(57)【要約】【課題】  負荷装置の存在を認識して送信機の動作をオフにすることができる無線電力伝送装置、無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムを提供することにある。【解決手段】  無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムが開示される。本発明の一実施形態に係る無線充電装置は、送信共鳴器と、磁場を発生させて前記送信共鳴器を共鳴させる送信回路部と、充電される外部機器と無線充電装置との間の距離に基づいて、送信共鳴器の共鳴を制御するセンシング共鳴器とを含む。これにより、負荷装置の存在を認識して送信機の動作を制御することができるため、送信機で無駄に電力が消耗することを防止することができる。【選択図】図１
2012060875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器に共鳴方式で無線で電力を伝送する無線電力伝送装置において、
前記外部機器の接近をセンシングするセンシング共鳴器と、
磁気共鳴によって前記外部機器にエネルギーを伝達する送信共鳴器と、
前記センシング共鳴器の出力に応じて送信共鳴器の無線電力伝送を制御する送信回路部と
を含むことを特徴とする無線電力伝送装置。
【請求項２】
前記送信回路部は、
前記センシング共鳴器の出力と予め設定されたレベルとを比較して、前記送信共鳴器を動作させるか否かを決めることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項３】
前記センシング共鳴器は、
前記送信共鳴器から磁気共鳴によって無線でエネルギーを受信し、受信したエネルギーに基づいて前記外部機器が接近しているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項４】
前記センシング共鳴器は、
前記センシング共鳴器で測定された電圧または電流が特定の基準値より小さい場合、前記外部機器が接近していると判断し、第１レベルを出力することを特徴とする請求項３に記載の無線電力伝送装置。
【請求項５】
前記センシング共鳴器は、
前記センシング共鳴器で測定された電圧または電流が特定の基準値より大きい場合、前記外部機器が接近していないと判断し、第２レベルを出力することを特徴とする請求項３に記載の無線電力伝送装置。
【請求項６】
前記センシング共鳴器は、
前記送信共鳴器のＱ値より小さいＱ値をもつことを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項７】
前記送信回路部は、
予め設定された周期ごとに予め設定された時間区間の間、前記送信共鳴器の動作をオン（ＯＮ）させて前記センシング共鳴器のセンシングを誘導することを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送装置。
【請求項８】
無線充電システムに含まれる無線充電装置において、
送信共鳴器と、
磁場を発生させて前記送信共鳴器を共鳴させる送信回路部と、
充電される外部機器と前記無線充電装置との間の距離に基づいて、前記送信共鳴器の共鳴を制御するセンシング共鳴器と
を含む無線充電装置。
【請求項９】
前記センシング共鳴器は、
前記充電される外部機器が前記無線充電装置から予め設定された距離内に位置するか否かを判断し、判断の結果に応じて送信共鳴器の共鳴を制御することを特徴とする請求項８に記載の無線充電装置。
【請求項１０】
前記センシング共鳴器は、
前記充電される外部機器が予め設定された距離内に位置すると判断した場合には、前記送信共鳴器を共鳴させることを特徴とする請求項９に記載の無線充電装置。
【請求項１１】
前記センシング共鳴器の信号レベルを検知するレベルディテクターを更に含み、
前記レベルディテクターは検知された信号レベルに応じて前記送信回路部のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御することを特徴とする請求項８に記載の無線充電装置。
【請求項１２】
前記レベルディテクターは、前記センシング共鳴器から受信した信号のレベルが予め設定されたレベルより大きいか同じである場合には、前記送信回路部をオフさせて前記送信共鳴器の共鳴を防止し、予め設定されたレベルより小さい場合には、前記送信回路部をオンさせて前記送信共鳴器の共鳴を誘導することを特徴とする請求項１１に記載の無線充電装置。
【請求項１３】
前記信号レベルは、前記センシング共鳴器から検知される電圧または電流の大きさのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１１に記載の無線充電装置。
【請求項１４】
前記送信回路部は、送信フィーダー（Ｆｅｅｄｅｒ）を更に含み、
前記送信フィーダーは、前記送信共鳴器を磁化させて特定の周波数に集中した磁場を形成することを特徴とする請求項８に記載の無線充電装置。
【請求項１５】
前記充電される外部機器は受信共鳴器を含み、
前記送信共鳴器の共鳴周波数は前記受信共鳴器の共鳴周波数と同様であり、
前記送信共鳴器及び前記受信共鳴器は、ハイＱ（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもち、前記センシング共鳴器はローＱ（ｌｏｗ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもつことを特徴とする請求項８に記載の無線充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力伝送装置、無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムに関し、より詳細には、充電対象の存在を認識する無線電力伝送装置、無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、無線電力伝送技術（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）の開発が加速化している。現在、一般的な無線電力伝送を実現する技術としては誘導型と共鳴型がある。現在、誘導型の無線電力伝送の場合は、商用化が可能なレベルの製品が出回っている一方で、共鳴型の無線電力伝送の場合は、活発に商用化されていない傾向にある。
【０００３】
共鳴型の無線電力伝送は、位置の自由度と距離の面で応用範囲が広いが、様々な克服すべき課題を抱えている。特に、共鳴型の無線電力伝送においては、負荷装置、即ち、無線で電力を伝送される受信装置が存在するか否かを認識することができていなかった。
【０００４】
理解を促すために、図１を参照に説明すると、無線で電力を伝送する送信機１０は無線で電力を伝送される受信機２０が近くにある場合、一般的な無線電力伝送の原理を用いて電力を伝送するようになる。しかしながら、受信機２０が送信機１０から遠く離れている場合には、送信機１０そのものがこれを認識する方法がないため、続けて受信機２０に無線で電力を伝送するものと判断し、最大電力を持続的に維持するようになり、無駄に電力を消費する結果をもたらすという問題を抱えている。
【０００５】
これにより、電力消耗を防止するためには、受信機２０が送信機１０から離れる場合や、受信機２０の充電が完了する場合には、送信機１０の電源を一々オフにしなければならないという面倒な作業が必要だった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特開第２００３−０５０６１８号公報
【特許文献２】韓国特開第２００９−１０３７４９号公報
【特許文献３】日本特開第１９９７−１８２３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、負荷装置の存在を認識して送信機の動作をオフにすることができる無線電力伝送装置、無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る無線電力伝送装置は、外部機器に共鳴方式で無線で電力を伝送する無線電力伝送装置において、前記外部機器の接近をセンシングするセンシング共鳴器と、磁気共鳴によって前記外部機器にエネルギーを伝達する送信共鳴器と、前記センシング共鳴器の出力に応じて送信共鳴器の無線電力伝送を制御する送信回路部とを含む。
【０００９】
そして、前記送信回路部は、前記センシング共鳴器の出力と予め設定されたレベルとを比較して、前記送信共鳴器を動作させるか否かを決めてよい。
【００１０】
なお、前記センシング共鳴器は、前記送信共鳴器から磁気共鳴によって無線でエネルギーを受信し、受信したエネルギーに基づいて前記外部機器が接近しているか否かを判断してよい。
【００１１】
そして、前記センシング共鳴器は、前記センシング共鳴器で測定された電圧または電流が特定の基準値より小さい場合、前記外部機器が接近していると判断し、第１レベルを出力してよい。
【００１２】
なお、前記センシング共鳴器は、前記センシング共鳴器で測定された電圧または電流が特定の基準値より大きい場合、前記外部機器が接近していないと判断し、第２レベルを出力してよい。
【００１３】
そして、前記センシング共鳴器は、前記送信共鳴器のＱ値より小さいＱ値をもってよい。
【００１４】
なお、前記送信回路部は、予め設定された周期ごとに予め設定された時間区間の間、前記送信共鳴器の動作をオン（ＯＮ）させて前記センシング共鳴器のセンシングを誘導してよい。
【００１５】
一方、前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る無線充電装置は、無線充電システムに含まれる無線充電装置において、送信共鳴器と、磁場を発生させて前記送信共鳴器を共鳴させる送信回路部と、充電される外部機器と前記無線充電装置との間の距離に基づいて、前記送信共鳴器の共鳴を制御するセンシング共鳴器とを含む。
【００１６】
そして、前記センシング共鳴器は、前記充電される外部機器が前記無線充電装置から予め設定された距離内に位置するか否かを判断し、判断の結果に応じて送信共鳴器の共鳴を制御してよい。
【００１７】
なお、前記センシング共鳴器は、前記充電される外部機器が予め設定された距離内に位置すると判断した場合には、前記送信共鳴器を共鳴させてよい。
【００１８】
そして、前記センシング共鳴器の信号レベルを検知するレベルディテクターを更に含み、前記レベルディテクターは検知された信号レベルに応じて前記送信回路部のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御してよい。
【００１９】
なお、前記レベルディテクターは、前記センシング共鳴器から受信した信号のレベルが予め設定されたレベルより大きいか同じである場合には、前記送信回路部をオフさせて前記送信共鳴器の共鳴を防止し、予め設定されたレベルより小さい場合には、前記送信回路部をオンさせて前記送信共鳴器の共鳴を誘導してよい。
【００２０】
そして、前記信号レベルは、前記センシング共鳴器から検知される電圧または電流の大きさのうちのいずれか一つであってよい。
【００２１】
なお、前記送信回路部は、送信フィーダー（Ｆｅｅｄｅｒ）を更に含み、前記送信フィーダーは、前記送信共鳴器を磁化させて特定の周波数に集中した磁場を形成してよい。
【００２２】
そして、前記充電される外部機器は受信共鳴器を含み、前記送信共鳴器の共鳴周波数は前記受信共鳴器の共鳴周波数と同様であってよい。
【００２３】
なお、前記送信共鳴器及び前記受信共鳴器は、ハイＱ（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもち、前記センシング共鳴器はローＱ（ｌｏｗ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもってよい。
【００２４】
そして、前記充電される外部機器は充電が完了する場合、前記受信共鳴器のＱ値を変更し、前記送信回路部は前記充電される外部機器へのエネルギー伝達を中止してよい。
【００２５】
一方、前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る無線充電システムは、送信共鳴器と、磁場を発生させて前記送信共鳴器を共鳴させる送信回路部と、充電される外部機器と前記無線充電装置との間の距離に基づいて、前記送信共鳴器の共鳴を制御するセンシング共鳴器とを含む送信機と、前記送信共鳴器からエネルギーを受信する受信共鳴器と、前記受信共鳴器の受信したエネルギーを電気的にエネルギーに変換する受信回路部とを含む受信機とを含む。
【００２６】
そして、前記受信機は、前記受信回路部で変換された電気的エネルギーを充電する充電部を更に含んでよい。
【００２７】
なお、前記センシング共鳴器は、前記受信機が前記送信機から予め設定された距離内に位置するか否かを判断し、判断の結果に応じて送信共鳴器の共鳴を制御してよい。
【００２８】
そして、前記センシング共鳴器は、前記受信機が前記送信機から予め設定された距離内に位置すると判断した場合には、前記送信共鳴器を共鳴させてよい。
【００２９】
なお、前記送信機は前記センシング共鳴器の信号レベルを検知するレベルディテクターを更に含み、前記レベルディテクターは検知された信号レベルに応じて前記送信回路部のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）を制御してよい。
【００３０】
そして、前記レベルディテクターは、前記センシング共鳴器から受信した信号のレベルが予め設定されたレベルより大きいか同じである場合には、前記送信回路部をオフさせて前記送信共鳴器の共鳴を防止し、予め設定されたレベルより小さい場合には、前記送信回路部をオンさせて前記送信共鳴器の共鳴を誘導してよい。
【００３１】
なお、前記信号レベルは、前記センシング共鳴器から検知される電圧または電流の大きさのうちのいずれか一つであってよい。
【００３２】
そして、前記送信機は、送信フィーダー（Ｆｅｅｄｅｒ）を更に含み、前記送信フィーダーは、前記送信共鳴器を磁化させて特定の周波数に集中した磁場を形成してよい。
【００３３】
なお、前記送信共鳴器の共鳴周波数と前記受信共鳴器の共鳴周波数と同様であってよい。
【００３４】
そして、前記受信回路部は、前記充電部の充電が完了する場合、前記送信共鳴器からエネルギーが受信できないように、前記受信共鳴器を制御してよい。
【００３５】
なお、前記受信回路部は、前記充電部の充電が完了する場合、前記送信共鳴器のＱ（ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値を変更することにより、前記送信共鳴器からエネルギーが受信できないように、前記受信共鳴器を制御してよい。
【００３６】
そして、前記送信共鳴器及び前記受信共鳴器は、ハイＱ（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもち、前記センシング共鳴器はローＱ（ｌｏｗ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもってよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明による無線充電システムによると、負荷装置の存在を認識して送信機の動作を制御することができるため、送信機で無駄に電力が消耗することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線充電システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線充電装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線充電装置の動作を説明するための図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る無線充電装置のセンシング共鳴器の伝達効率を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る無線充電装置のセンシング共鳴器の伝達効率を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る無線充電装置の構成を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態に係る無線充電装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に別の無線充電システムの適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係る無線充電システムの構成を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の一実施形態に係る無線充電システムは、基本的に送信機１００と受信機２００とで構成される。
【００４１】
一方、送信機１００は、送信回路部１１０と、送信共鳴器１３０と、センシング共鳴器１４０及びレベルディテクター１５０を含む。なお、受信機２００は、受信回路部２１０と、受信共鳴器２２０及び充電部２３０を含む。
【００４２】
本発明の一実施形態に係る無線充電システムは、共鳴型の無線充電システムであることが望ましく、受信機１００は電力を供給する主体を意味し、送信機２００は電力を供給される主体を意味する。
【００４３】
送信回路部１１０は、高周波のＡＣ波形を生成して磁場を形成させ、共鳴周波数に集中した磁場を形成する。送信回路部１１０は送信フィーダー（Ｆｅｅｄｅｒ）（図示せず）を含む形態で構成されてよい。なお、送信フィーダーが送信回路部とは離隔した別個の構成であってよい。前記送信回路部１１０の機能について再び説明すると、送信回路部１１０は高周波（ＭＨｚ級）のＡＣ波形を生成して送信フィーダーを磁化させる。その後、送信フィーダーはインダクティブカップリング（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の形態で接続された以下で説明する送信共鳴器を磁化させ、特定の周波数に集中した磁場の生成を誘導する。
【００４４】
送信共鳴器１３０は、特定の周波数に集中した磁場を生成する。送信共鳴器１３０はハイＱ（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもつように設計されることが望ましい。Ｑ値はキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、インダクタ（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）や抵抗（Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）の性質を変形させることにより、変更させることができる。
【００４５】
センシング共鳴器１４０は、受信機２００が送信機１００の近くにあるか否かを判断する。センシング共鳴器１４０は一般的な受信共鳴器とは違って、ローＱ（ｌｏｗ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をもつため、ハイＱ値をもつ受信機２００の受信共鳴器２２０が一定の距離内に存在する場合には、送信共鳴器１３０は電力を受信共鳴器２２０にのみ伝送するが、ハイＱ値をもつ受信機２００の受信共鳴器２２０が一定の距離内に存在しない場合なら、ローＱ値をもつセンシング共鳴器１４０に電力を伝送するようになる。
【００４６】
言い換えると、センシング共鳴器１４０は、送信機１００の一定の距離内に受信機２００が存在するか否かを判断できるセンシング機能をもつ。
【００４７】
レベルディテクター１５０は、センシング共鳴器１４０のレベル変化を検知する。ここで、レベル変化とは、センシング共鳴器１４０の電圧または電流の変化を意味する。即ち、レベルディテクター１５０は、センシング共鳴器１４０に流入されるエネルギーによるセンシング共鳴器１４０の電圧またはセンシング共鳴器１４０に流れる電流の変化を検知するために、センシング共鳴器１４０と物理的に結合される。この時、レベルディテクター１５０はセンシング共鳴器１４０から検知された電圧または電流の大きさが予め設定された電圧または電流より大きい場合には、送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０にエネルギーが流入されたものと判断する。上述したように、この場合は、受信機２００が送信機１００から遠く離れていることを意味する。レベルディテクター１５０がこのように送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０にエネルギーが流入されたと判断すると、送信回路部１１０をオフにする。これにより、送信回路部１１０は、それ以上送信共鳴器１３０を共鳴させない。
【００４８】
一方、レベルディテクター１５０は、センシング共鳴器１４０から検知された電圧または電流の大きさが予め設定された電圧または電流より小さい場合には、送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０にエネルギーが流入されていないものと判断する。上記のように、この場合は、受信機２００が送信機１００から一定の距離内に存在することを意味する。レベルディテクター１５０がこのように送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０にエネルギーが流入されていないと判断すると、送信回路部１１０をオンにする。これにより、上述のように、送信回路部１１０は送信フィーダーを磁化させ、再び送信共鳴器１３０を介して受信共鳴器２２０にエネルギーを伝送する。
【００４９】
一方、受信機２００は送信機１００からエネルギーを伝送される。受信機２００の構成である受信共鳴器２２０を先に説明すると、受信共鳴器２２０は上述のように、ハイＱ値をもっており、送信機１００から一定の距離内に位置する場合には、送信共鳴器１３０からエネルギーを供給される。
【００５０】
受信回路部２１０は、受信共鳴器２２０から入力されたエネルギーを電気的エネルギーに変換し、これを充電部２３０に伝達する。なお、受信回路部２１０は充電が完了したと判断する場合には、受信共鳴器２２０のＱ値を変化させることで、それ以上、送信機１００からのエネルギー伝送を遮断させる機能も担う。
【００５１】
充電部２３０は、上記のように、受信回路部２１０から電気的エネルギーを受信して、保存する機能を担う。
【００５２】
図２の説明に関し、レベルディテクター１５０はセンシング共鳴器１４０の信号レベルを検知し、送信回路部１１０をオン／オフにすることについて説明したが、必ずしも送信回路部１１０をオン／オフにすることに限定されない。本実施形態と違って、送信回路部１１０からの出力を増加させたり減少させたりする方式で制御する場合も想定されてよい。
【００５３】
なお、本発明の一実施形態に係る無線充電システムに含まれる構成以外の構成が追加されてよく、同様の構成をもつ別の構成に代替できることはいうまでもない。そして、本発明の理解を曖昧にさせたり、発明の特徴を不明にするおそれがあると判断される場合、既に公知された技術はその説明を省略した。当業者なら上記の説明によって、本発明の技術的特徴を十分に理解できるだろう。
【００５４】
図３及び図４は本発明の一実施形態に係る無線充電装置を示す図である。図３及び図４に示された無線充電装置は、図２における送信機１００に該当するため、同様の図面番号を使って説明する。更に具体的に、図３及び図４は無線充電装置１００において、受信機２００が一定の距離内に存在するか否かに対する判断に関連する動作を示す。図３は受信機２００が一定の距離内に存在しない場合、そして、図４は受信機２００が一定の距離内に存在する場合を示す。
【００５５】
図３では、図２での構成と同様に、送信回路部１１０と、送信共鳴器１３０と、センシング共鳴器１４０及びレベルディテクター１５０を含んでいる。一方、図３では、送信フィーダー（Ｆｅｅｄｅｒ）１２０を別個の構成で含むものとして示した。無論、上述したように、送信フィーダー１２０は送信回路部１１０に含まれてよい。
【００５６】
センシング共鳴器１４０は、共鳴型の無線電力送信方法における一般的な受信共鳴器と違って、ローＱ値をもっている。Ｑ値はキャパシタやインダクタまたは抵抗の組み合わせで多様に設計されてよい。一方、送信共鳴器１３０はハイＱ値をもつように設計されている。図３に示されているように、送信回路部１１０は送信フィーダー１２０を磁化させる。送信フィーダー１２０は送信共鳴器１３０とインダクティブカップリングされているため、送信共鳴器１３０を磁化させるようになる。この時、共鳴周波数に集中した磁場を形成するようになる。これと同様の共鳴周波数をもつ共鳴器が外部に存在する場合は、電力を伝送することのできる環境が提供される。
【００５７】
但し、図３に示されたように、送信共鳴器１３０と同様に、ハイＱ値をもつ受信共鳴器が近くに存在しないため、送信共鳴器１３０から出力されるほとんどのエネルギーはセンシング共鳴器１４０が吸収するようになる。
【００５８】
センシング共鳴器１４０はエネルギーを吸収することにより、電流または電圧の変化を引き起こし、レベルディテクター１５０はセンシング共鳴器１４０と物理的に接続されているため、信号レベルの変化、即ち、電流または電圧の大きさの変化を検知するようになる。即ち、図３に示されたように、センシング共鳴器回路上の一端または両端に接続されており、センシング共鳴器１４０の信号レベルを検知するようになる。
【００５９】
図３の場合に、センシング共鳴器１４０は送信共鳴器１３０からエネルギーを吸収するようになり、これにより、レベルディテクター１５０はセンシング共鳴器１４０から検知された信号レベルが所定の範囲を超えると判断するため、送信回路部１１０をオフさせる。これと違って、送信回路部１１０からの出力を減少させることもできる。
【００６０】
これにより、送信回路部１１０は送信フィーダー１２０を磁化させ、送信共鳴器１３０から磁場を形成するようにため、最大電力を出力しなくなる。即ち、電力の無駄を減らせるようになる。
【００６１】
無線充電装置１００の一定の距離内に受信機２００が存在する場合の動作は図４を参照して説明する。
【００６２】
上記のように、受信共鳴器２２０は送信共鳴器１３０と同様に、ハイＱ値をもつ。なお、図２と同様に、受信機２００は受信共鳴器２２０と、受信回路部２１０及び充電部２３０を含む。一方、図４に示すように、受信機２００が受信ピックアップ２４０を更に含むものとして想定して説明する。
【００６３】
受信機２００が無線充電装置１００から一定の距離内に位置する場合、送信共鳴器１３０はハイＱマグネチックカップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に接続された受信共鳴器２２０にエネルギーを伝送するようになる。この時、センシング共鳴器１４０は上述のように、ローＱ値をもつため、エネルギー流入がほとんど行われない。受信共鳴器２２０は送信共鳴器１３０から形成された電磁場を通じてエネルギーを受信した後、インダクティブカップリングされている受信ピックアップ２４０にエネルギーを伝達する。受信ピックアップ２４０は受信共鳴器２２０とインダクティブカップリングされており、エネルギーを受信することが可能である。受信回路部２１０が受信ピックアップ２４０と物理的に接続されており、受信したエネルギーを電気的エネルギーに変換する。そして、受信回路部２１０で変換された電気的エネルギーは充電部２３０に保存される。
【００６４】
ここで、受信ピックアップ２４０は受信回路部２１０の一部構成になり省略されてよい。なお、充電部２３０も省略され、受信回路部２１０から接続される別の装置に電気的エネルギーを供給することも可能である。
【００６５】
なお、図３及び図４の説明における一定の距離とは、ハイＱマグネチックカップリングされた送信共鳴器１３０及び受信共鳴器２２０との間でエネルギー伝達が起こり得る程度の距離をいう。一定の距離はＱ値の変化を通じて変更され得ることはいうまでも無く、従って、回路設計によって多様に変化し、或る特定の距離には限定されない。
【００６６】
図５Ａ及び図５Ｂはセンシング共鳴器１４０において、受信機２００の存在が認識されていない場合と受信機２００の存在が認識されている場合の伝達効率をそれぞれ示すグラフである。より詳細に、受信機２００が存在するか否かに応じて、送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０に流入されるエネルギーの伝達効率を示す。
【００６７】
図５Ａは受信機２００の存在が認識されていない場合を示すものとして、図５Ａでセンシング共鳴器１４０へのエネルギー伝達効率５００が極めて高いことが分かる。即ち、受信機２００の存在が認識されていないと、送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０へ流入されるエネルギーの伝達効率が極めて高く、送信共鳴器１３０から出力されるエネルギーのほとんどがセンシング共鳴器１４０に流入されることが分かる。その後には、上述のように、センシング共鳴器１４０の信号レベルを検知するレベルディテクター１５０によって送信回路部１１０が制御される。
【００６８】
図５Ｂは、受信機２００の存在は認識されている場合を示すものとして、図５Ｂでセンシング共鳴器１４０へのエネルギー伝達効率５００が極めて低いことが分かる。即ち、受信機２００の存在が認識されていると、送信共鳴器１３０からセンシング共鳴器１４０へ流入されるエネルギーの伝達効率が極めて低く、送信共鳴器１３０から出力されるエネルギーがセンシング共鳴器１４０にほとんど流入されないことが分かる。送信共鳴器１３０から出力されるエネルギーは上述のように、受信機２００の受信共鳴器２３０に流入される。
【００６９】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の一実施形態に係る無線充電装置の構成を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂでは特に、送信共鳴部１３０とセンシング共鳴部１４０の配置のみを示し、送信回路部１１０や送信フィーダー１２０またはレベルディテクター１５０は省略した。図６Ａに示すように、無線充電装置１００でセンシング共鳴部１４０は送信共鳴部１３０の周辺の送信回路部のＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）などを用いてパターン形態に設計されてよい。なお、図６Ｂに示されたように、センシング共鳴部１４０は送信共鳴部１３０と離隔して配置されてよい。但し、この場合、センシング共鳴部１４０が送信共鳴部１３０からエネルギーを伝送され得る程度の距離であることが望ましい。
【００７０】
但し、図６Ａ及び図６Ｂは、センシング共鳴部１４０と送信共鳴部１３０との構成を例示的に示したに過ぎず、いくらでも別の構成に配置されて同様の作用及び効果が得られることは同業者にとって自明である。
【００７１】
図７は、本発明の一実施形態に係る無線充電システムの適用例を示す。本実施形態では、無線充電対象、即ち、受信機が３Ｄメガネであると想定した。送信機である無線充電装置１００は受信機である３Ｄメガネは一定の距離内に位置すると、上述の方法によって３Ｄメガネ２００にエネルギーを伝送する。しかし、３Ｄメガネ２００が無線充電装置１００から離れると、無線充電装置１００は内臓されたセンシング共鳴器が送信共鳴器からのエネルギーを吸収するようになり、これによるセンシング共鳴器の信号レベルの差をレベルディテクターが検知した後、送信回路部からの出力をオフにしたり減少させるようになる。
【００７２】
これにより、無線充電装置１００は３Ｄメガネの存在を認識できるようになり、無駄な電力消耗を防止できる効果をもたらす。
【００７３】
なお、前記本発明の構成を持つ無線電力伝送装置、無線充電装置及びこれを用いた無線充電システムによると、負荷装置の存在を認識して送信機の動作を制御することができるため、送信機で無駄に電力が消耗することを防止することができる。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７５】
１００  送信機
１１０  送信回路部
１２０  送信フィーダー
１３０  送信共鳴器
１４０  センシング共鳴器
１５０  レベルディテクター
２００  受信機
２１０  受信回路部
２２０  受信共鳴器
２３０  充電部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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