TW201145752A - Power supplying apparatus, power receiving apparatus, and wireless power supplying system - Google Patents

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TW201145752A TW099142865A TW99142865A TW201145752A TW 201145752 A TW201145752 A TW 201145752A TW 099142865 A TW099142865 A TW 099142865A TW 99142865 A TW99142865 A TW 99142865A TW 201145752 A TW201145752 A TW 201145752A
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Shinji Komiyama
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Description

201145752 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電源供應裝置,一種電源接收裝置及 一種無接觸電源供應類型之無線電源供應系統,其中電力 以一無接觸或無線方式供應及接收。 【先前技術】 電磁感應系統被稱為以一無線方式供應電力之系統。 此外’近年來’吾人已關注且正關注無線電源供應系統 及無線充電系統,其中使用一種稱為磁場諧振方法的方 法’該方法利用電磁諧振現象。 在目前使用最廣之電磁感應類型之無接觸電源供應系統 中’對於一電源供應源及在電源接收側之一電源供應目的 地必需共同使用磁通量。因此,為了有效地傳輸電力,必 需彼此極接近地安置該電源供應源及該電源供應目的,且 耦合之對準為重要。 同時,利用電磁諧振現象之一無接觸電源供應系統為有 J 口為透過電磁諧振現象之原理可知,相較於電磁感應 系統電力可傳輸通過一較大距離,且此外,即使對準略微 粗糖’但傳輸效率不會下降报多。 應注意不僅磁場諧振而且電場諧振亦可作為電磁諧振現 象。 。舉例而5,在曰本專利特許公開申請案第 號(下文中稱為專利文獻揭示一種採用該磁場譜振系統之 無線電源供應系統。 150956.doc 201145752 在專利文獻1之該無線電源供應系統中,電力藉由電磁 感應而自連接至電源供應電路之_電源供應線圈傳輸至一 諧振線圈。待傳輸之電力之頻率係㈣連接至該諧振線圈 的一電容器及一電阻器調整。 料來’已報導—種無線電力傳輸技術,其藉由採用利 用一磁場之一諧振現象之磁場諧振系統而在2瓜距離上實 施60 W之電力傳輸。 此外,已報導具有高效率之—「無線電源供應系統」之 發展纟藉由&用磁場諧振系統而傳輸6G w之電力以驅動 在隔開50 cm的一地點處之一電子裝置。 【發明内容】 如上文所述,磁場賴類型之無線電源供應或電力傳輸 系統類似於其中電力透過—磁場傳輸之電磁感應系統。然 而’磁場職系統透過利用错振現象㈣㈣ 可在大約其1G倍之-傳輸距離上達成傳輸。 、,先 上然而1了達成此-高效能’要求—卓越諧振器(或換 S之具有一高Q值之一諧振器)。 Q值為高意指頻率特性急劇,且此與頻寬具有一折衷關 係。於是’窄頻寬與下列缺點有關。 下降。 溫度變動而移 1) 若載波的頻率被移位,則傳輸效率顯著 2) 若讀振頻率因周圍情形之一變動或一 位’則傳輸效率顯著下降。 3)電力不可在除諧振點外之任何其他頻率下傳輸。 為了在除預先狀之諧振頻率外之—頻率下傳輸電力 150956.doc 201145752 必需改變該諧振頻率。因此’必需改變某一常數之設定。 此引起機械複雜化及電特性之劣化,諸如諧振器之卩值 之下降。 4)此外,亦可能調變用於電力傳輸之一載波以在該載波 上疊加資料。在此例子中,由於在具有一高抗雜訊性質之 相位調變及頻率調變中,資料之傳遞速率及佔有頻寬彼此 具有一成比例關係,若傳輸頻寬為窄,則難以實行高速資 料傳輸。 如上文所述,磁場諧振類型之電力傳輸系統基本上包含 兩個諧振器,且視情況而定,相較於該等諧振器之每一者 之單獨頻率特性可獲得一寬頻寬。然而,作為該磁場諧振 器類型電力傳輸系統之一特性,該等諧振器之每一者必需 具有一高Q值,且需要一較大頻寬。 因此,期望提供一電源供應裝置、一電源接收裝置及磁 琢》自振類型之一無線電源供應系統,其可達成一較大頻寬 之一頻率特性。 根據本發明之一實施例,提供一電源供應裝置,其包 含.一發電區段,其經調適以產生待供應之電力;一電源 供應元件,其經調適以接收由該發電區段產生並自該發電 區&供應至該電源供應元件的電力;及複數個諧振元件, 其等安置於多個級處並經調適以透過一磁場諧振關係相互 耗口’該等請振元件之一者透過電磁感應耦合至該電源供 應元件。 根據本發明之另一實施例,提供一電源接收裝置,其包 150956.doc 201145752 含:複數㈣振元件,其等安置於多個級處並經調適以透 過一磁場諧振關係相互麵合;及一電源供應元件,其經調 適以透過電磁感應輕合至該等諧振元件並接收來自該等譜 振元件之所接收之電力;該等譜振元件之一者透過一磁場 諧振關係接收傳輸至該諧振元件的電力而該等譜振元件之 另一者透過電磁感應耦合至該電源供應元件。 根據本發明之又-實施例,提供—無線㈣供應系統, 其包含:一電源供應裝置;及一電源接收裝置,其經調適 以透過-磁料振關純包含自㈣源供應裝置傳輸至 該電源接收裝置的電力之-傳輸信號,該電源供應裝置包 含:一發電區段,其經調適以產生待供應之電力;一電源 供應元件’其經調適以接收由該發電區段產生並自該發電 區段供應至該電源供應元件的電力;及至少一諧振元件, 其經調適以透過電磁感應輕合至該電源供應元件;該電源 : i振元件’其經調適以透過—磁場譜振 關係接收自該電源供應裝置傳輸的電力;及一電源供應元 件,其經調適以透過電磁感應耦合至該等諧振元件並接收 來自該等諧振元件之所接&之電力;該電源供應裝置及該 電源接收裝置之至少-者包含安置於多個級處並透過一磁 場諧振關係相互耦合的複數個諧振元件。 藉該電源供應裝置、料源接收裝置及該無線電源供應 系統,當使用該磁場諧振系統時可獲得一較大寬頻之一頻 率特性。 【實施方式】 150956.doc 201145752 在下文中,參考隨附圖式描述本 ^ ^ y, +赞明之較佳實施例。 應注意描述係以下列次序給出: 1.第一實施例(無線電源供應系統之第—組態實例) 2·第二實施例(無、線電源供應系統之第n態實例) 3·第三實施例(無線電源供應系統之第三組態實例) < 1 ·第一實施例> 圖1顯示根據本發明之一篦—誉& ,, ^ ^ 弟貫施例之一無線電源供應 系統之一組態之一實例。 參考圖1 ’該無線電源供應系統10包含一電源供應裝置 20及一電源接收裝置30。 該電源供應裝置20包含一電力傳輸線圈區段21、及包含 一振盈器OSC之一高頻率發電區段22。 該電力傳輸線圈區段21包含作為一電源供應元件之一電 源供應線圈211及作為在多個級處相互耦合的諧振元件之 複數個諧振線圈2 12-1及212-2。 應注意儘管在本實施例中在多個級處耦合的諧振線圈數 目為二個,但亦可能增加待耦合之諧振線圈之級之數目。 雖然一諧振線圈亦稱為諧和線圈,但在本實施例之描述 中使用用語諧振線圈。 該電源供應線圈211係由一環形線圈形成,舉例而言交 流電(亦即AC)供應至該環形線圈。 該諧振線圈212-1作為一諧振器TX1、由透過電磁感應與 該電源供應線圈2 11耦合之一空心線圈形成、並有效地無 線傳輸自該電源供應線圈211供應之一 AC電源。 150956.doc 201145752 應注意在電源供應側上,該電源供應線圈21丨及該諧振 線圈212-1係由電磁感應強有力地相互耦合。 該譜振線圈212-1及該諧振線圈212-2可透過一磁場諸振 關係相互耦合’且該諧振線圈212·2作為在一中間級處之 一諧振器ΜΧ1 » 該諧振器212-2係類似於該諧振線圈212-1由一空心線圈 形成,且當s亥諧振線圈212 - 2及該電源接收裝置之一諧振 線圈312之自諧振頻率大體上相互重合時,在該諧振線圈 212-2與該諧振線圈312之間建立其中電力有效傳輸之一磁 場諧振關係。 該高頻率發電區段22產生用於無線電力傳輸之高頻率電 力(亦即AC電源)。 由該尚頻率發電區段22產生的該高頻率電力係供應或施 加至6亥電力傳輸線圈區段21之該電源供應線圈2丨j。 該電源接枚裝置3 0包含一電源接收線圈區段3 1、一整流 電路32及一負載33(其係所接收電力之一供應目的地)。 該電源接收線圈區段3 1包含作為一電源供應元件之一電 源供應線圈3 11及作為一谐振元件之一譜振線圈3丨2。 該電源供應線圈3 11係藉由電磁感應而以來自該諸振線 圈312之AC電流供應。 該諧振線圈312係由藉由電磁感應耦合至該電源供應線 圈3 11的一空心線圈形成’且當該諧振線圈3丨2及該電源供 應裝置20之該諧振線圈212_2之自諧振頻率大體上相互重 合時’建立其中電力有效接收之一磁場請振關係。 150956.doc n 201145752 該講振線圈3 12作為一電源接收側諧振器rx 1。 應注意在該電源供應線圈3 11之一負載端具有一阻抗匹 配功能之一匹配電路(圖中未顯示)係經安置。 該整流電路32將所接收的AC電源整流為DC(直流)電 源。一穩壓電路(圖中未顯示)將自該整流電路32供應的該 DC電源轉換為與該DC電源之供應目的地之電子裝置的規 格符合之一 DC電壓,且該經穩定Dc電壓係供應至該負載 33之電子裝置之一處理系統。 現描述该無線電源供應系統1 〇之一般操作。 圖2繪示圖1之該無線電源供應系統之等效方塊圖,且圖 3顯示圖1之該無線電源供應系統之一等效電路。 參考圖2及圖3 ’該電源供應侧諧振器τχ!包含由一線圈 L1及s亥線圈L1之浮動電容形成或由該線圈li及並聯連接 至s玄線圈L1的一電容器C1形成的一諸振電路RC1。 類似地’在一中間級處的該諧振器MX1包含由一線圈 L21及該線圈L21之浮動電容等效形成或由該線圈[21及並 聯連接至該線圈L2丨的一電容器C2等效形成的一第一諧振 電路RC21。 此外,在該中間級處的該諧振器MX1包含由一線圈L22 及該線圈L22之浮動電容等效形成或由該線圈[22及並聯連 接至該線圈L22的該電容器C2等效形成的一第一諧振電路 RC22。 該電源接收側諧振器RX1包含由一線圈L3及該線圈£3之 浮動電容形成或由該線圈L3及並聯連接至該線圈L3的一電 150956.doc -10· 201145752 容器C3形成的一諧振電路RC3 ^ 以此方式,根據本發明之第一實施例之該無線電源供應 系統10係經組態包含該三個諧振器TX1 ' MX 1及RX1。 在該電源供應裝置20侧上,由該高頻率發電區段22之該 振盈器OSC產生的AC電源係供應至該電源供應線圈211並 接著藉由因電磁感應耦合而透過該電源供應線圈211傳輸 至該諧振線圈212-1 » 該諧振線圈212-1及該諧振線圈212-2以一磁場諧振關係 相互耦合使得該諧振線圈2 12-1之電力供應至該諧振線圈 212_2 。 在此例子中,由於該電源供應側諧振器Τχ 1及該電源供 應或搞合線圈211以感應搞合而輕合,故其等同時作為藉 傳輸一信號以實行阻抗轉換或變壓器操作之一變壓器T1。 該電源供應或耦合線圈211係連接至該振盡器〇sc之一 輸出端使得該電源供應或耦合線圈211係由該振盪器OSC 驅動以激發該電源供應侧諧振器TX1。 由該線圈形成的一感應磁場係圍繞該經激發電源供應側 諧振器TX1產生’且經安置鄰近下一級(亦即鄰近該中間 級)之該諧振器MX 1獲得該感應磁場。因此,能量被傳 輸。 因此’在該中間級處的該諧振器Μχι被激發,且由該線 圈形成的一感應磁場係圍繞該諧振器MX 1產生。 由於在該電源接收侧上的該電源接收侧諧振器RX1係經 安置於該中間級處的該諧振器MX1附近(舉例而言在距該 150956.doc 201145752 〇白振器MX I數十厘米之—距離處),故該感應磁場係由該 電源接收裝置3G獲得。因此,能量被傳輸。 在該電源接收侧諧振器RX1中激發的電源係如在該電源 供應裝置2 0中類似地傳輸至該電源供應或輕合線圈3 11。 因此’同頻率電源最終係由該整流電路32轉換為DC電 源。 藉由在忒電源供應裝置2〇之該電源供應側諧振器τχι與 該電源接收裝置3 0之該電源接收側諧振器R χ i之間於一中 間級處插入該諧振器Μχι以容許多級傳輸,可調整頻帶, 且藉由實行合適設計可預期一寬頻帶。 在根據本發明之第一實施例之該無線電源供應系統10 中-亥中間級處的該譜振器MX J係安置於該電源供應裝置 20側上。 圖4A及圖4B繪示其中在圖3之該電路中包含一耦合度让 之該電路之常數係經適當設計之一頻率特性模擬結果之 值。同時,圖5A及圖5B繪示其中在圖3之該電路中包含一 耦合度k之該電路之常數係經適當設計之一頻率特性之實 際量測值。 特定言之,圖4A及圖5A繪示作為包含二個諧振器之一 比較性實例之-普通磁場㈣類型無線電源供應系統之頻 率特性。同時,圖4B及圖5B繪示根據本發明實施例之該 磁場諧振類型無線電源供應系統之頻率特性。 應/主思圖5 A及圖5 B之該等實際量測值传. 阻1尔在不同頻率下 進行的實驗之結果。 150956.doc 12 201145752 在圖4A至圖5B中,橋座擇轴指+相* I厘如釉知不頻率且縱座標轴指示 電力傳輸效率。 如自圖Μ ®5B可認識到’根據本發明實施例之該磁 場譜振類型之該無線電源供應系統相較於一普通無線電源 供應系統可增加傳輸頻寬。 <2.第二實施例〉 圖6顯示根據本發明之一第二實施例之一無線電源供應 系統之一組態之一實例。 根據本發明之第二實施例之該無線電源供應系統i〇a類 似於根據本發明之第—實施例之該無線電源供應系統1〇但 不同之處在於形成該中間級處的該諧振ΒΜχι之該諧振線 圈並未安置於該電源供應裝置2〇A側上而是安置於該電源 接收裝置30A側上。 特定言之,該電源供應裝置20A之該電力傳輸線圈區段 21A包含一電源供應線圈211及一單一諧振線圈212。 同b ’§亥電源接收裝置3 0 A包含由一電源供應線圈3 11形 成的一電源接收線圈區段3 1A及作為在多個級處相互輕合 的諧振元件之複數個諧振線圈3 12· 1及3 12-2。 該諧振線圈3 12-1及該諧振線圈3 12-2係透過一磁場諧振 關係相互耦合’且該諧振線圈3 12-2作為在一中間級處的 該諧振器MX1。 該諧振線圈3 12-1作為該諧振器RX1且係由待透過電磁感 應耦合至該電源供應線圈3 11之一空心線圈形成。 當該諸振線圈312-2及該電源供應裝置20之該讀振線圈 150956.doc •13· 201145752 212之自諧振頻率大體上相互重合時該諧振線圈312-2與該 電源供應裝置2 0之該諧振線圈212建立一磁場諧振關係。 當該磁場諧振關係建立時該諧振線圈3 12-2有效地接收電 力。 根據本發明之第二實施例之該無線電源供應系統i〇a之 等效方塊及一等效電路分別類似於上文參考圖2及圖3描述 的根據本發明之第一實施例之該無線電源供應系統丨〇之等 效方塊及等效電路β 在δ玄電源供應裝置2〇側上’由該高頻率發電區段22之該 振盪器OSC產生的AC電源係供應至該電源供應線圈21丨並 接著藉由因電磁感應耦合而透過該電源供應線圈211傳輸 至該諸振線圈212。 在此例子中’由於該諧振器TX1及該電源供應或耦合線 圈211以感應耦合而耦合’故其等同時作為藉傳輸一信號 以實行阻抗轉換或變壓器操作之一變壓器T1。 該電源供應或耦合線圈211係連接至該振盪器OSC之一 輸出端使得該電源供應或耦合線圈211係由該振盪器〇sC 驅動以激發該電源供應側諧振器Τχ 1。 由該線圈形成的一感應磁場係圍繞該經激發電源供應側 諧振器TX1產生。由於該電源接收側上的該中間級諧振器 MX1係經安置於該電源供應側諧振器τχι附近,故該感應 磁場係由該電源接收裝置30獲得。因此,能量被傳輸至該 譜振線圈3 12 - 2。 因此’在該中間級處的該諧振器MX1被激發,且由該線 150956.doc •14· 201145752 圈形成的一感應磁場係圍繞該諧振器MX1產生。 接著,該諧振線圈312-2及該諧振線圈312-1透過一磁場 諸振關係相互耦合,且該諧振線圈3 12_2之電力被傳輸至 該諧振線圈312-1。 因此,在由該諧振線圈312-1形成的該諧振器RX1中感應 的電力如在该電源供應裝置2〇中類似地傳輸至該電源供應 或耦合線圈3 11,且高頻率電源最終由該整流電路32轉換 為DC電源。 藉由在該電源供應裝置2〇A之該諧振器TX1與該電源接 收裝置3〇A之該諧振器RX1之間於一中間級處插入該讀振 益MX1以容許多級傳輸,可調整頻帶,且藉由實行合適設 計可預期一寬頻帶。 在根據本發明之第二實施例之該無線電源供應系統心 中’該中岐處的該諧振器MX1係安置於該電源接收裝置 30 A側上。 <3.第三實施例> 圖7顯示根據本發明 — / 之第二貫施例之一無線電源供應 系統之一組態之一實例。 、根據本發明之第三實施例之該無線電源供應系統10B類 似於根據本發明之第—實施例之該無線電源供應系統10但 處在於形成—中間級處的料振器购之該讀振線 置則;:該電源供應裝置20側上而且設於該電源接收裝 特定言之’該電源接收裝置則之該電源接收線 圈區段
S 150956.doc -15- 201145752 3 1B包含一電源供應線圈3丨〗及作為在多個級處耦合的諧振 元件之複數個諧振線圈3 12- 1及3 12-2。 該諧振線圈312-1及該諧振線圈312-2係透過一磁場諧振 關係相互耦合’且該諧振線圈3 12-2作為一中間級處的該 諧振器MX2。 該諸振線圈3 12_1作為該諧振器RX1且由透過電磁感應待 耦合至該電源供應線圈3丨丨之一空心線圈形成。 當該错振線圈312-2及該電源供應裝置20之該諧振線圈 212-2之自諧振頻率大致相互重合時該諧振線圈312_2與該 電源供應裝置20之該諧振線圈212-2建立一磁場諧振關 係。當該磁場諧振關係建立時該諧振線圈3 12-2有效地接 收電力。 圖8繪示根據本發明之第三實施例之該無線電源供應系 統之專效方塊’且圖9顯不圖8之該無線電源供應系統之·一 等效電路。 參考圖8及圖9,該電源供應側諧振器TX1包含由一線圈 L1及該線圈L1之浮動電容形成或由該線圈L1及並聯連接 至該線圈L1的一電容器C1形成的一諧振電路RC1。 類似地,在一中間級處的該諧振器MX1包含由一線圈 L21及該線圈L21之浮動電容等效形成或由該線圈L21及並 聯連接至該線圈L21的一電容器C2等效形成的一第一諧振 電路RC21。 此外’在一中間級處的該諧振器MX1包含由一線圈L22 及該線圈L22之浮動電容等效形成或由該線圈L22及並聯連 150956.doc • 16- 201145752 接至該線圈L22的該電容|§C2荨效形成的一第—Ί皆振電路 RC22。 類似地,在一中間級處的該諧振器MX2包含由一線圈 L41及該線圈L41之浮動電容等效形成或由該線圈[41及並 聯連接至該線圈L41的一電容器C4等效形成的一第一諧振 電路RC41。 此外,在一中間級處的該諧振器MX2包含由一線圈L42 及該線圈L42之浮動電容等效形成或由該線圈L42及並聯連 接至該線圈L42的該電容器C4等效形成的一第二諧振電路 RC42。 該電源接枚側譜振器RX1包含由一線圈L3及該線圈L3之 浮動電容形成或由該線圈L3及並聯連接至該線圈L3的一電 容器C3形成的一諧振電路RC3。 以此方式,根據本發明之第三實施例之該無線電源供應 系統10B係組態包含該四個譜振器τχΐ、MX1、MX2及 RX1。 在該電源供應裝置20側上,由該高頻率發電區段22之該 振盪器OSC產生的AC電源係供應至該電源供應線圈211並 接著藉由因電磁感應耦合而透過該電源供應線圈211傳輸 至該諧振線圈212-1。 該諧振線圈212-1及該諧振線圈212-2係以一磁場諧振關 係相互耦合使得該諧振線圈2丨2_ 1之電力供應至該諧振線 圈 212-2。 在此例子中’由於該電源供應側諧振器Τχ!及該電源供 I50956.doc 17 201145752 應或耦合線圈211以感應耦合而耦合,故其等同時作為藉 傳輸一信號以實行阻抗轉換或變壓器操作之一變壓器T1。 s亥電源供應或耦合線圈211係連接至該振盪器〇sc之一 輸出端使得該電源供應或耦合線圈21丨係由該振盪器〇sc 驅動以激發該電源供應側諧振器Τχ 1。 由該線圈形成的一感應磁場係圍繞該經激發諧振器τ χ i 產生,且經女置鄰近下一級(亦即鄰近該中間級)之該諧振 器MX 1獲得該感應磁場。因此,能量被傳輸。 因此’在該中間級處的該譜振器MX 1被激發,且由該線 圈形成的一感應磁場係圍繞該諧振器MX 1產生。 由於形成該電源接收側上的該諧振器MX2之該諧振線圈 3 12-2係經安置於該中間級處的該諧振器Μχι附近(舉例而 言在距該諧振器MX1數十厘米之一距離處),故該電源接 收裝置30獲得感應磁場。因此,能量被傳輸。 換言之’該感應磁場係由該電源接收裝置3〇獲得以傳輸 能量至該諳振線圈3 12-2。 因此’在該中間級處的該諧振器Μχ2被激發,且由該線 圈形成的一感應磁場係圍繞該諧振器ΜΧ2產生。 接著,該諸振線圈312-2及該諧振線圈312-1透過一磁場 諧振關係相互耦合’且該諧振線圈3丨2_2之電力被傳輸至 該諧振線圈312-1。 因此’在由該請振線圈312-1形成的該譜振器RX1中激發 的電力如該電源供應装置20中類似地傳輸至該電源供應或 耗合線圈311。因此’高頻率電源最終由該整流電路32轉 150956.doc -18 - 201145752 換為DC電源。 藉由在該電源供應裝置2〇之該諧振器τχι與該電源接收 裝置30B之該諧振器RX1之間於一中間級處插入該 <等諧振 器MX1及MX2以容許多級傳輸,可調整頻帶,且藉由實行 合適設計可預期一寬頻帶。 在根據本發明之第三實施例之該無線電源供應系統1 中,該中間級處的該等諧振器訄:5〇及]^:^2係分別安置於該 電源供應襄置20側及該電源接收裝置3 〇B側上。 此處應注意雖然描述多達四個諧振器之多個級之數目之 一實例,但亦可能增加級的數目。此可達成該寬頻帶之一 進一步增加。 然而,在諧振器之級之數目增加之處,因該等級具有之 電阻產生的總熱量損失增加,導致傳輸效率下降。因此, 必需在設計上考慮傳輸效率之下降及複雜化之可能性,且 必需選擇適於該系統之一級數目。 如上文所述,藉本實施例,可達成下列優點。 特定言之,藉本實施例,可達成一較寬頻冑之成績,同 時保持諧振器之一高效能(亦即一高Q值),其基本上要求 一磁場諧振類型無線電源供應系統之一長傳輸距離之 施。 即使一載波之頻率被移位,但可防止傳輸效率之一下 降。因此,在一傳輸器中之一振盪器之頻率準確性可為 低此外,該無線電源供應系統並不受因一溫度變動戋— 電源供應變動之頻率變動影響。
S 150956.doc -19- 201145752 雖然一諸振器之諸振頻率視一連接電路之一參數之周圍 環境或變動變化,但由於頻帶為寬,故該無線電源供應系 統不受該等變動影響。 在電力傳輸中’處置不可與通信中之電力比較之一極高 電力。因此,不應施加擾動至定位於附近之一通信終端或 一接收器。在因干擾之擾動施加之此一情況下,要求此一 電子對抗以便快速改變該頻率為一不同頻率。由於本實施 例保持一寬頻帶傳輸特性,故不需要關於由一諧振器組態 的該傳輸區段之更改。因此,容易採取一合適電子對抗抵 抗干擾。 此外在磁場諧振類型電源傳輸中,可能藉由調變一載波 而豐加寊料。然而,為了在一高速下發送資料而不降低雜 訊抵抗性質,需要一相對應較寬頻帶。藉本實施例,由於 本實施例之該無線電源供應系統具有一寬頻帶同時該系統 具有該磁場諧振類型,故可容易實行資料之疊加。 若諧振器之級之數目增加至四個或更多個,則可預期該 頻帶之進一步加寬。 本申凊案含有與2010年1月21日於日本專利局申請之曰 本優先權專利申請案第jP 2〇1〇_〇11128號中揭示的標的有 關之標的,該案之全部内容以引用方式併入本文中。 熟習此項技術者應瞭解視在此範圍内設計需求及之其他 因素而疋,备各種修改、組合、子組合更改在附隨申請專 利範圍或其均等物之範圍内時各種修改、組合、子組合更 改可發生。 150956.doc •20- 201145752 【圖式簡單說明】 圖1係顯示根據本發明之一第一眘 .. 矛實知例之一無線電源供 應系統之一組態之一實例之一方塊圖; 圖2係繪示圖1之該盔蝮雪原 “、、踝Ί你供應系統之等效方塊之一示 意圖; 圖3係顯示圖1之該無後雷源供 …、蜾电你伢應系統之_等效電路之一 電路圖; 圖4A及圖4B係繪示其中在圖3之該電路中包含一耦合度 之一電路之常數係經適當設計之—頻率特性模擬結果之值 之圖表; 圖5A及圖5B係繪示其中在圖3之該電路中包含—耗合度 之-電路之常數係經適當設計之一頻率特性之實際量測值 之圖表; 圖6係顯示根據本發明一篦—宭 ^ H ^ ^ 弟一貫她例之一無線電源供 應系統之一组態之一實例之一方塊圖; 圖7係顯不根據本發明之一第三實施例之一無線電源供 應系統之一挺態之—實例之一方塊圖; 之一示 圖8係繪不圖7之該無線電源供應系統之等效方塊 意圖;及 之一等效電路之一 圖9係顯示圖7之該無線電源供應系統 電路圖。 【主要元件符號說明】 10 無線電源供應系統 10B 無線電源供應系統 150956.doc •21 · 201145752 20 電源供應裝置 20A 電源供應裝置 21 電力傳輸線圈區段 21A 電力傳輸線圈區段 22 高頻率發電區段 30 電源接收裝置 30A 電源接收裝置 30B 電源接收裝置 31A 電源接收線圈區段 31B 電源接收線圈區段 32 整流電路 33 負載 211 電源供應線圈 212 譜振線圈 212-1 諧振線圈 212-2 諧振線圈 311 電源供應線圈 312 譜振線圈 312-1 譜振線圈 312-2 諧振線圈 150956.doc -22-

Claims (1)

  1. 201145752 七、申請專利範圍: 1. 一種電源供應裝置,其包括: 一發電區段,其經調適以產生待供應之電力; 電源供應元件,其經調適以接收由該發電區段產生 並自該發電區段供應至該電源供應元件的電力;及 複數個諧振元件,其等安置於多個級處並經調適以透 過一磁場諧振關係相互耦合; 該等諧振元件之一者透過電磁感應而被耦合至該電源 供應元件。 2. —種電源接收裝置,其包括: 複數個諧振元件,其等安置於多個級處並經調適以透 過一磁場諧振關係相互轉合;及 一電源供應元件,其經調適以透過電磁感應耦合至該 等諧振元件並接收來自該等諧振元件之所接收之電力; 該等諧振元件之一者透過一磁場諧振關係接收傳輸至 該諧振元件的電力而該等諧振元件之另一者透過電磁感 應揭合至該電源供應元件。 3 · —種無線電源供應系統,其包括: 一電源供應裝置;及 一電源接收裝置,其經調適以透過一磁場諧振關係接 收包含自該電源供應裝置傳輸至該電源接收裝置的電力 之一傳輸信號; 該電源供應裝置包含: 一發電區段’其經調適以產生待供應之電力, 150956.doc 201145752 一電源供應元件,其經調適以接收由該發電區段產 生並自該發電區段供應至該電源供應元件的電力,及 至少一諧振元件,其經調適以透過電磁感應耦合至 該電源供應元件, 該電源接收裝置包含: 一諧振元件,其經調適以透過一磁場諧振關係接收 自該電源供應裝置傳輸的電力,及 一電源供應元件’其經調適以透過電磁感應耦合至 該等諧振元件並接收來自該等諧振元件之所接收之電 力, 該電源供應裝置及該電源接收裝置之至少一者包含安 置於多個級處並透過一磁場諧振關係相互耦合的複數個 諧振元件。 4. 如請求項3之無線電源供應系統,其中該電源供應裝置 包含安置於多個級處並透過一磁場諧振關係相互耦合的 複數個諧振元件,且 該等諧振元件之一者透過電磁感應耦合至該電源供應 元件。 5. 如請求項3之無線電源供應系統,其中該電源接收裝置 包含安置於多個級處並透過一磁場諧振關係相互耦合的 複數個諧振元件,且 該等諸振元件之-者透過一磁場譜振關係接收傳輸至 該譜振元件的電力而該等譜振元件之另—者透過電磁感 應輛合至該電源供應元件。 150956.doc 201145752 6. 如請求項1 + & π 之無線電源供應系統,其中該電源供應裝置 置於夕個級處並透過一磁場諧振關係相互輕合的 複數個譜擴元件,且 該等諧振元件之一者透過電磁感應耦合至該電源供應 元件;且 該電源接收裝置包含安置於多個級處並透過一磁場諧 振關係相互耦合的複數個諧振元件,且 該等諧振兀件之一者透過一磁場諧振關係接收傳輸至 該諧振元件的電力而該等諧振元件之另一者透過電磁感 應柄合至該電源供應疋件。 150956.doc
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