无线电力传输装置、无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法以及无线电力传输装置的制造方法 |
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| 申请号 | CN201380074086.6 | 申请日 | 2013-10-10 | 公开(公告)号 | CN105009408A | 公开(公告)日 | 2015-10-28 |
| 申请人 | 日东电工株式会社; | 发明人 | 畑中武蔵; 津田尚; | ||||
| 摘要 | 为了调整从供电模 块 (2)以改变 磁场 的方式对连接有被供电设备(稳定 电路 (7)、充电电路(8)、锂离子二次 电池 (9))的受电模块(3)供给电 力 的无线电力传输装置(1)中的输入阻抗(Zin)的负荷变动响应性(针对被供电设备的负荷阻抗(Zl)的单位变化量的、该无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量)，而分别调整供电线圈(21)与供电 谐振器 (22)之间的耦合系数k12或受电谐振器(32)与受电线圈(31)之间的耦合系数k34的值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，该无线电力传输装置从供电模块以改变磁场的方式对连接有消耗电力的被供电设备的受电模块供给电力，该方法的特征在于， |
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| 说明书全文 | 无线电力传输装置、无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法以及无线电力传输装置的制造方 法 技术领域[0001] 本发明涉及一种无线电力传输装置、无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法以及无线电力传输装置的制造方法。 背景技术[0002] 近年来，笔记本型PC(Personal Computer：个人电脑)、平板型PC、数码相机、移动电话、便携式游戏机、耳机型音乐播放器、无线式头戴型耳机、助听器、记录器等人所能够携带使用的便携式的电子设备正快速普及。而且，这些便携式的电子设备的大部分中搭载有充电电池，需要定期充电。为了简化对该电子设备的充电电池的充电作业，通过在供电装置与搭载于电子设备的受电装置之间利用无线传输电力的供电技术(改变磁场而进行电力传输的无线电力传输技术)来对充电电池进行充电的设备正不断增加。 [0003] 例如，作为无线电力传输技术，能够列举利用线圈间的电磁感应进行电力传输的技术(例如参照专利文献1)、通过利用供电装置和受电装置所具备的谐振器(线圈)间的谐振现象(磁场谐振态)使磁场耦合而进行电力传输的技术(例如参照专利文献2)。 [0004] 另外，关于对充电电池(例如锂离子二次电池等)进行充电的方式，已知有恒定电流恒定电压充电方式。而且，在通过利用上述无线进行电力传输的无线电力传输装置以恒定电流恒定电压充电方式对锂离子二次电池进行充电的情况下，在从恒定电流充电转变为恒定电压充电时，所供给的电流值衰减，包括充电电池在内的被供电设备(包括充电电池、稳定电路、充电电路等)的负荷阻抗的值上升。 [0005] 这样，包括被供电设备在内的无线电力传输装置整体的输入阻抗也上升，但只要能够增大与该被供电设备的负荷阻抗的值的上升相应的输入阻抗的变化量，就能够减少充电时所消耗的电力量。即，为了减少充电时所消耗的电力量，要求能够调整负荷变动响应性，该负荷变动响应性是针对被供电设备的负荷阻抗的单位变化量的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。 [0006] 而且，为了能够调整负荷变动响应性，考虑个别地设置阻抗匹配器。 [0007] 专利文献1：日本专利第4624768号公报 [0008] 专利文献2：日本特开2010-239769号公报 发明内容[0009] 发明要解决的问题 [0010] 然而，个别地设置阻抗匹配器对于要求便携性、小型化、低成本化的便携式电子设备而言会产生零件件数变多的不佳状况。 [0011] 换言之，期望在无线电力传输装置(供电装置和受电装置)中不追加新的设备地调整负荷变动响应性。 [0012] 因此，本发明的目的在于提供一种不追加新的设备、而是通过调整无线电力传输装置中的供电装置和受电装置中设置的线圈间的耦合系数来调整负荷变动响应性、由此能够控制所供给的电力量的无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法等。 [0013] 用于解决问题的方案 [0014] 用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，该无线电力传输装置从供电模块以改变磁场的方式对连接有消耗电力的被供电设备的受电模块供给电力，该方法的特征在于，上述供电模块和上述受电模块各自至少具有一个线圈，通过分别调整邻接的上述线圈间的耦合系数的值来调整负荷变动响应性，该负荷变动响应性是针对上述被供电设备的负荷阻抗的单位变化量的、该无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。 [0015] 根据上述方法，在被无线电力传输装置供给电力的被供电设备中的负荷阻抗发生变化的情况下，能够通过改变供电模块以及受电模块所具备的线圈间的耦合系数的值来调整负荷变动响应性，该负荷变动响应性是针对被供电设备的负荷阻抗的单位变化量的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。由此，例如，如果通过改变上述线圈间的耦合系数的值来减小负荷变动响应性，则能够减小针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。反之，如果通过改变上述线圈间的耦合系数的值来提高负荷变动响应性，则能够增大针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。 [0016] 而且，如果能够提高负荷变动响应性，则能够追随被供电设备中的负荷阻抗的变化来改变无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够减少此时供给的电力。另一方面，如果能够减小负荷变动响应性，则即使被供电设备中的负荷阻抗发生变化，也能够维持无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够维持此时供给的电力。 [0017] 并且，不设置新的设备就能够实现无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整。即，不增加无线电力传输装置的零件件数就能够调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0018] 用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，该无线电力传输装置利用谐振现象来从至少具备供电线圈和供电谐振器的供电模块对至少具备受电谐振器和受电线圈且连接有消耗电力的被供电设备的受电模块供给电力，该方法的特征在于，通过调整上述供电线圈与上述供电谐振器之间的耦合系数k12、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的耦合系数k23以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的耦合系数k34的值中的至少一个，来调整上述负荷变动响应性。 [0019] 根据上述方法，关于利用谐振现象从供电模块对受电模块供给电力的无线电力传输装置，通过调整供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k12、供电谐振器与受电谐振器之间的耦合系数k23以及受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k34的值，能够调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0020] 用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，其特征在于，通过分别改变上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离、上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离中的至少一个，来调整各上述耦合系数k12、k23、k34的值。 [0021] 根据上述方法，能够通过改变供电线圈与供电谐振器之间的距离来改变耦合系数k12的值，能够通过改变供电谐振器与受电谐振器之间的距离来改变耦合系数k23的值，能够通过改变受电谐振器与受电线圈之间的距离来改变耦合系数k34的值。由此，能够通过物理地改变供电线圈与供电谐振器之间的距离、供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离这样的简单作业，来改变各个线圈间的耦合系数的值。即，能够通过物理地改变供电线圈与供电谐振器之间的距离、供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离这样的简单作业，来调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0022] 用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，其特征在于，在将上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离以及上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离固定的情况下，基于以下特性来调整上述负荷变动响应性：随着上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离缩短，上述供电线圈与上述供电谐振器之间的上述耦合系数k12的值变大，随着上述耦合系数k12的值变大，该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性变高。 [0023] 根据上述方法，在将供电谐振器与受电谐振器之间的距离以及受电谐振器与受电线圈之间的距离固定的情况下，能够通过缩短供电线圈与供电谐振器之间的距离来增大供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k12的值，通过增大耦合系数k12的值来提高该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。反之，能够通过延长供电线圈与供电谐振器之间的距离来减小供电线圈与供电谐振器之间的耦合系数k12的值，通过减小耦合系数k12的值来减小该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0024] 而且，如果能够提高负荷变动响应性，则能够增大针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量，因此，能够追随被供电设备中的负荷阻抗的变化来大幅改变无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够减少此时供给的电力。另一方面，如果能够减小负荷变动响应性，则能够减小针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量，因此即使被供电设备中的负荷阻抗发生变化，也能够维持无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够维持此时供给的电力。 [0025] 用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，其特征在于，在将上述供电线圈与上述供电谐振器之间的距离以及上述供电谐振器与上述受电谐振器之间的距离固定的情况下，基于以下特性来调整上述负荷变动响应性：随着上述受电谐振器与上述受电线圈之间的距离缩短，上述受电谐振器与上述受电线圈之间的上述耦合系数k34的值变大，随着上述耦合系数k34的值变大，该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性变高。 [0026] 根据上述方法，在将供电线圈与供电谐振器之间的距离以及供电谐振器与受电谐振器之间的距离固定的情况下，能够通过缩短受电谐振器与受电线圈之间的距离来增大受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k34的值，通过增大耦合系数k34的值来提高该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。反之，能够通过延长受电谐振器与受电线圈之间的距离来减小受电谐振器与受电线圈之间的耦合系数k34的值，通过减小耦合系数k34的值来减小该无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0027] 而且，如果能够提高负荷变动响应性，则能够增大针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量，因此，能够追随被供电设备中的负荷阻抗的变化来大幅改变无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够减少此时供给的电力。另一方面，如果能够减小负荷变动响应性，则能够减小针对被供电设备中的负荷阻抗的变化的、无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量，因此即使被供电设备中的负荷阻抗发生变化，也能够维持无线电力传输装置的输入阻抗的值，从而能够维持此时供给的电力。 [0028] 用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，其特征在于，设定成与供给至上述供电模块的电力的驱动频率相对的传输特性的值在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带和高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，供给至上述供电模块的电力的上述驱动频率处于与在低于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值对应的频带。 [0029] 根据上述方法，在设定成与供给至供电模块的电力的驱动频率相对的传输特性的值在低于供电模块和受电模块中的谐振频率的驱动频带和高于谐振频率的驱动频带分别具有波峰的情况下，将供给至供电模块的电力的驱动频率设定为与在低于谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值对应的频带的频率，由此能够确保较高的传输特性。 [0030] 另外，在供电模块的外周侧产生的磁场与在受电模块的外周侧产生的磁场相抵消，由此，在供电模块和受电模块的外周侧，磁场造成的影响减少，能够形成具有比供电模块和受电模块的外周侧以外的磁场强度小的磁场强度的磁场空间。由此，将不期望受到磁场影响的电路等保存在所形成的磁场空间内，由此能够有效活用空间，从而能够实现无线电力传输装置自身的小型化。 [0031] 用于解决上述问题的发明之一是上述无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法，其特征在于，设定成与供给至上述供电模块的电力的驱动频率相对的传输特性的值在低于上述供电模块和上述受电模块中的谐振频率的驱动频带和高于上述谐振频率的驱动频带分别具有波峰，供给至上述供电模块的电力的上述驱动频率处于与在高于上述谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值对应的频带。 [0032] 根据上述方法，在设定成与供给至供电模块的电力的驱动频率相对的传输特性的值在低于供电模块和受电模块中的谐振频率的驱动频带和高于谐振频率的驱动频带分别具有波峰的情况下，将供给至供电模块的电力的驱动频率设定为与在高于谐振频率的驱动频带出现的传输特性的峰值对应的频带的频率，由此能够确保较高的传输特性。 [0033] 另外，在供电模块的内周侧产生的磁场与在受电模块的内周侧产生的磁场相抵消，由此，在供电模块和受电模块的内周侧，磁场造成的影响减少，能够形成具有比供电模块和受电模块的内周侧以外的磁场强度小的磁场强度的磁场空间。由此，将不期望受到磁场影响的电路等保存在所形成的磁场空间内，由此能够有效活用空间，从而能够实现无线电力传输装置自身的小型化。 [0034] 用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置，其特征在于，通过上述记载的无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法被进行调整。 [0035] 根据上述结构，不设置新的设备就能够实现无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整。即，不增加无线电力传输装置的零件件数就能够调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性。 [0036] 用于解决上述问题的发明之一是一种无线电力传输装置的制造方法，该无线电力传输装置从供电模块以改变磁场的方式对连接有消耗电力的被供电设备的受电模块供给电力，该方法的特征在于，上述供电模块和上述受电模块各自至少设置一个线圈，该方法包括以下步骤：通过分别调整邻接的上述线圈间的耦合系数的值来调整负荷变动响应性，该负荷变动响应性是针对上述被供电设备的负荷阻抗的单位变化量的、该无线电力传输装置的输入阻抗的值的变化量。 [0037] 根据上述方法，能够制造不设置新的设备就能够调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的无线电力传输装置。即，能够制造不增加无线电力传输装置的零件件数就能够调整无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的无线电力传输装置。 [0038] 发明的效果 [0039] 能够提供一种通过调整无线电力传输装置中的供电装置和受电装置中设置的线圈间的耦合系数来调整负荷变动响应性、由此能够控制所供给的电力量的无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法等。附图说明 [0040] 图1是无线电力传输装置的概要说明图。 [0041] 图2是无线电力传输装置的等效电路的说明图。 [0042] 图3是表示锂离子二次电池的充电特性以及被供电设备的负荷阻抗的负荷变动特性的图表。 [0043] 图4是示出了与驱动频率相对的传输特性“S21”的关系的说明图。 [0044] 图5是表示测定实验1所涉及的测定结果的图表。 [0045] 图6是表示测定实验2所涉及的测定结果的图表。 [0046] 图7是表示测定实验3所涉及的测定结果的图表。 [0047] 图8是表示测定实验4所涉及的测定结果的图表。 [0048] 图9是表示测定实验5所涉及的测定结果的图表。 [0049] 图10是表示测定实验6所涉及的测定结果的图表。 [0050] 图11是表示无线电力传输中的线圈间距离与耦合系数的关系的图表。 [0051] 图12是说明无线电力传输装置的制造方法的说明图。 [0052] 图13是说明包含无线电力传输装置的无线式头戴型耳机以及充电器的设计方法的流程图。 具体实施方式[0053] (实施方式) [0054] 下面，对本发明所涉及的无线电力传输装置、无线电力传输装置中的输入阻抗的负荷变动响应性的调整方法以及无线电力传输装置的制造方法的实施方式进行说明。首先，对本实施方式中使用的无线电力传输装置1进行说明。 [0055] (无线电力传输装置1的结构) [0056] 如图1所示，无线电力传输装置1包括具备供电线圈21和供电谐振器22的供电模块2以及具备受电线圈31和受电谐振器32的受电模块3。而且，在供电模块2的供电线圈21上连接有具备将供给至供电模块2的电力的驱动频率设定为规定的值的振荡电路的交流电源6，在受电模块3的受电线圈31上经由使接收的交流电力整流化的稳定电路7和防止过充电的充电电路8而连接有锂离子二次电池9。此外，在本实施方式中，稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9相当于被供电设备。 [0057] 供电线圈21发挥将从交流电源6获得的电力通过电磁感应而供给至供电谐振器22的作用。如图2所示，该供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路。此外，线圈L1部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。 另外，将构成供电线圈21的电路元件所具有的合计阻抗设为Z1，在本实施方式中，是将构成供电线圈21的以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计阻抗设为Z1。 [0058] 受电线圈31发挥如下作用：通过电磁感应接收作为磁场能量而从供电谐振器22传输至受电谐振器32的电力，并经由稳定电路7和充电电路8供给至锂离子二次电池9。该受电线圈31与供电线圈21同样地，如图2所示那样构成以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路。此外，线圈L4部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并设定为线圈直径96mmφ。另外，将构成受电线圈31的电路元件所具有的合计阻抗设为Z4，在本实施方式中，是将构成受电线圈31的以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计阻抗设为Z4。另外，在图2中，将连接于受电线圈31的稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9的负荷阻抗设为Zl，在测定该负荷阻抗Zl时为方便起见而替换为电阻器Rl。 [0059] 如图2所示，供电谐振器22构成以电阻器R2、线圈L2以及电容器C2为要素的RLC电路。另外，如图2所示，受电谐振器32构成以电阻器R3、线圈L3以及电容器C3为要素的RLC电路。而且，供电谐振器22和受电谐振器32分别成为谐振电路，发挥产生磁场谐振态的作用。在此，磁场谐振态(谐振现象)是指两个以上的线圈以谐振频率进行调谐。另外，将构成供电谐振器22的电路元件所具有的合计阻抗设为Z2，在本实施方式中，是将构成供电谐振器22的以电阻器R2、线圈L2以及电容器C2为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计阻抗设为Z2。另外，将构成受电谐振器32的电路元件所具有的合计阻抗设为Z3，在本实施方式中，是将构成受电谐振器32的以电阻器R3、线圈L3以及电容器C3为要素的RLC电路(电路元件)所具有的合计阻抗设为Z3。 [0060] 另外，在供电谐振器22和受电谐振器32中的作为谐振电路的RLC电路中，当将电感设为L、将电容器电容设为C时，由(式1)规定的f为谐振频率。而且，本实施方式中的供电线圈21、供电谐振器22、受电线圈31以及受电谐振器32的谐振频率设为12.8MHz。 [0061] [数1] [0062] ···(式1) [0063] 另外，供电谐振器22和受电谐振器32使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四次而得到的线圈直径为96mmφ的螺线管型的线圈。另外，使供电谐振器22和受电谐振器32中的谐振频率一致。此外，供电谐振器22和受电谐振器32只要为使用线圈的谐振器，则可以为螺旋型或螺线管型等的线圈。 [0064] 另外，将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离设为d12，将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离设为d23，将受电谐振器32与受电线圈31之间的距离设为d34(参照图1)。 [0065] 另外，如图2所示，将供电线圈21的线圈L1与供电谐振器22的线圈L2之间的互感设为M12，将供电谐振器22的线圈L2与受电谐振器32的线圈L3之间的互感设为M23，将受电谐振器32的线圈L3与受电线圈31的线圈L4之间的互感设为M34。另外，在无线电力传输装置1中，将线圈L1与线圈L2之间的耦合系数表述为k12，将线圈L2与线圈L3之间的耦合系数表述为k23，将线圈L3与线圈L4之间的耦合系数表述为k34。 [0066] 此外，期望的是，以满足后述的(式3)的关系式的方式将供电线圈21的RLC电路的R1、L1、C1、供电谐振器22的RLC电路的R2、L2、C2、受电谐振器32的RLC电路的R3、L3、C3、受电线圈31的RLC电路的R4、L4、C4的电阻值、电感、电容器电容以及耦合系数k12、k23、k34设定为在设计、制造阶段等能够变更的参数。 [0067] 另外，若示出基于上述结构的无线电力传输装置1(包含稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9)的电路图，则如图1的下侧图所示。这是将无线电力传输装置1整体替换为一个输入阻抗Zin来表示的。 [0068] 而且，若以基于电压Vin和输入阻抗Zin的关系式来表示该电流Iin则如(式2)所示。 [0069] [数2] [0070] ···(式2) [0071] 另外，若为了更详细地表示无线电力传送装置1的输入阻抗Zin而利用等效电路来表示无线电力传送装置1的结构，则如图2所示。而且，根据图2的0等效电路，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin能够如(式3)那样表述。 [0072] [数3] [0073] [0074] (kij是Li与Lj之间的耦合系数) [0075] ···(式3) [0076] 而且，本实施方式中的无线电力传输装置1的供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31的阻抗Z1、Z2、Z3、Z4、ZL分别能够如(式4)那样表述。 [0077] [数4] [0078] [0079] [0080] [0081] [0082] Zl＝Rl [0083] ···(式4) [0084] 接着，当将(式4)导入(式3)时，成为(式5)。 [0085] [数5] [0086] [0087] ···(式5) [0088] 根据上述无线电力传输装置1，在使供电谐振器22的谐振频率与受电谐振器32的谐振频率一致的情况下，能够在供电谐振器22与受电谐振器32之间产生磁场谐振态。当在供电谐振器22和受电谐振器32谐振的状态下产生磁场谐振态时，能够将电力作为磁场能量从供电谐振器22传输至受电谐振器32。而且，将由受电谐振器32接收的电力经由受电线圈31、稳定电路7以及充电电路8供给至锂离子二次电池9来对其进行充电。 [0089] (负荷变动响应性的调整方法) [0090] 基于上述无线电力传输装置1的结构，来说明无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的调整方法。 [0091] (关于负荷变动响应性) [0092] 首先，对能够调整上述无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性以及无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的用处进行说明。 [0093] 在本实施方式中，作为被供给电力的被供电设备之一，使用锂离子二次电池9。而且，一般来说，对锂离子二次电池9进行充电时使用恒定电流恒定电压充电方式。在利用该恒定电流恒定电压充电方式进行的锂离子二次电池9的充电中，如图3的(A)的锂离子二次电池的充电特性所示，刚开始充电不久后以恒定电流进行充电(CC：恒定电流)。然后，在以恒定电流进行充电的期间电压(Vch)上升至规定的上限电压(在本实施方式中为4.2V)。当电压上升至上限电压时，在保持为该上限电压的状态下以恒定电压进行充电(CV：恒定电压)。当以恒定电压进行充电时，电流值(Ich)不断衰减，在规定的电流值或经过规定时间后完成充电。 [0094] 而且，在通过无线电力传输装置1以上述恒定电流恒定电压充电方式对锂离子二次电池9进行充电的情况下，当从恒定电流充电(CC)转变为恒定电压充电(CV)时，如图3的(B)的与构成被供电设备的充电电路8和锂离子二次电池9有关的负荷阻抗Z89的负荷变动特性所示，供给至构成被供电设备的充电电路8和锂离子二次电池9的电流值(Iin)衰减，由此，在恒定电压充电中，负荷阻抗Z89的值上升。即，本实施方式中的被供电设备(稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9)整体的负荷阻抗Zl的值上升。 [0095] 而且，随着被供电设备的负荷阻抗Zl的值上升，包括被供电设备在内的无线电力传输装置1整体的输入阻抗Zin也上升。在此，如果能够大幅调整与被供电设备的负荷阻抗Zl的值的上升相应的输入阻抗Zin的变化量，则能够减少充电时(特别是在转变为恒定电压后)所消耗的电力量。此外，将针对被供电设备的负荷阻抗Zl的单位变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量定义为负荷变动响应性。 [0096] 即，如果能够进行将无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性提高的调整，则能够减少锂离子二次电池等的充电时所消耗的电力量。 [0097] 此外，关于被供电设备，在采用充电时需要恒定电力充电的二次电池的情况下，如果能够将无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性调整得小，则即使被供电设备中的负荷阻抗Zl发生变化，也能够维持无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(输入阻抗Zin不太变化的状态)，因此能够维持充电时所供给的电力。 [0098] 另外，在采用直接消耗电力来运行的设备作为被供电设备的情况下(例如，不经由二次电池等而直接以供给电力来驱动设备)，如果能够将无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性调整得小，则在无线电力传输中的供电时，即使被供电设备中的负荷阻抗Zl发生变化，也能够维持无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值。因此，能够稳定地向被供电设备供给电力，从而能够使被供电设备的动作稳定(动作不会变得不稳定)。 [0099] (利用耦合系数的负荷变动响应性的调整) [0100] 在如上所述的无线电力传输装置1中，一般知道，通过使供给至供电模块2的电力的驱动频率与供电模块2所具备的供电线圈21、供电谐振器22及受电模块3所具备的受电线圈31、受电谐振器32所具有的谐振频率一致，能够使无线电力传输中的电力传输效率最大，一般是谋求电力传输效率的最大化而将驱动频率设定为谐振频率。在此，电力传输效率是指受电模块3所接收的电力相对于供给至供电模块2的电力的比率。 [0101] 这样，在无线电力传输装置1中，为了使电力传输效率最大化，要求满足使驱动频率与供电模块2及受电模块3的各RLC电路各自具有的谐振频率一致的电容器或线圈等的电容条件、谐振条件(ωL＝1/ωC)。 [0102] 具体地说，在无线电力传输装置1中，当为了使电力传输效率最大而将满足谐振条件(ωL＝1/ωC)的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin应用于(式5)时，变成(ωL1-1/ωC1＝0)、(ωL2-1/ωC2＝0)、(ωL3-1/ωC3＝0)、(ωL4-1/ωC4＝0)，成为(式6)的关系式。 [0103] [数6] [0104] [0105] ···(式6) [0106] 根据上述关系式(式6)，可知作为无线电力传输装置1中能够调整的主要参数，仅有供电线圈21的RLC电路的R1、供电谐振器22的RLC电路的R2、受电谐振器32的RLC电路的R3、受电线圈31的RLC电路的R4等的电阻值以及耦合系数k12、k23、k34。 [0107] 如上所述，在为了使无线电力传输装置1中的电力传输效率最大化而使供给至供电模块2的电力的驱动频率与谐振频率一致的情况下，能够将耦合系数k12、k23、k34用作无线电力传输装置1中能够调整的参数。 [0108] 另外，在使供给至供电模块2的电力的驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22及受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下(ωL≠1/ωC)，也能够将耦合系数k12、k23、k34用作无线电力传输装置1中能够调整的参数。 [0109] (耦合系数的变化所导致的输入阻抗Zin的变化) [0110] 接着，通过对条件进行了改变的测定实验1～6来说明在改变耦合系数k12、k34的情况下无线电力传输装置1的输入阻抗Zin会如何变化。 [0111] 在测定实验1～6中，将图2所示的无线电力传输装置1连接于网络分析仪110(在本实施方式中，使用安捷伦科技股份有限公司制的E5061B)，来测定针对耦合系数的输入阻抗Zin的值。此外，在测定实验1～6中，取代稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9而连接可变电阻器11(Rl)来进行测定。 [0112] 另外，在本测定实验中，设与供给至无线电力传输装置1的电力的驱动频率相对的无线电力传输装置1的传输特性“S21”具有双峰性的性质来进行测定。 [0113] 在此，传输特性“S21”表示将无线电力传输装置1连接于网络分析仪110而测量的信号，以分贝表示，数值越大则表示电力传输效率越高。而且，与供给至无线电力传输装置1的电力的驱动频率相对的无线电力传输装置1的传输特性“S21”根据供电模块2和受电模块3之间的磁场的连接程度(磁场耦合)的强度而分为具有单峰性性质的特性和具有双峰性性质的特性。而且，单峰性是指与驱动频率相对的传输特性“S21”的波峰为一个且该波峰在谐振频带(f0)出现(参照图4的虚线51)。另一方面，双峰性是指与驱动频率相对的传输特性“S21”的波峰有两个且这两个波峰在比谐振频率低的驱动频带(fL)以及比谐振频率高的驱动频带(fH)出现(参照图4的实线52)。如果更详细地定义双峰性，则是指将无线电力传输装置连接于上述网络分析仪110而测量的反射特性“S11”具有两个波峰的状态。因而，在即使与驱动频率相对的传输特性“S21”的波峰看似为一个但测量的反射特性“S11”具有两个波峰的情况下，也认为具有双峰性性质。 [0114] 在具有上述单峰性性质的无线电力传输装置1中，如图4的虚线51所示，在驱动频率为谐振频率f0时传输特性“S21”最大化(电力传输效率最大化)。 [0115] 另一方面，在具有双峰性性质的无线电力传输装置1中，如图4的实线52所示，传输特性“S21”在比谐振频率f0低的驱动频带(fL)以及比谐振频率f0高的驱动频带(fH)最大化。 [0116] 此外，一般来说，如果供电谐振器与受电谐振器之间的距离相同，则双峰性的传输特性“S21”的最大值(fL或fH下的传输特性“S21”的值)为比单峰性的传输特性“S21”的最大值(f0下的传输特性“S21”的值)低的值(参照图4的图表)。 [0117] 具体地说，在将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式)，供电谐振器22和受电谐振器32为相同相位且处于谐振状态，供电谐振器22中流动的电流的方向与受电谐振器32中流动的电流的方向为相同方向。其结果，如图4的图表所示，虽然未达到以电力传输效率的最大化为目的的一般的无线电力传输装置的传输特性“S21”(虚线51)，但是即使在使驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22及受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下，也能够使传输特性“S21”的值为较高的值。在此，将供电模块2的线圈(供电谐振器22)中流动的电流的方向与受电模块3的线圈(受电谐振器32)中流动的电流的方向为相同方向的谐振状态称为同相谐振模式。 [0118] 另外，在上述同相谐振模式下，在供电谐振器22的外周侧产生的磁场与在受电谐振器32的外周侧产生的磁场相抵消，由此，在供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧，磁场造成的影响减少，能够形成具有比供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧以外的磁场强度(例如，供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧的磁场强度)小的磁场强度的磁场空间。而且，在将期望减少磁场影响的稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9等收纳在该磁场空间内的情况下，能够针对稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9等减少或防止由磁场引起的涡流的产生，从而抑制发热造成的负面影响。 [0119] 另一方面，在将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式)，供电谐振器22和受电谐振器32为相反相位且处于谐振状态，供电谐振器22中流动的电流的方向与受电谐振器32中流动的电流的方向为相反方向。其结果，如图4的图表所示，虽然未达到以电力传输效率的最大化为目的的一般的无线电力传输装置的传输特性“S21”(虚线51)，但是即使在使驱动频率与供电模块2所具备的供电谐振器22及受电模块3所具备的受电谐振器32所具有的谐振频率不一致的情况下，也能够使传输特性“S21”的值为较高的值。在此，将供电模块2的线圈(供电谐振器22)中流动的电流的方向与受电模块3的线圈(受电谐振器32)中流动的电流的方向为相反方向的谐振状态称为反相谐振模式。 [0120] 另外，在上述反相谐振模式下，在供电谐振器22的内周侧产生的磁场与在受电谐振器32的内周侧产生的磁场相抵消，由此，在供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧，磁场造成的影响减少，能够形成具有比供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧以外的磁场强度(例如，供电谐振器22和受电谐振器32的外周侧的磁场强度)小的磁场强度的磁场空间。而且，在将期望减少磁场影响的稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9等收纳在该磁场空间内的情况下，能够针对稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9等减少或防止由磁场引起的涡流的产生，从而抑制发热造成的负面影响。另外，通过该反相谐振模式而形成的磁场空间形成于供电谐振器22和受电谐振器32的内周侧，因此通过将稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9等电子零件组入该空间，来实现无线电力传输装置1自身的小型化、设计自由度的提高。 [0121] (测定实验1：改变耦合系数k12的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0122] 在测定实验1所使用的无线电力传输装置1中，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1为要素的RL电路(无谐振)，线圈L1部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31构成以电阻器R4、线圈L4为要素的RL电路(无谐振)，线圈L4部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。另外，供电谐振器22构成以电阻器R2、线圈L2以及电容器C2为要素的RLC电路，线圈L2部分使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四次而得到的线圈直径为96mmφ的螺线管型的线圈。另外，受电谐振器32构成以电阻器R3、线圈L3以及电容器C3为要素的RLC电路，线圈L3部分使用将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕四次而得到的线圈直径为96mmφ的螺线管型的线圈。而且，将测定实验1所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。 另外，供电谐振器22和受电谐振器32中的谐振频率为12.8MHz。 [0123] 在测定实验1中，将耦合系数k12的值设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值，来测定将耦合系数k23固定为0.10、将耦合系数k34固定为0.35后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图5的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，图5的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。在此，将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值来进行测定，由此模拟地再现以下现象：如上述的图3的(B)的负荷阻抗Zl的负荷变动特性所示，所供给的电流值衰减，由此，在恒定电压充电中，被供电设备(稳定电路7、充电电路8、锂离子二次电池9)的负荷阻抗Zl的值上升。 [0124] 根据图5的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k12的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以31.4Ω→33.1Ω→37.8Ω→40.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为40.9-31.4＝9.5Ω。 [0125] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以35.9Ω→39.0Ω→48.2Ω→54.5Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为54.5-35.9＝18.6Ω。 [0126] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以47.5Ω→54.8Ω→76.0Ω→90.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为90.1-47.5＝42.6Ω。 [0127] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以79.0Ω→97.1Ω→148.5Ω→183.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为183.1-79.0＝104.1Ω。 [0128] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0129] 另外，根据图 5的(B)的反相谐振模式的测 定结果也同样地，在将耦合系数k12的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以27.5Ω→28.7Ω→30.7Ω→31.8Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为31.8-27.5＝4.3Ω。 [0130] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以28.1Ω→29.4Ω→33.5Ω→35.8Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为35.8-28.1＝7.7Ω。 [0131] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以30.2Ω→32.6Ω→43.0Ω→49.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为49.1-30.2＝18.9Ω。 [0132] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以33.3Ω→50.3Ω→80.6Ω→96.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为96.7-33.3＝63.4Ω。 [0133] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0134] (测定实验2：改变耦合系数k12的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0135] 在测定实验2所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1不同，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L1部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31也构成以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路，线圈L4部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构与测定实验1相同。而且，将测定实验2所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为12.8MHz。 [0136] 在测定实验2中，将耦合系数k12的值设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值，来测定将耦合系数k23固定为0.10、将耦合系数k34固定为0.35后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图6的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，图6的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。 [0137] 根据图6的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k12的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以6.5Ω→10.0Ω→17.3Ω→21.8Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为21.8-6.5＝15.3Ω。 [0138] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以11.5Ω→18.1Ω→31.8Ω→40.3Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为40.3-11.5＝28.8Ω。 [0139] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以22.4Ω→35.4Ω→62.2Ω→79.0Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为79.0-22.4＝56.6Ω。 [0140] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以48.8Ω→77.6Ω→136.5Ω→173.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为173.1-48.8＝124.3Ω。 [0141] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0142] 另外，根据图 6的(B)的反相谐振模式的测 定结果也同样地，在将耦合系数k12的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以5.5Ω→6.9Ω→9.3Ω→10.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为10.7-5.5＝5.2Ω。 [0143] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以6.8Ω→9.5Ω→14.9Ω→18.0Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为18.0-6.8＝11.2Ω。 [0144] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以13.6Ω→19.3Ω→31.2Ω→38.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为38.1-13.6＝24.5Ω。 [0145] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以35.9Ω→49.8Ω→79.0Ω→95.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为95.9-35.9＝60.0Ω。 [0146] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，也存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0147] (测定实验3：改变耦合系数k12的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0148] 在测定实验3所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1、2不同，作为供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32、受电线圈31的线圈部分，使用了在平面上卷绕线圈而制作成的图案线圈。具体地说，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L1部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。同样地，受电线圈31构成以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路，线圈L4部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，供电谐振器22构成以电阻器R2、线圈L2以及电容器C2为要素的RLC电路，线圈L2部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，受电谐振器32构成以电阻器R3、线圈L3以及电容器C3为要素的RLC电路，线圈L3部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。而且，将测定实验3所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω、 1.8Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为2.5μH、2.5μH、2.5μH、2.5μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为8.0MHz。 [0149] 在测定实验3中，将耦合系数k12的值设定为0.05、0.06、0.07、0.08这四个值，来测定将耦合系数k23固定为0.05、将耦合系数k34固定为0.08后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图7的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：7.9MHz)的测定值。另外，图7的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：8.2MHz)的测定值。 [0150] 根据图7的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k12的值设定为0.05的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以9.1Ω→10.5Ω→12.3Ω→12.8Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为12.8-9.1＝3.7Ω。 [0151] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.06的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以18.0Ω→20.7Ω→24.0Ω→25.4Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为25.4-18.0＝7.4Ω。 [0152] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.07的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以29.5Ω→34.1Ω→39.8Ω→41.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为41.9-29.5＝12.4Ω。 [0153] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.08的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以35.9Ω→42.3Ω→49.9Ω→51.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为51.9-35.9＝16.0Ω。 [0154] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.08→0.07→0.06→0.05的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0155] 另外，根据图 7的(B)的反相谐振模式的测 定结果也同样地，在将耦合系数k12的值设定为0.05的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以8.7Ω→9.5Ω→10.5Ω→10.8Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为10.8-8.7＝2.1Ω。 [0156] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.06的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以14.9Ω→15.8Ω→17.3Ω→18.0Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为18.0-14.9＝3.1Ω。 [0157] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.07的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以25.0Ω→26.6Ω→29.4Ω→30.5Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为30.5-25.0＝5.5Ω。 [0158] 另外，在将耦合系数k12的值设定为0.08的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以32.1Ω→34.2Ω→37.8Ω→38.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为38.7-32.1＝6.6Ω。 [0159] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k12的值以0.05→0.06→0.07→0.08的顺序增大，也存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k12的值以 0.08→0.07→0.06→0.05的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0160] (测定实验4：改变耦合系数k34的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0161] 在测定实验4所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验1同样地，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1为要素的RL电路(无谐振)，线圈L1部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31构成以电阻器R4、线圈L4为要素的RL电路(无谐振)，线圈L4部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构也与测定实验1相同。另外，将测定实验4所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH(与测定实验1相同)。另外，供电谐振器22和受电谐振器32的谐振频率为12.8MHz。 [0162] 在测定实验4中，将耦合系数k34的值设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值，来测定将耦合系数k12固定为0.35、将耦合系数k23固定为0.10后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图8的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，图8的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。 [0163] 根据图8的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k34的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以202.5Ω→228.2Ω→259.1Ω→269.2Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为269.2-202.5＝66.7Ω。 [0164] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以165.8Ω→197.7Ω→242.0Ω→259.3Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为259.3-165.8＝93.5Ω。 [0165] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以127.4Ω→152.8Ω→209.7Ω→230.2Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为230.2-127.4＝102.8Ω。 [0166] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以79.0Ω→97.1Ω→148.5Ω→183.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为183.1-79.0＝104.1Ω。 [0167] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0168] 另外，根据图 8的(B)的反相谐振模式的测 定结果也同样地，在将耦合系数k34的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以117.1Ω→127.4Ω→138.0Ω→141.3Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为141.3-117.1＝ 24.2Ω。 [0169] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以96.1Ω→112.8Ω→131.1Ω→137.6Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为137.6-96.1＝41.5Ω。 [0170] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以66.1Ω→86.8Ω→115.0Ω→126.5Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为126.5-66.1＝60.4Ω。 [0171] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以33.3Ω→50.3Ω→80.6Ω→96.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为96.7-33.3＝63.4Ω。 [0172] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0173] (测定实验5：改变耦合系数k34的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0174] 在测定实验5所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验4不同，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L1部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。同样地，受电线圈31也构成以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路，线圈L4部分将铜线材(带绝缘覆膜)卷绕一次，并将线圈直径设定为96mmφ。此外，其它结构与测定实验4相同。而且，将测定实验5所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为0.05Ω、0.5Ω、0.5Ω、0.05Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为0.3μH、4μH、4μH、0.3μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为12.8MHz。 [0175] 在测定实验5中，将耦合系数k34的值设定为0.11、0.15、0.22、0.35这四个值，来测定将耦合系数k12固定为0.35、将耦合系数k23固定为0.10后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图9的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：12.2MHz)的测定值。另外，图9的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：13.4MHz)的测定值。 [0176] 根据图9的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k34的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以170.5Ω→204.9Ω→238.0Ω→246.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为246.7-170.5＝76.2Ω。 [0177] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以134.9Ω→176.5Ω→222.8Ω→239.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为239.7-134.9＝104.8Ω。 [0178] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以94.2Ω→133.4Ω→193.8Ω→216.2Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为216.2-94.2＝122.0Ω。 [0179] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以48.8Ω→77.6Ω→136.5Ω→173.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为173.1-48.8＝124.3Ω。 [0180] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0181] 另外，根据图 9的(B)的反相谐振模式的测 定结果也同样地，在将耦合系数k34的值设定为0.11的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以105.5Ω→119.3Ω→130.6Ω→133.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为133.9-105.5＝ 28.4Ω。 [0182] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.15的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以86.6Ω→105.2Ω→123.4Ω→129.3Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为129.3-86.6＝42.7Ω。 [0183] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.22的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以63.0Ω→83.3Ω→110.9Ω→122.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为122.1-63.0＝59.1Ω。 [0184] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.35的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以35.9Ω→49.8Ω→79.0Ω→95.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为95.9-35.9＝60.0Ω。 [0185] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.11→0.15→0.22→0.35的顺序变大，也存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.35→0.22→0.15→0.11的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0186] (测定实验6：改变耦合系数k34的值的情况下的Zin的负荷变动响应性)[0187] 在测定实验6所使用的无线电力传输装置1中，与测定实验4、5不同，作为供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32、受电线圈31的线圈部分，使用了在平面上卷绕线圈而制作成的图案线圈。具体地说，供电线圈21构成以电阻器R1、线圈L1以及电容器C1为要素的RLC电路(有谐振)，线圈L1部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。同样地，受电线圈31构成以电阻器R4、线圈L4以及电容器C4为要素的RLC电路，线圈L4部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，供电谐振器22构成以电阻器R2、线圈L2以及电容器C2为要素的RLC电路，线圈L2部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。另外，受电谐振器32构成以电阻器R3、线圈L3以及电容器C3为要素的RLC电路，线圈L3部分使用通过铜箔的蚀刻而形成的卷绕12次的线圈直径为35mmφ的图案线圈。而且，将测定实验6所使用的无线电力传输装置1中的R1、R2、R3、R4的值分别设定为1.8Ω、1.8Ω、1.8Ω、 1.8Ω。另外，将L1、L2、L3、L4的值分别设定为2.5μH、2.5μH、2.5μH、2.5μH。另外，供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31中的谐振频率为8.0MHz。 [0188] 在测定实验6中，将耦合系数k34的值设定为0.05、0.06、0.07、0.08这四个值，来测定将耦合系数k12固定为0.08、将耦合系数k23固定为0.05后将可变电阻器11(Rl)的值变为51Ω、100Ω、270Ω、500Ω这四个值的情况下的无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值(关于耦合系数的调整方法的详情在后面叙述)。而且，图10的(A)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的低频侧的波峰附近的频率fL的情况下(同相谐振模式：7.9MHz)的测定值。另外，图10的(B)中示出了将供给至供电模块2的交流电力的驱动频率设定为双峰性的高频侧的波峰附近的频率fH的情况下(反相谐振模式：8.2MHz)的测定值。 [0189] 根据图10的(A)的同相谐振模式的测定结果，在将耦合系数k34的值设定为0.05的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以55.8Ω→59.7Ω→62.6Ω→63.5Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为63.5-55.8＝7.7Ω。 [0190] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.06的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以50.2Ω→56.1Ω→60.6Ω→62.0Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为62.0-50.2＝11.8Ω。 [0191] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.07的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以45.3Ω→51.4Ω→58.6Ω→61.0Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为61.0-45.3＝15.7Ω。 [0192] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.08的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以35.9Ω→42.3Ω→49.9Ω→51.9Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为51.9-35.9＝16.0Ω。 [0193] 如上所 述，在同 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.08→0.07→0.06→0.05的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0194] 另外，根据图10的(B)的反相谐振模式的测定结果也同样地，在将耦合系数k34的值设定为0.05的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以 51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以43.9Ω→45.6Ω→46.8Ω→47.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为47.1-43.9＝3.2Ω。 [0195] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.06的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以41.0Ω→43.7Ω→45.7Ω→46.2Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为46.2-41.0＝5.2Ω。 [0196] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.07的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以39.4Ω→41.2Ω→44.6Ω→45.1Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为45.1-39.4＝5.7Ω。 [0197] 另外，在将耦合系数k34的值设定为0.08的情况下，当使可变电阻器11(Rl)的值以51Ω→100Ω→270Ω→500Ω的顺序逐渐变大时，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值以32.1Ω→34.2Ω→37.8Ω→38.7Ω的状况上升。在该情况下，可变电阻器11(Rl)的值从51Ω上升至500Ω的情况下的输入阻抗Zin的变化量为38.7-32.1＝6.6Ω。 [0198] 如上所 述，在反 相谐振模式中，可知 通过使耦合系数k34的值以0.05→0.06→0.07→0.08的顺序变大，也存在负荷变动响应性变高的倾向，该负荷变动响应性是针对可变电阻器11(Rl)(被供电设备的负荷阻抗)的变化量的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量。另外，反之，可知通过使耦合系数k34的值以 0.08→0.07→0.06→0.05的顺序变小，存在负荷变动响应性变小的倾向。 [0199] 根据上述测定实验1～6可知，在具备供电线圈21、供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线圈31的无线电力传输装置1中，通过增大邻接的线圈间的耦合系数、例如耦合系数k12的值或耦合系数k34的值，能够提高负荷变动响应性，通过减小耦合系数k12的值或耦合系数k34的值，能够减小负荷变动响应性。 [0200] (耦合系数的调整方法) [0201] 接着，对耦合系数k12和k34的调整方法进行说明，该耦合系数k12和k34是用于调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的参数。 [0202] 一般来说，如图11所示，在无线电力传输中，线圈与线圈之间的距离同耦合系数k之间的关系存在若线圈与线圈之间的距离缩短(变短)则耦合系数k的值变高的倾向。若将该关系应用于本实施方式所涉及的无线电力传输装置1，则通过分别缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12、供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23、受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够提高供电线圈21(线圈L1)与供电谐振器22(线圈L2)之间的耦合系数k12、供电谐振器22(线圈L2)与受电谐振器32(线圈L3)之间的耦合系数k23、受电谐振器32(线圈L3)与受电线圈31(线圈L4)之间的耦合系数k34。反之，通过分别延长供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12、供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23、受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够降低供电线圈21(线圈L1)与供电谐振器22(线圈L2)之间的耦合系数k12、供电谐振器22(线圈L2)与受电谐振器32(线圈L3)之间的耦合系数k23、受电谐振器32(线圈L3)与受电线圈31(线圈L4)之间的耦合系数k34。 [0203] 根据上述耦合系数的调整方法以及耦合系数的变化所导致的输入阻抗Zin的变化的测定实验，在将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34固定的情况下，通过缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够增大供电线圈21与供电谐振器22之间的耦合系数k12的值，通过增大耦合系数k12的值，能够提高无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。反之，通过延长供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，能够减小供电线圈21与供电谐振器22之间的耦合系数k12的值，通过减小耦合系数k12的值，能够减小无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。 [0204] 另外，在将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23固定的情况下，通过缩短受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够增大受电谐振器32与受电线圈31之间的耦合系数k34的值，通过增大耦合系数k34的值，能够提高无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。反之，通过延长受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，能够减小受电谐振器32与受电线圈31之间的耦合系数k34的值，通过减小耦合系数k34的值，能够减小无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。 [0205] 而且，如果能够提高负荷变动响应性，则能够增大针对被供电设备中的负荷阻抗Zl的变化的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量，因此，例如，在被供电设备中的负荷阻抗Zl上升时，能够追随被供电设备中的负荷阻抗Zl的上升来大幅提高无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值，从而能够减少此时供给的电力(能够减少消耗电力量)。另一方面，如果能够减小负荷变动响应性，则能够减小针对被供电设备中的负荷阻抗Zl的变化的、无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值的变化量，因此即使被供电设备中的负荷阻抗Zl发生变化，也能够维持无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的值，从而能够维持此时供给的电力。 [0206] 另外，在上述说明中，能够通过物理地改变供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12、供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34这样的简单作业，来改变各个线圈间的耦合系数的值。即，能够通过物理地改变供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12或受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34这样的简单作业，来调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。 [0207] 并且，根据上述方法，不设置阻抗调整器等新的设备就能够实现无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的调整。即，不增加无线电力传输装置1的零件件数就能够调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。 [0208] 此外，在上述说明中，作为调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的耦合系数k12、k34的调整方法，例示了以下方法来进行说明：分别改变供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34。但是，作为耦合系数k12、k34的调整方法，并不限于此，能够列举出以下方法等：使供电谐振器22的中心轴与受电谐振器32的中心轴错开；对供电谐振器22的线圈面和受电谐振器32的线圈面赋予角度；改变供电线圈21、供电谐振器22或受电谐振器32、受电线圈31等的各元件(电阻、电容器、线圈)的容量；改变供给至供电模块2的交流电力的驱动频率。 [0209] (制造方法) [0210] 接着，参照图12和图13对作为制造无线电力传输装置1的一个工序的设计方法(设计工序)进行说明。在本说明中，作为搭载无线电力传输装置1的便携式设备，以具备耳机扬声器部200a的无线式头戴型耳机200以及充电器201为例来进行说明(参照图12)。 [0211] 通过本设计方法设计的无线电力传输装置1分别作为受电模块3(受电线圈31、受电谐振器32)和供电模块2(供电线圈21、供电谐振器22)而搭载于图12所示的无线式头戴型耳机200和充电器201。另外，在图12中，为了便于说明，将稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9记载于受电模块3之外，但实际上是配置于螺线管状的受电线圈31和受电谐振器32的线圈内周侧。即，以如下状态来使用：无线式头戴型耳机200中搭载有受电模块3、稳定电路7、充电电路8以及锂离子二次电池9，充电器201中搭载有供电模块2，在供电模块2的供电线圈21上连接有交流电源6。 [0212] (设计方法) [0213] 首先，如图13所示，根据锂离子二次电池9的容量以及锂离子二次电池9的充电所需的充电电流，来决定受电模块3要接收的受电电力量(S1)。 [0214] 接着，决定供电模块2与受电模块3之间的距离(S2)。这是将内置有受电模块3的无线式头戴型耳机200载置于内置有供电模块2的充电器201时的供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23，使用形态为充电中的状态。更详细地说，供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23是考虑无线式头戴型耳机200和充电器201的形状、构造而决定的。 [0215] 另外，基于无线式头戴型耳机200的大小、形状、构造，来决定受电模块3中的受电线圈31和受电谐振器32的线圈直径(S3)。 [0216] 另外，基于充电器201的大小、形状、构造，来决定供电模块2中的供电线圈21和供电谐振器22的线圈直径(S4)。 [0217] 经过上述S2～S4的顺序，决定了无线电力传输装置1的供电谐振器22(线圈L2)与受电谐振器32(线圈L3)之间的耦合系数k23以及电力传输效率。 [0218] 根据通过上述S1决定的受电模块3要接收的受电电力量以及经过S2～S4的步骤而决定的电力传输效率，来决定向供电模块2供电所需的最低限度的供电电力量(S5)。 [0219] 然后，基于上述受电模块3要接收的受电电力量、电力传输效率以及向供电模块2供电所需的最低限度的供电电力量，来决定无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的设计值(S6)。 [0220] 然后，决定供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，以具有通过S6决定的输入阻抗Zin和输入阻抗Zin的负荷变动响应性(S7)。具体地说，基于以下特性来进行调整：在将供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34固定的情况下，通过缩短供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的负荷变动响应性变高；或者，基于以下特性来进行调整：在将供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离d23固定的情况下，通过缩短受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34，无线电力传输装置1的输入阻抗Zin的负荷变动响应性变高。由此，决定使得成为通过S6决定的输入阻抗Zin和输入阻抗Zin的负荷变动响应性的供电线圈21与供电谐振器22之间的距离d12以及受电谐振器32与受电线圈31之间的距离d34。 [0221] 根据包含上述设计方法的无线电力传输装置1的制造方法以及经上述设计工序而制造出的无线电力传输装置1，能够制造出不设置新的设备就能够调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性的无线电力传输装置1。即，不增加无线电力传输装置1的零件件数就能够调整无线电力传输装置1中的输入阻抗Zin的负荷变动响应性。 [0222] (其它实施方式) [0223] 在上述制造方法的说明中，例示了无线式头戴型耳机200来进行说明，但是只要是具备充电电池的设备，则也能够使用于平板型PC、数码相机、移动电话、耳机型音乐播放器、助听器、声音收集器等。 [0224] 另外，在上述说明中，例示了利用供电模块2和受电模块3所具备的谐振器(线圈)间的谐振现象(磁场谐振态)来使磁场耦合从而进行电力传输的无线电力传输装置1来进行说明，但是也能够应用于利用线圈间的电磁感应来进行电力传输的无线电力传输装置1。 [0225] 另外，在上述说明中，假定将无线电力传输装置1搭载于便携式的电子设备的情况来进行了说明，但是用途并不限于这些小型设备，通过配合必要电力量来变更规格，例如也能够搭载于比较大型的电动汽车(EV)中的无线充电系统、更小型的医疗用的无线式胃内摄像机等。 [0226] 在以上的详细说明中，为了更容易理解本发明，以特征部分为中心进行了说明，但是本发明并不限定于以上的详细说明所记载的实施方式、实施例，也能够应用于其它实施方式、实施例，应该尽可能广地解释其应用范围。另外，本说明书中使用的用语和语法用于准确地对本发明进行说明，而非限制本发明的解释。另外，本领域技术人员能够根据本说明书所记载的发明的概念而容易地推想出包含于本发明的概念的其它结构、系统、方法等。因而，权利要求书的记载应视为在不脱离本发明的技术思想的范围内包含均等的结构。另外，为了充分理解本发明的目的和本发明的效果，期望充分参考已经公开的文献等。 [0227] 附图标记说明 [0228] 1：无线电力传输装置；2：供电模块；3：受电模块；6：交流电源；7：稳定电路；8：充电电路；9：锂离子二次电池；21：供电线圈；22：供电谐振器；31：受电线圈；32：受电谐振器；200：无线式头戴型耳机；201：充电器。 |
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