JP2017528100A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. ワイヤレス誘導電力伝達のための装置であって、
   電力をワイヤレス電力レシーバの負荷に結合された二次共振器にワイヤレスで伝達するように構成された一次共振器と、
   ソース電源からのエネルギーを前記一次共振器に結合するように構成された結合回路と、
   コントローラであって、
   前記ワイヤレス電力レシーバから、電力スループットまたは前記負荷に引き渡される電力の効率のうちの少なくとも1つの指示を受け取り、かつ、
   前記指示に少なくとも部分的に基づいて、前記結合回路を介した前記ソース電源と前記一次共振器との間の第1の量の結合の調整を、前記ワイヤレス電力レシーバの第2の結合回路を介した前記二次共振器と前記負荷との間の第2の量の結合の調整と整合させる
   ように構成されたコントローラと
   を備え、前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータを測定するように構成されたセンサをさらに備え、前記コントローラが、前記第1の量の結合の調整を前記第2の量の結合の調整と整合させる際に、
   電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記センサから受け取り、また、前記二次共振器と前記負荷との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記ワイヤレス電力レシーバから受け取り、
   前記第1の量の結合を調整し、かつ、前記第2の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力レシーバに命令し、
   電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記センサから受け取り、また、電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記ワイヤレス電力レシーバから受け取り、
   前記センサおよび前記ワイヤレス電力レシーバの各々からの前記第1の指示と第2の指示の比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の量の結合を調整するかどうか、および前記第2の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力レシーバに命令するかどうかを決定する
   ように構成される装置。
2. 前記第1の量の結合の前記整合された調整が前記一次共振器の動作品質係数を変え、前記結合回路によって前記ソース電源に提供される力率、または前記負荷に引き渡される電力の量、または前記負荷に引き渡される電力の効率、またはそれらの任意の組合せのうちの少なくとも1つを大きくする、請求項1に記載の装置。
3. 前記結合回路が、それぞれ前記ソース電源に選択的に電気接続されるように構成された複数のセグメントを備えた第1の結合ループを備え、前記第1の結合ループが前記一次共振器から電気的に隔離され、また、
   前記コントローラが、前記複数のセグメントの少なくともサブセットを前記第1の結合ループに選択的に接続することによって前記第1の量の結合を調整するように構成される、
   請求項1に記載の装置。
4. 前記複数のセグメントの隣接するセグメントの断面積が前記第1の結合ループの最初のセグメントから最後のセグメントにかけて大きくなる、請求項3に記載の装置。
5. 前記コントローラが、
   前記第1の結合ループと前記一次共振器との間の結合の係数、または
   前記第1の結合ループの漏れインダクタンスに対する、前記第1の結合ループと前記一次共振器との間の相互インダクタンスの比率、またはそれらの組合せ
   のうちの少なくとも1つを調整することによって前記第1の量の結合を調整するように構成される、請求項3に記載の装置。
6. 前記結合回路が、前記ソース電源を、
   それぞれ前記一次共振器の複数の直列接続コンデンサのうちの対応するコンデンサに接続された複数の位置のうちの1つ、または
   前記一次共振器のインダクタ上の複数の位置のうちの1つ
   のいずれかに選択的に接続するように構成されたスイッチを備え、また、
   前記コントローラが、前記ソース電源を前記複数の位置のうちの1つに選択的に接続することによって前記第1の量の結合を調整するように構成される、
   請求項1に記載の装置。
7. 前記第1の量の結合の調整の、前記第2の量の結合の調整との前記整合が、
   前記コントローラによる、前記ワイヤレス電力レシーバへの、前記第2の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力レシーバに命令するメッセージの送信
   に少なくとも部分的に基づく、請求項1に記載の装置。
8. 前記一次共振器が第1の周波数で共振するように構成され、前記コントローラが、前記一次共振器が前記第1の周波数での共振を維持している間に、前記ソース電源と前記一次共振器との間の前記第1の量の結合を調整するように構成される、請求項1に記載の装置。
9. 前記コントローラが、前記一次共振器と前記二次共振器との間の結合の量に実質的に等しくなるように前記第1の量の結合を調整するように構成される、請求項1に記載の装置。
10. ワイヤレス誘導電力伝達のための方法であって、
    ワイヤレス電力トランスミッタの一次共振器からの電力を、ワイヤレス電力レシーバの負荷に結合された二次共振器にワイヤレスで伝達するステップと、
    前記ワイヤレス電力レシーバから、電力スループットまたは前記負荷に引き渡される電力の効率のうちの少なくとも1つの指示を受け取るステップと、
    前記指示に少なくとも部分的に基づいて、ソース電源からのエネルギーを前記一次共振器に結合するように構成された結合回路を介したソース電源と前記一次共振器との間の第1の量の結合の調整を、前記第1の量の結合の前記調整を第2の結合回路を介した前記二次共振器と前記負荷との間の第2の量の結合の調整と整合させるステップと、
    前記整合させるステップに従って前記第1の量の結合を調整するステップと、
    前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータを測定するステップと、
    前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第1の指示、および前記二次共振器と前記負荷との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータの第1の指示を受け取るステップと、
    前記第1の量の結合を調整し、かつ、前記第2の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力レシーバに命令するステップと、
    前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示、および前記二次共振器と前記負荷との間の電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を受け取るステップと、
    前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの前記第1の指示と第2の指示の比較、および前記二次共振器と前記負荷との間の電力スループットの前記第1の指示と第2の指示の比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の量の結合を調整するかどうか、および前記第2の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力レシーバに命令するかどうかを決定するステップと
    を含む方法。
11. ワイヤレス電力を誘導によって受け取るための装置であって、
    ワイヤレス電力トランスミッタの一次共振器から電力をワイヤレスで受け取るように構成された二次共振器と、
    前記二次共振器からのエネルギーを負荷に結合するように構成された第2の結合回路と、
    前記ワイヤレス電力トランスミッタに、電力スループットまたは前記負荷に引き渡される電力の効率のうちの少なくとも1つの指示を送信するように構成された通信回路と、
    前記指示に少なくとも部分的に基づいて、前記第2の結合回路を介した前記二次共振器と前記負荷との間の第2の量の結合の調整を、前記ワイヤレス電力トランスミッタの第1の結合回路を介したソース電源と前記一次共振器との間の第1の量の結合の調整と整合させるように構成されたコントローラと
    を備え、前記二次共振器から前記負荷への電力スループットの少なくとも1つのパラメータを測定するように構成されたセンサをさらに備え、前記コントローラが、前記第2の量の結合の調整を前記第1の量の結合の調整と整合させる際に、
    電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記センサから受け取り、また、前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記ワイヤレス電力トランスミッタから受け取り、
    前記第2の量の結合を調整し、かつ、前記第1の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力トランスミッタに命令し、
    電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記センサから受け取り、また、電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記ワイヤレス電力トランスミッタから受け取り、
    前記センサおよび前記ワイヤレス電力トランスミッタの各々からの前記第1の指示と第2の指示の比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第2の量の結合を調整するかどうか、および前記第1の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力トランスミッタに命令するかどうかを決定する
    ように構成される装置。
12. 前記第2の結合回路が、それぞれ前記負荷に選択的に電気接続されるように構成された複数のセグメントを備えた第2の結合ループを備え、前記第2の結合ループが前記二次共振器から電気的に隔離され、また、
    前記コントローラが、前記複数のセグメントの少なくともサブセットを前記第2の結合ループに選択的に接続することによって前記第2の量の結合を調整するように構成される、
    請求項11に記載の装置。
13. 前記複数のセグメントの隣接するセグメントの断面積が前記第2の結合ループの最初のセグメントから最後のセグメントにかけて大きくなる、請求項12に記載の装置。
14. 前記第2の結合回路が、前記負荷を、
    それぞれ前記二次共振器の全体にわたって接続された複数の直列接続コンデンサのうちの対応するコンデンサに接続された複数の位置のうちの1つ、または
    前記二次共振器のインダクタ上の複数の位置のうちの1つ
    のいずれかに選択的に接続するように構成されたスイッチを備え、また、
    前記コントローラが、前記負荷を前記複数の位置のうちの1つに選択的に接続することによって前記第2の量の結合を調整するように構成される、
    請求項11に記載の装置。
15. ワイヤレスによる電力を誘導によって受け取るための方法であって、
    ワイヤレス電力トランスミッタの一次共振器から電力をワイヤレスで受け取るステップと、
    前記ワイヤレス電力トランスミッタに、電力スループットまたは負荷に引き渡される電力の効率のうちの少なくとも1つの指示を送信するステップと、
    前記指示に少なくとも部分的に基づいて、結合回路を介して、二次共振器と前記負荷との間の第2の量の結合の調整と、ソース電源と前記ワイヤレス電力トランスミッタの前記一次共振器との間の第1の量の結合の調整の両方を整合させるステップと、
    前記整合させるステップに従って前記第2の量の結合を調整するステップと
    を含み、前記二次共振器から前記負荷への電力スループットの少なくとも1つのパラメータを測定するステップをさらに含み、コントローラが、前記第2の量の結合の調整を前記第1の量の結合の調整と整合させる際に、
    電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記センサから受け取り、また、前記ソース電源と前記一次共振器との間の電力スループットの少なくとも1つのパラメータの第1の指示を前記ワイヤレス電力トランスミッタから受け取り、
    前記第2の量の結合を調整し、かつ、前記第1の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力トランスミッタに命令し、
    電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記センサから受け取り、また、電力スループットの前記少なくとも1つのパラメータの第2の指示を前記ワイヤレス電力トランスミッタから受け取り、
    前記センサおよび前記ワイヤレス電力トランスミッタの各々からの前記第1の指示と第2の指示の比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第2の量の結合を調整するかどうか、および前記第1の量の結合を調整するように前記ワイヤレス電力トランスミッタに命令するかどうかを決定する
    ように構成される方法。