共振頻率控制方法、電力傳送裝置、送電裝置和受電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及共振頻率控制方法、電力傳送裝置、送電裝置和受電裝置。在利用磁場共振從送電系統(tǒng)線圈向受電系統(tǒng)線圈傳送電力的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中，能夠高速且準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地調(diào)整線圈的共振頻率。檢測被供應(yīng)給送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位、以及流經(jīng)送電系統(tǒng)線圈或受電系統(tǒng)線圈的電流的相位，使送電系統(tǒng)線圈或受電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，以使它們的相位差成為目標(biāo)值。送電系統(tǒng)線圈具有與交流電源連接的電力供應(yīng)線圈、以及與電力供應(yīng)線圈以電磁的方式緊密地耦合的送電共振線圈，受電系統(tǒng)線圈具有受電共振線圈、以及與受電共振線圈以電磁的方式緊密地耦合的電力輸出線圈。
【專利說明】
共振頻率控制方法、電力傳送裝置、送電裝置和受電裝置
[0001 ] 本申請是基于申請?zhí)枮?01080063241.0、申請日為2010年2月10日、
【申請人】為富± 通株式會社、發(fā)明名稱為"共振頻率控制方法、送電裝置、W及受電裝置"的發(fā)明提出的分案 申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法、送電裝置、W及受 電裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 在W無線方式傳送電力的所謂無線電力傳送或無線電力供應(yīng)(WPS: Wire less Power Supply)中，在空間上分離的兩點(diǎn)之間不使用電纜而進(jìn)行電力（能量)的發(fā)送和接收。 無線電力傳送存在使用電磁感應(yīng)的方式和使用電波的方式運(yùn)兩個(gè)方式。另外，也提出了使 用磁場共振(也稱為磁共振、磁場共振模式)的方式(專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)再公表W098/34319。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，在磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中，能夠高速并且準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地調(diào) 整線圈的共振頻率。
[0006] 對應(yīng)用本發(fā)明的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0007] 使用了磁場共振的方式(磁場共振型)與使用了電波的方式相比，具有能夠進(jìn)行大 電力的傳送的優(yōu)點(diǎn)，與電磁感應(yīng)方式相比，具有能夠延長傳送距離或者能夠減小送電受電 用的線圈的優(yōu)點(diǎn)。
[000引在使用了磁場共振的方式中，能夠?qū)⑺碗娤到y(tǒng)線圈和受電系統(tǒng)線圈的共振頻率設(shè) 定為彼此相同的值，通過W其附近的頻率進(jìn)行電力傳送，從而能夠W高的效率進(jìn)行能量的 傳送。
[0009] 在磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中，存在為了提高電力傳送的效率，將比一次線圈側(cè) 的振蕩信號的頻率高的頻率作為二次線圈側(cè)的共振頻率的傳送系統(tǒng)(專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)上 述，能夠減小電容，從表面上提高一次線圈與二次線圈的禪合系數(shù)。
[0010] 通過提高線圈之間的禪合度，能夠?qū)㈦娏魉偷男侍岣吣撤N程度。
[0011] 另外，為了提高電力傳送的效率，可W考慮使各線圈的共振峰值盡可能地尖銳。因 此，進(jìn)行設(shè)計(jì)使得例如各線圈的Q值變高即可。
[0012] 但是，在提高了 Q值的情況下，存在對兩線圈的共振頻率的偏差的靈敏度變高的問 題，即存在兩線圈的共振頻率的偏差對電力傳送的效率的下降產(chǎn)生的影響變大的問題。
[0013] 例如，由于溫度等環(huán)境因素的變化、由人或金屬等導(dǎo)體或磁性體靠近而引起的電 感或電容的變化等，線圈的共振頻率會發(fā)生變化。另外，也存在由制造時(shí)的偏差引起的共振 頻率的偏差。
[0014] 因此，在Q值高的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中，為了最大限度地有效利用其優(yōu)點(diǎn)， 需要對應(yīng)于環(huán)境變動(dòng)等來調(diào)整線圈的共振頻率的構(gòu)造。
[0015] 為了使線圈的共振頻率與目標(biāo)頻率一致，需要調(diào)整線圈的L(電感)或者電容器的C (電容）。
[0016] 在運(yùn)里所述的一個(gè)方式的方法中，在利用磁場共振從送電系統(tǒng)線圈向受電系統(tǒng)線 圈傳送電力的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法中，檢測被供應(yīng)給所述送電 系統(tǒng)線圈的電壓的相位、W及流經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈或所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位， 為了使它們的相位差成為目標(biāo)值，使所述送電系統(tǒng)線圈或者所述受電系統(tǒng)線圈的共振頻率 可變。
[0017] 當(dāng)所述送電系統(tǒng)線圈和所述受電系統(tǒng)線圈的禪合度變大而出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)，也 能夠使所述送電系統(tǒng)線圈或者所述受電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，W在所述交流電源的頻 率中出現(xiàn)電流的峰值。
[0018] 另外，在運(yùn)里所述的一個(gè)方式的裝置中，利用磁場共振從送電系統(tǒng)線圈向受電系 統(tǒng)線圈傳送電力的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)具有:相位檢測部，檢測被供應(yīng)給所述送電系 統(tǒng)線圈的電壓的相位W及流經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈或者所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位；W 及共振頻率控制部，為了使被檢測出的它們的相位的相位差成為目標(biāo)值，使所述送電系統(tǒng) 線圈或者所述受電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變。
【附圖說明】
[0019] 圖1是表示磁場共振型的電力傳送方法的圖；
[0020] 圖2是表示磁場共振型的電力傳送系統(tǒng)的概要的圖；
[0021] 圖3是表示本實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)的控制部的構(gòu)成的例子的圖；
[0022] 圖4的(A)和(B)是表示共振頻率控制中的電流和相位的狀態(tài)的圖；
[0023] 圖5的(A)和(B)是表示共振頻率控制中的電流和相位的狀態(tài)的圖；
[0024] 圖6的(A)和(B)是表示出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)的電流和相位的狀態(tài)的圖；
[0025] 圖7的(A)和(B)是表示出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)的共振頻率控制中的電流和相位的狀態(tài) 的圖；
[0026] 圖8是進(jìn)行了與雙峰特性對應(yīng)的共振頻率控制時(shí)的傳送電力的變化的例子的圖；
[0027] 圖9是表示電力傳送系統(tǒng)的頻率依存性的圖；
[0028] 圖10是說明掃描線圈的共振頻率的方法的圖；
[0029] 圖11是表示切換共振頻率控制和雙峰共振控制的構(gòu)成的例子的圖；
[0030] 圖12是表示共振頻率控制的簡要的處理順序的流程圖；
[0031] 圖13是表示共振頻率控制的簡要的處理順序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 在W下所述的實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)（電力傳送裝置）1中，基于交流電源的電 壓(驅(qū)動(dòng)電壓）與流經(jīng)線圈的電流的相位差Δφ，對線圈（共振電路）的L或者C進(jìn)行實(shí)時(shí)的共 振頻率控制。
[0033] 另外，當(dāng)送電系統(tǒng)線圈與受電系統(tǒng)線圈的禪合變大而出現(xiàn)了雙峰特性(分開)時(shí)， 為了抑制電力傳送的效率的下降，改變送電系統(tǒng)線圈或者受電系統(tǒng)線圈的共振頻率，w在 交流電源的頻率中出現(xiàn)峰值(分開峰值）。為了將此時(shí)的共振頻率控制與未出現(xiàn)雙峰特性時(shí) 的共振頻率控制區(qū)分開，有時(shí)稱為"雙峰共振控制"。
[0034] 另外，有時(shí)將不包含"雙峰共振控制"時(shí)的共振頻率控制記載為"通常的共振頻率 控制"。當(dāng)僅記載為"共振頻率控制"時(shí)，原則上包括"雙峰共振控制"。
[0035] 在圖1和圖2中，電力傳送系統(tǒng)1包括:送電系統(tǒng)線圈SC、受電系統(tǒng)線圈JC、交流電源 11、送電側(cè)控制部14、作為負(fù)荷的設(shè)備21、W及受電側(cè)控制部24。
[0036] 在圖2中，送電系統(tǒng)線圈SC包括電力供應(yīng)線圈12W及送電共振線圈13。電力供應(yīng)線 圈12是銅線或侶線等金屬線被多次卷繞成圓周狀的線圈，對其兩端施加交流電源11的交流 電壓(高頻電壓）。
[0037] 送電共振線圈13包括銅線或侶線等金屬線被卷繞成圓周狀的線圈131W及與線圈 131的兩端連接的電容器132,形成基于線圈131和電容器132的共振電路。共振頻率fOW如 下的（1)式表示。
[003引[式1]
[0039]
[0040] 另外，L是線圈131的電感，C是電容器132的電容。
[0041] 送電共振線圈13的線圈131例如是單應(yīng)線圈。作為電容器132,可使用各種形式的 電容器，但是優(yōu)選損失盡量少并具有足夠的耐壓的電容器。在本實(shí)施方式中，為了使共振頻 率可變，作為電容器132使用可變電容器。作為可變電容器，可采用例如使用MEMS技術(shù)制造 的可變電容設(shè)備。也可W是使用了半導(dǎo)體的可變電容設(shè)備(變?nèi)莨埽?br>[0042] 電力供應(yīng)線圈12和送電共振線圈13被配置為W電磁的方式彼此緊密地禪合。例如 被配置在同一平面上且同屯、上。即，例如W電力供應(yīng)線圈12被嵌入到送電共振線圈13的內(nèi) 周側(cè)的狀態(tài)配置。或者，也可W隔開適當(dāng)?shù)木嚯x而配置在同軸上。
[0043] 當(dāng)在該狀態(tài)下從交流電源11向電力供應(yīng)線圈12供應(yīng)交流電壓時(shí)，共振電流通過電 力供應(yīng)線圈12所產(chǎn)生的交變磁場的電磁感應(yīng)而流向送電共振線圈13。即，通過電磁感應(yīng)從 電力供應(yīng)線圈12向送電共振線圈13供應(yīng)電力。
[0044] 受電系統(tǒng)線圈JC包括受電共振線圈22W及電力取出線圈23。受電共振線圈22包括 銅線或侶線等金屬線被卷繞成圓周狀的線圈221W及與線圈221的兩端連接的電容器222。 受電共振線圈22的共振頻率fO基于線圈221的電感和電容器222的電容而W上面的（1)式表 /J、- 〇
[0045] 受電共振線圈22的線圈221例如是單應(yīng)線圈。作為電容器222,如上所述可使用各 種形式的電容器。在本實(shí)施方式中，為了使共振頻率可變，作為電容器222使用可變電容器。 作為可變電容器，可采用例如使用MEMS技術(shù)制造的可變電容設(shè)備。也可W是使用半導(dǎo)體的 可變電容設(shè)備(變?nèi)莨埽?br>[0046] 電力取出線圈23是銅線或侶線等金屬線被多次卷繞成圓周狀而成的線圈，在其兩 端連接作為負(fù)荷的設(shè)備21。
[0047] 受電共振線圈22和電力取出線圈23被配置為W電磁的方式彼此緊密地禪合。例如 被配置在同一平面上且同屯、上。即，例如W電力取出線圈23被嵌入到受電共振線圈22的內(nèi) 周側(cè)的狀態(tài)配置?；蛘?，也可w隔開適當(dāng)?shù)木嚯x而配置在同軸上。
[0048] 一旦在該狀態(tài)下共振電流流經(jīng)受電共振線圈22,則通過由此產(chǎn)生的交變磁場的電 磁感應(yīng)向電力取出線圈23流過電流。即，通過電磁感應(yīng)從受電共振線圈22向電力取出線圈 23輸送電力。
[0049] 為了通過磁場共振無線地傳送電力，如圖2所示，送電系統(tǒng)線圈SC和受電系統(tǒng)線圈 JCW線圈面彼此平行、且線圈軸屯、彼此一致或者不會有太大的偏差的方式彼此配置在適當(dāng) 的距離的范圍內(nèi)。例如，當(dāng)送電共振線圈13和受電共振線圈22的直徑為100mm左右時(shí)，配置 在幾百mm左右的距離的范圍內(nèi)。
[0050] 在圖2所示的電力傳送系統(tǒng)1中，沿線圈軸屯、KS的方向是磁場KK的主要的放射方 向，從送電系統(tǒng)線圈SC朝向受電系統(tǒng)線圈JC的方向是送電方向SH。
[0051] 運(yùn)里，當(dāng)送電共振線圈13的共振頻率fs和受電共振線圈22的共振頻率門均與交流 電源11的頻率fd-致時(shí)，被傳送最大的電力。但是，如果運(yùn)些共振頻率fs、fj彼此存在偏差 或者它們與交流電源11的頻率fd存在偏差，則被傳送的電力會下降，效率會下降。
[0052] 目P，在圖9中，橫軸是交流電源11的頻率fd〔M化），縱軸是被傳送的電力的大小 〔地）。曲線CV1表示送電共振線圈13的共振頻率fs與受電共振線圈22的共振頻率fj一致的 情況。在該情況下，根據(jù)圖9，該共振頻率fs、門是13.56MHz。
[0053] 另外，曲線CV2、CV3表示受電共振線圈22的共振頻率fj相對于送電共振線圈13的 共振頻率fs分別高5%、10%的情況。
[0054] 在圖9中，當(dāng)交流電源11的頻率fd為13.56MHz時(shí)，曲線CV1中被傳送最高的電力，但 是曲線CV2、CV3中依次下降。另外，當(dāng)交流電源11的頻率fd從13.56MHz改變時(shí)，除了上側(cè)稍 稍改變時(shí)W外，無論CV1~CV3哪一曲線，被傳送的電力均下降。
[0055] 因此，需要使送電共振線圈13和受電共振線圈22的共振頻率fs、fj與交流電源11 的頻率fd盡量一致。
[0056] 在圖10中，橫軸是頻率〔MHz )，縱軸是流經(jīng)線圈的電流的大小〔dB)。曲線CV4表示線 圈的共振頻率與交流電源11的頻率fd-致的情況。在該情況下，根據(jù)圖10,該共振頻率是 lOMHzo
[0057] 另外，曲線CV5、CV6表示線圈的共振頻率相對于交流電源11的頻率fd變高的情況 或者變低的情況。
[005引在圖10中，在曲線CV4中最大的電流流過，但是在曲線CV5、CV6中電流均下降。另 夕h當(dāng)線圈的Q值高時(shí)，共振頻率的偏差對電流或傳送電力的下降的影響大。
[0059] 因此，在本實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)1中，通過送電側(cè)控制部14和受電側(cè)控制部 24,使用交流電源11的相位(pvs、流經(jīng)送電共振線圈13和受電共振線圈22的電流的相位 如S、（pij來進(jìn)行共振頻率控制。
[0060] 運(yùn)里，送電側(cè)控制部14檢測被供應(yīng)給送電系統(tǒng)線圈SC的電壓Vs的相位掌VS和流經(jīng) 送電系統(tǒng)線圈SC的電流Is的相位φ'κ，為了使它們的相位差Δφ3成為預(yù)定的目標(biāo)值q>ms，使 送電系統(tǒng)線圈SC的共振頻率fs可變。
[0061 ]目P，送電側(cè)控制部14具有電流檢測傳感器SE1、相位檢測部141、142、目標(biāo)值設(shè)定部 143、反饋控制部144、W及相位發(fā)送部145。
[0062]電流檢測傳感器SE1檢測流經(jīng)送電共振線圈13的電流Is。作為電流檢測傳感器 SEl，可W使用霍爾元件、磁阻元件或檢測線圈等。電流檢測傳感器SEl輸出例如與電流Is的 波形相應(yīng)的電壓信號。
[0063] 相位檢測部141檢測被供應(yīng)給電力供應(yīng)線圈12的電壓Vs的相位(pvS。相位檢測部 141例如輸出與電壓Vs的波形相應(yīng)的電壓信號。在此情況下，可W直接輸出電壓Vs，或者也 可W通過適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行分壓來輸出。因此，相位檢測部141也可W通過簡單的電線、或者 一個(gè)或多個(gè)電阻器來構(gòu)成。
[0064] 相位檢測部142基于來自電流檢測傳感器SE1的輸出來檢測流經(jīng)送電共振線圈13 的電流Is的相位(pis。相位檢測部142例如輸出與電流Is的波形相應(yīng)的電壓信號。在此情況 下，相位檢測部142也可W直接輸出電流檢測傳感器SE1的輸出。因此，電流檢測傳感器SE1 也可W兼作相位檢測部142。
[0065] 目標(biāo)值設(shè)定部143設(shè)定相位差A(yù)cps的目標(biāo)值<pms并存儲。因此，在目標(biāo)值設(shè)定部 143中設(shè)置有用于存儲目標(biāo)值的存儲器。作為目標(biāo)值(pms，如后面所述，例如可設(shè)定 η"、或者"對-JT添加了適當(dāng)?shù)男拚礱而得的值"等。
[0066] 另外，目標(biāo)值φ??8的設(shè)定可W通過從預(yù)先被存儲的一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)中選擇來進(jìn) 行，也可W通過來自CPU或鍵盤等的指令來進(jìn)行。
[0067] 反饋控制部144使送電共振線圈13的共振頻率fs可變，W使交流電源11的電壓Vs 的相位巧VS與送電共振線圈13的電流Is的相位如S的相位差Δφ8成為被設(shè)定的目標(biāo)值 (pms。
[006引相位發(fā)送部145例如將關(guān)于被供應(yīng)給電力供應(yīng)線圈12的電壓Vs的相位的信息 通過無線發(fā)送給受電側(cè)控制部24。相位發(fā)送部145例如將與電壓Vs的波形相應(yīng)的電壓信號 作為模擬信號或者數(shù)字信號來發(fā)送。在此情況下，也可W為了提高S/^比將與電壓Vs的波形 相應(yīng)的電壓信號遞增為整數(shù)倍來發(fā)送。
[0069] 受電側(cè)控制部24檢測被供應(yīng)給送電系統(tǒng)線圈SC的電壓VS的相位ipVS和流經(jīng)受電 系統(tǒng)線圈JC的電流IJ的相位(pij，為了使它們的相位差A(yù)(f)j成為預(yù)定的目標(biāo)值cpmj，使受電 系統(tǒng)線圈JC的共振頻率門可變。
[0070] 目P，受電側(cè)控制部24具有電流檢測傳感器SE2、相位接收部241、相位檢測部242、目 標(biāo)值設(shè)定部243、W及反饋控制部244。
[0071] 電流檢測傳感器SE2檢測流經(jīng)受電共振線圈22的電流Ij。作為電流檢測傳感器 SE2,可W使用霍爾元件、磁阻元件、或者檢測線圈等。電流檢測傳感器SE2例如輸出與電流 Ij的波形相應(yīng)的電壓信號。
[0072] 相位接收部241接收關(guān)于從相位發(fā)送部145發(fā)送的相位φν8的信息，并輸出該信息。 當(dāng)在相位發(fā)送部145中按倍遞增了電壓信號的情況下，為了在相位接收部241中返回到原始 而進(jìn)行分頻。相位接收部241例如輸出與電壓Vs相應(yīng)的電壓信號。
[0073] 相位檢測部242基于來自電流檢測傳感器SE2的輸出來檢測流經(jīng)受電共振線圈22 的電流Ij的相位<pij。相位檢測部242例如輸出與電流Ij的波形相應(yīng)的電壓信號。在此情況 下，相位檢測部242也可W直接輸出電流檢測傳感器SE2的輸出。因此，電流檢測傳感器SE2 也可W兼作相位檢測部242。
[0074] 目標(biāo)值設(shè)定部243設(shè)定相位差Δ相的目標(biāo)值聲巧]并存儲。作為目標(biāo)值卿\j，如后面 所述，例如可設(shè)定對送電側(cè)控制部14中的目標(biāo)值巧ms加上了 "-V2"而得的值。即，作為目標(biāo) 值卿卻，可設(shè)定"-3V2"。或者，可設(shè)定對送電側(cè)控制部14中的目標(biāo)值添加了適當(dāng)?shù)男?正值b而得的值等。另外，關(guān)于目標(biāo)值q>mj的設(shè)定方法等，與目標(biāo)值的情況相同。
[0075] 反饋控制部244使受電共振線圈22的共振頻率fj可變，W使交流電源11的電壓Vs 的相位與受電共振線圈22的電流I j的相位巧巧的相位差成為被設(shè)定的目標(biāo)值(pmj。
[0076] 另外，送電側(cè)控制部14中的目標(biāo)值設(shè)定部143和反饋控制部144、受電側(cè)控制部24 中的目標(biāo)值設(shè)定部243和反饋控制部244分別是共振頻率控制部的例子。
[0077] W下，使用圖3來進(jìn)一步詳細(xì)說明。另外，在圖3中，對具有與圖2所示的要素相同的 功能的要素，有時(shí)標(biāo)注相同的符號而省略說明或者簡化說明。
[0078] 在圖3中，電力傳送系統(tǒng)（電力傳送裝置)1B具有送電裝置3W及受電裝置4。
[0079] 送電裝置3包括交流電源11、由電力供應(yīng)線圈12和送電共振線圈13構(gòu)成的送電系 統(tǒng)線圈SC、W及共振頻率控制部CTs等。
[0080] 受電裝置4包括由受電共振線圈22和電力取出線圈23構(gòu)成的受電系統(tǒng)線圈JC、W 及共振頻率控制部CTj等。
[0081 ]送電側(cè)的共振頻率控制部CTs包括目標(biāo)值設(shè)定部143、相位比較部151、相加部152、 增益調(diào)整部153、154、補(bǔ)償部155、W及驅(qū)動(dòng)器156等。
[0082] 相位比較部151比較由電流檢測傳感器SE1檢測出的電流Is的相位tpis與交流電源 11的電壓Vs的相位并輸出作為它們之差的相位差A(yù)q>Si:
[0083] 相加部152將相位比較部151輸出的相位差A(yù)(|)S與被目標(biāo)值設(shè)定部143設(shè)定的目標(biāo) 值常ms相加。在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值(pms被設(shè)定為正負(fù)相對于作為目標(biāo)的相位差A(yù)(ps相 反，因此當(dāng)相位差A(yù)cps巧目標(biāo)值的絕對值一致時(shí)，相加部152的輸出為0。
[0084] 增益調(diào)整部153、154分別調(diào)整對所輸入的值或數(shù)據(jù)的增益(gain),或者進(jìn)行數(shù)據(jù) 等的換算，W可準(zhǔn)確地進(jìn)行控制。
[0085] 補(bǔ)償部155確定例如對低頻分量的增益。本實(shí)施方式的共振頻率控制部CTs可W視 為構(gòu)成進(jìn)行對作為電容器132的MEMS可變電容設(shè)備的反饋控制的伺服系統(tǒng)。因此，對補(bǔ)償部 155使用用于實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定化、高速化、高精度化的適當(dāng)?shù)乃欧V波器。另外，根據(jù)需 要在運(yùn)樣的伺服系統(tǒng)中使用用于進(jìn)行PID動(dòng)作的濾波電路或微分積分電路等。
[0086] 驅(qū)動(dòng)器156驅(qū)動(dòng)作為電容器132的MEMS可變電容設(shè)備，并且為了可變地控制其電 容，向電容器132輸出驅(qū)動(dòng)KSs。
[0087] MEMS可變電容設(shè)備(MEMS可變電容器)例如在玻璃的基板上設(shè)置下部電極和上部 電極，由于施加給它們之間的電壓的靜電吸引力而發(fā)生曉曲，間隔發(fā)生變化，從而使它們之 間的電容可變。用于電容器的電極和用于驅(qū)動(dòng)的電極也有時(shí)單獨(dú)設(shè)置。由于施加給用于驅(qū) 動(dòng)的電極的電壓和電容的變化量的關(guān)系不是線性的，因此在驅(qū)動(dòng)器156中根據(jù)需要也進(jìn)行 用于其變換的運(yùn)算或表換算等。
[0088] 受電側(cè)的共振頻率控制部CTj包括目標(biāo)值設(shè)定部243、相位比較部251、相加部252、 增益調(diào)整部253、254、補(bǔ)償部255、W及驅(qū)動(dòng)器256等。受電側(cè)的共振頻率控制部CTj的各部分 的構(gòu)成和動(dòng)作與上面敘述的送電側(cè)的共振頻率控制部CTs的各部分的構(gòu)成和動(dòng)作是同樣 的。
[0089] 另外，電力傳送系統(tǒng)1、IB中的送電側(cè)控制部14、受電側(cè)控制部24、共振頻率控制部 CTs、CTj等能夠通過軟件或硬件或者通過它們的組合來實(shí)現(xiàn)。例如，也可W使用由CPU、R0M 和RAM等存儲器、其他的周邊元件等構(gòu)成的計(jì)算機(jī)，使CPU執(zhí)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)程序。在此情況 下，只要并用適當(dāng)?shù)挠布娐芳纯伞?br>[0090] 接著，參照圖4的（A)~圖7的（B)來說明電力傳送系統(tǒng)1B中的共振頻率控制的動(dòng) 作。
[0091] 圖4~圖7中的各圖的(A)，橫軸是交流電源11的頻率f〔MHz),縱軸是流經(jīng)各線圈的 電流I的大小〔地）。在各圖(B)中，橫軸是交流電源11的頻率f〔MHz )，縱軸是流經(jīng)各線圈的電 流I的相位巧〔弧度）。在圖4~圖7的各個(gè)中的(A)與(B)對應(yīng)。
[0092] 另外，相位巧W交流電源11的電壓Vs的相位φν8、即被供應(yīng)給電力供應(yīng)線圈12的電 壓Vs的相位(pvs為基準(zhǔn)，示出了其相位差Δφ。即，在與相位(pvs-致的情況下，相位φ為0。
[0093] 在對各曲線標(biāo)注的符號CAA1~4、CAB1~4、CBA1~4、CBB1~4、CCA1~4、CCB1~4、 CDA1~4、CDB1~4中，末尾的數(shù)字1、2、3、4分別表示對應(yīng)于電力供應(yīng)線圈12、送電共振線圈 13、受電共振線圈22、電力取出線圈23。
[0094] 并且，在共振頻率控制中，控制送電共振線圈13或者送電共振線圈13和受電共振 線圈22，W使其共振頻率fs、fj成為lOMHz。
[00M]運(yùn)些圖4的(A)~圖7的（B)是在運(yùn)樣的條件下進(jìn)行計(jì)算機(jī)的模擬而示出其結(jié)果的 圖。
[0096] 圖4的(A)和(B)示出僅通過送電側(cè)控制部14或送電裝置3中的任一者進(jìn)行共振頻 率控制的情況，圖5的(A)和(B)示出通過送電側(cè)控制部14或送電裝置3、W及受電側(cè)控制部 24或受電裝置4運(yùn)兩者進(jìn)行共振頻率控制的情況。
[0097] 在圖4的(A)和(B)中，關(guān)于送電共振線圈13進(jìn)行共振頻率控制，W使其共振頻率fs 成為lOMHz。在此情況下，將交流電源11的頻率fd作為lOMHz，在目標(biāo)值設(shè)定部143中設(shè)定 η"作為目標(biāo)值ψ1Β8。
[009引如曲線CAA2所示，送電共振線圈13的電流IS在與交流電源11的頻率fd-致的 lOMHz為最大。
[0099] 如曲線CAB2所示，送電共振線圈13的電流Is的相位拆S在作為共振頻率fs的lOMHz 為-η。即，與目標(biāo)值申ms-致。
[0100] 另外，送電共振線圈13從電力供應(yīng)線圈12看時(shí)可W視為串聯(lián)共振電路。因此，在比 共振頻率fs低的頻率fd，為電容性并接近-V2,在高的頻率fd變?yōu)楦袘?yīng)性并接近-3V2。
[0101] 運(yùn)樣，流經(jīng)送電共振線圈13的電流Is的相位(pis在共振頻率fs的附近大大地變化。 通過控制為相位q)is即相位差Δφ3變?yōu)?31，能夠使送電共振線圈13的共振頻率fs與電壓Vs 的頻率fd高精度地一致。
[0102] 另外，如曲線CAA1所示，流經(jīng)電力供應(yīng)線圈12的電流I也在共振頻率fs為最大。如 曲線CAB1所示，流經(jīng)電力供應(yīng)線圈12的電流I的相位如在共振頻率fs的附近為0或提前相 位，如果偏離共振頻率f S，則變?yōu)?V2。
[0103] 在圖5的（A)和(B)中，對于送電共振線圈13和受電共振線圈22,進(jìn)行共振頻率控 審|J，W使其共振頻率fs、fj成為lOMHz。在此情況下，在目標(biāo)值設(shè)定部143、243中，分別設(shè)定 滬作為目標(biāo)值φ打化，設(shè)定"-3 V2"作為目標(biāo)值卿均。
[0104]旨P，目標(biāo)值ipmj被設(shè)定對目標(biāo)值φκι&相加了-V2而得的值"(pm.s-7i/2"、即比目 標(biāo)值cpms延遲了 V2的相位。
[010引對于曲線CBA2和曲線CBB2，與圖4的(A)和(B)中的曲線CAA2和曲線CAB2大致相同。
[0106] 如曲線CBA3所示，受電共振線圈22的電流Ij在與交流電源11的頻率fd-致的 lOMHz為最大。
[0107] 如曲線CBB3所示，受電共振線圈22的電流I j的相位倆在作為共振頻率f S的lOMHz 為-3V2。即，與目標(biāo)值巧巧]一致。另外，當(dāng)頻率fd低于共振頻率fs時(shí)，相位差Δφ減少并接 近-V2，當(dāng)頻率f d高于共振頻率f S時(shí)，相位差Δφ增大并接近-5 V2即-V2。
[0108] 如上地流經(jīng)送電共振線圈13和受電共振線圈22的電流Is、Ij的相位如S:、ij)ij在共 振頻率fs、fj的附近大大地變化。通過控制為使相位私S、即相位差Δφδ、A(pj成為-JI 或-3V2,能夠使送電共振線圈13和受電共振線圈22的共振頻率fs、fj與電壓Vs的頻率fd高 精度地一致。
[0109] 運(yùn)樣，根據(jù)本實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)1、1B，能夠高速且準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)控制送電系 統(tǒng)線圈SC和受電系統(tǒng)線圈JC的共振頻率。
[0110] 由此，能夠使送電系統(tǒng)線圈SC和受電系統(tǒng)線圈JC的共振頻率與交流電源11的頻率 fd準(zhǔn)確地一致，能夠從送電裝置3向受電裝置4始終地傳送最大的電力。
[0111] 因此，即使有環(huán)境因素等的變化，也能夠始終地傳送最大的電力，能夠W高的效率 進(jìn)行能量的傳送。
[0112] 另外，根據(jù)本實(shí)施方式的共振頻率控制方法，由于基于線圈電流相對交流電源的 電壓Vs的相位差Δφ進(jìn)行控制，因此不會如基于掃描捜索（sweep search)法的情況那樣受 到電流的振幅變動(dòng)的影響，而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。
[0113] 另外，在掃描捜索法中，例如掃描送電系統(tǒng)線圈SC或者受電系統(tǒng)線圈JC中的L或C， 反復(fù)試驗(yàn)地捜索線圈的電流值為最大(峰值)的位置。
[0114] 但是，在基于運(yùn)樣的掃描捜索法的情況下，認(rèn)為存在W下的問題。即，
[0115] (1)線圈的電流值根據(jù)使用狀態(tài)而始終變動(dòng)，因此由于線圈的電流值的變動(dòng)(振幅 變動(dòng))而產(chǎn)生誤檢測，難W進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整。
[0116] (2)為了進(jìn)行調(diào)整，需要往復(fù)掃描動(dòng)作，在調(diào)整上需要時(shí)間，難W進(jìn)行高速的實(shí)時(shí) 控制。另外，即使進(jìn)行一次調(diào)整，如果使用環(huán)境變化，也需要再次進(jìn)行調(diào)整，因此必須每次暫 且停止使用。
[0117] 但是，根據(jù)本實(shí)施方式的共振頻率控制方法，由于實(shí)時(shí)地進(jìn)行了控制，對于交流電 源11的頻率fd的變動(dòng)或環(huán)境因素等的變動(dòng)始終進(jìn)行修正，無需如基于掃描捜索法的情況那 樣需要再次調(diào)整或暫且停止等。
[0118] 另外，在本實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)1、1B中，當(dāng)送電共振線圈13和受電共振線圈 22的Q值高時(shí)，對兩線圈的共振頻率的偏差的靈敏度變高。
[0119] 但是，根據(jù)本實(shí)施方式的共振頻率控制方法，由于Q值變高，相位如S、（pij的共振 頻率的附近的變化比例變大，由此控制的靈敏度也變高。其結(jié)果是，能夠使相位差 Δφ&、A(pjW高的精度與目標(biāo)值(pms、（pmj-致，能夠通過Q值變高而W更高的效率進(jìn)行 電力傳送。
[0120] 接著，對送電系統(tǒng)線圈SC與受電系統(tǒng)線圈JC的禪合變大而出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)的共 振頻率控制(雙峰共振控制)進(jìn)行說明。
[0121] 圖6的(A)和(B)示出出現(xiàn)了雙峰特性、未進(jìn)行雙峰共振控制的情況下的電流Is、Ij 和相位如S、（pij的狀態(tài)。
[0122] 目P，圖6的(A)和(B)所示的狀態(tài)出現(xiàn)在例如當(dāng)W圖5的(A)和(B)所示的狀態(tài)動(dòng)作時(shí) 受電系統(tǒng)線圈JC接近送電系統(tǒng)線圈SC而禪合變大的情況。
[0123] 在圖5的(A)和(B)中，如曲線CBA2XBA3所示是單峰的，但是在圖6的(A)和(B)中， 如曲線CCA2、CCA3所示是雙峰的。由此，在作為共振頻率的1 ΟΜΗζ，如曲線CCA4所示，從電力 取出線圈23取出的電流下降，傳送電力減少。
[0124] 因此，在雙峰共振控制中，改變送電系統(tǒng)線圈SC和受電系統(tǒng)線圈JC的共振頻率，W 使有兩個(gè)的峰值中的一個(gè)峰值在作為共振頻率fs的1 ΟΜΗζ出現(xiàn)。
[01巧]因此，在通常的共振頻率控制中，設(shè)定"-3JT/2"作為目標(biāo)值φ瓶j，但是在雙峰共振 控制中，設(shè)定"-2滬作為目標(biāo)值φ巧I，所述"-2滬是進(jìn)一步相加了-V2的相位、即進(jìn)一步延遲 了 V2的相位。即，將目標(biāo)值q>mj從"-3V2"變換為。
[0126] 運(yùn)樣，在雙峰共振控制中，設(shè)定"-2滬作為目標(biāo)值設(shè)定部243的目標(biāo)值(pmj。
[0127] 目標(biāo)值設(shè)定部143的目標(biāo)值巧ms保持為不變。因此，目標(biāo)值(pms與目標(biāo)值:(pmj 之差由于變?yōu)殡p峰共振控制而從-V2變換為-31。
[012引在圖7中，如曲線CDB2所示，送電共振線圈13的電流Is的相位(pis在作為共振頻率 f S的lOMHz為-31。另外，如曲線CDB3所示，受電共振線圈22的電流I j的相位如j在作為共振頻 率fs 的 lOMHz 為-231。
[01巧]如曲線CDA2、CDA3、CDA4所示，無論哪一電流I均由于雙峰共振控制而增大。例如， 在曲線CDA4,在通常的共振頻率控制中電流約為-30dB，但是在雙峰共振控制中，約為- 20地，增大了約10地。
[0130] 圖8示出了送電共振線圈13與受電共振線圈22的距離在從200mm至100mm之間變化 的情況下的、從電力取出線圈23輸出的電力的變化的狀態(tài)。
[0131] 另外，圖8是將線圈的直徑設(shè)定為100mm、將電力供應(yīng)線圈12與送電共振線圈13的 間隔設(shè)定為50mm、將受電共振線圈22與電力取出線圈23的間隔設(shè)定為40mm而進(jìn)行模擬的結(jié) 果。作為設(shè)備21連接了 10Ω的電阻器，所述設(shè)備21是電力取出線圈23的負(fù)荷。
[0132] 在圖8中，曲線CU1表示切換通常的共振頻率控制和雙峰共振控制的情況，曲線CU2 表示未進(jìn)行雙峰共振控制的情況。
[0133] 當(dāng)未進(jìn)行雙峰共振控制時(shí)，如曲線CU2所示，隨著線圈間的距離的接近而電力下 降。與此相對，如曲線CU1所示，如果當(dāng)線圈間的距離接近為140mm左右時(shí)切換為雙峰共振控 審IJ，則電力不會下降，反而會增大。
[0134] 另外，作為自動(dòng)地切換通常的共振頻率控制和雙峰共振控制的方法，可W考慮各 種方法。
[0135] 例如，如圖11所示，目標(biāo)值設(shè)定部243C中預(yù)先存儲用于通常的共振頻率控制的目 標(biāo)值φι崎1和用于雙峰共振控制的目標(biāo)值料卻2。泮且，設(shè)置用于檢測出現(xiàn)了雙峰特性的雙 峰檢測部245。
[0136] 目標(biāo)值設(shè)定部243C在通常的共振頻率控制中將目標(biāo)值(pmj I作為目標(biāo)值(pnij而輸 出，但是當(dāng)雙峰檢測部245輸出了檢測信號S1時(shí)，將目標(biāo)值聲巧]2作為目標(biāo)值(pmj而輸出。由 此，通常的共振頻率控制和雙峰共振控制自動(dòng)地被切換。
[0137] 另外，雙峰檢測部245例如也可W檢測傳送電力低于預(yù)定量或者、受電系統(tǒng)線圈JC 的距離接近預(yù)定距離等?；蛘撸部蒞在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)切換兩個(gè)目標(biāo)值φι崎l·、（pmj2而輸 出，并選擇電力大的目標(biāo)值φ???。
[0138] 接著，參照流程圖來說明本實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)1、1Β中的共振頻率控制。
[0139] 在圖12中，檢測交流電源11的相位(PVS (#11)，檢測送電共振線圈13和受電共振線 圈22的相位如3、<pij(#12)，求出相位差Δφδ、Δ麵(#13)。
[0140] 然后，進(jìn)行反饋控制，W使相位差A(yù)(ps、Δφ?與目標(biāo)值(pms、φ巧j一致(#14)。
[0141] 在圖13中，在反饋控制中，通過是否出現(xiàn)了雙峰特性（#21)，來切換目標(biāo)值 巧巧|2、φ做jl(#22、23)。
[0142] 運(yùn)樣，通過當(dāng)出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)進(jìn)行雙峰共振控制，能夠抑制傳送電力的下降，能 夠提高電力傳送的效率。
[0143] 因此，通過切換進(jìn)行通常的共振頻率控制和出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)的雙峰共振控制， 能夠從送電裝置3向受電裝置4始終傳送最大的電力，能夠W高的效率進(jìn)行能量的傳送。
[0144] 在上面所述的各實(shí)施方式中，作為目標(biāo)值設(shè)定了-JI，作為目標(biāo)值巧mj貨定了- 3V2或-231。作為目標(biāo)值(pms設(shè)定的是目標(biāo)值"護(hù)的例子。并且，作為目標(biāo)值(pmj設(shè)定的 "-3V2"和"-2滬分別是目標(biāo)值巧-V2"巧-滬的例子。
[0145] 運(yùn)些目標(biāo)值(pms、（pmj能夠根據(jù)送電側(cè)控制部14、受電側(cè)控制部24、反饋控制部 144、244、共振頻率控制部CTs、CT j的構(gòu)成進(jìn)行各種改變。
[0146] 另外，在本實(shí)施方式中，W弧度(radian)表示相位和相位差。當(dāng)將相位或相位差設(shè) 定為α〔 radian)時(shí)，運(yùn)與（α+2ηπ )〔 radian)等價(jià)。η是任意的整數(shù)。并且，也可W將相位和相位 差W度表示而不是弧度。
[0147] 另外，敘述了在目標(biāo)值(pms、(pms的設(shè)定時(shí)也可W對運(yùn)些值添加修正值a、b。運(yùn) 樣的修正值a、b例如W能夠?qū)嶋H得到最大的電力的方式確定即可。
[0148] 在上面敘述的實(shí)施方式中，相位檢測部141、142的構(gòu)成能夠進(jìn)行各種變更。即，可 W是電壓波形或電流波形，也可W是表示相位的值或數(shù)據(jù)等。即，是包括對于電壓Vs或電流 Is的相位信息的信號或數(shù)據(jù)即可。
[0149] 在上面敘述的實(shí)施方式中，相加部152和增益調(diào)整部153、W及相加部252和增益調(diào) 整部253分別是運(yùn)算部的例子。通過驅(qū)動(dòng)器156、256驅(qū)動(dòng)了作為電容器132、222的MEMS可變 電容設(shè)備，但是也可W驅(qū)動(dòng)其他方式的電容器。另外，也可W通過驅(qū)動(dòng)器156進(jìn)行驅(qū)動(dòng)W使 線圈的電感可變而不是使電容器可變。
[0150] 在上面敘述的實(shí)施方式中，送電系統(tǒng)線圈SC、受電系統(tǒng)線圈JC、送電側(cè)控制部14、 受電側(cè)控制部24、反饋控制部144、244、共振頻率控制部CTs、CTj、送電裝置3、受電裝置4、電 力傳送系統(tǒng)1、1B的各部分或者整體的構(gòu)成、構(gòu)造、電路、形狀、個(gè)數(shù)、配置等可W按照本發(fā)明 的主旨酌情改變。
[0151]上面敘述的實(shí)施方式的電力傳送系統(tǒng)（電力傳送裝置）1、1B例如可W應(yīng)用在內(nèi)置 于便攜式電話、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、W及便攜式音樂播放器等移動(dòng)設(shè)備中的二次電池的充電、或者 汽車等輸送設(shè)備的二次電池的充電等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種磁場共振型電力傳送裝置中的送電裝置，所述送電裝置具有： 送電系統(tǒng)線圈，所述送電系統(tǒng)線圈被從交流電源供應(yīng)電力，并利用磁場共振向受電系 統(tǒng)線圈傳送電力； 送電系統(tǒng)相位檢測部，所述送電系統(tǒng)相位檢測部檢測所述交流電源的電壓的相位和流 經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈的電流的相位；以及 送電系統(tǒng)共振頻率控制部，所述送電系統(tǒng)共振頻率控制部使所述送電系統(tǒng)線圈的共振 頻率可變，以使被檢測出的、所述交流電源的電壓的相位和流經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈的電流 的相位的相位差成為目標(biāo)值。2. 如權(quán)利要求1所述的磁場共振型電力傳送裝置中的送電裝置，其中， 所述送電系統(tǒng)共振頻率控制部具有： 目標(biāo)值設(shè)定部，所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定所述目標(biāo)值并存儲；以及 反饋控制部，所述反饋控制部使所述送電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，以使所述交流電 源的電壓和所述送電共振線圈的電流的相位差成為被設(shè)定的所述目標(biāo)值。3. 如權(quán)利要求2所述的磁場共振型電力傳送裝置中的送電裝置，其中， 所述反饋控制部包括： 相位比較部，所述相位比較部對所述電壓的相位和所述電流的相位進(jìn)行比較，并輸出 作為所述電壓的相位和所述電流的相位的差的相位差； 運(yùn)算部，所述運(yùn)算部對所述相位比較部輸出的相位差和被所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的目 標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算；以及 驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使所述送電系統(tǒng)線圈中的電感或者電容可變。4. 如權(quán)利要求2或3所述的磁場共振型電力傳送裝置中的送電裝置，其中， 所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定1作為所述目標(biāo)值。5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的磁場共振型電力傳送裝置中的送電裝置，其中， 所述送電裝置具有相位信息發(fā)送部，所述相位信息發(fā)送部通過無線發(fā)送與被供應(yīng)給所 述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位有關(guān)的信息的。6. -種磁場共振型電力傳送裝置中的受電裝置，接受從送電系統(tǒng)線圈利用磁場共振傳 送的電力，其中， 所述受電裝置具有： 受電系統(tǒng)線圈，所述受電系統(tǒng)線圈接受從所述送電系統(tǒng)線圈傳送的電力； 相位信息接收部，所述相位信息接收部接收與被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相 位有關(guān)的信息； 受電系統(tǒng)相位檢測部，所述受電系統(tǒng)相位檢測部檢測流經(jīng)所述受電系統(tǒng)線圈的電流的 相位；以及 受電系統(tǒng)共振頻率控制部，所述受電系統(tǒng)共振頻率控制部使所述受電系統(tǒng)線圈的共振 頻率可變，以使通過所述相位信息接收部接收的電壓的相位和被檢測出的電流的相位的相 位差成為目標(biāo)值。7. 如權(quán)利要求6所述的磁場共振型電力傳送裝置中的受電裝置，其中， 所述受電系統(tǒng)線圈具有受電共振線圈、以及與所述受電共振線圈以電磁的方式耦合的 電力取出線圈， 所述受電系統(tǒng)共振頻率控制部具有： 目標(biāo)值設(shè)定部，所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定所述目標(biāo)值并存儲；以及 反饋控制部，所述反饋控制部使所述受電共振線圈的共振頻率可變，以使通過所述相 位信息接收部接收的電壓的相位和被檢測出的電流的相位的相位差成為所述目標(biāo)值。8. 如權(quán)利要求7所述的磁場共振型電力傳送裝置中的受電裝置，其中， 所述反饋控制部包括： 相位比較部，所述相位比較部對所述電壓的相位和所述電流的相位進(jìn)行比較，并輸出 作為所述電壓的相位和所述電流的相位的差的相位差； 運(yùn)算部，所述運(yùn)算部對所述相位比較部輸出的相位差和被所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的目 標(biāo)值進(jìn)行運(yùn)算；以及 驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以使所述受電共振線圈中的電感或者電容可變。9. 如權(quán)利要求7或者8所述的磁場共振型電力傳送裝置中的受電裝置，其中， 所述目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定-3 V2作為所述目標(biāo)值。10. 如權(quán)利要求7或者8所述的磁場共振型電力傳送裝置中的受電裝置，其中， 當(dāng)所述送電系統(tǒng)線圈和所述受電系統(tǒng)線圈的耦合度變大而出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)，所述目 標(biāo)值設(shè)定部將所述目標(biāo)值設(shè)定為-2π。11. 一種磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法，所述磁場共振型電力傳送 系統(tǒng)利用磁場共振從送電系統(tǒng)線圈向受電系統(tǒng)線圈傳送電力， 在所述共振頻率控制方法中，檢測被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位、以及流 經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈和所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位，使所述送電系統(tǒng)線圈的共振頻率 可變，以使被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位與流經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈的電流的相 位的差成為第一目標(biāo)值，使所述送電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，以使被供應(yīng)給所述送電系 統(tǒng)線圈的電壓的相位與流經(jīng)所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位的差成為第二目標(biāo)值。12. 如權(quán)利要求11所述的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法，其中， 所述送電系統(tǒng)線圈具有與交流電源連接的電力供應(yīng)線圈、以及與所述電力供應(yīng)線圈以 電磁的方式耦合的送電共振線圈， 所述受電系統(tǒng)線圈具有受電共振線圈、以及與所述受電共振線圈以電磁的方式耦合的 電力取出線圈，所述受電共振線圈接受利用磁場共振從所述送電系統(tǒng)線圈傳送的電力， 被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位是所述交流電源的電壓的相位。13. 如權(quán)利要求11或者12所述的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法，其 中， 所述第一目標(biāo)值是β，所述第二目標(biāo)值是(β_V2)。14. 如權(quán)利要求11或者12所述的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法，其 中， 所述第一目標(biāo)值是_JT。15. 如權(quán)利要求11或者12所述的磁場共振型電力傳送系統(tǒng)中的共振頻率控制方法，其 中， 所述送電系統(tǒng)線圈具有與交流電源連接的電力供應(yīng)線圈、以及與所述電力供應(yīng)線圈以 電磁的方式耦合的送電共振線圈， 所述受電系統(tǒng)線圈具有受電共振線圈、以及與所述受電共振線圈以電磁的方式耦合的 電力取出線圈，所述受電共振線圈接受利用磁場共振從所述送電系統(tǒng)線圈傳送的電力， 當(dāng)所述送電共振線圈和所述受電共振線圈的耦合度變大而出現(xiàn)了雙峰特性時(shí)， 使所述送電共振線圈的共振頻率可變，以使所述交流電源的電壓和所述送電共振線圈 的電流的相位差的目標(biāo)值成為α， 使所述受電共振線圈的共振頻率可變，以使所述交流電源的電壓和所述受電共振線圈 的電流的相位差的目標(biāo)值成為(α-π)。 16 . -種磁場共振型電力傳送裝置，其中，具有， 送電系統(tǒng)線圈； 受電系統(tǒng)線圈，所述受電系統(tǒng)線圈接受利用磁場共振從所述送電系統(tǒng)線圈傳送的電 力； 相位檢測部，所述相位檢測部檢測被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位、以及流 經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈和所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位;以及 共振頻率控制部，所述共振頻率控制部使所述送電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，以使被 檢測出的、被供應(yīng)給所述送電系統(tǒng)線圈的電壓的相位和流經(jīng)所述送電系統(tǒng)線圈的電流的相 位的差成為第一目標(biāo)值，使所述受電系統(tǒng)線圈的共振頻率可變，以使被供應(yīng)給所述送電系 統(tǒng)線圈的電壓的相位與流經(jīng)所述受電系統(tǒng)線圈的電流的相位的差成為第二目標(biāo)值。
【文檔編號】H02J5/00GK106058945SQ201610599562
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2010年2月10日 公開號201610599562.1, CN 106058945 A, CN 106058945A, CN 201610599562, CN-A-106058945, CN106058945 A, CN106058945A, CN201610599562, CN201610599562.1
【發(fā)明人】下川聰, 內(nèi)田昭嘉, 田口雅一
【申請人】富士通株式會社