输电器、无线电力传输系统以及无线电力传输方法
【技术领域】
[0001]在该申请中言及的实施例涉及输电器、无线电力传输系统以及无线电力传输方法。
【背景技术】
[0002]近年来，为了进行电源供给、充电而以无线传输电力的技术被关注。例如，正在研究/开发对以便携式终端、笔记本电脑为首的各种各样的电子设备、家电设备或者电力基础设施设备，以无线进行电力传输的无线电力传输系统。
[0003]另外，在利用无线电力传输(无线电力传输:Wireless Power Transfer)的情况下，为了即使发送电力侧的输电器和接受从输电器发送的电力侧的受电器分别是不同的厂商的产品，也能没有障碍地进行使用，优选进行标准化。
[0004]以往，作为以无线进行的电力传输技术，一般已知有利用了电磁感应的技术、利用了电波的技术。
[0005]近年来，作为尽管输电器和受电器的距离某种程度地分离，对多个受电器的电力传输以及相对于受电器的三维的各种各样的姿势的电力传输也可能的技术，对利用了磁场共振(磁场谐振)、电场共振(电场谐振)的电力传输技术的期待高涨。
[0006]以往，作为无线电力传输技术，有各种各样的提案。
[0007]专利文献1:日本特开2011-199975号公报
[0008]专利文献2:日本特开2008-283789号公报
[0009]非专利文献1:内田昭嘉等(UCHIDA Akiyoshi, et al.), “Phase and IntensityControl of Multiple Coil Currents in Resonant Magnetic Coupling, ，，IMWS_IWPT2012,THU-C-1, pp.53-56，May 10-11, 2012
[0010]非专利文献2:石崎俊雄等(ISHIZAKI Tosh1, et al.), “3_D Free-Access WPTSystem for Charging Movable Terminals, ” IMWS-1WPT2012, FR1-H-l, pp.219-222，May10-11，2012
[0011]如上所述，以往，为了进行电源供给、充电而以无线传输电力的无线电力传输技术被关注。然而，若通过相互影响的多个输电线圈(输电器)进行电力传输，则对于某个输电线圈，其他的输电线圈成为负载，以最优状态进行电力传输变得困难。
[0012]这并不限于利用了磁场共振、电场共振的电力传输，例如，在利用电磁感应、电场感应来进行电力传输的情况下也成为问题。
【发明内容】
[0013]此外，本实施方式能够应用于如下的输电器:在包括能够独立地控制输出的至少2个输电线圈的输电器中，该至少2个输电线圈的输出分别相互影响。
[0014]并且，本实施方式也能够应用于如下的无线电力传输系统:在包括能够独立地控制输出的至少2个输电器的无线电力传输系统中，该至少2个输电器的输出分别相互影响。
[0015]根据一实施方式，提供一种包括相互影响的第I输电线圈以及第2输电线圈的输电器，该输电器具有驱动上述第I输电线圈的第I电源、驱动上述第2输电线圈的第2电源、输电控制部。
[0016]上述输电控制部根据上述第I电源以及上述第2电源的阻抗信息，控制上述第I输电线圈的输出信号与上述第2输电线圈的输出信号之间的相位差以及强度比中的至少一方。
[0017]公开的输电器、无线电力传输系统以及无线电力传输方法起到能够以优选状态进行电力传输这样的效果。
【附图说明】
[0018]图1是示意性地表示无线电力传输系统的一个例子的框图。
[0019]图2A是用于对图1的无线电力传输系统中的传输线圈的变形例进行说明的图(其 I)。
[0020]图2B是用于对图1的无线电力传输系统中的传输线圈的变形例进行说明的图(其 2)。
[0021]图2C是用于对图1的无线电力传输系统中的传输线圈的变形例进行说明的图(其 3)。
[0022]图3A是表示独立谐振线圈的例子的电路图(其I)。
[0023]图3B是表示独立谐振线圈的例子的电路图(其2)。
[0024]图3C是表示独立谐振线圈的例子的电路图(其3)。
[0025]图3D是表示独立谐振线圈的例子的电路图(其4)。
[0026]图4A是表示与负载或者电源连接的谐振线圈的例子的电路图(其I)。
[0027]图4B是表示与负载或者电源连接的谐振线圈的例子的电路图(其2)。
[0028]图4C是表示与负载或者电源连接的谐振线圈的例子的电路图(其3)。
[0029]图4D是表示与负载或者电源连接的谐振线圈的例子的电路图(其4)。
[0030]图5A是用于对由多个输电器产生的磁场的控制例进行说明的图(其I)。
[0031]图5B是用于对由多个输电器产生的磁场的控制例进行说明的图(其2)。
[0032]图5C是用于对由多个输电器产生的磁场的控制例进行说明的图(其3)。
[0033]图6是表不作为关联技术的多个输电器以及受电器间的对应关系的一个例子的图。
[0034]图7是用于对图6中的各受电器的状态进行说明的图。
[0035]图8A是用于对多个输电器以及受电器间的对应关系进行说明的图(其I)。
[0036]图SB是用于对多个输电器以及受电器间的对应关系进行说明的图(其2)。
[0037]图SC是用于对多个输电器以及受电器间的对应关系进行说明的图(其3)。
[0038]图9是用于对多个输电器以及受电器间的对应关系进行说明的图(其4)。
[0039]图10是用于对单个输电器中的输电方案设计进行说明的图。
[0040]图11是用于对多个输电器中的输电方案设计进行说明的图。
[0041]图12是用于对由多个输电器构成的无线电力传输系统的一个例子进行说明的图。
[0042]图13A是用于对在图12所示的无线电力传输系统中应用了恒电压电源的情况下的输电效率的姿势依赖性进行说明的图。
[0043]13B是用于对在图12所示的无线电力传输系统中应用了恒电流电源的情况下的输电效率的姿势依赖性进行说明的图。
[0044]图14是用于对由多个输电器构成的无线电力传输系统的其他例进行说明的图。
[0045]图15A是用于对在图14所示的无线电力传输系统中应用了恒电压电源的情况下的输电效率的姿势依赖性进行说明的图。
[0046]图15B是用于对在图14所示的无线电力传输系统中应用了恒电流电源的情况下的输电效率的姿势依赖性进行说明的图。
[0047]图16是表不本实施方式的无线电力传输系统的一个例子的框图。
[0048]图17是用于对图16所示的无线电力传输系统中的处理的一个例子进行说明的流程图(其I)。
[0049]图18是用于对图16所示的无线电力传输系统中的处理的一个例子进行说明的流程图(其2)。
[0050]图19是用于对输电器与输电器间的传达信息的一个例子进行说明的图。
[0051]图20是用于对输电器与受电器间的传达信息的一个例子进行说明的图。
[0052]图21是用于对在图12所示的无线电力传输系统中应用了恒电压电源的情况下的参数的最优化进行说明的图。
[0053]图22是用于对在图12所示的无线电力传输系统中应用了恒电流电源的情况下的参数的最优化进行说明的图。
[0054]图23是用于对图21以及图22所示的参数的最优化处理的一个例子进行说明的流程图。
[0055]图24是表示恒电流电源的一个例子的框图。
[0056]图25是表示图16所示的无线电力传输系统中的输电器的一个例子的框图。
【具体实施方式】
[0057]首先，在详述输电器、无线电力传输(无线(Wireless)电力传输)系统以及无线电力传输方法的实施例之前，参照图1?图9，对无线电力传输系统的例子以及包括多个输电器以及受电器的关联技术的无线电力传输系统进行说明。
[0058]图1是示意性地表示无线电力传输系统的一个例子的框图。在图1中，参照标记I表示初级侧(输电侧:输电器)，2表示次级侧(受电侧:受电器)。
[0059]如图1所示，输电器I包括无线输电部11、高频电源部12、输电控制部13以及通信电路部(第I通信电路部)14。另外，受电器2包括无线受电部21、受电电路部(整流部)22、受电控制部23以及通信电路部(第2通信电路部)24。
[0060]无线输电部11包括第I线圈(电力供给线圈)llb以及第2线圈(输电谐振线圈)11a，另外，无线受电部21包括第3线圈(受电谐振线圈)21a以及第4线圈(电力取出线圈)21b。
[0061]如图1所示，输电器I和受电器2通过输电谐振线圈Ila与受电谐振线圈21a之间的磁场共振(电场共振)，来从输电器I向受电器2进行能源(电力)的传输。此外，关于从输电谐振线圈Ila向受电谐振线圈21a的电力传输，不仅仅通过磁场共振，也可以通过电场共振等，在以下的说明中，主要以磁场共振为例进行说明。
[0062]输电器I和受电器2通过通信电路部14和通信电路部24来进行通信(近距离通信)。这里，输电器I的输电谐振线圈I Ia与受电器2的受电谐振线圈2Ia之间的电力的传输距离(电力传输范围PR)，被设定得比输电器I的通信电路部14与受电器2的通信电路部24之间的通信距离(通信范围CR)短(PR < CR)。
[0063]另外，由输电谐振线圈Ila以及21a进行的电力传输，与由通信电路部14以及24进行的通信是独立的方式(Out-band通信:带外通信)。具体而言，由输电谐振线圈Ila以及21a进行的电力传输例如使用6.78MHz的频率带域，由通信电路部14以及24进行的通信例如使用2.4GHz的频率带域。
[0064]作为由通信电路部14以及24进行的通信，例如能够利用以IEEE802.1lb为标准的DSSS方式的无线LAN、蓝牙(Bluetooth (注册商标))。
[0065]此外，上述的无线电力传输系统例如在所使用的频率的波长程度距离的近场(near field)，利用输电器I的输电谐振线圈Ila与受电器2的受电谐振线圈21a的磁场共振或者电场共振来进行电力的传输。因此，电力传输范围(输电圈)PR根据电力传输所使用的频率而变化。
[0066]高频电源部12对电力供给线圈(第I线圈)Ilb供给电力，电力供给线圈Ilb利用电磁感应对被配置在该电力供给线圈Ilb的极近处的输电谐振线圈Ila供给电力。输电谐振线圈Ila根据使与受电谐振线圈21a之间产生磁场共振的谐振频率，向受电谐振线圈21a(受电器2)传输电力。
[0067]受电谐振线圈21a利用电磁感应对被配置在该受电谐振线圈21a的极近处的电力取出线圈(第4线圈)21b供给电力。电力取出线圈21b与受电电路部22连接，规定的电力被取出。此外，来自受电电路部22的电力例如作为电池部(负载)25中的电池的充电或者对受电器2的电路的电源输出等被利用。
[0068]这里，输电器I的高频电源部12由输电控制部13控制，另外，受电器2的受电电路部22由受电控制部23控制。而且，输电控制部13以及受电控制部23经由通信电路部14以及