CN102035267A - 电力传送设备、电力接收设备和电力传送*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力传送设备、电力接收设备和电力传送***。其中，电力传送设备包括电力传送单元，该电力传送单元包括从外部电源通过感应接收电能的感应单元，以及通过磁共振将电能传送到外部接收单元的磁共振单元。

Description

电力传送设备、电力接收设备和电力传送***

相关申请的交叉参考

本发明包含主题涉及2009年10月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-231673公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种电力传送设备、一种电力接收设备和一种电力传送***，更具体地，涉及能够在小型装备内无接触地传送功率的电力传送设备，电力接收设备和电力传送***。

背景技术

近年来，已经进行了对用来无接触地传输电力的***的研究和开发。例如，日本专利公开第2008-295191号中公开了一种这样的***。

作为无接触电力传送***的电力传送方法，如可利用电磁感应型电力传送方法。进一步，近年来，电力传送方法也可利用磁场共振型电力传送方法。相比电磁感应型电力传送方法，磁场共振型电力传送方法允许在长距离上传送电力。

图1示出了现有电力传送***配置的实例，其中，对该电力传送***应用了磁场共振型电力传送方法。

图1中所示的现有电力传送***11由电力传送设备21和电力接收设备22组成。

电力传送设备21包括容纳在单个外壳21A中的振荡电路31、电力传送线圈32和共振电路33。

电力接收设备22包括容纳在单个外壳22A中的共振电路51、电力接收线圈52、桥式整流电路53和平滑电容器54。

具有上述这样配置的现有电力传送***11以以下方式工作。

具体地，从振荡电路31输出的交流电流入电力传送线圈32，结果，在电力传送线圈32周围产生振荡电磁场。电力传送线圈32的振荡电磁场感生出交流电流，并流入电力传送侧的共振电路33，结果，在电力传送侧的共振电路33周围产生具有预定共振频率的振荡电磁场。

由于电力传送设备21侧的共振电路33的振荡电磁场的共振，交流电流流过电力接收设备22的电力接收侧上的共振电路51。具体地，利用振荡共振的电磁场模式执行无线非辐射型能量转移，因此交流电流流入电力接收侧的共振电路51。结果，在电力接收侧的共振电路51周围产生具有预定共振频率的振荡电磁场。电力接收侧上共振电路51的振荡电磁场感应出交流电流，并流入电力接收线圈52。该交流电流通过桥式整流电路53被全波整流。脉动电流形式的全波整流电流由平滑电容器54平滑，然后被供给到下一级电路(未示出)。

以该方式，在现有电力传送***11中，功率从电力传送设备21被无接触地供应到电力接收设备22。

顺便说明，在应用到上述现有电力传送***11这样的磁场共振型电力传送方法中，如果共振电路的Q值不增加，则传送效率不能提高。具体地，在图1所示的实例中，为了提高传送效率，需要将电力传送侧上的共振电路33和电力接收侧上的共振电路51的Q值设定为高的值。

应注意的是，对于用在磁场共振型电力传送方法中的频率，由于共振电路的Q值取决于线圈的特性，因此，Q值是根据下面的表达式(1)计算的：

$Q=\mathrm{\ω}\frac{L}{R}---\left(1\right)$

其中，ω是角频率，L是共振电路的线圈的电感值，R是共振电路的电阻值。

图2示出磁场共振型电力传送方法中电力传送效率变化的实例。

在图2中，纵坐标轴表示相对最大传送效率的衰减量[dB]。衰减量表示传送效率。横坐标轴表示电力传送侧的振荡电路(在图1的实例中，振荡电路31)的振荡频率[MHz]。

应该注意，在图2的一种实施方式中，共振频率为ISM(工业、科学、医学)带的13.56MHz。在图2的另一种实施方式中，共振频率被设定为120kHz。进一步，在图2的实例中，采用约400的非常高的值作为两者的Q值。

如图2所示，在振荡频率为13.56MHz(其等于共振频率)处，传送效率最高且衰减量为零。

然而，很难将现有电力传送***11作为电源应用到诸如便携式电话机、电子笔记本、耳机、音乐播放器等的小装备中。

具体地，这样的小装备常常用在与电源隔开几米或更远的位置处。结果，要求现有电力传送***11在几米或更远的传送距离上具有有效的电力传送。为了满足上述要求，使用其中将上述13.56MHz用作共振频率的现有传送***11，需要将电力传送侧上的共振电路33的线圈直径和电力接收侧上的共振电路51的线圈直径增加到约0.44m。而在上述小型装备内容纳直径约0.44m的大线圈非常困难。

因此，期望在小型装备内实施无接触电力传送。

发明内容

在本发明的实施方式中，提供了一种电力传送设备，其包括电力传送单元，该电力传送单元包括(1)感应单元，其从外部电源通过感应接收电能，和(2)磁共振单元，其通过磁共振将电能传送到外部接收单元。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备进一步包括：电力传送单元中的电源单元，其从外部电源通过感应接收电能并将电能提供到电力传送单元中多个电气装置。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备中，外部电源是产生电磁场的振荡单元，该电磁场被电力传送单元中感应单元感应。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备中，振荡单元与电力传送单元隔开一定的距离。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备中，磁共振单元包括直径为0.44m或更小的传送线圈。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备中，磁共振单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送设备中，磁共振单元产生波长为120kHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供了一种电力接收设备，其包括电力接收单元，该电力接收单元包括(1)磁共振单元，从外部源通过磁共振接收电能，以及(2)感应单元，通过感应将电能传送到外部接收单元。

根据本发明的另一个实施方式提供了进一步包括电力接收单元中的电源单元的电力接收设备，该电源单元从感应单元接收电能并将电能提供给电力接收单元中的多个电气装置。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力接收设备中，电力接收单元与外部接收单元隔开一定的距离。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力接收设备中，磁共振单元包括直径为0.44m或更小的传送线圈。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力接收设备中，磁共振单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力接收设备中，磁共振单元产生波长为120kHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供了一种电力传送***，其包括：电力传送单元，包括(1)从外部电源通过感应接收电能的感应单元和(2)通过磁共振传送电能的磁共振传送单元；电力接收单元，包括(1)从电力传送单元通过磁共振接收电能的磁共振单元和(2)通过感应将电能传送到外部接收单元的感应单元。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，电力传送单元与电力接收单元隔开一定的距离。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，外部电源与电力传送单元隔开一定的距离。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，外部接收单元与电力接收单元隔开一定的距离。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，磁共振传送单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，磁共振传送单元产生波长为120kHz的电磁波。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，电力传送单元和电力接收单元之间的距离为2.2m或更小。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，磁共振接收单元包括直径为0.44m或更小的线圈。

根据本发明的另一个实施方式提供的电力传送***中，磁共振传送单元包括直径为0.44m或更小的线圈。

根据本发明的另一个实施方式提供了一种电子设备，该电子设备包括电子设备中的接收线圈，该电接收线圈经由电磁场与磁共振接收单元感应连通。其中磁共振接收单元接收磁共振能量并将该磁共振能量转换为电磁场。

根据本发明的另一个实施方式提供的电子设备中，磁共振能量是由与磁共振接收单元隔开一定距离的磁共振单元产生的。

根据本发明的另一个实施方式提供的电子设备中，距离为2.2m或更小。

根据本发明的另一个实施方式提供的电子设备中，接收单元与磁共振接收单元隔开一定的距离。

附图说明

图1是示出根据本发明的现有电力传送***的一个配置的电路方框图；

图2是根据本发明的磁场共振型电力传送方法的电力传送效率变化实施方式的示意图；

图3示出根据本发明的电力传送***的一个配置的方框图；

图4示出电力传送***的一种应用配置的示意图；

图5示出用在根据本发明的电力传送***中的单元的一种配置的示意图；

图6示出其中包括根据本发明的单元的耳机配置的示意图；

图7示出根据本发明的电力传送***的应用的一种配置的示意图；

图8示出应用了根据本发明的电力传送***的无线扬声器的一种配置的示意图；

图9示出应用了根据本发明的电力传送***的无线扬声器的一种配置的示意图；

图10示出应用了根据本发明的电力传送***的电视图像接收设备的一种配置的示意图；

图11示出应用了根据本发明的电力传送***的房间的一种配置的示意图；

图12A～图12C示出应用了根据本发明的电力传送***的便携式音频播放器的一种配置的示图；

图13示出应用了根据本发明的电力传送***的便携式电话机的一种配置的示图；

图14示出应用了根据本发明的电力传送***的便携式音频播放器的一种配置的示图；

图15A和图15B示出根据本发明的单元的外壳的一种配置的示意图；

图16是根据本发明的电力传送***的配置的方框图；

图17示出根据本发明的电力传送***的共振频率控制处理的流程图；

图18示出根据本发明的电力接收侧的压控变容器元件上的施加电压和输出电压之间的关系的示图；以及

图19示出根据本发明的信息处理设备的硬件的一种配置的方框图。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明的实施方式。

首先参考图3，其示出根据本发明第一实施方式的电力传送***的配置。

所示电力传送***81配置有电力传送设备91和电力接收设备92。电力传送设备91和电力接收设备92以间隔距离L的关系彼此物理分开设置。

电力传送设备91由具有单个外壳的单元101和具有单个外壳的另一单元102构成。单元101和单元102可彼此物理分开设置，而在向电力接收设备92传送电力的情况下，被以彼此接触的关系或以彼此分开约几个厘米的距离的间隔关系设置。

单元101配置有作为振荡部件的振荡电路121和连接到振荡电路121的电力传送线圈122。

同时，单元102配置有作为共振部件的电力传送侧共振电路131和作为电力供给部件的单元电源电路132。电力传送侧共振电路131配置有电感为L_S的线圈和电容为C_S的电容器。虽然具有预定值的电容器可作为电容为C_S的电容器连接，但电容C_S可以作为通过将线圈端部彼此分开预定距离并相对的关系设置而形成的寄生电容而提供。单元电源电路132配置有线圈141、桥式整流电路142和平滑电容器143。桥式整流电路142连接到线圈141。平滑电容器143连接到桥式整流电路142的两个输出端子。诸如LED(发光二极管)或灯的需要电力的元件(未示出)跨接于平滑电容器143。

电力接收设备92由具有单个外壳的单元103和具有单个外壳的另一个单元104构成。单元103和单元104可彼此物理分开设置，而在从电力传送设备91接收电力的情况下，被以彼此接触的关系或以彼此约隔开几个厘米的距离的间隔关系设置。

单元103配置有作为共振部件的电力接收侧共振电路151和作为电力供给部件的单元电源电路152。电力接收侧共振电路151配置有电感为Lr的线圈和电容为Cr的电容器。虽然具有预定值的电容器可作为电容为Cr的电容器连接，但电容Cr可以作为通过将线圈端部彼此分开预定距离并相对的关系设置而形成的寄生电容而提供。单元电源电路152配置有线圈161、桥式整流电路162和平滑电容器163。桥式整流电路162连接到线圈161。平滑电容器163连接到桥式整流电路162的两个输出端子。诸如LED(发光二极管)或灯的需要电力的元件(未示出)跨接平滑电容器163。

单元104配置有电力接收线圈171、桥式整流电路172和平滑电容器173。桥式整流电路172连接到电力接收线圈171。和桥式整流电路172一起构成电力供给部件的平滑电容器173连接到桥式整流电路172的两个输出端。需要电力的元件(诸如小型装备的充电电路)跨接平滑电容器173。

应该注意的是，考虑到要施加于桥式整流电路的相对高频率的交流电流，本实施方式中桥式整流电路142、162和172分别配置有速复二极管(fast recovery diode)。此外，本实施方式中平滑电容器143、163和173分别配置有电解电容器。

具有上述这类配置的电力传送***81以如下方式工作。

具体地，在电力传送设备91中，如果单元101的振荡电路121开始振荡操作，则振荡电路121输出具有预定频率f121(以下称为振荡频率f121)的交流电流。从振荡电路121输出的交流电流流入电力传送线圈122，结果在电力传送线圈122周围产生振荡频率为f121的振荡电磁场。换句话说，振荡频率为f121的振荡电磁场在单元101周围产生。

经单元101周围的振荡电磁场，交流电流通过感应流入在单元101附近设置的单元102的电力传送侧共振电路131。结果，在电力传送侧共振电路131周围产生由下面给出的表达式(2)表示的共振频率为f131的共振电磁场。具体地，电力传送侧共振电路131的等效电路是LC电路，其由线圈电感Ls和寄生电容Cs构成，如图3所示。在这种情况下，电力传送侧共振电路131的共振频率f131由下面表达式(2)给出：

$f_{131}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LsCs}}}---\left(2\right)$

在电力接收设备92中，通过电力传送设备91侧的单元102的电力传送侧共振电路131的振荡电磁场的共振，交流电流流入单元103的电力接收侧共振电路151。具体地，无线电非辐射型能量转移是用振荡共振的电磁场模式实现的，以便交流电流流入电力接收侧共振电路151。结果，在电力接收侧共振电路151周围产生具有由下面给出的表达式(3)表示的共振频率为f151的振荡电磁场。具体地，电力接收侧共振电路151的等效电路是LC电路，其由线圈电感Lr和寄生电容Cr构成，如图3所示。在这种情况下，电力接收侧共振电路151的共振频率f151由下面的表达式(3)给出：

$f_{151}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LrCr}}}---\left(3\right)$

应该注意的是，电力传送侧的共振频率f131和电力接收侧的共振频率f151理想地都等于振荡电路121的振荡频率f121。这里使用术语“理想地”是因为有可能实际使用过程中，使用环境变化引起共振频率f131和f151偏离振荡频率f121。

振荡电磁场以上述方式在电力接收侧共振电路151周围，即，在电力接收设备92的单元103周围产生。然后，在单元104中，通过振荡电磁场的感应交流电流流入电力接收线圈171。交流电流受到由桥式整流电路172执行的全波整流。形式为脉动电流的全波整流电流由平滑电容器173进行平滑，并将所得电流供应到需要电力的部分(诸如未示出的小型设备的充电电路等)。

在电力传送***81中，以这样的方式将电力通过磁场共振从电力传送设备91无接触供给到电力接收设备92。

进一步，将电力从单元电源电路132供应到电力传送设备91的单元102中的部件。具体地，通过在单元101的电力传送线圈122和单元102的电力传送侧共振电路131周围产生的振荡电磁场感应，交流电流流入线圈141。交流电流受到由桥式整流电路142执行的全波整流。脉动电流形式的全波整流电流由平滑电容器143平滑为直流电流，然后供应到单元102中的部件(未示出)。单元102中的部件可以是例如LED和灯。在这种情况下，可以利用单元电源电路132供应的电力来开启LED或灯，从而指示，例如单元102或电力传送***81正在工作。

类似地，将电力从单元电源电路152供应给电力接收设备92的单元103中的部件。具体地，通过在电力接收侧共振电路151周围产生的振荡电磁场的感应，交流电流流入线圈161。交流电流受到由桥式整流电路162执行的全波整流。脉动电流形式的全波整流电流被平滑电容器平滑为直流电流，然后供应到单元103中的部件(未示出)。单元103中部件可以是，例如LED和灯。在这种情况下，可以利用来自单元电源电路152的电力来开启LED或灯，从而指示，例如单元103或电力传送***81正在工作。

因为单元102的单元电源电路132和单元103的单元电源电路152以这种方式用作单元102和单元103的内部部件的电源，所以在没有这些内部部件时可省略它们。

顺便指出，在用于电力传送***81的磁共振型电力传送技术中，鉴于传送效率，所传送的电磁波的波长λ、电力传送侧和电力接收侧之间的距离以及传送侧线圈的和接收侧的线圈直径的比率优选为约50：(低于5的值)：1。所给出的该比率以下称为理想比。

特别地，例如，如果传送频率为ISM带的13.56MHz，则因为波长λ确定为λ＝300/13.56＝22m，优选传送侧和接收侧之间距离设定为2.2或更小，且线圈的直径设定为0.44m。应该注意的是，根据理想比率确定的数值是理想值，传送效率有时由于这些值的波动而降低。

例如，以该方式，在磁共振型电力传送技术应用于小型设备的电力传送的情况下，如果确保传送侧和接收侧之间的距离约为2.2m的距离值，且采用直径约为0.44m的线圈，则可执行无线电力传送。

不仅对于本实施方式的电力传送***81，而且对于现有电力传送***11来说，可保证约2.2m的距离。然而，图1中现有电力传送***11的电力接收设备22容纳在单个外壳中且不能被分开。因此，采用直径约为0.44m的线圈意味着将接收侧共振电路51的线圈的直径或电力接收线圈52设定约为0.44m，即，使得电力接收设备22的尺寸大于直径为0.44m的圆(circle)。在小尺寸的设备中很难制造具有上述大尺寸的电力接收设备22。这种困难不仅存在于将电力传送到小尺寸设备，而且存在于对电动汽车(electronic automobile)等无接触充电中。换句话说，很难将现有电力传送***11应用于对小尺寸设备的电力传送或电动汽车的无接触充电等。

相反，在本实施方式的电力传送***81中，如上所述，组成电力接收设备92的单元103和单元104彼此物理地分开。因此，如果单元103中电力接收侧共振电路151的线圈，也就是形成电抗Lr的线圈的直径设定为0.44m，则可以使单元104中电力接收线圈171的直径比0.44m小得多。换句话说，可以以小尺寸形成单元104。因此，可以易于实现在小尺寸设备或无接触充电设备，如电子汽车中结合小尺寸的单元104。而且，也可以在小尺寸设备的外壳中结合桥式整流电路172和平滑电容器173，并在小尺寸设备外壳外设置电力接收线圈171，而无需提供单元104专用的外壳。

下面参考图4～图15B说明应用本发明电力传送***81的多种设备。[应用本发明实施方式的电力传送***的设备配置的实例]

图4示出将本发明电力传送***81应用于耳机的配置的实例。

应该注意的是，耳机182必须仅具有能固定到用户头上和对用户耳朵输出声音的功能，并不对类型，形状等方面进行特别限制。例如，该耳机可以是无线耳机、噪声消除耳机等。

在图4所示的实例中，构成电力传送***81的单元101～104中，单元101～103容纳在各专用外壳中，而单元104容纳在耳机182中。单元101～103的外壳应该由低介电常数的材料，如塑料形成。虽然没有示出，耳机182的充电电路跨接单元104的平滑电容器173。换句话说，电力传送***81用作耳机182的充电电源。

单元101和单元102从下到上依次层叠并设置在桌子下方的地面上。单元103设置与单元102的外壳上表面向上隔开约1m的桌子181上面。换句话说，单元102和单元103之间的距离L约为1m，确保了距离等于或小于用理想比率计算的传送侧和接收侧之间的优选距离2.2m。其中设置有单元104的耳机182可由用户自由携带，如果需要充电，则用户可将耳机182放置在单元103上。

外部电源191用作单元101的电源。具体地，单元101中的振荡电路121由来自外部电源191的电源驱动。虽然没有示出，例如在本实施方式中，采用直径为0.44m的一匝线圈作为电力传送线圈122。

图5示出图4中所示单元102的外观配置。为了便于说明，示出单元102，使得可观察其中线圈131L。例如，在本实施方式中，将构成单元102的电力传送侧共振电路131的线圈131L形成为5匝线圈，该5匝线圈为空心线圈结构并具有根据理想比率确定的0.44m的优选直径。进一步，线圈131L的终端敞开从而形成寄生电容Cs。结果，共振频率f131为13.56MHz。以该方式，通过传送侧线圈131L的直径保证了由理想比率确定的0.44m的优选直径。

虽然没有示出，单元103的结构类似于图4所示单元102的结构。在本实施方式中，作为单元103的电力接收侧共振电路151元件的线圈可以是，例如优选直径为根据理想比率确定的0.44m的空心结构的5匝线圈。进一步，线圈在其末端敞开从而产生寄生电容Cr，结果，共振频率f151为13.56MHz。以该方式，通过接收侧上的线圈的直径也保证了由理想比率确定的0.44m的优选直径。

图6示出结合有单元104的耳机182的配置的实例。虽然没有示出，但桥式整流电路172和平滑电容器173内置在耳机182中，而电力接收线圈171内置在一个耳罩(enclosure)内。为了便于说明，所示电力接收线圈171投影到耳罩外侧。在本实施方式中，电力接收线圈171可以是，例如直径为4cm的20匝线圈。单元104侧的电力接收线圈171的直径可以这样的方式较小地形成的原因在于，单元103可保证用理想比率计算的优选线圈直径0.44m。换句话说，电力接收线圈171不限于上述线圈，只要其能够内置在耳机182中并具有可从单元103的电力接收侧共振电路151充电的尺寸。

图7示出本发明电力传送***81的另一个应用实例。

应该注意的是，为了清楚地表明差别，将结合在耳机182中的单元104在下文中具体称为单元104-1，而将结合在便携式电话机183中的单元104在下文中具体称为单元104-2。

单元104-1具有类似于上述参考图4～图6描述的单元104的配置并结合在耳机182中。因此，为避免累赘，这里省略了单元104-1的重复部分。

单元104-2结合在便携式电话机183中。虽然没有示出，但便携式电话机183的充电电路跨接单元104-2的平滑电容器173。换句话说，电力传送***81用作耳机182和便携式电话机183充电电源。

其中内置了单元104-2的便携式电话机183可由用户自由携带。当需要对便携式电话机183充电时，用户可将便携式电话机183放置在单元103上。

在图7的实例中，在其中内置有单元104-1的耳机182和在其中内置有单元104-2的便携式电话机103同时放置在单元103的上面。在上述情况下，耳机182和便携式电话机183可分别通过单元103和104接收从电力传送设备91传送的电力。从而，放置在单元103外壳上面的耳机182和便携式电话机183由电力传送***81充电。

以这种方式，单元103可将从电力传送设备91传送的电力中继到设置在其外壳周围的多个单元104。

图8示出应用了根据本发明实施方式的电力传送***81的无线扬声器的配置实例。

参考图8，在所示实例中，构成电力传送***81的单元101～104容纳在各专用外壳中。单元101～104的外壳优选由具有低介电常数材料形成，如塑料材料。虽然没有示出，但单元104的平滑电容器173的相对端子用作单元101～104的输出端子，且电源端子(如无线扬声器211的电源插座)连接到该输出端子。换句话说，电力传送***81用作无线扬声器的电源。

在图8所示的例子中，单元103和单元104以及无线扬声器211从最靠近房间墙壁201的墙面的位置依次层叠，也就是在图8中向右方向上依次层叠。单元103、单元104和无线扬声器211被用作紧固装置的固定元件221(诸如为由凹槽或凸起锁定的用于枢轴运动而安装的钩子)可拆卸地彼此固定。

在图8所示的例子中，虽然没有示出，但单元102和单元101固定到与单元103和单元104固定其上的墙壁201的墙面相对的墙壁201的墙面，例如固定到隔壁房间的墙面。单元102和单元101从最靠近墙壁201的相对墙面的位置依次层叠，也就是在图8中向左方向上依次层叠。

单元102和单元103之间的距离L基本与墙壁201的厚度一致。因此，在墙壁201具有一般厚度的情况下，可以确保适于作为用理想比率计算的传送侧和接收侧之间的距离的等于或小于2.2m的距离来作为距离L。

构成电力接收设备92的单元103和单元104可彼此物理分开，且单元104独立于有无线扬声器211设置。因此，用户有时可根据需要移去固定元件221从而分开单元103、单元104和无线扬声器211。进一步，在本实施方式中，从单元104到无线扬声器211的电力传送是通过单元104的输出端子和无线扬声器211的电源端子之间的直接连接进行，不特别局限于本实施方式的连接。例如，导电固定元件221的触点可用于将电力从单元104传送到无线扬声器211。

图9示出了应用了根据本发明实施方式的电力传送***81的无线扬声器的配置的实例。

参考图9，在所示实例中，电力通过电力传送***81被提供给固定在墙壁201的墙面上的无线扬声器211。然而，在图9所示实例中，单元103内置在厚度约为10cm的墙壁201内，该墙壁由2×4构造法构造。因此，单元104和无线扬声器211从最靠近房间墙壁201的墙面的位置依次层叠，也就是在图9中向右方向上依次层叠，并被固定元件221(诸如为由凹槽或凸起锁定的用于枢轴运动而安装的钩子)可拆卸地彼此固定。

这里，如果可通过墙壁201内置的单元103来保证用理想比率计算的线圈的0.44m的优选直径，则可减小单元104侧上的电力接收线圈171的直径。因此，与图8的实例相比，可以减小要悬挂在墙壁201墙面上的单元104的尺寸。换句话说，电力传送***81可用作小尺寸无线扬声器211的电源，而不会影响外观。

进一步，单元104和无线扬声器211的套件的尺寸小意味着易于携带。因此，如果多个房间分别具有内置单元103的墙壁，则用户可以移动具有小尺寸的单元104和无线电扬声器211的套件而将其设置在另一个房间的墙壁上。换句话说，易于在多个房间使用无线扬声器211。

应该注意的是，电力传送***81的电力传送目标不限于无线扬声器211，还可以是无线电视接收器。同时，固定元件221不限于钩子，还可以是钩环扣等。

图10示出应用了根据本发明实施方式的电力传送***81的电视接收器配置的实例。

参考图10，在所示实例中，单元103内置在托架(rack)241中，而图10没有示出的单元104内置在电视接收器242中。进一步，虽然没有示出，但单元101和单元102在单元103向下的方向上依次层叠，且设置在托架241的搁板(accommodating shelf)243的面243a上。

因为单元103和单元104可以该方式彼此物理分开，仅需要在电视接收器242内设置单元104，而无需在电视接收器242内设置单元103。如果保证了托架242中内置的单元103中电力接收侧共振电路151的线圈直径为0.44m，则可以减小电视接收器242中内置的单元104的尺寸。因此，单元104可以很容易地内置在小尺寸的电视接收器242中。换句话说，本发明的电力传送***81还可应用于小尺寸的电视接收器242。

应该注意的是，在本发明的电力传送***81中，鉴于电力传送效率，包括在单元102中的电力传送侧共振电路131的电力传送线圈形成的环平面的法向与包括在单元103中的电力接收侧共振电路151的电力接收线圈形成的环平面的法向彼此一致。因此，在单元103的电力接收线圈的环平面的法向是垂直方向的情况下，优选地，设置单元102以便单元102的电力传送线圈的环平面的法向也是垂直方向。换句话说，优选地选择单元102外壳的与电力传送线圈的环平面相对的面作为安装面，并设置单元102以便单元102外壳的安装面与托架241的搁板243的面243a相对。换句话说，如果将单元102搁置在电视接收器242的背面或托架241的背面而使得单元102的安装面与托架的搁板243的面243a基本彼此垂直延伸，以这样的方式来设置单元102，从电力传送的效率来看并不是优选的。

图11示出应用了根据本发明的电力传送***81的房间的配置实例。

如果房间具有六块板(mat)的尺寸，则房间墙壁之间的距离约为2m。因此，即使单元102和单元103内置在如图11所示的任意两面墙壁内，单元102和单元103之间的距离L可设定为用理想比率计算的电力传送侧和电力接收侧之间约2.2m的优选距离。换句话说，具有六块板等的尺寸的六面墙壁之间的电力传送可通过电力传送***81实现，单元102和单元103设置在壁体内，如图11所示。

具体地，例如，可以在房间260的地板面261-1内设置单元102，而在与地板面261-1相对的天花板面261-2中设置单元103。

在这种情况下，虽然没有示出，但单元101以与单元102相隔约几个厘米的距离设置在单元102下面。

进一步，虽然没有示出，但单元104以与单元103相隔几个厘米的距离设置在其上面。此时，如果单元103中电力接收侧共振电路151的线圈直径设定为0.44m，则可以小尺寸形成单元104中电力接收线圈171。在这种情况下，例如可以在可携带的阳模配件(male fitting)中内置小尺寸的单元104，并形成单元103以便在其中包括插头接收器或阴模配件。通过这种配置，用户仅通过将阳模配件***阴模配件就可简单地设置单元103和单元104。

应该注意，单元102不仅可内置在房间260的地板面261-1中，还可内置在房间260的任意面内，例如侧面261-3中。

同时，尽管来自单元102的电力可以最有效地传送到垂直于其中内置了单元102的平面的方向，即，朝向相对面的方向，但其不仅传送到该方向，而且传送到房间260的其他面。例如，在单元102内置在地板面261-1中的情况下，电力不仅传送到相对的天花板面261-2，而且传送到其他墙壁面，如垂直地板面261-4。因此，即使在单元102内置在地板面261-1中的情况下，也不必要特别地将单元103内置在天花板面261-2中，单元103可内置在其他墙面中，如墙面261-4。简而言之，单元103可内置在房间260的任意墙面中，而不取决于单元102的设置位置。

本发明的电力传送***81可应用于不同领域，这是因为，如上所述，其单元101～104可彼此物理分开。特别地，不需要为单元104提供专用外壳。因此，例如，可以将单元104的部件中的整流电路172和平滑电容器173容纳在小尺寸设备的外壳内，而将电力接收线圈171设置在小尺寸设备外。以这种方式，可以容易地将本发明的电力传送***81用作小尺寸设备的电源。

下面参考图12A～图14说明应用了本发明的电力传送***81的小尺寸设备的具体实例。具体地，在如下所述的实例中，通过在小尺寸设备的一部分或小尺寸设备的附件中设置一匝的电力接收线圈171，将本发明的电力传送***81用作小尺寸设备的充电电源。

首先参考图12A～图12C，示出应用了本发明电力传送***81的便携式音频播放器配置的实例。

在图12A～图12C所示的实例中，构成电力传送***81的单元101～104中的单元101～103(未示出)容纳在各专用外壳中，而单元104结合在便携式音频播放器中。

图12A示出由Walkman(索尼公司的注册商标)表示的便携式音频播放器280的基本配置。耳机282-1和其他耳机282-2彼此通过头箍(head band)283连接。当左耳机282-1和右耳机282-2设置在彼此附近时，它们通过安装在耳机282-1和282-2中的磁体281的磁力彼此耦合并结合。

图12B示出图12A中所示的便携式音频播放器280的线圈配置。参考图12B，桥式整流电路172和平滑电容器173内置在耳机282-1中，且电力被提供至的诸如充电电路的部件(未示出)也内置在耳机282-1中。形成电力接收线圈171的导体内置在头箍283中，且如果左耳机282-1和282-2通过磁体281彼此接触，则内置在头箍283中的导体在其触点P₁和P₂连接，从而构成一个环形的电力接收线圈171。

图12C示出图12B所示的内置在便携式音频播放器280中的单元104的电配置。当触点P1和触点P2彼此连接时，一个环形的电力接收线圈171如上述那样配置，结果，电力接收线圈171，桥式整流电路172和平滑电容器173彼此电连接。因此，从单元103传送的电力经由单元104被提供给便携式音频播放器280的诸如充电电路的需要电力的那些部件。

应该注意的是，虽然可以将头箍283中的导体折过来从而构成线圈，但这两个折过来的导体部分中电流方向彼此相反。结果，根本没有电流流过，且不能获得电力。换句话说，电力接收线圈171不工作。因此，优选使用触点P1和触点P2连接头箍283中导体，以构成如图12A～图12C中所示的电力接收线圈171，。

如果具有上述这种配置的便携式音频播放器280在左耳机282-1和右耳机282-2彼此通过磁体281耦合的情况下被放置在单元103的上面，则来自单元103的电力被提供给便携式音频播放器280。换句话说，在便携式音频播放器280要求充电或电力的情况下，仅需要用户将左耳机282-1和右耳机282-2通过磁体281耦合，并将便携式音频播放器280放置在单元103的上面上。

图13示出应用了本发明电力传送***81的便携式电话机配置的实例。

参考图13，在所示实例中，构成电力传送***81的单元101～104中的单元101～103(未示出)容纳在各专用外壳中。单元104结合在便携式电话机291中。单元104的桥式整流电路172和平滑电容器173容纳在便携式电话机291的外壳中，而单元104的一匝电力接收线圈171容纳在便携式电话机291的带子291A中。

如果将上述这样的便携式电话机291放置在单元103的上面上，则来自单元103的电力被供应给便携式电话机291。换句话说，当便携式电话机291需要充电或电力时，仅需要用户将便携式电话机291放置在单元103的上面上。

图14示出应用了本发明电力传送***81的便携式音频播放器配置的实例。

参考图14，在所示的实例中，构成电力传送***81的单元101～104中的单元101～103(未示出)容纳在各专用外壳中。单元104结合在便携式音频播放器295中。单元104的桥式整流电路172和平滑电容器173容纳在便携式音频播放器295的外壳中，而单元104的一匝电力接收线圈171容纳在便携式音频播放器295的带子295A中。

如果将上述这样的便携式音频播放器295放置在单元104的上面上，则来自单元103的电力被供应给便携式音频播放器295。换句话说，当便携式音频播放器295需要充电或电力时，仅需要用户将便携式音频播放器295放置在单元103的上面上。

应该注意的是，本发明电力传送***81可应用其中的小尺寸设备是任何需要电力的小尺寸设备，而不特别局限于上述实例中的小尺寸设备。例如，虽然没有示出，但可以将单元104结合在电子型腕表中并将电力接收线圈171设置在腕表带上，以便本发明的电力传送***用作腕表的电源。

在前述中，以单元104为重点描述了本发明电力传送***81的几个具体实例。下面以单元103为重点来描述本发明电力传送***81的几个具体实例。

如上所述，即使单元103的电力接收侧共振电路151和单元104的电力接收线圈171的结构关系改变约几个厘米，本发明的电力传送***81仍可传送电力。然而，传送效率会响应电力接收侧共振电路151和电力接收线圈171的相对结构关系而改变。因此，单元103的外壳具有这样的形状，即，通过该形状，当单元104放置在单元103的外壳上时，电力接收侧共振电路151和电力接收线圈171的结构关系被最小化。

图15A和图15B示出单元103的外壳的配置实例。具体地，图15A示出外壳的透视图，而图15B示出外壳的侧视截面图(side elevational sectional view)。

参考图15A和图15B，单元103外壳的上面，也就是单元104要放置在其上的外壳的面具有不平坦性，这是通过在单元103内置的接收侧共振电路151的线圈151L周围设置梯度而形成的。

具体地，凹槽103B形成在线圈151L(其构成内置电力接收侧共振电路151)周围的外壳上面的部分处。因此，当用户将内置有单元104的耳机182放置在单元103的上表面上时，即使将耳机182放置在上面的中央部分，耳机182也会沿形成在单元103上面上的梯度103C下滑，直到其位于凹槽103B中。具体地，当耳机182位于凹槽103B中时，电力接收侧共振电路151和电力接收线圈171位于在彼此附近，在它们之间建立了最优的相对结构关系。结果，提高了电力传送***81的传送效率。

应该注意的是，尽管在图15A和图15B的实例中，凹槽103B从单元103的上面内形成在线圈151L(其构成电力接收侧共振电路151)的环内侧，但是凹槽103B的形成不限于此。例如，凹槽103B可形成在构成电力接收侧共振电路151的线圈151L的环路外侧上。

上面已经说明了本发明第一实施方式的电力传送***81。

顺便指出，本发明电力传送***81应用了磁场共振型电力传送技术。在根据上述第一实施方式的电力传送***81中，理想地，共振频率f131和f151为ISM带的13.56MHz。在这种情况下，如图2所示，当电力传送设备91的振荡电路121的共振频率f121为等于共振频率f131和f151的13.56MHz时，衰减量为0，且传送效率最高。在另一个实施方式中，共振频率f131和f151为ISM带的120kHz。

然而，即使共振频率f121仅与共振频率f131和f151的13.56MHz偏移诸如0.5MHz这样小的量，如图2所示，传送效率会有约20dB的大的下降量。这意味着共振频率f121固定在13.56MHz的情况下，如果金属物品或人体接近共振电路而改变寄生电容，从而导致共振频率f131和f151变化，则传送效率显著降低。具有高Q值的电力传送侧共振电路131的共振频率f131和电力接收侧共振电路151的共振频率f151通常易受到邻近金属物品或人体、温度和湿度等的影响。

进一步，设计电力传送侧共振电路131和电力接收侧共振电路151，以便其共振频率f131和f151理想地与上述共振频率f121一致。然而，很难大规模生产共振频率f131和f151与共振频率f121高精度地一致的传送侧共振电路131和电力接收侧共振电路151。

从上述看出，在使用电力传送侧共振电路131和电力接收侧共振电路151期间共振频率f131和f151有时与共振频率f121不同。在这种情况下，传送效率降低。

因此，在根据本发明第二实施方式的电力传送***81中，应用响应周围环境而改变共振频率以与振荡频率一致的技术。应该注意的是，上述的这种技术在下文中被称为共振频率改变技术。

图16示出本发明第二实施方式的电力传送***的配置。

参考图16，电力传送***301包括与上面参考图3说明的电力传送***公共的几个元件。为避免累赘，省略这些公共元件的重复说明。

所示电力传送***301包括电力传送设备491和电力接收设备492。电力传送设备491和电力接收设备492以距离L的间隔距离彼此物理地分开设置。

电力传送设备491配置了具有单个外壳的单元501和具有单个外壳的另一个单元502。单元501和单元502可彼此物理分开，在电力要传送到电力接收设备492的情况下，单元501和单元502彼此接触设置或以例如大约几厘米的距离的隔开方式设置。

单元501具有类似于上面参考图3描述的单元101的配置。具体地，单元501配置有振荡电路121和连接到振荡电路121的电力传送线圈122。

电力传送侧共振电路621设置在单元502中。电力传送侧共振电路621包括上面参考图3描述的电力传送侧共振电路131和并联连接至电力传送侧共振电路131的压控变容器元件641和电容器642的串联电路。

如果压控变容器元件641的电容值由Cvs表示，而电容器642的电容值由Ccs表示，则电力传送侧共振电路621的共振频率f621由下面的表达式(4)表示：

$f_{621}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{Ls}(\mathrm{Cs}+\frac{\mathrm{CvsCcs}}{\mathrm{Cvs}+\mathrm{Ccs}})}}---\left(4\right)$

在表达式(4)中，电容器642的电容值Ccs是预定值，而压控变容器元件641的电容值Cvs为可变值。压控变容器元件641是也称为变容二极管或可变电容二极管的器件，并具有这样的特性，即，随着施加的电压增加，其电容值Cvs减小。

具体地，改变施加至压控变容器元件641的电压以改变压控变容器元件641的电容值Cvs，结果，电力传送侧共振电路621的共振频率f621可改变。因此，通过改变功率传输侧共振电路621的共振频率f621以与共振频率f121一致，可以抑制传送效率的降低，即，以无接触方式稳定地传送电力。

为了改变电力传送侧共振电路621的共振频率f621以与共振频率f121一致，优选对压控变容器元件641的电容值Cvs进行适当地控制，也就是，对施加至压控变容器元件641的电压进行适当地控制。因此，为了执行这样的控制(以下称为传送侧共振频率变化控制)，电力传送设备491进一步包括天线622、接收电路623和D/A转换电路624。

作为控制装置的接收电路623通过天线622接收从电力接收设备492无线传输到其上的控制数据。虽然细节在下面说明，但控制数据包括改变施加至压控变容器元件641的电压的指令等。

因此，接收电路623产生压控变容器元件641的施加电压的数字数据形式的指令，并将该指令提供给D/A转换电路624。D/A转换电路624根据来自接收电路623的指令改变压控变容器元件641的施加电压。具体地，D/A转换电路624将对应于来自接收电路623的数字数据或指令的模拟电压施加至压控变容器元件641。

从而，压控变容器元件641的电容值Cvs改变，结果，电力传送侧共振电路621的共振频率f621改变。

以这种方式，传送侧共振频率变化控制是基于从电力接收设备492传送的控制数据执行的。应该注意的是，下面参考图17说明传送侧共振频率变化控制的细节。

执行上述这种传送侧共振频率变化控制的电路，即，接收电路623和D/A转换电路624，是需要电力的部件的实例。因此，为了向接收电路623和D/A转换电路624提供电力，在单元502中设置了具有类似于上面参考图3说明的单元102配置的单元电源电路132。

电力接收设备492配置有具有单个外壳的单元503和具有单个外壳的另一个单元504。单元503和单元504可彼此物理分开，而当要接收来自电力传送设备491的电力时，单元503和单元504彼此以接触关系来设置，或以彼此分开一定距离，例如约几个厘米的隔开关系来设置。

单元503包括电力接收侧共振电路661，并进一步包括具有类似于上面参考图3说明的单元103的配置的单元电源电路152。电力接收侧共振电路661包括上面参考图3说明的电力接收侧共振电路151和并联连接的压控变容器681和电容器682的串联电路。

如果压控变容器681的电容值由Cvr表示，而电容器682的电容值由Ccr表示，则电力接收侧共振电路661的共振频率f661由下面的表达式(5)表示：

$f_{661}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{Lr}(\mathrm{Cr}+\frac{\mathrm{CvrCcr}}{\mathrm{Cvr}+\mathrm{Ccr}})}}---\left(5\right)$

在表达式(5)中，电容器682的电容值Ccr是预定值，而压控变容器681的电容值Cvr是可变值(基于关于上面给出的表达式(4)的类似的原因)。

压控变容器681的电容值Cvr是通过改变施加至压控变容器681的电压而改变的，结果，电力接收侧共振电路661的共振频率f661可改变。从而，通过改变电力接收侧共振电路661的共振频率f661以便与共振频率f121一致，可以抑制传送效率的降低，即，以无接触方式稳定地传送电力。

换句话说，为了改变电力接收侧共振电路661的共振频率f661以与共振频率f121一致，优选对压控变容器681的电容值Cvr进行适当地控制，也就是对压控变容器681的施加电压进行适当地控制。因此，为了执行这样的控制(以下称为接收侧共振频率变化控制)，电力接收设备492进一步包括A/D转换电路662，微型计算机663和D/A转换电路664。

A/D转换电路662将平滑电容器163两端的模拟电压转换为数字数据形式的输出电压值V，并将该输出电压值V供应到微型计算机663。

微型计算机664控制整个单元503的操作。

例如，微型计算机663基于A/D转换电路662的输出电压值V，生成对接收侧上的压控变容器681施加电压的指令或数字数据，并将该指令提供给D/A转换电路664。

D/A转换电路664根据微型计算机663的指令，改变压控变容器681的施加电压。D/A转换电路664对压控变容器681施加与来自微型计算机663的数字数据或指令对应的模拟电压。

因此，压控变容器681的电容值Cvr改变，结果，电力接收侧共振电路661的共振频率f661改变。

以这种方式，接收侧共振频率变化控制是基于A/D转换电路662的输出电压值V执行的。应该注意的是，以下参考图17详细说明接收侧共振频率变化控制。

进一步，例如，微型计算机663基于A/D转换电路662的输出电压值生成控制数据，该控制数据包括改变传送侧压上控变容器元件641的施加电压的指令。

如上所述，该控制数据用于传送侧共振频率变化控制。需要将控制数据传输到电力传送设备491。为此，电力接收设备492进一步包括传送电路665和天线666。

具体地，由微型计算机663产生的控制数据被提供给用作控制装置的传送电路665。传送电路665经天线666将来自微型计算机663的控制数据无线传送到电力传送设备491。因此，如上所述，电力传送设备491使用控制数据改变传送侧的压控变容器641的施加电压。因此，电容值Cs改变，结果电力传送侧共振电路621的共振频率f621改变。传送侧共振频率变化控制是以该方式执行的。注意，下面参考图17说明传送侧共振频率变化控制的进一步细节。

执行上述这种传送侧共振频率变化控制和接收侧共振频率变化控制的电路，即，A/D转换电路662、微型计算机663、D/A转换电路664和传送电路665，是需要电力的部件的实例。因此，单元电源电路152为上述部件提供电力。

单元504具有类似于上面参考图3说明的单元104的配置。具体地，单元504包括电力接收线圈171、桥式整流电路172和平滑电容器173。

[第二实施方式的电力传送***的操作实例]

下面说明具有上面参考图16说明的配置的电力传送***301的操作实例。

然而，应该注意的是，在电力传送***301的操作内，从电力传送设备491到电力接收设备492的电力传送自身的操作基本类似于上面参考图3描述的电力传送***81。因此，为避免累赘，省略电力传送操作的重复说明。

因此，电力传送***301的操作中，执行接收侧共振频率变化控制和传送侧共振频率变化控制的处理在下面说明。应该注意，该处理下面称为共振频率控制处理。

从电力传送设备491供应到电力接收设备492的功率在下面称为接收功率。其中，接收功率由P表示，接收功率P由下面表达式(6)表示：

$P=\frac{V^2}{R}---\left(6\right)$

其中R是电力接收设备492的负载的电阻值。

这里，传送侧共振频率变化控制和接收侧共振频率变化控制是用于改变共振频率f621和f661以便与共振频率f121一致的控制。因为在共振频率f621和f661与上面参考图2说明的共振频率f121一致时传送效率最高，所以接收电力P最大。具体地，改变共振频率f621和f661以便接收电力P最大化的控制应用作传送侧共振频率变化控制和接收侧共振频率变化控制。更具体地，如果负载是固定负载，负载的电阻值R是固定的，则接收电力P与上面表达式(6)给出的输出电压值V的平方成比例增加。因此，改变共振频率f621和f661以便最大化输出电压V的控制应用作接收侧共振频率变化控制。执行这种接收侧共振频率变化控制和传送侧共振频率变化控制的共振频率控制处理的实例在图17中示出。

参考图17，从步骤S11开始，微型计算机663逐阶递增接收侧上对压控变容器681的施加电压的指令，并对于每个电压阶测量输出电压值V。

在步骤S12，微型计算机663在输出电压值V达到最高时设定指令作为接收侧上压控变容器681的最优指令。

然后，微型计算机663继续将数字数据形式的最优指令输出到D/A转换电路664。从而，电力接收侧共振电路661的共振频率f661很快变得等于输出电压值V达到最高的频率，即，等于与共振频率f121基本一致的频率。

更具体地，例如，如果压控变容器681的施加电压增加，则压控变容器681的电容值Cvr如上所述地减小，电力接收侧共振电路661的共振频率f661增加，如上面给出表达式(5)所示。相反，如果压控变容器681的施加电压降低，则压控变容器681的电容值如上所述地Cvr增加，电力接收侧共振电路661的共振频率f661减小，如上面给出的表达式(5)所示。

因此，为了使电力接收侧共振电路661的共振频率f661与共振频率f121基本一致，则有必要在增加方向和减小方向上都能够调整共振频率f661。换句话说，有必要不仅在增加方向上而且需要在减小方向上调整压控变容器681的电容值Cvr，以便即使当金属物品或人接近时，也可以使得使接收电力P为最大化的压控变容器681的电容值Cvr落入变化范围。进一步，因为压控变容器681有一定的离散(dispersion)特征，有必要考虑该离散性而使得这样调整成为可能。

为了使这样的调整成为可能，优选附近没有金属物品或人体的理想状态下的共振频率f681等于目标频率(object frequency)，即，压控变容器681的电容值Cvr等于变化范围内的中间电容时的目标共振频率f121。因此，例如，在本实施方式中，调整电力接收侧共振电路661的线圈电感Lr和电容器682的电容值Ccr以便建立上述状态。

因此，例如，在本实施方式中，当对接收侧压上控变容器681的施加电压的指令通过在步骤S11的处理逐阶递增时，输出电压V    应在达到最高电压阶的指令之前在特定电压阶处自然变为最大值。例如，在任何金属物品和人体不在附近的理想状态，输出电压值V会在对压控变容器681的施加电压的指令变化范围内的近乎中间电压阶处自然变为最大值。另一方面，例如，在金属物品或人***于附近的状态中，输出电压值V会在相对于中间电压阶向前或向后偏移少量的电压阶处达到最大值。

例如，图18示出对接收侧压控变容器681的施加电压和输出电压值V之间关系。

参考图18，纵坐标轴表示输出电压值V，横坐标轴表示对接收侧压控变容器681的施加电压。

从图18中的实例可以看出，输出电压值V表现出峰形变化，从而，当对接收侧压控变容器681的施加电压约为10V时，出现峰的顶部，即，输出电压值V表现为最大值。

因此，在步骤S12的处理中，当输出电压值V具有最大值时的指令或数字数据，在图18的实力中，在约10V的电压阶处的指令被设定为对接收侧上压控变容器681的最优指令。

以这种方式，通过步骤S11和S12的处理执行接收侧共振频率变化控制。

然后，通过从步骤S13开始的处理执行传送侧共振频率变化控制。

具体地，在步骤S13，微型计算机663逐阶递增对传送侧上压控变容器元件641的施加电压的指令，并输出每个电压阶的输出电压值V。

具体地，例如，微型计算机663产生控制数据(该数据包括改变指令等，该改变指令用来通过一个电压阶递增对传送侧上压控变容器641的施加电压的指令)并经传送电路665和天线666将控制数据无线传输到电力传送设备491。然后，电力传送设备491基于上述控制数据，逐阶增加传送侧上压控变容器641的施加电压。因此，电容值Cvs改变从而改变电力传送侧共振电路621的共振频率f621。结果，电力接收设备492的输出电压值V改变。因此，微型计算机663测量改变的输出电压值V。如步骤S13的处理，为每个电压阶执行上述处理顺序。

应该注意的是，由于类似于上述关于接收侧上的压控变容器681的原因，优选附近没有任何金属物品和人体的理想状态下的共振频率f621等于目标频率，即，当压控变容器元件641的电容值Cvs等于该变化范围内的中间电容值时的目标共振频率f121。因此，例如，在本实施方式中，调整电力传送侧共振电路621的线圈电感Ls和电容器642的电容值Ccs，从而建立上述状态。

在步骤S14，微型计算机663将当输出电压值V变为最大值时的指令设定为电力传送侧上的压控变容器641的最优指令。

具体地，例如，微型计算机663产生控制数据(该控制数据包括设定命令等，该设定命令用于传送侧上的压控变容器641的施加电压的最优指令)，并经传送电路665和天线666将控制数据传输到电力传送设备491。

因此，电力传送设备491根据最优指令继续向传送侧上压控变容器元件641施加施加电压。结果，电力传送侧共振电路621的共振频率f621很快等于最大化输出电压V的频率，即，基本与共振频率f121一致的频率。

在第二实施方式的电力传送***301中，共振频率控制过程是以该方式执行的。因此，共振频率被自动控制以便接收电力P表现为最大值。结果，可以将电力稳定地从电力传送设备491提供到电力接收设备492。

即使共振频率f621或f661离散，这也不会改变。换句话说，在第二实施方式的电力传送***301中，由于执行了共振频率控制处理，所以允许共振频率f621和f661的离散。结果，在将第二实施方式的电力传送***301与第一实施方式的电力传送***81比较的情况下，可以大规模生产第二实施方式的电力传送***301。具体地，由于第一实施方式的电力传送***81不能执行共振频率控制处理，所以不允许共振频率的离散。然而，在生产中，很难抑制共振频率离散，结果，可以估计，很难大规模生产第一实施方式的电力传送***81。由于允许共振频率f621和f661的离散，所以第二实施方式的电力传送***301克服了该困难。

应该注意的是，图17的共振频率控制处理的开始时刻不受特别限制。例如，可采用电力接收设备492被激励的时刻作为开始时刻。或例如，可以采用输出电压值V在其降低的时刻、过去了预定时间段的另一时刻、由用户指定的进一步时刻或某些其他时刻作为开始时刻。

进一步，在共振频率控制处理中，执行包括接收侧共振频率变化控制和传送侧共振频率变化控制的两个控制。然而，可以仅执行两个控制中的一个。例如，电力传送侧共振电路621和电力接收侧共振电路661中的一个设置在金属物品或人体没有接近且不受其影响的远程位置，仅其中的另一个被控制。

进一步，鉴于执行接收侧共振频率变化控制和传送侧共振频率变化控制，控制技术可以是能够控制共振频率以便接收电力P可最大化的任何技术，并不受上述技术特别限制。

例如，作为改变共振频率的技术，即，上述共振频率变化技术，采用了改变压控变容器元件641和681的施加电压的方法。然而共振频率变化技术不特别受上述实例的限制，而是，例如可以采用使用马达驱动的可变电容或非压控变容器元件的可变电阻器改变共振电路的电感L或电容C的技术。而且，例如可以采用置换构成共振电路的线圈铁芯或改变线圈距离或电切换线圈抽头从而改变电感L的技术。

而且可以根据传送电路665的信号，改变单元501的振荡电路121的振荡频率。在这种情况下，天线622和接收电路623设置在单元501中。

而且，根据图16实施方式的电力传送***301通常可应用于图4～图15B中所示的配置。

[本发明应用于程序]

虽然上述一系列处理可通过硬件执行，但也可以通过软件执行。

在这种情况下，例如，图19所示的个人计算机可至少用作上述图像处理设备的部件。

参考图19，中央处理单元(CPU)801根据存储在ROM(只读存储器)802中的程序执行各种处理。进一步，CPU 801根据从存储部件808加载到RAM(随机存储器)803的程序来执行各种处理。而且，CPU 801执行处理所必须的数据适当地存储在RAM 803中。

CPU 801、ROM 802和RAM 803通过总线804彼此连接。输入/输出接口805也连接到总线804。

包括键盘、鼠标等的输入部件806和包括显示单元的输出部件807都连接到输入/输出接口805。进一步，由硬盘等形成的存储部件808和包括调制解调器、终端适配器等的通信部件809连接到输入/输出接口805。通信部件809控制通过包括因特网的网络与另一个设备(未示出)执行的通信。

进一步，根据情况需要，驱动器810连接到输入/输出接口805。由磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等形成的可移动介质811适于加载到驱动器810。从而，根据需要，将从加载的介质中读取的计算机程序安装到存储部件808。

在通过软件执行这一系列处理的情况下，构成软件的程序是从网络或记录介质安装到包括专用硬件的计算机，或例如，通过安装多种程序可以执行多种功能的通用个人计算机。

包括上述这种程序的记录介质可形成为可移动介质811(为封装介质)，并包括包含软盘的磁盘、包括CD-ROM(紧凑只读存储盘)和DVD(数字多用途盘)的光盘、或包括MD(MiniDisc)的磁光盘、或其上或其中存储有程序的并被分布以从设备主架构式提供程序给用户的半导体存储器。另外，记录介质是作为包括在存储部件808中的ROM 802或硬盘形成的，其中记录程序并在ROM 802或硬盘事先包括到设备主框架中状态下提供给用户。

应该注意的是，在本说明书中，描述记录在记录介质中程序的步骤可以但不必以上述的时间顺序处理，并包括并行执行或单独执行而非以时间顺序处理的过程。

本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可做出不同修改、组合、子组合和变化，只要这些修改、组合、子组合和变化在权利要求及其等同替换的范畴内。

Claims (26)

1.一种电力传送设备，包括：

电力传送单元，包括(1)感应单元，所述感应单元从外部电源通过感应接收电能，以及(2)磁共振单元，所述磁共振单元通过磁共振将电能传送到外部接收单元。

2.根据权利要求1所述的电力传送设备，在所述电力传送单元中进一步包括电源单元，所述电源单元从所述外部电源通过感应接收电能并将电能提供给所述电力传送单元中的多个电气器件。

3.根据权利要求1所述的电力传送设备，其中，所述外部电源是产生电磁场的振荡单元，所述电磁场通过所述电力传送单元中的所述感应单元被感应。

4.根据权利要求3所述的电力传送设备，其中，所述振荡单元与所述电力传送单元隔开一定的距离。

5.根据权利要求1所述的电力传送设备，其中，所述磁共振单元包括直径为0.44m或更小的传送线圈。

6.根据权利要求1所述的电力传送设备，其中，所述磁共振单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

7.根据权利要求1所述的电力传送设备，其中，所述磁共振单元产生波长为120kHz的电磁波。

8.一种电力接收设备，包括：

电力接收单元，包括(1)磁共振单元，从外部源通过磁共振接收电能，以及(2)感应单元，通过感应将电能传送到外部接收单元。

9.根据权利要求8所述的电力接收设备，在所述电力接收单元中进一步包括电源单元，所述电源单元从所述感应单元接收电能并将电能提供到所述电力接收单元中的多个电气器件。

10.根据权利要求8所述的电力接收设备，其中，所述电力接收单元与所述外部接收单元隔开一定的距离。

11.根据权利要求8所述的电力接收设备，其中，所述磁共振单元包括直径为0.44m或更小的传送线圈。

12.根据权利要求8所述的电力接收设备，其中，所述磁共振单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

13.根据权利要求8所述的电力接收设备，其中，所述磁共振单元产生波长为120kHz的电磁波。

14.一种电力传送***，包括：

电力传送单元，包括(1)感应单元，从外部电源通过感应接收电能，以及(2)磁共振传送单元，通过磁共振来传送电能；

电力接收单元，包括(1)磁共振接收单元，从所述电力传送单元通过磁共振接收电能，以及(2)感应单元，通过感应将电能传送到外部接收单元。

15.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述电力传送单元与所述电力接收单元隔开一定的距离。

16.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述外部电源与所述电力传送单元隔开一定的距离。

17.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述外部接收单元与所述电力接收单元隔开一定的距离。

18.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述磁共振传送单元产生波长为13.56MHz的电磁波。

19.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述磁共振传送单元产生波长为120kHz的电磁波。

20.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述电力传送单元和所述电力接收单元之间距离为2.2m或更小。

21.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述磁共振接收单元包括直径为0.44m或更小的线圈。

22.根据权利要求14所述的电力传送***，其中，所述磁共振传送单元包括直径为0.44m或更小的线圈。

23.一种电子设备，包括：

所述电子设备中的接收线圈，所述接收线圈经由电磁场与磁共振接收单元感应连通，

其中，

所述磁共振接收单元接收磁共振能量并将所述磁共振能量转换为所述电磁场。

24.根据权利要求23所述的电子设备，其中，所述磁共振能量是从与所述磁共振接收单元隔开一定距离的磁共振单元产生的。

25.根据权利要求24所述的电子设备，其中，所述距离为2.2m或更小。

26.根据权利要求24所述的电子设备，其中，所述接收线圈与所述磁共振接收单元隔开一定的距离。

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