JP2011507482A5 - - Google Patents
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Description
本発明の別の実施例が，本願請求項の範囲内で可能であることを理解されたい。
＜付記＞
本発明は，次の態様も含む。
１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの１又は複数の２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイル又はダミーコイルをそれぞれ備える複数の駆動可能部と，
前記１次コイルを備える被駆動部が前記電磁界を発生するように，駆動信号を前記駆動可能部のうち二つ又は少なくとも二つに供給する駆動手段と，
前記被駆動部のうち１又は複数の前記１次コイル又はダミーコイルの特性を示す帰還信号によって，前記帰還信号を調整するように前記回路を制御する制御手段と，
を備え，前記回路は，
前記被駆動部が並列接続されて，調整された共振応答を有し，
前記制御手段が前記の駆動されるコイルそれぞれの特性を調整する，
ように構成された回路。
２．前記コイルの特性は，該コイルのコイル信号の強度とする請求項１に記載の回路。
３．前記駆動可能部はそれぞれ，実質的に前記１次コイル又はダミーコイルだけを含む請求項１又は２に記載の回路。
４．前記帰還信号は，前記被駆動部のコイルに共通する電圧信号強度を示すように構成する請求項３に記載の回路。
５．前記被駆動部と共通，かつ直列に接続された電気容量を備える請求項３又は４に記載の回路。
６．駆動期間中，
前記駆動信号は特定基本周波数を有し，
前記電気容量は特定容量値を有し，
前記被駆動部は合成特定インダクタンス値を有する，
ように構成する請求項５に記載の回路。
７．前記駆動期間中，常に駆動される被駆動部は，実質的に前記合成特定インダクタンス値を有するように構成する請求項６に記載の回路。
８．前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部は，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部と同一ではないように構成する請求項６又は７に記載の回路。
９．前記特定容量値は，前記被駆動部が前記特定基本周波数で共振する値とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の回路。
１０．前記容量は固定容量値とし，前記駆動信号は固定基本周波数を有する請求項６〜９のいずれか一項に記載の回路。
１１．前記被駆動部は互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成され，
前記回路は，前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部の数が，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部の数と同一であるように構成される，請求項６〜１０のいずれか一項に記載の回路。
１２．前記回路は，前記被駆動部が二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を共通に有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項３〜１１のいずれか一項に記載の回路。
１３．前記被駆動部は，直列電気容量及び安定回路に共通に接続されるように構成され，
前記直列電気容量及び安定回路は，前記被駆動部が前記周波数応答を共通に有するように構成される，請求項１２に記載の回路。
１４．前記回路は，前記被駆動部が合成インダクタンスＬ １ を有するように構成され，
前記直列電気容量は容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項１３に記載の回路。
１５．前記安定回路は，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ と並列に接続された容量Ｃ ２ と，インダクタンスＬ １ とを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項１４に記載の回路。
１６．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記回路の動作中に前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項１５に記載の回路。
１７．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項１５又は１６に記載の回路。
１８．前記駆動可能部はそれぞれ，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項１又は２に記載の回路。
１９．前記駆動可能部は，駆動されたとき互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成される請求項１８に記載の回路。
２０．前記駆動可能部は，互いに実質的に同一の形状を有する請求項１８又は１９に記載の回路。
２１．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルと直列に接続された電気容量及び安定回路を備え，
前記被駆動部ごとに，対応するコイルと，該コイルと直列に接続された電気容量と，安定回路とが，前記駆動可能部が駆動されたとき前記周波数応答を有するように構成する，請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の回路。
２２．前記１次コイルのインダクタンスは前記ダミーコイルのインダクタンスと実質的に同一とし，
前記駆動可能部の直列電気容量は互いに実質的に同一とし，
前記駆動可能部の安定回路は互いに実質的に同一とし，
前記コイルと，前記直列電気容量と，前記安定回路とは，前記駆動可能部のいずれにおいても実質的に同一の方法で構成される，
請求項２１に記載の回路。
２３．前記駆動可能部ごとに，
前記コイルはインダクタンスＬ １ を有し，前記直列電気容量は容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項２１又は２２に記載の回路。
２４．前記駆動可能部ごとに，
前記安定回路は，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ 及びコイルと並列に接続された容量Ｃ ２ とを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項２３に記載の回路。
２５．前記駆動可能部ごとに，前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記回路の動作中に前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項２４に記載の回路。
２６．前記駆動可能部ごとに，前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項２４又は２５に記載の回路。
２７．前記帰還信号が前記被駆動部のうち一つだけから取得されるように，前記回路を構成する請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の回路。
２８．前記帰還信号が，前記被駆動部の１次コイル又はダミーコイルの電圧，電流又は電力の信号を表すように，前記回路を構成する請求項２７に記載の回路。
２９．前記回路は，前記被駆動部それぞれから独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記制御手段は，前記帰還信号のうち１又は複数によって，前記制御を行う，
請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の回路。
３０．前記回路は，前記被駆動部それぞれから，又は前記回路から誘導電力を受電する２次ユニットそれぞれから，独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記駆動可能部のそれぞれ，又は一つを除くそれぞれが被制御要素を含み，
前記制御手段は，前記帰還信号に応答して，前記被制御要素を制御することによって，前記制御を行う，
請求項１又は２に記載の回路。
３１．前記制御手段は，前記被制御要素を用いて前記の駆動されるコイルの特性を互いに調整する請求項３０に記載の回路。
３２．前記被制御要素は，可変リアクタンスとする請求項３０又は３１に記載の回路。
３３．前記被制御要素は，可変電気容量とする請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の回路。
３４．前記被制御要素は，前記制御下で前記被駆動部の前記駆動信号の基本周波数を変化させる請求項３０又は３１に記載の回路。
３５．前記被制御要素は，可変周波逆変換器又は半橋絡回路とする請求項３４に記載の回路。
３６．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルに直列に接続された電気容量を有する請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の回路。
３７．前記ダミーコイルは，駆動されたとき電磁界を発生しないインダクタとする請求項１〜３６のいずれか一項に記載の回路。
３８．前記ダミーコイルのインダクタンスは，前記１次コイルのインダクタンスと実質的に同一とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載の回路。
３９．前記コイルは，駆動されたとき互いに同一の極性を有する請求項１〜３８のいずれか一項に記載の回路。
４０．前記コイルのうち１又は複数は，駆動されたとき前記コイルのうち別の１又は複数と異なる極性を有する請求項１〜３９のいずれか一項に記載の回路。
４１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために，時間変動電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイルを備える駆動可能部と，
前記１次コイルが前記電磁界を発生するための所定基本周波数を有する駆動信号を，前記駆動可能部に供給する駆動手段と，
を備え，
前記駆動可能部は，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動手段は，前記基本周波数が，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数にあるように構成された，回路。
４２．前記駆動可能部の１次コイルは，駆動されたとき，直列に接続された電気容量及び安定回路に接続され，
前記１次回路と，直列電気容量と，安定回路とは，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記周波数応答を有するように構成される，
請求項４１に記載の回路。
４３．前記１次コイルはインダクタンスＬ １ を有し，
前記直列電気容量は直列容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項４２に記載の回路。
４４．前記安定回路は，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ と並列に接続された容量Ｃ ２ と，前記１次コイルとを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項４３に記載の回路。
４５．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項４４に記載の回路。
４６．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項４４又は４５に記載の回路。
４７．請求項１〜４６のいずれか一項に記載の回路を備えた誘導電力転送システムに用いる１次ユニット。
４８．電磁界を発生する１次ユニットと，
前記１次ユニットとは分離された少なくとも一つの２次ユニットであって，前記１次ユニットの近傍にあるとき，該１次ユニットから電磁誘導によって無線で電力を受電するように構成された２次ユニットと，
を備え，前記１次ユニットは請求項１〜４６のいずれか一項に記載の回路を備える誘導電力転送システム。
４９．実質的に付属の図面に関して本願明細書で説明したとおりの回路，１次ユニット又は誘導電力転送システム。
本発明は，更に次の態様も含む。
１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの１又は複数の２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイル又はダミーコイルをそれぞれ備える複数の駆動可能部と，
前記１次コイルを備える被駆動部が前記電磁界を発生するように，駆動信号を前記駆動可能部のうち二つ又は少なくとも二つに供給する駆動回路と，
前記被駆動部のうち１又は複数の前記１次コイル又はダミーコイルの特性を示す帰還信号によって，前記帰還信号を調整するように前記回路を制御する制御回路と，
を備え，前記回路は，
前記被駆動部が並列接続されて，調整された共振応答を有し，
前記制御回路が前記の駆動されるコイルそれぞれの特性を調整する，
ように構成された回路。
２．前記コイルの特性は，該コイルのコイル信号の強度とする請求項１に記載の回路。
３．前記駆動可能部はそれぞれ，実質的に前記１次コイル又はダミーコイルだけを含む請求項１に記載の回路。
４．前記帰還信号は，前記被駆動部のコイルに共通する電圧信号強度を示すように構成する請求項３に記載の回路。
５．前記被駆動部と共通，かつ直列に接続された電気容量を備える請求項３に記載の回路。
６．駆動期間中，
前記駆動信号は特定基本周波数を有し，
前記電気容量は特定容量値を有し，
前記被駆動部は合成特定インダクタンス値を有する，
ように構成する請求項５に記載の回路。
７．前記駆動期間中，常に駆動される被駆動部は，実質的に前記合成特定インダクタンス値を有するように構成する請求項６に記載の回路。
８．前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部は，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部と同一ではないように構成する請求項６に記載の回路。
９．前記特定容量値は，前記被駆動部が前記特定基本周波数で共振する値とする請求項６に記載の回路。
１０．前記容量は固定容量値とし，前記駆動信号は固定基本周波数を有する請求項６に記載の回路。
１１．前記回路は，前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部の数が，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部の数と同一であるように構成される，請求項６に記載の回路。
１２．前記回路は，前記被駆動部が二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を共通に有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項３に記載の回路。
１３．前記被駆動部は，直列電気容量及び安定回路に共通に接続されるように構成され，
前記直列電気容量及び安定回路は，前記被駆動部が前記周波数応答を共通に有するように構成される，請求項１２に記載の回路。
１４．前記駆動可能部はそれぞれ，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項１に記載の回路。
１５．前記駆動可能部は，駆動されたとき互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成される請求項１４に記載の回路。
１６．前記駆動可能部は，互いに実質的に同一の形状を有する請求項１４に記載の回路。
１７．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルと直列に接続された電気容量及び安定回路を備え，
前記駆動可能部ごとに，対応するコイルと，該コイルと直列に接続された電気容量と，安定回路とが，前記駆動可能部が駆動されたとき前記周波数応答を有するように構成する，請求項１４に記載の回路。
１８．前記駆動可能部の直列電気容量は互いに実質的に同一とし，
前記駆動可能部の安定回路は互いに実質的に同一とし，
前記コイルと，前記直列電気容量と，前記安定回路とは，前記駆動可能部のいずれにおいても実質的に同一の方法で構成される，
請求項１７に記載の回路。
１９．前記帰還信号が前記被駆動部のうち一つだけから取得されるように，前記回路を構成する請求項１４に記載の回路。
２０．前記帰還信号が，前記被駆動部の１次コイルの電圧，電流又は電力の信号を表すように，前記回路を構成する請求項１９に記載の回路。
２１．前記回路は，前記被駆動部それぞれから独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記制御回路は，前記帰還信号のうち１又は複数によって，前記制御を行う，
請求項１４に記載の回路。
２２．前記回路は，前記被駆動部それぞれから，又は前記回路から誘導電力を受電する２次ユニットそれぞれから，独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記駆動可能部のそれぞれ，又は一つを除くそれぞれが被制御要素を含み，
前記制御回路は，前記帰還信号に応答して，前記被制御要素を制御することによって，前記制御を行う，
請求項１に記載の回路。
２３．前記制御回路は，前記被制御要素を用いて前記の駆動されるコイルの特性を互いに調整する請求項２２に記載の回路。
２４．前記被制御要素は，可変リアクタンスとする請求項２２に記載の回路。
２５．前記被制御要素は，可変電気容量とする請求項２２に記載の回路。
２６．前記被制御要素は，前記制御下で前記被駆動部の前記駆動信号の基本周波数を変化させる請求項２２に記載の回路。
２７．前記被制御要素は，可変周波逆変換器又は半橋絡回路とする請求項２６に記載の回路。
２８．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルに直列に接続された電気容量を有する請求項２２に記載の回路。
２９．前記ダミーコイルは，駆動されたとき電磁界を発生しないインダクタとする請求項１に記載の回路。
３０．前記ダミーコイルのインダクタンスは，前記１次コイルのインダクタンスと実質的に同一とする請求項２９に記載の回路。
３１．前記１次コイルは，駆動されたとき互いに同一の極性を有する請求項１に記載の回路。
３２．前記コイルのうち１又は複数は，駆動されたとき前記コイルのうち別の１又は複数と異なる極性を有する請求項１に記載の回路。
３３．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために，時間変動電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイルを備える駆動可能部と，
前記１次コイルが前記電磁界を発生するための所定基本周波数を有する駆動信号を，前記駆動可能部に供給する駆動回路と，
を備え，
前記駆動可能部は，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動回路は，前記基本周波数が，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数にあるように構成された，回路。
３４．前記駆動可能部の１次コイルは，駆動されたとき，直列に接続された電気容量及び安定回路に接続され，
前記１次回路と，直列電気容量と，安定回路とは，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記周波数応答を有するように構成される，
請求項３３に記載の回路。
３５．電磁界を発生する１次ユニットと，
前記１次ユニットとは分離された少なくとも一つの２次ユニットであって，前記１次ユニットの近傍にあるとき，該１次ユニットから電磁誘導によって無線で電力を受電するように構成された２次ユニットと，
を備え，前記１次ユニットは請求項１に記載の回路を備える誘導電力転送システム。
＜付記＞
本発明は，次の態様も含む。
１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの１又は複数の２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイル又はダミーコイルをそれぞれ備える複数の駆動可能部と，
前記１次コイルを備える被駆動部が前記電磁界を発生するように，駆動信号を前記駆動可能部のうち二つ又は少なくとも二つに供給する駆動手段と，
前記被駆動部のうち１又は複数の前記１次コイル又はダミーコイルの特性を示す帰還信号によって，前記帰還信号を調整するように前記回路を制御する制御手段と，
を備え，前記回路は，
前記被駆動部が並列接続されて，調整された共振応答を有し，
前記制御手段が前記の駆動されるコイルそれぞれの特性を調整する，
ように構成された回路。
２．前記コイルの特性は，該コイルのコイル信号の強度とする請求項１に記載の回路。
３．前記駆動可能部はそれぞれ，実質的に前記１次コイル又はダミーコイルだけを含む請求項１又は２に記載の回路。
４．前記帰還信号は，前記被駆動部のコイルに共通する電圧信号強度を示すように構成する請求項３に記載の回路。
５．前記被駆動部と共通，かつ直列に接続された電気容量を備える請求項３又は４に記載の回路。
６．駆動期間中，
前記駆動信号は特定基本周波数を有し，
前記電気容量は特定容量値を有し，
前記被駆動部は合成特定インダクタンス値を有する，
ように構成する請求項５に記載の回路。
７．前記駆動期間中，常に駆動される被駆動部は，実質的に前記合成特定インダクタンス値を有するように構成する請求項６に記載の回路。
８．前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部は，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部と同一ではないように構成する請求項６又は７に記載の回路。
９．前記特定容量値は，前記被駆動部が前記特定基本周波数で共振する値とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の回路。
１０．前記容量は固定容量値とし，前記駆動信号は固定基本周波数を有する請求項６〜９のいずれか一項に記載の回路。
１１．前記被駆動部は互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成され，
前記回路は，前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部の数が，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部の数と同一であるように構成される，請求項６〜１０のいずれか一項に記載の回路。
１２．前記回路は，前記被駆動部が二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を共通に有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項３〜１１のいずれか一項に記載の回路。
１３．前記被駆動部は，直列電気容量及び安定回路に共通に接続されるように構成され，
前記直列電気容量及び安定回路は，前記被駆動部が前記周波数応答を共通に有するように構成される，請求項１２に記載の回路。
１４．前記回路は，前記被駆動部が合成インダクタンスＬ １ を有するように構成され，
前記直列電気容量は容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項１３に記載の回路。
１５．前記安定回路は，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ と並列に接続された容量Ｃ ２ と，インダクタンスＬ １ とを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項１４に記載の回路。
１６．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記回路の動作中に前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項１５に記載の回路。
１７．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項１５又は１６に記載の回路。
１８．前記駆動可能部はそれぞれ，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項１又は２に記載の回路。
１９．前記駆動可能部は，駆動されたとき互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成される請求項１８に記載の回路。
２０．前記駆動可能部は，互いに実質的に同一の形状を有する請求項１８又は１９に記載の回路。
２１．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルと直列に接続された電気容量及び安定回路を備え，
前記被駆動部ごとに，対応するコイルと，該コイルと直列に接続された電気容量と，安定回路とが，前記駆動可能部が駆動されたとき前記周波数応答を有するように構成する，請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の回路。
２２．前記１次コイルのインダクタンスは前記ダミーコイルのインダクタンスと実質的に同一とし，
前記駆動可能部の直列電気容量は互いに実質的に同一とし，
前記駆動可能部の安定回路は互いに実質的に同一とし，
前記コイルと，前記直列電気容量と，前記安定回路とは，前記駆動可能部のいずれにおいても実質的に同一の方法で構成される，
請求項２１に記載の回路。
２３．前記駆動可能部ごとに，
前記コイルはインダクタンスＬ １ を有し，前記直列電気容量は容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項２１又は２２に記載の回路。
２４．前記駆動可能部ごとに，
前記安定回路は，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ 及びコイルと並列に接続された容量Ｃ ２ とを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項２３に記載の回路。
２５．前記駆動可能部ごとに，前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記回路の動作中に前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項２４に記載の回路。
２６．前記駆動可能部ごとに，前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項２４又は２５に記載の回路。
２７．前記帰還信号が前記被駆動部のうち一つだけから取得されるように，前記回路を構成する請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の回路。
２８．前記帰還信号が，前記被駆動部の１次コイル又はダミーコイルの電圧，電流又は電力の信号を表すように，前記回路を構成する請求項２７に記載の回路。
２９．前記回路は，前記被駆動部それぞれから独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記制御手段は，前記帰還信号のうち１又は複数によって，前記制御を行う，
請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の回路。
３０．前記回路は，前記被駆動部それぞれから，又は前記回路から誘導電力を受電する２次ユニットそれぞれから，独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記駆動可能部のそれぞれ，又は一つを除くそれぞれが被制御要素を含み，
前記制御手段は，前記帰還信号に応答して，前記被制御要素を制御することによって，前記制御を行う，
請求項１又は２に記載の回路。
３１．前記制御手段は，前記被制御要素を用いて前記の駆動されるコイルの特性を互いに調整する請求項３０に記載の回路。
３２．前記被制御要素は，可変リアクタンスとする請求項３０又は３１に記載の回路。
３３．前記被制御要素は，可変電気容量とする請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の回路。
３４．前記被制御要素は，前記制御下で前記被駆動部の前記駆動信号の基本周波数を変化させる請求項３０又は３１に記載の回路。
３５．前記被制御要素は，可変周波逆変換器又は半橋絡回路とする請求項３４に記載の回路。
３６．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルに直列に接続された電気容量を有する請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の回路。
３７．前記ダミーコイルは，駆動されたとき電磁界を発生しないインダクタとする請求項１〜３６のいずれか一項に記載の回路。
３８．前記ダミーコイルのインダクタンスは，前記１次コイルのインダクタンスと実質的に同一とする請求項１〜３７のいずれか一項に記載の回路。
３９．前記コイルは，駆動されたとき互いに同一の極性を有する請求項１〜３８のいずれか一項に記載の回路。
４０．前記コイルのうち１又は複数は，駆動されたとき前記コイルのうち別の１又は複数と異なる極性を有する請求項１〜３９のいずれか一項に記載の回路。
４１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために，時間変動電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイルを備える駆動可能部と，
前記１次コイルが前記電磁界を発生するための所定基本周波数を有する駆動信号を，前記駆動可能部に供給する駆動手段と，
を備え，
前記駆動可能部は，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動手段は，前記基本周波数が，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数にあるように構成された，回路。
４２．前記駆動可能部の１次コイルは，駆動されたとき，直列に接続された電気容量及び安定回路に接続され，
前記１次回路と，直列電気容量と，安定回路とは，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記周波数応答を有するように構成される，
請求項４１に記載の回路。
４３．前記１次コイルはインダクタンスＬ １ を有し，
前記直列電気容量は直列容量Ｃ １ を有し，
Ｌ １ 及びＣ １ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ １ Ｃ １ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項４２に記載の回路。
４４．前記安定回路は，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記容量Ｃ １ と直列に接続されたインダクタンスＬ ２ と，前記の直列に接続された容量Ｃ １ と並列に接続された容量Ｃ ２ と，前記１次コイルとを有し，
Ｌ ２ 及びＣ ２ の値は，ｆ ０ ＝１／（２π√Ｌ ２ Ｃ ２ ），ｆ ０ は前記基本周波数，であるように構成する，請求項４３に記載の回路。
４５．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，前記二つの主共振ピークが，前記１次コイルと前記２次ユニットとの間の結合によって生じる実効インダクタンスの変化の影響が実質的に小さいように，周波数上十分に遠く離れるように構成する請求項４４に記載の回路。
４６．前記の値Ｌ １ 及びＬ ２ は，近似的にＬ １ ／Ｌ ２ ＝４であるように構成する請求項４４又は４５に記載の回路。
４７．請求項１〜４６のいずれか一項に記載の回路を備えた誘導電力転送システムに用いる１次ユニット。
４８．電磁界を発生する１次ユニットと，
前記１次ユニットとは分離された少なくとも一つの２次ユニットであって，前記１次ユニットの近傍にあるとき，該１次ユニットから電磁誘導によって無線で電力を受電するように構成された２次ユニットと，
を備え，前記１次ユニットは請求項１〜４６のいずれか一項に記載の回路を備える誘導電力転送システム。
４９．実質的に付属の図面に関して本願明細書で説明したとおりの回路，１次ユニット又は誘導電力転送システム。
本発明は，更に次の態様も含む。
１．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの１又は複数の２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイル又はダミーコイルをそれぞれ備える複数の駆動可能部と，
前記１次コイルを備える被駆動部が前記電磁界を発生するように，駆動信号を前記駆動可能部のうち二つ又は少なくとも二つに供給する駆動回路と，
前記被駆動部のうち１又は複数の前記１次コイル又はダミーコイルの特性を示す帰還信号によって，前記帰還信号を調整するように前記回路を制御する制御回路と，
を備え，前記回路は，
前記被駆動部が並列接続されて，調整された共振応答を有し，
前記制御回路が前記の駆動されるコイルそれぞれの特性を調整する，
ように構成された回路。
２．前記コイルの特性は，該コイルのコイル信号の強度とする請求項１に記載の回路。
３．前記駆動可能部はそれぞれ，実質的に前記１次コイル又はダミーコイルだけを含む請求項１に記載の回路。
４．前記帰還信号は，前記被駆動部のコイルに共通する電圧信号強度を示すように構成する請求項３に記載の回路。
５．前記被駆動部と共通，かつ直列に接続された電気容量を備える請求項３に記載の回路。
６．駆動期間中，
前記駆動信号は特定基本周波数を有し，
前記電気容量は特定容量値を有し，
前記被駆動部は合成特定インダクタンス値を有する，
ように構成する請求項５に記載の回路。
７．前記駆動期間中，常に駆動される被駆動部は，実質的に前記合成特定インダクタンス値を有するように構成する請求項６に記載の回路。
８．前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部は，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部と同一ではないように構成する請求項６に記載の回路。
９．前記特定容量値は，前記被駆動部が前記特定基本周波数で共振する値とする請求項６に記載の回路。
１０．前記容量は固定容量値とし，前記駆動信号は固定基本周波数を有する請求項６に記載の回路。
１１．前記回路は，前記駆動期間の一つの期間に駆動される被駆動部の数が，前記駆動期間の別の期間に駆動される被駆動部の数と同一であるように構成される，請求項６に記載の回路。
１２．前記回路は，前記被駆動部が二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を共通に有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項３に記載の回路。
１３．前記被駆動部は，直列電気容量及び安定回路に共通に接続されるように構成され，
前記直列電気容量及び安定回路は，前記被駆動部が前記周波数応答を共通に有するように構成される，請求項１２に記載の回路。
１４．前記駆動可能部はそれぞれ，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動信号は，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数に基本周波数を有する，請求項１に記載の回路。
１５．前記駆動可能部は，駆動されたとき互いに実質的に同一のインダクタンスを有するように構成される請求項１４に記載の回路。
１６．前記駆動可能部は，互いに実質的に同一の形状を有する請求項１４に記載の回路。
１７．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルと直列に接続された電気容量及び安定回路を備え，
前記駆動可能部ごとに，対応するコイルと，該コイルと直列に接続された電気容量と，安定回路とが，前記駆動可能部が駆動されたとき前記周波数応答を有するように構成する，請求項１４に記載の回路。
１８．前記駆動可能部の直列電気容量は互いに実質的に同一とし，
前記駆動可能部の安定回路は互いに実質的に同一とし，
前記コイルと，前記直列電気容量と，前記安定回路とは，前記駆動可能部のいずれにおいても実質的に同一の方法で構成される，
請求項１７に記載の回路。
１９．前記帰還信号が前記被駆動部のうち一つだけから取得されるように，前記回路を構成する請求項１４に記載の回路。
２０．前記帰還信号が，前記被駆動部の１次コイルの電圧，電流又は電力の信号を表すように，前記回路を構成する請求項１９に記載の回路。
２１．前記回路は，前記被駆動部それぞれから独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記制御回路は，前記帰還信号のうち１又は複数によって，前記制御を行う，
請求項１４に記載の回路。
２２．前記回路は，前記被駆動部それぞれから，又は前記回路から誘導電力を受電する２次ユニットそれぞれから，独立した前記帰還信号が取得されるように構成され，
前記駆動可能部のそれぞれ，又は一つを除くそれぞれが被制御要素を含み，
前記制御回路は，前記帰還信号に応答して，前記被制御要素を制御することによって，前記制御を行う，
請求項１に記載の回路。
２３．前記制御回路は，前記被制御要素を用いて前記の駆動されるコイルの特性を互いに調整する請求項２２に記載の回路。
２４．前記被制御要素は，可変リアクタンスとする請求項２２に記載の回路。
２５．前記被制御要素は，可変電気容量とする請求項２２に記載の回路。
２６．前記被制御要素は，前記制御下で前記被駆動部の前記駆動信号の基本周波数を変化させる請求項２２に記載の回路。
２７．前記被制御要素は，可変周波逆変換器又は半橋絡回路とする請求項２６に記載の回路。
２８．前記駆動可能部はそれぞれ，コイルに直列に接続された電気容量を有する請求項２２に記載の回路。
２９．前記ダミーコイルは，駆動されたとき電磁界を発生しないインダクタとする請求項１に記載の回路。
３０．前記ダミーコイルのインダクタンスは，前記１次コイルのインダクタンスと実質的に同一とする請求項２９に記載の回路。
３１．前記１次コイルは，駆動されたとき互いに同一の極性を有する請求項１に記載の回路。
３２．前記コイルのうち１又は複数は，駆動されたとき前記コイルのうち別の１又は複数と異なる極性を有する請求項１に記載の回路。
３３．誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために，時間変動電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイルを備える駆動可能部と，
前記１次コイルが前記電磁界を発生するための所定基本周波数を有する駆動信号を，前記駆動可能部に供給する駆動回路と，
を備え，
前記駆動可能部は，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動回路は，前記基本周波数が，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数にあるように構成された，回路。
３４．前記駆動可能部の１次コイルは，駆動されたとき，直列に接続された電気容量及び安定回路に接続され，
前記１次回路と，直列電気容量と，安定回路とは，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記周波数応答を有するように構成される，
請求項３３に記載の回路。
３５．電磁界を発生する１次ユニットと，
前記１次ユニットとは分離された少なくとも一つの２次ユニットであって，前記１次ユニットの近傍にあるとき，該１次ユニットから電磁誘導によって無線で電力を受電するように構成された２次ユニットと，
を備え，前記１次ユニットは請求項１に記載の回路を備える誘導電力転送システム。
Claims (24)
- 誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために，時間変動電磁界を発生し，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
１次コイルを備える駆動可能部と，
前記１次コイルが前記電磁界を発生するための所定基本周波数を有する駆動信号を，前記駆動可能部に供給する駆動回路と，を備え，
前記駆動可能部は，駆動されたとき，二つの主共振ピーク及び該二つの主共振ピークの間の実質的な平坦部を有する周波数応答を有するように構成され，
前記駆動回路は，前記基本周波数が，前記二つの主共振ピークの間，かつ前記平坦部内の周波数にあるように構成された，回路。 - 前記駆動可能部の１次コイルは，駆動されたとき，直列に接続された電気容量及び安定回路に接続され，
前記１次回路と，直列電気容量と，安定回路とは，前記駆動可能部が駆動されたとき，前記周波数応答を有するように構成される，
請求項１に記載の回路。 - 誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる回路であって，該回路は前記システムの１又は複数の２次ユニットへの電磁誘導によって無線で電力を転送するために電磁界を発生し，前記２次ユニットは負荷を有し，前記１次ユニットから分離されており，
共振回路網と，
１次回路と，
前記１次回路が前記電磁界を発生するための駆動信号を前記共振回路網及び前記１次回路に供給する駆動回路と，を備え，
前記共振回路網及び前記１次回路は集合的に周波数応答を有し，該周波数応答は前記共振回路網によって主に規定される第１周波数に第１共振ピークを有し，かつ前記１次回路によって主に規定される第２周波数に第２共振ピークを有し，前記駆動信号は前記第１周波数と前記第２周波数との間の周波数で供給される，回路。 - 前記周波数応答は前記第１周波数と前記第２周波数との間の１又は複数の周波数に高原部を含み，該高原部は前記共振回路網及び前記１次回路の組合せによって主に規定される，請求項３に記載の回路。
- 前記周波数応答は，前記第１周波数と前記第２周波数との間の１又は複数の周波数に実質的な平坦部を含み，該実質的な平坦部は，前記共振回路網及び前記１次回路の組合せによって主に規定される，請求項３に記載の回路。
- 前記駆動信号は，前記実質的な平坦部内の前記１又は複数の周波数で，又は該１又は複数の周波数の近傍で供給される，請求項５に記載の回路。
- 前記実質的な平坦部は，前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の結合の変化による前記回路内の実効インダクタンスの変化に対して著しくは変化しない，請求項５に記載の回路。
- 前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の前記結合の変化は，（１）前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の位置揃えの変化と，（２）前記１又は複数の２次ユニットの負荷の変化とのうち少なくとも一つに依存する，請求項７に記載の回路。
- 前記第１周波数と前記第２周波数との間の前記周波数応答の一部は，前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の結合によって著しくは変化しない，請求項３に記載の回路。
- 前記誘導電力転送システムは，前記１又は複数の２次ユニットに電力を転送するときに見られる実効インダクタンスの変化に対して鈍感である，請求項３に記載の回路。
- 前記１次回路は１次回路インダクタを含み，前記共振回路網は共振回路網インダクタを含み，前記１次回路インダクタ及び前記共振回路網インダクタは，インダクタ比に応じて選択される，請求項３に記載の回路。
- 前記第１周波数と前記第２周波数との間の前記周波数応答の前記一部は，前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の結合の変化による実効インダクタンスの変化に対して著しくは変化しない，請求項３に記載の回路。
- 前記共振回路網は共振周波数を有するように構成され，前記１次回路は，前記インダクタ比を変化させずに同一の共振周波数を有するように構成される，請求項１１に記載の回路。
- 前記インダクタ比は約４：１である，請求項１１に記載の回路。
- 前記周波数応答は，前記第１周波数と前記第２周波数との間の１又は複数の周波数に谷部を含み，該谷部は，前記共振回路網及び前記１次回路の組合せによって主に規定される，請求項３に記載の回路。
- １又は複数の２次ユニットへ無線で電力を転送するために電磁界を発生するように構成された１次回路を製造する方法であって，前記２次ユニットは前記１次ユニットから分離されており，
前記１次ユニットの目標周波数を選択するステップと，
共振回路網インダクタのインダクタンス値及び共振回路網コンデンサの容量値を，孤立している前記共振回路網の周波数応答が共振周波数を含むように選択するステップと，
１次回路インダクタのインダクタンス値及び１次回路コンデンサの容量値を，孤立している前記１次回路の周波数応答が共振周波数を含むように選択するステップと，
前記共振回路網及び前記１次回路の結合された周波数応答が，前記共振回路網によって主に規定される第１周波数に第１共振ピークを有し，前記１次回路によって主に規定される第２周波数に第２共振ピークを有するようにインダクタンス比を選択するステップであって，前記目標周波数は前記第１周波数と前記第２周波数との間に入る，ステップと，
前記の選択された目標周波数と，前記共振回路網インダクタの前記選択されたインダクタンス値と，前記共振回路網コンデンサの前記選択された容量値と，前記１次回路インダクタの前記選択されたインダクタンス値と，前記１次回路コンデンサの前記選択された容量値と，前記選択されたインダクタンス比と，を有する１次ユニットを製造するステップと，
を有する方法。 - 前記第１周波数と前記第２周波数との間の前記結合された周波数応答の一部は，前記１次回路と前記１又は複数の２次ユニットとの間の結合によって，著しくは変化しない，請求項１６に記載の方法。
- 前記インダクタンス比は，所望の１次回路インダクタンスと，予想される駆動電圧と，予想されるコイル電圧と，部品値制約とのうち，少なくとも一つを補償するように調整される，請求項１６に記載の方法。
- 前記１次回路と，前記共振回路網とのうち少なくとも一つの共振周波数を調整するステップを更に有する請求項１６に記載の方法。
- 前記の調整ステップは，前記１次ユニットがゼロ電圧スイッチングを使用することを許容する，請求項１９に記載の方法。
- 前記インダクタンス比は約４：１である，請求項１６に記載の方法。
- 前記結合された周波数応答は，前記第１周波数と前記第２周波数との間の１又は複数の周波数に実質的な平坦部を含み，該実質的な平坦部は，前記共振回路網及び前記１次回路の組合せによって主に規定される，請求項１６に記載の方法。
- 前記共振回路網の部品及び前記１次回路の部品は，携帯電話機に用いるように選択される，請求項１６に記載の方法。
- 孤立している前記共振回路網の前記周波数応答は実質的に前記目標周波数に前記共振周波数を含み，孤立している前記１次回路の前記周波数応答は実質的に前記目標周波数に前記共振周波数を含む，請求項１６に記載の方法。
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