控制装置、送电装置、受电装置以及控制方法 |
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申请号 | CN201280074992.1 | 申请日 | 2012-10-04 | 公开(公告)号 | CN104508943A | 公开(公告)日 | 2015-04-08 |
申请人 | 株式会社东芝; | 发明人 | 鬼塚浩平; | ||||
摘要 | 根据实施方式,控制装置包括控制部和推测部。控制部对生成与第1 谐振器 耦合的第2谐振器的输入 信号 的 频率 可变信号源在第1阻抗条件下指示 输入信号 的第1频率扫描。控制部对频率可变信号源在第2阻抗条件下指示输入信号的第2频率扫描。推测部在进行第1频率扫描的期间检测提供输入信号的极大值或者极小值的1个以上的第1特定频率。推测部在进行第2频率扫描的期间检测提供输入信号的极大值或者极小值的1个以上的第2特定频率。推测部根据1个以上的第1特定频率以及1个以上的第2特定频率,推测第1谐振器与第2谐振器之间的耦合系数、第1谐振器的第1谐振频率以及第2谐振器的第2谐振频率中的至少一个。 | ||||||
权利要求 | 1.一种控制装置,具备: |
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说明书全文 | 控制装置、送电装置、受电装置以及控制方法技术领域[0001] 实施方式涉及无线电力传送。 背景技术[0002] 以往,已知在无线电力传送系统中,伴随负载阻抗的变化而送电谐振器(power transmission resonator)的输入电流或者输入电压变化。另外,提出了根据相对于送电谐振器的振荡频率的变化的输入电流或者输入电压的变化,推测耦合系数的技法。耦合系数相当于送电谐振器中包含的电感器与受电谐振器中包含的电感器之间的磁场性的耦合度。 [0003] 根据上述技法,使用送电装置以及受电装置的等效电路来推测耦合系数。因此,耦合系数的推测精度依赖于与上述等效电路有关的各种参数(例如送电谐振器的谐振频率、受电谐振器的谐振频率、负载阻抗等)的精度。即,与上述等效电路有关的参数的设定值与真值之间的误差成为使耦合系数的推测精度劣化的主要原因。 [0004] 送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率由于送电谐振器以及受电谐振器中包含的电容器以及电感器的制造偏差而变动。进而,送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率还由于送电谐振器以及受电谐振器的使用环境(例如两者的距离、存在于两者的周围的障碍物、周围温度)而变动。因此,高精度地推测送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率并不容易,同样地,高精度地推测耦合系数也并不容易。 [0006] 实施方式的目的在于高精度地推测耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率中的至少一个。 [0007] 根据实施方式,控制装置包括控制部和推测部。控制部设定与第1谐振器连接了的可变阻抗元件具有第1阻抗的第1阻抗条件。控制部对生成与第1谐振器耦合的第2谐振器的输入信号的频率可变信号源在第1阻抗条件下指示输入信号的第1频率扫描。控制部设定可变阻抗元件具有与第1阻抗不同的第2阻抗的第2阻抗条件。控制部对频率可变信号源在第2阻抗条件下指示输入信号的第2频率扫描。推测部在进行第1频率扫描的期间检测提供输入信号的极大值或者极小值的1个以上的第1特定频率(specific frequencies)。推测部在进行第2频率扫描的期间检测提供输入信号的极大值或者极小值的1个以上的第2特定频率。推测部根据1个以上的第1特定频率以及1个以上的第2特定频率,推测第1谐振器与第2谐振器之间的耦合系数、第1谐振器的第1谐振频率以及第2谐振器的第2谐振频率中的至少一个。 附图说明 [0008] 图1是例示第1实施方式的无线电力传送系统的图。 [0009] 图2是例示图1的送电谐振器的图。 [0010] 图3是例示图1的送电谐振器的图。 [0011] 图4是例示图1的受电谐振器的图。 [0012] 图5是例示图1的受电谐振器的图。 [0013] 图6是例示第1谐振器条件以及第1阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0014] 图7是例示第1谐振器条件以及第2阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0015] 图8是例示第2谐振器条件以及第1阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0016] 图9是例示第2谐振器条件以及第2阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0017] 图10是例示第3谐振器条件以及第1阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0018] 图11是例示第3谐振器条件以及第2阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0019] 图12是例示第4谐振器条件以及第1阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0020] 图13是例示第4谐振器条件以及第2阻抗条件下的输入电流的特性的图形。 [0021] 图14是图1的控制装置的动作例的说明图。 [0022] 图15是图1的控制装置的动作例的说明图。 [0023] 图16是例示第2实施方式的无线电力传送系统的图。 [0024] 图17是例示图16的逆变器的图。 [0025] 图18是例示图16的逆变器的图。 [0026] 图19是例示第3实施方式的无线电力传送系统的图。 [0027] 图20是例示第4实施方式的无线电力传送系统的图。 [0028] 图21是例示第5实施方式的无线电力传送系统的图。 [0029] 图22是例示第6实施方式的无线电力传送系统的图。 [0030] 图23是例示第7实施方式的无线电力传送系统的图。 [0031] 图24是例示第8实施方式的无线电力传送系统的图。 [0032] 图25是例示第9实施方式的无线电力传送系统的图。 [0033] 图26是例示第10实施方式的无线电力传送系统的图。 [0034] 图27是例示第11实施方式的无线电力传送系统的图。 [0035] 图28是例示第12实施方式的无线电力传送系统的图。 [0036] 图29是例示第13实施方式的无线电力传送系统的图。 [0037] 图30是例示第14实施方式的无线电力传送系统的图。 [0038] 图31是例示第15实施方式的无线电力传送系统的图。 [0039] 图32是例示第16实施方式的无线电力传送系统的图。 [0040] 图33是例示第17实施方式的无线电力传送系统的图。 [0041] 图34是例示图1的控制装置的框图。 [0042] 符号说明 [0043] 100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700:控制装置;101:控制部;102:推测部;111、211、311、411、511、611、711、811、 911、1011、1111、1211、1311、1411、1511、1611、1711:送电谐振器;112、312、412、512、612、 712、812、912、1012、1112、1212、1312、1512、1612、1712:频率可变信号源;121、321、421、 521、621、721、821、921、1021、1121、1221、1321、1421、1521、1621、1721:受电谐振器;122、 222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222、1322、1422、1522、1622、1722:可变阻抗元件;212、1412:驱动信号源;213、1413:逆变器;331、332:无线通信部;531、631:可否传送判定部;613、623:驱动部;731:传送电力计算部;823、1223、1526:二次电池;831: 充电时间计算部;1112:信号源;1224:逆流防止电路;1323:负载电路;1414:可变电压源; 1523:整流电路;1524:平滑化电容器;1525:开关;1613、1623、1713、1723:检测部。 具体实施方式[0044] 以下,参照附图,叙述实施方式的说明。另外,以后,对与已说明的要素相同或者类似的要素附加同一或者类似的符号,基本上省略了重复的说明。 [0045] (第1实施方式) [0046] 如图1例示,第1实施方式的无线电力传送系统具备控制装置100、送电谐振器111、频率可变信号源112、受电谐振器121、以及可变阻抗元件122。 [0047] 另外,在图1的无线电力传送系统中,送电装置包括至少送电谐振器111,受电装置包括至少受电谐振器121。控制装置100既可以嵌入于送电装置,也可以嵌入于受电装置,还可以与送电装置以及受电装置独立地设置。 [0048] 在以后的说明中,设为频率可变信号源112包含于送电装置、并且、可变阻抗元件122包含于受电装置。频率可变信号源112既可以兼作用于无线电力传送的信号源、也可以与上述信号源独立地设置。 [0049] 如上所述,频率可变信号源112也可以与用于无线电力传送的信号源独立地设置。因此,送电装置也可以代替频率可变信号源112而包括可变阻抗元件122。在该情况下,受电装置代替可变阻抗元件122而包括频率可变信号源112。在该情况下,在以后的说明中的与耦合系数或者谐振频率的推测关联的记述中,适当交换“送电谐振器”以及“受电谐振器”来读取即可。 [0050] 控制装置100进行图1的无线电力传送系统中的各种控制。控制装置100在成为控制的对象的要素设置于不同的装置(例如送电装置、受电装置等)的情况下,也可以使用例如有线通信或者无线通信来进行控制。 [0051] 具体而言,控制装置100为了在至少2个阻抗条件下对送电谐振器111的输入信号进行频率扫描,而对频率可变信号源112提供控制信号。另外,控制装置100为了设定上述至少2个阻抗条件,对可变阻抗元件122提供控制信号。 [0052] 进而,控制装置100在对送电谐振器111的输入信号进行频率扫描的期间,观测送电谐振器111的输入电流、输入电压以及输入电力中的至少一个特性。能够根据频率可变信号源112的类别,决定控制装置100观测输入电流、输入电压以及输入电力中的哪一个特性。 [0053] 在频率可变信号源112是恒定电力源的情况下,控制装置100也可以观测输入电流、输入电压以及输入电力中的某一个特性。在频率可变信号源112是恒定电压源的情况下,控制装置100优选观测输入电流的特性。在频率可变信号源112是恒定电流源的情况下,控制装置100优选观测输入电压的特性。在以后的说明中,为了简化,设为频率可变信号源112是恒定电压源,控制装置100观测输入电流的特性。 [0054] 如后所述,控制装置100根据观测到的输入电流的特性检测多个特定频率。然后,如后所述,控制装置100根据检测到的多个特定频率,推测耦合系数k、送电谐振器111的谐振频率f1以及受电谐振器121的谐振频率f2。 [0055] 另外,也可以如图34例示地进行控制装置100中的功能分割。图34的控制装置100包括控制部101以及推测部102。控制部101具备与针对其他要素的控制动作关联的功能。具体而言,控制部101设定阻抗条件、或者指示送电谐振器111的输入信号的频率扫描。推测部102具备与耦合系数、送电谐振器111的谐振频率以及受电谐振器121的谐振频率的推测关联的功能。具体而言,推测部102根据观测到的输入电流的特性检测多个特定频率、或者根据检测到的多个特定频率进行推测。另外,图34未限定控制装置100中的功能分割。控制装置100具备的功能既可以细分化而通过多个专用电路实现,也可以汇总为1个通用处理器(例如CPU)。 [0056] 送电谐振器111既可以是图2例示的串联谐振电路,也可以是图3例示的并联谐振电路。送电谐振器111包括电感=L1的电感器、和电容=C1的电容器。电感L1以及电容C1影响送电谐振器111的谐振频率f1。因此,一般,以得到期望的谐振频率f1的方式,设计电感器以及电容器。但是,由于电感器以及电容器的制造偏差、使用环境变动,电感L1以及电容C1相对设计值包含误差。 [0057] 频率可变信号源112生成送电谐振器111的输入信号。关于输入信号,既可以仅限用于耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2的推测,也可以还用于无线电力传送。频率可变信号源112根据来自控制装置100的控制信号,进行送电谐振器111的输入信号的频率扫描。 [0058] 受电谐振器121既可以是图4例示的串联谐振电路,也可以是图5例示的并联谐振电路。受电谐振器121包括电感=L2的电感器、和电容=C2的电容器。电感L2以及电容C2影响受电谐振器121的谐振频率f2。因此,一般,以得到期望的谐振频率f2的方式,设计电感器以及电容器。但是,由于电感器以及电容器的制造偏差、使用环境变动,电感L2以及电容C2相对设计值包含误差。 [0059] 可变阻抗元件122能够根据来自控制装置100的控制信号使阻抗在至少2个值之间变化。具体而言,设为可变阻抗元件122的阻抗在第1阻抗条件下充分高、在第2阻抗条件下充分低。优选,可变阻抗元件122在第1阻抗条件下处于开路状态、在第2阻抗条件下处于短路状态。例如,如果可变阻抗元件122是开关元件,则在第1阻抗条件下可变阻抗元件122处于断开(OFF)状态,在第2阻抗条件下可变阻抗元件122处于导通(ON)状态。 [0060] 以下,说明控制装置100根据送电谐振器111的输入电流的特性检测多个特定频率的动作、以及、根据检测到的多个特定频率推测耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2的动作。 [0061] 另外,在以后的说明中,为便于说明,以角频率[rad/s]的形式导出谐振频率。频率f*[Hz]与角频率ω*[rad/s]之间的关系如下述公式(1)所示。*是用于确定频率f*和角频率ω*的索引。在以后的说明中,“1”、“2”、“A”、“B”、“C”等被用作索引*。 [0062] 【式1】 [0063] ω*=2πf* (1) [0064] 不论送电谐振器111相当于图2例示的串联谐振电路以及图3例示的并联谐振电路中的哪一个,都能够用下述公式(2)表示送电谐振器111的谐振频率ω1。 [0065] 【式2】 [0066] [0067] 同样地,不论受电谐振器121相当于图4例示的串联谐振电路以及图5例示的并联谐振电路中的哪一个,都能够用下述公式(3)表示受电谐振器121的谐振频率f2。 [0068] 【式3】 [0069] [0070] 如上所述,送电谐振器111能够大致地分成图2例示的串联谐振电路以及图3例示的并联谐振电路。受电谐振器121也能够同样地大致地分成图4例示的串联谐振电路以及图5例示的并联谐振电路。依赖于送电谐振器111的类别以及受电谐振器121的类别,送电谐振器111的输入电流的特性不同。因此,在以后的说明中,将送电谐振器111以及受电谐振器121都相当于串联谐振电路的情况称为第1谐振器条件,将送电谐振器111以及受电谐振器121都相当于并联谐振电路的情况称为第2谐振器条件,将送电谐振器111相当于并联谐振电路并且受电谐振器121相当于串联谐振电路的情况称为第3谐振器条件,将送电谐振器111相当于串联谐振电路并且受电谐振器121相当于并联谐振电路的情况称为第4谐振器条件。 [0071] 图6例示第1谐振器条件以及第1阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。另外,在图6以及后述图7至图13中,纵轴表示输入电流[A],横轴表示频率[Hz]。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部能够用下述公式(4)表示。 [0072] 【式4】 [0073] [0074] 根据图6的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极大值的特定频率。在该特定频率中,送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部可以说是“0”。然后,如果对公式(4)的左边代入“0”之后关于ω求解方程式,则公式(4)的右边等于上述公式(2)的右边。因此,该特定频率与谐振频率f1一致。 [0075] 图7例示第1谐振器条件以及第2阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部能够用下述公式(5)表示。 [0076] 【式5】 [0077] [0078] 根据图7的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极大值的2个特定频率fA以及fB。此处,fA [0079] 【式6】 [0080] [0081] 【式7】 [0082] [0083] 进而,通过组合公式(6)以及公式(7),能够导出下述公式(8)至公式(10)。 [0084] 【式8】 [0085] [0086] 【式9】 [0087] [0088] 【式10】 [0089] [0090] 概括而言,控制装置100通过在第1谐振器条件以及第1阻抗条件下,检测提供输入电流的极大值的特定频率,能够推测谐振频率f1。进而,控制装置100在第1谐振器条件以及第2阻抗条件下,检测提供输入电流的极大值的2个特定频率fA以及fB。然后,控制装置100通过运算上述公式(8)以及公式(10),能够推测耦合系数k以及谐振频率f2。 [0091] 图8例示第2谐振器条件以及第1阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部能够用下述公式(11)表示。 [0092] 【式11】 [0093] [0094] 根据图8的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极小值的2个特定频率fA以及fB。此处,fA [0095] 图9例示第2谐振器条件以及第2阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部能够用下述公式(12)表示。 [0096] 【式12】 [0097] [0098] 根据图9的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极小值的特定频率fC。在特定频率ωC中,送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部可以说是“∞”。然后,通过对公式(12)的左边代入“∞”、即关于ω求解右边的分母=0的方程式,能够导出下述公式(13)。 [0099] 【式13】 [0100] [0101] 进而,通过组合上述公式(6)、公式(7)以及公式(13),能够导出下述公式(14)至公式(18)。 [0102] 【式14】 [0103] [0104] 【式15】 [0105] [0106] 【式16】 [0107] [0108] 【式17】 [0109] [0110] 【式18】 [0111] [0112] 概括而言,控制装置100在第2谐振器条件以及第1阻抗条件下,检测提供输入电流的极小值的2个特定频率fA以及fB。进而,控制装置100在第2谐振器条件以及第2阻抗条件下,检测提供输入电流的极小值的特定频率fC。然后,控制装置100通过运算上述公式(14)、公式(16)以及公式(18),能够推测耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2。 [0113] 图10例示第3谐振器条件以及第1阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部能够用下述公式(19)表示。 [0114] 【式19】 [0115] [0116] 根据图10的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极小值的特定频率。在该特定频率中,送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部可以说是“∞”。然后,如果对公式(19)的左边代入“∞”、即关于ω求解右边的分母=0的方程式,则公式(19)的右边等于上述公式(2)的右边。因此,该特定频率与送电谐振器111的谐振频率f1一致。 [0117] 图11例示第3谐振器条件以及第2阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部能够用下述公式(20)表示。 [0118] 【式20】 [0119] [0120] 根据图11的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极小值的2个特定频率fA以及fB。此处,fA [0121] 概括而言,控制装置100在第3谐振器条件以及第1阻抗条件下,检测提供输入电流的极小值的特定频率,从而能够推测谐振频率f1。进而,控制装置100在第3谐振器条件以及第2阻抗条件下,检测提供输入电流的极小值的2个特定频率fA以及fB。然后,控制装置100通过运算上述公式(8)以及公式(10),能够推测耦合系数k以及谐振频率f2。 [0122] 图12例示第4谐振器条件以及第1阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZOPEN的虚部能够用下述公式(21)表示。 [0123] 【式21】 [0124] [0125] 根据图12的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极大值的2个特定频率fA以及fB。此处,fA [0126] 图13例示第4谐振器条件以及第2阻抗条件下的送电谐振器111的输入电流的观测结果。在这些条件下送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部能够用下述公式(22)表示。 [0127] 【式22】 [0128] [0129] 根据图13的观测结果,控制装置100检测提供输入电流的极大值的特定频率fC。在特定频率ωC中,送电谐振器111的输入阻抗ZSHORT的虚部可以说是“0”。然后,通过对公式(22)的左边代入“0”之后关于ω求解方程式,能够导出上述公式(13)。因此,通过上述公式(14)、公式(16)以及公式(18),能够推测耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2。 [0130] 概括而言,控制装置100在第4谐振器条件以及第1阻抗条件下,检测提供输入电流的极大值的2个特定频率fA以及fB。进而,控制装置100在第4谐振器条件以及第2阻抗条件下,检测提供输入电流的极大值的特定频率fC。然后,控制装置100通过运算上述公式(14)、公式(16)以及公式(18),能够推测耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2。 [0131] 因此,在送电谐振器111以及受电谐振器121符合第1谐振器条件或者第3谐振器条件的情况下,控制装置100如以下那样动作即可。 [0132] 即,控制装置100通过在第1阻抗条件下检测特定频率,推测谐振频率f1。进而,控制装置100通过如图14例示那样地使用特定频率f1、fA以及fB运算与上述公式(8)以及公式(10)相当的变换式,推测耦合系数k以及谐振频率f2。另外,控制装置100也可以代替运算变换式,使用预先准备的参照表格来推测与特定频率f1、fA以及fB的组合对应的耦合系数k以及谐振频率f2。 [0133] 在送电谐振器111以及受电谐振器121与第2谐振器条件或者第4谐振器条件符合的情况下,控制装置100如以下那样动作即可。 [0134] 即,控制装置100通过如图15例示那样地使用特定频率fA、fB以及fC来运算与上述公式(14)、公式(16)以及公式(18)相当的变换式,推测耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2。另外,控制装置100也可以代替运算变换式,使用预先准备的参照表格来推测与特定频率fA、fB以及fC的组合对应的耦合系数k、谐振频率f1以及谐振频率f2。 [0135] 如以上说明,在第1实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在第1阻抗条件以及第2阻抗条件下检测多个特定频率,根据该多个特定频率,推测耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率。因此,根据该控制装置,即使送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率未知,也能够推测耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率。 [0136] 进而,根据该控制装置,送电谐振器的输入信号的电流、电压或者电力的测定电路的绝对精度是能够检测特定频率的程度即可。反倒是,根据该控制装置,耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率的推测精度依赖于送电谐振器的输入信号的信号频率的绝对精度。 [0137] 因此,该控制装置无需牺牲耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率的推测精度,而能够使用绝对精度不太高的廉价的测定电路来观测输入电流、输入电压或者输入电力的特性。另外,鉴于当前的振荡电路技术,能够比较廉价地利用能够高精度地控制信号频率的振荡电路。 [0138] (第2实施方式) [0139] 如图16例示,第2实施方式的无线电力传送系统具备控制装置200、送电谐振器211、驱动信号源212、逆变器213、受电谐振器221、以及可变阻抗元件222。 [0140] 送电谐振器211与上述送电谐振器111相同或者类似既可。受电谐振器221与上述受电谐振器121相同或者类似既可。可变阻抗元件222与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置200在一部分的动作中与上述控制装置100不同。 [0141] 图16中的驱动信号源212以及逆变器213能够视为恒定电压的频率可变信号源。即,驱动信号源212以及逆变器213相当于图1中的频率可变信号源112的一种。 [0142] 驱动信号源212生成用于驱动逆变器213的开关信号。驱动信号源212根据来自控制装置200的控制信号,进行开关信号的频率扫描。 [0143] 逆变器213既可以是图17例示的单相逆变器,也可以是图18例示的差动逆变器。逆变器213发生具有由来自驱动信号源212的开关信号决定的频率分量的交流电流。逆变器213将所发生的交流电流供给到送电谐振器211。逆变器213面向在无线电力传送系统中发生大的发送电力的用途。 [0144] 控制装置200为了在上述至少2个阻抗条件下进行送电谐振器212的输入信号的频率扫描,对驱动信号源212提供控制信号。通过该控制信号,对由驱动信号源212生成的开关信号进行频率扫描,其结果,对由逆变器213生成的送电谐振器211的输入信号也进行频率扫描。 [0145] 此处,送电谐振器211的输入电流的特性依赖于逆变器213的输入电流的特性。因此,控制装置200既可以在进行频率扫描的期间,观测逆变器213的输入电流的特性,也可以代替逆变器213的输入电流而观测送电谐振器211的输入电流的特性。但是,在逆变器213在其输入侧具备平滑化电容器的情况下,逆变器213的输入电流能够视为大致直流电流。因此,相比于送电谐振器211的输入电流(交流电流),控制装置200能够使用更简易的测定电路来观测逆变器213的输入电流。 [0146] 如以上说明,在第2实施方式的无线电力传送系统中,逆变器以及驱动信号源被用作频率可变信号源。因此,根据该无线电力传送系统,能够将在送电装置中一般具备的逆变器以及驱动信号源兼用作频率可变信号源,能够抑制送电装置中的零件数量的增大。 [0147] (第3实施方式) [0148] 如图19例示,第3实施方式的无线电力传送系统具备控制装置300、送电谐振器311、频率可变信号源312、受电谐振器321、可变阻抗元件322、无线通信部331以及无线通信部332。 [0149] 送电谐振器311与上述送电谐振器111相同或者类似既可。频率可变信号源312与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。受电谐振器321与上述受电谐振器121相同或者类似既可。可变阻抗元件322与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置300在一部分的动作中与上述控制装置100或者控制装置200不同。 [0150] 控制装置300将用于对可变阻抗元件322设定阻抗的控制信号输出到无线通信部331。 [0151] 如果输入了上述控制信号,则无线通信部331将其通过无线方式发送到无线通信部332。无线通信部331既可以嵌入于控制装置300,也可以与控制装置300一起嵌入于送电装置。 [0152] 如果接收到上述控制信号,则无线通信部332将其输出到可变阻抗元件322。无线通信部332嵌入于受电装置。 [0153] 另外,在控制装置300未嵌入于送电装置的情况下,未图示的无线通信部也可以嵌入于送电装置。该无线通信部能够在与嵌入于控制装置300的无线通信部331(或者未图示的其他无线通信部)之间,以无线方式交换各种信号。该信号也可以包括例如用于对送电谐振器311的输入信号进行频率扫描的控制信号、表示送电谐振器311的输入信号的电流、电压或者电力的测定结果的信号等。进而,在控制装置300嵌入于受电装置的情况下,无线通信部332也可以省略。 [0154] 如以上说明,在第3实施方式的无线电力传送系统中,在控制装置与送电装置之间以及控制装置与受电装置之间的至少一方以无线方式交换信号。因此,根据该无线电力传送系统,既能够使控制装置与送电装置之间机械地分离,也能够使控制装置与受电装置之间机械地分离。 [0155] (第4实施方式) [0156] 如图20例示,第4实施方式的无线电力传送系统具备控制装置400、送电谐振器411、频率可变信号源412、受电谐振器421以及可变阻抗元件422。 [0157] 频率可变信号源412与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。可变阻抗元件422与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。 控制装置400在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200或者控制装置300不同。 [0158] 送电谐振器411以及受电谐振器421的至少一方能够根据来自控制装置400的控制,变更其谐振频率。为了使谐振频率可变,例如,既可以使用可变电感器或者可变电容器来形成谐振电路,也可以将阻抗变换器嵌入于谐振电路。 [0159] 控制装置400如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器411的谐振频率以及受电谐振器421的谐振频率。在控制装置400中,如果送电谐振器411或者受电谐振器421的谐振频率并非期望值,则对送电谐振器411或者受电谐振器421提供用于变更谐振频率的控制信号。另外,也可以在提供了控制信号之后,控制装置400再次推测送电谐振器411或者受电谐振器421的谐振频率,根据需要再次提供控制信号。 [0160] 另外,一般,送电谐振器411的谐振频率以及受电谐振器421的谐振频率优选与送电频率一致。但是,在期望的传送电力值等各种条件下,也许期望送电频率是与送电谐振器411的谐振频率或者受电谐振器421的谐振频率不同的值。因此,上述期望值不限于送电频率的值而也可以设定为任意的值。 [0161] 如以上说明,在第4实施方式的无线电力传送系统中,控制装置根据推测结果,调整送电谐振器的谐振频率或者受电谐振器的谐振频率。因此,根据该控制装置,能够提高电力的传送效率、或者稳定地控制传送电力值或者传送效率。 [0162] (第5实施方式) [0163] 如图21例示,第5实施方式的无线电力传送系统具备控制装置500、送电谐振器511、频率可变信号源512、受电谐振器521、可变阻抗元件522以及可否传送判定部531。 [0164] 送电谐振器511与上述送电谐振器111或者送电谐振器411相同或者类似既可。频率可变信号源512与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。受电谐振器521与上述受电谐振器121或者受电谐振器421相同或者类似既可。可变阻抗元件522与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置500在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300或者控制装置400不同。 [0165] 控制装置500在无线电力传送开始之前,如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器511的谐振频率以及受电谐振器521的谐振频率。控制装置500对可否传送判定部531提供推测结果的一部分或者全部。 [0166] 可否传送判定部531既可以嵌入于控制装置500、送电装置或者受电装置,也可以嵌入于与它们独立的装置。可否传送判定部531根据来自控制装置500的推测结果,判定将来的无线电力传送可否正常地执行。例如,可否传送判定部531在耦合系数、送电谐振器511的谐振频率以及受电谐振器521的谐振频率的至少一个脱离了容许范围的情况下,判定为无线电力传送无法正常地执行。 [0167] 可否传送判定部531对无线电力传送系统的外部(例如用户、操作人员等)通知判定结果的信息。判定结果的信息例如也可以通过图像、灯的点亮模式、声音、警报音、振动等通知。另外,在判定为无线电力传送能够正常地执行的情况下,也可以省略通知而立即开始无线电力传送。 [0168] 通过事先通知无法正常地执行无线电力传送这样的判定结果,能够对用户提醒无线电力传送系统的使用环境的变更(例如在受电装置是电气汽车或者混合动力汽车的情况下该汽车的前进或者后退)。因此,能够预防将来的无线电力传送无法正常地进行所引起的各种不测的事态(例如直至下次使用时未进行充电、充电效率大幅低于用户的期待)。 [0169] 如以上说明,在第5实施方式的无线电力传送系统中,判定将来的无线电力传送可否正常地执行,对例如用户通知判定结果。因此,根据该无线电力传送系统,用户获得处置所通知的判定结果的余地,所以能够预防将来的无线电力传送无法正常地进行所引起的各种不测的事态。 [0170] (第6实施方式) [0171] 如图22例示,第6实施方式的无线电力传送系统具备控制装置600、送电谐振器611、频率可变信号源612、驱动部613、受电谐振器621、可变阻抗元件622、驱动部623以及可否传送判定部631。 [0172] 频率可变信号源612与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。可变阻抗元件622与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。 控制装置600在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400或者控制装置500不同。 [0173] 控制装置600在无线电力传送开始之前,如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器611的谐振频率以及受电谐振器621的谐振频率。控制装置600对可否传送判定部631提供推测结果的一部分或者全部。 [0174] 可否传送判定部631既可以嵌入于控制装置600、送电装置或者受电装置,也可以嵌入于与它们独立的装置。可否传送判定部631根据来自控制装置600的推测结果,判定将来的无线电力传送可否正常地执行。例如,可否传送判定部631在耦合系数、送电谐振器611的谐振频率以及受电谐振器621的谐振频率的至少一个脱离了容许范围的情况下,判定为无线电力传送无法正常地执行。 [0175] 可否传送判定部631根据判定结果生成控制信号,对驱动部613以及驱动部623提供该控制信号。另外,在判定为无线电力传送能够正常地执行的情况下,也可以省略控制信号的生成而立即开始无线电力传送。 [0176] 送电谐振器611在具备机械式的移动机构的方面与上述送电谐振器111或者送电谐振器411不同。驱动部613通过驱动在送电谐振器611中具备的移动机构,能够使送电谐振器611移动。 [0177] 例如,也可以通过来自可否传送判定部631的控制信号,决定送电谐振器611移动的位置、移动量、移动方向等。另外,可否传送判定部631也可以直至判定为能够正常地执行无线电力传送为止,反复进行判定,并对驱动部613反复提供用于指示送电谐振器611的移动的控制信号。另外,驱动部613也可以以使通过例如测距传感器测定的送电谐振器611与受电谐振器621之间的距离收敛于容许范围内的方式,驱动送电谐振器611中具备的移动机构。另外,驱动部613也可以通过上述移动机构或者其他机构调整送电谐振器611的倾斜。 [0178] 受电谐振器621在具备机械式的移动机构的方面与上述受电谐振器121或者受电谐振器421不同。驱动部623通过驱动受电谐振器621中具备的移动机构,能够使受电谐振器621移动。 [0179] 例如,也可以通过来自可否传送判定部631的控制信号,决定受电谐振器621移动的位置、移动量、移动方向等。另外,可否传送判定部631也可以直至判定为无线电力传送能够正常地执行为止,反复进行判定,并对驱动部623反复提供用于指示受电谐振器621的移动的控制信号。另外,驱动部623也可以以使通过例如测距传感器测定到的受电谐振器621与送电谐振器611之间的距离收敛于容许范围内的方式,驱动受电谐振器621中具备的移动机构。另外,驱动部623也可以通过上述移动机构或者其他机构调整受电谐振器621的倾斜。 [0180] 也可以省略送电谐振器611以及受电谐振器621中的某一方的移动机构。在省略送电谐振器611的移动机构的情况下,不需要驱动部613。在省略受电谐振器621的移动机构的情况下,不需要驱动部623。 [0181] 如以上说明,在第6实施方式的无线电力传送系统中,判定将来的无线电力传送可否正常地执行,根据判定结果,送电谐振器以及受电谐振器的至少一方自动地移动。因此,根据该无线电力传送系统,自动修正送电谐振器以及受电谐振器的位置关系,所以能够防止未正常地进行无线电力传送所引起的各种不测的事态。 [0182] (第7实施方式) [0183] 如图23例示,第7实施方式的无线电力传送系统具备控制装置700、送电谐振器711、频率可变信号源712、受电谐振器721、可变阻抗元件722以及传送电力计算部731。 [0184] 送电谐振器711与上述送电谐振器111、送电谐振器411、或者送电谐振器611以及驱动部613相同或者类似既可。频率可变信号源712与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。 [0185] 受电谐振器721与上述受电谐振器121、受电谐振器421、或者受电谐振器621以及驱动部623相同或者类似既可。可变阻抗元件722与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置700在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500或者控制装置600不同。 [0186] 控制装置700在无线电力传送开始之前,如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器711的谐振频率以及受电谐振器721的谐振频率。控制装置700对传送电力计算部731提供推测结果的一部分或者全部。 [0187] 传送电力计算部731既可以嵌入于控制装置700、送电装置或者受电装置,也可以嵌入于与它们独立的装置。传送电力计算部731根据来自控制装置700的推测结果,计算将来的无线电力传送中的传送电力的预测值。例如,传送电力计算部731也可以通过在参照表格或者变换式中应用耦合系数、送电谐振器711的谐振频率以及受电谐振器721的谐振频率的至少一个,来计算传送电力的预测值。参照表格或者变换式既可以根据实际的测定结果统计性地导出,也可以通过理论计算导出。 [0188] 传送电力计算部731对无线电力传送系统的外部(例如用户、操作人员等)通知传送电力的预测值的信息。传送电力的预测值的信息也可以例如通过图像、灯的点亮模式、声音、警报音、振动等通知。 [0189] 如以上说明,在第7实施方式的无线传送系统中,事先计算无线电力传送中的传送电力的预测值,对例如用户通知该传送电力的预测值的信息。因此,根据该无线电力传送系统,用户能够事先认识传送电力的预测值的信息,所以能够预防不通知上述信息所引起的各种不测的事态(例如直至下次使用时不进行充电、实际的传送电力值大幅低于用户的期待等)。 [0190] (第8实施方式) [0191] 如图24例示,第8实施方式的无线电力传送系统具备控制装置800、送电谐振器811、频率可变信号源812、受电谐振器821、可变阻抗元件822、二次电池823以及充电时间计算部831。 [0192] 送电谐振器811与上述送电谐振器111、送电谐振器411、或者送电谐振器611以及驱动部613相同或者类似既可。频率可变信号源812与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。 [0193] 受电谐振器821与上述受电谐振器121、受电谐振器421、或者受电谐振器621以及驱动部623相同或者类似既可。可变阻抗元件822与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置800在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600或者控制装置700不同。 [0194] 二次电池823与受电谐振器821连接。通过经由无线电力传送而接受的电力充电二次电池823。 [0195] 控制装置800在无线电力传送开始之前,如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器811的谐振频率以及受电谐振器821的谐振频率。控制装置800对充电时间计算部831提供推测结果的一部分或者全部。 [0196] 充电时间计算部831既可以嵌入于控制装置800、送电装置或者受电装置,也可以嵌入于与它们独立的装置。充电时间计算部831根据来自控制装置800的推测结果,计算将来的经由无线电力传送的二次电池823的充电时间的预测值。例如,充电时间计算部831也可以通过在参照表格或者变换式中应用耦合系数、送电谐振器811的谐振频率以及受电谐振器821的谐振频率的至少一个,来计算二次电池823的充电时间的预测值。参照表格或者变换式既可以根据实际的测定结果统计性地导出,也可以通过理论计算导出。 [0197] 充电时间计算部831向无线电力传送系统的外部(例如用户、操作人员等)通知二次电池823的充电时间(例如既可以是直至满充电为止的剩余时间的预测值,也可以是达到满充电的时刻的预测值)的信息。充电时间的预测值的信息也可以例如通过图像、灯的点亮模式、声音、警报音、振动等通知。 [0198] 如以上说明,在第8实施方式的无线传送系统中,事先计算将来的经由无线电力传送的二次电池的充电时间的预测值,对例如用户通知该充电时间的预测值的信息。因此,根据该无线电力传送系统,用户能够事先认识充电时间的预测值的信息,所以能够预防不通知上述信息所引起的各种不测的事态(例如在用户期待的时刻不结束二次电池的充电等)。 [0199] (第9实施方式) [0200] 如图25例示,第9实施方式的无线电力传送系统具备控制装置900、送电谐振器911、频率可变信号源912、受电谐振器921以及可变阻抗元件922。 [0201] 可变阻抗元件922与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置900在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700或者控制装置800不同。 [0202] 送电谐振器911例如如上述送电谐振器411、或者送电谐振器611以及驱动部613那样,能够变更谐振频率。同样地,受电谐振器921能够例如如上述受电谐振器421、或者受电谐振器621以及驱动部623那样,变更谐振频率。 [0203] 频率可变信号源912与上述频率可变信号源112、或者驱动信号源212以及逆变器213相同或者类似既可。但是,通过来自控制装置900的控制信号,决定频率可变信号源912的设定电压、设定电流或者设定电力。 [0204] 控制装置900为了如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器911的谐振频率以及受电谐振器921的谐振频率,推测多个特定频率。但是,控制装置900还有时无法正确地检测多个特定频率。例如,在送电谐振器911的输入信号的电流、电压或者电力的极大值低于测定电路的灵敏度水平的情况、上述多个特定频率中的至少一个脱离送电谐振器911的输入信号的频率扫描范围的情况下等,可能产生上述事象。 [0205] 因此,控制装置900在无法正确地检测多个特定频率的情况下,既可以使频率可变信号源912的设定电压、设定电流或者设定电力增大或者减少,也可以使送电谐振器911的谐振频率或者受电谐振器921的谐振频率增大或者减少。控制装置900在上述调整之后,再次检测多个特定频率即可。 [0206] 如以上说明,在第9实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在无法正确地检测多个特定频率的情况下,调整频率可变信号源的设定电压、设定电流或者设定电力、送电谐振器的谐振频率、或者受电谐振器的谐振频率。因此,根据该控制装置,能够预防起因于多个特定频率的检测失败而无法推测耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率的事态。 [0207] (第10实施方式) [0208] 如图26例示,第10实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1000、送电谐振器1011、频率可变信号源1012、受电谐振器1021以及可变阻抗元件1022。 [0209] 频率可变信号源1012与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。可变阻抗元件1022与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置1000在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置 800或者控制装置900不同。 [0210] 送电谐振器1011具备与为了无线电力传送而使用的谐振电路部分相当的第1电路、和包括能够与该第1电路串联或者并联地连接的1个以上的电容器或者电感器的第2电路。通过来自控制装置1000的控制信号,决定第1电路与第2电路之间的连接状态。第2电路的电容或者电感既知。例如,也可以使用高精度的测定法,预先确认第2电路的电容或者电感。特别地,电容器相比于电感器更易于抑制制造偏差,所以适合于第2电路。 [0211] 同样地,受电谐振器1021具备与无线电力传送中使用的谐振电路部分相当的第1电路、和包括能够与该第1电路串联或者并联地连接的1个以上的电容器或者电感器的第2电路。通过来自控制装置1000的控制信号,决定第2电路是否与第1电路连接。第2电路的电容或者电感既知。 [0212] 控制装置1000根据需要,对送电谐振器1011或者受电谐振器1021提供用于使第2电路与第1电路连接的控制信号。通过第2电路与第1电路连接,送电谐振器1011的谐振频率或者受电谐振器1021的谐振频率变动。另外,第2电路的电容或者电感既知。因此,控制装置1000能够根据变动后的谐振频率的推测值,导出变动前的谐振频率。 [0213] 如以上说明,在第10实施方式的无线电力传送系统中,控制装置根据需要,针对送电谐振器或者受电谐振器中的无线电力传送中使用的谐振电路部分,临时地连接具有既知的电容的电容器或者具有既知的电感的电感器。因此,根据该控制装置,即使在送电谐振器的输入信号的频率扫描范围窄的情况下,也能够推测耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率。因此,例如,能够使频率可变信号源简化、缩短送电谐振器的输入信号的频率扫描所需的时间。 [0214] (第11实施方式) [0215] 如图27例示,第11实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1100、送电谐振器1111、频率可变信号源1112、信号源1113、受电谐振器1121以及可变阻抗元件1122。 [0216] 送电谐振器1111与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1012与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。 [0217] 受电谐振器1121与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1122与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。控制装置1100在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置900或者控制装置1000不同。 [0218] 信号源1113是用于无线电力传送的信号源。信号源1113也可以包括例如驱动信号源以及逆变器。 [0219] 控制装置1100如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器1111的谐振频率以及受电谐振器1121的谐振频率。其中,控制装置1100在检测多个特定频率的期间,对信号源1113提供用于使信号源1113的动作停止的控制信号或者用于使信号源1113的设定电压、设定电流或者设定电力降低的控制信号。 [0220] 如以上说明,在第11实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在检测多个特定频率的期间,使用于无线电力传送的信号源的动作停止、或者使设定电压、设定电流或者设定电力降低。因此,根据该控制装置,能够抑制来自上述信号源的输出电压、输出电流或者输出电力的影响所致的多个特定频率的检测精度的劣化。 [0221] (第12实施方式) [0222] 如图28例示,第12实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1200、送电谐振器1211、频率可变信号源1212、受电谐振器1221、可变阻抗元件1222、二次电池1223以及逆流防止电路1224。 [0223] 送电谐振器1211与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1212与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。 [0224] 受电谐振器1221与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1222与上述可变阻抗元件122相同或者类似既可。二次电池1223与上述二次电池823相同或者类似既可。控制装置1200与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置900、控制装置1000或者控制装置1100相同或者类似既可。 [0225] 逆流防止电路1224也可以是例如二极管等整流元件。逆流防止电路1224防止从二次电池1223的电流的逆流。具体而言,如果未设置逆流防止电路1224,则在第2阻抗条件下,在从二次电池1223通过可变阻抗元件1222的方向上产生电流的逆流。根据逆流防止电路1224,能够阻止上述电流的逆流,所以能够抑制二次电池1223的无用的放电以及由于该放电产生的发热。另外,如果未设置逆流防止电路1224,则在第1阻抗条件下,发生向二次电池的电流的流入,有使特定频率的检测精度劣化的担心。根据逆流防止电路1224,能够阻止在受电谐振器的输出端电压低于二次电池的电压的情况下向二次电池的电流的流入,所以能够抑制特定频率的检测精度的劣化。 [0226] 如以上说明,在第12实施方式的无线电力传送系统中,在可变阻抗元件与二次电池之间设置逆流防止电路。因此,根据该无线电力传送系统,在第2阻抗条件下,上述逆流防止电路发挥功能,所以能够抑制二次电池的无用的放电以及由于该放电产生的发热。 [0227] (第13实施方式) [0228] 如图29例示,第13实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1300、送电谐振器1311、频率可变信号源1312、受电谐振器1321、可变阻抗元件1322以及负载电路1323。 [0229] 送电谐振器1311与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1312与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。 [0230] 受电谐振器1321与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。控制装置1300与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置900、控制装置1000或者控制装置1100相同或者类似既可。 [0231] 负载电路1323与受电谐振器1321连接。负载电路1323既可以是二次电池,也可以是未图示的电子机器的驱动电路。 [0232] 可变阻抗元件1322嵌入于受电装置,具备与上述可变阻抗元件122相同或者类似的功能。另外,可变阻抗元件1322还具备过电压保护功能。 [0233] 例如,在与送电谐振器1311以及受电谐振器1321之间的距离急剧变小的情况、负载电路1323的阻抗急剧上升的情况、用于无线电力传送的信号源(例如频率可变信号源1312)的输出电压急剧上升的情况下等,有时在受电装置中发生过电压而导致故障。可变阻抗元件1322如果在其两端之间发生超过阈值的电压,则通过使阻抗降低(例如提供与第2阻抗条件下相同的阻抗)而保护受电装置,使之免受过电压的影响。 [0234] 如以上说明,在第13实施方式的无线电力传送系统中,嵌入于受电装置的可变阻抗元件还具备过电压保护功能。因此,根据该无线电力传送系统,能够在抑制零件数量的增大的同时,在上述各实施方式的无线电力传送系统中实现受电装置的过电压保护。 [0235] (第14实施方式) [0236] 如图30例示,第14实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1400、送电谐振器1411、驱动信号源1412、逆变器1413、可变电压源1414、受电谐振器1421以及可变阻抗元件1422。 [0237] 送电谐振器1411与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。驱动信号源1412与上述驱动信号源212相同或者类似既可。逆变器1413与上述逆变器213相同或者类似既可。 [0238] 受电谐振器1421与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1422与上述可变阻抗元件122或者可变阻抗元件1322相同或者类似既可。控制装置1400在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置900、控制装置1000或者控制装置1100不同。 [0239] 可变电压源1414对逆变器1414施加输出电压。可变电压源1414的输出电压相当于逆变器1414的设定电压。通过控制装置1400控制可变电压源1414的输出电压。 [0240] 控制装置1400如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器1411的谐振频率以及受电谐振器1421的谐振频率。控制装置1400在检测多个特定频率的期间,对可变电压源1414提供用于将可变电压源1414的输出电压设定为比通常值更低的值的控制信号。另一方面,控制装置1400在进行无线电力传送的期间,对可变电压源1414提供用于将可变电压源1414的输出电压设定为上述通常值的控制信号。 [0241] 如上所述,要看谐振器条件以及阻抗条件而定,在多个特定频率中,送电谐振器1411的输入电压、输入电流或者输入电压有时并非极小值而取极大值。在上述情况下,在送电装置以及受电装置中消耗大电力,还发生与功耗对应的发热。因此,控制装置1400通过在检测多个特定频率的期间中将可变电压源1414的输出电压设定为比通常值低的值,抑制该期间中的无用的发热。另一方面,控制装置1400通过在进行无线电力传送的期间中,将可变电压源1414的输出电压设定为上述通常值,达成期望的传送电力值。 [0242] 如以上说明,在第14实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在检测多个特定频率的期间中使逆变器的设定电压比通常值降低。因此,根据该控制装置,在上述期间中送电装置以及受电装置所致的功耗降低,所以能够抑制无用的发热。 [0243] (第15实施方式) [0244] 如图31例示,第15实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1500、送电谐振器1511、频率可变信号源1512、受电谐振器1521、可变阻抗元件1522、整流电路1523、平滑化电容器1524、开关1525以及二次电池1526。 [0245] 送电谐振器1511与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1512与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。 [0246] 受电谐振器1521与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1522与上述可变阻抗元件122或者可变阻抗元件1322相同或者类似既可。二次电池1526与上述二次电池823或者二次电池1223相同或者类似既可。 [0247] 控制装置1500在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置 900、控制装置1000、控制装置1100或者控制装置1400不同。 [0248] 整流电路1523对来自受电谐振器1521的输出电流进行整流。整流电路1523也可以是二极管。平滑化电容器1524对来自整流电路1523的输出电压进行平滑化。 [0249] 开关1525插入于二次电池1526与平滑化电容器1524之间,通过控制装置1500进行导通/断开控制。开关1525在导通状态下使二次电池1526与平滑化电容器1524之间短路。因此,在开关1525处于导通状态的期间,二次电池1526被充电。另一方面,开关1525在断开状态下使二次电池1526与平滑化电容器1524之间开路。 [0250] 平滑化电容器1524有使第1阻抗条件下的特定频率的检测精度劣化的担心。具体而言,在第1阻抗条件下进行送电谐振器1511的输入信号的频率扫描的情况下,受电谐振器1521的输出电流经由整流电路1523流入到平滑化电容器1524。即,负载阻抗比在第1条件下可变阻抗元件1522提供的阻抗降低,难以正确地检测特定频率。 [0251] 控制装置1500在指示送电谐振器1511的输入信号的频率扫描之前,将开关1525设定为断开状态。此处,控制装置1500优选将可变阻抗元件1522的阻抗设定为高的值。例如,控制装置1500设定第1阻抗条件。根据上述动作,通过整流器1523对来自受电谐振器1521的输出电流进行整流,对平滑化电容器1524进行充电。如果平滑化电容器1524被充分充电,则控制装置1500如在上述各实施方式中说明的那样地指示送电谐振器1511的输入信号的信号频率的频率扫描。 [0252] 具体而言,在第1阻抗条件下的送电谐振器1511的输入信号的频率扫描时,以使整流电路1523的输出侧的电位高于整流电路1523的输入侧的电位的方式,平滑化电容器1524被充电。如果整流电路1523的输出侧的电位高于整流电路1523的输入侧的电位,则在第1阻抗条件下的送电谐振器1511的输入信号的频率扫描时,来自受电谐振器1521的输出电流不会超过整流电路1523而流入平滑化电容器1524,所以避免了负载阻抗的降低。 即,控制装置1500在第1阻抗条件下也能够正确地检测特定频率。 [0253] 如以上说明,在第15实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在第1阻抗条件下进行送电谐振器的输入信号的频率扫描之前,对与二次电池连接的平滑化电容器预先进行充电。因此,根据该控制装置,在第1阻抗条件下进行送电谐振器的输入信号的频率扫描的期间,受电谐振器的输出电流不会超过整流电路而流出,所以能够正确地检测特定频率。 [0254] (第16实施方式) [0255] 如图32例示,第16实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1600、送电谐振器1611、频率可变信号源1612、检测部1613、受电谐振器1621、可变阻抗元件1622以及检测部1623。 [0256] 送电谐振器1611与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1612与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。 [0257] 受电谐振器1621与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1622与上述可变阻抗元件122或者可变阻抗元件1322相同或者类似既可。 [0258] 控制装置1600在一部分的动作中与上述控制装置100、控制装置200、控制装置300、控制装置400、控制装置500、控制装置600、控制装置700、控制装置800、控制装置 900、控制装置1000、控制装置1100、控制装置1400或者控制装置1500不同。 [0259] 控制装置1600在开始无线电力传送之前,如在上述各实施方式中说明的那样地推测耦合系数、送电谐振器1611的谐振频率以及受电谐振器1621的谐振频率。控制装置1600在例如耦合系数、送电谐振器1611的谐振频率以及受电谐振器1621的谐振频率的至少一个脱离了容许范围的情况下,对检测部1613或者检测部1623提供动作指示。 [0260] 检测部1613嵌入于送电装置。检测部1613既可以设置于送电谐振器1611,也可以独立地设置。如果从控制装置1600提供了动作指示,则检测部1613检测与送电谐振器1611的使用环境有关的信息。具体而言,检测部1613测定受电谐振器1621相对于送电谐振器1611的相对的位置关系(例如距离)、或者在送电谐振器1611附近探索障碍物。能够使用例如测距传感器来测定受电谐振器1621的相对的位置关系。能够使用例如影像传感器来检测送电谐振器1611附近的障碍物。 [0261] 检测部1623嵌入于受电装置。检测部1623既可以设置于受电谐振器1621,也可以独立地设置。如果从控制装置1600提供了动作指示,则检测部1623检测与受电谐振器1621的使用环境有关的信息。具体而言,检测部1623测定送电谐振器1611相对于受电谐振器1621的相对的位置关系(例如距离)、或者在受电谐振器1621附近探索障碍物。能够使用例如测距传感器来测定送电谐振器1611的相对的位置关系。能够使用例如影像传感器来检测受电谐振器1621附近的障碍物。 [0262] 如以上说明,在第16实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在耦合系数、送电谐振器的谐振频率以及受电谐振器的谐振频率的推测值脱离了容许范围的情况下,通过指示检测与送电谐振器或者受电谐振器的使用环境有关的信息,调查将来的无线电力传送中的异常的征兆。因此,根据该控制装置,例如,能够预防送电谐振器以及受电谐振器的位置关系异常所引起的过电流或者过电压的发生、在送电谐振器或者受电谐振器附近存在的障碍物的过热所致的事故等。 [0263] (第17实施方式) [0264] 如图33例示,第17实施方式的无线电力传送系统具备控制装置1700、送电谐振器1711、频率可变信号源1712、检测部1713、受电谐振器1721、可变阻抗元件1722以及检测部1723。 [0265] 送电谐振器1711与上述送电谐振器111、送电谐振器411、送电谐振器611以及驱动部613、或者送电谐振器1011相同或者类似既可。频率可变信号源1712与上述频率可变信号源112、驱动信号源212以及逆变器213、或者频率可变信号源912相同或者类似既可。检测部1713与上述检测部1613相同或者类似既可。 [0266] 受电谐振器1721与上述受电谐振器121、受电谐振器421、受电谐振器621以及驱动部623、或者受电谐振器1021相同或者类似既可。可变阻抗元件1722与上述可变阻抗元件122或者可变阻抗元件1322相同或者类似既可。检测部1723与上述检测部1623相同或者类似既可。 [0267] 控制装置1700在开始无线电力传送之前,如在上述各实施方式中说明的那样地检测多个特定频率。控制装置1700针对这些多个特定频率的至少一个,计算表示频率特性的尖锐性的Q值。另外,能够根据对象的特定频率的送电谐振器1711的输入电压、输入电流或者输入电力的绝对值、和该对象的特定频率的附近的送电谐振器1711的输入电压、输入电流或者输入电力的绝对值,计算Q值。控制装置1700在Q值脱离了容许范围的情况下,对检测部1713或者检测部1723提供动作指示。 [0268] 如以上说明,在第17实施方式的无线电力传送系统中,控制装置在Q值脱离了容许范围的情况下,通过指示检测与送电谐振器或者受电谐振器的使用环境有关的信息,调查将来的无线电力传送中的异常的征兆。因此,根据该控制装置,例如,能够预防送电谐振器以及受电谐振器的位置关系异常所引起的过电流或者过电压的发生、在送电谐振器或者受电谐振器附近存在的障碍物的过热所致的事故等。 |