无线电力传输系统以及无线电力传输方法
【技术领域】
[0001]本申请中提到的实施例涉及无线电力传输系统以及无线电力传输方法。
【背景技术】
[0002]为了进行电源供给、充电，通过无线来传输电力的技术受到关注。例如，正在研究/开发通过无线对以移动终端、笔记本电脑为代表的各种电子设备、家电设备、或者电力基础设施设备进行电力传输的无线电力传输系统。
[0003]强親合系统的无线电力传输(无线电力传输:Wireless Power Transfer)技术一般利用了电磁感应、磁场谐振、电场感应以及电场谐振这四个方式。
[0004]以往，作为无线电力传输技术，提出了一种利用电磁感应、电波的技术，例如，利用了电磁感应的无线电力传输在剃须刀、电动牙刷这样的家电产品中已经被实用化。
[0005]与此相对，近年来，作为使输电器和受电器的距离分离到一定程度，并且能够进行针对多个受电器的电力传输以及针对受电器的三维的各种姿势的电力传输的技术，对利用磁场谐振(磁场共振)、电场谐振的电力传输技术的期待不断提高。
[0006]在这样的使用了谐振的无线电力传输中，即使输电器以及受电器间的距离、各自的尺寸不同，也能够进行高输电效率的电力传输。并且，在受电器位于多个输电器的电力传输范围(输电电力区域)重叠的区域的情况下，通过使各输电器的输出的强度以及相位最佳化，能够对各种姿势的受电器以高的输电效率实现通过无线进行的电力传输。
[0007]以往，作为无线电力传输技术，提出有各种提案。
[0008]专利文献1:日本特开2011 - 199975号公报
[0009]专利文献2:日本特开2008 - 283789号公报
[0010]非专利文献1:内田昭嘉等(UCHIDA Akiyoshi, et al.)，"Phase and IntensityControl of Multiple Coil Currentsin Resonant Magnetic Coupling, 〃IMWS_IWPT2012，THU-C-1j pp.53-56, May 10-11，2012
[0011]非专利文献2:石崎俊雄等(ISHIZAKI Tosh1j et al.)，〃3_D Free-Access WPTSystem for Charging Movable Terminals, "IMWS-1WPT2012，FR1-H-l，pp.219-222，May10-11，2012
[0012]如上述那样，通过控制输电电力区域重叠的多个输电器的输出中的强度以及相位，能够使适合于受电器的姿势、位置的电力传输成为可能。
[0013]然而，若输电器的个数变多，则各输电器的输出中的相位以及强度的计算变得复杂。即，若受电器位于许多输电器的输电电力区域重叠的区域，则为了针对该受电器进行最佳的电力传输，要控制许多的输电器，为此的计算所需要的时间以及资源较大。
[0014]因此，在包括输电电力区域重叠的多个输电器以及多个受电器的无线电力传输系统中，担心会成为以最佳的状态进行电力传输的障碍。并且，例如有可能导致利用了磁场谐振、电场共振的电力传输系统、或者输电器以及受电器的实用化的停滞。
【发明内容】
[0015]根据一个实施方式，提供一种包括多个输电线圈且通过无线从上述输电线圈针对受电器进行电力传输的无线电力传输系统。
[0016]上述无线电力传输系统具有整体控制器，该整体控制器掌握上述多个输电线圈的输电电力区域来控制上述输电线圈以及上述受电器的基于无线进行的电力发送和接收。
[0017]公开的无线电力传输系统以及无线电力传输方法起到能够以最佳的状态来进行包括输电电力区域重叠的许多的输电器以及多个受电器的无线电力传输系统中的电力传输这一效果。
【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是表示独立共振线圈的例子的电路图(其I)。
[0023]图3B是表示独立共振线圈的例子的电路图(其2)。
[0024]图3C是表示独立共振线圈的例子的电路图(其3)。
[0025]图3D是表示独立共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共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共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共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共振线圈的例子的电路图(其4)。
[0030]图5A是用于对利用多个输电器的磁场的控制例进行说明的图(其I)。
[0031]图5B是用于对利用多个输电器的磁场的控制例进行说明的图(其2)。
[0032]图5C是用于对利用多个输电器的磁场的控制例进行说明的图(其3)。
[0033]图6是表不作为相关技术的多个输电器以及受电器间的对应的一个例子的图。
[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进行说明的图(其4)。
[0039]图10是用于对包括多个输电器以及受电器的无线电力传输系统中的输电电力区域的一个例子进行说明的图。
[0040]图11是用于对包括多个输电器以及受电器的无线电力传输系统中的输电电力区域的另一例子进行说明的图。
[0041]图12是用于对本实施方式的无线电力传输系统进行说明的图。
[0042]图13是用于对图12所示的本实施方式的无线电力传输系统的切换动作进行说明的图。
[0043]图14A是用于对第一实施例的无线电力传输系统进行说明的图。
[0044]图14B是用于对第二实施例的无线电力传输系统进行说明的图。
[0045]图14C是用于对第三实施例的无线电力传输系统进行说明的图。
[0046]图15A是表不图14A所不的第一实施例的无线电力传输系统的一个例子的框图。
[0047]图15B是表不图14B所不的第二实施例的无线电力传输系统的一个例子的框图。
[0048]图15C是表不图14C所不的第三实施例的无线电力传输系统的一个例子的框图。
[0049]图16是用于对本实施方式的无线电力传输系统中的整体控制器涉及的输电器的输出控制处理的一个例子进行说明的流程图。
[0050]图17是用于对本实施方式的无线电力传输系统中的整体控制器涉及的主要器的控制处理的一个例子进行说明的流程图。
[0051]图18是表示第一实施例的无线电力传输系统的一个变形例的框图。
[0052]图19是表示第一实施例的无线电力传输系统的另一个变形例的框图。
[0053]图20是表示图15B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】
[0054]首先，在对无线电力传输(Wireless Power Transfer)系统以及无线电力传输方法的实施例进行详细叙述之前，参照图1?图9对无线电力传输系统的例子和包括多个输电器以及受电器的相关技术的无线电力传输系统进行说明。
[0055]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，参照符号I表示初级侧(输电侧:输电器)，2表示次级侧(受电侧:受电器)。
[0056]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24。
[0057]无线输电部11包括第一线圈(电力供给线圈)llb以及第二线圈(输电共振线圈)11a，另外，无线受电部21包括第三线圈(受电共振线圈)21a以及第四线圈(电力取出线圈)21b。
[0058]如图1所示，输电器I和受电器2通过输电共振线圈Ila与受电共振线圈21a之间的磁场谐振(电场谐振)，从输电器I向受电器2进行能量(电力)的传输。其中，从输电共振线圈Ila向受电共振线圈21a的电力传输除了磁场谐振也能够通过电场谐振等来进行，但在以下的说明中，主要以磁场谐振为例来进行说明。
[0059]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的输电共振线圈Ila与受电器2的受电共振线圈21a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的通信距离(通信范围CR)短(PR < CR)。
[0060]另外，输电共振线圈Ila以及21a的电力传输成为与通信电路部14以及24的通信独立的方式(Out-band通信)。具体而言，输电共振线圈Ila以及21a的电力传输例如使用6.78MHz的频带，通信电路部14以及24的通信例如使用2.4GHz的频带。
[0061]作为该通信电路部14以及24的通信，例如能够利用遵照IEEE802.1lb的DSSS方式的无线LAN、蓝牙(Bluetooth(注册商标))。
[0062]其中，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的距离的近场(near field)中，利用由输电器I的输电共振线圈Ila与受电器2的受电共振线圈21a引起的磁场谐振或者电场谐振来进行电力的传输。因此，电力传输范围(输电电力区域)PR随着电力传输所使用的频率而变化。
[0063]高频电源部12对电力供给线圈(第一线圈)Ilb供给电力，电力供给线圈Ilb利用电磁感应对配设在该电力供给线圈Ilb的附近的输电共振线圈Ila供给电力。输电共振线圈Ila利用与受电共振线圈21a之间产生磁场谐振的共振频率，向受电共振线圈21a(受电器2)传输电力。
[0064]受电共振线圈21a利用电磁感应对配设在该受电共振线圈21a的附近的电力取出线圈(第四线圈)21b供给电力。电力取出线圈21b与受电电路部22连接，取出规定的电力。其中，来自受电电路部22的电力例如被利用为电池部(负载)25中的电池的充电、或者针对受电器2的电路的电源输出等。
[0065]这里，输电器I的高频电源部12被输电控制部13控制，另外，受电器2的受电电路部22