可变电容设备输出控制信号KTt,并对该MEMS可变电容设备的静电电容进行可变控制。
此处,MEMS可变电容设备(MEMS可变电容器)例如在玻璃的基板上设置下部电极以及上部电极,利用由于因静电吸引力所产生的挠曲引起的间隙的变化,使静电电容发生变化,其中,静电吸引力由在下部电极以及上部电极间施加的电压产生。
此外,MEMS可变电容设备(电容器132)有时也单独设置用于电容器的电极和用于驱动的电极。另外,由于施加至用于驱动的电极的电压与静电电容的变化量的关系不是线形,所以例如在驱动器156中适当地进行用于该变换的运算或者表格换算等。
反馈控制部244具备相位比较部251、加法部252、增益调整部253、254、补偿部255、驱动器256、以及极性反转部257。
此外,反馈控制部244中的各部的动作实际上与上述的反馈控制部144中的各部的动作相同,因此省略其说明。
此外,图7中的送电侧控制电路14以及受电侧控制电路24、以及图8中的反馈控制部144以及反馈控制部244等能够通过软件或者硬件,或它们的组合实现。
例如能够通过使用包括CPU、ROM以及RAM等存储器、其它周边元件等的计算机,使CPU执行适当的计算机程序而实现。该情况下,并用适当的硬件电路。
图9是表示实施方式1的送电装置300的初级侧共振线圈13A、13B、13C的图。图9中,如图所示,定义作为正交坐标系的XYZ坐标系。初级侧共振线圈13A、13B、13C是与图7以及图8所示的初级侧共振线圈13同样的初级侧共振线圈。
初级侧共振线圈13A被配设成与XY平面平行。初级侧共振线圈13B被配设成与XZ平面平行。初级侧共振线圈13C被配设成与YZ平面平行。初级侧共振线圈13A、13B、13C被配设为在接近的状态下,变为相互垂直的位置关系。
实施方式1的送电装置300使用图9所示的3个初级侧共振线圈13A、13B、13C对受电器20进行利用磁场谐振的送电。
图10是表示实施方式1的送电装置300的图。送电装置300包括3个送电器110A、110B、110C、控制部200、振荡器210、放大器部220A、220B、220C、匹配部230A、230B、230C、以及相位调整部240A、240B。此处,送电器110A、110B、110C中的任意一个是第一送电器的一个例子,其余的任意一个是第二送电器的一个例子。
送电器110A、110B、110C具有分别在图7以及图8所示的送电器110追加标志设定部146A、146B、146C的构成。送电器110A、110B、110C分别具有初级侧共振线圈13A、13B、13C和送电侧控制电路14A、14B、14C。
图10所示的3个初级侧共振线圈13A、13B、13C实际上如图9所示那样配设。送电装置300中,从3个送电器110A、110B、110C同时对位于送电器110A、110B、110C的附近的受电器120(参照图7以及图8)通过磁场谐振发送电力。
初级侧共振线圈13A、13B、13C分别具有电容器132A、132B、132C。电容器132A、132B、132C与图7以及图8所示的电容器132相同。
初级侧共振线圈13A、13B、13C中的任意一个是第一初级侧共振线圈的一个例子,其余的任意一个是第二初级侧共振线圈的一个例子。电容器132A、132B、132C中的任意一个是第一可变电容部的一个例子,电容器132A、132B、132C中的其余的任意一个是第二可变电容部的一个例子。
送电器110A具备初级侧共振线圈13A以及送电侧控制电路14A。送电器110B具备初级侧共振线圈13B以及送电侧控制电路14B。送电器110C具备初级侧共振线圈13C以及送电侧控制电路14C。
送电侧控制电路14A、14B、14C具有同样的构成,分别具有电流检测传感器SE1、相位检测部141、142、目标值设定部143、反馈控制部144、以及相位发送部145。另外,送电侧控制电路14A、14B以及14C分别还具有标志设定部146A、146B、146C。标志设定部146A、146B、146C具有保持标志的内部存储器。
送电侧控制电路14A、14B、14C中的任意一个是第一控制部的一个例子,其余的任意一个是第二控制部的一个例子。此外,第一控制部和第二控制部可以包括控制部200的一部分。
送电侧控制电路14A、14B、14C的反馈控制部144通过控制部200来进行接通/断开的切换。
若电容器132A的静电电容的设定完成,则送电侧控制电路14A、14B、14C的标志设定部146A、146B、146C分别使后述的标志('1')有效。标志设定部146A、146B、146C将表示标志的值的数据发送至控制部200。
控制部200进行送电侧控制电路14A、14B、以及14C的反馈控制部144的接通/断开的切换和放大器部220A、220B、220C、相位调整部240A、240B的控制。
另外,控制部200还求出从标志设定部146A、146B、146C发送的标志的和,并判定送电器110A、110B、110C的共振频率的调整处理是否完成。
在实施方式1的送电装置300中,在对受电器120进行利用磁场谐振的电力的送电前,预先完成送电器110A、110B、110C的共振频率的调整。共振频率的调整通过送电侧控制电路14A、14B、14C的反馈控制部144设定电容器132A、132B、132C的静电电容来进行。而且,送电器110A、110B、110C的共振频率的调整完成后,固定为调整中所要求的静电电容而发送电力。
此外,此时根据受电器120相对于初级侧共振线圈13A、13B、13C的位置和姿势,对被相位调整部240A、240B调整的相位θ1、θ2进行调整。
振荡器210、放大器部220A、220B、220C、匹配部230A、230B、230C详细地表示图7以及图8所示的交流电源11的构成。
振荡器210输出交流电力。放大器部220A对从振荡器210输出的交流电力进行放大。放大器部220A输出的交流电力的电压用V1=A1sin(ω0t)表示。A1是被放大器部220A放大后的交流电力的电压的振幅,ω0为角速度。
放大器部220B、220C对从振荡器210输出并被相位调整部240A、240B调整了相位的交流电力进行放大。若将被相位调整部240A、240B调整的相位设为θ1、θ2,则放大器部220B、220C输出的交流电力的电压分别用V2=Asin(ω0t+θ1)、V3=Asin(ω0t+θ2)表示。A2、A3是被放大器部220B、220C放大后的交流电力的电压的振幅。
放大器部220A、220B、220C中的放大率被控制部200控制。
匹配部230A、230B、230C是分别进行放大器部220A、220B、220C与初级侧共振线圈13A、13B、13C之间的匹配的电路。
相位调整部240A、240B分别在从振荡器210输入的交流电力附加相位θ1、θ2而输出。相位θ1、θ2被控制部200控制。
相位调整部240A、240B附加于交流电力的相位θ1、θ2例如通过照相机等拍摄受电器120,利用图像处理检测受电器120的姿势,根据检测出的受电器120的姿势来设定即可。这与图3(B)、(C)中使相位变化相同。这样的相位θ1、θ2的设定通过使用公知的姿势检测方法来检测受电器120的姿势而进行即可。另外,预先准备将受电器120的姿势与相位θ1、θ2建立对应的表格数据,并储存于控制部200的内部存储器等即可。
图11是表示实施方式1的送电装置300和受电器120的图。送电装置300包括3个送电器110A、110B、110C、控制部200、以及交流电源11。交流电源11与图10所示的振荡器210、放大器部220A、220B、220C、匹配部230A、230B、230C对应。
送电器110A、110B、110C分别具有初级侧共振线圈13A、13B、13C、送电侧控制电路14A、14B、14C、以及通信部15A、15B、15C。
通信部15A、15B、15C与送电侧控制电路14A、14B、14C连接,相互进行通信,并且与受电器120的通信部26进行通信。作为通信部15A、15B、15C与通信部26的通信,例如有图7所示的相位发送部145与相位接收部241的通信。通信部15A、15B、15C只要是能够进行无线通信的通信部即可,无线通信的形式并未特别限定,可以是任何形式。作为通信部15A、15B、15C,例如能够使用能够进行Bluetooth(注册商标,蓝牙)的通信的通信电路。
受电器120具有次级侧共振线圈22、受电侧控制电路24、整流部25、以及通信部26。在受电器120连接负载设备21。整流部25对由次级侧共振线圈22接受到的交流电力进行整流并供给至受电侧控制电路24以及负载设备21。通信部26与送电器110A、110B、110C的通信部15A、15B、15C进行通信。
受电器120的次级侧共振线圈22从送电器110A、110B、110C的初级侧共振线圈13A、13B、13C接受交流电力。
接下来,使用图12以及图13,在实施方式1的送电装置300中,对送电器110A、110B、110C的共振频率的调整方法进行说明。送电器110A、110B、110C的共振频率的调整通过控制部200和送电侧控制电路14A、14B、14C来进行。
图12是表示送电器110A、110B、110C的送电侧控制电路14A、14B、14C调整的电容器132A、132B、132C的静电电容、和静电电容的调整完成的情况下变有效的标志的表格形式的数据的一个例子的图。送电器110A、110B、110C的标志由标志设定部146A、146B、146C来设定。
图12中,事件表示控制部200使送电器110A、110B、110C执行静电电容的调整的内容。作为事件的种类,有送电器A共振调整第一次、送电器B共振调整第一次、送电器C共振调整第一次、以及全部标志确认第一次,从第二次至第五次设定有同样的事件。
送电器A共振调整第一次是控制部200使送电器110A的送电侧控制电路14A设定电容器132A的静电电容的事件。更具体而言,根据控制部200的指令,送电侧控制电路14A的反馈控制部144设定电容器132A的静电电容。电容器132A的静电电容的设定的方法如使用图7以及图8所说明那样。
送电器B共振调整第一次和送电器C共振调整第一次分别是控制部200使送电器110B、110C的送电侧控制电路14B、14C设定电容器132B、132C的静电电容的事件。更具体而言,根据控制部200的指令,送电侧控制电路14B和14C的反馈控制部144设定电容器132B、132C的静电电容。电容器132B、132C的静电电容的设定的方法如使用图7以及图8所说明那样。
另外,这样的静电电容的设定执行至后述的标志和变为'3'为止。
图12中表示作为一个例子,在第五次的设定中标志和变为'3'的事列。因此,图12表示从送电器A共振调整第一次、送电器B共振调整第一次、送电器C共振调整第一次到送电器A共振调整第五次、送电器B共振调整第五次、送电器C共振调整第五次。
另外,图12所示的标志由标志设定部146A、146B、146C来设定。标志设定部146A、146B、146C分别在本次的设定值相对于上次的设定值的变化量的绝对值为0.2pF以下的情况下使标志有效。若标志变有效,则标志的值变为'1'。
此外,送电器A共振调整第一次、送电器B共振调整第一次、送电器C共振调整第一次的情况下,由于不存在上次的设定值,所以标志被保持为无效。
全部标志确认第一次是针对送电器110A、110B、110C,控制部200对送电器A共振调整第一次、送电器B共振调整第一次、以及送电器C共振调整第一次所得到的标志的合计值(标志和)进行运算的事件。标志和表示由各次中的送电器110A、110B、110C的标志设定部146A、146B、146C所设定的标志的合计值。
这样的全部标志的确认从第二次到第五次同样地进行。此外,由于送电器A共振调整第一次、送电器B共振调整第一次、送电器C共振调整第一次时标志被保持为无效,所以全部标志确认第一次的情况下的标志和为0。
例如在送电器A共振调整第三次的情况下,由于上次的设定值为27.0pF,本次的设定值为26.8pF,所以标志变为有效('1')。在送电器B共振调整第三次的情况下,由于上次的设定值为30.2pF,本次的设定值也为30.2pF,所以标志变为有效('1')。在送电器C共振调整第三次的情况下,由于上次的设定值为40.0pF,本次的设定值为41.1pF,所以标志被保持为无效。
因此,全部标志确认第三次的标志和为'2'。
图12中,作为一个例子,由于在第五次的设定中标志和变成'3',所以在第五次的设定中处理完成。
此外,这样,对于送电器110A、110B、110C的全部,反复进行共振频率的调整直至本次的设定值相对于上次的设定值的变化量变为规定值以下是因如下理由。即,是因为使用磁场谐振的送电装置300是Q值非常高,因此电容器132A、132B、132C的静电电容仅稍微改变,Q值的峰值显著地改变的敏感的系统。
接下来,使用图13,对实施方式1的送电装置300中的共振频率的设定处理进行说明。
图13是表示实施方式1的送电装置300中的共振频率的设定处理的流程图。图13所示的共振频率的设定处理是由控制部200、送电器110A、110B、110C执行的处理,例如在将送电装置300设置于规定的场所时进行。
通过接通送电装置300的电源,控制部200开始进行处理。
控制部200指示送电器110A的共振频率的调整(步骤S101)。送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力,而送电器110B、110C的初级侧共振线圈13B、13C不输出交流电力的状态下进行。
设为送电器110B、110C的初级侧共振线圈13B、13C不输出交流电力的状态通过控制部200使送电器110B、110C的反馈控制部144停止反馈控制来实现。
送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力,并执行共振频率的调整,若上次的静电电容与本次的静电电容的差值在规定范围内,则使标志有效(步骤S102)。
具体而言,在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14A的反馈控制部144设定电容器132A的静电电容。
电容器132A的静电电容的设定的方法如使用图7以及图8所说明那样。而且,在本次的设定值相对于上次的设定值的变化量的绝对值为0.2pF以下的情况下,送电侧控制电路14A的标志设定部146A使标志有效。标志设定部146A将第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据发送至控制部200。此处,n的值表示进行共振频率的设定处理的次数,在每次进行共振频率的调整处理时自加1。
此外,送电侧控制电路14A的反馈控制部144将电容器132A的静电电容固定为步骤S102中的调整值。
控制部200从送电器110A接收第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据(步骤S103)。
控制部200指示送电器110B的共振频率的调整(步骤S104)。送电器110B的共振频率的调整在仅送电器110B从初级侧共振线圈13B输出交流电力,而送电器110A、110C的初级侧共振线圈13A、13C不输出交流电力的状态下进行。
设为送电器110A、110C的初级侧共振线圈13A、13C不输出交流电力的状态通过控制部200使送电器110A、110C的反馈控制部144停止反馈控制来实现。
送电器110B的送电侧控制电路14B执行共振频率的调整,若上次的静电电容与本次的静电电容的差值在规定范围内,则使标志有效(步骤S105)。
具体而言,在仅送电器110B从初级侧共振线圈13B输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14B的反馈控制部144设定电容器132B的静电电容。电容器132B的静电电容的设定的方法如使用图7以及图8所说明那样。而且,在本次的设定值相对于上次的设定值的变化量的绝对值为0.2pF以下的情况下,送电侧控制电路14B的标志设定部146B使标志有效。标志设定部146B将第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据发送至控制部200。
此外,送电侧控制电路14B的反馈控制部144将电容器132B的静电电容固定为步骤S105中的调整值。
控制部200从送电器110B接收第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据(步骤S106)。
控制部200指示送电器110C的共振频率的调整(步骤S107)。送电器110C的共振频率的调整在仅送电器110C从初级侧共振线圈13C输出交流电力,而送电器110A、110B的初级侧共振线圈13A、13B不输出交流电力的状态下进行。
设为送电器110A、110B的初级侧共振线圈13A、13B不输出交流电力的状态通过控制部200使送电器110A、110B的反馈控制部144停止反馈控制来实现。
送电器110C的送电侧控制电路14C执行共振频率的调整,如果上次的静电电容与本次的静电电容的差值在规定范围内,则使标志有效(步骤S108)。
具体而言,在仅送电器110C从初级侧共振线圈13C输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14C的反馈控制部144设定电容器132C的静电电容。电容器132C的静电电容的设定的方法如使用图7以及图8所说明那样。而且,在本次的设定值相对于上次的设定值的变化量的绝对值为0.2pF以下的情况下,送电侧控制电路14C的标志设定部146C使标志有效。标志设定部146C将第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据发送至控制部200。
此外,送电侧控制电路14C的反馈控制部144将电容器132C的静电电容固定为步骤S108中的调整值。
控制部200从送电器110C接收第n次的共振频率的调整完成、和表示标志的值的数据(步骤S109)。
控制部200确认送电器110A~110C的全部标志(步骤S110)。
而且,控制部200判定是否全部标志都有效('1')(步骤S111)。具体而言,在步骤S111中,控制部200判定标志和是否是'3'。
若控制部200判定为全部标志都有效('1'),则结束一系列的处理。
另一方面,若控制部200判定为全部标志不是都有效('1'),则使流程返回到S101。结果再次进行送电器110A、110B、110C的共振频率的设定处理。
如上所述,在实施方式1的送电装置300中,送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力,而送电器110B、110C的初级侧共振线圈13B、13C不输出交流电力的状态下进行。即,送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力的状态下进行。
同样地,送电器110B、110C的共振频率的调整分别在仅送电器110B、110C从初级侧共振线圈13B、13C输出交流电力的状态下进行。
因此,在实施方式1的送电装置300中,能够在降低送电器110A、110B、110C的相互影响的状态下调整共振频率,所以能够高精度地调整送电器110A、110B、110C的各个的共振频率。
这样,在实施方式1的送电装置300中,能够高精度地调整多个送电器的共振频率。送电器110A、110B、110C的各个的共振频率在断开其余2个送电器的状态下设定。
此外,以上对包括3个送电器110A、110B、110C,且3个送电器110A、110B、110C的初级侧共振线圈13A、13B、13C相互垂直地配置的方式进行了说明。
然而,送电器以及初级侧共振线圈的数量只要是2个以上,则是几个都可以。
另外,多个初级侧共振线圈只要被配置为能够在比能够利用一个初级侧共振线圈放射电波的区域宽的区域放射电波,则可以被任意地配置。多个初级侧共振线圈只要彼此放射电力的区域接近,则可以不具有角度而平行地排列。这是为了通过从多个初级侧共振线圈输出电力,使受电器能够在更宽的范围受电。
另外,以上对送电器110A、110B、110C不包括初级侧线圈12,直接从交流电源11接受电力的供给的方式进行了说明。此时,在共振频率中,由于在初级侧共振线圈13A、13B、13C中流动的电流的相位与从交流电源11输出的电压的相位相等,所以将目标值设定部143的目标值设定为0度。
然而,送电器110A、110B、110C可以包括初级侧线圈12。此时,初级侧共振线圈13A、13B、13C从初级侧线圈12通过电磁感应接受从交流电源11输入至初级侧线圈12的电力即可。
此外,此时,在共振频率中,由于在初级侧共振线圈13A、13B、13C中流动的电流的相位相对于从交流电源11输出的电压的相位延迟90度,所以将目标值设定部143的目标值设定为90度即可。
另外,以上对在将送电装置300设置于规定的场所时,进行送电器110A、110B以及110C、110C的共振频率的调整的方式进行了说明。然而,例如控制部200也可以每隔规定时间使送电侧控制电路14A、14B、14C的反馈控制部144检测电流的相位,并在相位有异常的情况下,进行送电器110A、110B以及110C、110C的共振频率的调整。
另外,送电侧控制电路14A、14B、14C可以监视电流的相位,并在相位有异常的情况下,与控制部200协作来进行送电器110A、110B以及110C、110C的共振频率的调整。
<实施方式2>
图14是表示实施方式2的送电装置400的图。送电装置400包括3个送电器110A、110B、110C、控制部200A、振荡器210、放大器部220A、220B、220C、匹配部230A、230B、230C、相位调整部240A、240B、以及开关401A、401B、401C。
实施方式2的送电装置400在如下点上与实施方式1的送电装置300不同。将实施方式1的控制部200置换为控制部200A。分别从实施方式1的送电器110A、110B、110C除去标志设定部146A、146B、146C。在实施方式1的匹配部230A、230B、230C与初级侧共振线圈13A、13B、13C之间追加开关401A、401B、401C。
因此,与实施方式1的送电装置300同样的构成要素标注同一附图标记,省略其说明。
送电器110A、110B、110C的送电侧控制电路14A、14B、14C不包括标志设定部146A、146B、146C,由此实施方式2的控制部200A的控制处理与实施方式1的控制部200的控制处理在以下点上不同。
控制部200A不进行送电侧控制电路14A、14B、以及14C的反馈控制部144的接通/断开的切换、和求出标志的和的处理。
另外,控制部200A进行开关401A、401B、401C的切换处理的这一点与实施方式1的控制部200不同。
开关401A、401B、401C分别插入在匹配部230A、230B、230C与初级侧共振线圈13A、13B、13C之间。开关401A、401B、401C的接通/断开通过控制部200来切换。
在开关401A、401B、401C接通时,匹配部230A、230B、230C和初级侧共振线圈13A、13B、13C分别导通。在开关401A、401B、401C断开时,匹配部230A、230B、230C和初级侧共振线圈13A、13B、13C分别不导通。
开关401A、401B、401C分别在调整送电器110A、110B、110C的共振频率时接通。即,在调整送电器110A的共振频率时,仅开关401A接通。在调整送电器110B的共振频率时,仅开关401B接通。在调整送电器110C的共振频率时,仅开关401C接通。
这是为了在调整送电器110A、110B、110C的各个的共振频率时,切断振荡器210和其余2个送电器构建的循环。
此外,开关401A、401B、401C中的任意一个是第一开关的一个例子,开关401A、401B、401C中的其余任意一个是第二开关的一个例子。
接下来,使用图15,对实施方式2的送电装置400中的共振频率的设定处理进行说明。
图15是表示实施方式2的送电装置400中的共振频率的设定处理的流程图。图15所示的共振频率的设定处理是由控制部200A、送电器110A、110B、110C执行的处理,例如在将送电装置400设定于规定的场所时进行。
通过接通送电装置400的电源,控制部200A开始进行处理。
控制部200A为了进行送电器110A的共振频率的调整,使开关401A接通并且使开关401B以及401C断开(步骤S201)。
控制部200A指示送电器110A的共振频率的调整(步骤S202)。送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力,而送电器110B、110C的初级侧共振线圈13B、13C不输出交流电力的状态下进行。另外,由于开关401B以及401C被断开,所以振荡器210、送电器110B以及110C的循环被开关401B以及401C切断。
送电器110A中,从初级侧共振线圈13A输出交流电力,送电侧控制电路14A的反馈控制部144执行共振频率的调整,并将电容器132A的静电电容固定为调整值(步骤S203)。
具体而言,振荡器210与送电器110B以及110C的循环被开关401B以及401C切断,在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14A的反馈控制部144设定电容器132A的静电电容。而且,反馈控制部144将电容器132A的静电电容固定为调整值。
控制部200A从送电器110A接收表示第n次的共振频率的调整完成的数据(步骤S204)。
控制部200A为了进行送电器110B的共振频率的调整,使开关401B接通并且使开关401A以及401C断开(步骤S205)。
控制部200A指示送电器110B的共振频率的调整(步骤S206)。送电器110B的共振频率的调整在仅送电器110B从初级侧共振线圈13B输出交流电力,而送电器110A、110C的初级侧共振线圈13A、13C不输出交流电力的状态下进行。另外,由于开关401A以及401C被断开,所以振荡器210与送电器110A以及110C的循环被开关401A以及401C切断。
送电器110B从初级侧共振线圈13B输出交流电力,送电侧控制电路14B的反馈控制部144执行共振频率的调整,并将电容器132B的静电电容固定为调整值(步骤S207)。
具体而言,振荡器210与送电器110A以及110C的循环被开关401A以及401C切断,在仅送电器110B从初级侧共振线圈13B输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14B的反馈控制部144设定电容器132B的静电电容。而且,反馈控制部144将电容器132B的静电电容固定为调整值。
控制部200A从送电器110B接收表示第n次的共振频率的调整完成的数据(步骤S208)。
控制部200A为了进行送电器110C的共振频率的调整,使开关401C接通并且使开关401A以及401B断开(步骤S209)。
控制部200A指示送电器110C的共振频率的调整(步骤S210)。送电器110C的共振频率的调整在仅送电器110C从初级侧共振线圈13C输出交流电力,而送电器110A、110B的初级侧共振线圈13A、13B不输出交流电力的状态下进行。另外,由于开关401A以及401B被断开,振荡器210与送电器110A以及110B的循环被开关401A以及401B切断。
送电器110C从初级侧共振线圈13C输出交流电力,送电侧控制电路14C的反馈控制部144执行共振频率的调整,并将电容器132C的静电电容固定为调整值(步骤S211)。
具体而言,振荡器210与送电器110A以及110B的循环被开关401A以及401B切断,在仅送电器110C从初级侧共振线圈13C输出交流电力的状态下,送电侧控制电路14C的反馈控制部144设定电容器132C的静电电容。而且,反馈控制部144将电容器132C的静电电容固定为调整值。
控制部200A从送电器110C接收表示第n次的共振频率的调整完成的数据(步骤S212)。
控制部200A判定送电器110A~110C的全部共振频率的调整是否完成(步骤S213)。
若控制部200A判定为全部共振频率的调整完成,则结束一系列的处理。
另一方面,若控制部200A判定为全部共振频率的调整未完成,则反复执行步骤S213的处理。
如上所述,在实施方式2的送电装置400中,送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力,而送电器110B、110C的初级侧共振线圈13B、13C不输出交流电力的状态下进行。即,送电器110A的共振频率的调整在仅送电器110A从初级侧共振线圈13A输出交流电力的状态下进行。
另外,此时,由于开关401B以及401C被断开,所以振荡器210,送电器110B以及110C的循环被开关401B以及401C切断。
同样地,送电器110B、110C的共振频率的调整分别在仅送电器110B、110C从初级侧共振线圈13B、13C输出交流电力的状态下进行。
另外,进行送电器110B的共振频率的调整时,开关401A以及401C被断开,所以振荡器210与送电器110A以及110C的循环被开关401A以及401C切断。
另外,进行送电器110C的共振频率的调整时,开关401A以及401B被断开,开关401A以及401B被断开,所以振荡器210与送电器110A以及110B的循环被开关401A以及401B切断。
因此,在实施方式2的送电装置400中,能够在降低送电器110A、110B、110C的相互影响的状态下调整共振频率,因此能够高精度地调整送电器110A、110B、110C的各个的共振频率。
在实施方式2的送电装置400中,由于利用开关401A~401C,分别将振荡器210与送电器110A~110C的循环切断,所以能够将共振频率的调整通过一次完成。因此,能够以比实施方式1的送电装置300短的时间完成共振频率的调整。
特别是,能够利用开关切断不进行共振频率的调整的送电器与振荡器210的循环,因此能够在进一步降低其余的送电器的影响的状态下,高精度地调整送电器110A、110B、110C的各个的共振频率。
以上,对本发明的例示的实施方式的送电装置进行了说明,但本发明并不限于具体地公开的实施方式,能够在不脱离权利要求书的情况下,进行各种变形、变更。
附图标记说明
300…送电装置;13A、13B、13C…初级侧共振线圈;110A、110B、110C…送电器;200…控制部;210…振荡器;220A、220B、220C…放大器部;230A、230B、230C…匹配部;240A、240B…相位调整部;110、110A、110B、110C…送电器;14、14A、14B、14C…送电侧控制电路;24…受电侧控制电路;120…受电器;SE1…电流检测传感器;132A、132B、132C…电容器;141、142…相位检测部;143…目标值设定部;144…反馈控制部;145…相位发送部;146A、146B、146C…标志设定部;400…送电装置;200A…控制部;401A、401B、401C…开关。

Claims (7)

1.一种送电装置,包括第一送电器和第二送电器,
所述第一送电器具有:
第一初级侧共振线圈,其从交流电源受电;
第一相位差检测部,其对在所述第一初级侧共振线圈中流动的第一电流的相位相对于供给至所述第一初级侧共振线圈的第一电压的相位的第一相位差进行检测;
第一可变电容部,其被设置于所述第一初级侧共振线圈;以及
第一控制部,其基于所述第一相位差相对于第一静电电容的变化量的变化程度,以获得共振频率的方式调整所述第一静电电容,其中,所述第一静电电容的变化量是使所述第一可变电容部的第一静电电容变化时的所述第一静电电容的变化量,
所述第二送电器具有:
相位调整部,其与所述交流电源连接;
第二初级侧共振线圈,其与所述第一初级侧共振线圈并排配设,并经由所述相位调整部从所述交流电源受电;
第二相位差检测部,其对在所述第二初级侧共振线圈中流动的第二电流的相位相对于供给至所述第二初级侧共振线圈的第二电压的相位的第二相位差进行检测;
第二可变电容部,其被设置于所述第二初级侧共振线圈;以及
第二控制部,其基于所述第二相位差相对于第二静电电容的变化量的变化程度,以获得共振频率的方式调整所述第二静电电容,其中,所述第二静电电容的变化量是使所述第二可变电容部的第二静电电容变化时的所述第二静电电容的变化量,
所述第一控制部在所述第二送电器为断开的状态下,调整所述第一送电器的共振频率,
所述第二控制部在所述第一送电器为断开的状态下,调整所述第二送电器的共振频率。
2.根据权利要求1所述的送电装置,其中,
所述第一控制部以及所述第二控制部分别控制所述第一送电器以及所述第二送电器的接通/断开,
所述第一控制部在调整所述第一送电器的共振频率时,使所述第二控制部断开所述第二送电器,
所述第二控制部在调整所述第二送电器的共振频率时,使所述第一控制部断开所述第一送电器。
3.根据权利要求2所述的送电装置,其中,
所述第一控制部在使所述第二控制部断开所述第二送电器的输出的状态下,调整所述第一送电器的共振频率,
所述第二控制部在使所述第一控制部断开所述第一送电器的输出的状态下,调整所述第二送电器的共振频率。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的送电装置,其中,
所述第一控制部在使所述第二控制部断开所述第二送电器的输出的状态下,调整所述第一送电器的共振频率,直至本次的调整处理中设定的第一静电电容与上次的调整处理中设定的第一静电电容的第一差的绝对值成为规定值以下,
所述第二控制部在使所述第一控制部断开所述第一送电器的输出的状态下,调整所述第二送电器的共振频率,直至本次的调整处理中设定的第二静电电容与上次的调整处理中设定的第二静电电容的第二差的绝对值成为规定值以下,
若所述第一差和所述第二差的绝对值都成为所述规定值以下,则所述第一控制部以及所述第二控制部结束所述第一送电器以及所述第二送电器的共振频率的调整处理。
5.根据权利要求2所述的送电装置,其中,
所述送电装置还包括:
第一开关,其被插入到所述交流电源与所述第一初级侧共振线圈之间,并通过所述第一控制部切换连接状态;和
第二开关,其被插入到所述交流电源与所述第二初级侧共振线圈之间,并通过所述第二控制部切换连接状态,
所述第一控制部在通过使所述第二控制部将所述第二开关变为非导通状态而断开所述第二送电器的状态下,调整所述第一送电器的共振频率,
所述第二控制部在通过使所述第一控制部将所述第一开关变为非导通状态而断开所述第一送电器的状态下,调整所述第二送电器的共振频率。
6.根据权利要求1~3、5中的任意一项所述的送电装置,其中,
在所述第一送电器的共振频率的调整和所述第二送电器的共振频率的调整完成后,固定所述第一可变电容部的第一静电电容和所述第二可变电容部的第二静电电容而进行送电。
7.根据权利要求1~3、5中的任意一项所述的送电装置,其中,
所述第一送电器还具有第一初级侧线圈,该第一初级侧线圈被设置在所述交流电源与所述第一初级侧共振线圈之间,并从所述交流电源接受电力,
所述第一初级侧共振线圈从所述第一初级侧线圈通过电磁感应来接受电力,
所述第二送电器还具有第二初级侧线圈,该第二初级侧线圈经由所述相位调整部与所述交流电源连接,
所述第二初级侧共振线圈从所述第二初级侧线圈通过电磁感应接受电力。
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