TWI565176B - Non - contact induction transmission equipment - Google Patents

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TWI565176B
TWI565176B TW101135916A TW101135916A TWI565176B TW I565176 B TWI565176 B TW I565176B TW 101135916 A TW101135916 A TW 101135916A TW 101135916 A TW101135916 A TW 101135916A TW I565176 B TWI565176 B TW I565176B
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Description

非接觸式感應輸電設備
本發明是有關於一種設備,特別是指一種非接觸式感應輸電設備。
無線電力傳輸系統(wireless power transfer system),取代了部分傳統接觸導電式輸電系統,因其可非接觸式的傳輸電力,可用於不方便接線的場合。
於美國專利US 20070109708中,提出一種習知的無線電力傳輸系統,無線電力傳輸系統包含一供應端及一接收端,兩者分別包括一用於傳輸電力的線圈。一般而言,在無線電力傳輸系統的接收端,會包括一傳統的電感電容共振電路,其電容及電感值可調整,藉此而可控制該輸出電壓的位準及其自身共振電路之共振頻率。
該共振電路使用電容及電感串聯共振時,電容及電感串聯合成阻抗為零,該共振電路具有理想電壓源的特性,但是其電壓增益皆不大於1。該共振電路使用電容及電感並聯共振時,可提供大於1的電壓增益,但是電容及電感並聯合成阻抗為無限大,成為一開路,該共振電路形成理想電流源無法具有理想電壓源的特性。
實用上的需求為一理想電壓源且具電壓增益之特性,因為當供應端及接收端相距較遠,兩者間的耦合較弱而使得接收端的感應電壓下降時,將造成使用上的不便,且無法滿足某些負載的要求。
此外,由供應端所觀察,該接收端常具有一輸入阻抗,該輸入阻抗的變化將會改變供應端的線圈電流,而供應端的線圈是藉由電流流經而產生電磁場,因此電流的改變會造成接收端供電不穩定。
因此,本發明之第一目的,即在提供一種可以穩定供電的非接觸式感應輸電設備。
於是,本發明感應輸電設備,適用於供電至一負載,且包含一電力供應系統及一電力接收系統。
該電力供應系統包括一個一次側線圈,該一次側線圈根據一具有一操作頻率的交流電流產生一電磁場。
該電力接收系統,包括一諧振電路。
該諧振電路,感應該電磁場並輸出一輸出電壓至該負載,且具有一個二次側線圈及一電抗值。
該二次側線圈感應該電磁場產生一開迴路電壓,且具有一線圈電感值。
該電抗值具有一跨於該二次側線圈兩端的第一電容值、一跨於該二次側線圈兩端的第二電容值及一跨於二次側線圈及負載間的第一電感值。該第一電容值和該線圈電感值於該操作頻率下產生共振,該第二電容值及該第一電感值於該操作頻率下產生共振。
本發明之第二目的,即在提供另一種可以穩定供電的非接觸式感應輸電設備。
於是,本發明另一非接觸式感應輸電設備,適用於供 電至一負載,且包含一電力供應系統及一電力接收系統。
該電力供應系統,包括一個一次側線圈、一整流電路、一變頻電路、一調整電路及一第二控制電路。
該整流電路接收一交流電並轉換為一直流電。
該變頻電路電連接該整流電路以接收該直流電並轉換為一具有可變的操作頻率的交流電流。
該一次側線圈根據該交流電流產生一電磁場。
該調整電路電連接該變頻電路及該一次側線圈之間,且具有一第一可調電抗。
該第一可調電抗串聯於該一次側線圈,由一次側線圈觀察,該電力接收系統具有一輸入阻抗,該第一可調電抗受控調整其等效電抗值,以抵消該輸入阻抗的電抗值。
該第二控制電路電連接該第一可調電抗以調整其等效電抗值。
該電力接收系統,包括一個二次側線圈。
該二次側線圈感應該電磁場產生一開迴路電壓,用以供電至該負載。
本發明之功效在於該諧振電路共振於該操作頻率,使得該諧振電路之輸出為一理想電壓源,且產生電壓增益。此外,該第一可調電抗抵消該輸入阻抗的電抗值,使得該電力供應系統的線圈電流不至於受到該電力接收系統的影響。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在 以下配合參考圖式之四個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前,要注意的是,在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1,本發明非接觸式感應輸電設備之第一較佳實施例適用於供電至一負載3,且包含一個電力供應系統1及一電力接收系統2。
該電力供應系統1包括一個一次側線圈LP,該一次側線圈根據一具有一操作頻率的交流電流產生一電磁場。該操作頻率為可變,依據負載端需求不同而定。
該電力接收系統包括一諧振電路21及一第一控制電路22。
該諧振電路21感應該電磁場並輸出一輸出電壓VOUT至該負載3,且具有一個二次側線圈LS及一電抗值。該二次側線圈LS感應該電磁場產生一開迴路電壓VOC,且具有一線圈電感值。該電抗值具有一跨於該二次側線圈LS兩端的第一電容值C1、一跨於該二次側線圈LS兩端的第二電容值C2及一跨於二次側線圈LS及負載3間的第一電感值L1。該第一電容值C1和該線圈電感值LS於該操作頻率下產生共振,該第二電容值C2及該第一電感值L1於該操作頻率下產生共振。由於共振於同一頻率,因此LS×C1=L1×C2
參閱圖2,可將開迴路電壓VOC及線圈電感值轉換為一諾頓(Norton)等效電路,成為一短路電流源ISC並聯於該線圈電感值,其值為
其中ω為操作頻率。
於前述的共振條件下,線圈電感值LS及該第一電容值C1會並聯合成一無限大的阻抗,可視為開路。
接下來,再將短路電流源ISC及該第二電容值轉換為一戴維寧(Thevenin)等效電路,成為一輸出電壓VOUT並聯於該第二電容值C2。於前述的共振條件下,第二電容值C2及該第一電感值L1串聯合成阻抗為零,可視為短路。最終該諧振電路21會成為一理想電壓源,該輸出電壓VOUT的值為
該輸出電壓VOUT對該開迴路電壓VOC有k倍的增益,k值即為第一電感值對線圈電感值LS的比值,或第一電容值C1對第二電容值C2的比值。因此,藉由調整該第一電容值C1、該第二電容值C2及第一電感值L1,LS×C1=L1×C2使得該諧振電路21會成為一理想電壓源,並依據所要求的增益k值而進一步調整。
因此,我們可採用固定電感及電容值的元件,依上述的比例搭配,製作該第一電容值C1、該第二電容值C2及第一電感值L1。然而,當有特殊電壓增益的需求或電感及電容值隨著使用環境或老化而有變動時,需要使用動態的調整以增加或減少比值。
參閱圖1,需要動態調整的情況下,該電抗值為可調整的元件,且電連接該第一控制電路22。該第一控制電路22電連接於該諧振電路21及該負載3以得知該輸出電壓VOUT及跨於該負載3的一負載電壓VL,產生多個相關於該輸出電壓VOUT及該負載電壓VL的調整信號,以控制該電抗值。
必須說明的是,當負載3為交流時,可由該諧振電路21直接輸出該輸出電壓VOUT至該負載3。當負載3為直流時,該諧振電路21還包括一整流器。該整流器電連接該諧振電路21及該負載3之間,用於將該輸出電壓VOUT整流並濾波後,輸出一直流電壓至該負載3。因此,該輸出電壓VOUT及該負載電壓VL是不同的控制輸入信號。
於圖2中為了理論解釋的方便,該第一電容值C1及第二電容值C2分開計算,實際上其可由一個或多個電容並聯產生,以下介紹三種設計該第一電容值C1及該第二電容值C2的方式。
圖3所示為第一種方式,該諧振電路21具有一固定電容Cs、一第一可調電容CT1及一可調電感組211。該固定電容CS電連接於該二次側線圈LS之兩端,用於提供該第一電容值C1。該第一可調電容CT1具有一第一端及一第二端,分別電連接該固定電容CS之兩端,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電容值,用於提供該第二電容值C2。該可調電感組211具有一電連接該第一可調電容CT1的第一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路22 以受控調整其等效電感值,用於提供該第一電感值L1
該第一可調電容CT1具有一電容及二電晶體串聯,該二電晶體電連接該第一控制電路22而受控切換於導通或不導通,進而改變該第一可調電容CT1的等效電容值。該第一可調電容CT1的設計已為同領域者所熟知,本發明不以此為限。
圖4所示為第二種方式,該諧振電路21具有一固定電容CS、一第一可調電感LT1及一可調電感組211。該固定電容CS電連接於該二次側線圈LS之兩端,用於提供該第一電容值及一第三電容值。該第一可調電感LT1具有一第一端及一第二端,分別電連接該固定電容CS之兩端,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電感值,該第三電容值和該等效電感值合成而提供該第二電容值C2。該可調電感組211具有一電連接該第一可調電感LT1的第一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電感值,用於提供該第一電感值L1
第三種方式為該諧振電路21具有一總合可調電容(圖未示)及一可調電感組(圖未示)。該總合可調電容取代前述固定電容CS、第一可調電容CT1或固定電容CS、第一可調電感LT1的功能。該總合可調電容電連接於該二次側線圈LS之兩端,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電容值,用於提供該第一電容值及該第二電容值。該可調電感組具有一電連接該總合可調電容的第一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電感值,用於 提供該第一電感值L1
該可調電感組211產生該第一電感值的方式亦有多種,以下介紹兩種。
圖5所示為第一種方式,該可調電感組211具有一固定電感LF及一第二可調電感LT2。該第二可調電感LT2並聯於該固定電感LF,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電感值。
圖6所示為第二種方式,該可調電感組211具有一固定電感LF及一第二可調電容CT2。該第二可調電容CT2並聯於該固定電感LF,且電連接該第一控制電路22以受控調整其等效電容值。
該開迴路電壓VOC和該輸出電壓VOUT之間存在一相位差,該相位差和諧振電路21的共振頻率有函數關係。因此,可以利用此相位差判斷該共振頻率是否等於系統操作頻率,進一步控制該諧振電路21的阻抗值。該輸出電壓VOUT可以電連接該諧振電路21而測得,然而,直接對該二次側線圈LS感測其開迴路電壓VOC的相位有技術上的困難,因此,可利用一感測線圈感應該電磁場進行間接的感測。但是在某些小型化的系統中,沒有空間容納該感測線圈,或是感測線圈距離該二次側線圈LS太近,使得兩者互相耦合而影響精確度。另一種方法是不進行量測而以估測的方式,此時該第一控制電路22包括一參考電壓產生器222(如圖8所示),用於估測該開迴路電壓VOC的頻率及相位。如圖7所示,該估測方法包含以下步驟:
步驟41:電力接收系統啟動,該第二電容值C2及該第一電感值L1於初始系統設計時已被設定使該輸出電壓VOUT起始時,可滿足該第一控制電路22的開機的需求,以啟動該參考電壓產生器222。
步驟42:該參考電壓產生器222調整該第二電容值C2及該第一電感值L1兩者其中一個值,在其可調整的範圍內進行掃描。此時該諧振電路21的共振頻率變動,當共振頻率等於該操作頻率時,該輸出電壓VOUT會處於一個峰值。
步驟43:利用峰值偵測確認該輸出電壓VOUT達到峰值。
步驟44:接收輸出電壓VOUT
步驟45:將輸出電壓VOUT相位改變180度(例如經過一NOT閘)。
步驟46:產生並輸出一參考電壓。
步驟47:確認操作頻率是否在一預設範圍內,若是則不斷進行確認,若否則回到步驟42。
在本較佳實施例中,由理論可知該諧振電路21於共振時,輸出電壓VOUT對該開迴路電壓VOC的相位差為180度,所以上述估測出的該參考電壓的相位、頻率就和開迴路電壓VOC吻合。該參考電壓被儲存於第一控制電路22中,用以代表開迴路電壓VOC
參閱圖8,該第一控制電路22具有一第一控制器221及一第二控制器225。該第一控制器221電連接該參考電壓產生器222並接收該參考電壓及該輸出電壓VOUT,進行運 算後輸出一第一控制信號,用於控制該諧振電路21維持共振。該第二控制器225接收該負載電壓VL及預儲存一預設電壓,進行運算後輸出一第二控制信號,用於控制該負載電壓VL等於該預設電壓。
於本較佳實施例中,該第一及第二控制器221、225是同時操作,該第一控制器221控制該第一及第二電容值C1、C2,該第二控制器225控制該第一電感值L1。然而,該第一控制器221亦可控制該第一電感值L1,而該第二控制器225控制該第一及第二電容值C1、C2
該第一控制器221具有一比較單元223及一第一控制單元224。該比較單元223電連接該參考電壓產生器222及該諧振電路21以接收該參考電壓及該輸出電壓VOUT,並產生一相關於該參考電壓及該輸出電壓VOUT之間相位差的相位差信號。該第一控制單元224電連接該比較單元223以接收該相位差信號,並預儲存一參考相位信號。該參考相位信號代表該諧振電路21共振時,該開迴路電壓VOC及該輸出電壓VOUT之間相位差,於本較佳實施例為180度。該第一控制單元224以該相位差信號為回授信號和參考相位信號比較及運算而輸出一第一控制信號。該第一控制信號是輸出至該第一可調電容CT1(圖3)或該第一可調電感LT1(圖4)。當該相位差信號小於180度時,該第一控制單元224控制該第一可調電容CT1增加(第一可調電感LT1減小);當該相位差信號大於180度時,該第一控制單元224控制該第一可調電容CT1減小(第一可調電感LT1增加), 以使得該諧振電路21維持共振。
該第二控制器225電連接該負載3以接收該負載電壓VL,並預儲存該預設電壓,以該負載電壓VL為回授信號和該預設電壓比較及運算而輸出一第二控制信號。該第二控制信號是輸出至該第二可調電感LT2(圖5)或該第二可調電容CT2(圖6)。依據上述公式當線圈電感LS維持固定值,輸出電壓VOUT和該第一電感值L1成正比,因此當該負載電壓VL低於該預設電壓,該第二控制器225控制第一電感值L1增加;當該負載電壓VL高於該預設電壓,該第二控制器225控制第一電感值L1減小,使得負載電壓VL等於該預設電壓。
該第一及第二控制器221、225同時操作下,使得該諧振電路21可以同時將負載3保持在該預設電壓且維持於共振狀態。該第一及第二控制器221、225可採用一般的比例積分控制。
參閱圖9,該電力供應系統1用於將一任意頻率的交流電轉換為具有該操作頻率的交流電以供應該電力接收系統2,且包括一整流電路11、一變頻電路12、一調整電路13及一第二控制電路14。
該整流電路11接收一交流電並轉換為一直流電。該變頻電路12電連接該整流電路11及該第二控制電路14,並受該第二控制電路14控制將該直流電並轉換為具有該可變的操作頻率的該交流電流。該調整電路13電連接該變頻電路12及該一次側線圈LP之間,且具有一第一可調電抗131 、一第三可調電容132、一第二可調電抗133、一第一感測器134、一第二感測器135、一第三感測器136及一第四感測器137。
由一次側線圈LP觀察,該電力接收系統2具有一輸入阻抗。該輸入阻抗可為電感性或電容性,且大小隨著該電力供應系統1與該電力接收系統2之間的耦合、負載3及該諧振電路21的調整情況而變化,因此影響了該一次側線圈LP的電流。
該第一可調電抗131串聯於該一次側線圈LP且電連接該第二控制電路14受控調整其等效電抗值,以抵消該輸入阻抗的電抗值。雖然本較佳實施例僅包含一個電力供應系統1及一個電力接收系統2,然而需要說明的是,該電力供應系統1可供應多個電力接收系統2,每個電力接收系統2皆反映一輸入阻抗至該電力供應系統1,該第一可調電抗131可用於抵消該等輸入阻抗的總和。
該第一感測器134用於感測流經該一次側線圈LP的電流,產生一電流感測信號。該第二控制電路14電連接該第一感測器134,將該電流感測信號與一預設電流值比較及運算而輸出一第三控制信號,以調整該第一可調電抗131的電抗值,使流經該一次側線圈LP的電流維持該預設電流值。
該第三可調電容132並聯於該一次側線圈LP及該第一可調電抗131,且電連接該第二控制電路14,受控調整其等效電容值以使得該第三可調電容132、該第一可調電抗 131、該一次側線圈LP及該輸入阻抗的共振頻率等於該操作頻率,以提升該電力供應系統的供電效率。由於該變頻電路12將直流電轉換為交流電的過程中,其操作頻率是受該第二控制電路14調整的,依照負載端的需求而不同。也因此該第三可調電容132的調整是配合該變頻電路12的操作頻率。該第二控制電路14同時也可進行前述步驟47中操作頻率的確認,並透過適當的通訊介面傳輸確認結果至該第一控制電路22。
該第二感測器135用於感測跨過該第三可調電容132的電壓以輸出一電壓感測信號,該第二控制電路14儲存一共振電壓信號,該共振電壓信號代表該第一可調電抗131、該第三可調電容132、該一次側線圈LP及該輸入阻抗共振於該操作頻率時,該第三可調電容132的電壓。該第二控制電路14電連接該第二感測器135以接收該電壓感測信號,將該電壓感測信號和該共振電壓信號比較並進行運算,以控制該第三可調電容132使該電壓感測信號等於該共振電壓信號。該共振電壓信號可由一振盪器產生。
為了進一步提升供電效率,第二可調電抗133電連接於該第三可調電容132的一端及該變頻電路12之間,且電連接該第二控制電路14,受控調整其等效電抗值,以維持該變頻電路12輸出的功率因數(power factor)為1。
該第三感測器136電連接於該變頻電路12的輸出端,用於感測該變頻電路12輸出的電壓。該第四感測器137亦電連接該變頻電路12的輸出端,用於感測該變頻電路12 輸出的電流。變頻電路12輸出的電壓和電流若維持同相位時,功率因數為1,其供電效率(輸出的實功)較高。該第二控制電路14電連接該第三及第四感測器136、137以得知該變頻電路12輸出的電壓及電流,比較兩者並進行運算,以控制該第二可調電抗133使兩者相位相等。
綜上所述,上述實施例具有以下優點:
1.該諧振電路21的設計使得該電力接收系統2成為一理想電壓源,且具有可調整的電壓增益。
2.該第一控制電路22及第二控制電路14可分別動態調整該諧振電路21及該調整電路13的電感及電容值,可補償系統因環境或老化產生的參數變化。
3.該調整電路13的設計可以穩定該電力供應系統1提供的電流,減少負載端的變化對於電力供應系統1的影響,調整功率因數為1可減少能量損失,並且該操作頻率可依負載端的需求而調整。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
C1‧‧‧第一電容值
C2‧‧‧第二電容值
CS‧‧‧固定電容
CT1‧‧‧第一可調電容
CT2‧‧‧第二可調電容
ISC‧‧‧短路電流源
LF‧‧‧固定電感
LP‧‧‧一次側線圈
LS‧‧‧二次側線圈
LT1‧‧‧第一可調電感
LT2‧‧‧第二可調電感
L1‧‧‧第一電感值
VL‧‧‧負載電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
VOC‧‧‧開迴路電壓
1‧‧‧電力供電系統
11‧‧‧整流電路
12‧‧‧變頻電路
13‧‧‧調整電路
131‧‧‧第一可調電抗
132‧‧‧第三可調電容
133‧‧‧第二可調電抗
134‧‧‧第一感測器
135‧‧‧第二感測器
136‧‧‧第三感測器
137‧‧‧第四感測器
14‧‧‧第二控制電路
2‧‧‧電力接收系統
21‧‧‧諧振電路
211‧‧‧可調電感組
22‧‧‧第一控制電路
221‧‧‧第一控制器
222‧‧‧參考電壓產生器
223‧‧‧比較單元
224‧‧‧第一控制單元
225‧‧‧第二控制器
3‧‧‧負載
41~47‧‧‧估測的步驟
圖1是本發明感應輸電設備之較佳實施例的部分電路圖,說明一電力接收系統的架構;圖2是一示意圖,說明本較佳實施例的一諧振電路的等效電路; 圖3是本較佳實施例的一固定電容及一第一可調電容的電路圖;圖4是本較佳實施例的一固定電容及一第一可調電感的電路圖;圖5是本較佳實施例的一固定電感及一第二可調電感的電路圖;圖6是本較佳實施例的一固定電感及一第二可調電容的電路圖;圖7是本較佳實施例產生一參考電壓信號的流程圖;圖8是本較佳實施例的一第一控制器及一第二控制器的架構圖;及圖9是本較佳實施例的部分電路圖,說明一電力供應系統的架構。
C1‧‧‧第一電容值
C2‧‧‧第二電容值
LP‧‧‧一次側線圈
LS‧‧‧二次側線圈
L1‧‧‧第一電感值
VL‧‧‧負載電壓
VOUT‧‧‧輸出電壓
VOC‧‧‧開迴路電壓
1‧‧‧電力供應系統
2‧‧‧電力接收系統
21‧‧‧諧振電路
22‧‧‧第一控制電路
3‧‧‧負載

Claims (27)

  1. 一種非接觸式感應輸電設備,適用於供電至一負載,且包含:一電力供應系統,包括:一個一次側線圈,根據一具有可變的操作頻率的交流電流產生一電磁場;及一電力接收系統,包括:一諧振電路,感應該電磁場並輸出一輸出電壓至該負載,且具有一個二次側線圈,感應該電磁場產生一開迴路電壓,且具有一線圈電感值;及一電抗值,具有一跨於該二次側線圈兩端的第一電容值、一跨於該二次側線圈兩端的第二電容值及一跨於該二次側線圈及該負載間的第一電感值,該第一電容值和該線圈電感值於該操作頻率下產生共振,該第二電容值及該第一電感值於該操作頻率下產生共振。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該電力接收系統還包括一第一控制電路,該第一控制電路具有一第一控制器及一第二控制器,該第一控制器電連接該諧振電路接收一代表該開迴路電壓的參考電壓及該輸出電壓,進行運算後輸出一第一控制信號,用於控制該諧振電路維持共振,該第二控制器電連接該負載接收跨於該負載的一 負載電壓及預儲存一預設電壓,進行運算後輸出一第二控制信號,用於控制該負載電壓等於該預設電壓。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該第一控制器控制該第一及第二電容值,該第二控制器控制該第一電感值。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該第一控制器控制該第一電感值,該第二控制器控制該第一及第二電容值。
  5. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該第一控制電路還具有:一參考電壓產生器,該第二電容值及該第一電感值於初始系統設計時已被設定使該輸出電壓起始時,可滿足該第一控制電路的開機的需求,以啟動該參考電壓產生器,該參考電壓產生器接著調整該第二電容值及該第一電感值其中一個值,在其可調整的範圍內進行掃描,當該諧振電路的共振頻率等於該操作頻率時,該輸出電壓處於一個峰值,確認該輸出電壓達到該峰值後,該參考電壓產生器接收該輸出電壓並將其相位改變一角度產生該參考電壓,該角度為共振時該開迴路電壓與該輸出電壓的相位差。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該第一控制器具有:一比較單元,電連接該參考電壓產生器及該諧振電路以接收該參考電壓及該輸出電壓,並產生一相關於該 參考電壓及該輸出電壓之間相位差的相位差信號;及一第一控制單元,電連接該比較單元以接收該相位差信號,並預儲存一參考相位信號,該參考相位信號代表該諧振電路共振時,該開迴路電壓及該輸出電壓之間相位差,該第一控制單元以該相位差信號為回授信號和該參考相位信號比較及運算而輸出該第一控制信號。
  7. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該諧振電路還具有:一固定電容,電連接於該二次側線圈之兩端,用於提供該第一電容值;一第一可調電容,電連接該固定電容之兩端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電容值,用於提供該第二電容值;及一可調電感組,具有一電連接該第一可調電容的第一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值,用於提供該第一電感值。
  8. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該諧振電路還具有:一固定電容,電連接於該二次側線圈之兩端,用於提供該第一電容值及一第三電容值;一第一可調電感,電連接該固定電容之兩端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值,該第三電容值和該等效電感值合成而提供該第二電容值;及一可調電感組,具有一電連接該第一可調電感的第 一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值,用於提供該第一電感值。
  9. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該諧振電路還具有:一總合可調電容,電連接於該二次側線圈之兩端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電容值,用於提供該第一電容值及該第二電容值;及一可調電感組,具有一電連接該總合可調電容的第一端的第一端,及一第二端,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值,用於提供該第一電感值。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電感,並聯於該固定電感,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值。
  11. 根據申請專利範圍第8項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電感,並聯於該固定電感,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電感值。
  12. 根據申請專利範圍第9項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電感,並聯於該固定電感,且電連接該 第一控制電路以受控調整其等效電感值。
  13. 根據申請專利範圍第7項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電容,並聯於該固定電感,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電容值。
  14. 根據申請專利範圍第8項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電容,並聯於該固定電感,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電容值。
  15. 根據申請專利範圍第9項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該可調電感組具有:一固定電感;及一第二可調電容,並聯於該固定電感,且電連接該第一控制電路以受控調整其等效電容值。
  16. 根據申請專利範圍第2項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該電力供應系統還包括:一整流電路,接收一交流電並轉換為一直流電;一變頻電路,電連接該整流電路以接收該直流電並轉換為具有操作頻率的該交流電流;一調整電路,電連接該變頻電路及該一次側線圈之間,且具有一第一可調電抗,該第一可調電抗串聯於該一次側線圈,由該一次側線圈觀察,該電力接收系統具 有一輸入阻抗,該第一可調電抗受控調整其等效電抗值,以抵消該輸入阻抗的電抗值;及一第二控制電路,電連接該第一可調電抗以調整其等效電抗值。
  17. 根據申請專利範圍第16項所述之非接觸式感應輸電設備,該調整電路還具有:一第一感測器,用於感測流經該一次側線圈的電流以輸出一電流感測信號,該第二控制電路儲存一預設電流信號,並電連接該第一感測器以接收該電流感測信號,將該電流感測信號和該預設電流信號比較並進行運算,以控制該第一可調電抗使該電流感測信號等於該預設電流信號。
  18. 根據申請專利範圍第16項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第三可調電容,並聯於該一次側線圈及該第一可調電抗,且電連接該第二控制電路,受控調整其等效電抗值。
  19. 根據申請專利範圍第18項所述之非接觸式感應輸電設備,該調整電路還具有一第二感測器,用於感測跨過該第三可調電容的電壓以輸出一電壓感測信號;該第二控制電路儲存一共振電壓信號,該共振電壓信號代表該第一可調電抗、該第三可調電容、該一次側線圈及該輸入阻抗共振於該操作頻率時,該第三可調電 容的電壓,該第二控制電路電連接該第二感測器以接收該電壓感測信號,將該電壓感測信號和該共振電壓信號比較並進行運算,以控制該第三可調電容使該電壓感測信號等於共振電壓信號。
  20. 根據申請專利範圍第18項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第二可調電抗,電連接於該第三可調電容的一端及該變頻電路之間,且電連接該第二控制電路,受控調整其等效電抗值。
  21. 根據申請專利範圍第20項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第三感測器,電連接於該變頻電路的輸出端,用於感側該變頻電路輸出的電壓;及一第四感測器,電連接該變頻電路的輸出端,用於感測該變頻器輸出的電流;該第二控制電路還電連接該第三及第四感測器以得知該變頻電路輸出的電壓及電流,比較兩者並進行運算,以控制該第二可調電抗使兩者相位相等。
  22. 一種非接觸式感應輸電設備,適用於供電至一負載,且包含:一電力供應系統,包括:一整流電路,接收一交流電並轉換為一直流電;一變頻電路,電連接該整流電路以接收該直流電並轉換為一具有可變的操作頻率的交流電流; 一個一次側線圈,根據該交流電流產生一電磁場;一調整電路,電連接該變頻電路及該一次側線圈之間,且具有一第一可調電抗,串聯於該一次側線圈,由該一次側線圈觀察,一電力接收系統具有一輸入阻抗,該第一可調電抗受控調整其等效電抗值,以抵消該輸入阻抗的電抗值;及一第二控制電路,電連接該第一可調電抗以調整其等效電抗值;及該電力接收系統,包括:一個二次側線圈,感應該電磁場產生一開迴路電壓,用以供電至該負載。
  23. 根據申請專利範圍第22項所述之非接觸式感應輸電設備,該調整電路還具有:一第一感測器,用於感測流經該一次側線圈的電流以輸出一電流感測信號,該第二控制電路儲存一預設電流信號,並電連接該第一感測器以接收該電流感測信號,將該電流感測信號和該預設電流信號比較並進行運算,以控制該第一可調電抗使該電流感測信號等於該預設電流信號。
  24. 根據申請專利範圍第22項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第三可調電容,並聯於該一次側線圈及該第一可調電抗,且電連接該第二控制電路,受控調整其等效電抗值。
  25. 根據申請專利範圍第24項所述之非接觸式感應輸電設備,該調整電路還具有一第二感測器,用於感測跨過該第三可調電容的電壓以輸出一電壓感測信號;該第二控制電路儲存一共振電壓信號,該共振電壓信號代表該第一可調電抗、該第三可調電容、該一次側線圈及該輸入阻抗共振於該操作頻率時,該第三可調電容的電壓,該第二控制電路電連接該第二感測器以接收該電壓感測信號,將該電壓感測信號和該共振電壓信號比較並進行運算,以控制該第三可調電容使該電壓感測信號等於該共振電壓信號。
  26. 根據申請專利範圍第24項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第二可調電抗,電連接於該第三可調電容的一端及該變頻電路之間,且電連接該第二控制電路,受控調整其等效電抗值。
  27. 根據申請專利範圍第26項所述之非接觸式感應輸電設備,其中,該調整電路還具有:一第三感測器,電連接於該變頻電路的輸出端,用於感測該變頻電路輸出的電壓;及一第四感測器,電連接該變頻電路的輸出端,用於感測該變頻器輸出的電流;該第二控制電路還電連接該第三及第四感測器以得知該變頻電路輸出的電壓及電流,比較兩者並進行運算 ,以控制該第二可調電抗使兩者相位相等。
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