CN204517509U - 无线电力传输系统 - Google Patents
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Abstract
在从送电装置(101)向受电装置(102)进行电力传输的无线电力传输系统(100)中，受电装置(102)具有：由将阳极彼此连接的二极管(D1、D2)以及将阴极彼此连接的二极管(D3、D4)构成的二极管桥；分别与二极管(D1、D2)并联连接的由半导体开关元件(Q5、Q6)以及电容器(Ca、Cb)构成的串联电路；和对半导体开关元件(Q5、Q6)的栅极输入调制信号的控制电路(30)。送电装置(101)具有基于从输入端子(IN1)输入的直流电流的变化来读取调制信号的控制器(10)。由此，提供能不中断电力传输地从受电装置对送电装置发送数据、能减少输出电压的变动、能抑制电力传输特性的降低的无线电力传输系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及能进行从受电装置向送电装置的数据通信的无线电力传输系统。
背景技术
作为代表性的无线电力传输系统，已知利用磁场从送电装置的一次线圈向受电装置的二次线圈传输电力的磁场耦合方式的电力传输系统。在该系统中，在以磁场耦合传输电力的情况下，由于穿过各线圈的磁通的大小对电动势有较大影响，因此对一次线圈和二次线圈的相对位置关系要求很高的精度。另外，由于利用线圈，因此难以实现装置的小型化。
另一方面，还提出了专利文献1公开那样的电场耦合方式的无线电力传输系统。在该系统中，经由电场从送电装置的耦合电极向受电装置的耦合电极传输电力。该方式对耦合电极的相对位置的要求精度比较宽松，另外，能实现耦合电极的小型化以及薄型化。
专利文献1所记载的送电装置具备：高频率高电压产生电路、无源电极以及有源电极。受电装置具备：高频率高电压负载电路、无源电极以及有源电极。并且，通过使送电装置的有源电极和受电装置的有源电极隔开距离接近来使这2个电极彼此电场耦合。送电装置的无源电极、送电装置的有源电极、受电装置的有源电极以及受电装置的无源电极相互平行配置。
在该无线电力传输系统中，存在需要在送电装置与受电装置间有数据通信，将受电装置的状況(例如充电量等)发送给送电装置的情况。这种情况下，例如考虑对在送电装置与受电装置间传输的交流电压或交流电流施予调制从而在电力传输的同时进行通信的方式。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特表2009-531009号公报
实用新型的概要
实用新型要解决的课题
但是，无论是磁场耦合方式还是电场耦合方式，若在调制交流电压等时仅进行基于电阻负载的负载调制，则会因调制操作而导致输出电压变动，因此，在从受电装置向送电装置的数据发送时，需要中断电力传输。另外，在调制部会消耗电力，有电力传输效率降低这样的问题。
实用新型内容
为此，本实用新型的目的在于，提供能抑制基于负载调制的输出电压的变动、且不降低电力传输效率地进行送电装置和受电装置的数据通信的无线电力传输系统。
用于解决课题的手段
本实用新型所涉及的无线电力传输系统特征在于，具备：将从输入的直流电压变换的交流电压施加给送电部的送电装置；和将通过对所述送电部施加交流电压而在受电部感应的交流电压整流以及平滑来将其变换为直流电压的受电装置，所述受电装置具有：由将阳极彼此连接的第1、第2二极管、以及将阴极彼此连接的第3、第4二极管构成的二极管桥；分别与所述第1以及第2二极管并联连接的由半导体开关元件以及电容器构成的第1串联电路、或者分别与所述第3以及第4二极管并联连接的由半导体开关元件以及电容器构成的第2串联电路的至少一方；和对所述半导体开关元件的控制端子输入调制信号的控制单元，所述送电装置具有基于送电电流的变化来读取所述调制信号的信号读取单元。
在该构成中，通过将第1以及第2串联电路各自的半导体开关同时接通断开，能使受电装置侧的负载的大小变化。受电装置对应于发送给送电装置的数据而使负载的大小变化，从而使送电装置中的送电电流变化。例如在将数据「1」发送给送电装置的情况下，将受电装置侧的负载设为高负载状态，在发送数据「0」的情况下设为低负载状态。然后在送电装置读取送电电流的变化，检测受电装置侧的负载状态的变化，由此来判别数据「1」、「0」。由此能进行从受电装置向送电装置的基于负载调制的数据通信。这种情况下，与现有的基于电阻负载调制的情况相比，抑制了输出电压的变动，且能改善电力传输效率。
所述送电装置优选构成为具备：DC-AC逆变器；和将由所述DC-AC逆变器变换的交流电压升压并将其施加给所述送电部的升压电路。
所述信号读取单元优选构成为根据输入到所述送电装置的电流的变化来检测所述送电电流的变化。在该构成中，由于根据直流电流的变化来读取调制信号，因此不需要复杂的信号处理。
所述受电装置也可以具有所述第1串联电路以及所述第2串联电路两者。在该构成中，能在受电装置生成4状态(00、01、10、11)的数据，能从受电装置向送电装置以高的速率发送信息。
也可以构成为所述送电部具有送电侧有源电极以及送电侧无源电极，所述受电部具有：隔着间隙与所述送电侧有源电极对置的受电侧有源电极；和隔着间隙与所述送电侧无源电极对置、或与所述送电侧无源电极直接接触的受电侧无源电极，通过所述送电侧有源电极以及所述受电侧有源电极对置而进行电场耦合，来从所述送电装置向所述受电装置进行电力传输。
在该构成中，能在基于电场耦合的电力传输中进行数据通信。
也可以构成为所述送电部具有通电高频电流的送电侧线圈，所述受电部具有通过电磁感应而感应高频电流的受电侧线圈，通过所述送电侧线圈以及所述受电侧线圈磁场耦合，来从所述送电装置向所述受电装置进行电力传输。
在该构成中，能在基于磁场耦合的电力传输中进行数据通信。
实用新型的效果
根据本实用新型，与现有的基于电阻负载调制的情况相比，抑制了输出电压的变动，且能改善电力传输效率。
附图说明
图1是实施方式所涉及的无线电力传输系统的电路图。
图2是无线电力传输系统的概略图。
图3是用于说明送电装置的控制器的框图。
图4是表示实施方式1中的电压波形以及电流波形的图。
图5是表示将无线电力传输系统的驱动频率设为255kHz的情况下的电压波形以及电流波形的图。
图6是表示将无线电力传输系统的驱动频率设为295kHz的情况下的电压波形以及电流波形图。
图7是表示仅设置1个开关元件以及电容器的串联电路的情况下的电压波形以及电流波形的图。
图8是实施方式2所涉及的无线电力传输系统的电路图
图9是无线电力传输系统的概略图。
图10是实施方式2所涉及的无线电力传输系统的另一例的电路图。
图11是实施方式3所涉及的无线电力传输系统的电路图。
图12是表示实施方式3中的电压波形以及电流波形的图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是实施方式所涉及的无线电力传输系统的电路图。图2是无线电力传输系统的概略图。
本实施方式所涉及的无线电力传输系统100由送电装置101和受电装置102构成。受电装置102具备负载RL。该负载RL是二次电池。并且，受电装置102是具备该二次电池的例如便携电子设备。作为便携电子设备，能举出便携电话机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、便携音乐播放器、笔记本型PC、数字摄像机等。送电装置101是载置受电装置102、用于对该受电装置102的二次电池充电的充电台。
送电装置101如图2所示那样，经由AC适配器110与电源120连接。电源120例如是AC100V～230V的家庭用插座。AC适配器110将AC100V～230V变换为DC5V或12V并输出给送电装置101。送电装置101将输入的直流电压Vin作为电源来进行动作。送电装置101将直流电压Vin变换为交流电压Vac并用升压变压器T1进行升压。并且，送电装置101将升压的交流电压施加到有源电极14与无源电极15间。该交流电压的频率是100kHz到10MHz。
受电装置102具备有源电极24以及无源电极25。有源电极24以及无源电极25在将受电装置102载置在送电装置101的情况下，隔着间隙与送电装置101的有源电极14以及无源电极15对置。另外，无源电极15、25也可以直接接触。通过在有源电极14与无源电极15间施加电压，在成为对置配置的有源电极14、24间产生电场，经由该电场将电力从送电装置101传输到受电装置102。受电装置102在用降压变压器T2将通过电力传输而感应的交流电压降压后，施加给二次侧电路20A，用二次侧电路20A进行整流以及平滑。
返回图1，在送电装置101的输入端子IN1、IN2，经由电流检测用的电阻R1、电压检测用的分压电阻R2、R3连接由开关元件Q1、Q2、Q3、Q4构成的DC-AC逆变器电路。开关元件Q1、Q2、Q3、Q4是n型MOS-FET。开关元件Q1、Q2串联连接，开关元件Q3、Q4串联连接。另外，在开关元件Q1、Q2的连接点与开关元件Q3、Q4的连接点连接升压变压器T1的1次线圈。
从驱动器11对开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的栅极施加控制信号。驱动器11对应于来自控制器10的驱动信号来使开关元件Q1、Q4和开关元件Q2、Q3交替接通断开。
在升压变压器T1的2次线圈连接有源电极14以及无源电极15，并将由升压变压器T1升压的交流电压施加给有源电极14以及无源电极15。另外，在2次线圈并联连接电容器C1，电容器C1和升压变压器T1的漏电感器Lleak形成串联谐振电路。
控制器10探测送电装置101中的送电电流以及送电电压等，判断能否送电，生成驱动器11的控制信号。另外，使开关元件Q1～Q4的占空比等变更来进行送电电力的变更等。关于控制器10在后面详述。
在受电装置102的有源电极24以及无源电极25连接降压变压器T2的1次线圈。在该1次线圈并联连接电容器C2，从而形成并联谐振电路。在降压变压器T2的2次线圈连接由二极管D1、D2、D3、D4形成的二极管桥。
更详细地，二极管D1的阴极与二极管D4的阳极连接，阳极与二极管D2的阳极连接。二极管D4的阴极与二极管D3的阴极连接，二极管D2的阴极与二极管D3的阳极连接。并且，二极管D1、D4的连接点、以及二极管D2、D3的连接点与降压变压器T2的2次线圈连接。
另外，二极管D3、D4的连接点经由平滑电容器C3以及DC-DC转换器20与输出端子OUT1连接。二极管D1、D2的连接点与输出端子OUT2连接。在输出端子OUT1、OUT2连接二次电池即负载RL。
另外，受电装置102具备用于进行从受电装置102向送电装置101的数据发送的通信电路。通信电路具有开关元件Q5、Q6、电容器Ca、Cb以及驱动器电路21。开关元件Q5、Q6是n型MOS-FET。开关元件Q5的漏极经由电容器Ca与二极管D1、D4的连接点连接，源极与二极管D1、D2的连接点连接。另外，开关元件Q6的源极与二极管D1、D2的连接点连接，漏极经由电容器Cb与二极管D2、D3的连接点连接。即，成为电容器Ca和开关元件Q5的串联电路与二极管D1并联连接、电容器Cb和开关元件Q6的串联电路与二极管D2并联连接的构成。
电容器Ca和开关元件Q5的串联电路、以及电容器Cb和开关元件Q6的串联电路相当于本实用新型所涉及的「第1串联电路」。
开关元件Q5、Q6的栅极经由驱动器电路21与控制电路(本实用新型的控制单元)30连接。控制电路30探测流向DC-DC转换器20的电流、从输出端子OUT1、OUT2输出的电压，探测受电装置102的状況、例如二次电池的充电容量等。并且，控制电路30为了将检测到的充电容量的信息发送给送电装置101而生成调制信号并输出。输出的调制信号经由驱动器电路21分别施加到开关元件Q5、Q6各自的栅极，开关元件Q5、Q6同时接通断开。
在开关元件Q5、Q6同时接通的情况下，二极管D1、D2成为用电容器Ca、Cb设旁路的状态，在开关元件Q5、Q6同时断开的情况下，成为开放状态。即，通过开关元件Q5、Q6的接通断开，在受电装置102侧的从送电装置101侧看到的负载阻抗发生变化。通过使该负载阻抗变化，将二值数据从受电装置102发送到送电装置101。例如在将数据「1」发送到送电装置101的情况下，将在受电装置102侧的从送电装置101侧看到的负载阻抗设为第1状态(例如H电平)，在发送数据「0」的情况下，设为第2状态(例如L电平)。在第1状态的情况下，在送电装置101的送电电流变大，在第2状态的情况下，在送电装置101的送电电流变小。
在送电装置101中，控制器10能通过读取该送电电流、即从输入端子IN1输入的直流电流的变化来判别数据「1」、「0」。由此，控制器10取得从受电装置102发送的信息、例如二次电池的充电容量等的信息。
图3是用于说明送电装置101的控制器10的框图。控制器10具有：IDC探测部10A、信号读取部10B、VAC探测部10C、Vin探测部10D、和异常判定部10E。
IDC探测部10A探测直流电流IDC。具体地，IDC探测部10A基于电阻R1的两端电压来探测从输入端子IN1输入的直流电流。信号读取部10B读取由IDC探测部10A探测到的直流电流IDC的值。直流电流IDC对应于受电装置102侧的开关元件Q5、Q6的接通断开而变化。信号读取部10B，根据变化的量而读取在受电装置102侧创建的二值数据，读取从受电装置102发送的信息、例如二次电池的充电容量等的信息。信号读取部10B由于根据直流电流IDC的变化来读取发送的数据，因此在控制器10不需要复杂的信号处理。
VAC探测部10C探测送电电压VAC。Vin探测部10D探测从输入端子IN1、IN2输入的直流电压Vin。异常判定部10E基于由VAC探测部10C探测到的送电电压VAC以及由Vin探测部10D探测到的直流电压Vin来探测系统的异常。例如在将异常物载置在送电装置101的情况下，根据送电电压VAC的变动量，异常判定部10E判定为异常。
控制器10基于由信号读取部10B读取的信息、或异常判定部10E的判定结果来调整PWM信号的生成，将该PWM信号输出给驱动器11，由此来进行开关元件Q1～Q4的开关控制，或者停止驱动器11的动作来断开开关元件Q1～Q4，从而停止电力传输。
图4是表示实施方式1中的电压波形以及电流波形的图。在图4中，从上起依次是二极管桥的输出电压、开关元件Q5、Q6的栅极-源极电压、直流电流IDC的波形。如从图4读取的那样，通过接通断开开关元件Q5、Q6，直流电流IDC的波形成为接近于方形波的调制波形。控制器10通过探测该调制的直流电流IDC来读取在受电装置102侧创建的二值数据。另外，即使接通断开开关元件Q5、Q6，来自二极管桥的输出电压中的纹波也较小。这是因为，在送电装置101侧具备谐振电路，在受电装置102侧也具备谐振电路，相互电容耦合，在耦合谐振频率(固有频率)的中央附近进行动作；还有包含谐振电路的调制部和负载电路被二极管桥直流分隔的缘故。
如此，在本实施方式中，抑制了输出电压的纹波分量，并能进一步在给电的状态下进行从受电装置102向送电装置101的数据通信。
接下来说明实施方式所涉及的无线电力传输系统100的驱动频率的依赖性。上述的图4是表示将受电装置102侧的谐振频率设为无线电力传输系统100的驱动频率275kHz的情况下的电压波形以及电流波形的图。图5是表示将无线电力传输系统100的驱动频率设为255kHz的情况下的电压波形以及电流波形的图。图6是表示将无线电力传输系统100的驱动频率设为295kHz的情况下的电压波形以及电流波形的图。
如对比图4、和图5以及图6获知的那样，在将受电装置102侧的谐振频率设为无线电力传输系统100的驱动频率的情况下，输出电压比其它情况更大。进而，在驱动频率低于谐振频率的情况下(图5)，调制度劣化。因此，优选将受电装置102侧的谐振频率设定为无线电力传输系统100的驱动频率。
接下来，说明在受电装置102侧仅设置1个开关元件以及电容器的串联电路的情况、和本实施方式的情况的对比。图7是表示仅设置1个开关元件Q6以及电容器Cb的串联电路的情况下的电压波形以及电流波形的图。在图7中，从上起依次是二极管桥的输出电压、开关元件Q5的栅极-源极电压、直流电流IDC的波形。这种情况下，经由二极管D1形成基于电容器Ca的旁路路径，对二极管D2不再形成旁路路径。因此，由于在接通开关元件Q5的情况下，一方的整流作用消失，因此如图7所示那样，直流电流IDC的波形成为非对称，输出电压的纹波也变大。
如以上那样，实施方式1所涉及的无线电力传输系统100分别对二极管桥的2个二极管D1、D2并联连接开关元件以及电容器的串联电路，同时接通断开其开关元件，由此减少了在输出电压中产生的纹波分量，并能从受电装置102向送电装置101发送数据。
(实施方式2)
图8是实施方式2所涉及的无线电力传输系统的电路图。图9是无线电力传输系统的概略图。实施方式1所涉及的无线电力传输系统100进行基于电场耦合的电力传输，与此相对，实施方式2所涉及的无线电力传输系统100A通过磁场耦合进行电力传输。
在送电装置101A中，在升压变压器T1的2次线圈连接送电侧耦合用线圈(本实用新型的送电侧线圈)16。送电侧耦合用线圈16形成电容器C1和串联谐振电路。在受电装置102A中，通过与送电侧耦合用线圈16的电磁感应而感应到高频电流的受电侧耦合用线圈(本实用新型的受电侧线圈)26，与降压变压器T2的1次线圈连接。受电侧耦合用线圈26形成电容器C2和并联谐振电路。送电装置101A以及受电装置102A的其它构成与实施方式1同样。设置串联谐振电路的交流电流IAC的检测部，将检测结果输入到控制器10。
控制器10除了具备图3说明的各功能部以外，还具备IAC探测部。并且，控制器10的异常判定部基于由IDC探测部探测到的直流电流IDC或由VAC探测部探测到的送电电压VAC(或由IAC探测部探测到的送电交流电流IAC)、以及由Vin探测部探测到的直流电压Vin，来探测系统的异常。在例如将异常物载置在送电装置的情况下，根据直流电流IDC的变动量或送电电压VAC的变动量(或送电交流电流IAC的变动量)，异常判定部判定为异常。
实施方式2所涉及的无线电力传输系统100A也与实施方式1相同，通过同时接通断开开关元件Q5、Q6来从受电装置102A向送电装置101A发送数据。如此，在送电装置101A和受电装置102A进行基于磁场耦合的电力传输的情况下，也能不中断电力传输地进行数据发送。另外，减少了在输出电压产生的纹波，并能进行从受电装置102A向送电装置101A的数据通信。
图10是实施方式2所涉及的无线电力传输系统100A的另外示例的电路图。在该示例的无线电力传输系统100B中，送电装置101B没有升压变压器，送电侧耦合用线圈16的一端经由形成串联谐振电路的电容器C4与开关元件Q1、Q2的连接点连接，另一端与开关元件Q3、Q4的连接点连接。
另外，受电装置102B没有降压变压器，受电侧耦合用线圈26的一端与二极管D1、D2的连接点连接，另一端与二极管D3、D4的连接点连接。另外，受电侧耦合用线圈26形成电容器C5和并联谐振电路。
(实施方式3)
图11是实施方式3所涉及的无线电力传输系统的电路图。实施方式3所涉及的无线电力传输系统100C所具备的送电装置101与实施方式1相同。另外，受电装置102C是在实施方式所涉及的受电装置102的二极管D2、D4各自分别并联连接开关元件Q7和电容器Cc的串联电路、以及开关元件Q8和电容器Cd的串联电路的构成。在实施方式1、2中，从受电装置向送电装置发送二值数据，与此相对，在实施方式3中，能发送4级(四值)的数据，能在高的速率下发送信息。
开关元件Q7和电容器Cc的串联电路、以及开关元件Q8和电容器Cd的串联电路相当于本实用新型所涉及的「第2串联电路」。
开关元件Q7、Q8是p型MOS-FET，经由缓冲电路22从控制电路30对其栅极施加调制信号。另外，开关元件Q7、Q8也可以是n型MOS-FET。这种情况下，为了驱动开关元件Q7、Q8而设置自举电路。
图12是表示实施方式3中的电压波形以及电流波形的图。在图12中，从上起依次是开关元件Q5、Q6的栅极-源极电压、开关元件Q7、Q8的栅极-源极电压、二极管桥的输出电压、直流电流IDC的波形。在该示例中，在开关元件Q5、Q6和开关元件Q7、Q8反复4级的负载调制，使直流电流IDC的波形成为有4状态的方形波的调制波形。另外，来自二极管桥的输出电压中的纹波也较小。
如此，在无线电力传输系统100C的二极管桥各自的二极管D1、D2、D3、D4并联连接开关元件和电容器的串联电路，以不同的频率进行开关控制，由此能发送四值数据。另外，也可以构成为不设开关元件Q5、Q6和电容器Ca、Cb的串联电路，而仅设置开关元件Q7、Q8和电容器Cc、Cd的串联电路。
标号的说明
10 控制器(信号读取单元)
10A IDC探测部
10B 信号读取部(信号读取单元)
10C VAC探测部
10D Vin探测部
10E 异常判定部
11 驱动器
14 有源电极(送电部)
15 无源电极(送电部)
16 送电侧耦合用线圈(送电部、送电侧线圈)
20 DC-DC转换器
24 有源电极(受电部)
25 无源电极(受电部)
26 受电侧耦合用线圈(受电部、受电侧线圈)
30 控制电路(控制单元)
100、100A、100B、100C 无线电力传输系统
101、101A、101B 送电装置
102、102A、102B、102C 受电装置
110 AC适配器
120 电源
C1、C2、C3、Ca、Cb、Cc、Cd 电容器
D1 二极管(第1二极管)
D2 二极管(第2二极管)
D3 二极管(第3二极管)
D4 二极管(第4二极管)
Q5、Q6、Q7、Q8 开关元件(半导体开关元件)
T1 升压变压器
T2 降压变压器
IN1、IN2 输入端子
OUT1、OUT2 输出端子
RL 负载
Claims (6)
1.一种无线电力传输系统，具备：
将从输入的直流电压变换的交流电压施加给送电部的送电装置；和
将通过对所述送电部施加交流电压而在受电部感应的交流电压整流以及平滑来将其变换为直流电压的受电装置，
所述受电装置具有：
由将阳极彼此连接的第1二极管、第2二极管、以及将阴极彼此连接的第3二极管、第4二极管构成的二极管桥；
分别与所述第1二极管以及第2二极管并联连接的由半导体开关元件以及电容器构成的第1串联电路、或者分别与所述第3二极管以及第4二极管并联连接的由半导体开关元件以及电容器构成的第2串联电路的至少一方；
对所述半导体开关元件的控制端子输入调制信号的控制单元；和
与所述受电部连接的受电侧谐振电路，
所述送电装置具有基于送电电流的变化来读取所述调制信号的信号读取单元；和
与所述送电部连接的送电侧谐振电路，
所述交流电压的频率，根据基于所述送电侧谐振电路以及所述受电侧谐振电路的耦合谐振频率来设定。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，其中，
所述送电装置具备：
DC-AC逆变器；和
将由所述DC-AC逆变器变换的交流电压升压并施加给所述送电部的升压电路。
3.根据权利要求1或2所述的无线电力传输系统，其中，
所述信号读取单元根据输入到所述送电装置的电流的变化来检测所述送电电流的变化。
4.根据权利要求1或2所述的无线电力传输系统，其中，
所述受电装置具有所述第1串联电路以及所述第2串联电路两者。
5.根据权利要求1或2所述的无线电力传输系统，其中，
所述送电部具有送电侧有源电极以及送电侧无源电极，
所述受电部具有：
隔着间隙与所述送电侧有源电极对置的受电侧有源电极；和
隔着间隙与所述送电侧无源电极对置、或与所述送电侧无源电极直接接触的受电侧无源电极，
通过所述送电侧有源电极以及所述受电侧有源电极对置而电场耦合，从所述送电装置向所述受电装置进行电力传输。
6.根据权利要求1或2所述的无线电力传输系统，其中，
所述送电部具有通电高频电流的送电侧线圈，
所述受电部具有通过电磁感应来感应高频电流的受电侧线圈，
通过所述送电侧线圈以及所述受电侧线圈进行磁场耦合来从所述送电装置向所述受电装置进行电力传输。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105186714A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-23 | 胡江浩 | 一种低功率无线充电电路拓扑结构 |
| CN108173299A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | Tdk株式会社 | 无线受电装置及使用其的无线电力传送装置以及整流器 |
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Families Citing this family (11)
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Family Cites Families (7)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105186714A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-23 | 胡江浩 | 一种低功率无线充电电路拓扑结构 |
| CN108473066A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-08-31 | 日本电产株式会社 | 移动体系统 |
| CN108886271A (zh) * | 2016-06-06 | 2018-11-23 | 株式会社村田制作所 | 无线供电系统、无线电力输电装置以及无线电力受电装置 |
| CN108173299A (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-15 | Tdk株式会社 | 无线受电装置及使用其的无线电力传送装置以及整流器 |
| CN108173299B (zh) * | 2016-12-07 | 2021-06-22 | Tdk株式会社 | 无线受电装置及使用其的无线电力传送装置以及整流器 |
| CN111903035A (zh) * | 2018-03-28 | 2020-11-06 | 松下知识产权经营株式会社 | 送电模块、受电模块、送电装置、受电装置以及无线电力传输系统 |
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