CN108306424A - 送电装置、以及具备该送电装置的无线电力传输系统 - Google Patents

送电装置、以及具备该送电装置的无线电力传输系统 Download PDF

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CN108306424A CN201810024748.3A CN201810024748A CN108306424A CN 108306424 A CN108306424 A CN 108306424A CN 201810024748 A CN201810024748 A CN 201810024748A CN 108306424 A CN108306424 A CN 108306424A
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菊池悟
坂田勉
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Abstract

本发明的课题在于即使在负载的状态变化的情况下也实现更稳定的电力传输。为此，送电装置以无线的方式向具备受电天线的受电装置传输电力。该送电装置具备：逆变器电路，将输入的直流电力变换为交流电力而输出；送电天线，与所述逆变器电路连接，将从所述逆变器电路输出的交流电力送出；和控制电路，基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，对规定所述逆变器电路的输出电压的控制参数的值进行决定，使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路。所述控制电路在输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值的至少一方变化时，基于所述电压以及电流的测定值变更所述控制参数的值，将从所述受电电路输出的电压维持在给定的范围内。

Description

送电装置、以及具备该送电装置的无线电力传输系统
技术领域
本发明涉及送电装置、以及具备该送电装置的无线电力传输系统。
背景技术
在以无线(即非接触)的方式进行电力的传输的无线电力传输技术中，存在电磁感应方式以及磁场共振方式等各种方式。
专利文献1公开了基于磁场共振方式的无线电力传输系统的示例。专利文献2公开了基于电磁感应方式的无线电力传输系统的示例。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-136274号公报
专利文献2：JP特开2004-096852号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有的无线电力传输技术中，在电力供给过程中负载的状态(例如阻抗)发生了变化的情况下，存在难以维持稳定的电力供给的情况。
本发明提供一种即使在负载的状态发生了变化的情况下也能够实现更加稳定的动作的无线电力传输技术。
用于解决课题的手段
本发明的一方式所涉及的送电装置以无线的方式向具备受电天线的受电装置传输电力。所述送电装置具备：逆变器电路，其将所输入的直流电力变换为交流电力而输出；送电天线，其与所述逆变器电路连接，将从所述逆变器电路输出的交流电力送出；和控制电路，其基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，对规定所述逆变器电路的输出电压的控制参数的值进行决定，并使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路。所述控制电路在输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值的至少一方变化时，基于所述电压以及电流的测定值来变更所述控制参数的值，将从所述受电电路输出的电压维持在给定的范围内。
本发明的概括或具体的方式可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。
发明效果
根据本发明的一方式，即使在负载的状态变化的情况下，也能够实现更稳定的动作。
附图说明
图1是示出无线电力传输系统的结构的一例的框图。
图2是示出无线电力传输系统的另一结构例的框图。
图3A示出了仅第二负载300B的状态发生了变化的情况下的、向第二负载300B的输入电流IL2以及输入电压V2的时间变化的例子。
图3B示出了第一负载300A以及第二负载300B的双方的状态同时发生了变化的情况下的、向第一负载300A的输入电流IL1、向第二负载300B的输入电流IL2以及向第二负载300B的输入电压V2的时间变化的例子。
图4是示意性地示出应用了本发明的实施方式1中的无线电力传输系统的机器人手臂装置的一例的图。
图5是示出机器人手臂装置的结构的一例的图。
图6是示出实施方式1中的无线电力传输系统的一部分的结构的框图。
图7A是示出无线供电单元100中的送电天线11以及受电天线21的等效电路的一例的图。
图7B是示出无线供电单元100中的送电天线11以及受电天线21的等效电路的另一例的图。
图7C是示出整流电路23的结构例的图。
图8A示出了若增大频率则线圈的两端的电压的振幅有减少的倾向的情况。
图8B示出了若在0°～180°的范围内增大相位偏移量则线圈的两端的电压的振幅的时间平均减少的情况。
图8C示出了若在0％～50％的范围内增大占空比则线圈的两端的电压的振幅的时间平均增加的情况。
图8D示出了若增加提供给逆变器电路13的电压则线圈的两端的电压的振幅增加的情况。
图9是示出逆变器电路13的结构例的图。
图10A示意性地示出了提供给开关元件S1以及S4的2个脉冲信号的相位偏移量中、以及提供给开关元件S2以及S3的2个脉冲信号的相位偏移量φ为0度的情况下的4个脉冲信号以及从逆变器电路13输出的电压V的时间变化。
图10B示意性地示出了相位偏移量φ为90度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化。
图11是示出逆变器电路13的另一结构例的图。
图12A示出了各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。
图12B示出了各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。
图13是示出控制电路15的动作的概要的流程图。
图14A是示出某实施例中的送电装置10的结构的图。
图14B示出了输入电压Vin以及输入电流Iin与逆变器电路13的驱动频率f的对应关系的一例。
图15A是示出另一实施例中的送电装置10的结构的图。
图15B示出了输入电压Vin以及输入电流Iin与相位偏移量(相位差)φ的对应关系的一例。
图16是示出实施方式2中的无线传输系统的结构的框图。
图17A示出了第二送电装置10B的输入电压Vin(相当于图16中的电压V1)以及输入电流Iin(相当于图16中的电流11)与逆变器电路13的驱动频率f的对应关系的一例。
图17B示出了第二送电装置10B的输入电压Vin以及输入电流Iin与提供给逆变器电路13(全桥逆变器)中的多个开关元件的脉冲信号的相位偏移量φ的对应关系的一例。
图18是示出实施方式2的变形例的框图。
图19A示出了具备一个无线供电单元100的无线电力传输系统。
图19B示出了在电源200与末端的负载300B之间设置了两个无线供电单元100A、100B的无线电力传输系统。
图19C示出了在电源200与末端的负载装置300X之间设置了三个以上的无线供电单元100A～100X的无线电力传输系统。
附图标记说明
10 送电装置(送电模块)
11 送电天线
13 逆变器电路
15 送电控制电路
16 测定器
17 存储器
20 受电装置(受电模块)
21 受电天线
23 整流电路
26 测定器
31 电动机
33 电动机逆变器
35 电动机控制电路
100 无线供电单元
200 电源
300 负载。
具体实施方式
(成为本发明的基础的见解)
在说明本发明的实施方式之前，说明成为本发明的基础的见解。
图1是示出无线电力传输系统的结构的一例的框图。该无线电力传输系统能够在例如对工厂或工作现场等中使用的工业用机器人中的一个以上的负载(例如电动机)提供电力的用途中使用。本发明中的无线电力传输系统也能够用于其他的用途(例如，对电动汽车等电动车辆的供电等)，不过在本说明书中，主要说明对工业用机器人的应用例。
无线电力传输系统具备：电源200、无线供电单元100和负载300。无线供电单元100具备送电装置10和受电装置20。该例中的负载300具备：电动机31、电动机逆变器33和电动机控制电路35。另外，负载300并不限于包含电动机31的设备，例如可以是电池、照明设备、图像传感器等通过电力而动作的任意的设备。负载300也可以是二次电池或蓄电用电容器等蓄积电力的蓄电器。
送电装置10具备：送电天线11、逆变器电路13和送电控制电路15。逆变器电路13连接在电源200与送电天线11之间，将从电源200输出的直流电力变换为交流电力而输出。送电天线11例如是包含线圈和电容器的谐振电路(即谐振器)，将从逆变器电路13输出的交流电力向空间送出。送电控制电路15例如可以是包含微控制单元(MCU，以下，也称为“微机”。)和栅极驱动器电路的集成电路。送电控制电路15通过切换逆变器电路13中包含的多个开关元件的导通/非导通的状态，从而控制从逆变器电路13输出的交流电力的频率以及电压。
受电装置20具备受电天线21和整流电路23。受电天线21例如可以是包含线圈和电容器的谐振器。受电天线21与送电天线11电磁耦合，接收从送电天线11传输的电力的至少一部分。整流电路23将从受电天线21输出的交流电力变换为直流电力而输出。
负载300具备：电动机31、电动机逆变器33和电动机控制电路35。在该例中，电动机31是由三相交流驱动的伺服电动机，但也可以是其他种类的电动机。电动机逆变器33是驱动电动机31的电路，包含三相逆变器电路。电动机控制电路35是控制电动机逆变器33的MCU等的电路。电动机控制电路35通过切换电动机逆变器33中包含的多个开关元件的导通/非导通的状态，从而使电动机逆变器33输出所希望的三相交流电力。
在这样的无线电力传输系统中，若在电力传输过程中向送电装置10的输入电压、或向负载300的输入电流变化，则受电装置20的输出电压变化。若由于输出电压的变动，致使施加于负载300的电压超过负载300的额定电压，则有可能导致负载300的动作异常或破坏。因此，谋求控制受电装置20的输出电压，使得超过额定电压的电压不被施加到负载300(优选为固定的电压被施加到负载300)。向负载300的输入电流依赖于负载300的动作状态。例如，在电动机31的转速频繁地变化那样的用途中，流入到电动机逆变器33的电流也不断地变化。结果，从整流电路23输出的电压也会频繁地变化。此外，在从电源200向除了送电装置10之外的装置(例如，其他负载)也并联地供给电力那样的结构中，由于该其他负载的动作状态的变化，有可能引起向逆变器电路13的输入电压变化。
专利文献1公开了一种如下系统，即，对受电装置的输出电力进行监视，并通过通信向送电装置进行电力请求，送电装置根据该请求来控制送电电力。此外，专利文献2公开了如下内容，即，根据输入电压的变动，来控制设置在送电装置中的开关元件的占空比(即，每个周期的导通时间的比率)，由此使送电电力维持恒定。
但是，在使用专利文献1的技术的情况下，由于进行基于通信的反馈控制，因此电力的控制需要时间，存在不能追随负载变动的情况。特别是对于像工业用机器人那样，动作状态(例如，电动机的转速或转矩)频繁地变化的负载来说，难以追随其变化。此外，根据专利文献2的技术，虽然能够应对向送电装置的输入电压变动的情况，但是无法应对受电装置的输出电流的变动所引起的输出电压变动的情况。
本发明的发明者们，基于以上的考察，想到了用于解决上述课题的结构。本发明的实施方式的概要如下。
本发明的一方式所涉及的送电装置是以无线的方式向具备受电天线的受电装置传输电力的送电装置，其具备：
逆变器电路，其将所输入的直流电力变换为交流电力而输出；
送电天线，其与所述逆变器电路连接，将从所述逆变器电路输出的交流电力送出；和
控制电路，其基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，决定对所述逆变器电路的输出电压进行规定的控制参数的值，并使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路。
根据上述方式，所述控制电路基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，决定对所述逆变器电路的输出电压进行规定的控制参数的值，并使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路。
由此，例如在由于与受电装置连接的负载的动作状态的变化而引起受电装置的输出电压发生了变化的情况下，能够迅速地变更适当的控制参数，从而抑制从受电装置输出的电压的变动。在向逆变器电路的输入电压发生了变化的情况下也同样地，能够迅速地变更适当的控制参数从而抑制受电装置的输出电压的变动。结果，能够避免负载的动作异常或负载的破坏等问题。
在某实施方式中，所述控制电路在输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值的至少一方发生了变化时，基于所述电压以及电流的测定值来变更所述控制参数的值，使从所述受电电路输出的电压维持在给定的范围内(例如固定值)。
由此，例如即使在负载的动作状态发生了变化的情况下，由于始终向负载供给给定的范围内的电压，也能够使负载更安全且稳定地动作。
所述送电装置也可以还具备存储器(记录介质)，该存储器保存表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值与所述控制参数的值的对应关系的关联数据。在该情况下，所述控制电路通过参照所述关联数据，从而能够根据输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，立刻决定所述控制参数的值。这样的关联数据，例如，能够以查询表或函数等各种形式保存在存储器中。关联数据既可以预先记录在送电装置内的ROM中，也可以通过通信从外部的装置获取。
在本说明书中，所谓“控制参数”，是指决定从逆变器电路输出的电压或从受电装置输出的电压的值(即电平)的参数。控制参数，例如，可以是从逆变器电路输出的交流电力的频率(以下，有时称为“驱动频率”。)、或者向逆变器电路中包含的多个开关元件的每一个供给的脉冲信号(也称为“控制信号”。)的占空比等。在逆变器电路为全桥逆变器的情况下，控制参数也可以是对同时成为导通状态(ON)的两个开关元件供给的脉冲信号的相位差(也称为“相位偏移量”。)。除此之外，在逆变器电路的前级连接DC-DC转换器的方式中，也可以是该DC-DC转换器的升压比或降压比等参数。
图1所示的例子中的无线电力传输系统具备一个无线供电单元100和一个负载300。但是，本发明中的无线电力传输系统并不限定于这样的方式。无线电力传输系统也可以具备串联连接的多个无线供电单元。在多个无线供电单元，可以连接分别不同的负载。以下，简单说明这样的结构的例子。
图2是示出无线电力传输系统的另一结构例的框图。该无线电力传输系统具备：第一无线供电单元100A、第二无线供电单元100B、第一负载300A和第二负载300B。第一无线供电单元100A具备第一送电装置10A和第一受电装置20A。第二无线供电单元100B具备第二送电装置10B和第二受电装置20B。送电装置10A、10B均具备与前述的送电装置10相同的构成要素。受电装置20A、20B均具备与前述的受电装置20相同的构成要素。在该例中，第一送电装置10A与电源200连接。第二送电装置10B以及第一负载300A与第一受电装置20A连接。第二负载300B与第二受电装置20B连接。更具体而言，第一送电装置10A中的逆变器电路13与电源200连接。第二送电装置10B中的逆变器电路13以及第一负载300A中的电动机逆变器33与第一受电装置20A中的整流电路23连接。第二负载300B中的电动机逆变器33与第二受电装置20B中的整流电路23连接。
第一送电装置10A从电源200以有线的方式接收直流电力，并变换为交流电力而输出。第一受电装置20A接收从第一送电装置10A以无线的方式所传输的交流电力，并变换为直流电力而输出。第二送电装置10B以及第一负载300A以有线的方式接收从第一受电装置20A输出的直流电力，并由该直流电力驱动。第二受电装置20B以无线的方式接收从第二送电装置10B传输的交流电力，并变换为直流电力而输出。第二负载300B接收从第二受电装置20B输出的直流电力，并由该电力驱动。
在该例中，无线供电单元100A、100B的个数为2个，但也可以串联连结3个以上的无线供电单元。也可以为在一个无线供电单元并联连接两个以上的负载的结构。各负载也可以包含电动机以外的电气设备(例如，摄像机或光源)或者蓄电器。在图示的例子中，向送电装置10A、10B供给直流电力，受电装置20A、20B输出直流电力，但是并不限定于这样的方式。例如，也可以各受电装置20A、20B不具备整流电路23，取而代之下一级的送电装置10B或者负载300A或300B具备整流电路。进而，也可以取代设置整流电路而使用进行AC-AC变换的频率变换电路(例如矩阵变换器等)。这样的频率变换电路既可以设置于受电装置，也可以设置于送电装置或负载。
根据这样的结构，从电源200输出的电力经由多个无线供电单元100A、100B，依次供给到多个负载300A、300B。这样的系统适于诸如机器人手臂装置这样的一并驱动许多的致动器的装置。只要在机器人的关节部或伸缩部配置无线供电单元，则能够在该部位消除供电用的电缆，因此可以得到能够提高安全性以及可动性这样的优点。
根据本发明的发明者们的研究可知，在图2所示那样的无线电力传输系统中，在第一负载300A以及第二负载300B的状态(例如电动机的转速)同时发生了变化的情况下，在现有技术中无法应对。若负载300A、300B的状态同时变化，则过渡性产生的受电装置20B的输出电压的变动会增加。因此，产生难以使输出电压收敛于第二负载300B的输入额定电压的范围内这样的课题。
图3A以及图3B是用于说明该课题的图。图3A示出了仅第二负载300B的状态发生了变化的情况下的向第二负载300B的输入电流IL2以及输入电压V2的时间变化的例子。图3B示出了第一负载300A以及第二负载300B的双方的状态同时发生了变化的情况下的向第一负载300A的输入电流IL1、向第二负载300B的输入电流IL2、以及向第二负载300B的输入电压V2的时间变化的例子。
在图3A所示的例子中，负载300B的输入电流IL2伴随负载300B的状态变动而变动，结果，向负载300B的输入电压V2变化。由于仅负载300B发生了变动，因此电压V2的变化量有限。与此相对，在图3B所示的例子中，不仅向负载300B的输入电流IL1变动，负载300A的输入电流IL2也同时发生了变动。结果，由于电流IL1、IL2的双方的变动而引起电压V2较大地变动。例如，假定由于负载300A的变动而引起电压V2上升20％(1.2倍)，由于负载300B的变动而引起电压V2上升30％(1.3倍)。在该情况下，由于双方的负载300A、300B的变动，会引起电压V2上升56％(1.56倍)。若产生这样的较大的过渡性变动，则对于现有的反馈控制那样的方法而言难以应对。
因此，在本发明的某实施方式中，送电装置中的控制电路除了输入到逆变器电路的电压以及电流的测定值以外，还基于从第一受电装置输出的电压以及电流的测定值、或输入到第一负载的电压以及电流的测定值，来决定控制参数的值。通过不仅利用向送电装置的输入电力的信息，还利用前级的受电装置的输出电力、或与该送电装置并联连接的负载的输入电力的信息，从而如后所述，即使在第一负载以及第二负载同时变动的情况下，也能够抑制第二受电装置的输出电压的变动。
以下，对本发明的更具体的实施方式进行说明。不过，存在省略过于详细的说明的情况。例如，存在省略已经公知的事项的详细说明以及针对实质上相同的结构的重复说明的情况。这是为了避免以下说明变得不必要的冗余，以易于本领域技术人员的理解。另外，发明者们为了本领域技术人员充分理解本发明而提供附图以及以下的说明，并非意图通过这些来限定权利要求书所记载的主题。在以下的说明中，针对具有同一或类似的构成要素，标注相同的附图标记。
(实施方式1)
图4是示意性地示出应用了本实施方式中的无线电力传输系统的机器人手臂装置的一例的图。该机器人手臂装置具有多个可动部(例如关节部以及直动部)。各可动部构成为通过包含电动机的致动器能够进行旋转或伸缩。为了控制这样的装置，需要向多个电动机单独地供给电力进行控制。从电源向多个电动机的供电以往通过许多的电缆来进行。但是，在通过电缆来供电的结构中，需要架设与电动机的数量相应数量的电缆。因此，存在如下这样的课题，即，容易发生电缆的卡挂所引起的事故，可动范围受到限制，不能容易地进行部件更换。此外，还存在由于电缆反复弯曲而导致电缆劣化或发生断线这样的课题。因此，在本实施方式中，通过在至少一个可动部应用无线电力传输技术，从而实现了削减可动部处的电缆。
图5是示出机器人手臂装置的结构的一例的图。该机器人手臂装置具有关节部J1～J6。其中，在关节部J2、J4，应用了前述的无线电力传输。另一方面，在关节部J1、J3、J5、J6，应用了基于现有的有线的电力传输。机器人手臂装置具备：分别驱动关节部J1～J6的多个电动机M1～M6；对电动机M1～M6当中的电动机M3～M6分别进行控制的电动机控制电路Ctr3～Ctr6；和分别设置于关节部J2、J4的两个无线供电单元(智能机器人线束单元：有时也称为IHU)IHU2、IHU4。分别驱动电动机M1、M2的电动机控制电路Ctr1、Ctr2设置于机器人的外部的电源装置200。
电源装置200以有线的方向对电动机M1、M2以及无线供电单元IHU2供给电力。无线供电单元IHU2经由一对线圈在关节部J2中以无线的方式传输电力。所传输的电力供给到电动机M3、M4、控制电路Ctr3、Ctr4以及无线供电单元IHU4。无线供电单元IHU4也经由一对线圈在关节部J4中以无线的方式传输电力。所传输的电力供给到电动机M5、M6以及控制电路Ctr5、Ctr6。通过这样的结构，能够在关节部J2、J4中消除电力传输用的电缆。
图6是示出本实施方式中的无线电力传输系统的一部分的结构的框图。图6所示的无线供电单元100相当于图5所示的无线供电单元IHU2，负载300相当于包含电动机M3以及电动机控制电路Ctr3的电路。另外，为了简单，在图6中，省略了与图5所示的电动机M4、电动机控制电路Ctr4以及无线供电单元IHU4等相当的要素的图示。在受电装置20中的整流电路23，除了负载300以外，还可以并联连接包含电动机M4等的其他负载、以及其他的无线供电单元IHU4。
本实施方式中的无线电力传输系统的基本结构与图1所示的结构相同。但是，在本实施方式中，在电源200与逆变器电路13之间，配置有测定电流以及电压的测定器16。进而，送电装置10具备保存关联数据的存储器17，该关联数据用于规定逆变器电路13的输入电流以及输入电压与逆变器电路13的控制参数的对应关系。送电控制电路15基于由测定器16测定的电流以及电压(或电力)的信息和保存在存储器17中的关联数据，将逆变器电路13的控制参数决定为最佳值。由此，即使在负载300的状态变化的情况下，也能够使负载300的输入电压维持固定。
另外，与图6相同的结构也针对图5所示的无线供电单元IHU4以及后级的负载进行应用。关于无线供电单元IHU4，并非是电源200而是从无线供电单元IHU2供给直流电力。
以下，对本实施方式中的各构成要素的结构进行说明。
图7A是示出无线供电单元100中的送电天线11以及受电天线21的等效电路的一例的图。如图示那样，各天线是具有线圈(电感分量)和电容器(电容分量)的谐振电路。通过将相互对置的两个线圈的谐振频率设定为接近值，从而能够以高效率传输电力。从逆变器电路13向送电线圈供给交流电力。通过由该交流电力从送电线圈产生的磁场，向受电线圈传输电力。在该例中，送电天线11以及受电天线21的双方作为串联谐振电路而发挥功能。
图7B是示出无线供电单元100中的送电天线11以及受电天线21的等效电路的另一例的图。在该例中，送电天线11作为串联谐振电路而发挥功能，受电天线21作为并联谐振电路而发挥功能。此外，也可以是送电天线11构成并联谐振电路的方式。
在本实施方式中使用基于谐振电路的送电天线以及受电天线，但是也可以应用不利用谐振的电磁感应方式、或使用微波的电力传输方式。此外，还可以应用基于电场耦合的无线电力传输。在电场耦合方式中，并非是一对线圈而是通过一对电极间的电场耦合来传输电力。
各线圈，例如，可以是形成在电路基板上的平面线圈或层叠线圈、或者使用了铜线、绞合线或扭绞线等的绕组线圈。谐振电路中的各电容分量可以使用各线圈的寄生电容来实现，也可以另外设置具有例如芯片形状或引线形状的电容器。
谐振电路的谐振频率f0通常设定为与电力传输时的传输频率f一致。谐振电路的各谐振频率f0可以不与传输频率f严格地一致。各谐振频率f0，例如，可以设定为传输频率f的50～150％程度的范围内的值。电力传输的频率f例如可以设定为50Hz～300GHz，更优选设定为20kHz～10GHz，进一步优选设定为20kHz～20MHz，再进一步优选设定为20kHz～7MHz。
逆变器电路13将从电源200输入的直流电力变换为交流电力。逆变器电路13例如具备全桥逆变器或半桥逆变器的电路结构。逆变器电路13具有多个开关元件，各开关元件的导通(ON)/非导通(OFF)的状态由控制电路15控制。
整流电路23，例如如图7C所示，可以是包含二极管电桥以及平滑电容器的整流器。受电装置20也可以具备恒压/恒流控制电路、通信用的调制/解调电路等各种电路。
送电控制电路15例如可以通过微控制单元(MCU)等具备处理器的控制电路和栅极驱动器电路的组合来实现。送电控制电路15能够通过执行保存在存储器17中的计算机程序，来进行各种控制。另外，存储器17也可以内置于送电控制电路15。送电控制电路15也可以通过构成为执行本实施方式的动作的专用的硬件来构成。
本实施方式中的送电控制电路15按照保存在存储器等记录介质中的给定的控制程序，对逆变器电路13进行控制。此时，送电控制电路15基于由测定器16检测出的向逆变器电路13的输入电流以及输入电压(或输入电力)，来决定从逆变器电路13输出的电压的电平。更具体而言，送电控制电路15参照保存在存储器17中的关联数据(例如，查询表或函数)，来决定与输入电流以及输入电压的值的组合对应的逆变器电路13的控制参数的值。
“控制参数”是用于决定从逆变器电路13输出的电压的电平的参数。控制参数，例如可以是对逆变器电路13具有的多个开关元件供给的脉冲信号(例如PWM脉冲信号)的频率、对全桥逆变器中的同时成为导通的两个开关元件供给的两个脉冲信号的相位偏移量、或者对多个开关元件的每一个供给的脉冲信号的占空比。另外，在图6中虽未示出，但也可以在逆变器电路13的前级设置有DC-DC转换器。在该情况下，控制电路15也可以控制DC-DC转换器，使输入到逆变器电路13的直流电力的电压的大小变化。在这样的方式中，也可以将DC-DC转换器的输出电压的值作为控制参数。控制电路15能够通过使DC-DC转换器内的开关元件的开关动作的频率变化，从而调整从DC-DC转换器输出的电压的大小。通过使以上那样的控制参数变化，从而能够使从逆变器电路13输出的交流电力的电压的电平变化，并使受电装置20接收的交流电力的振幅变化。
图8A至图8D分别示意性地示出了送电天线11的线圈的两端的电压的振幅对于频率、相位偏移量、占空比以及向逆变器电路13的供给电压的依赖性的一例。图8A示出了如下情况，即，若增大频率，则线圈的两端的电压的振幅具有减少的倾向。但是，在较低频率的区域，反之，越减小频率则电压的振幅越有减少的倾向。图8B示出了如下情况，即，若在0°～180°的范围内增大相位偏移量，则线圈的两端的电压的振幅的时间平均减少。图8C示出了如下情况，即，若在0％～50％的范围内增大占空比，则线圈的两端的电压的振幅的时间平均增加。图8D示出了如下情况，即，若使供给到逆变器电路13的电压增加，则线圈的两端的电压的振幅增加。控制电路15将频率、相位偏移量、占空比以及向逆变器电路13的供给电压中的至少一者作为控制参数，能够控制送电天线11的两端电压的振幅或其时间平均值。
图9是示出逆变器电路13的结构例的图。逆变器电路13具有根据从送电控制电路15供给的脉冲信号来切换导通以及非导通的状态的多个开关元件S1～S4。通过使各开关元件的导通以及非导通的状态变化，从而能够将所输入的直流电力变换为交流电力。在图9所示的例子中，使用了包含四个开关元件S1～S4的全桥型的逆变器电路。在该例中，各开关元件为IGBT(Insulated-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)，但也可以使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等其他种类的开关元件。
在图9所示的例子中，四个开关元件S1～S4当中的开关元件S1以及S4(第一开关元件对)在导通时，向送电天线11施加与输入到逆变器电路13的直流电压相同极性的电压。另一方面，开关元件S2以及S3(第二开关元件对)在导通时，向送电天线11施加与输入到逆变器电路13的直流电压相反极性的电压。送电控制电路15向四个开关元件S1～S4的栅极供给脉冲信号。此时，能够通过调整提供给第一开关元件对(S1以及S4)的两个脉冲信号的相位差、以及提供给第二开关元件对(S2以及S3)的两个脉冲信号的相位差，来进行振幅控制。
图10A以及图10B是用于说明基于脉冲信号的相位差的振幅控制的图。图10A示意性地示出了提供给开关元件S1以及S4的两个脉冲信号的相位偏移量φ、以及提供给开关元件S2以及S3的两个脉冲信号的相位偏移量φ为0度的情况下的四个脉冲信号以及从逆变器电路13输出的电压V的时间变化。图10B示意性地示出了相位偏移量φ为90度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化。通过相对于输入到开关元件S1、S2的脉冲信号的上升以及下降的定时，使输入到开关元件S3、S4的脉冲信号的下降以及上升的定时在时间上偏移，从而调整相位偏移量φ。若使相位偏移量φ变化，则电压V的输出时间比(即，一个周期中，取非零值的期间的比例)变化。相位偏移量φ越接近于0度则电压V的输出时间比变得越大，相位偏移量φ越接近于180度则电压V的输出时间比变得越小。从逆变器电路13输出的电压V可以使用未图示的平滑电路变换为正弦波电压而供给到送电天线11。该正弦波电压的振幅根据输出时间比而变化。因此，通过使相位偏移量φ变化，从而能够使输入到送电天线11的交流电压的振幅的时间平均值变化。
图11是示出逆变器电路13的另一结构例的图。该例中的逆变器电路13是半桥型的逆变器电路。在使用半桥型的逆变器电路的情况下，无法应用前述的相位控制。在此情况下，通过控制输入到各开关元件的脉冲信号的占空比从而能够控制电压的振幅的时间平均值。
图11所示的逆变器电路13是包含两个开关元件S1、S2和两个电容器的半桥型的逆变器电路。两个开关元件S1、S2和两个电容器C1、C2并联连接。送电天线11的一端连接于两个开关元件S1、S2之间的点，另一端连接于两个电容器Cl、C2之间的点。
控制电路15向各开关元件供给脉冲信号，以交替地使开关元件S1、S2导通的方式。由此，将直流电力变换为交流电力。
在该例中，通过调整脉冲信号的占空比(一个周期中，设为导通的期间的比例)，从而能够调整输出电压V的输出时间比。由此，能够调整输入到送电天线11的交流电力。
图12A以及图12B是用于说明占空控制的图。图12A示出了各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。图12B示出了各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。如图示那样，通过使占空比变化，从而能够使电压V的输出时间比(即，一个周期中，取非零值的期间的比例)变化。由此，能够使由受电天线21接收的交流电力的电压的振幅变化。这样的占空比不同的脉冲信号，例如可以使用PWM控制电路来生成。占空比可在0％～50％的范围内调整。在占空比为50％时，送电电压的振幅成为最大，在占空比为0％时，送电电压的振幅成为最小。这样的占空控制即使在使用了图9所示那样的全桥型的逆变器电路的情况下也能够同样地应用。
通过以上那样的方法，从而控制电路15能够调整从逆变器电路13输出的交流电力的电压的电平。控制电路15也可以通过使驱动频率变化来控制输出电压。频率控制能够与逆变器电路13的种类无关地应用。
图13是示出控制电路15的动作的概要的流程图。在步骤S100中，控制电路15开始送电。在步骤S110中，控制电路15参照测定器16的检测结果，判断输入到逆变器电路13的电压以及电流中的至少一方是否发生了变化。此时，控制电路15基于电压或电流的测定值是否超过了各自的阈值、或者电压或电流的测定值的时间变化率是否超过了给定的阈值，来判断电压或电流是否发生了变化。若判断为电压以及电流未发生变化，则控制电路15维持送电，并经过一定时间后，再次进行步骤S110的判断。若检测到电压或电流的变化，则在步骤S120中，控制电路15参照保存在存储器17中的关联数据，将控制参数的值变更为与所测定的电压以及电流的值对应的值。另外，送电控制电路15在正在进行图13所示的动作时从用户或外部的控制装置接受送电停止的指令的情况下，停止逆变器电路13的动作。
图14A是示出某实施例中的送电装置10的结构的图。该实施例中的逆变器电路13具备半桥逆变器的电路结构。测定器16包含用于测量电流以及电压的多个电阻器。测定器16对输入到送电装置10的直流电压(称为“输入电压”)Vin以及直流电流(称为“输入电流”)Iin进行测定。控制电路15根据输入电压Vin以及输入电流Iin的变动来变更对逆变器电路13的输出电压进行规定的控制参数。由此，使从送电天线11送出的交流电压的振幅(或有效值)保持固定。该例中的控制参数为驱动频率f。在存储器中，预先保存有表示输入电流Iin以及输入电压Vin与驱动频率f的对应关系的信息。
图14B示出了输入电压Vin以及输入电流Iin与逆变器电路13的驱动频率f的对应关系的一例。示出该关系的查询表等关联数据保存在存储器中。在该例中，控制电路15控制驱动频率f以使受电装置的输出电压维持为24V。
作为初始条件，设想Vin＝24V、Iin＝5A的情况。根据图14B所示的对应关系，初始条件下的逆变器电路13的驱动频率为249kHz(图中的圆形标记)。接下来，假定送电装置10的输入电压从Vin＝24V变换为Vin＝20V。在该情况下，送电装置10的输入电流从Iin＝5A变换为Iin＝6A。若检测到该变动，则控制电路15参照关联数据，将逆变器电路13的驱动频率变更为241kHz(图中的三角形标记)。由此，即使在产生了变动后，也能够将受电装置的输出电压维持为24V。这样，每当输入电压或输入电流变化时，控制电路15基于图14B所示的对应关系，来调整逆变器电路13的驱动频率。
在此，对基于由测定器16监视的输入电流以及输入电压的值对逆变器电路13的驱动频率进行调整的处理所需的时间、与成为输出电压的变动主要原因的电动机的负载变动的时间进行对比。
由测定器16监视的电流以及电压的值为基于电阻器的电极间电压以及两个电阻器的分压电压的模拟值。这些模拟值例如通过控制电路15具备的AD变换器而变换为数字值。
关于上述模拟值的变化的时间常数，例如在将使用的电阻值设为10KΩ左右、且布线间的寄生电容设为100pF左右的情况下，其为1微秒左右。
在控制电路15为例如微机的情况下，虽然也依赖于微机的种类以及时钟频率，不过AD变换器的变换时间为例如1微秒左右。作为一例，在将4个样本的模拟值进行平均化处理并变换为数字值的情况下，从模拟值的输入到数字值的变换所需的时间为4微秒左右。
在对平均化处理后的数字值使用4个样本来处理为一个输入电压值以及电流值的数据的情况下，该处理需要的时间为16～17微秒左右。进而，将用于从查询表计算驱动频率的处理时间假设为3微秒。在该情况下，从模拟值的变化起进行累计并以20微秒左右能够决定控制参数的调整值。
接下来，研究电动机的负载变动的时间。即便是电动机的负载变动急速变化的情况，如图7C所示在受电装置20的输出部设置有平滑电容器的情况下，受电装置20的输出电压的变动会受到抑制。例如，即使在电动机的负载例如在1微秒左右急速变动的情况下，输出电压的变动也能被抑制到几十微秒至几百微秒左右。
因此，从测定器16的监视起到进行控制电路15的调整为止的时间与电动机的负载变动的时间相比足够高速，能够进行控制使得输出电压成为固定。
图15A是示出另一实施例中的送电装置10的结构的图。该实施例中的逆变器电路13具备全桥逆变器的电路结构。控制电路15根据输入电压Vin以及输入电流Iin的变动，来变更提供给四个开关元件S1～S4的脉冲信号的相位偏移量。由此，使受电装置的输出电压维持固定。该例中的控制参数为相位偏移量。表示输入电流Iin以及输入电压Vin与相位偏移量φ的对应关系的关联数据预先保存在存储器中。
图15B示出了输入电压Vin以及输入电流Iin与相位偏移量(相位差)φ的对应关系的一例。表示该关系的查询表等关联数据保存在存储器中。在该例中，控制电路15对相位偏移量φ进行控制，使得受电装置的输出电压维持为24V。
在该例中，作为初始条件，也设想Vin＝24V、Iin＝5A的情况。驱动频率f与变动无关地固定在249kHz。根据图15B所示的对应关系，初始条件下的逆变器电路13的相位偏移量为93.5度(图中的圆形标记)。接着，假定送电装置10的输入电压从Vin＝24V变换为Vin＝20V。在该情况下，送电装置10的输入电流从Iin＝5A变化为Iin＝6A。若检测到该变动，则控制电路15参照关联数据，将相位偏移量变更为53.2度(图中的三角形标记)。由此，即使在产生了变动后，也能够将受电装置的输出电压维持为24V。这样，每当输入电压或输入电流变化时，控制电路15基于图15B所示的对应关系，来调整相位偏移量。另外，也可以通过不仅控制相位偏移量而且还控制驱动频率，从而执行更精细的控制。
在以上的例子中，通过送电装置10的控制而将受电装置20(图6)的输出电压维持为固定值。基于同样的思想的控制也可以应用于受电装置20。例如，在受电装置20在整流电路23的后级具备DC-DC转换器等电压变换电路的结构中，也可以通过控制DC-DC转换器的开关元件(例如，FET等)的占空比从而使输出电压维持固定。这样的控制可以由受电装置20具备的控制电路来执行。
另外，也可以在存储器(例如ROM或RAM)或者寄存器等任意的记录介质中，保存有与受电装置连接的负载的输入额定信息。送电装置10的控制电路15也可以在判断为超过额定的电压、电流或电力可能被供给到负载的情况下，停止基于逆变器电路13的送电。由此，能够预防负载被供给超过额定的电力，避免负载的破坏。
在送电装置10中的送电天线11与受电装置20中的受电天线21的相对位置关系固定的情况下，图14B以及图15B所示那样的对应关系唯一地决定。例如，在图5所示的机器人手臂的关节部固定送电天线11和受电天线21的情况下，上述对应关系不变化。
在上述的实施方式中，该唯一地决定的对应关系作为查询表而预先记录在存储器等记录介质中。控制电路15在电力传输的动作过程中，根据输入电压与输入电流的变动，基于查询表来使驱动频率或相位偏移量等控制参数变化。由此，进行控制使得受电装置20的输出电压成为固定。
但是，实际上存在如下情况，即，由于送电天线11与受电天线21的安装误差所引起的位置偏离(例如，线圈面的朝向或线圈间距离的偏离)、逆变器电路13中的各开关元件的特性偏差、或者测定器16中使用的电阻器的特性偏差等，导致表示上述对应关系的实际的曲线会偏离本来曲线。
因此，为了在产生了上述那样的偏离或偏差的情况下，为了能够适当地控制输出电压，也可以进行查询表的校正。
校正，例如在无线供电单元的出厂前的完成品检查时或者向机器人手臂的设置后的检查时等进行即可。
校正例如可按照下述的流程进行。
·取代作为对送电装置10的输入电压的供给源的电源200而连接稳定化电源。例如，使电源200与送电装置10经由连接器而连接，在校正时，将稳定化电源与送电装置10进行连接。
·取代施加来自受电装置20的输出电压的负载300而连接电子负载。与送电装置10侧同样地，使受电装置20与负载300经由连接器而连接，在校正时将受电装置20与电子负载进行连接。
·将稳定化电源的输出电压(即，送电装置10的输入电压)逐2V地从20V逐渐提升到28V。
·将电子负载的输入电流(即，受电装置20的输出电压)逐1A地从1A逐渐提升到10A。
·在各个条件下调整驱动频率或相位偏移量使得输出电压成为24V，由测定器16监视此时的输入电压和输入电流，将此时的输入电压以及输入电流与查询表中的输入电压以及输入电流的差分记录为校正值。或者，也可以用此时的输入电压以及输入电流的值来置换查询表的输入电压以及输入电流的值。
根据上述流程，能够得到电压5种与电流10种的总组合50点下的校正值。
为了缩短进行校正的时间，也可以减少测定的点数，对校正值进行插值。
反之，为了进一步确保准确性(即，提高输出电压固定化的精度)，也可以细化电压以及电流的步骤而增加点数。
(实施方式2)
接下来，对本发明的实施方式2中的无线电力传输系统进行说明。
本实施方式中的无线电力传输系统具备多个无线供电单元以及多个负载。多个无线供电单元串联连接，并向与各个无线供电单元连接的一个以上的负载供给电力。本实施方式中的送电装置的控制电路除了输入到逆变器电路的电压以及电流以外，还利用从前级的受电装置输出的电压以及电流、或者从前级的受电装置输入到与该送电装置并联地被供电的负载的电压以及电流的信息来决定控制参数。
图16是示出本实施方式中的无线传输系统的结构的框图。该无线电力传输系统具备：两个无线供电单元100A、100B和两个负载300A、300B。无线供电单元以及负载各自的个数并不限定于两个，也可以是三个以上。
送电装置10A、10B均具备与实施方式1中的送电装置10相同的结构。在本实施方式中，将送电装置10A、10B中的测定器称为第一测定器16。受电装置20A具备：与送电装置10A中的送电天线11电磁耦合的受电天线21、整流电路23和第二测定器26。第二测定器26测定从整流电路23输出的电压以及电流。受电装置20B具备与实施方式1中的受电装置20相同的结构。
负载300A、300B从受电装置20A、20B分别供电。该结构基本上与图2所示的结构相同。但是，在本实施方式中，送电装置10B中的送电控制电路15除了输入到逆变器电路13的电压以及电流的值以外，还考虑从其前级的整流电路23输出的电压以及电流的值，来决定控制参数。由此，即使在负载300A、300B的双方的状态同时发生了变化的情况下，也能够使向负载300B的输入电压保持固定。
一般地，无线供电单元的输出阻抗与稳定化电源的输出阻抗相比较大。因此，若由于负载的变动而引起流入到负载的电流(消耗电流)变化，则从无线电力传输装置输出的电压较大地变化。例如在图16的结构中，若负载300A、300B的动作状态变化致使流入到负载300A、300B的电流量的总和变化，则根据该总和的变化，第一受电装置20A的输出电压变化。
在此，可以知道，在第二送电装置10B中的送电控制电路15进行实施方式1中的送电控制的情况下，仅第二负载300B变动的情况下可以应对，但是在第一负载300A变动的情况下，在控制上会产生误差。这是因为，对于仅第一负载300A的消耗电流变动的情况与仅第二负载300B的消耗电流变动的情况而言，即使第二送电装置10B中的第一测定器16的测定值相同，但从逆变器电路13的实际的输入电压的观点出发，二者也不同。
这是因为，在第一测定器16至逆变器电路13之间，实际上存在有基于电路基板上的布线的电阻分量。在仅第一负载300A的消耗电流变动的情况下，在第一测定器16至逆变器电路13之间不产生电流的变动(假定第一受电装置20A的输出电压被控制为固定)。另一方面，在仅第二负载300B的消耗电流变动的情况下，第一测定器16至逆变器电路13之间的电流变动。因此，基于第一测定器16与逆变器电路13之间的电阻分量的电压下降的量在前者的情况和后者的情况下不同。
因此，即使第一测定器16的测定值相同，对于负载300A的消耗电流变化的情况与负载300B的消耗电流变化的情况而言，逆变器电路13的实际的输入电压也不同。为了更准确地进行电力控制，需要掌握第一受电装置20A的输出电压(第二送电装置10A的输入电压)的变化以何种比例有助于产生负载300A、300B的功率消耗各自的变化。只要基于该比例来适当地校正控制参数，即使在负载300A、300B的双方的动作状态同时变化的情况下，也能够维持向各负载供给固定的电压的状态。
为了掌握上述比例，除了送电装置10B中的第一测定器16的输入监视以外，进一步在另一部位以上进行监视即可。在本实施方式中，通过在第一受电装置20B中的整流电路23的后级配置第二测定器26，从而能够掌握。第二测定器26也可以取代第一受电装置20A而设置于第一负载300A。第二送电装置10B中的送电控制电路15通过不仅利用由第一测定器16测定的电压以及电流的值而且还利用由第二测定器26测定的电压以及电流的值，从而将控制参数设定为适当的值。
图17A以及图17B是用于说明本实施方式中的控制参数的决定方法的例子的图。图17A示出了第二送电装置10B的输入电压Vin(相当于图16中的电压V1)以及输入电流Iin(相当于图16中的电流I1)与逆变器电路13的驱动频率f的对应关系的一例。图17B示出了第二送电装置10B的输入电压Vin以及输入电流Iin与对逆变器电路13(全桥逆变器)中的多个开关元件供给的脉冲信号的相位偏移量φ的对应关系的一例。在这些例子中，各受电装置的输出电压被控制为维持为24V。图17A以及图17B中的较粗的5条线示出了通过实施方式1中的方法而决定的控制参数(参照图14B以及图15B)的值。图17A以及图17B中的较细的5条线示出了本实施方式中的校正后的控制参数的例子。
图17A与图14B所示的例子相比较，示出了流至第一负载300A的电流IL1增加的情况下的驱动频率的校正的例子。在电流IL1增加的情况下，驱动频率向降低的方向被校正。这是为了抑制由于IL1的增加而产生的电压V1的下降所引起的第二受电装置20B的输出电压V2的下降。另一方面，在电流IL1减少的情况下，驱动频率向增加的方向被校正。这是为了抑制由于IL1的减少而产生的电压V1的增加所引起的受电装置20B的输出电压V2的增加。校正量能够基于第二送电装置10B中的第一测定器16的监视电流I1、与向第一负载300A的输入电流IL1(第一受电装置20A中的第二测定器26的监视电流与第一测定器16的监视电流I1的差分)的比例来计算。
图17B与图15B所示的例子相比较，示出了流至第一负载300A的电流IL1增加的情况下的相位偏移量φ的校正的例子。在电流IL1增加的情况下，相位偏移量φ向降低的方向被校正。这是为了抑制由于IL1的增加而产生的电压V1的下降所引起的受电装置20B的输出电压V2的下降。另一方面，在电流IL1减少的情况下，相位偏移量φ向增加的方向校正。这是为了抑制由于IL1的减少而产生的电压V1的增加所引起的受电装置20B的输出电压V2的增加。校正量能够基于第二送电装置10B中的第一测定器16的监视电流I1、与向第一负载300A的输入电流IL1(第一受电装置20A中的第二测定器26的监视电流与第一测定器16的监视电流I1的差分)的比例来计算。
在第二送电装置10B中的存储器17中，预先保存有关联数据，该关联数据对由第一测定器16测定的电压以及电流的测定值、以及由第二测定器26测定的电压以及电流的测定值的组合与控制参数的对应关系进行规定。第二送电装置10B的控制电路15通过参照该关联数据，从而能够根据第一测定器16的测定值以及第二测定器26的测定值，决定控制参数。或者，在存储器17中，也可以保存与实施方式1中的关联数据同样的关联数据。在该情况下，控制电路15也可以参照该关联数据先临时决定控制参数的值之后，基于第二测定器26的测定值，对该控制参数进行校正。
通过以上的结构，即使在负载300A、300B同时变动的情况下，也能够将输入到负载300B的电压维持固定。
接下来，说明本实施方式的变形例。
图18是示出本实施方式的变形例的框图。在该例中，第二测定器26并非设置于第一受电装置20A而是设置于第一负载300A。第二测定器26的测定结果以有线或无线的方式传递给送电控制电路15。即使为这样的结构，也能够进行基于I1与IL1的比例的控制参数的校正。
图19A至图19C是示意性地示出本发明中的无线电力传输系统的结构的类型的图。图19A示出了具备一个无线供电单元100的无线电力传输系统。图19B示出了在电源200与末端的负载300B之间设置了两个无线供电单元100A、100B的无线电力传输系统。图19C示出了在电源200与末端的负载装置300X之间设置了三个以上的无线供电单元100A～100X的无线电力传输系统。本发明的技术能够应用于图19A至19C中的任一方式。根据图19C所示那样的结构，例如如参照图5所说明的那样，能够适用于具有许多的可动部的机器人那样的电动装置。
在图19C的结构中，既可以在全部的无线供电单元100A～100X应用前述的控制，也可以仅在一部分的无线供电单元应用前述的控制。例如，在图19C中的负载300X的负载变动较小、不需要前述那样的将输出电压维持在给定的范围内的控制的情况下，无线供电单元100X中的送电装置10X可以不进行基于向逆变器电路的输入电压以及输入电流的控制。
如上所述，本发明包含以下的项目所述的送电装置。
[项目1]
一种送电装置，以无线的方式向具备受电天线的受电装置传输电力，所述送电装置具备：
逆变器电路，其将所输入的直流电力变换为交流电力而输出；
送电天线，其与所述逆变器电路连接，将从所述逆变器电路输出的交流电力送出；和
控制电路，其基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，对规定所述逆变器电路的输出电压的控制参数的值进行决定，并使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路，
所述控制电路在输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值的至少一方变化时，基于所述电压以及电流的测定值来变更所述控制参数的值，将从所述受电电路输出的电压维持在给定的范围内。
[项目2]
根据项目1所述的送电装置，还具备保存关联数据的存储器，所述关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值与所述控制参数的值的对应关系，
所述控制电路通过参照所述关联数据，从而根据输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，来决定所述控制参数的值。
[项目3]
根据项目1或2所述的送电装置，其中，
所述控制参数为所述逆变器电路的驱动频率。
[项目4]
根据项目1或2所述的送电装置，其中，
所述逆变器电路具有四个开关元件，
所述四个开关元件包含第一开关元件对和第二开关元件对，
所述第一开关元件对在导通时，向所述送电天线施加与输入到所述逆变器电路的电压相同极性的电压，
所述第二开关元件对在导通时，向所述送电天线施加与输入到所述逆变器电路的电压相反极性的电压，
所述控制电路通过向所述四个开关元件的每一个供给决定导通/非导通的状态的脉冲信号，并调整向所述第一开关元件对供给的两个脉冲信号的相位差、以及向所述第二开关元件对供给的两个脉冲信号的相位差，从而控制所述逆变器电路的输出电压，
所述控制参数为所述相位差。
[项目5]
根据项目1或2所述的送电装置，其中，
所述逆变器电路具有多个开关元件，
所述控制电路通过向所述多个开关元件的每一个供给决定导通/非导通的状态的脉冲信号，并调整所述脉冲信号的占空比，从而控制所述逆变器电路的输出电压，
所述控制参数为所述占空比。
[项目6]
根据项目1至5中的任一项所述的送电装置，其中，
所述送电装置是无线电力传输系统中的第二送电装置，所述无线电力传输系统具备：
第一送电装置；
第一受电装置，其以无线的方式从所述第一送电装置接收电力；
第一负载，其以有线的方式从所述第一受电装置接收电力；
所述第二送电装置，其以有线的方式从所述第一受电装置接收电力；
第二受电装置，其以无线的方式从所述第二送电装置接收电力；和
第二负载，其以有线的方式从所述第二受电装置接收电力。
[项目7]
根据项目6所述的送电装置，其中，
所述控制电路除了输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值以外，还基于从所述第一受电装置输出的电压以及电流的测定值、或者输入到所述第一负载的电压以及电流的测定值，来决定所述控制参数的值。
[项目8]
根据项目7所述的送电装置，还具备保存第一关联数据或者第二关联数据的存储器，所述第一关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值、以及从所述第一受电装置输出的电压以及电流的值的组合与所述控制参数的值的对应关系，所述第二关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值、以及输入到所述第一负载的电压以及电流的值的组合与所述控制参数的值的对应关系，
所述控制电路通过参照所述关联数据，来决定所述控制参数的值。
[项目9]
一种无线电力传输系统，具备：
项目1至5中的任一项所述的送电装置；和
所述受电装置。
[项目10]
一种无线电力传输系统，具备：
项目6至8中的任一项所述的送电装置；和
所述第一受电装置。
[项目11]
一种无线电力传输系统，具备：
项目6至8中的任一项所述的送电装置；和
所述第二受电装置。
[项目12]
根据项目10所述的无线电力传输系统，具备：
项目6至8中的任一项所述的送电装置；
所述第一送电装置；
所述第一受电装置；和
所述第二受电装置。
[项目13]
根据项目12所述的无线电力传输系统，还具备：
所述第一负载；和
所述第二负载。
工业实用性
本发明的技术能够适用于例如在工厂或者工作现场等使用的机器人、监视摄像机、电动车辆或多轴飞行器等电动装置。

Claims (13)

1.一种送电装置，以无线的方式向具备受电天线的受电装置传输电力，所述送电装置具备：
逆变器电路，其将所输入的直流电力变换为交流电力而输出；
送电天线，其与所述逆变器电路连接，将从所述逆变器电路输出的交流电力送出；和
控制电路，其基于输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，对规定所述逆变器电路的输出电压的控制参数的值进行决定，并使用所决定的所述控制参数的值来控制所述逆变器电路，
所述控制电路在输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值的至少一方变化时，基于所述电压以及电流的测定值来变更所述控制参数的值，将从所述受电电路输出的电压维持在给定的范围内。
2.根据权利要求1所述的送电装置，
还具备保存关联数据的存储器，所述关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值与所述控制参数的值的对应关系，
所述控制电路通过参照所述关联数据，从而根据输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值，来决定所述控制参数的值。
3.根据权利要求1或2所述的送电装置，
所述控制参数为所述逆变器电路的驱动频率。
4.根据权利要求1或2所述的送电装置，
所述逆变器电路具有四个开关元件，
所述四个开关元件包含第一开关元件对和第二开关元件对，
所述第一开关元件对在导通时，向所述送电天线施加与输入到所述逆变器电路的电压相同极性的电压，
所述第二开关元件对在导通时，向所述送电天线施加与输入到所述逆变器电路的电压相反极性的电压，
所述控制电路通过向所述四个开关元件的每一个供给决定导通/非导通的状态的脉冲信号，并调整向所述第一开关元件对供给的两个脉冲信号的相位差、以及向所述第二开关元件对供给的两个脉冲信号的相位差，从而控制所述逆变器电路的输出电压，
所述控制参数为所述相位差。
5.根据权利要求1或2所述的送电装置，
所述逆变器电路具有多个开关元件，
所述控制电路通过向所述多个开关元件的每一个供给决定导通/非导通的状态的脉冲信号，并调整所述脉冲信号的占空比，从而控制所述逆变器电路的输出电压，
所述控制参数为所述占空比。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的送电装置，
所述送电装置是无线电力传输系统中的第二送电装置，所述无线电力传输系统具备：
第一送电装置；
第一受电装置，其以无线的方式从所述第一送电装置接收电力；
第一负载，其以有线的方式从所述第一受电装置接收电力；
所述第二送电装置，其以有线的方式从所述第一受电装置接收电力；
第二受电装置，其以无线的方式从所述第二送电装置接收电力；和
第二负载，其以有线的方式从所述第二受电装置接收电力。
7.根据权利要求6所述的送电装置，
所述控制电路除了输入到所述逆变器电路的电压以及电流的测定值以外，还基于从所述第一受电装置输出的电压以及电流的测定值、或者输入到所述第一负载的电压以及电流的测定值，来决定所述控制参数的值。
8.根据权利要求7所述的送电装置，
还具备保存第一关联数据或者第二关联数据的存储器，所述第一关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值、以及从所述第一受电装置输出的电压以及电流的值的组合与所述控制参数的值的对应关系，所述第二关联数据表示输入到所述逆变器电路的电压以及电流的值、以及输入到所述第一负载的电压以及电流的值的组合与所述控制参数的值的对应关系，
所述控制电路通过参照所述关联数据，来决定所述控制参数的值。
9.一种无线电力传输系统，具备：
权利要求1至5中的任一项所述的送电装置；和
所述受电装置。
10.一种无线电力传输系统，具备：
权利要求6至8中的任一项所述的送电装置；和
所述第一受电装置。
11.一种无线电力传输系统，具备：
权利要求6至8中的任一项所述的送电装置；和
所述第二受电装置。
12.根据权利要求10所述的无线电力传输系统，具备：
权利要求6至8中的任一项所述的送电装置；
所述第一送电装置；
所述第一受电装置；和
所述第二受电装置。
13.根据权利要求12所述的无线电力传输系统，还具备：
所述第一负载；和
所述第二负载。
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