专利名称：磁场共振送电装置、以及磁场共振受电装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及被使用在基于磁场共振的无线送电上的磁场共振送电装置、以及磁场共振受电装置。
背景技术：
存在进行基于磁场共振的无线送电的磁场共振无线送电系统。磁场共振无线送电系统具有包括共振线圈的送电装置、以及包括共振线圈的受电装置，送电装置所包括的共振线圈和受电装置所包括的共振线圈具有相同的共振频率。当向该送电装置的共振线圈供应电力而流过与共振线圈的共振频率相同频率的交流电流时，在送电装置的共振线圈和受电装置的共振线圈之间进行基于磁场共振的电力传输，在受电装置的共振线圈流过交流电流。如此，通过无线的方式从送电装置向受电装置进行电力的传输。在无线送电系统中，除了磁场共振无线送电系统之外，例如还存在使用了电波的无线送电系统、使用了电磁感应的无线送电系统。与这些其他的送电系统相比，磁场共振无线送电系统例如具有如下的优点。磁场共振无线送电系统与使用了电波的无线送电系统相比能够进行大功率的送电。另外，磁场共振无线送电系统与使用了电磁感应的无线送电系统相比能够延长送电距离，并且，能够减小送电装置以及受电装置的各共振线圈。在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特开2009-152862号公报；专利文献2 日本专利文献特开2007-142088号公报；专利文献3 :日本专利文献特开昭62-126607号公报。
发明内容
发明要解决的问题但是，在磁场共振无线送电系统中，由于制造偏差、温度和湿度等使用环境的变化、外部的磁性体的影响等，送电装置的共振线圈的共振频率或者受电装置的共振线圈的共振频率有可能偏离设为目标的频率。由此，存在电力传输的效率(能量传送效率)降低的可能性。鉴于这样的问题，其目的在于提供提高电力传输的效率的磁场共振送电装置、以及磁场共振受电装置。用于解决问题的手段为了实现上述目的，提供了以下的磁场共振送电装置。该磁场共振送电装置具有共振线圈；电力供应部，所述电力供应部向共振线圈供应电力而使共振线圈产生磁场；磁性体，所述磁性体使共振线圈产生的磁场发生变化；以及位置调整部，所述位置调整部调整共振线圈和磁性体的位置关系。
发明的效果根据公开的磁场共振送电装置以及磁场共振受电装置，能够提高电力传输的效率。本发明的上述以及其他目的、特征以及优点通过与表示作为本发明的例子而优选的实施方式的附图相关的以下的说明而更加清楚。
图I是示出第一实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的一个例子的图；图2是示出了第一实施方式涉及的共振线圈的一个例子的等价电路图；图3是不出第一实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的电力传输状态的一个例子的座标图；图4是说明磁性体的特性的示意图；图5是说明磁性体的特性的示意图；图6是示出了第二实施方式涉及的磁场共振送电装置的一个例子的侧面图；图7是与图6对应的立体图；图8是示出第三实施方式涉及的磁场屏蔽的设定方法的一个例子的图；图9是示出第三实施方式涉及的磁场屏蔽的设定方法的另一个例子的图；图10是示出第四实施方式涉及的磁场共振送电装置的一个例子的侧面图；图11是示出第四实施方式涉及的磁场共振送电装置的调整步骤的一个例子的流程图；图12是示出第五实施方式涉及的磁场共振受电装置的一个例子的侧面图；图13是与图12对应的立体图；图14是示出第五实施方式涉及的磁场共振受电装置的调整步骤的一个例子的流程图；图15是示出第六实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的调整步骤的一个例子的顺序图。
具体实施例方式以下，参考附图对实施方式进行说明。[第一实施方式]图I是示出第一实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的一个例子的图。磁场共振无线送电系统I具有传输电力的磁场共振送电装置10、以及被供应从磁场共振送电装置10传输的电力的磁场共振受电装置20。磁场共振送电装置10具有共振线圈11 ;向共振线圈11供应电力并使其产生磁场的电力供应部12 ;使共振线圈11产生的磁场变化的磁性体13 ;以及对共振线圈11和磁性体13的位置关系进行调整的位置调整部14。共振线圈11构成包括电感和电容的LC共振电路，具有与传输频率相同频率的共 振频率。这里，所说的传输频率是用于从磁场共振送电装置10向磁场共振受电装置20传输电力而使用的频率。
另外，在共振线圈11中，电容可以通过共振线圈11的浮动电容而得到，也可以通过在共振线圈11的线圈线间设置电容器而得到。共振线圈11当被电力供应部12供应电力而流过交流电流时，在其周围产生磁场。共振线圈11产生的磁场根据流动的交流电流的频率而进行振动。电力供应部12向共振线圈11供应电力，并使共振线圈11产生与传输频率相同频率的交流电流。电力供应部12例如由交流电源和与其连接的线圈构成，利用电磁感应向共振线圈11供应电力。另外，电力供应部12可以由交流电源构成，并与共振线圈11通过布线等直接连接来供应电力。磁性体13例如使用板状或者片状的铁氧体。磁性体13根据相对于共振线圈11的相对位置和其形状使共振线圈11产生的磁场发生变化。另外，磁性体13例如也能够作为抑制共振线圈11产生的磁场受到外部的磁性体的影响、或者抑制共振线圈11产生的磁 场对外部的电子部件施加影响的屏蔽材料发挥功能。位置调整部14例如使磁性体13旋转、或者使磁性体13接近或远离共振线圈11来调整共振线圈11和磁性体13的位置关系。另外，与其相反，位置调整部14可以使共振线圈11旋转、或者使共振线圈11接近或远离磁性体13来调整共振线圈11和磁性体13的位置关系。接着，磁场共振受电装置20具有从共振线圈11被传输电力的共振线圈21、以及从共振线圈21接受电力的电力接受部22。共振线圈21构成包括电感和电容的LC共振电路，并具有与传输频率相同频率的共振频率。即，共振线圈21的共振频率与共振线圈11的共振频率一致。电容可以通过共振线圈21的浮动电容而得到，但也可以通过在共振线圈21的线圈线间设置电容器而得到。共振线圈21根据共振线圈11产生的磁场的振动来产生交流电流。电力接受部22例如由电力消耗部或者电力蓄积部、以及与其连接的线圈构成，利用电磁感应从共振线圈21接受电力。另外，电力接受部22可以由电力消耗部或者电力蓄积部构成，并与共振线圈21通过布线等直接连接来接受电力。如此，在磁场共振无线送电系统I中，共振线圈11和共振线圈21均具有与传输频率相同的共振频率。由此,当向共振线圈11供应电力而流过交流电流时,在共振线圈11和共振线圈21之间进行基于磁场共振的电力传输，交流电流在共振线圈21中流动。由此，从共振线圈11向共振线圈21的电力的传输通过无线的方式进行。此外，在磁场共振无线送电系统I中，电力传输时的共振线圈11和共振线圈21之间的距离例如假定从数IOcm到2m左右。图2是示出第一实施方式涉及的共振线圈的一个例子的等价电路图。共振线圈11、21如图2所示，构成了包括电感L、电容C的LC共振电路。LC共振电路的共振频率f由下式表示。f = ω/2 31 = 1/2 (LC)1/2. · · (I)图3是不出第一实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的电力传输状态的一个例子的座标图。座标图的横轴表不传输频率(MHz),纵轴表不传输电力(dB)。这里,所谓的传输电力是从共振线圈11传输给共振线圈21的电力。
特性Ia示出共振线圈11以及共振线圈21的共振频率与设为目标的频率f0 —致时的传输电力特性。在该例子中，f0的值是13. 56MHz。特性Ib示出共振线圈11的共振频率是《K共振线圈21的共振频率从f0偏离+5%大小时的传输电力特性。特性Ic示出共振线圈11的共振频率是《K共振线圈21的共振频率相对于f0偏离+10%大小时的传输电力特性。
如特性Ia所示，传输电力具有传输频率为与共振线圈11以及共振线圈21的共振频率相同的f0时成为峰值的陡峭的特性。如此,通过传输电力示出陡峭的特性,能够增大示出电力传输的效率的Q值。在特性Ia中，当传输频率是f0时传输电力约为6dB。另一方面，由于特性是陡峭的，因此由于制造偏差、温度和湿度等的使用环境的变化、或外部的磁性体的影响等，在共振线圈11或者共振线圈21的共振频率偏离设为目标的共振频率并且特性在横轴方向偏移时，传输电力大大地减少。S卩，如特性Ib所示，在共振线圈21的共振频率从fO偏离+5%大小的情况下，传输频率是f0时的传输电力约为3dB，与特性Ia的情况相比大幅地减少。另外，如特性Ic所示，在共振线圈21的共振频率从fO偏离+10%大小的情况下，横轴方向的偏移量虽然少，但传输频率是f0时的传输电力约为OdB，与特性Ia的情况相比大幅地减少。如此，在磁场共振无线送电系统I中，当共振线圈11的共振频率或者共振线圈21的共振频率偏离设为目标的频率时，电力传输的效率有可能大幅降低。接着，对磁性体13的特性进行说明。图4以及图5是对磁性体的特性进行说明的示意图。图4的㈧示出了线圈产生的磁场的情况。图4的⑶示出了在图4的⑷所示的磁场中配置了磁性体时的磁场的情况。图5示出了在图4的(A)、⑶的虚线A-A所示的部位的磁通量的大小。此外，图5的位置D与图4的(A)、⑶的位置D对应。如图4的(A)、⑶所示，当将磁性体配置在线圈所产生的磁场中时，线圈的交链磁通发生变化。当交链磁通增加时，线圈的电感L上升，当交链磁通减少时，线圈的电感L降低。在该例中，如图5所示，示出了由于磁性体而交链磁通减少、线圈的电感L降低的情况。另外，该交链磁通的量根据线圈和磁性体的相对位置的变化而发生变化。S卩，当线圈和磁性体的距离接近或远离时，线圈的交链磁通发生增减，其结果是，电感L也发生变化。如此，在磁场共振无线送电系统I中，磁性体13使共振线圈11的电感L发生变化。并且，共振线圈11的电感L根据共振线圈11和磁性体13的相对位置的变化而发生变化。以上，如所说明的那样，在磁场共振无线送电系统I中，当共振线圈11或者共振线圈21的共振频率从设为目标的频率偏离时，如使用图3来说明的那样，存在电力传输的效率降低的可能性。另一方面，在磁场共振无线送电系统I中，通过由位置调整部14调整磁性体13的位置，由此如使用图4说明的那样，能够使共振线圈11的电感L发生变化。共振线圈11的共振频率如在上述的式(I)所示的那样，根据电感L的变化而发生变化。因此，磁场共振无线送电系统I通过由位置调整部14调整磁性体13的位置，能够调整共振线圈11的共振频率而与设为目标的频率一致。
如此，磁场共振无线送电系统I能够提高电力传输的效率。并且，在磁场共振无线送电系统I中，如上所述，由于通过调整磁性体13的位置来进行共振线圈11的共振频率的调整，因此能够不实施复杂的工序而调整共振频率。S卩，作为调整共振线圈11的共振频率的方法，例如还考虑了使用可变电容器来改变共振线圈11的电容C、或者改变共振线圈11的形状来改变电感L的方法。但是，这些方法中用于调整的工序变得很复杂。调整磁性体13的位 置的方法与这些调整方法相比能够通过非常简单的工序进行调整。此外，在磁场共振无线送电系统I中，磁性体13以及位置调整部14仅设置在磁场共振送电装置10上，但是同样也可以将磁性体13以及位置调整部14设置在磁场共振受电装置20上。该情况下，能够调整共振线圈21的共振频率来使其与设为目标的频率一致。接着，对使第一实施方式的磁场共振送电装置10更加具体的实施方式作为第二实施方式来进行说明。[第二实施方式]图6是示出第二实施方式涉及的磁场共振送电装置的一个例子的侧面图。图7是与图6对应的立体图。此外，在图7中，对位置调整螺栓140以及框架150省略了图示。磁场共振送电装置IOOa具有共振线圈110、向共振线圈110通过电磁感应供应电力的线圈120、使线圈120产生交流电流的交流电源121、以及使共振线圈110产生的磁场发生变化的磁场屏蔽130。共振线圈110的材料例如使用铜(Cu)。共振线圈110例如使用直径30cm的螺旋型线圈。共振线圈110构成具有电感L和电容C的LC共振电路，并具有与传输频率相同频率的共振频率。这里，电容C通过在共振线圈110的线圈线间设置电容器111而得到，但是也可以不使用电容器111而通过共振线圈110的浮动电容而得到。另外，共振线圈110的共振频率例如是IOMHz。并且，共振线圈110当从线圈120通过电磁感应而被供应电力而流过与共振频率相同频率的交流电流时，向磁场共振受电装置侧的共振线圈(未图示)进行基于磁场共振的电力传输。此外，图6的箭头112示出该电力传输的方向。交流电源121例如使用科尔皮兹振荡电路。交流电源121经由布线122与线圈120连接，并使线圈120产生与传输频率相同频率、例如IOMHz的交流电流。线圈120的材料例如使用铜(Cu)。线圈120的直径比共振线圈110的直径小，线圈120被配置在共振线圈110的内侧。通过使线圈120的直径比共振线圈110小，能够减少线圈120产生的磁场对基于磁场共振的电力传输产生影响的比例。线圈120当被交流电源121供应交流电流时，通过电磁感应对共振线圈110供应电力，来使共振线圈110产生交流电流。这里，流过线圈120的交流电流的频率与在共振线圈110中产生的交流电流的频率一致。即，当对线圈120供应与传输频率相同频率、例如IOMHz的交流电流时，在共振线圈110中流过与传输频率相同频率、例如IOMHz的交流电流。如此，不是通过布线等对共振线圈110供应电力，而是通过电磁感应对共振线圈110供应电力。由此，能够避免对共振线圈110附加基于交流电源121或用于电力供应的布线等的电阻，因此能够得到损失少、具有高共振Q的共振线圈110。磁场屏蔽130使用将铁氧体等作为材料的磁性体。磁场屏蔽130位于共振线圈110的下方。即，磁场屏蔽130相对于共振线圈110被配置在进行基于磁场共振的电力传输的一侧的相反侧。磁场屏蔽130根据相对于共振线圈110的相对位置和其形状使共振线圈110产生的磁场发生变化，而使共振线圈110的共振频率发生变化。磁场屏蔽130还抑制共振线圈110产生的磁场受到外部的磁性体的影响，并且抑制共振线圈Iio产生的磁场对外部的电子部件产生影响。此外，磁场屏蔽130的外周与共振线圈110的外周相比位于外侧。即，磁场屏蔽130的面积比共振线圈110的面积大。并且，磁场共振送电装置IOOa具有支撑共振线圈110、线圈120以及磁场屏蔽130的框架150 ;以及设置在框架150并调整共振线圈110和磁场屏蔽130的位置关系的位置调整螺栓140。位置调整螺栓140与磁场屏蔽130的周边部对应而设置多个。位置调整螺栓140通过旋转来使磁场屏蔽130上升或者下降，从而使共振线圈110和磁场屏蔽130的相对位
置发生变化。通过使多个位置调整螺栓140全部相同地旋转，能够如箭头141所示使磁场屏蔽130并进移动。另外，通过选择性地使多个位置调整螺栓140的一部分旋转，也能够如箭头142所示使磁场屏蔽130旋转移动并使其倾斜。磁场共振送电装置IOOa还包括检测流过共振线圈110的电流的电流传感器161 ;检测共振线圈110产生的磁场的磁场传感器162 ;以及测量电流传感器161所检测出的电流以及磁场传感器162所检测出的磁场的测量器160。电流传感器161例如使用霍尔器件。电流传感器161被配置成夹紧构成共振线圈110的线圈线。磁场传感器162被配置在共振线圈110的上方，即，被配置在箭头112所示的基于磁场共振的电力传输方向。这里，共振线圈110的共振频率越接近设为目标的频率，在共振线圈110流动的电流以及在共振线圈Iio中产生的磁场变得越大，在共振线圈110的共振频率与设为目标的频率一致时变为最大。即，根据测量器160的测量结果，能够检测共振线圈110的共振频率与设为目标的频率的偏差。此外，在磁场共振送电装置IOOa中设置有电流传感器161和磁场传感器162这两者，但也可以仅设置任一个。接着，对磁场共振送电装置IOOa的调整步骤进行说明。首先，通过交流电源121使线圈120产生与传输频率相同频率的交流电流。接着，通过测量器160测量在共振线圈110中流动的电流或者在共振线圈110中产生的磁场。接着，在测量器160的测量结果不满足最大值的情况下，为了使测量结果为最大值，使位置调整螺栓140旋转来调整磁场屏蔽130的位置。通过如此调整，能够将共振线圈110的共振频率调整到设为目标的频率。以上，如所说明的那样，在磁场共振送电装置IOOa中，根据测量器160的测量结果，使位置调整螺栓140旋转来调整磁场屏蔽130的位置，由此能够将共振线圈110的共振频率调整到设为目标的频率。由此，磁场共振送电装置IOOa能够提高基于磁场共振的电力传输的效率。并且，在磁场共振送电装置IOOa中，如上所述，通过调整磁场屏蔽130的位置来进、行共振线圈110的共振频率的调整，因此不实施复杂的工序就能够调整共振频率。
接着，将第二实施方式的磁场共振送电装置IOOa的磁场屏蔽130的设定方法作为第三实施方式来进行说明。[第三实施方式]图8是示出第三实施方式涉及的磁场屏蔽的设定方法的一个例子的图。首先，准备通过能够组合的单位磁场屏蔽130a构成的磁场屏蔽。并且，为了使由测量器I60测量的电流或者磁场最大，而使构成磁场屏蔽的单位磁场屏蔽130a的个数增减。这里，根据单位磁场屏蔽130a的个数，通过磁场屏蔽的磁通量发生变化，共振线圈110的共振频率发生变化。通过如此调整来设定磁场屏蔽130。由此，能够将共振线圈110的共振频率调整到设为目标的频率。图9是示出第三实施方式涉及的磁场屏蔽的设定方法的其他的一个例子的图。首先，准备形状、厚度、或者透磁率不同的多种可更换的磁场屏蔽130。并且，依次安装上述多个磁场屏蔽130，并通过测量器160进行测量。并且，从多个磁场屏蔽130中选择通过测量器160测量的电流或者磁场为最大的磁场屏蔽130。如此来设定磁场屏蔽130。由此，能够将共振线圈110的共振频率调整到设为目标的频率。此外，第三实施方式的磁场屏蔽130的设定在第二实施方式的共振线圈110的调整之前进行。接着，将使第一实施方式的磁场共振送电装置10更具体的其他的实施方式作为第四实施方式来进行说明。[第四实施方式]图10是示出第四实施方式涉及的磁场共振送电装置的一个例子的侧面图。磁场共振送电装置IOOb相对于第二实施方式的磁场共振送电装置IOOa代替测量器160而设置控制电路170和多个马达180。多个马达180分别与位置调整螺栓140对应地设置，并使位置调整螺栓140旋转。控制电路170与电流传感器161以及磁场传感器162连接，测量电流传感器161所检测出的电流以及磁场传感器162所检测出的磁场。并且，控制电路170具有存储器171，将所测量的电流值以及磁场强度存储在存储器171中。并且，控制电路170与多个马达180连接，并控制各马达180的动作。并且，控制电路170与交流电源121连接，控制交流电源121的电源供应。接着，对磁场共振送电装置IOOb的调整步骤进行说明。图11是示出第四实施方式涉及的磁场共振送电装置的调整步骤的一个例子的流程图。以下的处理例如每当在磁场共振送电装置IOOb和磁场共振受电装置之间执行电力的传输而开始。[步骤S101]控制电路170控制马达180，而将磁场屏蔽130的位置移动到初始位置。这里，初始位置被设定在最远离共振线圈110的位置。[步骤S102]控制电路170控制交流电源121，而向线圈120供应电力。
[步骤S103]控制电路170测量电流传感器161所检测出的共振线圈110的电流。此外，代替测量电流，也可以测量磁场传感器162所检测出的、共振线圈110产生的磁场。[步骤S104]控制电路170判定步骤S103的测量是否是第一次。在是第一次的情况下，使处理进入到步骤S105。在不是第一次的情况下、即是第二次及以后的情况下，使处理进入到步骤S106。[步骤S105]控制电路170将在步骤S103中测量出的电流值存储在存储器171中。[步骤S106]控制电路170判定在步骤S103中测量的电流值是否比存储在存储器171中的前次的测量值大。在大的情况下，使处理进入到步骤S105。在不大的情况下，结束处理。或者，使磁场屏蔽130的位置返回到了前次的位置后结束处理。 [步骤S107]控制电路170控制马达180，使磁场屏蔽130的位置并进移动规定步幅量，并使处理进入到步骤S103。这里，磁场屏蔽130向接近共振线圈110的方向移动。此外，可以在进行上述处理后，使步骤S107的磁场屏蔽130的位置的移动从并进移动改变为能够进行更微小的调整的旋转移动，并重复进行从步骤S103到步骤S107的步骤。通过进行以上的处理，能够进行调整以使共振线圈110的电流为最大。由此，能够将共振线圈Iio的共振频率调整到设为目标的频率。接着，将使第一实施方式的磁场共振受电装置20更具体的实施方式作为第五实施方式来进行说明。[第五实施方式]图12是示出第五实施方式涉及的磁场共振受电装置的一个例子的侧面图。图13是与图12对应的立体图。此外，在图13中，对于框架250、控制电路240、以及电池260省略图示。磁场共振受电装置200具有从磁场共振送电装置的共振线圈(未图示)被传输电力的共振线圈210 ;以及从共振线圈210接受电力的线圈220。共振线圈210的材料例如使用铜(Cu)。共振线圈210例如使用直径30cm的螺旋型线圈。共振线圈210构成具有电感L和电容C的LC共振电路，并具有与传输频率相同频率的共振频率。这里，电容C通过在共振线圈210的线圈线间设置电容器211而得到，但是也可以不使用电容器211，而通过共振线圈210的浮动电容而得到。另外，共振线圈210的共振频率例如是IOMHz。并且，当从磁场共振送电装置的共振线圈通过磁场共振对共振线圈210传输电力时，在共振线圈210中流过与传输频率相同频率的交流电流。此外，图12的箭头212示出电力传输的方向。线圈220的材料例如使用铜(Cu)。线圈220的直径比共振线圈210的直径小，线圈220被配置在共振线圈210的内侧。通过使线圈220的直径比共振线圈210小，能够减少线圈220产生的磁场对基于磁场共振的电力传输产生影响的比例。当在共振线圈210中流过交流电流时，线圈220通过电磁感应从共振线圈210接受电力并产生交流电流。如此，从共振线圈210的电力的接受不是通过布线等进行，而是通过电磁感应进行。由此，能够避免对共振线圈210附加电阻，因此能够得到损失少并具有高共振Q的共振线圈210。并且，磁场共振受电装置200具有使共振线圈210产生的磁场变化的磁场屏蔽230、以及磁性体231。磁场屏蔽230使用铁氧体等磁性材料。磁场屏蔽230位于共振线圈210的下方。即，磁场屏蔽230相对于共振线圈210而被配置在进行基于磁场共振的电力传输的一侧的相反侧。磁场屏蔽230根据相对于共振线圈210的相对位置和其形状来使共振线圈210产生的磁场发生变化，从而使共振线圈210的共振频率变化。磁场屏蔽230还抑制共振线圈210产生的磁场受到外部的磁性体的影响，并且抑制共振线圈210产生的磁场对外部的电子部件产生影响。 磁性体231的材料使用铁氧体。并且，磁性体231具有旋转机构232。旋转机构232例如使用 VCM(Voice Coil Motor,音圈马达)、压电兀件、MEMS (Micro Electro MechanicalSystems,微电子机械系统)等微细机构。磁性体231通过旋转机构232如箭头233所示进行旋转。磁性体231以位于共振线圈210和磁场屏蔽230之间的方式搭载在磁场屏蔽230的上方。磁性体231根据相对于共振线圈210的相对位置及其形状使共振线圈210产生的磁场变化，从而使共振线圈210的共振频率变化。并且，磁场共振受电装置200具有支撑共振线圈210、线圈220、以及磁场屏蔽230的框架250。并且，磁场共振受电装置200具有对在线圈220中产生的交流电流进行整流的整流电路250 ;通过由整流电路250整流后的电流来蓄积电力的电池260 ;以及测量在整流电路250中被整流的电流(电力)的控制电路240。这里，在线圈220中流动的电流在共振线圈210的共振频率越接近设为目标的频率时变得越大，并在共振线圈210的共振频率与设为目标的频率一致时变为最大。控制电路240具有存储器241，并将所测量的电流值存储在存储器241中。并且，控制电路240与磁性体231的旋转机构232连接，并控制旋转机构232的动作。接着，对磁场共振受电装置200的调整步骤进行说明。图14是示出第五实施方式涉及的磁场共振受电装置的调整步骤的一个例子的流程图。以下的处理例如每当在磁场共振送电装置和磁场共振受电装置200之间执行电力的传输时开始。[步骤S201]控制电路240控制磁性体231的旋转机构232，而将磁性体231的位置移动到初始位置。这里，初始位置被设定为最远离共振线圈210的位置。S卩，磁性体231被配置为与共振线圈210平行的状态。[步骤S202]控制电路240测量被整流电路250整流的电流。[步骤S203]控制电路240判定步骤S202的测量是否是第一次。在是第一次的情况下使处理进入到步骤S204。在不是第一次的情况下、即在是第二次及以后的情况下，使处理进入到步骤S205。[步骤S204]控制电路240将在步骤S202中测量出的电流值存储在存储器241中。
[步骤S205]控制电路240判定在步骤S202中测量出的电流值是否比存储在存储器241中的前次的测量值大。在大的情况下，使处理进入到步骤S204。在不大的情况下，结束处理。或者，在使磁性体231的位置返回到了前次的位置之后结束处理。[步骤S206]控制电路240控制磁性体231的旋 转机构232，使磁性体231的位置旋转规定步幅量，并使处理进入到步骤S202。通过进行以上的处理，能够进行调整，以使共振线圈210的电流为最大。由此，能够将共振线圈210的共振频率调整到设为目标的频率。如此，在磁场共振受电装置200中，使用具有与磁场屏蔽230分开设置的微细的旋转机构232的磁性体231来调整共振线圈210的共振频率。因此，与调整磁场屏蔽230自身的位置的情况相比，能够减少机构。由此，通过将磁场共振受电装置200搭载在要求小型化的便携电话等电子设备上，能够同时实现电子设备的小型化以及提高电力传输的效率。并且，根据该构成，与调整磁场屏蔽230自身的位置的情况相比，能够进行更细小的调整，从而能够进行更闻精度的调整。此外，在第五实施方式中，以磁场共振受电装置为对象进行了说明，但是也能够将第五实施方式的共振频率的设定方法应用在磁场共振送电装置中。例如，可以将第五实施方式的共振频率的设定方法应用在第四实施方式的磁场共振送电装置IOOb上，将具有如磁场共振受电装置200那样的旋转机构的磁性体231设置在磁场屏蔽130上，并通过控制电路170对该磁性体231的旋转机构进行控制。另外，也能够在第五实施方式的磁场共振受电装置200上应用第二实施方式的共振频率的调整方法。例如，可以针对磁场共振受电装置200的磁场屏蔽230设置如第二实施方式的磁场共振送电装置IOOa那样的位置调整螺栓140，并通过该位置调整螺栓140调整磁场屏蔽230的位置。另外，可以对第五实施方式的磁场共振受电装置200的磁场屏蔽230应用如第三实施方式那样的磁场屏蔽的调整方法。另外，也能够对第五实施方式的磁场共振受电装置200应用第四实施方式的共振频率的调整方法。例如，可以在磁场共振受电装置200的磁场屏蔽230上设置如第三实施方式的磁场共振送电装置IOOb那样的位置调整螺栓140以及马达180，并通过控制电路240控制该马达180，调整磁场屏蔽230的位置。接着，对磁场共振无线送电系统中的、磁场共振送电装置以及磁场共振受电装置的调整步骤作为第六实施方式来进行说明。[第六实施方式]图15是示出了第六实施方式涉及的磁场共振无线送电系统的调整步骤的一个例子的顺序图。在第六实施方式中，以在磁场共振送电装置中使用第四实施方式的磁场共振送电装置100b、在磁场共振受电装置中使用第五实施方式的磁场共振受电装置200的情况为例进行说明。这里，磁场共振送电装置IOOb和磁场共振受电装置200设为具有能够通信的构造。 [步骤S301]磁场共振送电装置IOOb执行磁场共振受电装置200的检测处理。[步骤S302]磁场共振送电装置IOOb当对磁场共振受电装置200进行检测时，向磁场共振受电装置200通知进行完检测。[步骤S303]磁场共振受电装置200执行磁场共振受电装置200的检测处理。[步骤S304]磁场共振受电装置200当检测磁场共振送电装置IOOb吋，向磁场共振送电装置IOOb通知进行完检测。[步骤S305]磁场共振送电装置IOOb执行图11所示的共振线圈110的共振频率的调整处理。[步骤S306]当共振线圈110的共振频率的调整处理完成时，磁场共振送电装置IOOb向磁场共振受电装置200通知调整完成。[步骤S307]磁场共振受电装置200执行图14所示的共振线圈210的共振频率的调整处理。此外,这里对于图14所示的调整处理中的、步骤S201的磁性体231的位置的初始化可以紧接在步骤S304之后预先执行。[步骤S308]当共振线圈210的共振频率的调整处理完成时，磁场共振受电装置200向磁场共振送电装置IOOb通知调整完成并结束处理。[步骤S309]磁场共振受电装置200开始基于磁场共振的电カ传输并结束处理。通过进行以上的处理，能够将共振线圈110、210的共振频率调整到设为目标的频率，井能够提高电カ传输的效率。关于上述简单地示出了本发明的原理。并且，对本领域技术人员来说能够进行多种变形、变更，本发明并不限于上述所示的、已说明的准确的构成以及应用例，对应的所有的变形例以及等价物被视为基于附加的权利要求及其等价物的本发明的范围。符号的说明I磁场共振无线送电系统10磁场共振送电装置11、21共振线圈12电カ供应部13磁性体14位置调整部20磁场共振受电装置22电カ接受部
权利要求
1.一种磁场共振送电装置，其特征在于，包括 共振线圈； 电力供应部，所述电力供应部向所述共振线圈供应电力而使所述共振线圈产生磁场； 磁性体，所述磁性体使所述共振线圈产生的磁场变化；以及 位置调整部，所述位置调整部调整所述共振线圈和所述磁性体的位置关系。
2.如权利要求I所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 具有检测在所述共振线圈中流动的电流的电流传感器或者检测在所述共振线圈中产生的磁场的磁场传感器。
3.如权利要求2所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 具有控制电路，所述控制电路基于所述电流传感器检测出的电流或者所述磁场传感器检测出的磁场的大小来控制所述位置调整部。
4.如权利要求3所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 所述磁性体被使用磁场屏蔽，所述磁场屏蔽的面积比所述共振线圈的面积大， 所述磁场屏蔽通过能够组合的单位磁场屏蔽构成。
5.如权利要求3所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 所述磁性体被使用磁场屏蔽， 所述磁场屏蔽具有能够更换成透磁率不同的其他的磁场屏蔽的构造。
6.如权利要求I至5中任一项所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 所述磁性体相对于所述共振线圈被配置在进行基于磁场共振的电力传输的一侧的相反侧。
7.如权利要求I至6中任一项所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 所述位置调整部使所述磁性体相对于所述共振线圈并进移动。
8.如权利要求I至7中任一项所述的磁场共振送电装置，其特征在于， 所述位置调整部使所述磁性体旋转移动。
9.一种磁场共振受电装置，其特征在于，包括 共振线圈； 电力接受部，所述电力接受部从所述共振线圈接受电力； 磁性体，所述磁性体使所述共振线圈产生的磁场变化；以及 位置调整部，所述位置调整部调整所述共振线圈和所述磁性体的位置关系。
10.如权利要求9所述的磁场共振受电装置，其特征在于， 具有控制电路，所述控制电路基于所述电力接受部接受的电力的大小来控制所述位置调整部。
11.如权利要求9或10所述的磁场共振受电装置，其特征在于， 具有载置所述磁性体以及所述位置调整部的磁场屏蔽。
全文摘要
在从送电装置向受电装置进行基于磁场共振的电力传输的磁场共振无线送电系统中，提高电力传输的效率。磁场共振无线送电系统(1)中的磁场共振送电装置(10)包括共振线圈(11)；向共振线圈(11)供应电力而使共振线圈(11)产生磁场的电力供应部(12)；使共振线圈(11)产生的磁场变化的磁性体(13)；以及调整共振线圈(11)和磁性体(13)的位置关系的位置调整部(14)。
文档编号H02J17/00GK102640392SQ20098016258
公开日2012年8月15日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者下川聪 申请人:富士通株式会社