(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流（ＡＣ）電源からの電力を複数のレシーバにワイヤレスで供給することに適したワイヤレス電力伝送システムであって、
トランスミッタコイルを備える共振回路を含み、共振周波数と、前記共振周波数の両側上の疑似共振周波数帯と、前記疑似共振周波数帯の上方及び下方の上部及び下部非共振周波数帯とにより特徴づけられる電力トランスミッタであって、前記非共振周波数帯が前記電源電圧に等しいコイル電圧により特徴づけられ、前記非共振周波数帯の範囲内のトランスミッタ周波数で前記トランスミッタコイルを介して前記電源から電力を送信するように構成される、前記電力トランスミッタと、
複数の電力レシーバであって、各々が、レシーバコイルを備えるレシーバ回路を含み、前記レシーバコイルを介して前記トランスミッタ周波数で前記トランスミッタにより送信される電力を受信するように構成される、前記複数の電力レシーバと、
を含み、
電力が前記複数のレシーバに対して同時に伝送される、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システムであって、
前記レシーバ回路が共振レシーバ回路を含み、前記共振レシーバ回路が、前記レシーバコイルを含み、前記トランスミッタ周波数に対応する共振周波数を備える、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ＡＣ電源が、入力高電圧ＡＣ電力を受信し、そして、前記高電圧ＡＣ電力を高電圧直流（ＤＣ）電力に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ段と、前記ＤＣ電力を前記トランスミッタコイルへの入力のためのＡＣ電力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ段とを含む、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システムであって、
前記トランスミッタと前記レシーバとの間の通信リンクを更に含む、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システムであって、
前記レシーバが電子デバイス内に含まれ、
前記レシーバが、伝送される電力を前記電子デバイス内の回路に提供し、それにより通常オペレーションの間に前記回路のための電源として機能する、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システムであって、
前記レシーバが電子デバイス内に含まれ、前記レシーバが、前記電子デバイス内のバッテリーを充電するために伝送される電力を提供するように構成される、システム。
【請求項７】
交流（ＡＣ）電源からの電力を複数の電力レシーバにワイヤレスで供給するワイヤレス電力伝送システムで使用することに適したワイヤレス電力伝送トランスミッタであって、
電力トランスミッタ回路と、
トランスミッタコイルを備えた共振回路であって、共振周波数と、前記共振周波数の両側上の疑似共振周波数帯と、前記疑似共振周波数帯の上方及び下方の上部及び下部非共振周波数帯とにより特徴づけられ、前記非共振周波数帯が前記電源電圧に等しいコイル電圧により特徴づけられる、前記共振回路と、
を含み、
前記複数の電力レシーバの各々が、レシーバコイルを備えるレシーバ回路を含み、トランスミッタ周波数で前記トランスミッタにより送信される電力を前記レシーバコイルを介して受信するように構成され、
前記電力トランスミッタ回路と前記共振回路とが、前記非共振周波数帯の範囲内の前記トランスミッタ周波数で前記トランスミッタコイルを介して前記電源から電力を送信するように構成され、
電力が前記複数の電力レシーバに対して同時に伝送される、トランスミッタ。
【請求項８】
請求項７に記載のトランスミッタであって、
前記複数の電力レシーバが、前記レシーバコイルを含み共振回路であって、前記トランスミッタ周波数に対応する共振周波数を備える、前記共振回路を含む、トランスミッタ。
【請求項９】
請求項８に記載のトランスミッタであって、
前記トランスミッタと前記複数の電力レシーバとの間の通信リンクを更に含む、トランスミッタ。
【請求項１０】
請求項８に記載のトランスミッタであって、
前記複数の電力レシーバの少なくとも１つが電子デバイスに組み込まれ、前記電力レシーバが前記電子デバイス内のバッテリーに伝送電圧を提供するように構成され、それにより前記バッテリーを充電する、トランスミッタ。
【請求項１１】
交流（ＡＣ）電源からの電力を複数の電力レシーバにワイヤレスで供給するワイヤレス伝送システムに使用することに適したワイヤレス電力伝送レシーバであって、前記システムが、トランスミッタコイルを含み、トランスミッタ周波数で前記トランスミッタコイルを介して前記電源から電力を伝送するように構成される電力トランスミッタを含み、前記レシーバが、
レシーバコイルと、
前記トランスミッタ周波数で前記トランスミッタにより送信される電力を前記レシーバコイルを介して受信するように構成されるレシーバ回路と、
を含み、
前記トランスミッタが前記トランスミッタコイルを含む共振トランスミッタを含み、前記共振トイランスミッタ回路が、共振周波数と、前記共振周波数の両側上の疑似共振周波数帯と、前記疑似共振周波数帯の上方及び下方の上部及び下部非共振周波数帯とにより特徴づけられ、前記非共振周波数帯が前記電源電圧に等しいコイル電圧により特徴づけられ、
前記トランスミッタ周波数が前記非共振周波数帯の範囲内にあり、
電力が前記レシーバに対して他のレシーバに対する電力伝送と同時に伝送される、レシーバ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のレシーバであって、
前記レシーバが、前記レシーバコイルを備える共振レシーバ回路を含み、前記共振レシーバ回路が、前記トランスミッタ周波数に対応する共振周波数により特徴づけられる、レシーバ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のレシーバであって、
前記トランスミッタと前記レシーバとの間の通信リンクを更に含む、レシーバ。
【請求項１４】
請求項１１に記載のレシーバであって、
前記レシーバが電子デバイス内に含まれ、前記レシーバが、前記電子デバイス内の回路に伝送電力を提供するように構成され、それにより通常オペレーションの間に前記回路のための前記電源として機能する、レシーバ。
【請求項１５】
請求項１１に記載のレシーバであって、
前記レシーバが電子デバイス内に含まれ、前記レシーバが、前記電子デバイス内のバッテリーに伝送電力を提供するように構成され、それにより前記バッテリーを充電する、レシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電力のワイヤレス送信のための方法及び装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス電力伝送は、電力搬送デバイス（トランスミッタ）内の誘導性構成要素から電力受信デバイス（レシーバ）内の誘導性構成要素にエネルギーを結合することによって達成され得る。代替として、容量性構成要素が結合され得る。
【０００３】
ワイヤレス電力伝送システムが多数のレシーバを含み得る。多数のレシーバは、異なる特性を備えた異なる設計であってもよく、又は例えば、公差又は経時変化に起因して、異なる特性を備えた同じ設計であってもよい。
【０００４】
１つのレシーバに又は１つのトランスミッタを用いて異なる特性を備えた複数の種々のレシーバに電力を効率的に送信する能力を有することが有利であり得る。トランスミッタ又はレシーバの構成要素の調整を必要とすることなく或る範囲の周波数で１つ又は複数のレシーバに電力を効率的に送信することが更に有利であり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、例示のワイヤレス電力伝送システムを図示する。
【０００６】
【図２】図２は、結合された電力伝送コイルの例示の回路モデルを図示する。
【０００７】
【図３】図３は、例示のトランスミッタを図示する。
【０００８】
【図４】図４は、例示のトランスミッタの周波数応答を図示する。
【０００９】
【図５】図５は、例示のレシーバに結合された例示のトランスミッタを図示する。
【００１０】
【図６】図６は、例示のレシーバに結合された例示のトランスミッタの周波数応答を図示する。
【００１１】
【図７】図７は、多数のレシーバを備えた例示のワイヤレス電力伝送システムを図示する。
【００１２】
【図８】図８は、多数のレシーバを備え、通信リンク及びパワートラッカーを含む例示のワイヤレス電力伝送システムを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
誘導性電力伝送構成要素（即ち、電力伝送コイル）を用いるワイヤレス電力伝送システムでは、電力は、トランスミッタ及びレシーバ電力伝送コイル間の磁気結合を介して送信される。トランスミッタ及びレシーバ回路が共振回路であり、実質的に同一の共振周波数を有し、トランスミッタがその共振周波数で動作するとき、そのシステムは最大電力伝送が可能である。例えば、トランスミッタ共振回路出力電圧は、共振回路入力電圧より著しく高くし得る。
【００１４】
しかし、このような共振システムが望ましくない場合があり、又は多数のレシーバを備えたシステムにおいて実装することが難しい可能性がある。例えば、共振システムにおける電力伝送は、多数のレシーバがトランスミッタに近接しているとき著しく減少する。共振回路の品質係数は、負荷に影響されやすく、従って、近接する多数の負荷を備えた共振トランスミッタ回路が更に一層低い品質係数、及びそのため低減された電力伝送を有する。場合によってはトランスミッタ又はレシーバにおける付加的な回路要素又はソフトウェアで、共振システムがこの一層低い品質係数を補償しなければならない。更に、共振システムは、種々のシステム状態にわたって共振を維持するために、可変キャパシタなど、コストのかかる調整構成要素を必要とし得る。また、共振トランスミッタが、トランスミッタ電力伝送コイル上の出力電圧を制限するため、及び、それにより、特に高品質係数共振回路では、入力電圧に対する出力電圧の比を非常に高くし得るので磁場強度を制限するために、低電圧直流（ＤＣ）入力（例えば、５ＶＤＣ）を必要とし得る。多くの場合において低ＤＣ電圧は、電気コンセント又は電力グリッド接続されたソースなどの高電圧ＡＣソースから生成される必要がある。これには、高電圧（例えば１１０Ｖ又は２２０Ｖ）交流（ＡＣ）から低電圧ＤＣへのＡＣ／ＤＣ変換を必要とし、場合によっては電力変換の幾つかの段階を要する。
【００１５】
下記説明において、レシーバが共振回路を含み得るが、この概念は共振回路を有さないレシーバにも等しく適用する。システムが１つ又は複数のレシーバを含み得、レシーバの１つ又は複数が共振回路を含み得る。
【００１６】
非共振又は擬似共振モードで動作するシステムが、共振システムに複雑性及びコストを付加する問題の幾つかを克服する。例えば、非共振システムが、多数のレシーバが近接するとき品質係数の著しいロスを示さず、そのため、品質係数低減を補償するための付加的な回路要素又はソフトウェアを必要としない。また、共振が維持されないため、高コスト調整構成要素は必要とされない。また、非共振システムにおける入力電圧に対する出力電圧の比が小さいため、非共振トランスミッタ回路の入力電圧は、共振システムのものよりずっと高い可能性がある。従って、非共振システムの電源は、共振システムに必要とされるほど多くの電力変換段階を必要としない。
【００１７】
図１は、トランスミッタ１１０及びレシーバ１２０を備えた例示のワイヤレス電力伝送システム１００を図示する。トランスミッタ１１０は、インダクタンスＬ１を有するコイル１３０を含む。レシーバ１２０は、インダクタンスＬ２を有するコイル１４０を含む。コイル１３０及び１４０は、電力伝送コイル間の磁気結合の尺度であるカップリング係数ｋで結合される。カップリング係数は、少なくとも部分的に、トランスミッタ及びレシーバ間の距離及びレシーバに対するトランスミッタの相対配向の関数である。電力伝送コイル間のカップリング係数が低減すると、コイル間で伝送される電力が対応して低減する。相互インダクタンスＭが、少なくとも部分的に、カップリング係数ｋ及びインダクタンスＬ１及びＬ２の関数として結合されたコイル１３０及び１４０間に確立される。コイル１３０は、１つ又は複数のコイルとして物理的に実装され得る。
【００１８】
レシーバは、携帯電話、コンピュータ、又はＧＰＳデバイスなど、無線充電可能なデバイスであり得る。レシーバは、代替として無線電力供給されるデバイスであり得る。
【００１９】
図２は、図１に示すシステム１００におけるコイルのための等価電気的モデル２００を図示する。インダクタ２１０、２２０、及び２４０は理想変圧器２３０と共に、図１におけるコイル１３０及び１４０の結合の効果をモデル化する。モデル化されるようにインダクタ２１０、２２０、及び２４０は、それぞれ、式１、２、及び３に示すインダクタンスを有する。
Ｌｋｌ＝（１−ｋ）・Ｌ１  （１）
ＬＭ＝ｋ・Ｌ１          （２）
Ｌｋ２＝（１−ｋ）・Ｌ２  （３）
【００２０】
図２の等価回路における理想変圧器２３０は、１：ｎ巻線比を有するものとして図示されており、ここでｎは式４で定義される。
【数１】
0005930328.tif 000002
【００２１】
カップリング係数ｋは式５で定義される。
【数２】
0005930328.tif 000003
【００２２】
共振周波数で動作されるときトランスミッタは最大電力を搬送することが可能であるが、トランスミッタは、低減されたレベルで幅広い周波数帯にわたって電力も搬送し得る。図３及び図４はこの特性を図示する。
【００２３】
図３は、ｆω＝２πｆで表す可変周波数の交流電源３１０、静電容量Ｃ１のキャパシタ３２０、及びインダクタンスＬ１のトランスミッタコイル３３０を含む例示のトランスミッタ共振回路を図示する。コイル３３０の出力電圧はＶ＿コイルとして示される。この回路の共振周波数は式６で与えられる。
【数３】
0005930328.tif 000004
【００２４】
共振回路が共振周波数とは実質的に異なる周波数で動作するとき、その回路は非共振モードで動作している。電力伝送コイル上の出力電力は、弱く周波数依存性であり、従って、生成される磁場及び送信される対応する電力も弱く周波数依存性である。
【００２５】
共振回路が共振周波数近辺であるが共振周波数ではない周波数で動作するとき、その回路は擬似共振モードで動作する。電力伝送コイル上の出力電力は周波数依存性となり得、従って、生成される磁場は周波数依存性であり、送信される対応する電力もレシーバの特性に応じて周波数依存性であり得る。
【００２６】
図４は、片対数グラフでの回路の伝達関数のプロットにより、図３の回路の非結合周波数応答を表す。プロットされた伝達関数は、共振回路への入力電圧の関数としてコイル電圧Ｖ＿コイルであり、この場合、電源３１０電圧である。上のプロットは、デシベル（ｄＢ）での伝達関数の大きさであり、下のプロットは度数での伝達関数の位相である。横軸は正規化された周波数ｆ／ｆ０であり、対数で表示される。
【００２７】
大きさプロットから分かるように、コイル３３０電圧は、動作周波数が共振周波数に等しいとき大きな値まで増大する。図３の特定の回路では、擬似共振周波数帯は、共振周波数を除き、約ｆ／ｆ０＝０．８〜ｆ／ｆ０＝２．０である。擬似共振周波数帯において、トランスミッタコイル３３０電圧は電源周波数の関数である。そのため、擬似共振周波数帯において、トランスミッタコイル３３０における磁場強度は、コイル３３０電圧に関連し、トランスミッタ電源周波数の関数でもある。従って、電源周波数の変化は、磁場強度の変化に影響を与え、それに対応して電力伝送の最大レートを変更し得る。
【００２８】
図４の大きさプロットから、擬似共振周波数帯を上回る電源周波数において、コイル電圧が電源電圧に実質的に等しく、回路は非共振モードで動作していることが更にわかる。非共振モードにおいて回路は実質的に誘導性であり、キャパシタ３２０は高周波数に対する短絡回路として現れる。非共振モードで動作するように設計されるシステムでは、キャパシタ３２０が除去されてもよい。
【００２９】
図５は、例示のレシーバに結合された図３の例示のトランスミッタを図示する。このトランスミッタは、電源３１０、キャパシタ３２０、及びコイル３３０を含む。レシーバは、インダクタンスＬ２の電力伝送コイル５１０、静電容量ＣＭのキャパシタ５２０、静電容量Ｃ２のキャパシタ５３０、及び抵抗Ｒ＿負荷のレジスタ５４０として示される負荷を含む。負荷の電圧をＶ＿ｏｕｔとして記す。図５の特定の回路では、レシーバ共振周波数は約ｆ＝１．９ｆ０である。
【００３０】
図６は、半対数グラフでの回路の伝達関数のプロットにより、図５のトランスミッタ／レシーバの結合周波数応答を図示する。プロットされた伝達関数は、電源３１０電圧の関数として出力電圧Ｖ＿ｏｕｔを図示する。上のプロットはデシベル（ｄＢ）での伝達関数の大きさであり、下のプロットは度数での伝達関数の位相である。横軸が正規化された周波数ｆ／ｆ０であり、対数で表示される。
【００３１】
大きさプロットにおいて、トランスミッタ電源３１０周波数がトランスミッタ共振周波数に等しいとき、レシーバ負荷電圧Ｖ＿ｏｕｔは大きな値まで増大し、トランスミッタ電源３１０周波数がｆ＝１．９ｆ０のレシーバ共振周波数に等しいときスパイクは小さくなる。また大きさプロットにおいて、レシーバ負荷電圧Ｖ＿ｏｕｔは、図示する周波数にわたるトランスミッタ電源３１０周波数範囲の関数である。
【００３２】
図６からレシーバは、トランスミッタ及びレシーバ共振周波数が異なる場合でもトランスミッタから電力を受信し得ることが分かる。また、図６からトランスミッタは共振から離れて動作し得、レシーバの共振周波数から離れてもレシーバ負荷に電力を搬送することも分かる。従って、広い周波数帯にわたって電力伝送が成される。
【００３３】
非共振又は擬似共振モードにおいて動作することには多数の利点がある。例えば、非共振又は擬似共振モードにおけるオペレーションは、下記のように電源実装コストを低減し得る。共振周波数で動作するとき、トランスミッタコイル上の電圧は、増幅され、共振回路への入力電圧より著しく大きい可能性があり、従って、コイル電圧が過剰に高くならないように入力電圧が制限される必要がある。非共振又は擬似共振モードにおいて、コイル電圧は電源電圧より一層低いか又は著しく高くなく、従って、電源電圧が制限される必要はない。グリッド接続電源では、例えば、１１０Ｖ／６０Ｈｚ、２２０／６０Ｈｚ、又は２２０Ｖ／５０ＨｚＡＣ電力は典型的に高電圧ＤＣ電力（例えば、１００〜４００Ｖ）に変換され、その後、低電圧ＤＣ電力（例えば、５Ｖ）までステップダウンされ、その後、共振トランスミッタへの入力のため低電圧ＡＣ電力に変換される。これに対し、非共振又は擬似共振トランスミッタのためのステップダウンコンバータをなくすることが可能であり得、それにより、コストがセーブされる。
【００３４】
トランスミッタ電源が、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換するためのスイッチを含み得る。例えば、トランスミッタが、１つ又は複数のＨブリッジを含み得る。ゼロ電圧スイッチングでは、キャパシタは、スイッチに並列に電気的に含まれ得る。
【００３５】
非共振又は擬似共振モードにおけるオペレーションの別の利点は、可変構成要素を実装しないことによる、又は共振システムに必要とされる一層精度の一層低い可変構成要素を用いことによるコスト削減である。共振周波数で動作するとき及び付加的に高Ｑ値を備えた共振回路を用いることにより、最大電力伝送が達成できる。変化するシステム状態は、共振周波数でのオペレーションを維持するため、又は共振回路のための高Ｑ値を維持するため、共振回路への調節を必要とし得る。例えば可変構成要素を用いて、このような調節が成されるが、これは高価となり得る。非共振又は擬似共振モードでは、トランスミッタ回路は調節される必要がない。低コストシステムでは、一層低い品質係数コイルを用い、かつ擬似共振又は非共振モードで動作することが望ましい可能性がある。一層低いコイルコストに加えて、周波数調整が必要とされない可能性がある。しかし、一層低いＱ値は概して一層高い電力損失となり、システム設計はこれを考慮に入れる必要がある。
【００３６】
非共振又は擬似共振モードにおけるオペレーションの別の利点は、１つのトランスミッタから多数のレシーバへの電力伝送を実質的に同時に実行する能力である。共振ワイヤレス電力伝送システムにおいて、トランスミッタ及びレシーバ両方が共振周波数で動作するとき、別のレシーバもトランスミッタに結合される場合、トランスミッタコイル上の電圧の劣化、及びシステムの低減された品質係数に起因する磁場の対応する劣化があり得る。この磁場は、レシーバに伝送される電力がレシーバにより必要とされる最小電力を下回る地点まで劣化させ得る。この現象は多数のレシーバの場合の共振トランスミッタの利用に対する主な制約である。これに対し、非又は擬似共振モードでは、トランスミッタ回路は共振回路の高品質係数によって提供される増幅に依存しないため、トランスミッタは、付加的なレシーバがトランスミッタに結合されることにより大きく影響を受けない。更に、非又は擬似共振トランスミッタは、単一の又は多数のレシーバに対する種々の動作条件の必要性に応じて周波数又は電圧を調節し得る。
【００３７】
図７は、１つのトランスミッタ６１０、及びレシーバ６２０＿１〜６２０＿ｎとして示される「ｎ」個のレシーバ６２０を備えた例示のワイヤレス電力伝送システムを図示する。トランスミッタ６１０は電力伝送コイル６３０を含む。各レシーバ６２０が、それぞれ、レシーバ６２０＿１、６２０＿２、及び６２０＿ｎに対応するコイル６４０＿１、６４０＿２、及び６４０＿ｎとして示される電力伝送コイル６４０を含む。レシーバコイル６４０は、対応するカップリング係数及び相互インダクタンスを有するトランスミッタコイル６３０に結合される。例えば、レシーバコイル６４０＿１が、カップリング係数ｋｌ及び相互インダクタンスＭｌを有するトランスミッタコイル６３０に結合される。
【００３８】
電力伝送システムが、トランスミッタ６１０及びレシーバ６２０が異なる共振周波数を有するように設計され得る。また、レシーバ６２０は、全体的なシステムとは無関係に設計され得、そのため、トランスミッタ６１０とは異なる共振周波数を有する。そのため、トランスミッタ６１０は、共振周波数が特定の周波数帯内にある任意のレシーバ６２０がトランスミッタ６１０により充電又は電力供給され得るように、レシーバに依存せず、且つ、その特定の周波数帯にわたって電力を提供するように設計され得る。
【００３９】
異なる共振周波数でのレシーバを備えた共振システムの場合、トランスミッタは、最大電力伝送を得るためにこれらの異なるレシーバ共振周波数に調整する必要があり得る。非又は擬似共振システムは、調整可能なトランスミッタを必要とせず、そのためシステムのコストが低減され得る。
【００４０】
一例として、トランスミッタが、固定擬似共振周波数で動作するように設計され得る。多数のレシーバがそのトランスミッタから電力を受信するように設計され得る。これらの多数のレシーバの一つが、コスト削減、レシーバサイズ、又は他の制約を満たすため、低電力構成要素を備えて設計され得る。低電力構成要素に過度に電気的ストレスを与えないために、レシーバコイル電圧は比較的低く保たれることが望ましい可能性がある。低電力レシーバは、レシーバ電圧がそのレシーバに対する設計限界を下回ったままであるように、トランスミッタ擬似共振周波数帯内の共振周波数で設計され得る。システム内の別のレシーバは急速充電のために設計され得、そのため、急速充電レシーバ共振周波数は、トランスミッタ共振周波数に実質的に等しくなるように設計される。急速充電レシーバはその後最大電力伝送を受信し得る。
【００４１】
トランスミッタが、レシーバと通信するように、及びその通信に基づいて多数のレシーバへの電力伝送を最適化するためオペレーションを適合させるように設計され得る。
【００４２】
図８は、１つのトランスミッタ８１０と、レシーバ８２０＿１〜８２０＿ｎとして示される「ｎ」個のレシーバ８２０とを備える、図７のシステムに類似する例示のワイヤレス電力伝送システムを図示する。図８のシステムは、レシーバ８２０＿１とトランスミッタ８１０との間の通信リンクＣｏｍ＿ｌ、及びレシーバ８２０＿ｎとトランスミッタ８１０との間の通信リンクＣｏｍ＿ｎを更に含む。図８に示すように、レシーバ８２０＿２はトランスミッタ８１０への通信リンクを有さず、通信リンクは任意選択であることを示す。
【００４３】
通信リンクは有線リンク又は無線リンクとすることができ、情報を交換するために標準の又は独自のプロトコルを用いることができる。双方向性として図示するが、通信リンクは単向性であってもよい。通信リンクが、例えば、レシーバ８２０のタイプ、その共振周波数、又はその最大電力限界を識別するために用いられ得る。トランスミッタ８１０は、それが提供するその最適動作周波数、一例として、電力伝送を各レシーバ８２０に対する最大限界より下に保ちつつ近接レシーバ８２０の組み合わせに対する最も速い電力伝送、を判定し得る。
【００４４】
トランスミッタが、変化するシステム状態に適合するため１つの動作モードから別の動作モードに変わり得る。例えば、トランスミッタがバッテリーから電力を受け取っておりバッテリー電圧が減少している場合、トランスミッタは、共振回路における入力電圧の増幅を提供するため、擬似共振又は非共振モードから共振モードに切り替え得る。別の例では、トランスミッタが低電圧バッテリーから電力を受け取っており、電力グリッドソースへ切り替えられる場合、トランスミッタは共振モードから非共振又は擬似共振モードへ切り替え得る。これらの後者２例において、共振モードへの及び共振モードからの切り替えが、単にトランスミッタ電源周波数を調節することにより達成され得る。
【００４５】
ワイヤレス電力伝送に用いられるトランスミッタが、レシーバ、又はそのトランスミッタに結合されるレシーバのニーズに対応するため、共振周波数、擬似共振周波数、又は非共振周波数で動作され得る。
【００４６】
ワイヤレス電力伝送システムにおける効果的な電力伝送が、非共振又は擬似共振モードで動作することにより、トランスミッタ又はレシーバ共振回路を調整することなく或る周波数の範囲にわたって実行され得る。
【００４７】
非又は擬似共振モードにおけるオペレーションが、コイル電圧の変化、及びそれによる磁場強度の変化をもたらすための電源周波数の調節を可能にする。
【００４８】
非共振又は擬似共振モードにおいて、トランスミッタ周波数は、レシーバの電力ニーズに基づいて所定のレシーバに送信される電力の量を調節するように、調節され得る。また非又は擬似共振モードにおいて、トランスミッタ周波数は、多数のレシーバが存在するとき送信される電力を増大させるように調節され得る。
【００４９】
更に、レシーバの共振周波数がトランスミッタの共振周波数とは意図的に異なるシステムが設計され得る。周波数の差が一層大きいと、搬送される電力が一層少なくなり、従って、このシステムは、異なる電力ニーズを有するレシーバに対応するように設計され得る。
【００５０】
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び本発明の特許請求の範囲内で他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。
【図１】
0005930328.tif 000005
【図２】
0005930328.tif 000006
【図３】
0005930328.tif 000007
【図５】
0005930328.tif 000008
【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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