Pg电子平台：用于无线电力传输的供电模块以及供电模块的电力供给方法

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Pg电子平台：用于无线电力传输的供电模块以及供电模块的电力供给方法_5

发布时间：2025-05-06 06:01:29点击量：

　　导航：X技术最新专利发电;变电;配电装置的制造技术用于无线电力传输的供电模块以及供电模块的电力供给方法

　　1] 实施例4-3的供电模块2构成为具备供电线构成为具备供电谐振器22、受电谐振器32以及受电线。此外，供电线中示出实施例4-3中的与供电模块2和受电模块3相关的待机状态下的相对于电源频率的输入阻抗Ζιη(图22的虚线）以及供电状态下的相对于电源频率的输入阻抗Ζιη(图22的实线可知，待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη (图22的虚线）大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη (图22的实线）的电源频带存在大约〇. 92MHz~1. 14MHz的频带L1。

　　[0153] 在实施例4-3中，在将电源频率设定为频带L1、尤其是1. 0MHz(谐振频带）时，待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη与供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη的差最大，因此最能降低待机状态下的供电模块2的消耗电力。并且，如上所述，在具有单峰性的性质的供电模块2和受电模块3中，如图4的虚线在谐振频带表示最高的值，因此供电状态下的电力传输效率变高。

　　[0154] 如上述实施例1-1~实施例4-3中所说明的那样，本实施方式的供电模块2设定为待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη，通过以待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块 2和受电模块3的输入阻抗Ζιη的电源频带进行动作来实现。而且，通过这样构成，待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗 Ζιη，因此能够使待机状态下的供电模块2的消耗电力比供电状态下的消耗电力降低。

　　[0155] 此外，作为以待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块 2和受电模块3的输入阻抗Ζιη的方式设定供电模块2和受电模块3的要素（参数），能够列举供电线的RLC电路的札、Q、Q、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、受电线的电阻值、电感、电容器容量、耦合系数k12、k23、k34、负载阻抗（负载电阻）等设定值。另外，使供电线、受电线的RLC电路串联或并联或者不连接电容器也为上述要素（参数）。另外，是否将供电线中的任一个加入至供电模块2也为上述要素（参数）。

　　[0156] 另外，根据实施例1-2、实施例2-2、实施例3-2、实施例4-2的结构，能够将待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη构成为具有供电线] 由此，供电模块2至少包括供电线这三个要素，因此用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη的要素变多。而且，用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη的要素变多，则用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη相对于交流电源6的电源频率的关系的要素也变多，因此能够提高供电模块2的设计自由度。

　　[0158]另外，能够将受电模块3设为具有受电线的结构，因此能够实现受电模块3 的精简化。

　　[0159] 另外，根据实施例1-1、实施例2-1、实施例3-1、实施例4-1的结构，能够将待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη构成为具有供电线的输入阻抗Zin。

　　[0160] 由此，供电模块2至少包括供电线这两个要素，因此用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη的要素变多。而且，用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη的要素变多，则用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη相对于交流电源6的电源频率的关系的要素也变多，因此能够提高供电模块2的设计自由度。

　　[0161]另外，将受电模块3设为具有受电谐振器32、受电线的结构，因此能够实现受电模块3的精简化。

　　[0162] 另外，根据实施例1-3、实施例2-3、实施例3-3、实施例4-3的结构，能够将待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη构成为供电线的输入阻抗Ζιη。

　　[0163]由此，供电模块2主要包括供电线 -个要素，因此能够使用于决定供电模块 2的输入阻抗Ζιη的要素单一化。而且，能够使用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη的要素单一化，则也能够使用于决定供电模块2的输入阻抗Ζιη相对于交流电源6的电源频率的关系的要素单一化，因此能够实现供电模块2的设计的简化。

　　[0165] 接着，参照图23对作为制造供电模块2和受电模块3的一个工序的设计方法（调整）进行说明。

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　　[0166] 通过本设计方法设计出的是图1所示的具备供电模块2的充电器101以及具备受电模块3的无线的容量以及充电电池9的充电所需的充电电流来决定受电模块3所接收的受电电量（S1)。

　　[0168] 接着，决定供电谐振器22与受电谐振器32之间的距离（S2)。该距离是将内置有受电模块3的无线与受电谐振器32之间的距离d23,使用形态为供电状态。更详细地说，供电谐振器22 与受电谐振器32之间的距离d23是考虑无线的形状、构造而决定的。

　　[0169] 另外，基于无线的大小、形状、构造来决定供电线的过程，来决定供电谐振器22 (线 (线以及电力传输效率。

　　[0171] 根据通过上述S1决定的受电模块3所接收的受电电量以及经过S2~S3的过程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量（S4)。

　　[0172] 然后，基于上述受电模块3所接收的受电电量、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量，来决定供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗 Ζιη的设计值（S5)。

　　[0173] 然后，根据通过S5决定的供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη 的设计值，以待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη的方式决定各要素（参数）。具体地说，作为以待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη的方式设定供电模块2和受电模块3的要素（参数），能够列举供电线的RLC电路的R^LpCi、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、受电线的电阻值、电感、电容器容量、耦合系数k12、k23、k34、负载电阻（负载电阻）等设定值。另外，使供电线、受电线的RLC 电路串联或并联或者不连接电容器也为上述要素（参数）。另外，是否将供电线中的任一个加入至供电模块2也为上述要素（参数）。

　　[0174] 根据上述方法，待机状态下的供电模块2的输入阻抗Ζιη大于供电状态下的供电模块2和受电模块3的输入阻抗Ζιη，因此能够使待机状态下的供电模块2的消耗电力比供电状态下的消耗电力降低。

　　[0176] 在上述说明中，例示无线进行了说明，但只要是具备充电电池的设备即可，也能够使用平板型PC、数码相机、移动电话、耳机型音乐播放器、助听器、集音器等。

　　[0177]另外，在上述说明中，对在被供电设备10中包括充电电池9的受电模块3进行了说明，但并不限定于此，也能够对被供电设备10采用直接消耗电力来进行动作的设备。

　　[0178]另外，在上述说明中，假定将供电模块2和受电模块3搭载于便携式的电子设备的情况进行了说明，但用途并不限于这些小型设备，通过根据所需电量来变更规格，例如也能够搭载于相对大型的电动汽车（EV)的无线充电系统、更小型的医疗用的无线] 在以上的详细说明中，为了能够更容易理解本发明而以特征部分为中心进行了说明，但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，应尽可能广范地解释其应用范围。另外，本说明书中使用的用语以及语法用于准确地对本发明进行说明，而非用于限制本发明的解释。另外，本领域技术人员可根据本说明书所记载的发明的概念而容易地推想出本发明的概念所包含的其它结构、系统、方法等。因而，应理解为权利要求书的记载在不脱离本发明的技术思想的范围内包含等效的结构。另外，为了充分理解本发明的目的以及本发明的效果，期望充分参考已经公开的文献等。

　　[0181] 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:充电电池； 10 :被供电设备；11 :可变电阻器；21 :供电线 :受电线 :无线 :充电器。

　　1. 一种供电模块，其与电源连接，利用谐振现象对受电模块供给电力，该供电模块的特征在于，以使未从所述供电模块对所述受电模块供给电力的待机状态下的所述供电模块的输入阻抗大于从所述供电模块对所述受电模块供给电力的供电状态下的所述供电模块和所述受电模块的输入阻抗的、所述电源的电源频率进行动作。2. 根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于，所述供电模块具有供电线圈、供电谐振器以及受电谐振器，所述受电模块具有受电线圈，该供电模块利用所述供电谐振器与所述受电谐振器之间产生的谐振现象来供给电力。3. 根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于，所述供电模块具有供电线圈和供电谐振器，所述受电模块具有受电谐振器和受电线圈，该供电模块利用所述供电谐振器与所述受电谐振器之间产生的谐振现象来供给电力。4. 根据权利要求1所述的供电模块，其特征在于，所述供电模块具有供电线圈，所述受电模块具有供电谐振器、受电谐振器以及受电线圈，该供电模块利用所述供电谐振器与所述受电谐振器之间产生的谐振现象来供给电力。5. -种供电模块的电力供给方法，该供电模块与电源连接，利用谐振现象对受电模块供给电力，该供电模块的电力供给方法的特征在于，将所述电源的电源频率调整至使未从所述供电模块对所述受电模块供给电力的待机状态下的所述供电模块的输入阻抗大于从所述供电模块对所述受电模块供给电力的供电状态下的所述供电模块和所述受电模块的输入阻抗的频带。

　　【专利摘要】本发明提供一种不设置新的设备就能够降低供电模块与受电模块不位于可供电区域内的情况(待机状态)下的供电模块的消耗电力的供电模块以及供电模块的电力供给方法。本发明涉及一种供电模块(2)，其与交流电源(6)连接，利用谐振现象对受电模块(3)供给电力，并以待机状态下的供电模块(2)的输入阻抗(Zin)比供电状态下的供电模块(2)和受电模块(3)的输入阻抗(Zin)大的电源频率进行动作。

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