CN107155384B - 谐振型功率传输***、发送装置以及供电位置控制*** - Google Patents

谐振型功率传输***、发送装置以及供电位置控制*** Download PDF

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Abstract

发送装置(1)包括:发送电源(12),根据输入功率输出与发送天线的谐振频率相匹配的功率;多个开关(14),根据每个发送天线(13)而设置,能进行切换来将使发送电源(12)输出的功率提供给该发送天线(13)的供给线路连接或切断;参数检测部(输入检测部(122)、电源参数检测部(123)、输出检测部(124)),利用发送电源(12)的保护功能,对因接收天线(21)靠近发送天线(13)而变化的与该发送电源(12)有关的参数进行检测;以及开关控制部(125),根据参数检测部的检测结果推定接收天线(21)的位置,根据该接收天线(21)的位置进行开关(14)的切换控制。

Description

谐振型功率传输***、发送装置以及供电位置控制***
技术领域
本发明涉及包括具有多个发送天线的发送装置、以及具有接收天线的接收装置的谐振型功率传输***、发送装置以及供电位置控制***。
背景技术
以往,已知一种***,在接收天线靠近配置有多个的发送天线时,对该接收天线的位置和姿态进行推定,来与特定的发送天线之间进行功率传输(例如参照专利文献1)。该专利文献1所公开的***中,在发送侧,由存在检测部检测各供电用线圈(发送天线)的电压,位置姿态推定部根据该检测结果来推定接收用线圈(接收天线)的位置和姿态。此外,存储器中预先存储有与受电装置(接收装置)的输出功率有关的表格。并且,供电控制部根据位置姿态推定部的推定结果,参照存储在存储器中的表格,从而选择受电装置的输出功率达到最大的供电模式,并进行供电。由此,无论接收天线的位置和姿态如何,都能高效地向受电装置提供电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2013-27245号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在现有结构中,为了进行接收天线的位置和姿态的推定,并且向受电装置进行供电,设置有多个专用电路(存在检测部、位置姿态推定部、存储器、供电控制部)。由此,***整体上存在难以小型化、轻量化、低成本化的问题。此外,还存在整个***的耗电量由于上述专用电路的耗电量而变大的问题。
本发明为了解决上述课题而完成,其目的在于提供一种与现有结构相比能实现整个***的小型化、轻量化、低成本化,还能降低整个***的耗电量的谐振型功率传输***、发送装置以及供电位置控制***。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的谐振型功率传输***包括具有多个发送天线的发送装置、以及具有接收天线的接收装置,发送装置具有:一个发送电源,该一个发送电源根据输入功率输出与发送天线的谐振频率相匹配的功率;多个开关,该多个开关根据每个发送天线来设置,并能进行切换,来将使发送电源输出的功率提供给该发送天线的供给线路连接或切断;参数检测部,该参数检测部由发送电源所具有的用于防止该发送电源发生破坏的功能构成,对因接收天线靠近发送天线而变化的与该发送电源有关的参数进行检测;以及开关控制部,该开关控制部根据参数检测部的检测结果推定接收天线的位置,并根据该接收天线的位置进行开关的切换控制。
发明效果
根据本发明,由于采用上述结构,因此与现有结构相比,能实现整个***的小型化、轻量化和低成本化,还能降低整个***的耗电量。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的谐振型功率传输***的结构的图。
图2是表示本发明实施方式1的谐振型功率传输***的位置推定动作的流程图(使所有发送天线同时变为打开状态的情况)。
图3是表示图2所示的位置推定动作中、接收天线靠近发送天线时的信号的变化例的图。
图4是表示本发明实施方式1的谐振型功率传输***的位置推定动作的流程图(使发送天线依次变为打开状态的情况)。
图5是表示图4所示的位置推定动作中、接收天线靠近发送天线时的信号的变化例的图。
图6是表示本发明实施方式1的谐振型功率传输***中、能适用于所检测的参数的位置推定方法的一览表。
图7是对本发明实施方式1的谐振型功率传输***的位置推定动作进行说明的图(以块为单位使发送天线依次变为打开状态的情况)。
图8是表示本发明实施方式2的谐振型功率传输***的结构的图。
图9是表示本发明实施方式3的谐振型功率传输***的结构的图。
图10是表示本发明实施方式3的谐振型功率传输***的学习动作的流程图。
图11是表示本发明实施方式3的谐振型功率传输***的位置推定动作的流程图。
图12是说明本发明实施方式4的谐振型功率传输***的动作的图。
图13是说明本发明实施方式5的谐振型功率传输***的动作的图。
图14是表示本发明实施方式6的谐振型功率传输***的结构的图。
图15是表示本发明实施方式7的谐振型功率传输***的结构的图。
图16是表示本发明实施方式8的谐振型功率传输***的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明实施方式进行详细说明。
实施方式1.
图1是表示本发明实施方式1的谐振型功率传输***的结构的图。
谐振型功率传输***如图1所示,包括具有多个发送天线13的发送装置1、以及具有接收天线21的接收装置2。该谐振型功率传输***具有对靠近发送天线13的接收天线21的位置进行推定、并根据该位置来使特定的发送天线13工作的功能(供电位置控制***的功能),在该工作的发送天线13与接收天线21之间进行功率传输。
发送装置1如图1所示,具有初级电源11、发送电源12、多个发送天线13以及多个开关14。
初级电源11输出直流功率。
发送电源12根据来自初级电源11的直流功率(输入功率)来输出与发送天线13的谐振频率相匹配的功率(高频功率)。该发送电源12的详细情况将在后文阐述。另外,图1的示例中,对多个发送天线13设置一个发送电源12,来自发送电源12的输出并行地输出到各发送天线13。
发送天线13以和来自发送电源12的高频功率的频率相同的频率进行谐振。在图1的示例中,示出将20个发送天线13配置成阵列状的情况,但设置数不限于此。
开关14按照每个发送天线13来设置,能进行切换,来将使来自发送电源12的高频功率提供给该发送天线13的供给线路连接或切断。在通过该开关14使供给线路连接的情况下,发送天线13变为打开状态,从而变为传输模式。另一方面,在通过该开关14将供给线路切断的情况下,发送天线13变为关闭状态,从而变为非传输模式。由此,发送天线13的谐振频率因打开状态和关闭状态而有大幅差异,因此不会对周围的发送天线13产生影响。该开关14例如能使用继电器、光耦合器、晶体管等。
此外,发送电源12如图1所示,具有逆变器电路121、输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124、开关控制部125以及匹配电路126。
逆变器电路121将来自初级电源11的直流功率转换为用于输出到各发送天线13的交流功率。
输入检测部122对与从初级电源11输入到发送电源12的直流功率有关的参数进行检测。此时,输入检测部122对发送电源12的输入电流、输入电压中的至少一个以上进行检测。
电源参数检测部123对与发送电源12内部的逆变器电路121有关的参数进行检测。此时,电源参数检测部123例如对逆变器电路121的谐振电压、谐振电流、谐振电压与谐振电流的相位、逆变器电路121内的开关元件的漏极-源极间的电压Vds或电流Ids、逆变器电路121内的元件(FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)、电容器、电感器等)的发热等中的至少一个以上进行检测。
输出检测部124对从发送电源12输出的功率(由逆变器电路121转换后的交流功率)有关的参数进行检测。此时,输出检测部124例如对来自逆变器电路121的输出电压或输出电流(相位、振幅、有效值、频率)、透过功率、反射功率等中的至少一个以上进行检测。
另外,输入检测部122、电源参数检测部123以及输出检测部124构成本发明的“参数检测部,该参数检测部设置于所述发送电源中,对因所述接收天线靠近所述发送天线而变化的与该发送电源有关的参数进行检测”。并且,该参数检测部的功能能通过利用发送电源12通常具有的保护功能(用于防止发送电源12的破坏的功能)来实现,不需要专用电路。此外,图1中,作为参数检测部,示出了具有输入检测部122、电源参数检测部123以及输出检测部124的全部的情况,但只要至少具有这些检测部122~124中的至少一个以上即可。另外,通过检测多个参数,从而能提高位置推定精度。
开关控制部125具有根据参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)的检测结果来推定接收天线21的位置的功能(位置推定功能)、以及基于该接收天线21的位置来进行开关14的切换的功能(切换控制功能)。该开关控制部125通过使用了基于软件的CPU的程序处理来执行。
匹配电路126对发送电源12与发送天线13的阻抗进行匹配。
另一方面,接收装置2如图1所示,具有接收天线21以及整流电路22。
接收天线21以和发送天线13的谐振频率相同的频率进行谐振。由此,从发送天线13接收高频功率。
整流电路22将接收天线21所接收到的高频功率(交流功率)转换为直流功率。
接着,对上述结构的谐振型功率传输***所涉及的接收天线21的位置推定动作进行说明。
谐振型功率传输***的位置推定动作有使所有发送天线13同时变为打开状态来进行接收天线21的位置推定的方法(第一位置推定方法)、以及依次使发送天线13变为打开状态来进行接收天线21的位置推定的方法(第二位置推定方法)。
首先,参照图2、图3对使所有发送天线13同时变为打开状态来进行接收天线21的位置推定的方法进行说明。
该情况如图2所示,首先,发送装置1的开关控制部125对开关14进行切换,以使所有发送天线13同时变为打开状态(步骤ST201)。另外,此时,可以使所有发送天线13始终为打开状态,也可以以任意的周期呈脉冲状地变为打开状态。
接着,参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)对与发送电源12有关的参数进行检测,开关控制部125判断该参数是否有变化(是否有反应)(步骤ST202)。图3(a)示出利用输出检测部124对图1所示的第1个发送天线13的反射功率进行检测的情况,图3(b)示出利用输出检测部124对图1所示的第10个发送天线13的反射功率进行检测的情况。如该图3(a)、(b)所示,在时刻t1,反射功率没有变化,反射功率大于检测阈值α1,因此能判断为接收天线21未靠近第1个和第10个发送天线13。该步骤ST202中判断为与发送电源12有关的参数没有变化的情况下,流程再次返回到步骤ST202,变为待机状态。
另一方面,在步骤ST202中,开关控制部125在判断为参数存在变化的情况下,对接收天线21的位置进行推定(步骤ST203)。即,在图3(b)中,反射功率在时刻t2变为检测阈值α1以下,因此能判断为接收天线21靠近第10个发送天线13。
之后,开关控制部125基于检测到的接收天线21的位置来进行开关14的切换控制。图3的示例中,对开关14进行切换,仅使第10个发送天线13变为打开状态。之后,在接收天线21离开发送天线13的情况下,返回到初始状态。
接着,参照图4、图5对依次使发送天线13变为打开状态来进行接收天线21的位置推定的方法进行说明。
该情况如图4所示,首先,发送装置1的开关控制部125对开关14进行切换,以使发送天线13逐个依次变为打开状态(步骤ST401)。另外,此时的切换顺序能适当设定。
接着,参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)对与发送电源12有关的参数进行检测,开关控制部125判断该参数是否有变化(是否有反应)(步骤ST402)。图5是表示由输入检测部122检测到输入电流的情况的图。图5中,示出在时刻t1时使图1所示的第1个发送天线13变为打开状态、在时刻t2时使第二个发送天线13变为打开状态、之后按照图1所示的编号顺序使发送天线13变为打开状态的情况。如图5所示,在时刻t1~t9,输入电流没有变化,输入电流低于检测阈值α2,因此能判断为接收天线21未靠近第1~9个发送天线13。该步骤ST402中判断为与发送电源12有关的参数没有变化的情况下,流程再次返回到步骤ST402,变为待机状态。
另一方面,在步骤ST402中,开关控制部125在判断为参数存在变化的情况下,对接收天线21的位置进行推定(步骤ST403)。即,在图5中,输入电流在时刻t10变为检测阈值α2以上,因此能判断为接收天线21靠近第10个发送天线13。另外,电流值向增加的方向变化还是向减少的方向变化取决于电路结构。
之后,开关控制部125基于检测到的接收天线21的位置来进行开关14的切换控制。图5的示例中,对开关14进行切换,仅使第10个发送天线13变为打开状态。之后,在接收天线21离开发送天线13的情况下,返回到初始状态。
图6是表示能适用于所检测的参数的位置推定方法的一览表。
如该图6所示,在使用由输入检测部122检测出的参数、由电源参数检测部123检测出的参数的情况下,仅能适用第二位置推定方法。对于由输出检测部124检测到的参数,能适用第一位置推定方法或第二位置推定方法中的任一种。
如上所述,根据该实施方式1,利用使用了发送电源12的保护功能的参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)来检测随着接收天线21靠近发送天线13而变化的与该发送电源12有关的参数,利用开关控制部125来根据参数检测部的检测结果推定接收天线21的位置,并基于该接收天线21的位置来进行开关14的切换控制,因此能利用发送装置1通常具有的功能来进行接收天线21的位置推定,与现有结构相比,能实现整个***的小型化、轻量化和低成本化,还能降低整个***的耗电量。
另外,上文以一个接收装置2靠近发送装置1的情况为例进行了说明。然而,在多个接收装置2靠近发送装置1的情况下也同样,能通过使各个接收装置2的接收天线21所靠近的发送天线13变为打开状态来进行功率传输。
此外,图4、图5中,作为第二位置推定方法,示出逐个依次将发送天线13切换为打开状态的情况。但也可以与此相对,以块为单位依次将发送天线13切换为打开状态来进行接收天线21的位置推定。下面,参照图7的示例进行动作说明。图7中,设想接收天线21靠近第12个发送天线13的情况。此外,图7中,灰色的发送天线13为打开状态的发送天线13。
该情况下,如图7(a)所示,首先,开关控制部125对开关14进行切换,来使下半部分的块、即第1~10个发送天线13同时变为打开状态。该情况下,由于接收天线21未靠近第1~10个发送天线13,因此与发送电源12有关的参数没有变化。
接着,开关控制部125如图7(b)所示,对开关14进行切换,来使上半部分的块、即第11~20个发送天线13同时变为打开状态。该情况下,由于与发送电源12有关的参数产生变化,因此能判断为接收天线21靠近了该第11~20个发送天线13中的任意发送天线。
因此,开关控制部125如图7(c)所示,对开关14进行切换,来使上半部分的块中的第11~15个发送天线13同时变为打开状态。该情况下,由于与发送电源12有关的参数产生变化,因此能判断为接收天线21靠近了该第11~15个发送天线13中的任意发送天线。
因此,如图7(d)所示,对开关14进行切换,来使从第11个发送天线13起依次变为打开状态。该情况如图7(e)所示,在使第12个发送天线13变为打开状态时,与发送电源12有关的参数发生变化。由此,能判断为接收天线21靠近了第12个发送天线13。
通过如上述那样以块为单位使发送天线13依次变为打开状态,与逐个使发送天线13变为打开状态的情况相比,到位置推定为止的处理次数减少,能缩短处理时间。
实施方式2.
实施方式1示出了对多个发送天线13设置一个发送电源12的情况。也可以与此相对,如图8所示,对每个发送天线13设置发送电源12。另外,图8中,省略了发送装置1的初级电源11以及接收装置2的整流电路22的图示。利用图8所示的结构,能增大整个***的传输功率。
此外,通过对每个发送天线13设置发送电源12,能使各发送电源12小型化,因此也能将发送电源12组装到各发送天线13来形成为一体。
实施方式3.
图9是表示本发明实施方式3的谐振型功率传输***的结构的图。该图9所示的实施方式3所涉及的谐振型功率传输***在图1所示的实施方式1所涉及的谐振型功率传输***中添加了位置信息获取部15以及记录部16。其他的结构相同,标注相同的标号并仅对不同部分进行说明。
位置信息获取部15在学习动作中获取表示配置接收天线21的位置的信息。
记录部16是如下那样的存储器:即,在学习动作中,将参数检测部的检测结果、由位置信息获取部15获取到的表示相应的接收天线21的位置的信息关联起来进行记录。
并且,开关控制部125在推定接收天线21的位置时,也使用记录在记录部16中的信息。
接着,对实施方式3的谐振型功率传输***的位置推定动作进行说明。
在实施方式3的谐振型功率传输***中,进行事先对参数检测部按照接收天线21的各个位置所检测到的参数进行记录的学习动作、以及使用了记录在记录部16中的信息的位置推定动作。
首先,参照图10对谐振型功率传输***的学习动作进行说明。
谐振型功率传输***的学习动作中,如图10所示,首先作业人员将接收天线21配置成依次靠近发送天线13。然后,位置信息获取部15获取表示此时的接收天线21的位置的信息(步骤ST1001)。此时,位置信息获取部15也可以获取由作业人员使用输入装置(未图示)输入的表示接收天线21的位置的信息,也可以利用其它方法来获取位置信息。
另一方面,参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)对与发送电源12有关的参数进行检测(步骤ST1002)。此时,对于所有发送天线13,可以由开关控制部125同时设为打开状态,也可以仅将任意个数的发送天线13同时设为打开状态。
接着,记录部16将参数检测部的检测结果、由位置信息获取部15获取到的表示相应的接收天线21的位置的信息关联起来进行记录(步骤ST1003)。由此获得数据库。
接着,参照图11对谐振型功率传输***的位置推定动作进行说明。
该情况如图11所示,首先,开关控制部125进行开关14的切换控制,来将所有发送天线13同时设为打开状态,参数检测部(输入检测部122、电源参数检测部123、输出检测部124)对与发送电源12有关的参数进行检测,开关控制部125对该参数是否产生变化进行判断(步骤ST1101、1102)。该步骤ST1102中判断为与发送电源12有关的参数没有变化的情况下,流程再次返回到步骤ST1102,变为待机状态。此外,对于开关14的切换控制,可以将所有发送天线13同时设为打开状态,也可以仅将任意个数的发送天线13同时设为打开状态。
另一方面,在步骤ST1102中,开关控制部125在判断为与发送电源12有关的参数产生变化的情况下,对该参数与记录在记录部16中的数据库进行比较(步骤ST1103)。即,判断数据库内是否存在相应的参数变化,在存在相应的参数变化的情况下,提取与该参数相关联的接收天线21的位置。
然后,开关控制部125也利用该比较结果来推定接收天线21的位置(步骤ST1104)。由此,能缩短位置推定的处理时间。
如上所述,根据该实施方式3,构成为在学习动作中,事先获取表示配置接收天线21的位置的信息,并与此时所检测出的参数关联起来进行记录,在检测接收天线21的位置时也使用该信息,因此除了实施方式1的效果以外,还能缩短位置推定的处理时间。
另外,上文示出了在实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)中设置实施方式3的功能的情况。也可以与此相对,在实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)设置实施方式3的功能,从而提高了接收天线21的位置推定精度。
实施方式4.
实施方式1中,设想接收天线21靠近到一个发送天线13上并对此进行检测的情况来进行说明。然而,接收天线21的位置也可能跨越地靠近多个发送天线13的位置。因此,实施方式4示出将这一情况考虑在内的情况。另外,实施方式4的谐振型功率传输***与图1所示的结构同样,下面利用图1的结构来仅对不同部分进行说明。
开关控制部125在推定出的接收天线21的位置跨越多个发送天线13的位置的情况下,对开关14进行切换,以将由参数检测部检测到的参数的变化量较大的发送天线13的供给线路连接。
例如如图12所示,接收天线21的位置跨过第1个和第2个发送天线13的位置,并且第2个发送天线13与第1个发送天线13相比,与接收天线21的相对面积更大。此时,关于由参数检测部检测到的参数的变化量,第2个发送天线13最大。因此,开关控制部125对开关14进行切换,来仅将该第2个发送天线13设为打开状态。由此,能将对接收天线21的供电效率较高的发送天线13设为打开状态。
另外,上文示出了在实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)中设置实施方式4的功能的情况。也可以与此相对,在实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)中设置实施方式4的功能,能获得同样的效果。
实施方式5.
实施方式4中,示出在接收天线21的位置跨越多个发送天线13的位置的情况、仅将参数检测部所检测到的变化量较大的发送天线13设为打开状态的情况。与此相对,实施方式5中,示出将接收天线21的位置所跨过的多个发送天线13设为打开状态,并利用匹配电路126控制相位差从而提高供电效率的结构。另外,实施方式4的谐振型功率传输***与图1所示的结构同样,下面利用图1的结构来仅对不同部分进行说明。
开关控制部125在推定出的接收天线21的位置跨越多个发送天线13的位置的情况下,对开关14进行切换,来将该多个发送天线13的供给线路连接,并且利用匹配电路126来控制提供给该发送天线13的功率的相位差。
例如如图13(a)所示,假设接收天线21的位置跨过第1个和第2个发送天线13的位置。该情况下,对开关14进行切换,来将第1个和第2个发送天线13设为打开状态。而且,如图13(b)所示,对提供给各发送天线13的功率的相位进行控制,使得上述收发天线13、21之间的供电效率变高。此时,匹配电路126通过改变对与发送电源12相对应的发送天线13的阻抗进行控制的常数,来改变对于各发送天线13的功率的相位。另外,图13(b)中,标号1301是对于第1个发送天线13的功率的相位,标号1302是对于第2个发送天线的功率的相位。
另外,上文示出了在实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)中设置实施方式5的功能的情况。也可以与此相对,在实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)中设置实施方式5的功能,能获得同样的效果。
实施方式6.
图14是表示本发明实施方式6的谐振型功率传输***的结构的图。该图14所示的实施方式6所涉及的谐振型功率传输***在图1所示的实施方式1所涉及的谐振型功率传输***的发送装置1中添加了多个位置推定辅助部(发送侧位置推定辅助部)17。其他的结构相同,标注相同的标号并仅对不同部分进行说明。另外,图14中省略了初级电源11以及整流电路22的图示。
位置推定辅助部17按照每个发送天线13来设置,为了对接收天线21的位置推定进行辅助,对接收天线21的存在进行检测。作为该位置推定辅助部17,例如能使用压力传感器、光传感器、磁传感器等传感器。
并且,开关控制部125在推定接收天线21的位置时,也使用位置推定辅助部17的检测结果。由此,提高了接收天线21的位置推定精度。
另外,上文示出了在实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)中设置实施方式6的功能的情况。也可以与此相对,在实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)中设置实施方式6的功能,能获得同样的效果。
实施方式7.
实施方式6示出在发送装置1中设置位置推定辅助部17的情况。与此相对,在实施方式7中示出在接收装置2中设置位置推定辅助部23的情况。
图15是表示本发明实施方式7的谐振型功率传输***的结构的图。该图15所示的实施方式7所涉及的谐振型功率传输***在图1所示的实施方式1所涉及的谐振型功率传输***的接收装置2中添加了位置推定辅助部(接收侧位置推定辅助部)23以及电池24。其他的结构相同,标注相同的标号并仅对不同部分进行说明。另外,图15中仅示出一个发送天线13,并省略了开关14的图示。
位置推定辅助部23设置在接收装置2中,为了对接收天线21的位置推定进行辅助,在接收天线21靠近发送天线13时,将该接收天线21的存在通知给发送装置1。作为该位置推定辅助部23,例如能使用在与发送天线13接触时对这一情况进行检测的压力传感器、对接收天线21的当前位置进行检测的陀螺传感器等传感器、将该传感器的检测结果通知给发送电源12的开关控制部125的通信器。该位置推定辅助部23由设置在接收装置2中的电池24进行驱动。
并且,开关控制部125在推定接收天线21的位置时,也使用位置推定辅助部23的通知结果。由此,提高了接收天线21的位置推定精度。
另外,实施方式7的结构也能适用于实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)和实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)中的任意结构。
实施方式8.
实施方式7示出了位置推定辅助部23由设置在接收装置2中的电池24进行驱动的情况。也可以与此相对,如图16所示,利用接收天线21靠近发送天线13时提供的功率来驱动位置推定辅助部23。
另外,实施方式8的结构也能适用于实施方式1的结构(对多个发送天线13设置一个发送电源12的结构)和实施方式2的结构(对每个发送天线13设置发送电源12的结构)中的任意结构。
此外,实施方式1~8中,示出将供电位置控制***的功能适用于谐振型功率传输***并进行功率传输的情况。然而并不限于此,也能将供电位置控制***适用于进行功率传输以外的动作的***。例如,也可以适用于如下那样的***:即,对靠近发送天线13的接收天线21的位置进行推定,并进行切换,来使相应的发送天线13动作,从而在该发送天线13与接收天线21之间进行可见光通信或音频通信。
另外,本申请发明可以在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合,或对各实施方式的任意构成要素进行变形、或省略各实施方式中的任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明的谐振型功率传输***与现有结构相比,能实现整个***的小型化、轻量化和低成本化,此外能降低耗电量,适用于包括具有多个发送天线的发送装置、以及具有接收天线的接收装置的谐振型功率传输***等。
标号说明
1 发送装置
2 接收装置
11 初级电源
12 发送电源
13 发送天线
14 开关
15 位置信息获取部
16 记录部
17 位置推定辅助部(发送侧位置推定辅助部)
21 接收天线
22 整流电路
23 位置推定辅助部(接收侧位置推定辅助部)
24 电池
121 逆变器电路
122 输入检测部
123 电源参数检测部
124 输出检测部
125 开关控制部
126 匹配电路

Claims (15)

1.一种谐振型功率传输***,包括具有多个发送天线的发送装置、以及具有接收天线的接收装置,其特征在于,
所述发送装置具有:
一个发送电源,该一个发送电源根据输入功率输出与所述发送天线的谐振频率相匹配的功率;
多个开关,该多个开关根据每个所述发送天线来设置,并能进行切换,来将使所述发送电源输出的功率提供给该发送天线的供给线路连接或切断;
参数检测部,该参数检测部由所述发送电源所具有的用于防止该发送电源发生破坏的功能构成,对因所述接收天线靠近所述发送天线而变化的与该发送电源有关的参数进行检测;以及
开关控制部,该开关控制部根据所述参数检测部的检测结果推定所述接收天线的位置,并根据该接收天线的位置进行所述开关的切换控制。
2.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述参数检测部对多个参数进行检测。
3.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述参数检测部具有对与所述输入功率有关的参数进行检测的输入检测部。
4.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述参数检测部具有对与所述发送电源内部有关的参数进行检测的电源参数检测部。
5.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述参数检测部具有对与从所述发送电源输出的功率有关的参数进行检测的输出检测部。
6.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述开关控制部在推定所述接收天线的位置时,对所述开关进行切换,以使所有所述发送天线的供给线路连接。
7.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述开关控制部在推定所述接收天线的位置时,对所述开关进行切换,来依次使所述发送天线的供给线路连接。
8.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述发送装置包括:
位置信息获取部,该位置信息获取部在学习动作中获取表示配置所述接收天线的位置的信息;以及
记录部,该记录部在所述学习动作中,将所述参数检测部的检测结果与所述位置信息获取部获取到的表示相应的所述接收天线的位置的信息关联起来进行记录,
所述开关控制部在推定所述接收天线的位置时,也使用记录在所述记录部中的信息。
9.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述开关控制部在推定出的所述接收天线的位置跨越多个所述发送天线的位置的情况下,对所述开关进行切换,来将所述参数检测部所检测到的参数的变化量较大的所述发送天线的供给线路连接。
10.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述发送装置具有对所述发送电源与所述发送天线的阻抗进行匹配的匹配电路,
所述开关控制部在推定出的所述接收天线的位置跨越多个所述发送天线的位置的情况下,对所述开关进行切换,来将该多个发送天线的供给线路连接,并且利用所述匹配电路对输出到该发送天线的功率的相位差进行控制。
11.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述发送装置具有发送侧位置推定辅助部,该发送侧位置推定辅助部按照每个所述发送天线来设置,在所述接收天线靠近所述发送天线时检测该接收天线的存在,
所述开关控制部在推定所述接收天线的位置时,也使用所述发送侧位置推定辅助部的检测结果。
12.如权利要求1所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述接收装置具有接收侧位置推定辅助部,该接收侧位置推定辅助部在所述接收天线靠近所述发送天线时,将该接收天线的存在通知给所述发送装置,
所述开关控制部在推定所述接收天线的位置时,也使用所述接收侧位置推定辅助部的通知结果。
13.如权利要求12所述的谐振型功率传输***,其特征在于,
所述接收侧位置推定辅助部在所述接收天线靠近所述发送天线时利用由该发送天线提供的功率进行驱动。
14.一种发送装置,具有多个发送天线,其特征在于,包括:
一个发送电源,该一个发送电源根据输入功率输出与所述发送天线的谐振频率相匹配的功率;
多个开关,该多个开关根据每个所述发送天线来设置,并能进行切换,来将使所述发送电源输出的功率提供给该发送天线的供给线路连接或切断;
参数检测部,该参数检测部由所述发送电源所具有的用于防止该发送电源发生破坏的功能构成,对因接收装置的接收天线靠近所述发送天线而变化的与该发送电源有关的参数进行检测;以及
开关控制部,该开关控制部根据所述参数检测部的检测结果推定所述接收天线的位置,并根据该接收天线的位置进行所述开关的切换控制。
15.一种供电位置控制***,包括具有多个发送天线的发送装置、以及具有接收天线的接收装置,其特征在于,
所述发送装置具有:
一个发送电源,该一个发送电源根据输入功率输出与所述发送天线的谐振频率相匹配的功率;
多个开关,该多个开关根据每个所述发送天线来设置,并能进行切换,来将使所述发送电源输出的功率提供给该发送天线的供给线路连接或切断;
参数检测部,该参数检测部由所述发送电源所具有的用于防止该发送电源发生破坏的功能构成,对因所述接收天线靠近所述发送天线而变化的与该发送电源有关的参数进行检测;以及
开关控制部,该开关控制部利用所述发送电源的保护功能,根据所述参数检测部的检测结果推定所述接收天线的位置,并根据该接收天线的位置进行所述开关的切换控制。
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