CN112640254A - 无线送电装置和无线电力传输系统 - Google Patents

Abstract

电力估计器根据从各无线受电装置接收到的测试信号的信号水平，计算多个第1估计电力值，该多个第1估计电力值表示从无线送电装置向多个无线受电装置送电时的各无线受电装置的估计受电电力。信号发送电路向各无线受电装置发送各第1估计电力值。信号接收电路从各无线受电装置接收多个第2估计电力值，该多个第2估计电力值表示从其他无线送电装置向各无线受电装置传输电力时的各无线受电装置的估计受电电力。送电控制电路根据第1估计电力值和第2估计电力值，以使全部无线受电装置的估计受电电力为阈值以上的方式决定传输电力的无线送电装置和无线受电装置的配对。

Description

无线送电装置和无线电力传输系统

技术领域

本文公开涉及用于包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统的无线送电装置，并且涉及包含这样的无线送电装置的无线电力传输系统。

背景技术

例如，有时构建一种包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统，以在包含多个传感器的传感器网络中向各传感器供给电力。

例如，专利文献1公开了包含多个送电器和多个受电器的无线供电系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-148619号公报

发明内容

发明要解决的课题

在包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统中，传输电力的无线送电装置和无线受电装置的配对(组合)能够各种各样地决定。但是，根据无线送电装置和无线受电装置的位置关系或者根据周边环境而产生由于电波的反射或者衍射引起的干扰，可由无线受电装置利用的电力有时下降。根据情况的不同，可由无线受电装置利用的电力有时比供无线受电装置工作的下限电力低。因此，要求以向全部无线受电装置传输充分电力的方式决定无线送电装置和无线受电装置的组合。

在决定无线送电装置和无线受电装置的组合时，有时根据无线受电装置的电力消耗并且根据能够从无线送电装置向无线受电装置供给的电力来限制可由无线受电装置执行的处理。例如，关于基于无线受电装置的复杂信号处理(例如，受电电力的估计)、多个无线受电装置之间的通信等，有可能由于可由无线受电装置利用的电力的不足而无法实施或难以实施。因此，要求在不产生无线受电装置的电力消耗的大幅增加的情况下，决定无线送电装置和无线受电装置的组合。

本文公开的目的在于提供一种能够在包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统中以向全部无线受电装置传输充分电力的方式决定无线送电装置和无线受电装置的组合的无线送电装置。此外，本文公开的目的在于提供包含这样的无线送电装置的无线电力传输系统。

用于解决课题的手段

根据本文公开的方面的无线送电装置，无线送电装置用于包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统，其中，所述无线送电装置具有：

电力估计器，其计算多个第1估计电力值，该多个第1估计电力值分别表示从所述无线送电装置向所述多个无线受电装置送电时的各所述无线受电装置的估计受电电力；

信号发送电路，其向各所述无线受电装置发送各所述第1估计电力值；

信号接收电路，其从各所述无线受电装置接收多个第2估计电力值，该多个第2估计电力值分别表示从所述无线电力传输系统的其他无线送电装置向各所述无线受电装置传输电力时的各所述无线受电装置的估计受电电力；

送电控制电路，其根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以使全部所述无线受电装置的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的所述无线送电装置和所述无线受电装置的配对；以及

送电电路，其根据所述决定的配对，向与该无线送电装置对应的一个所述无线受电装置传输电力，

所述电力估计器根据从各所述无线受电装置接收到的测试信号的信号水平，计算各所述第1估计电力值。

通过具有该结构，能够在包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统中，以向全部无线受电装置传输充分的电力的方式决定无线送电装置和无线受电装置的组合。

根据本文公开的方面的无线送电装置，

所述送电控制电路根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以使所述多个无线受电装置的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的所述无线送电装置和所述无线受电装置的配对。

通过具有该结构，能够以使多个无线受电装置的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的所述无线送电装置和所述无线受电装置的配对。

根据本文公开的方面的无线送电装置，

所述信号发送电路向各所述无线受电装置发送表示所述决定的配对的第1配对信息，

所述信号接收电路从各所述无线受电装置接收第2配对信息，该第2配对信息表示由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置决定的配对，

所述送电控制电路以排除由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置决定的配对所包含的无线受电装置的方式决定该无线送电装置的配对。

通过具有该结构，能够以不产生无线受电装置的重复的方式决定无线送电装置和无线受电装置的配对。

根据本文公开的方面的无线送电装置，

所述无线送电装置具有天线装置，该天线装置具有可变的指向性。

通过具有该结构，能够提高无线电力传输系统中的电力传输和通信的效率。

根据本文公开的方面的无线电力传输系统，

该无线电力传输系统包含：多个所述无线送电装置；以及多个无线受电装置。

通过具有该结构，能够在包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统中，以向全部无线受电装置传输充分的电力的方式决定无线送电装置和无线受电装置的组合。

根据本文公开的方面的无线电力传输系统，

所述无线受电装置具有测量预先确定的物理量的传感器，向所述无线送电装置无线发送由所述传感器测量出的物理量。

通过具有该结构，例如，能够在例如包含多个传感器的传感器网络中向各传感器供给电力。

发明效果

根据本文公开的方面的无线电力传输系统，能够在包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统中，以向全部无线受电装置传输充分的电力的方式决定无线送电装置和无线受电装置的组合。

附图说明

图1是示出实施方式的无线电力传输系统的框图。

图2是示出图1的送电装置1的结构的框图。

图3是示出图2的循环器电路19和天线装置ANT1的详细结构的框图。

图4是示出图1的受电装置2的结构的框图。

图5是示意性地说明图2的电力估计器17对估计电力值的计算的图。

图6是示出在图1的无线电力传输系统中产生干扰的情况的图。

图7是示出在图1的无线电力传输系统中不产生干扰的情况的图。

图8是示出由图2的送电控制电路10执行的送电处理的流程图。

图9是示出图8的步骤S1的辐射图案决定处理的子程序的流程图。

图10是示出图8的步骤S2的受电电力估计处理的子程序的流程图。

图11是示出图8的步骤S3的配对处理的子程序的流程图。

图12是示出图8的步骤S4的重复检查处理的子程序的流程图。

图13是示出图8的步骤S1的辐射图案决定处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。

图14是示出图8的步骤S2的受电电力估计处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。

图15是示出图8的步骤S3的配对处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。

图16是示出图8的步骤S4的重复检查处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。

图17是示出图1的送电装置1-1通过执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-1的例示性的电力表的图。

图18是示出图1的送电装置1-2通过执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-2的例示性的电力表的图。

图19是示出图1的送电装置1-3通过执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-3的例示性的电力表的图。

图20是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-1的例示性的电力表的图。

图21是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-2的例示性的电力表的图。

图22是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-3的例示性的电力表的图。

图23是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S3的配对处理来生成的送电装置1-1～1-3的例示性的电力表的图。

图24是示出在图1的送电装置1-1无法与受电装置2-3进行通信时生成的送电装置1-1的例示性的电力表的图。

图25是示出在图1的送电装置1-2无法与受电装置2-2进行通信时生成的送电装置1-2的例示性的电力表的图。

图26是示出在图1的送电装置1-3无法与受电装置2-1进行通信时生成的送电装置1-3的例示性的电力表的图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本文公开的一个方面的实施方式(以下，也记作“本实施方式”)。在各附图中，相同的标号表示相同的结构要素。

[应用例]

图1是示出实施方式的无线电力传输系统的框图。无线电力传输系统包含多个送电装置1-1～1-3和多个受电装置2-1～2-3。

在本说明书中，将送电装置1-1～1-3也统称作“送电装置1”、受电装置2-1～2-3也统称作“受电装置2”。此外，在本说明书中，将送电装置1也称作“无线送电装置”、受电装置2也称作“无线受电装置”。

图2是示出图1的送电装置1的结构的框图。送电装置1至少具有送电控制电路10、送电电路14、信号发送电路15、电力估计器17和信号接收电路18。

电力估计器17根据从受电装置2接收到的测试信号的信号水平，计算多个第1估计电力值，该多个第1估计电力值分别表示从送电装置1向多个受电装置2送电时的各受电装置2的估计受电电力。

信号发送电路15向各受电装置2发送各第1估计电力值。

信号接收电路18从各受电装置2接收多个第2估计电力值，该多个第2估计电力值分别表示从无线电力传输系统的其他送电装置1向各受电装置2传输电力时的各受电装置2的估计受电电力。此外，信号接收电路18从受电装置2接收用于计算第1估计电力值的测试信号。

在本说明书中，针对某一送电装置1，将由该送电装置1计算出的估计电力值也称作“第1估计电力值”、由其他送电装置1计算出的估计电力值也称作“第2估计电力值”。

送电控制电路10根据包含第1估计电力值和第2估计电力值的电力表，以使全部受电装置2的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。

送电电路14根据所决定的配对，向与该送电装置1对应的一个受电装置2传输电力。

图4是示出图1的受电装置2的结构的框图。受电装置2至少具有信号发送电路24、受电电路25和信号接收电路26。

信号接收电路26从各送电装置1接收多个估计电力值(即，第1估计电力值和第2估计电力值)，该多个估计电力值分别表示从多个送电装置1向多个受电装置2送电时的各受电装置2的估计受电电力。

信号发送电路24向作为从多个送电装置1分别接收到的多个估计电力值中的一个估计电力值的发送源的送电装置1发送从其他送电装置1接收到的估计电力值。此外，信号发送电路24向送电装置1发送用于计算第1估计电力值的测试信号。

受电电路25从与该受电装置2对应的一个送电装置1接受电力。

根据实施方式的无线电力传输系统，能够以全部受电装置2的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。此外，根据实施方式的无线电力传输系统，各送电装置1能够在无需多个送电装置1之间的通信并且无需控制多个送电装置1的外部控制装置的情况下，相互独立地决定配对。

[结构例]

在图2的例子中，送电装置1还具有电源装置11、存储装置12、显示装置13、天线控制电路16、循环器电路19和天线装置ANT1。

电源装置11供给向受电装置2发送的电力。

存储装置12在送电控制电路10的控制下，存储包含多个估计电力值的电力表。

显示装置13在无法从送电装置1向受电装置2传输充分的电力时，显示错误消息。显示装置13例如包含发光二极管。

天线装置ANT1具有可变的指向性。天线控制电路16在送电控制电路10的控制下，控制天线装置ANT1的指向性。

循环器电路19对经由天线装置ANT1向受电装置2发送的电力及信号以及经由天线装置ANT1从受电装置2接收到的信号进行合成和分离。

图3是示出图2的循环器电路19和天线装置ANT1的详细结构的框图。天线装置ANT1例如也可以是具有多个天线元件的阵列天线。

循环器电路19具有分配器31、循环器32-1～32-4和合成器33。分配器31根据天线元件的个数将从送电电路14发送的电力分配为4个。同样，分配器31根据天线元件的个数将从信号发送电路15发送的信号分配为4个。循环器32-1～32-4向天线装置ANT1发送由分配器31分配的电力和信号，并且向合成器33发送从天线装置ANT1发送的4个信号。合成器33对从天线装置ANT1发送的4个信号进行合成，并向电力估计器17和信号接收电路18发送。

天线装置ANT1具有相位和振幅调整器41和天线元件42-1～42-4。天线元件42-1～42-4以相互具有预定的间隔的方式排列。相位和振幅调整器41在天线控制电路16的控制下，调整经由天线元件42-1～42-4发送的信号和接收的信号的相位和振幅，由此，控制天线装置ANT1的波束和零陷(null)的方向。

送电控制电路10也可以根据包含多个估计电力值的电力表，以使多个受电装置2的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。

也可以是，信号发送电路15向各受电装置2发送表示所决定出的配对的第1配对信息，信号接收电路18从各受电装置2接收表示由无线电力传输系统的其他送电装置1决定的配对的第2配对信息。在该情况下，送电控制电路10也可以以排除由无线电力传输系统的其他送电装置1决定的配对所包含的受电装置2的方式决定该送电装置1的配对。

在本说明书中，针对某一送电装置1，将由该送电装置1决定的配对信息也称作“第1配对信息”、由其他送电装置1决定的配对信息也称作“第2配对信息”。

在图4的例子中，受电装置2还具有受电控制电路20、电池21、存储装置22、传感器23、循环器电路27和天线装置ANT2。

受电控制电路20控制受电装置2的整体动作。

电池21蓄积从送电装置1发送的电力。

存储装置22在受电控制电路20的控制下，存储从多个送电装置1分别接收到的多个估计电力值。

传感器23测量预先确定的物理量。

天线装置ANT2具有预先确定的指向性或者无指向性。

循环器电路27对经由天线装置ANT2从送电装置1发送的电力及信号以及经由天线装置ANT2向送电装置1发送的信号进行合成和分离。

信号发送电路24向送电装置1发送由传感器23测量出的物理量。

图5是示意性地说明图2的电力估计器17对估计电力值的计算的图。在某一电波传播环境中，认为送电装置1的信号水平与受电装置2的估计受电电力实质上同样地发生变动。因此，通过从受电装置2向送电装置1发送测试信号并测量测试信号的信号水平、例如接收信号强度来计算估计电力值。电力估计器17根据从各受电装置2接收到的测试信号的信号水平，计算各第1估计电力值。

[动作例]

图6是示出在图1的无线电力传输系统中产生干扰的情况的图。如上所述，根据送电装置1和受电装置2的位置关系或者根据周边环境而产生由于电波的反射或者衍射引起的干扰。在图6的例子中，可由受电装置2-2、2-3利用的电力比可由受电装置2-1利用的电力低。此外，能够由受电装置2-3利用的电力比供受电装置2工作的下限电力的阈值Th低。因此，要求以向全部受电装置2传输充分电力的方式决定送电装置1和受电装置2的配对。

图7是示出在图1的无线电力传输系统中不产生干扰的情况的图。在图7的例子中，以从送电装置1-1向受电装置2-1送电、从送电装置1-2向受电装置2-3送电并且从送电装置1-3向受电装置2-2送电的方式，决定送电装置1和受电装置2的配对。并且，在图7的例子中，以送电装置1-1的天线装置的零陷朝向受电装置2-2的方式并且以送电装置1-3的天线装置的零陷朝向受电装置2-3的方式，控制天线装置的指向性。由此，能够以向全部受电装置2传输超过阈值Th的充分电力的方式决定送电装置1和受电装置2的配对。

接着，参照图8～图26，对图1的无线电力传输系统的例示性的动作进行说明。

图8是示出由图2的送电控制电路10执行的送电处理的流程图。

在步骤S1中，送电控制电路10执行辐射图案决定处理。在辐射图案决定处理中，决定用于从执行了图8的送电处理的一个送电装置1向受电装置2-1～2-3分别发送电力和信号的多个辐射图案。

在步骤S2中，送电控制电路10执行受电电力估计处理。在受电电力估计处理中，计算分别表示从执行了图8的送电处理的一个送电装置1向受电装置2-1～2-3送电时的各受电装置2-1～2-3的估计受电电力的多个估计电力值。

在步骤S3中，送电控制电路10执行配对处理。在配对处理中，决定执行了图8的送电处理的一个送电装置1与从该送电装置1传输电力的受电装置2的配对。

在步骤S4中，送电控制电路10执行重复检查处理。在重复检查处理中，判断在由执行了图8的送电处理的一个送电装置1决定的配对与由其他送电装置1决定的配对中是否产生了受电装置2的重复，如果产生重复，则重新决定配对。

在步骤S5中，送电控制电路10判断全部受电装置2的受电电力是否为阈值以上，在“是”时，进入步骤S6，在“否”时，进入步骤S8。阈值例如设定为比受电装置2进行工作的下限电力大的值。

在步骤S6中，送电控制电路10将用于向在步骤S3～S4中所决定的配对涉及的受电装置2送电的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S7中，送电控制电路10经由天线装置ANT1开始向受电装置2送电。

在步骤S8中，送电控制电路10将错误消息显示在显示装置13上。

图9是示出图8的步骤S1的辐射图案决定处理的子程序的流程图。

在步骤S11中，送电控制电路10选择一个受电装置2。

在步骤S12中，送电控制电路10将某一辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S13中，送电控制电路10向受电装置2供给用于从受电装置2向执行图8的送电处理的送电装置1发送测试信号的电力。并且，在步骤S13中，送电控制电路10向受电装置2请求测试信号的发送。在步骤S14中，送电控制电路10判断是否从受电装置2接收到测试信号，在“是”时，进入步骤S15，在“否”时，进入步骤S16。在步骤S15中，送电控制电路10将接收到的测试信号与受电装置2建立对应而保存到信号接收电路18的内部或者存储装置12中。为了将接收到的测试信号与受电装置2建立对应，也可以向各受电装置2赋予编号或者其他识别符。

在步骤S16中，送电控制电路10判断从受电装置2接收测试信号的试行次数是否超过了阈值，在“是”时，进入步骤S17，在“否”时，返回步骤S12。在从步骤S16返回了步骤S12时，将其他辐射图案设定在天线装置ANT1中，重复进行处理。

在步骤S17中，送电控制电路10判断是否针对全部受电装置2执行了步骤S12～S16的处理，在“是”时，进入步骤S19，在“否”时，进入步骤S18。在步骤S18中，送电控制电路10选择其他受电装置2，重复进行处理。

在步骤S19中，送电控制电路10根据所保存的测试信号，计算用于与各受电装置2分别进行通信的多个辐射图案。此处，辐射图案例如也可以计算成朝向所选择的受电装置2具有波束、朝向其他受电装置2具有零陷。

图13是示出图8的步骤S1的辐射图案决定处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。送电装置1-1通过执行辐射图案决定处理，决定用于与受电装置2-1～2-3分别进行通信的多个辐射图案。

其他送电装置1-2、1-3也通过执行辐射图案决定处理，与送电装置1-1同样，决定用于与受电装置2-1～2-3分别进行通信的多个辐射图案。

图10是示出图8的步骤S2的受电电力估计处理的子程序的流程图。

在步骤S21中，送电控制电路10选择一个受电装置2。

在步骤S22中，送电控制电路10将用于与受电装置2进行通信的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S23中，送电控制电路10向受电装置2供给用于从受电装置2向执行图8的送电处理的送电装置1发送测试信号的电力。并且，在步骤S22中，送电控制电路10向受电装置2请求测试信号的发送。在步骤S24中，送电控制电路10判断是否从受电装置2接收到测试信号，在“是”时，进入步骤S25，在“否”时，进入步骤S26。在步骤S25中，送电控制电路10根据接收到的测试信号，计算表示从送电装置1向受电装置2送电时的受电装置2的估计受电电力的受电装置2的估计电力值。

在步骤S26中，送电控制电路10判断从受电装置2接收测试信号的试行次数是否超过了阈值，在“是”时，进入步骤S27，在“否”时，返回步骤S23。

在步骤S27中，送电控制电路10向受电装置2供给用于接收并保存估计电力值的电力。并且，在步骤S27中，送电控制电路10向受电装置2发送估计电力值。在步骤S28中，送电控制电路10判断是否从受电装置2接收到肯定应答信号，在“是”时，进入步骤S30，在“否”时，进入步骤S29。在步骤S29中，送电控制电路10判断从受电装置2接收肯定应答信号的试行次数是否超过阈值，在“是”时，进入步骤S30，在“否”时，返回步骤S27。在步骤S30中，送电控制电路10判断是否针对全部受电装置2执行了步骤S22～S29的处理，在“是”时，进入图8的步骤S3，在“否”时，进入步骤S31。

在步骤S31中，送电控制电路10选择其他受电装置2，重复进行处理。

图14是示出图8的步骤S2的受电电力估计处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。送电装置1-1通过执行受电电力估计处理，分别计算受电装置2-1～2-3的估计电力值，向受电装置2-1～2-3分别发送计算出的估计电力值。

其他送电装置1-2、1-3也通过执行受电电力估计处理，与送电装置1-1同样，分别计算受电装置2-1～2-3的估计电力值，向受电装置2-1～2-3分别发送所计算的估计电力值。

图17是示出通过使图1的送电装置1-1执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-1的例示性的电力表的图。图18是示出通过使图1的送电装置1-2执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-2的例示性的电力表的图。图19是示出通过使图1的送电装置1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的送电装置1-3的例示性的电力表的图。在图17～图26中，单位是dBm。

图20是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-1的例示性的电力表的图。图21是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-2的例示性的电力表的图。图22是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S2的受电电力估计处理来生成的受电装置2-3的例示性的电力表的图。

图11是示出图8的步骤S3的配对处理的子程序的流程图。

在步骤S41中，送电控制电路10选择一个受电装置2。

在步骤S42中，送电控制电路10将用于与受电装置2进行通信的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S43中，送电控制电路10向受电装置2供给用于从受电装置2向执行图8的送电处理的送电装置1发送估计电力值的电力。并且，在步骤S43中，送电控制电路10向受电装置2请求估计电力值的发送。在步骤S44中，送电控制电路10判断是否从受电装置2接收到估计电力值，在“是”时，进入步骤S45，在“否”时，进入步骤S46。在步骤S45中，送电控制电路10将估计电力值保存到存储装置12中。在步骤S46中，送电控制电路10判断从受电装置2接收估计电力值的试行次数是否超过阈值，在“是”时，进入步骤S47，在“否”时，返回步骤S43。在步骤S47中，送电控制电路10判断是否针对全部受电装置2执行了步骤S42～46的处理，在“是”时，进入步骤S49，在“否”时，进入步骤S48。

在步骤S48中，送电控制电路10选择其他受电装置2。

在步骤S49中，送电控制电路10根据由执行送电处理的送电装置1计算出的估计电力值以及由其他送电装置1计算出的估计电力值生成电力表，并保存到存储装置12中。在步骤S50中，送电控制电路10根据电力表，决定送电装置1和受电装置2的配对。此处，送电控制电路10以使全部受电装置2的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式，决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。送电控制电路10也可以进一步以使多个受电装置2的估计电力值的总和最大化的方式，决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。

在步骤S51中，送电控制电路10选择一个受电装置2。

在步骤S52中，送电控制电路10将用于与受电装置2进行通信的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S53中，送电控制电路10向受电装置2发送表示在步骤S50中决定出的配对的配对信息。在步骤S54中，送电控制电路10判断是否在全部受电装置2中执行了步骤S52～S53的处理，在“是”时，进入图8的步骤S4，在“否”时，进入步骤S55。

在步骤S55中，送电控制电路10选择其他受电装置2，重复进行处理。

受电装置2将从送电装置1接收到的配对信息存储到存储装置22中。例如、受电装置2在图20～图22所示的受电装置2的电力表中，确定被决定为从各送电装置1传输电力的受电装置2。

图15是示出图8的步骤S3的配对处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。送电装置1-1通过执行配对处理，生成包含各受电装置2的估计电力值的电力表，根据电力表决定送电装置1和受电装置2的配对。

其他送电装置1-2、1-3也通过执行配对处理，与送电装置1-1同样，生成包含各受电装置2的估计电力值的电力表，根据电力表决定送电装置1和受电装置2的配对。

图23是示出通过使图1的送电装置1-1～1-3执行图8的步骤S3的配对处理来生成的送电装置1-1～1-3的例示性的电力表的图。送电装置1-1通过从受电装置2-1～2-3接收由其他送电装置1-2、1-3计算出的估计电力值，生成图23的电力表。同样地，送电装置1-2、1-3分别通过从受电装置2-1～2-3接收由其他送电装置1计算出的估计电力值，生成与送电装置1-1的电力表相同的图23的电力表。送电装置1-1～1-3生成相同的电力表，因此，能够根据该电力表决定送电装置1和受电装置2的相同配对。在图23的例子中，以从送电装置1-1向受电装置2-2送电、从送电装置1-2向受电装置2-1送电并且从送电装置1-3向受电装置2-3送电的方式，决定送电装置1和受电装置2的配对。

图24是示出在图1的送电装置1-1无法与受电装置2-3进行通信时生成的送电装置1-1的例示性的电力表的图。图25是示出在图1的送电装置1-2无法与受电装置2-2进行通信时生成的送电装置1-2的例示性的电力表的图。图26是示出在图1的送电装置1-3无法与受电装置2-1进行通信时生成的送电装置1-3的例示性的电力表的图。在任意一个送电装置1与任意一个受电装置2之间产生了通信障碍时，送电装置1有时无法计算某一受电装置2的估计电力值，并且，有时无法取得由其他送电装置1计算出的估计电力值。在该情况下，送电装置1-1～1-3无法生成相同的电力表，因此，无法决定相同配对。其结果，有时在由不同的送电装置1决定的配对中产生受电装置2的重复。在图25的例子中，送电装置1-2无法从受电装置2接收估计电力值，其结果，无法判断从送电装置1-2向受电装置2-1～2-3的哪一个送电才在配对中不产生受电装置2的重复。

为了避免这样的受电装置2的重复，送电控制电路10执行图8的步骤S4的重复检查处理。

图12是示出图8的步骤S4的重复检查处理的子程序的流程图。

在步骤S61中，送电控制电路10选择一个受电装置2。在步骤S62中，送电控制电路10将用于与受电装置2进行通信的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S63中，送电控制电路10向受电装置2供给用于从受电装置2向执行图8的送电处理的送电装置1发送配对信息的电力。并且，在步骤S63中，送电控制电路10向受电装置2请求配对信息的发送。在步骤S64中，送电控制电路10判断是否从受电装置2接收到配对信息，在“是”时，进入步骤S65，在“否”时，进入步骤S66。在步骤S65中，送电控制电路10将配对信息保存到存储装置12中。在步骤S66中，送电控制电路10判断从受电装置2接收配对信息的试行次数是否超过阈值，在“是”时，进入步骤S67，在“否”时，返回步骤S63。在步骤S67中，送电控制电路10判断是否针对全部受电装置2执行了步骤S62～S66的处理，在“是”时，进入步骤S69，在“否”时，进入步骤S68。

在步骤S68中，送电控制电路10选择其他受电装置2。

在步骤S69中，送电控制电路10判断在由执行送电处理的送电装置1决定的配对和由其他送电装置1决定的配对中是否产生了受电装置2的重复，在“是”时，进入步骤S70，在“否”时，进入步骤S71。在步骤S70中，送电控制电路10以不产生受电装置2的重复的方式重新决定送电装置1和受电装置2的配对。

在步骤S71中，送电控制电路10选择一个受电装置2。

在步骤S72中，送电控制电路10将用于与受电装置2进行通信的辐射图案设定在天线装置ANT1中。在步骤S73中，送电控制电路10向受电装置2发送表示在步骤S70中重新决定出的配对的配对信息。在步骤S74中，送电控制电路10判断是否针对全部受电装置2执行了S72～S73的处理，在“是”时，进入图8的步骤S5，在“否”时，进入步骤S75。

在步骤S75中，送电控制电路10选择其他受电装置2，重复进行处理。

图16是示出图8的步骤S4的重复检查处理中的送电装置1-1和受电装置2-1～2-3的概略动作的序列图。判断在由执行图8的送电处理的一个送电装置1决定的配对和由其他送电装置1决定的配对中是否产生了受电装置2的重复，如果产生重复，则重新决定配对。送电装置1-1通过执行重复检查处理，以不产生受电装置2的重复的方式决定送电装置1和受电装置2的配对。

其他送电装置1-2、1-3也通过执行重复检查处理，与送电装置1-1同样，以不产生受电装置2的重复的方式决定送电装置1和受电装置2的配对。

在图24的例子中，送电装置1-1以从送电装置1-1向受电装置2-2传输电力的方式决定配对，向受电装置2-1～2-3发送表示所决定的配对的配对信息。在图25的例子中，送电装置1-2根据表示从送电装置1-1向受电装置2-2传输电力的配对信息，以从送电装置1-2向受电装置2-1传输电力的方式决定配对，向受电装置2-1～2-3发送表示所决定的配对的配对信息。在图26的例子中，送电装置1-3根据表示从送电装置1-1向受电装置2-2传输电力并从送电装置1-2向受电装置2-1传输电力的配对信息，以从送电装置1-3向受电装置2-3传输电力的方式决定配对，向受电装置2-1～2-3发送表示所决定的配对的配对信息。由各送电装置1决定的配对信息发送到全部受电装置2。因此，即使送电装置1无法从某一受电装置2接收到估计电力值，只要能够从其他受电装置2取得估计电力值和配对信息，就能够以不产生受电装置2的重复的方式决定送电装置1和受电装置2的配对。

[效果]

根据实施方式的无线电力传输系统，能够以全部受电装置2的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。此外，根据实施方式的无线电力传输系统，无需控制多个送电装置1的外部控制装置，各送电装置1能够相互独立地决定配对。

此外，根据实施方式的无线电力传输系统，也可以以使多个受电装置2的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。

此外，根据实施方式的无线电力传输系统，由于无需基于受电装置2的复杂的信号处理(例如，受电电力的估计)并且无需多个受电装置2之间的通信，所以能够在不产生受电装置2的电力消耗的大幅增加的情况下，决定传输电力的送电装置1和受电装置2的配对。

[变形例]

受电装置2也可以具有借助从送电装置1供给的电力工作的除了传感器以外的负荷装置。

送电装置1的送电控制电路10也可以在图8的步骤S3的配对处理中的送电装置1和受电装置的配对失败时(即，未能决定出从送电装置1传输电力的受电装置2时)，在显示装置13上显示错误消息。

[总结]

本文公开的各方面的无线送电装置和无线电力传输系统也可以如下这样表现。

本文公开的第1方面的无线送电装置

用于包含多个无线送电装置(1)和多个无线受电装置(2)的无线电力传输系统，其中，所述无线送电装置(1)具有：

电力估计器(17)，其计算多个第1估计电力值，该多个第1估计电力值分别表示从所述无线送电装置(1)向所述多个无线受电装置(2)送电时的各所述无线受电装置(2)的估计受电电力；

信号发送电路(15)，其向各所述无线受电装置(2)发送各所述第1估计电力值；

信号接收电路(18)，其从各所述无线受电装置(2)接收多个第2估计电力值，该多个第2估计电力值分别表示从所述无线电力传输系统的其他无线送电装置(1)向各所述无线受电装置(2)传输电力时的各所述无线受电装置(2)的估计受电电力；

送电控制电路(10)，其根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以全部所述无线受电装置(2)的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的所述无线送电装置(1)和所述无线受电装置(2)的配对；以及

送电电路(14)，其根据所述决定出的配对，向与该无线送电装置(1)对应的一个所述无线受电装置(2)传输电力，

所述电力估计器(17)根据从各所述无线受电装置(2)接收到的测试信号的信号水平，计算各所述第1估计电力值。

根据本文公开的第2方面的无线送电装置，在第1方面的无线送电装置中，

所述送电控制电路(10)根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以使所述多个无线受电装置(2)的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的所述无线送电装置(1)和所述无线受电装置(2)的配对。

根据本文公开的第3方面的无线送电装置，在第1方面或者第2方面的无线送电装置中，

所述信号发送电路(15)向各所述无线受电装置(2)发送表示所述决定的配对的第1配对信息，

所述信号接收电路(18)从各所述无线受电装置(2)接收第2配对信息，该第2配对信息表示由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置(1)决定的配对，

所述送电控制电路(10)以排除由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置(1)决定的配对所包含的无线受电装置(2)的方式决定该无线送电装置(1)的配对。

根据本文公开的第4方面的无线送电装置，在第1方面～第3方面中的一个方面的无线送电装置中，

所述无线送电装置(1)具有天线装置，该天线装置具有可变的指向性。

本文公开的第5方面的无线电力传输系统包含：

第1方面～第4方面中的一个方面的多个无线送电装置(1)；以及

多个无线受电装置(2)。

根据本文公开的第6方面的无线电力传输系统，在第5方面的无线电力传输系统中，

所述无线受电装置(2)具有测量预先确定的物理量的传感器(23)，向所述无线送电装置(1)无线发送由所述传感器(23)测量出的物理量。

产业上的可利用性

本文公开的方面的无线电力传输系统例如能够用于在包含多个传感器的传感器网络中向各传感器供给电力。

标号说明

1-1～1-3：送电装置；2-1～2-3：受电装置；10：送电控制电路；11：电源装置；12：存储装置；13：显示装置；14：送电电路；15：信号发送电路；16：天线控制电路；17：电力估计器；18：信号接收电路；19：循环器电路；20：受电控制电路；21：电池；22：存储装置；23：传感器；24：信号发送电路；25：受电电路；26：信号接收电路；27：循环器电路；31：分配器；32-1～32-4：循环器；33：合成器；41：相位和振幅调整器；42-1～42-4：天线元件；ANT1、ANT2：天线装置。

Claims (6)

1.一种无线送电装置，其用于包含多个无线送电装置和多个无线受电装置的无线电力传输系统，所述无线送电装置具有：

电力估计器，其计算多个第1估计电力值，该多个第1估计电力值分别表示从所述无线送电装置向所述多个无线受电装置送电时的各所述无线受电装置的估计受电电力；

信号发送电路，其向各所述无线受电装置发送各所述第1估计电力值；

信号接收电路，其从各所述无线受电装置接收多个第2估计电力值，该多个第2估计电力值分别表示从所述无线电力传输系统的其他无线送电装置向各所述无线受电装置传输电力时的各所述无线受电装置的估计受电电力；

送电控制电路，其根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以使全部所述无线受电装置的估计受电电力为预先确定的阈值以上的方式决定传输电力的所述无线送电装置和所述无线受电装置的配对；以及

送电电路，其根据决定出的所述配对，向与该无线送电装置对应的一个所述无线受电装置传输电力，

所述电力估计器根据从各所述无线受电装置接收到的测试信号的信号水平，计算各所述第1估计电力值。

2.根据权利要求1所述的无线送电装置，其中，

所述送电控制电路根据所述第1估计电力值和第2估计电力值，以使所述多个无线受电装置的估计受电电力的总和最大化的方式决定传输电力的所述无线送电装置和所述无线受电装置的配对。

3.根据权利要求1或2所述的无线送电装置，其中，

所述信号发送电路向各所述无线受电装置发送表示决定出的所述配对的第1配对信息，

所述信号接收电路从各所述无线受电装置接收第2配对信息，该第2配对信息表示由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置决定出的配对，

所述送电控制电路以排除由所述无线电力传输系统的其他无线送电装置决定出的配对所包含的无线受电装置的方式决定该无线送电装置的配对。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的无线送电装置，其中，

所述无线送电装置具有天线装置，该天线装置具有可变的指向性。

5.一种无线电力传输系统，其包含：

权利要求1～4中的任意一项所述的多个无线送电装置；以及

多个无线受电装置。

6.根据权利要求5所述的无线电力传输系统，其中，

所述无线受电装置具有测量预先确定的物理量的传感器，向所述无线送电装置无线发送由所述传感器测量出的物理量。

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