专利名称:电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置制造方法
【专利摘要】送电装置(100)通过无线方式对受电装置(200)发送电力，所述受电装置(200)通过整流电路(61)对由受电部(40)受电的电压进行整流并供给至负载电路(220)。送电装置(100)具备：与受电装置(200)的受电部(40)之间电容耦合或者电磁耦合并向受电部(40)发送电力的送电部(30)；生成用于向受电装置(200)送电的电力并供给至送电部(30)的电力供给部(54)；基于在送电装置(100)内检测出的电信号来检测受电装置的负载阻抗的负载阻抗检测部；和基于负载阻抗检测部的检测结果，控制由电力供给部(54)生成的电力，使得受电装置(200)的整流电路(61)的输出电压成为规定电压以下的控制部。
【专利说明】电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通过无线方式来传输电力的电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置。
【背景技术】
[0002]近年来，通过无线方式对例如智能电话、便携式个人电脑等便携式设备供给电力的无线电力传输系统被实用化。作为这种无线电力传输系统，例如有专利文献I中记载的系统。
[0003]专利文献I公开了一种电磁感应型的无线电力传输系统。电磁感应型的无线电力传输系统具有送电装置和受电装置。送电装置具备送电线圈，受电装置具备受电线圈，在这些线圈间通过电磁感应来传输电力。
[0004]专利文献2公开了一种电场耦合型的无线电力传输系统。电场耦合型的无线电力传输系统具有送电装置和受电装置。送电装置具备送电电极，受电装置具备受电电极，在这些电极间通过静电感应来传输电力。
[0005]在上述那样的系统中，需要考虑受电装置的工作电压、耐电压等，将从送电装置送电的电力控制为适合受电装置的值。在专利文献I的电力传输系统中，为了将送电的电力控制为适合受电装置的值，而在送电装置以及受电装置分别设置无线通信电路，相互收发控制信号。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:JP专利第3344593号公报
[0009]专利文献2:W02011/148803号公报实用新型内容
[0010]实用新型要解决的课题
[0011]像这样，在专利文献I的电力传输系统中，为了将送电的电力控制为适合受电装置的状态的值，在送电装置以及受电装置中，需要用于相互进行通信的通信电路，因此送电装置以及受电装置的构成变得复杂。
[0012]本实用新型的目的在于，提供一种无需在送电装置以及受电装置设置通信电路，就能够对受电装置供给与负载状态相应的适当的电力的电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置。
[0013]解决课题的手段
[0014]本实用新型的送电装置，通过无线方式对受电装置发送电力，所述受电装置通过整流电路对由受电部受电的电压进行整流并供给至负载电路，所述送电装置具备:送电部，其与所述受电装置的受电部之间电容耦合或者电磁耦合，并向所述受电部发送电力；电力供给部，其生成用于向所述受电装置发送的电力，并供给至所述送电部；负载阻抗检测部，其基于在该送电装置内检测出的电信号来检测所述受电装置的负载阻抗；和控制部，其基于所述负载阻抗检测部的检测结果，控制由所述电力供给部生成的电力，使得所述受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下，所述送电部包括谐振电路，所述电力供给部具备:直流电源，其供给规定电压；和电力变换部，其将从所述直流电源供给的直流电力变换为交流电力并供给至所述送电部，所述控制部基于由所述负载阻抗检测部检测出的直流电流值或交流电压值，来控制所述电力变换部中的接通/断开的占空比。
[0015]本实用新型的另一送电装置，通过无线方式对受电装置发送电力，所述受电装置通过整流电路对由受电部受电的电压进行整流并供给至负载电路，所述送电装置具备:送电部，其与所述受电装置的受电部之间电容耦合或者电磁耦合，并向所述受电部发送电力；电力供给部，其生成用于向所述受电装置发送的电力，并供给至所述送电部；负载阻抗检测部，其基于在该送电装置内检测出的电信号来检测所述受电装置的负载阻抗；和控制部，其基于所述负载阻抗检测部的检测结果，控制由所述电力供给部生成的电力，使得所述受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下，所述送电部包括谐振电路，所述电力供给部具备:直流电源，其供给规定电压；和电力变换部，其将从所述直流电源供给的直流电力变换为交流电力并供给至所述送电部，所述控制部基于由所述负载阻抗检测部检测出的所述受电装置的负载阻抗，来控制向所述电力变换部输入的直流电压的大小。
[0016]本实用新型的电力传输系统包含具有受电部以及负载电路的受电装置和上述的送电装置。
[0017]本实用新型的送电方法是送电装置中的送电方法，所述送电装置通过无线方式对受电装置发送电力，所述受电装置对由受电部受电的电压进行整流并供给至负载电路。该送电方法包括如下步骤:生成用于向受电装置送电的电力，并供给至送电部的步骤；基于在送电装置内检测出的电信号来检测受电装置的负载阻抗的步骤；和基于负载阻抗的检测结果，来控制向送电部供给的电力，使得受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下的步骤。
[0018]实用新型效果
[0019]根据本实用新型，在送电装置侧检测受电装置的负载的状态。然后，基于检测结果，控制供给至受电装置的电力，使得受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下。因此，无需在送电装置以及受电装置设置通信电路，就能够对受电装置适当地供给电力。
【附图说明】
[0020]图1是第I实施方式所涉及的送电装置和受电装置的立体图。
[0021]图2是无线电力传输系统的等效电路图。
[0022]图3是送电装置以及受电装置的方框构成图。
[0023]图4是表示开关电路的构成的图。
[0024]图5是表示IDC、负载阻抗以及受电模块的输出电压相对于二次电池充电中的充电经过时间而言的特性的图。
[0025]图6是与控制电路所进行的控制动作相关的流程图。
[0026]图7是表示占空比相对于IDC的设定表的具体例的图。
[0027]图8是表示与图7的表对应的、占空比相对于IDC而言的特性的图。
[0028]图9是表示与图7的表对应的、受电模块输出电压相对于IDC而言的特性的图。
[0029]图10是以与负载阻抗的关系示出了受电模块输出电压的特性的图。
[0030]图11是表示占空比相对于IDC而言的特性的图。
[0031]图12是表示受电模块输出电压相对于IDC而言的特性的图。
[0032]图13是负载电路的其他例子的方框构成图。
[0033]图14是负载电路的又一其他例子的方框构成图。
【具体实施方式】
[0034](第I实施方式)
[0035]1.构成
[0036]1.1整体构成
[0037]图1是实施方式I中的、构成电场耦合型的无线电力传输系统的送电装置100和受电装置200的立体图。
[0038]送电装置100具备送电装置侧无源电极31和送电装置侧有源电极32，受电装置200具备受电装置侧无源电极41和受电装置侧有源电极42。
[0039]通过在送电装置100上载置受电装置200，从而在送电装置侧无源电极31以及送电装置侧有源电极32、与受电装置侧无源电极41以及受电装置侧有源电极42之间产生耦合电容。在该状态下，送电装置100通过电场耦合来向受电装置200传输电力。
[0040]图2是无线电力传输系统的等效电路图。在图2中，送电装置100的高频电压产生电路OSC产生例如10kHz?数1MHz的高频电压。升压变压器TG以及电感器LG所构成的升压电路37，对高频电压产生电路OSC所产生的电压进行升压并施加到送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间。电容器CG是在送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间产生的寄生电容。电感器LG和电容器CG构成送电装置侧谐振电路。在受电装置200的受电装置侧无源电极41与受电装置侧有源电极42之间，连接有降压变压器TL以及电感器LL所构成的降压电路45。降压电路45对受电装置侧无源电极41和受电装置侧有源电极42所受电的电压进行降压并向负载电路供电。电容器CL是在受电装置侧无源电极41与受电装置侧有源电极42之间产生的寄生电容。电感器LL和电容器CL构成受电装置侧谐振电路。在降压变压器TL的二次侧连接有负载电路RL。该负载电路RL由DC/DC转换器以及二次电池构成。电容器Cm表现出送电装置侧无源电极31和送电装置侧有源电极32、与受电装置侧无源电极41和受电装置侧有源电极42之间的电容耦合的状态。
[0041]图3是表示送电装置100以及受电装置200的具体构成的框图。以下，对送电装置100以及受电装置200的各自的具体构成进行说明。
[0042]1.2送电装置
[0043]送电装置100具有:送电部30 ;电力供给部54 ;控制部52 ;VDC、IDC检测电路53 ；以及VAC检测电路58。
[0044]送电部30具有送电装置侧无源电极31以及送电装置侧有源电极32。
[0045]电力供给部54用于向送电部30 (送电装置侧无源电极31以及送电装置侧有源电极32)供给电力，具有直流电源51、电力变换部57以及升压电路37。
[0046]直流电源51输入DC12V的直流电压来生成DC5V的直流电压，并供给至控制部52。此外，直流电源51将所输入的DC12V的直流电压供给至VDC、IDC检测电路53以及电力变换部57。
[0047]VDC, IDC检测电路53检测从直流电源51供给至开关电路56的直流电压的电压值VDC以及流过开关电路56的电流的电流值IDC，并输出与直流电压值VDC相关的VDC信号以及与直流电流值IDC相关的IDC信号。
[0048]电力变换部57具有开关电路56以及驱动控制电路55。电力变换部57对应于图2所示的高频电压产生电路OSC。
[0049]开关电路(switching circuit) 56，通过基于来自驱动控制电路55的驱动信号进行开关动作，从而将从直流电源51供给的DC12V的直流电压变换为交流电压并输出。图4表示开关电路56的具体构成。开关电路56具有高侧(high-side)的开关元件56a和低侧(low-side)的开关元件56b，通过这些开关元件56a、56b的接通/断开来进行推挽动作，并交替驱动升压电路37。
[0050]驱动控制电路55按照从控制部52输出的信号来对开关电路56的开关元件56a、56b进行驱动。
[0051]返回图3，升压电路37对从开关电路56输出的交流电压进行升压，并施加到送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间。升压电路37具备:升压变压器TG，其将二次绕组连接在送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间，并将一次绕组连接于开关电路56的输出；和电感器LG(参照图2)。通过升压电路37升压后的电压是例如100V?1kV的范围内的电压。该电压被施加到送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间，由此在周围的介质中生成静电场。
[0052]控制部52输入来自VDC、IDC检测电路53的VDC信号以及IDC信号、和来自VAC检测电路58的VAC信号等。
[0053]控制部52基于VDC信号以及IDC信号，例如进行从直流电源51输出的DC12V的直流电力的电压以及电流是否处于规定范围内的判定。
[0054]然后，在DC12V的直流电力的电压以及电流处于规定范围内的情况下，控制部52基于IDC信号，对构成开关电路56的开关元件56a、56b的接通、断开进行控制。具体来说，控制部52基于IDC信号，求出构成开关电路56的开关元件56a、56b的接通/断开的占空比(duty rat1)，按照该求出的占空比来生成接通、断开信号，并输出到驱动控制电路55。然后，驱动控制电路55按照从控制部52输出的接通/断开信号使构成开关电路56的开关元件56a、56b进行开关动作。
[0055]此外，控制部52基于来自VAC检测电路58的VAC信号，例如进行送电装置侧无源电极31与送电装置侧有源电极32之间的电压是否处于规定范围内的判定。进行是否异常地上升等的判定。
[0056]1.3受电装置
[0057]受电装置200具有受电模块210和负载电路220。受电模块210具有受电部40、降压电路45以及整流电路61。
[0058]受电部40具有受电装置侧无源电极41以及受电装置侧有源电极42。受电装置侧无源电极41以及受电装置侧有源电极42通过送电装置侧无源电极31以及送电装置侧有源电极32之间的电容耦合来从送电装置侧接受电力。
[0059]降压电路45对受电装置侧无源电极41与受电装置侧有源电极42之间的电压进行降压，并经由整流电路61供给至负载电路220。降压电路45具备:降压变压器TL，其将一次绕组连接在受电装置侧无源电极41与受电装置侧有源电极42之间，并将二次绕组连接于负载电路220的输入；和电感器LL(参照图2)。
[0060]整流电路61对来自降压电路45的交流电力进行整流并输出至负载电路220。负载电路220具有作为电压稳定化电路的DC/DC转换器71、和在DC/DC转换器71的二次侧连接的二次电池72。DC/DC转换器71将从整流电路61输出的直流电压变换为适合二次电池72的电压值的直流电压并输出。二次电池72通过从DC/DC转换器71输出的电压而被充电。二次电池72具有若接近满充电状态则阻抗增加的特性。
[0061]2.送电装置的控制部的动作
[0062]本实施方式的送电装置100利用送电装置100内的物理量，对受电装置200的负载阻抗进行检测(推定)，并基于检测结果根据负载的状态来控制送电电力，使得能够适当地向受电装置200供给电力。由于像这样利用送电装置100内的物理量来对受电装置200的负载阻抗进行检测，因此无需从受电装置200获得与负载的状态相关的信息，且无需在送电装置以及受电装置设置通信电路。
[0063]在本实施方式中，使用流过开关电路56的电流的值IDC，作为用于检测受电装置200的负载阻抗的送电装置100内的物理量。在此，参照图5，说明利用流过开关电路56的电流的电流值IDC的理由。
[0064]图5 (a)是表示负载电路220中的二次电池72充电时的负载阻抗的特性的图。图5(b)表示二次电池72充电时的直流电流值IDC的特性，图5(c)表示二次电池72充电时的受电模块输出电压的特性。如图5(a)所示，若充电时间经过、二次电池72的充电进行，则负载电路220的阻抗(负载阻抗)增加。在此，负载阻抗是将DC/DC转换器71的阻抗和二次电池72的阻抗合成后的阻抗。二次电池72具有若充电进行则阻抗增加的特性。若二次电池72的充电进行，且负载阻抗不断增加，则如图5(b)所示，直流电流值IDC不断减少。像这样，由于受电装置侧的负载阻抗的变化与送电装置侧的直流电流值IDC具有相关关系，因此在本实施方式中，为了检测受电装置200的负载阻抗，而使用流过开关电路56的电流的电流值IDC。另外，如图5 (c)所示，若二次电池72的充电进行，则受电模块210的输出电压(VRO)上升。
[0065]2.1控制流程
[0066]参照图6，说明送电装置100中的控制部52所进行的控制动作。在此，说明在送电装置100上载置受电装置200，来进行二次电池72的充电的情况的例子。
[0067]若在送电装置100上载置了受电装置200，则控制部52进行用于开始送电的初始设定(Sll)。在初始设定中，送电频率、占空比、送电电压等被设定。
[0068]控制部52输入从VDC、IDC检测电路53输出的IDC信号，作为受电装置200的负载阻抗的检测信号(S12)。IDC信号是表示流经开关电路56的直流电流的电流值的信号。
[0069]接着，控制部52判定被输入的IDC信号所示的直流电流值IDC是否为规定值以下(S13)。若直流电流值IDC为规定值以下，则控制部52结束基于该流程图的控制。在此，规定值设定为能够推定二次电池72处于满充电状态的直流电流值IDC的值。若直流电流值IDC为规定值以下，则控制部52设定与直流电流值IDC对应的占空比(S14)。在本实施方式中，根据直流电流值IDC(即，根据负载阻抗)，来设定占空比。由此，能够设定与受电装置200的负载电路220的状态(负载阻抗)相应的占空比，通过利用该占空比控制输出电力，能够对受电装置200供给适当的电力。关于占空比的具体设定方法在后面叙述。
[0070]接着，控制部52生成所设定的占空比的接通/断开信号，输出到驱动控制电路55 (S15)，并返回步骤S12。驱动控制电路55基于该接通/断开信号，对开关电路56的开关元件56a、56b进行接通/断开控制。
[0071]2.2针对开关电路的占空比的设定
[0072]如前所述，在本实施方式中，针对开关电路56的占空比，根据直流电流值IDC (即，负载阻抗)来设定。占空比被预先设定为使受电装置200的整流电路61的输出电压VRO不会超过一定电压。以下，说明针对直流电流值IDC的占空比的设定。
[0073]在本实施方式中，针对直流电流值IDC的占空比通过设定表来定义。控制部52参照设定表基于直流电流值IDC来决定针对开关电路56的开关元件56a、56b的占空比。图7表示针对直流电流值IDC的占空比的设定表的一例。该设定表存储在控制部52内的存储部52A中。设定表是DC /DC转换器71的额定电压为约21V的情况下的设定表，例如按照直流电流值IDC的每0.1A设定有14个等级的占空比。占空比被设定成使从受电模块210的整流电路61输出的直流电压值VRO大致恒定。
[0074]图8是表示图7的设定表中的、占空比相对于直流电流值IDC的关系的图。如图8所示，根据图7的设定表，如实线A所示，伴随直流电流值IDC的变化，占空比按照每0.1A阶段性地变化I %。具体来说，每当直流电流值IDC增加0.1A，占空比阶段性地每次增加I %。另外，在二次电池72的充电中，直流电流值IDC在充电初期最大，随着接近满充电状态而变小。因此，在二次电池72的充电中，随着接近满充电状态，占空比被减小。
[0075]图9是表示图7的设定表中的、受电模块输出电压相对于直流电流值IDC而言的特性的图。参照图7的设定表，基于直流电流值IDC来控制占空比，由此如实线B所示，即使直流电流值IDC变化(下降)，受电模块输出电压也大致恒定地被控制为约22V。
[0076]图10是通过与负载阻抗的关系示出了受电模块输出电压的特性的图。在本实施方式中，如实线C所示，即使负载阻抗上升，受电模块输出电压也在约22V大致为恒定。
[0077]另外，图8、图9、图10中的一点划线Y ,Br X1表示以往的特性。在以往，如图8中一点划线Y所示，无论直流电流值IDC如何，占空比都保持恒定。此外，如图9中一点划线V所示，若直流电流值IDC减少，则受电模块输出电压变高。此外，如图10中一点划线C'所示，若负载阻抗上升，则受电模块输出电压上升。在本例中，受电模块输出电压从约2IV至约29V上升了约8V。
[0078]另外，在图7所示的设定表中，在直流电流值IDC为O?1.4A的区间，按照每0.1A设定了 14个等级的占空比，但不限于此。例如，也可以如图8中虚线A"所示，在O?1.4A之间，设定2个等级的占空比。在本例中，当IDC不足0.5A时占空比被设定为37%，当IDC为0.5A以上时占空比被设定为50%。图9、图10中的虚线B"、C"表示像这样设定了 2个等级的占空比的情况下的特性。在此情况下，如图9中虚线B"所示，与通过上述的14个等级来控制的情况相比，受电模块的输出电压整体提高，变动幅度也变大。但是，与一点划线Br所示的没有进行占空比控制的以往的情况相比，变动幅度减少，最大值(IDC为OA时)也下降。此外，如图10中虚线C"所示，直到负载阻抗上升至约200Ω为止，受电模块输出电压上升约5V直到最大26V程度，此时占空比被变更为37%，从而此后也不会超过该值。2个等级的占空比控制，也可以不准备图7那样的表等，因此，能够获得占空比的切换控制的构成变得简单这样的效果。只要受电模块的输出电压，在DC/DC转换器71的耐电压、动作特性下被容许，就能够应用。
[0079]另外，在上述例子中，针对根据直流电流值IDC将占空比控制为14个等级或2个等级的例子进行了说明，但不限于此。例如，也可以如图11所示那样进行设定。图11是表示其他例子中的、占空比相对于IDC的设定表T的图。在本例中，如图11中实线D所示，使占空比与直流电流值IDC成正比地连续(无级)地变化。在此情况下，也可以不利用设定表，而利用例如函数等通过运算来求出与IDC相应的占空比。图12是表示受电模块输出电压相对于IDC而言的特性的图。占空比被设定为使得即使IDC减少，从受电模块210的整流电路61输出的直流电压也如图12中实线E所示那样大致恒定。另外，图11的一点划线D'以及图12的一点划线E'表示前述的现有例。
[0080]3、总结
[0081 ] 本实施方式的送电装置100是通过无线方式对受电装置200发送电力的送电装置100，所述受电装置200通过整流电路61对由受电部40受电的电压进行整流并供给至负载电路220。送电装置100具备:送电部30，其在与受电装置200的受电部40之间电容耦合或者电磁耦合，向受电部40发送电力；电力供给部54，其生成用于向受电装置200送电的电力，并供给至送电部30 ;负载阻抗检测部，其基于在该送电装置100内检测出的电信号来对受电装置200的负载阻抗进行检测；和控制部52，其基于负载阻抗检测部的检测结果，对由电力供给部54生成的电力进行控制，使得受电装置200的整流电路61的输出电压成为规定电压以下。
[0082]本实施方式的送电装置100，利用在送电装置100内检测出的直流电流值IDC (电信号)来对受电装置200中的负载阻抗进行检测(推定)，并基于检测结果，对供给至受电装置200的电力进行控制，使得受电装置200的整流电路61的输出电压成为规定电压以下。由此，无论受电装置和送电装置的耦合状态或负载的状态如何，都能够将输出电压控制为恒定。因此，无需在送电装置100以及受电装置200设置通信电路，就能够对受电装置200供给与负载状态相应的适当的电力。
[0083]此外，在受电装置200侧，也不需要用于检测负载电路220的状态的传感器等。受电装置200是例如智能电话、便携式电话等，有成本降低、小型化的要求，而根据本实施方式，不需要与送电装置100之间的通信电路、负载状态的检测传感器等部件。因此，能够实现受电模块210的基板以及受电装置200的小型化、成本降低。
[0084]此外，在本实施方式的送电装置100中，电力供给部54具备:直流电源51，其供给规定电压的直流电力；和电力变换部57，其将从直流电源51供给的直流电力变换为交流电力并供给至送电部30。负载阻抗检测部检测从直流电源51流向电力变换部57的直流电流的电流值IDC。控制部52基于由负载阻抗检测部检测出的直流电流值IDC，对电力变换部57中的电力变换方式进行控制，使得供给适合受电装置200的负载电路220的电力。
[0085]根据该构成，基于从直流电源51供给至电力变换部57的直流电力的电流值IDC，对电力变换部57中的电力变换方式进行控制，使得供给适合受电装置200的负载电路220的电力。在此，从直流电源51供给至电力变换部57的直流电流的值IDC，如前所述，良好地反映二次电池72的阻抗的变化。因此，即使在受电装置200的负载电路220的状态发生了变化的情况下，也能够供给适合负载电路220的电力。
[0086]此外，在本实施方式的送电装置100中，向受电装置200的负载电路220供给直流电力。电力变换部57通过周期性地将从直流电源51供给的直流电压接通/断开来生成交流电力。控制部52基于由负载阻抗检测部检测出的直流电流值IDC，来对电力变换部57中的接通/断开的占空比进行控制。
[0087]根据该构成，基于由负载阻抗检测部检测出的直流电流值IDC，来控制电力变换部57中的接通/断开的占空比。因此，防止了向负载电路220施加过电压。此外，能够通过占空比控制容易且可靠地进行控制。
[0088]此外，在本实施方式的送电装置100中，基于预先决定的直流电流的电流值IDC与占空比的关系，决定针对检测出的电流值IDC的占空比。
[0089]根据该构成，能够以容易且简易的构成进行占空比控制。
[0090]此外，在本实施方式中，负载电路220包含DC/DC转换器71、和与DC/DC转换器71的二次侧连接的二次电池72。
[0091]根据该构成，能够使施加于DC/DC转换器71以及二次电池72的电压成为恒定的电压。
[0092]此外，在本实施方式中，受电部40包含受电装置侧有源电极42 (受电侧第I电极)和受电装置侧无源电极41 (受电侧第2电极)，送电部30包含与受电装置侧有源电极42 (受电侧第I电极)电容耦合的送电装置侧有源电极32 (送电侧第I电极)、和与受电装置侧无源电极41 (受电侧第2电极)电容耦合的送电装置侧无源电极31 (送电侧第2电极)。
[0093]根据该构成，在电场耦合型的电力传输中，能够获得上述的各种效果。
[0094]此外，在本实施方式的送电装置100中，在电力的送电中，送电装置侧有源电极32 (送电侧第I电极)的电压大于送电装置侧无源电极31 (送电侧第2电极)的电压。
[0095]根据该构成，能够使送电装置侧有源电极32(送电侧第I电极)以及受电装置侧有源电极42(受电侧第I电极)的电压成为高电压。因此，能够提高电力传输效率。
[0096]此外，在本实施方式的送电装置100中，还具备升压变压器TG，该升压变压器TG将二次绕组连接在送电装置侧有源电极32 (送电侧第I电极)与送电装置侧无源电极31 (送电侧第2电极)之间，且将一次绕组连接于电力变换部57的输出。
[0097]根据该构成，能够使送电装置侧有源电极32(送电侧第I电极)以及受电装置侧有源电极42 (受电侧第I电极)的电压成为更高电压。由此能够以低电流来传输较大的电力因而能够减小送电路径中的导体损耗所引起的电力损耗。因此，能够更加提高电力传输效率。
[0098]此外，在本实施方式中，提供一种电力传输系统，包含:受电装置200，其具有受电部40以及负载电路220 ;和上述的送电装置100。
[0099]根据本实施方式的电力传输系统，能够获得与在送电装置100中已说明的效果同样的效果。
[0100]此外，在本实施方式中，提供一种送电装置100中的送电方法，通过无线方式对受电装置200发送电力，所述受电装置200对由受电部40受电的电压进行整流并供给至负载电路61。该送电方法包括如下步骤:生成用于向受电装置200送电的电力，并供给至送电部30的步骤；基于在送电装置100内检测出的电信号来检测受电装置200的负载阻抗的步骤；和基于负载阻抗的检测结果，对供给至送电部30的电力进行控制，使得受电装置200的整流电路61的输出电压成为规定电压以下的步骤。
[0101]根据本实施方式的送电方法，能够获得与在送电装置100中已说明的效果同样的效果。
[0102](其他实施方式)
[0103]在本实施方式中，说明了将本实用新型应用于电场耦合型的电力传输系统的情况，但本实用新型也能够应用于磁场耦合型的电力传输系统。
[0104]此外，在本实施方式中，通过VDC、IDC检测电路53来检测受电装置侧的负载阻抗，但也可以通过VAC检测电路58米检测。由VAC检测电路58检测出的交流电压值VAC与由VDC、IDC检测部53检测出的直流电流值IDC同样地表示与二次电池72的阻抗相应的电压。因此，能够获得与VDC、IDC检测部53的情况同样的效果。
[0105]此外，在本实施方式中，在送电装置100的输出电力的控制中，根据负载阻抗，来控制开关电路56的各开关元件的占空比(PWM控制)。但不限于此，在送电装置100的输出电力的控制中，也可以根据负载阻抗，来控制向开关电路56输入的直流电压VDC的大小(PAM控制)。
[0106]此外，在本实施方式中，说明了在负载电路220的DC/DC转换器71的二次侧连接了二次电池72作为负载的情况，但本实用新型也能够应用于二次电池72以外的情况。例如，对于负载的阻抗根据动作状态而变化那样的电子装置等，即使在负载的阻抗发生了变化的情况下也能够供给恒定的电压。因此，能够与负载阻抗的变动无关地使电子装置的动作稳定。
[0107]此外，在本实施方式中，说明了负载电路220具有作为电压稳定化电路的DC/DC转换器71、和作为DC/DC转换器71的二次侧负载的二次电池72的情况，但不限于此。例如，如图13那样，在负载电路220'具有作为电压稳定化电路的稳压器81、作为稳压器81的二次侧负载的二次电池82、通过从二次电池82或稳压器81供给的电力而工作的设备84、和控制向设备84的电力供给的电力控制电路83的情况下，也能够应用本实用新型。另外，二次电池82内置有充电控制电路。在本例中，即使在负载的阻抗发生了变化的情况下也能够供给恒定的电压。因此，能够与负载阻抗的变动无关地使包含设备84等的电子装置的动作稳定。
[0108]此外，在图13的例子中，说明了二次电池82内置有充电控制电路的例子，但不限于此。例如，也可以如图14所示的负载电路220"那样，充电控制电路85分离地设置在稳压器81与二次电池82'之间。
[0109]此外，本实用新型在受电装置的负载电路的电压稳定化电路包含DC/DC转换器和稳压器这两者的情况下也能够应用。
[0110]符号说明
[0111]30送电部
[0112]31送电装置侧无源电极(送电侧第2电极)
[0113]32送电装置侧有源电极(送电侧第I电极)
[0114]37升压电路
[0115]40 受电部
[0116]41受电装置侧无源电极(受电侧第2电极)
[0117]42受电装置侧有源电极(受电侧第I电极)
[0118]45降压电路
[0119]51直流电源
[0120]52控制部
[0121]52A存储部
[0122]53 VDC、IDC 检测电路
[0123]54电力供给部
[0124]55驱动控制电路
[0125]56开关电路
[0126]57电力变换部
[0127]58 VAC检测电路
[0128]61整流电路
[0129]71 DC/DC 转换器
[0130]72、82、82' 二次电池
[0131]81稳压器
[0132]83 电力控制电路
[0133]84 设备
[0134]85充电控制电路
[0135]100送电装置
[0136]200受电装置
[0137]210受电模块
[0138]220、220'、220"负载电路
[0139]CG、CL...电容器
[0140]LG、LL...电感器
[0141]OSC…高频电压产生电路
[0142]RL…负载电路
[0143]TG…升压变压器
[0144]TL...降压变压器
【权利要求】
1.一种送电装置，通过无线方式对受电装置发送电力，所述受电装置通过整流电路对由受电部受电的电压进行整流并供给至负载电路， 所述送电装置具备: 送电部，其与所述受电装置的受电部之间电容耦合或者电磁耦合，并向所述受电部发送电力； 电力供给部，其生成用于向所述受电装置发送的电力，并供给至所述送电部； 负载阻抗检测部，其基于在该送电装置内检测出的电信号来检测所述受电装置的负载阻抗-M 控制部，其基于所述负载阻抗检测部的检测结果，控制由所述电力供给部生成的电力，使得所述受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下， 所述送电部包括谐振电路， 所述电力供给部具备: 直流电源，其供给规定电压；和 电力变换部，其将从所述直流电源供给的直流电力变换为交流电力并供给至所述送电部， 所述控制部基于由所述负载阻抗检测部检测出的直流电流值或交流电压值，来控制所述电力变换部中的接通/断开的占空比。2.根据权利要求1所述的送电装置，其中， 所述控制部基于预先决定的所述直流电流的电流值和所述占空比的关系，决定针对所述检测出的电流值的所述占空比。3.根据权利要求1或2所述的送电装置，其中， 所述负载电路包含电压稳定化电路、和连接在所述电压稳定化电路的二次侧的二次电池。4.根据权利要求1或2所述的送电装置，其中， 所述受电部包含受电侧第I电极和受电侧第2电极， 所述送电部包含与所述受电侧第I电极电容耦合的送电侧第I电极、和与所述受电侧第2电极电容耦合的送电侧第2电极。5.根据权利要求4所述的送电装置，其中， 在电力的发送中，所述送电侧第I电极的电压大于所述送电侧第2电极的电压。6.根据权利要求4所述的送电装置，其中， 还具备升压变压器，该升压变压器将二次绕组连接在所述送电侧第I电极与所述送电侧第2电极之间，并将一次绕组连接于所述电力变换部的输出。7.—种送电装置，通过无线方式对受电装置发送电力，所述受电装置通过整流电路对由受电部受电的电压进行整流并供给至负载电路， 所述送电装置具备: 送电部，其与所述受电装置的受电部之间电容耦合或者电磁耦合，并向所述受电部发送电力； 电力供给部，其生成用于向所述受电装置发送的电力，并供给至所述送电部； 负载阻抗检测部，其基于在该送电装置内检测出的电信号来检测所述受电装置的负载阻抗-M 控制部，其基于所述负载阻抗检测部的检测结果，控制由所述电力供给部生成的电力，使得所述受电装置的整流电路的输出电压成为规定电压以下， 所述送电部包括谐振电路， 所述电力供给部具备: 直流电源，其供给规定电压；和 电力变换部，其将从所述直流电源供给的直流电力变换为交流电力并供给至所述送电部， 所述控制部基于由所述负载阻抗检测部检测出的所述受电装置的负载阻抗，来控制向所述电力变换部输入的直流电压的大小。8.根据权利要求7所述的送电装置，其中， 所述负载电路包含电压稳定化电路、和连接在所述电压稳定化电路的二次侧的二次电池。9.根据权利要求7所述的送电装置，其中， 所述受电部包含受电侧第I电极和受电侧第2电极， 所述送电部包含与所述受电侧第I电极电容耦合的送电侧第I电极、和与所述受电侧第2电极电容耦合的送电侧第2电极。10.根据权利要求9所述的送电装置，其中， 在电力的发送中，所述送电侧第I电极的电压大于所述送电侧第2电极的电压。11.根据权利要求9所述的送电装置，其中， 还具备升压变压器，该升压变压器将二次绕组连接在所述送电侧第I电极与所述送电侧第2电极之间，并将一次绕组连接于所述电力变换部的输出。12.—种电力传输系统，包含: 具有受电部以及负载电路的受电装置；和 权利要求1?权利要求11中任一项所述的送电装置。
【文档编号】H02J17-00GK204290504SQ201390000352
【发明者】酒井博纪, 土屋贵纪 [申请人]株式会社村田制作所