1^4的值分別設定為 0? 3yH、4yH、4yH、 〇? 3yH〇另外,供電線圈21、供電諧振器22、受電諧振器32以及受電線圈31中的諧振頻率 為 12. 8MHz。
[0169] 在測定實驗5中,在將可變電阻器ll(Ri)的值設定為51〇、100〇、270〇、500〇的 值的四種情況下,測定將耦合系數k12固定為0. 35、將耦合系數k23固定為0. 10并且將耦合 系數k34的值分別設定為0. 11、0. 15、0. 22、0. 35這四個值時的、相對于向供電模塊2供給的 電力的驅動頻率的無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值。而且,在圖9的㈧中示出將 向供電模塊2供給的交流電力的驅動頻率設定為雙峰性的低頻側的波峰附近的頻率fL的 情況下(同相諧振模式:12.2MHz)的測定值。另外,在圖9的⑶中示出將向供電模塊2供 給的交流電力的驅動頻率設定為雙峰性的高頻側的波峰附近的頻率fH的情況下(反相諧 振模式:13. 4MHz)的測定值。
[0170] 根據圖9的(A)的同相諧振模式的測定結果,在將可變電阻器11 (&)的值設定為 51Q的情況下,如果使耦合系數k34的值按照0. 11 -0. 15 -0. 22 -0. 35的順序依次變大, 則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值按照170. 5Q- 134. 9Q- 94. 2Q- 48. 8Q 的情況變小。
[0171] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為100Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin 的值按照204. 9Q- 176. 5Q- 133. 4Q- 77. 6Q的情況變小。
[0172] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為270Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照 238. 0Q- 222. 8Q- 193. 8Q- 136. 5Q的情況變小。
[0173] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為500Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照 246. 7Q- 239. 7Q- 216. 2Q- 173. 1Q的情況變小。
[0174] 如上所述那樣可知,在同相諧振模式下存在如下傾向:無論在將變電阻器11汛) 的值設定為51Q、100Q、270Q、500Q中的哪一個值的情況下,隨著耦合系數k34的值按照 0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序變大,無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值都會變 小。
[0175] 另外,圖9的⑶的反相諧振模式的測定結果也相同,在將可變電阻器11(1) 的值設定為51Q的情況下,如果使耦合系數k34的值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35 的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值按照 105. 5Q- 86. 6Q- 63. 0Q- 35. 9Q的情況變小。
[0176] 另外,在將可變電阻器11(1)的值設定為100Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照 119. 3Q- 105. 2Q- 83. 3Q- 49. 8Q的情況變小。
[0177] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為270Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照 130. 6Q- 123. 4Q- 110. 9Q- 79. 0Q的情況變小。
[0178] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為500Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 Zin的值按照 133. 9Q- 129. 3Q- 122. 1Q- 95. 9Q的情況變小。
[0179] 如上述那樣可知,在反相諧振模式下也存在如下傾向:無論在將變電阻器11(1) 的值設定為51Q、100Q、270Q、500Q中的哪一個值的情況下,隨著耦合系數k34的值按照 0. 11 - 0. 15 - 0. 22 - 0. 35的順序變大,無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值會都變 小。
[0180] (測定實驗6 :改變了耦合系數k34的值的情況下的輸入阻抗Zin的變化)
[0181] 在測定實驗6所使用的無線電力傳輸裝置1中,與測定實驗4、5不同地,供電線 圈21、供電諧振器22、受電諧振器32、受電線圈31的線圈部分使用在平面上卷繞線圈而作 成的圖案線圈。具體地說,供電線圈21構成為以電阻器&、線圈Q以及電容器q為要素 的RLC電路(有諧振),線圈Li部分是使用通過銅箱的蝕刻而形成的卷繞12圈且線圈直 徑為35mmci)的圖案線圈。同樣地,受電線圈31構成為以電阻器心、線圈L4以及電容器C4 為要素的RLC電路,線圈L4部分是使用通過銅箱的蝕刻而形成的卷繞12圈且線圈直徑為 35_巾的圖案線圈。另外,供電諧振器22構成為以電阻器&、線圈L2以及電容器C2為要素 的RLC電路,線圈L2部分是使用通過銅箱的蝕刻而形成的卷繞12圈且線圈直徑為35臟小 的圖案線圈。另外,受電諧振器32構成為以電阻器私、線圈L3以及電容器(:3為要素的RLC 電路,線圈L3部分是使用通過銅箱的蝕刻而形成的卷繞12圈且線圈直徑為35mmci)的圖案 線圈。而且,將測定實驗6所使用的無線電力傳輸裝置1中的&、1?2、1? 3、1?4的值分別設定為 1. 8Q、1. 8Q、1. 8Q、1. 8Q。另外,將 1^、12、13、14的值設分別定為2.5 1^、2.5 1^、2.5 1^、 2. 5yH〇另外,供電線圈21、供電諧振器22、受電諧振器32以及受電線圈31中的諧振頻率 為 8. 0MHz。
[0182] 在測定實驗6中,在將可變電阻器11況)的值設定為51Q、100Q、270Q、500f^9 值的四種情況下,測定將耦合系數k12固定為0. 08、將耦合系數k23固定為0. 05并且將耦合 系數k34的值分別設定為0. 05、0. 06、0. 07、0. 08這四個值時的、相對于向供電模塊2供給 的電力的驅動頻率的無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值。而且,在圖10的(A)中示 出將向供電模塊2供給的交流電力的驅動頻率設定為雙峰性的低頻側的波峰附近的頻率 fL的情況下(同相諧振模式:7. 9MHz)的測定值。另外,在圖10的⑶中示出將向供電模 塊2供給的交流電力的驅動頻率設定為的情況下(反相諧振模式:8.2MHz)的測定值。
[0183] 根據圖10的(A)的同相諧振模式的測定結果,在將可變電阻器11 (&)的值設定為 51Q的情況下,如果使耦合系數k34的值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變 大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值按照55. 8Q- 50. 2Q- 45. 3Q- 35. 9Q 的情況變小。
[0184] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為100Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照59. 7Q- 56. 1Q- 51. 4Q- 42. 3Q的情況變小。
[0185] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為270Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 Zin的值按照62. 6Q- 60. 6Q- 58. 6Q- 49. 9Q的情況變小。
[0186] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為500Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 Zin的值按照63. 5Q- 62. 0Q- 61. 0Q- 51. 9Q的情況變小。
[0187] 如上所述那樣可知,在同相諧振模式下存在如下傾向:無論在將變電阻器11(1) 的值設定為51Q、100Q、270Q、500Q中的哪一個值的情況下,隨著耦合系數k34的值按照 0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序變大,無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值都會變 小。
[0188] 另外,圖10的⑶的反相諧振模式的測定結果也相同,在將可變 電阻器11 (&)的值設定為51Q的情況下,如果使耦合系數k34的值按照 0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值 按照 43. 9Q- 41. 0Q- 39. 4Q- 32. 1Q的情況變小。
[0189] 另外,在將可變電阻器lURD的值設定為100Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照45. 6Q- 43. 7Q- 41. 2Q- 34. 2Q的情況變小。
[0190] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為270Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 Zin的值按照46. 8Q- 45. 7Q- 44. 6Q- 37. 8Q的情況變小。
[0191] 另外,在將可變電阻器11況)的值設定為500Q的情況下,如果使耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序依次變大,則無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗 ZJ勺值按照47. 1Q- 46. 2Q- 45. 1Q- 38. 7Q的情況變小。
[0192] 如上所述那樣可知,在反相諧振模式下也存在如下傾向:無論在將變電阻器 11況)的值設定為51Q、100Q、270Q、500Q中的哪一個值的情況下,隨著耦合系數k34的 值按照0. 05 - 0. 06 - 0. 07 - 0. 08的順序變大,無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值 都會變小。
[0193] 根據上述測定實驗1~6,在具備供電線圈21、供電諧振器22、受電諧振器32以及 受電線圈31的無線電力傳輸裝置1中,通過分別調整鄰接的線圈之間的耦合系數、例如耦 合系數k12的值、耦合系數k34的值,能夠將無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值設定為 所期望的值來調整所供給的電力。
[0194] (耦合系數的調整方法)
[0195] 接著,說明作為用于控制無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的參數的耦合系數 k12、k23、k34的調整方法。
[0196] 一般地,如圖11所示,已知在無線電力傳輸中,線圈與線圈之間的距離和耦合系 數k的關系存在當線圈與線圈之間的距離縮短(變短)時耦合系數k的值變大的傾向。如 果將該關系引入本實施方式的無線電力傳輸裝置1,則通過將供電線圈21與供電諧振器22 之間的距離dl2、供電諧振器22與受電諧振器32之間的距離d23、受電諧振器32與受電線 圈31之間的距離d34分別縮短,能夠增大供電線圈21 (線圈U與供電諧振器22 (線圈L2) 之間的耦合系數k12、供電諧振器22(線圈L2)與受電諧振器32(線圈L3)之間的耦合系數 k23、受電諧振器32(線圈L3)與受電線圈31(線圈L4)之間的耦合系數k34。相反地,通過將 供電線圈21與供電諧振器22之間的距離dl2、供電諧振器22與受電諧振器32之間的距離 d23、受電諧振器32與受電線圈31之間的距離d34分別延長,能夠減小供電線圈21 (線圈 U與供電諧振器22 (線圈L2)之間的耦合系數k12、供電諧振器22 (線圈L2)與受電諧振器 32(線圈L3)之間的耦合系數k23、受電諧振器32(線圈L3)與受電線圈31(線圈L4)之間的 親合系數k34。
[0197] 根據上述耦合系數的調整方法以及通過改變耦合系數來改變輸入阻抗Zin的測定 實驗,在將供電諧振器22與受電諧振器32之間的距離d23以及受電諧振器32與受電線 圈31之間的距離d34固定了的情況下,通過縮短供電線圈21與供電諧振器22之間的距離 dl2,能夠增大供電線圈21與供電諧振器22之間的耦合系數k12的值,通過增大耦合系數k12 的值,能夠增大無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值。相反地,通過延長供電線圈21與 供電諧振器22之間的距離dl2,能夠減小供電線圈21與供電諧振器22之間的耦合系數k12 的值,通過減小耦合系數k12的值,能夠減小無線電力傳輸裝置1的輸入阻抗Zin的值。
[0198] S卩,通過縮短供電線圈21與供電諧振器22之間的距離dl2,能夠增大輸入阻抗Zin 的值,根據(式2),通過增大輸入阻抗Zin的值,能夠減小流過無線電力傳輸裝置1的電流 Iin的值,從而能夠將從無線電力傳輸裝置1輸出的電力控制成小的電力。相反地,通過延 長供電線圈21與供電諧振器22之間的距離dl2,能夠減小輸入阻抗Zin的值,根據(式2), 通過減小輸入阻抗Zin的值,能夠增大流過無線電力傳輸裝置1的電