KR20120071333A

KR20120071333A - 전력 공급 장치, 전력 수용 장치, 및 비접촉 전력 공급 시스템

Info

Publication number: KR20120071333A
Application number: KR1020110137945A
Authority: KR
Inventors: 고이치로 가마타; 미사코 사토; 슈헤이 마에다
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-07-02
Also published as: JP7371192B2; JP7144574B2; US20220385108A1; KR20210082416A; KR102476125B1; KR102273613B1; KR20180041102A; JP2016174524A; JP2018033309A; US20150270723A1; US9912170B2; KR101861988B1; JP2021153389A; US11424622B2; KR20190010699A; KR20220166767A; KR101943294B1; JP6224155B2; US9054544B2; JP2012147654A

Abstract

전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 제공한다.
방향성 결합기를 통해 교류 전원에 접속된 제 1 전자기 결합 코일과, 제 1 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합하는 제 1 공명 코일과, 제 1 공명 코일의 양단의 단자에 접속된 스위치와, 방향성 결합기가 검지한 반사파의 크기를 나타내는 파라미터가 입력되고, 파라미터에 기초하여 스위치의 온 및 오프를 전환하는 제어 회로와, 제 1 전자기 결합 코일과 제어 회로 사이에 설치된 아날로그/디지털 컨버터를 갖는 전력 공급 장치와, 제 1 공명 코일과 전자기적으로 공명하는 제 2 공명 코일과, 제 2 공명 코일과 전자기적으로 결합하는 제 2 전자기 결합 코일을 갖는 전력 수용 장치를 갖는 비접촉 전력 공급 시스템이며, 제 1 전자기 결합 코일은, 제 1 공명 코일 및 제 2 공명 코일 사이에 배치되는 비접촉 전력 공급 시스템에 관한 것이다.

Description

전력 공급 장치, 전력 수용 장치, 및 비접촉 전력 공급 시스템{POWER FEEDING DEVICE, POWER RECEIVING DEVICE, AND WIRELESS POWER FEED SYSTEM}

개시된 발명의 한 양태는, 전력 공급 장치, 전력 수용 장치, 및 비접촉 전력 공급 시스템에 관한 것이다.

다양한 전자 기기의 보급이 진행되어, 많은 종류의 다양한 제품이 시장에 출하되어 있다. 최근에는, 휴대 전화 및 디지털 비디오 카메라 등의 휴대형 전자 기기의 보급이 현저하다. 또한 전력을 기본으로 동력을 얻는 전기 자동차 등의 전기 추진 이동체도 제품으로서 시장에 등장하고 있다.

휴대 전화, 디지털 비디오 카메라 또는 전기 추진 이동체에는, 축전 수단인 배터리(축전지라고도 한다)가 내장되어 있다. 상기 배터리의 충전은, 대부분이 전력 공급 수단인 가정용 교류 전원에 직접적으로 접촉시켜 실시되고 있는 것이 현재 상태이다. 또한 배터리를 구비하지 않은 구성 또는 배터리에 충전된 전력을 이용하지 않는 구성에서는, 가정용 교류 전원으로부터 배선 등을 통해 직접 전력 공급하여 동작시키는 것이 현재 상태이다.

한편으로 비접촉에 의해 배터리의 충전 또는 부하로의 전력 공급을 실시하는 방식에 대한 연구 개발도 진행되고 있으며, 대표적인 방식으로서, 전자기 결합(electromagnetic coupling) 방식(전자기 유도 방식이라고도 한다)(특허 문헌 1 참조), 전파(radio wave) 방식(마이크로파 방식이라고도 한다), 공명 방식(공진 방식이라고도 한다)(특허 문헌 2 내지 특허 문헌 4 참조)을 들 수 있다.

특허 문헌 2 내지 특허 문헌 4에 개시한 바와 같이, 공명 방식의 비접촉 전력 공급 기술에 있어서는, 전력을 받는 측의 장치(이하, 전력 수용 장치라 한다) 및 전력을 공급하는 측의 장치(이하, 전력 공급 장치라 한다) 각각이, 공명 코일(resonant coil)을 갖고 있다. 또한 전력 수용 장치 및 전력 공급 장치에는, 각각 전자기 결합 코일이 설치되어 있다. 전력 공급 장치에서의 전원으로부터 공명 코일로의 전력 공급, 및 전력 수용 장치에서의 공명 코일로부터 부하로의 전력 공급은, 전자기 결합 코일을 통해 실시된다.

전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일은, 동일한 주파수로 공명(LC 공진) 현상이 발현하도록 조정된다.

이들 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일이 대향하고, 공명(공진) 현상을 일으킴으로써, 상기 공명 코일 사이의 거리가 떨어져 있는 상태에서도, 효율이 좋은 전력 전송을 실현할 수 있다.(비특허 문헌 1 참조).

일본국 특개2002－101578호 공보 일본국 특개2010－193598호 공보 일본국 특개2010－239690호 공보 일본국 특개2010－252468호 공보

「와이어리스 전력 공급 2010 비접촉 충전과 무선 전력 전송의 모든 것」 니케이 일렉트로닉스, 2010년 3월, pp.66-81

그러나, 공명 방식의 비접촉 전력 공급 기술에서는, 상기 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일이 적절한 위치 관계를 유지하지 않는 경우에는 전력 전속 효율이 저감하게 된다.

즉, 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일이 너무 먼 경우에는, 전력 전송 효율이 저감하게 된다. 또한, 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일이 너무 가까운 경우에도, 전력 전송 효율이 저감하는 현상이 생긴다.

공명 방식의 비접촉 전력 공급 시스템의 사시도, 및 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일의 거리와 전력의 전송 효율의 관계를, 각각 도 3a 및 도 3b에 도시한다.

도 3a에 도시한 공명 방식의 비접촉 전력 공급 시스템은, 전력 공급 장치(1100) 및 전력 수용 장치(1110)를 갖는다. 전력 공급 장치(1100)는, 교류 전원(1101), 전자기 결합 코일(1103), 공명 코일(1104)을 갖는다. 또한 전력 수용 장치(1110)는, 부하(1111), 전자기 결합 코일(1112), 공명 코일(1113)을 갖는다. 단, 도 3a 및 도 3b에서, 전력 공급 장치(1100)의 공명 코일(1104) 및 전력 수용 장치(1110)의 공명 코일(1113)의 거리(D)를, 전력 공급 장치(1100) 및 전력 수용 장치(1110)의 거리로 한다.

전력 공급 장치(1100)의 교류 전원(1101)으로부터 공명 코일(1104)로의 전력 공급은, 전자기 결합 코일(1103)을 통해 전자기 결합 방식으로 실시된다. 전력 공급 장치(1100)로부터 전력 수용 장치(1110)로의 전력 공급은, 공명 코일(1104) 및 공명 코일(1113)이 전자기 공명을 함으로써 실시된다. 또한 공명 코일(1113)로부터 부하(1111)로의 전력 공급은, 전자기 결합 코일(1112)을 통해 전자기 결합 방식으로 실시된다.

도 3b에 도시한 바와 같이, 공명 방식의 비접촉 전력 공급 시스템에서, 전력 공급 장치(1100)의 공명 코일(1104) 및 전력 수용 장치(1110)의 공명 코일(1113)의 거리가, 최적의 거리(D1)일 때에 전송 효율은 최대가 된다. 즉, 공명 방식의 비접촉 전력 공급 기술에서의 전송 효율은, 전력 공급 장치(1100)의 공명 코일(1104) 및 전력 수용 장치(1110)의 공명 코일(1113)의 거리가, 거리(D1)보다 작은 경우에서도 큰 경우에서도 저감하게 된다.

이상을 감안하여, 개시된 발명의 일 양태에서는, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

개시된 발명의 일 양태에서는, 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 먼 경우는, 공명 방식의 전력 공급을 하고, 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 너무 가까운 경우는, 전자기 결합 방식의 전력 공급을 하는 비접촉 전력 공급 시스템을 제공한다.

개시된 발명의 일 양태의 비접촉 전력 공급 시스템에서, 전력 공급 장치 또는 전력 수용 장치 중 어느 하나에서, 전자기 결합 코일과 공명용 코일의 배치를 교체한다. 즉, 전력 공급 장치의 공명 코일과 전력 수용 장치의 공명 코일 사이에, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일 또는 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일을 설치한다. 보다 구체적으로는, 전력 공급 장치의 공명 코일, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일, 전력 수용 장치의 공명 코일, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일 순의 배치, 또는, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일, 전력 공급 장치의 공명 코일, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일, 전력 수용 장치의 공명 코일 순의 배치의 비접촉 전력 공급 시스템을 제작한다.

전력 공급 장치의 전자기 결합 코일과 공명 코일의 배치를 교체한 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 전력 공급 장치의 공명 코일, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일, 전력 수용 장치의 공명 코일, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일이 나란히 배치된다.

개시된 발명의 일 양태에서의 전력 공급 장치의 공명 코일에는, 양단에 스위치가 설치된다. 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 먼 경우 및 거리가 최적인 경우는, 전력 공급 장치의 공명 코일의 스위치를 오프로 한다. 이로써, 전력 공급 장치 및 전력 수용 장치 각각의 공명 코일로 공명 방식의 전력 공급을 할 수 있다.

공명 방식의 전력 공급에서, 상술한 바와 같이 전력 공급 장치 및 전력 수용 장치의 공명 코일 사이의 거리가 최적인 거리일 때에 전송 효율은 최대가 된다. 그러나, 상기 공명 코일의 거리가 최적인 거리보다도 가까우면, 전송 효율은 감소하게 된다.

전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 너무 가까운 경우는, 전력 공급 장치의 공명 코일 스위치를 온으로 하고, 상기 전력 공급 장치의 공명 코일을 단락시켜 버린다. 이에 따라, 상기 전력 공급 장치의 공명 코일은, 전기적으로 존재하지 않는 것으로 간주할 수 있다.

전력 공급 장치의 공명 코일을 단락한 경우, 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일 사이에서는 전자기 공명은 일어나지 않는다. 여기서, 상기와 같이 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일과 공명 코일의 배치를 교체함으로써, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일과 전력 수용 장치의 공명 코일은 인접한다. 여기서 인접하는 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일과 전력 수용 장치의 공명 코일 사이에서, 전자기 결합 방식으로 전력 공급을 한다. 이에 따라, 전력 공급 장치 및 전력 수용 장치의 거리가 가까운 경우에서도, 높은 전송 효율을 유지한 채 전력 공급을 행할 수 있다.

또한, 전력 공급 장치의 전자기 결합 코일, 전력 공급 장치의 공명 코일, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일, 전력 수용 장치의 공명 코일을 나란히 배치한 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 전력 수용 장치의 공명 코일의 양단에 스위치를 설치한다. 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 먼 경우 및 거리가 최적인 경우는, 전력 수용 장치의 공명 코일 스위치를 오프로 하고, 공명 방식의 전력 공급을 한다. 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 가까운 경우는, 전력 수용 장치의 공명 코일 스위치를 온으로 하고, 전자기 결합 방식으로 전력 공급을 한다. 이로써, 높은 전송 효율을 유지한 채 전력 공급을 행할 수 있다.

이상에 의해, 전력 공급 장치와 전력 수용 장치의 거리가 변화한 경우에서도, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 제공할 수 있다.

개시된 발명의 일 양태는, 방향성 결합기(directional coupler)를 통해 교류 전원에 접속된 전자기 결합 코일과, 상기 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합하는 공명 코일과, 상기 공명 코일의 한쪽 단자에, 한쪽 단자가 전기적으로 접속되고, 상기 공명 코일의 다른 쪽 단자에, 다른 쪽 단자가 전기적으로 접속된 스위치와, 상기 방향성 결합기가 검지한 반사파의 크기를 나타내는 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온 및 오프를 전환하는 제어 회로와, 상기 전자기 결합 코일과 상기 제어 회로 사이에 설치된 아날로그/디지털 컨버터를 갖는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치에 관한 것이다.

개시된 발명의 일 양태는, 공명 코일과, 상기 공명 코일의 한쪽 단자에, 한쪽 단자가 전기적으로 접속되고, 상기 공명 코일의 다른 쪽 단자에, 다른 쪽 단자가 전기적으로 접속된 스위치와, 상기 공명 코일과 전자기적으로 결합하는 전자기 결합 코일과, 상기 전자기 결합 코일과 전기적으로 접속되어 있는 정류기와, 상기 정류기에 의해 정류된 전력이 보내짐으로써, 양단에 직류 전압이 인가되는 부하와, 상기 직류 전압, 및 상기 부하에 인가된 직류 전압에 의해 발생하는 직류 전류를 검지하는 아날로그/디지털 컨버터와, 상기 아날로그/디지털 컨버터가 검지한 직류 전압 및 직류 전류의 크기를 나타내는 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온 및 오프를 전환하는 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 전력 수용 장치에 관한 것이다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 공명 코일에는, 콘덴서가 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 콘덴서는 부유 용량(stray capacitance)인 것을 특징으로 한다.

개시된 발명의 일 양태는, 방향성 결합기를 통해 교류 전원에 접속된 제 1 전자기 결합 코일과, 상기 제 1 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합하는 제 1 공명 코일과, 상기 제 1 공명 코일의 한쪽 단자에, 한쪽 단자가 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 공명 코일의 다른 쪽 단자에, 다른 쪽 단자가 전기적으로 접속된 스위치와, 상기 방향성 결합기가 검지한 반사파의 크기를 나타내는 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온 및 오프를 전환하는 제어 회로와, 상기 제 1 전자기 결합 코일과 상기 제어 회로 사이에 설치된 아날로그/디지털 컨버터를 갖는 전력 공급 장치와, 상기 제 1 공명 코일과 전자기적으로 공명을 하는 제 2 공명 코일과, 상기 제 2 공명 코일과 전자기적으로 결합하는 제 2 전자기 결합 코일을 갖는 전력 수용 장치를 갖는 비접촉 전력 공급 시스템이며, 상기 제 1 전자기 결합 코일은, 상기 제 1 공명 코일 및 제 2 공명 코일 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 공급 시스템에 관한 것이다.

개시된 발명의 일 양태는, 교류 전원에 접속된 제 1 전자기 결합 코일과, 상기 제 1 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합하는 제 1 공명 코일을 갖는 전력 공급 장치와, 상기 제 1 공명 코일과 전자기적으로 공명하는 제 2 공명 코일과, 상기 제 2 공명 코일의 한쪽 단자에, 한쪽 단자가 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 공명 코일의 다른 쪽 단자에, 다른 쪽 단자가 전기적으로 접속된 스위치와, 상기 제 2 공명 코일과 전자기적으로 결합하는 제 2 전자기 결합 코일과, 상기 제 2 전자기 결합 코일과 전기적으로 접속되어 있는 정류기와, 상기 정류기에 의해 정류된 전력이 보내짐으로써, 양단에 직류 전압이 인가되는 부하와, 상기 직류 전압, 및 상기 부하에 인가된 직류 전압에 의해 발생하는 직류 전류를 검지하는 아날로그/디지털 컨버터와, 상기 아날로그/디지털 컨버터가 검지한 직류 전압 및 직류 전류의 크기를 나타내는 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온 및 오프를 전환하는 제어 회로를 갖는 전력 수용 장치를 갖는 비접촉 전력 공급 시스템이며, 상기 제 2 전자기 결합 코일은, 상기 제 1 공명 코일 및 제 2 공명 코일 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 전력 공급 시스템에 관한 것이다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 스위치를 오프로 함으로써, 상기 제 1 공명 코일과 상기 제 2 공명 코일을 전자기 공명시키고, 상기 스위치를 온으로 함으로써, 상기 제 2 전자기 결합 코일 및 상기 제 1 공명 코일을 전자기적으로 결합시키는 것을 특징으로 한다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 공명 코일 및 상기 제 2 공명 코일의 각각에는 콘덴서가 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 콘덴서는 부유 용량인 것을 특징으로 한다.

개시된 발명의 일 양태에서, 상기 방향성 결합기 및 상기 제어 회로 사이에 아날로그/디지털 컨버터가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 1, 제 2, 또는 제 3으로 붙인 서수사는 편의상 사용하는 것이며, 공정 순 또는 적층 순을 나타내는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 발명을 특정하기 위한 사항으로서 고유의 명칭을 나타내는 것은 아니다.

개시된 발명의 일 양태에 의해, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 제공할 수 있다

도 1a 및 도 1b는 비접촉 전력 공급 시스템의 회로도 및 사시도.
도 2는 비접촉 전력 공급 시스템의 처리 수단을 도시한 플로차트.
도 3a 및 도 3b는 비접촉 전력 공급 시스템의 사시도, 및 공명 코일간 거리와 전송 효율의 관계를 도시한 도면.
도 4는 전력 공급 장치 및 전력 수용 장치의 거리와 전송 효율의 관계를 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 비접촉 전력 공급 시스템을 갖는 전자 기기의 예를 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 비접촉 전력 공급 시스템의 회로도 및 사시도.

이하, 본 명세서에 개시된 발명의 실시 양태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 단, 본 명세서에 개시된 발명은 많은 상이한 모양으로 실시하는 것이 가능하며, 본 명세서에 개시된 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 사항은 다양하게 변경될 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에 도시한 도면에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 반복 설명은 생략한다.

(실시형태 1)

본 실시형태의 비접촉 전력 공급 시스템을, 도 1a 및 도 1b에 도시한다. 도 1a는 상기 비접촉 전력 공급 시스템의 회로도, 도 1b는 상기 비접촉 전력 공급 시스템의 일부를 발췌한 사시도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시한 비접촉 전력 공급 시스템은, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)를 갖는다. 또한, 본 실시형태에서, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)의 거리를 거리(W)로 한다.

전력 공급 장치(100)는, 교류 전원(101), 방향성 결합기(102), 전자기 결합 코일(103), 공명 코일(104), 콘덴서(105), 스위치(106), 아날로그/디지털 컨버터(107, A/D 컨버터), 제어 회로(108)를 갖는다. 또한 전력 수용 장치(110)는, 부하(111), 전자기 결합 코일(112), 공명 코일(113) 및 콘덴서(114)를 갖는다.

교류 전원(101)은 고주파 전력을 출력하는 전원이다. 교류 전원(101)의 한쪽 단자는, 방향성 결합기(102)의 제 1 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 교류 전원(101)의 다른 쪽 단자는, 전자기 결합 코일(103)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되고 또한 접지되어 있다.

방향성 결합기(102)의 제 1 단자는, 교류 전원(101)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 방향성 결합기(102)의 제 2 단자는, A/D 컨버터(107)의 한쪽 단자에 접속되어 있다. 방향성 결합기(102)의 제 3 단자는, 전자기 결합 코일(103)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

방향성 결합기(102)(「커플러」라고도 한다)는, 순방향으로 전달되는 전력(진행파) 또는 역방향으로 전달되는 전력(반사파), 또는 그 양방에 대응하는 신호를 취출할 수 있다.

전력의 전송 효율은 반사파의 대소(amplitude)를 나타내는 계수인 반사 계수(반사파의 크기/입사파의 크기)와 밀접한 관계가 있고, 전송 효율이 큰 주파수의 전력 신호 정도, 그 반사 계수는 다른 주파수의 전력 신호와 비교하여 작고, 전송 효율이 최대가 되는 공명 주파수의 전력 신호는, 그 반사 계수가 다른 주파수의 전력과 비교하여 최소가 된다. 방향성 결합기(102)에 의해 반사파의 크기를 검지함으로써, 전력의 전송 효율이 최대가 되고, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)의 거리(도 3b의 거리(D1)에 상당)를 검지할 수 있다.

전자기 결합 코일(103)의 한쪽 단자는, 교류 전원(101)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있고, 또한 접지되어 있다. 전자기 결합 코일(103)의 다른 쪽 단자는, 방향성 결합기(102)의 제 3 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

공명 코일(104)의 한쪽 단자는, 콘덴서(105)의 한쪽 단자 및 스위치(106)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 공명 코일(104)의 다른 쪽 단자는, 콘덴서(105)의 다른 쪽 단자 및 스위치(106)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

교류 전원(101)으로부터 공명 코일(104)로의 전력 공급은, 전자기 결합 코일(103)을 통해 전자기 결합 방식을 이용하여 실시된다.

본 실시형태의 비접촉 전력 공급 시스템에서, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113) 사이에, 전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103)이 설치된다. 또한, 본 실시형태의 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113) 사이에, 전자기 결합 코일이 설치되어 있으면 좋으므로, 전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103) 대신에, 전력 수용 장치(110)의 전자기 결합 코일(112)을 설치해도 좋다. 이 구성에 대해서는, 도 6a 및 도 6b를 이용하여 후술한다.

전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103) 및 전력 수용 장치(110)의 전자기 결합 코일(112)은, 예를 들면 1루프 정도로 감겨진 코일이며, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113)은, 예를 들면 수 루프 정도로 감겨진 코일이다.

전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113)은, 양단이 개방된 코일이다. 상기 공명 코일(104) 및 공명 코일(113)은, 부유 용량에 의한 콘덴서(도 1a 및 도 1b의 콘덴서(105) 및 콘덴서(114)에 상당)를 갖는다. 이로써, 상기 공명 코일(104) 및 공명 코일(113)은, LC 공진 회로가 된다. 또한, 콘덴서는 부유 용량 방식에 한정되지 않고, 코일의 양단에 콘덴서를 접속하여 LC 공진 회로를 실현하여도 좋다.

또한, 코일을 이용한 전력 전송 기술에 있어서, 높은 전송 효율을 나타내는 지표가 되는 파라미터로서 k×Q인(k는 결합 계수, Q는 공명 코일의 Q값). 결합 계수 k는, 전력 공급측의 공명 코일과 전력 수용측의 공명 코일의 결합 정도를 나타내는 계수이다. 또한 Q값은, 공진 회로의 공진 피크의 예리함을 나타내는 값이다. 공명형 비접촉 전력 공급 기술에서는, 높은 전송 효율을 실현하기 위해, 상기 공명 코일(104) 및 공명 코일(113)로서, Q값이 대단히 높게 설정된 공명 코일(예를 들면, Q는 100보다 큰(ｋ×Q가 1보다 큰))을 사용하는 것이 바람직하다.

도 1b에 도시한 바와 같이, 전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103)을 전력 수용 장치(110)의 근방에 배치한다. 이로써, 전력 공급 장치(100)와 전력 수용 장치(110)의 거리가 가까운 경우에, 전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113)을 직접 전자기적으로 결합시킬 수 있다.

단, 이 경우, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)과 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113)도 밀접하게 결합되어, 전력의 전송 효율이 오르지 않는다.

그러므로, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)에 설치된 스위치(106)를 온으로 한다. 이로써 공명 코일(104)의 양단이 단락되고, 공명 코일(104)로서의 기능을 소실한다.

스위치(106)는, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)의 양단에 설치되고, 전력 공급 장치(100)와 전력 수용 장치(110)의 위치가 먼 경우라든지 적절한 위치에 있는 경우에는 오프가 되고, 가까운 경우는 온이 된다. 스위치(106)의 온 및 오프의 전환은, 상술한 방향성 결합기(102)에 의해 얻어진 반사파의 크기 정보를 기초로 실시된다.

A/D 컨버터(107)의 한쪽 단자는, 방향성 결합기(102)의 제 2 단자에 전기적으로 접속되어 있다. A/D 컨버터(107)의 다른 쪽 단자는, 제어 회로(108)에 전기적으로 접속되어 있다.

A/D 컨버터(107)를 통해, 방향성 결합기(102)에 의해 얻어진 반사파의 크기 정보가 제어 회로(108)에 입력된다. 입력된 정보를 기초로, 제어 회로(108)가 스위치(106)의 온 및 오프 전환을 행한다. 예를 들면 상기 제어 회로(108)는, 소정의 시간마다(예를 들면 1분마다) 스위치(106)의 온 상태 또는 오프 상태에서의 반사파의 크기를 검출하고, 반사파의 크기가 작은 상태 쪽을 선택한다. 또한, 도 1a 및 도 1b에서는 A/D 컨버터(107)만 도시하였지만, A/D 컨버터(107)의 출력을 증폭된 앰프(amplifier)나, A/D 컨버터(107)의 출력을 정류하는 정류기를 설치하여도 좋다.

또한 전력 수용 장치(110)에서는, 전자기 결합 코일(112)의 한쪽 단자는, 부하(111)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 전자기 결합 코일(112)의 다른 쪽 단자는, 부하(111)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있고, 또한 접지되어 있다. 또한 부하(111)는, 전력 수용 장치(110)에 접속된 다른 회로나 장치 등에 상당한다. 부하(111)로서, 예를 들면 2차 전지와 같은 축전 장치를 들 수 있다.

공명 코일(113)의 한쪽 단자는, 콘덴서(114)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 공명 코일(113)의 다른 쪽 단자는, 콘덴서(114)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 콘덴서(114)는, 공명 코일(113)의 양단이 개방됨으로써 형성되는 부유 용량을 사용하여도 좋고, 공명 코일(113)에 콘덴서를 접속하여도 좋다.

공명 코일(113)로부터 부하(111)로의 전력 공급은, 전자기 결합 코일(112)을 통해 전자기 결합 방식을 이용하여 행해진다.

이하에, 제어 회로(108)에 의해 행해지는 구체적인 처리 순서와 그 플로차트의 예를, 도 2를 이용하여 설명한다.

초기 상태로서, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104)의 양단에 설치된 스위치(106)는 오프(개방되어 있는 상태)이다.

교류 전원(101)은, 인식 수단(도시하지 않음)으로 전력 수용 장치(110)의 존재를 인식하면(S101), 주파수(f0)로 고주파 전력을 출력하고, 전력 공급을 개시한다(S102).

또한, 상기 인식 수단은, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)에 설치되는 것이며, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)의 정보를 교환하기 위한 무선 통신 수단 등이다. 상기 무선 통신 수단의 무선 통신에 사용하는 캐리어 주파수 및 무선 인터페이스는, 전력 공급용으로 설치된 인터페이스(코일)와는 별도로 다시 설치하는 것이 바람직하지만, 전력 공급용 인터페이스(코일)를 통해, 전력 공급에 사용하는 전자파(electromagnetic wave)를 캐리어로서 사용하여 통신하여도 상관없다. 상기 통신 수단을 이용하여, 전력 공급 장치(100)는 전력 수용 장치(110)의 존재를 인식하는 것이나, 충전 경과를 파악할 수 있다.

전력 공급이 개시된 직후에는, 당연히 충전은 계속된다(S103). 충전이 계속되지 않는 경우로는, 전력 공급이 완료된 경우이다(후술). 전력 공급이 개시되면, 전력 공급 장치(100) 내에 설치된 방향성 결합기(102)가 반사파의 크기를 검지하고, 검지된 반사파의 크기가 어느 정도인지를 나타내는 파라미터가, A/D 컨버터(107)를 통해 제어 회로(108)에 입력된다. 제어 회로(108)는 입력된 파라미터를 기억한다(S104).

다음에 상기 파라미터에 기초하여, 스위치(106)의 온 및 오프를 전환한다(온인 경우는 오프, 오프인 경우는 온으로 전환한다)(S105).

전환하기 전과 비교하여, 반사파의 크기가 작아 진 경우(S106)는 전환 후의 상태를 유지한다(S107). 또한 반사파의 크기가 커진 경우(S106)는 원래의 상태로 되돌아간다(S109).

전환 후의 상태를 소정의 시간 유지, 또는, 전환하기 전의 상태로 되돌아가 소정의 시간(예를 들면 1분) 유지한다(S108). 이후, 전력 공급이 완료될 때까지는 충전을 계속하고(S103), 이것을 일정 시간마다(상술하면 1분마다) 반복한다. 전력 공급을 완료한 시점에서 교류 전원(101)에서의 고주파 전력의 출력을 정지한다(S111).

상기한 처리가 실시되는 비접촉 전력 공급 시스템에서의, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)의 거리(W)와, 전력의 전송 효율의 관계를 도 4에 도시한다.

전력 공급 장치(100)와 전력 수용 장치(110)의 거리(W)가 먼 경우 및 적절한 거리에 있는 경우(W가 W1 이상인 경우)는, 스위치가 오프 상태인 쪽이 전송 효율이 높기 때문에(반사 성분이 작은), 공명 코일(104)이 유효한 상태가 유지된다. 공명 코일(104)이 유효한 상태란, 공명 방식의 전력 공급이 실시된다는 것이다. 도 4에서, 공명 방식의 전력 공급에서의 거리(W)와 전송 효율의 관계는, 곡선(201)으로 도시된다.

한편, 전력 공급 장치(100)와 전력 수용 장치(110)의 거리(W)가 가까운 경우(W가 W1 미만인 경우), 스위치가 온의 상태인 쪽이 전송 효율이 높기 때문에, 공명 코일(104)이 무효가 되는 상태가 유지된다. 공명 코일(104)이 무효가 되는 상태란, 전자기 결합 방식의 전력 공급이 사용된다는 것이다. 도 4에서, 전자기 결합 방식의 전력 공급에서의 거리(W)와 전송 효율의 관계는, 곡선(202)으로 도시된다.

즉, 본 실시형태의 비접촉 전력 공급 시스템은, 전력 공급 장치(100)와 전력 수용 장치(110)의 거리(W)에 따라서, 공명 방식과 전자기 결합 방식을 전환함으로써, 전력의 전송 효율을 높이는 상태로 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 일정 기간(예를 들면 1분)마다 스위치(106)의 온 및 오프를 재검토하고, 필요하면 전환한다. 따라서, 충전중에 전력 수용 장치(110)의 위치가 변화하여, 전력 공급 장치(100) 및 전력 수용 장치(110)의 거리(W)가 변화된 경우에서도, 그때마다 전송 효율이 최적이 되는 상태가 선택된다.

또한, 도 1a 및 도 1b에서는, 전력 공급 장치(100)의 공명 코일(104) 및 전력 수용 장치(110)의 공명 코일(113) 사이에, 전력 공급 장치(100)의 전자기 결합 코일(103)을 배치한 비접촉 전력 공급 시스템에 대해 설명하였지만, 개시된 발명의 일 양태는 이에 한정되지 않는다. 개시된 발명의 일 양태에서는, 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일 사이에, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일을 배치하여도 좋다. 이와 같은 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 전력 수용 장치의 공명 코일에 스위치를 설치한다.

도 6a 및 도 6b에 전력 공급 장치의 공명 코일 및 전력 수용 장치의 공명 코일 사이에, 전력 수용 장치의 전자기 결합 코일을 배치한 비접촉 전력 공급 시스템을 도시한다.

도 6a 및 도 6b에 도시한 비접촉 전력 공급 시스템은, 전력 공급 장치(120) 및 전력 수용 장치(130)를 갖는다. 전력 공급 장치(120)는, 교류 전원(101), 전자기 결합 코일(103), 공명 코일(104), 콘덴서(105)를 갖는다.

또한 전력 수용 장치(130)는, 부하(111), 전자기 결합 코일(112), 공명 코일(113), 콘덴서(114), 정류기(132), 스위치(136), A/D 컨버터(137), 제어 회로(138)를 갖는다.

전자기 결합 코일(103)의 한쪽 단자는, 교류 전원(101)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 전자기 결합 코일(103)의 다른 쪽 단자는, 교류 전원(101)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되고, 또한 접지되어 있다.

공명 코일(104)의 한쪽 단자는, 콘덴서(105)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 공명 코일(104)의 다른 쪽 단자는, 콘덴서(105)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

정류기(132)의 제 1 단자는, 부하(111)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 정류기(132)의 제 2 단자는, A/D 컨버터(137)의 제 1 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 정류기(132)의 제 3 단자는, 전자기 결합 코일(112)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 정류기(132)는 교류/직류 변환기(AC/DC 컨버터)이며, 받아들인 전력을 정류하는 기능을 갖는다. 정류기(132)에 의해 정류된 전력은 부하(111)로 보내진다.

A/D 컨버터(137)의 제 1 단자는, 정류기(132)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되어 있다. A/D 컨버터의 제 2 단자는, 전자기 결합 코일(112)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. A/D 컨버터의 제 3 단자는, 제어 회로(138)에 전기적으로 접속되어 있다. A/D 컨버터(137)는, 부하(111)의 양단에 인가되는 직류 전압, 및 상기 직류 전압이 부하(111)로 흐름으로써 발생하는 직류 전류를 모니터한다. A/D 컨버터(137)가 모니터하여 얻어진 직류 전압의 크기 및 직류 전류의 크기를 나타내는 파라미터가, 제어 회로(138)에 입력된다. 상기 파라미터에 기초하여, 공명 코일(113)에 설치된 스위치의 온 및 오프가 제어된다.

전자기 결합 코일(112)의 한쪽 단자는, 정류기(132)의 제 3 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 전자기 결합 코일(112)의 다른 쪽 단자는, 부하(111)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있으며, 또한 접지되어 있다.

공명 코일(113)의 한쪽 단자는, 콘덴서(114)의 한쪽 단자 및 스위치(136)의 한쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다. 공명 코일(113)의 다른 쪽 단자는, 콘덴서(114)의 다른 쪽 단자 및 스위치(136)의 다른 쪽 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

상술한 바와 같이, 도 6a 및 도 6b에 도시한 비접촉 전력 공급 시스템에서는, 받아들인 전력이 정류기(132)에 의해 정류된다. 정류된 전력은 부하(111)로 보내지고, 이로써 부하(111)의 양단에 직류 전압이 인가된다. 부하(111)의 양단에 인가되는 직류 전압의 정보 및 부하(111)로 흐르는 직류 전류의 정보가 제어 회로(138)에 입력된다. 입력된 정보를 기초로, 제어 회로(138)가 스위치(136)의 온 및 오프 전환한다.

이상, 본 실시형태에 의해, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 제공할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태에서는, 실시형태 1에서 설명한 비접촉 전력 공급 시스템을 적용할 수 있는 용도에 대해 설명한다. 또한, 개시된 발명의 일 양태에서의 비접촉 전력 공급 시스템을 적용할 수 있는 용도로서는, 예를 들면 휴대형 전자 기기인, 휴대 전화, 디지털 비디오 카메라, 컴퓨터, 휴대 정보 단말(모바일 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대형 게임기 또는 전자 서적 등), 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(구체적으로는 digital versatile disc(DVD)) 등을 들 수 있다. 또한 전력을 기초로 동력을 얻는 전기 자동차 등의 전기 추진 이동체를 들 수 있다. 이하, 일예에 대해 도면을 이용하여 설명한다.

도 5a는 휴대 전화 및 휴대 정보 단말을 비접촉 전력 공급 시스템의 용도로 하는 일예이며, 전력 공급 장치(701), 전력 수용 장치(703A)를 갖는 휴대 전화(702A), 전력 수용 장치(703B)를 갖는 휴대 정보 단말(702B)로 구성된다. 상기 실시형태에서 설명한 비접촉 전력 공급 시스템은, 전력 공급 장치(701)와 전력 수용 장치(703A) 사이, 및 전력 공급 장치(701)와 전력 수용 장치(703B) 사이에 적용할 수 있다.

본 실시형태에 의해, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 갖는 휴대 전화 및 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.

도 5b는 전기 추진 이동체인 전기 자동차를 비접촉 전력 공급 시스템의 용도로 하는 일예이며, 전력 공급 장치(711), 전력 수용 장치(713)를 갖는 전기 자동차(712)로 구성된다. 상기 실시형태에서 설명한 비접촉 전력 공급 시스템은 전력 공급 장치(711)와 전력 수용 장치(713) 사이에 적용할 수 있다.

본 실시형태에 의해, 전력의 전송 효율이 높은 비접촉 전력 공급 시스템을 갖는 전기 추진 이동체를 제공할 수 있다.

이상, 상기 실시형태에서 설명한 비접촉 전력 공급 시스템은 전력으로 구동시키는 물품이면 무엇에든 설치하여 사용할 수 있다.

본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.

100 전력 공급 장치 101 교류 전원
102 방향성 결합기 103 전자기 결합 코일
104 공명 코일 105 콘덴서
106 스위치 107 A/D 컨버터
108 제어 회로 110 전력 수용 장치
111 부하 112 전자기 결합 코일
113 공명 코일 114 콘덴서
120 전력 공급 장치 130 전력 수용 장치
132 정류기 136 스위치
137 A/D 컨버터 138 제어 회로
201 곡선 202 곡선
701 전력 공급 장치 702A 휴대 전화
702B 휴대 정보 단말 703A 전력 수용 장치
703B 전력 수용 장치 711 전력 공급 장치
712 전기 자동차 713 전력 수용 장치
1100 전력 공급 장치 1101 교류 전원
1103 전자기 결합 코일 1104 공명 코일
1110 전력 수용 장치 1111 부하
1112 전자기 결합 코일 1113 공명 코일

Claims

방향성 결합기를 통해 교류 전원에 접속되도록 구성된 전자기 결합 코일(electromagnetic coupling coil)로서, 상기 방향성 결합기는 반사파의 크기를 검지하도록 구성되는, 상기 전자기 결합 코일;
상기 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합할 수 있는 공명 코일;
하나의 단자가 상기 공명 코일의 하나의 단자에 전기적으로 접속되고 다른 단자가 상기 공명 코일의 다른 단자에 전기적으로 접속되는 스위치;
상기 방향성 결합기에 의해 검지된 상기 반사파 크기의 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온/오프를 전환하도록 구성된 제어 회로; 및
상기 전자기 결합 코일과 상기 제어 회로 사이에 제공된 아날로그-디지털 컨버터를 포함하는, 전력 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공명 코일은 콘덴서에 접속되는, 전력 공급 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 콘덴서는 부유 용량인, 전력 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공명 코일은 상기 스위치를 턴 온함으로써 단락되는, 전력 공급 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치는 상기 반사파의 크기가 스위칭 전의 반사파의 크기보다 커질 때 턴 온/오프되는, 전력 공급 장치.
공명 코일;
하나의 단자가 상기 공명 코일의 하나의 단자에 전기적으로 접속되고 다른 단자가 상기 공명 코일의 다른 단자에 전기적으로 접속되는 스위치;
상기 공명 코일에 전자기적으로 결합할 수 있는 전자기 결합 코일;
상기 전자기 결합 코일에 전기적으로 접속된 정류기;
상기 정류기에 의해 정류된 전력의 전송에 의해 직류 전압이 양단에 인가되는 부하;
상기 직류 전압 및 상기 부하에 인가된 상기 직류 전압에 의해 발생된 직류 전류를 검지하도록 구성되는 아날로그-디지털 컨버터; 및
상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 검지된 상기 직류 전압 및 상기 직류 전류의 크기들의 파라미터들이 입력되고, 상기 파라미터들에 기초하여 상기 스위치의 온/오프를 전환하도록 구성된 제어 회로를 포함하는, 전력 수용 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 공명 코일은 콘덴서에 접속되는, 전력 수용 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 콘덴서는 부유 용량인, 전력 수용 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 공명 코일은 상기 스위치를 턴 온함으로써 단락되는, 전력 수용 장치.
전력 공급 장치; 및
전력 수용 장치를 포함하는 비접촉 전력 공급 시스템에 있어서,
상기 전력 공급 장치는:
방향성 결합기를 통해 교류 전원에 접속되도록 구성된 제 1 전자기 결합 코일로서, 상기 방향성 결합기는 반사파의 크기를 검지하도록 구성되는, 상기 제 1 전자기 결합 코일;
상기 제 1 전자기 결합 코일과 전자기적으로 결합할 수 있는 제 1 공명 코일;
하나의 단자가 상기 제 1 공명 코일의 하나의 단자에 전기적으로 접속되고 다른 단자가 상기 제 1 공명 코일의 다른 단자에 전기적으로 접속되는 스위치;
상기 방향성 결합기에 의해 검지된 상기 반사파 크기의 파라미터가 입력되고, 상기 파라미터에 기초하여 상기 스위치의 온/오프를 전환하도록 구성된 제어 회로; 및
상기 제 1 전자기 결합 코일과 상기 제어 회로 사이에 제공된 아날로그-디지털 컨버터를 포함하고,
상기 전력 수용 장치는:
상기 제 1 공명 코일과 전자기적으로 공명하도록 구성된 제 2 공명 코일; 및
상기 제 2 공명 코일과 전자기적으로 결합할 수 있는 제 2 전자기 결합 코일을 포함하고,
상기 제 1 전자기 결합 코일은 상기 제 1 공명 코일과 상기 제 2 공명 코일 사이에 제공되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 공명 코일 및 상기 제 2 공명 코일은 상기 스위치가 턴 오프되는 기간 동안 서로 전자기적으로 공명하고,
상기 제 1 전자기 결합 코일 및 상기 제 2 공명 코일은 상기 스위치가 턴 오프되는 기간 동안 전자기적으로 결합하는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 공명 코일 및 상기 제 2 공명 코일 각각은 콘덴서에 접속되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 콘덴서는 부유 용량인, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 공명 코일은 상기 스위치를 턴 온함으로써 단락되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 스위치는 상기 반사파의 크기가 스위칭 전의 반사파의 크기보다 커질 때 턴 온/오프되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
전력 공급 장치; 및
전력 수용 장치를 포함하는 비접촉 전력 공급 시스템에 있어서,
상기 전력 공급 장치는:
교류 전원에 접속되도록 구성된 제 1 전자기 결합 코일; 및
상기 제 1 전자기 결합 코일에 전자기적으로 결합할 수 있는 제 1 공명 코일을 포함하고,
상기 전력 수용 장치는:
상기 제 1 공명 코일과 전자기적으로 공명하도록 구성된 제 2 공명 코일;
하나의 단자가 상기 제 2 공명 코일의 하나의 단자에 전기적으로 접속되고 다른 단자가 상기 제 2 공명 코일의 다른 단자에 전기적으로 접속되는 스위치;
상기 제 2 공명 코일에 전자기적으로 결합할 수 있는 제 2 전자기 결합 코일;
상기 제 2 전자기 결합 코일에 전기적으로 접속된 정류기;
상기 정류기에 의해 정류된 전력의 전송에 의해 직류 전압이 양단에 인가되는 부하;
상기 직류 전압 및 상기 부하에 인가된 상기 직류 전압에 의해 발생된 직류 전류를 검지하도록 구성되는 아날로그-디지털 컨버터; 및
상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 검지된 상기 직류 전압 및 상기 직류 전류의 크기들의 파라미터들이 입력되고, 상기 파라미터들에 기초하여 상기 스위치의 온/오프를 전환하도록 구성된 제어 회로를 포함하고,
상기 제 2 전자기 결합 코일은 상기 제 1 공명 코일과 상기 제 2 공명 코일 사이에 제공되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 공명 코일 및 상기 제 2 공명 코일은 상기 스위치가 턴 오프되는 기간 동안 서로 전자기적으로 공명하고,
상기 제 2 전자기 결합 코일 및 상기 제 1 공명 코일은 상기 스위치가 턴 온되는 기간 동안 전자기적으로 결합하는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 공명 코일 및 상기 제 2 공명 코일 각각은 콘덴서에 접속되는, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 콘덴서는 부유 용량인, 비접촉 전력 공급 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 공명 코일은 상기 스위치를 턴 온함으로써 단락되는, 비접촉 전력 공급 시스템.