无线电力传输装置以及无线电力传输系统
阅读：136发布：2021-08-01
专利汇可以提供无线电力传输装置以及无线电力传输系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种无线电 力 传输装置，其通过 磁场 以无线方式向至少一个无线电力接收装置传输电力，其特征在于，具备：用于产生磁场的送电部、阻抗匹配部以及用于控制所述阻抗匹配部的控制部，所述阻抗匹配部具有：多个第一 电路 ，由电容器或电感器构成， 串联 连接于所述送电部；多个第二电路，由电容器或电感器构成，并联连接于所述送电部；匹配电感器，与所述第二电路串联连接；多个 开关 ，分别配置在所述第一电路以及所述第二电路上，对其进行开闭。，下面是无线电力传输装置以及无线电力传输系统专利的具体信息内容。
1.一种无线电力传输装置，其通过磁场以无线方式向至少一个无线电力接收装置传输电力，其特征在于，具备：
无线电力传输电路部，包括整流部和电压放大部，所述整流部将从外部输入的电源转换为直流电源，所述电压放大部转换通过所述整流部转换的直流电源的电压；
送电部，利用通过所述无线电力传输电路部转换的电源来产生所述磁场；
阻抗匹配部，配置在所述送电部与所述无线电力传输电路部之间，使所述送电部与所述无线电力传输电路部的阻抗匹配；以及
控制部，用于控制所述阻抗匹配部，
所述阻抗匹配部包括可变电感器或者可变电容器，
所述控制部根据以所述无线电力传输装置从所述无线电力接收装置接收的信息为基础的送电条件的变化，来保持预设的谐振频率，并控制所述阻抗匹配部的阻抗；
所述阻抗匹配部包括：
第一电路，串联连接于所述送电部，包括至少一个电容器和使所述电容器短路或断开的至少一个开关；以及
第二电路，并联连接于所述送电部，包括至少一个电容器和使所述电容器短路或断开的至少一个开关；
所述阻抗匹配部进一步具备匹配电感器，所述匹配电感器并联连接于所述送电部且串联连接于所述第二电路；
所述控制部以满足下面的数学式的方式控制所述第一电路部的电容以及第二电路部的电容，
其中，Cs为所述第一电路的总电容，Cp为所述第二电路的总电容，Lp为所述匹配电感器的电感，w为所述预设的谐振频率，k为耦合系数。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述控制部包括：
监控部，通过从所述无线电力接收装置接收的关于接收电力的信息和无线电力传输装置传输的关于传输电力的信息来监控电力传输效率的变化；
计算部，利用由所述监控部计算出的电力传输效率，计算出能够使所述电力传输效率达到最大的所述阻抗匹配部的阻抗值；
开关操作部，控制所述阻抗匹配部的开关，以使所述阻抗匹配部具有由所述计算部计算出的阻抗值。
3.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述无线电力传输装置进一步具备通信部，所述通信部从所述无线电力接收装置接收关于接收电力的信息，并将所述关于接收电力的信息传递至所述控制部。
4.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述阻抗匹配部位于所述送电部的前端，使所述送电部与所述阻抗匹配部前端的阻抗匹配。
5.一种无线电力传输装置，其特征在于，包括：
权利要求1所述的无线电力传输装置；以及
至少一个无线电力接收装置，其具备受电部，所述受电部具有与所述无线电力传输装置的送电部相同的谐振频率并且与所述送电部谐振耦合。
6.根据权利要求5所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述控制部包括：
监控部，通过从所述无线电力接收装置接收的关于接收电力的信息和无线电力传输装置传输的关于传输电力的信息来监控电力传输效率的变化；
计算部，利用由所述监控部计算出的电力传输效率来计算出能够使所述电力传输效率达到最大的所述阻抗匹配部的阻抗值；
开关操作部，控制所述阻抗匹配部的开关，以使所述阻抗匹配部具有由所述计算部计算出的阻抗值。
7.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述匹配电感器具有满足下面的数学式的电感值，
其中， 且Qs为送电部线圈的品质因数，QD为受电部线圈Ld1、Ld2的品质因数，k为耦合系数，Lp为匹配电感器的电感，Vin为输入到所述无线电力传输装置的直流电压，Preq为无线电力接收装置的需求电力。
8.根据权利要求5所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述无线电力传输装置进一步具备通信部，所述通信部从所述无线电力接收装置接收关于接收电力的信息，并将所述关于接收电力的信息传递至所述控制部。
9.根据权利要求5所述的无线电力传输装置，其特征在于，
所述阻抗匹配部位于所述送电部的前端，使所述送电部与所述阻抗匹配部前端的阻抗匹配。
无线电力传输装置以及无线电力传输系统
技术领域
背景技术
[0002] 无线电力传输指的是用无线方式代替现有的有线形式的电力线来向家电设备或电动汽车进行供电的技术，无需利用电源电缆将需要电源的装置连接在电源插座上，通过无线方式即可充电，因此相关研究进行得很活跃。
[0003] 无线电力传输技术大致有磁感应方式、磁谐振方式以及微波方式。磁感应方式是利用相邻线圈之间的磁感应耦合的技术，两个送电/受电线圈之间的距离为几cm以内，两个线圈的排列条件会大大影响传输效率。磁谐振方式是通过谐振耦合(resonantcoupling)在彼此隔开的两个谐振器之间传递非辐射型磁场能量的技术，送电/受电线圈之间的距离为1～2m时能够进行无线电力传输，相对于磁感应方式，两个线圈的排列比较自由，利用中继方式能够扩张可进行无线充电的范围。微波方式是通过天线辐射微波等超高频率的电磁波来传输电力的技术，虽然能够进行远距离无线电力传输，但是需要考虑电磁波引起的安全问题。
[0004] 无线电力传输系统由通过无线方式传输电力的无线电力传输装置和通过无线方式接收所述电力的无线电力接收装置构成。一般，当无线电力传输装置与无线接收装置具有相同的谐振频率时，无线电力传输系统中会发生最大电力传输。
[0005] 所述谐振频率根据无线电力传输装置与无线电力接收装置的距离或位置而不同。即，为了在无线电力传输系统中发生最大电力传输，无线电力传输装置与无线电力接收装置需满足谐振频率相同的条件，例如无线电力传输装置与无线电力接收装置的特定距离或位置。当无线电力传输装置与无线电力接收装置的距离或位置发生变化而无法满足从无线电力传输装置向无线电力接收装置传输最大电力的条件时，无线电力传输装置内无功功率增加，随之降低无线电力传输效率。
[0006] 为了解决上述问题，韩国公开专利第2012-0129821号中，改变无线电力传输装置的谐振频率来传输电力。但是，当改变谐振频率本身时，若外部电源不发生变化，则无法传输无线电力接收装置所需的电力。
[0007] 另外，在由第一代无线电力传输装置和第二代以后的无线电力接收装置构成的无线电力传输系统中，当第一代无线电力传输装置向第二代以后的无线电力接收装置传输无线电力时，无线电力传输装置方面的负载增加，因此增加需传输至负载的电量。
[0008] 为了使无线电力传输装置传输多个无线电力接收装置的需求电力，需要改变送电线圈的品质因数、电压、电路效率、电感等无线电力传输装置的各种参数。其中，为了通过改变无线电力传输装置的送电线圈来传输多个无线电力接收装置的需求电力，需提升送电线圈的品质因数或者增加送电线圈本身的大小。即，当提升无线电力传输装置的送电线圈的品质因数或大小时，能够增加无线电力传输装置可向无线电力接收装置传输的电力。
[0009] 但是，由于外观设计或消费者的要求等，无线电力传输装置的大小固定，因此不能无限制地增加送电线圈的大小。另外，难以制造品质因数为一定值以上的送电线圈，品质因数高的送电线圈价格昂贵，因此存在提高无线电力传输装置的制造成本的问题。
[0010] 另外，各无线电力接收装置与无线电力传输装置之间的谐振条件不同，因此无法形成最优于无线电力接收装置的无线电力传输。因此，有可能使无线电力传输装置或无线电力接收装置发热，严重时存在所述装置爆炸的危险。
发明内容
[0011] 所要解决的技术问题
[0012] 本发明的主要目的在于，提供一种无线电力传输装置以及无线电力传输系统，当无线电力传输装置对多个无线电力接收装置传输无线电力时，即便不改变送电线圈，也能传输多个无线电力接收装置的需求电力。
[0013] 技术方案
[0014] 本发明的一实施例涉及的无线电力传输装置通过磁场以无线方式向至少一个无线电力接收装置传输电力，其可以具备：送电部，用于产生所述磁场；阻抗匹配部，能够调节阻抗，以使所述送电部具有谐振频率；控制部，用于控制所述阻抗匹配部，从而当所述无线电力传输装置与所述无线电力接收装置之间的距离或位置发生变化时，改变所述阻抗匹配部的阻抗，以保持预设的谐振频率并使对于所述无线电力接收装置的电力传输效率最大，所述阻抗匹配部可以由如下组件构成：多个第一电路，由电容器或电感器构成，串联连接于所述送电部；多个第二电路，由电容器或电感器构成，并联连接于所述送电部；匹配电感器，与所述第二电路串联连接；多个开关，分别配置在所述第一电路以及所述第二电路上，对所述第一电路以及所述第二电路进行开闭。
[0015] 有益效果
[0017] 图1是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的结构图。
[0018] 图2是用于说明图1的无线电力传输系统中无线电力传输装置与多个无线电力接收装置之间的充电动作的一例的立体图。
[0019] 图3是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的结构图。
[0020] 图4是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输装置的结构图。
[0021] 图5是示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的等效电路的电路图。
[0022] 图6是概略示出图4的控制部的结构图。
[0023] 图7是概略示出本发明的另一实施例涉及的无线电力传输装置的结构图。
具体实施方式
[0024] 本发明可进行多种变更，并且可以具有多种实施例，在附图中例示了特定实施例，并通过详细的说明对其进行详细说明。但是应理解，这并非旨在将本发明限定于特定的实施方式，而是涵盖包含在本发明的思想以及技术范围内的所有变更、等同物以及替代物。
[0025] 在对本发明进行说明时，如果认为相关的公知技术的具体说明有可能不必要地使本发明的要旨不清楚，则省略对其的详细说明。另外，本说明书的说明过程中所使用的数字(例如，第一、第二等)只是用于区分一个构成要素与另一构成要素的识别标记。
[0026] 另外，应理解，当本说明书中提及一构成要素与另一构成要素“连接”或“接线”等时，所述一构成要素有可能直接连接或直接接线在所述另一构成要素上，但是只要不存在特别相反的记载，还有可能以中间的又一构成要素为媒介进行连接或接线。
[0027] 本说明书中，充电设备是安装有可充电的电池并且可移动的装置，可以包括手机、智能电话(smartphone)、笔记本电脑(laptopcomputer)、数字广播用终端、PDA(PersonalDigitalAssistants：掌上电脑)、PMP(PortableMultimediaPlayer：便携式多媒体播放器)、导航仪等。
[0028] 下面，参照附图，对用于实施本发明的具体内容进行说明。
[0029] 图1是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的结构图。
[0030] 如图1所示，无线电力传输装置可以通过磁感应方式或者磁共振方式在无线电力传输装置10与无线电力接收装置20、30、40之间传输电力。图1中示出了三个无线电力接收装置20、30、40，但是本发明并非限定于此，而是可以向一个以上的无线电力接收装置传输无线电力。
[0031] 无线电力传输装置10可以通过整流部(未图示)、电压放大部(未图示)等无线电力传输电路11将从外部的输入电源13输入的AC电转换成电磁波信号后，通过送电部12传输至无线电力接收装置20、30、40。
[0032] 无线电力接收装置20、30、40分别接收从无线电力传输装置10传输的电磁波信号。为此，无线电力接收装置20、30、40可以具备受电部22、32、42。
[0033] 如果是磁共振方式，则优选使送电部12和受电部22、32、42的谐振频率相同或者几乎相同。此时，送电部12和受电部22、32、42之间通过谐振耦合(resonantcoupling)形成能量传递通道。从送电部12放出的电磁波通过能量传递通道传输至受电部22、32、42，通过受电部22、32、42输入的电磁波可以在无线电力接收装置20的内部通过阻抗匹配部(未图示)、整流部(未图示)等无线电力接收电路21被转换为电力。经转换的电力传递至连接于无线电力接收电路21的负载设备23、33、43，从而可对负载设备23、33、43进行充电或者提供驱动电力。
[0034] 如果是采用磁感应方式，则送电部12和受电部22、32、42的谐振频率无需几乎相同，但是通过匹配谐振频率几乎相同的送电部12和受电部22、32、42，能够提高两端之间的电力传输效率。
[0035] 图2是用于说明图1的无线电力传输系统中无线电力传输装置与多个无线电力接收装置之间的充电动作的一例的立体图。
[0036] 如图2所示，一个无线电力传输装置10向多个无线电力接收装置传输无线电力，从而可对无线电力接收装置20、30、40进行充电。在无线电力接收装置20、30、40与无线电力传输装置10之间传输最大电力的谐振频率彼此不同。一般，制造公司在用户的使用频率最高的距离(或位置)对无线电力传输装置10与无线电力接收装置20、30、40进行阻抗匹配，从而使谐振频率相同。例如，当无线电力传输装置10与无线电力接收装置20之间的距离为0(t0)时，无线电力传输装置10与无线电力接收装置20分别实现阻抗匹配，从而能够发生最大电力传输。
[0037] 但是，另一个用户有可能将另一个无线电力接收装置(30或40)任意地配置在并非位置t0的位置t1或位置t2。
[0038] 此时，无线电力传输装置10与无线电力接收装置20有可能不再处于阻抗匹配状态，无线电力传输装置10与其它无线电力接收装置30、40也有可能不处于阻抗匹配状态。即，当通过一个无线电力传输装置10对多个无线电力接收装置20、30、40进行充电时，在无线电力传输装置10与无线电力接收装置20、30、40之间会出现阻抗匹配错误，因此在无线电力传输装置10中增加无功功率，被无线电力接收装置20、30、40接收的电力减少，从而降低送电效率。
[0039] 另外，随着位于无线电力传输装置周边的无线电力接收装置增加，对于无线电力传输装置10的需求电力(无线电力传输装置需要向无线电力接收装置传输的无线电力的总量)增加，因此，需要增加无线电力传输装置10对于多个无线电力接收装置20、30、40的无线电力传输量，为了增加所述无线电力传输量，需要改变无线电力传输装置10的送电线圈的品质因数、电压、电路效率、电感等无线电力传输装置10的各种参数。其中，为了通过改变无线电力传输装置10的送电线圈来传输多个无线电力接收装置20、30、40的需求电力，需要提升送电线圈的品质因数或者增加送电线圈自身的大小。即，当提升无线电力传输装置10的送电线圈的品质因数或大小时，能够增加无线电力传输装置10可向无线电力接收装置20、30、40传输的总电力。
[0040] 但是，由于设计上的问题、外观设计或者消费者的要求等多种原因，无线电力传输装置10的大小固定，因此不能无限制地增加送电线圈的大小。另外，难以制造品质因数为一定值以上的送电线圈，品质因数高的送电线圈价格昂贵，因此存在提高无线电力传输装置的制造成本的问题。
[0041] 为了解决这种问题，本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的无线电力传输装置10在对多个无线电力接收装置20、30、40而非对一个无线电力接收装置进行充电时，也是不改变送电线圈的大小或品质因数，也能传输无线电力接收装置20、30、40的需求电力，当可充电的无线电力接收装置的数量发生变化时，也能尽量减小无线电力传输装置10所产生的无功功率，从而以最佳的效率从无线电力传输装置10向无线电力接收装置20、30、40传输电力。对此将后述。
[0042] 图3是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的结构图。
[0043] 参照图3，本发明的一实施例涉及的无线电力传输装置100可以具备：无线电力传输电路部130、阻抗匹配部140、控制部150、通信部160、送电部180，多个无线电力接收装置200、300、400可以分别具备无线电力接收电路部230、330、430以及受电部280、380、480。
[0044] 向无线电力传输装置100提供外部电力。外部电力输入至整流部110后转换为直流电，经转换的直流电通过电压放大部120可以转换为任意的电压。
[0045] 阻抗匹配部140配置在送电部180与无线电力传输电路部130之间，能够使送电部180与无线电力传输电路部130的阻抗匹配。具体而言，阻抗匹配部140位于送电部180的前端，能够使送电部180与阻抗匹配部140前端的阻抗匹配。为此，阻抗匹配部140可以包括可变电感器或可变电容器，或者可以包括并联阵列结构，所述并联阵列结构中以并联的方式连接有多个由电容器和FET(Fieldeffecttransistor：场效应晶体管)开关直接连接而成的电路。此时，所述可变电容器或并联阵列与送电部180串联连接或并联连接，以改变阻抗匹配部140的电容值，从而能够进行阻抗匹配。
[0046] 另外，阻抗匹配部140可以进一步具备以并联的方式与送电部180连接的匹配电感器(图4的144)。即便不改变输电部180，无线电力发送装置10也能够通过匹配电感器144传输多个无线电力接收装置的需求电力。对此将后述。
[0047] 当无线电力传输装置100和无线电力接收装置200的距离或位置改变或者需要由无线电力传输装置100来传输电力的无线电力接收装置200、300、400的数量增加时，不仅会改变发生最大电力传输的谐振频率，还可能在无线电力传输装置100中产生无功功率。此时，不改变无线电力传输装置100预设的谐振频率，而通过调节阻抗匹配部140的阻抗，能够去除无线电力传输装置100的无功功率，还能够传递无线电力接收装置200所需的有功功率。对此将后述。
[0048] 当无线电力传输装置100和无线电力接收装置200之间的距离或位置发生变化或者需要由无线电力传输装置100传输电力的无线电力接收装置200、300、400的数量增加时，控制部150能够控制阻抗匹配部140，使其具有保持无线电力传输装置100与无线电力接收装置200之间预设的谐振频率并使传输至无线电力接收装置200的电力传输效率最大的阻抗。
[0049] 所述预设的谐振频率指的是，无线电力传输装置100和无线电力接收装置200在特定位置处于谐振状态的频率。如上所述，制造公司在用户的使用频率最高的距离(或位置)对无线电力传输装置100与无线电力接收装置200进行阻抗匹配，从而使谐振频率相同，所述特定位置上的谐振频率为预设的谐振频率。
[0050] 当无线电力传输装置100和无线电力接收装置200之间的距离或位置发生变化或者需要由无线电力传输装置100传输电力的无线电力接收装置200的数量增加时，由于送电部180与受电部280之间的互感影响，会发生阻抗匹配错误，由此在无线电力传输装置100中产生无功功率，从而使无线电力传输装置100发热，并且降低电力传输效率。
[0051] 当发生如上所述的阻抗匹配错误时，以往通过改变无线电力传输装置的谐振频率本身来传输电力。但是，当改变谐振频率本身时，若外部电源没有变化，则无法传输无线电力接收装置所需的电力。即，当改变无线电力传输装置的谐振频率，以尽量减小无功功率时，就会减小有功功率，若外部电源不增加，无线电力接收装置的接收电力也会减小。
[0052] 但是，根据本发明的一实施例，当送电条件发生变化时(无线电力传输装置100和无线电力接收装置200之间的距离或位置发生变化时，或者需要由无线电力传输装置100传输电力的无线电力接收装置200、300、400的数量增加时)，控制部150能够控制阻抗匹配部140，使其具有能够保持预设的谐振频率并使无线电力传输装置100的无功功率最小且使电力传输效率最大的阻抗。因此，本发明的一实施例涉及的无线电力传输装置100在充电条件发生变化的情况下也能够传输无线电力接收装置200所需的电力。
[0053] 另外，当需要由无线电力传输装置100传输电力的无线电力接收装置200、300、400的数量增加时，无线电力传输装置方面的负载增加，从而使需传输至负载的电量增加。
[0054] 为了增加传输至无线电力接收装置的无线电力传输量，以往改变送电线圈的品质因数、电压、电路效率、电感等无线电力传输装置的各种参数。其中，为了通过改变无线电力传输装置的送电线圈来传输多个无线电力接收装置的需求电力，需要提升送电线圈的品质因数或者增加送电线圈本身的大小。即，当提升无线电力传输装置的送电线圈的品质因数或大小时，能够增加无线电力传输装置可向无线电力接收装置传输的电力。
[0055] 但是，由于外观设计或消费者的要求等，无线电力传输装置的大小固定，因此不能无限制地增加送电线圈的大小。另外，难以制造品质因数为一定值以上的送电线圈，品质因数高的送电线圈价格昂贵，因此存在提高无线电力传输装置的制造成本的问题。
[0056] 根据本发明的一实施例，通过将匹配电感器144与送电部180的送电线圈并联连接，并调节包括匹配电感器144的阻抗匹配部140的阻抗，从而无需改变送电部180的送电线圈，也能向多个无线电力接收装置200、300、400传输需求电力。
[0057] 通信部160能够从无线电力接收装置200、300、400接收关于接收电力的信息。即，通信部160能够从无线电力接收装置200、300、400实时接收关于从无线电力传输装置100传输至无线电力接收装置200、300、400的电力(接收电力)的信息、关于受电部180的电流、电压的信息。由通信部160接收的关于接收电力的信息传输至控制部150，控制部150根据所述信息算出电力传输效率，并求出能够尽量减小无功功率的阻抗，基于此能够控制阻抗匹配部140。对此将后述。
[0058] 送电部180能够以无线方式传输电力。作为一例，送电部180可以根据后述的控制部160的控制信号，对无线电力接收装置200传输电力。此时，可以以RF(Radiofrequency：无线电频率)能量信号的形式传输电力。另外，优选，送电部180和受电部具有相同或近似的谐振频率。当送电部180和受电部具有相同的谐振频率时，能够发生最大电力传输。
[0059] 根据无线电力传输方式，送电部180可以具有各种各样的结构。例如，当以磁感应方式实现无线电力传输系统时，可以由单一的环形天线来构成送电部180。相反，当以磁共振方式实现无线电力传输系统时，可以由配对的送电线圈和送电用谐振线圈来构成送电部180。另外，送电部180可以呈环形状。例如，送电部可以是spiralloop或helicalloop的螺旋环形。
[0060] 当送电条件发生变化时，特别是需要由无线电力传输装置100传输电力的无线电力接收装置200、300、400的数量增加时，需要由无线电力传输装置100传输的电量增加，因此需要同样增加送电部180的送电线圈的大小或具有更高的品质因数，但是，当将匹配电感器144与送电部180的送电线圈并联连接并进行阻抗匹配时，即便不改变送电部180的送电线圈，无线电力传输装置100也能传输无线电力接收装置200、300、400的需求电力。
[0061] 图4是概略示出本发明的一实施例涉及的无线电力传输装置的结构图，图5是概略示出图4的控制部的结构图，图6是概略示出图4的无线电力传输装置的一变形例的结构图。
[0062] 参照图4以及图6，阻抗匹配部140可以由第一电路141、第二电路142、匹配电感器144以及开关(图6的141S1、141S2、...、141Sn、143P1、143P2、...、143Pn)构成。
[0063] 第一电路141串联连接在送电部180上，可以由至少一个电容器或电感器构成。所述电容器或电感器可以以各种形式串联或并联连接。
[0064] 第二电路142并联连接在送电部180上，可以由至少一个电容器或电感器构成。所述电容器或电感器可以以各种形式串联或并联连接。
[0065] 匹配电感器144与第二电路142串联连接，从而与送电部180形成并联关系。
[0066] 第一电路141和第二电路142可以分别具有分别对第一电路141以及第二电路142进行开闭的多个开关。开关分别连接在分别构成第一电路141和第二电路142的电容器或电感器上，可以使其短路或断开。
[0067] 控制部150控制所述开关进行短路或断开，从而能够控制整个阻抗匹配部140的阻抗。详细而言，控制部150可以控制第一电路141的阻抗和第二电路142的阻抗，以便保持预设的谐振频率并使电力传输效率最大，并且使第一电路141的阻抗、第二电路142的阻抗、匹配电感器144之和保持不变。
[0068] 例如，当第一电路141和第二电路142均由电容器构成时，假设第一电路141的总电容为Cs，第二电路142的总电容为Cp，匹配电感器144为Lp，则控制部150可以控制第一电路141和第二电路142，以满足如下的数学式1。
[0069] 数学式1
[0070] [数式1]
[0071]
[0072] 其中，w为预设的谐振频率，k为耦合系数(CouplingCoefficient)。
[0073] 控制部150可以从无线电力接收装置200、300、400接收关于来自无线电力传输装置100的接收电力的信息，并求出满足所述数学式1的、使所述接收电力的电力传输效率最大的阻抗，并控制阻抗匹配部140，以使其具有该阻抗。
[0074] 控制部150通过控制第二电路142的阻抗，能够控制无线电力接收装置200、300、400所需的接收电力。即，第二电路142并联连接在送电部180上，因此有功功率正比于第二电路142的阻抗值。因此，控制部150能够通过控制第二电路142的阻抗值来控制有功功率。
[0075] 图5示出了本发明的一实施例涉及的无线电力传输系统的等效电路。即，图5示出了图4的无线电力传输装置的等效电路100和两个无线电力接收装置的等效电路200、300。
[0076] 参照图5，Cs是第一电路(图4的141)的总电容，Cp是第二电路(图4的142)的总电容，Lp是匹配电感器144，Ld1和Rs1是受电部(图3的280)的等效电路，Ld2和Rs2是受电部(图3的380)的等效电路，Rs1、Cs1、Rac1是无线电力接收电路部(图3的230)的等效电路，Rs2、Cs2、Rac2是无线电力接收电路部(图3的330)的等效电路。
[0077] 当匹配电感器144的电感Lp满足如下数学式2时，即便不改变送电部180的送电线圈，也能够向多个无线电力接收装置200、300、400传输需求电力。
[0078] 数学式2
[0079] [数式2]
[0080]
[0081] 其中， 且Qs是送电部线圈Ls的品质因数，QD是受电部线圈Ld1、Ld2的品质因数。另外，Vin是输入到无线电力传输装置100的DC电压，Preq是无线电力接收装置200的需求电力。
[0082] 另外，当匹配电感器144的电感Lp满足所述数学式2时，与无线电力传输装置100不具备匹配电感器144的情形相比，无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间的耦合系数进一步增大。耦合系数反比于无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间的距离，因此，即便无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300的距离接近，也能够以最大电力传输效率进行无线充电。
[0083] 更加详细而言，在无线电力传输装置100不具备匹配电感器144的情形下，当无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间的耦合系数达到一定值以上时，即便控制阻抗匹配部140，也不会在无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间发生阻抗匹配，因此，从无线电力传输装置100至无线电力接收装置200、300的电力传输效率变差。由于耦合系数反比于距离，因此耦合系数为一定值以上指的是，无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间的距离处于规定距离以内，当无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间的距离处于规定距离以内时，即便控制阻抗匹配部140，也不会在无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间发生阻抗匹配。即，从无线电力传输装置100至无线电力接收装置200、300的电力传输效率变差。
[0084] 与此相反，当如本发明的一实施例所述，无线电力传输装置100具备匹配电感器144时，与无线电力传输装置不具备匹配电感器144的情形相比具有更大的耦合系数，无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300之间发生阻抗匹配。即，即便无线电力传输装置100与无线电力接收装置200、300距离更近，也会发生阻抗匹配，从而能够具有最大电力传输效率。
[0085] 图6是概略示出图4的控制部的结构图。
[0086] 参照图6，控制部150可以由监控部151、计算部152以及开关操作部143构成。
[0087] 监控部151能够通过从无线电力接收装置200接收的关于接收电力的信息和无线电力传输装置100传输的关于传输电力的信息来监控电力传输效率的变化。即，监控部151可以实时接收到接收电力和传输电力，将接收电力除以传输电力，从而计算出电力传输效率。
[0088] 计算部152可以利用由监控部151计算出的电力传输效率来求出能够使电力传输效率达到最大的阻抗匹配部140的阻抗。计算部152可以求出保持预设的谐振频率并使匹配电感器144、第一电路141的阻抗以及第二电路142的阻抗满足数学式1的阻抗匹配部140阻抗。
[0089] 开关操作部153可以控制阻抗匹配部140的第一电路141或者第二电路142的开关，以使阻抗匹配部140具有使电力传输效率最大的阻抗。
[0090] 图7是示出第一电路141和第二电路142的一变形例的图。
[0091] 参照图7，第一电路141可以由分别并联连接的多个阻抗141S1、141S2、...、141Sn和分别串联连接于多个阻抗141S1、141S2、...、141Sn并使其短路或断开的开关142S1、142S2、...、142Sn构成，第二电路142可以由分别并联连接的多个阻抗143P1、143P2、...、
143Pn和分别串联连接于多个阻抗143P1、143P2、...、143Pn并使其短路或断开的开关
144P1、144P2、...、144Pn构成。控制部150可以通过控制开关42S1、142S2、...、142Sn以及开关144P1、144P2、...、144Pn来控制第一电路141和第二电路142的阻抗。
143Pn和分别串联连接于多个阻抗143P1、143P2、...、143Pn并使其短路或断开的开关
144P1、144P2、...、144Pn构成。控制部150可以通过控制开关42S1、142S2、...、142Sn以及开关144P1、144P2、...、144Pn来控制第一电路141和第二电路142的阻抗。
[0093] 因此，本发明所公开的实施例并非旨在限定本发明的技术思想，而是用于说明，本发明的技术思想的范围并非被这样的实施例所限定。
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