无线供电单元以及受电模块的制作方法

1.本公开涉及无线供电单元以及受电模块。


背景技术：

2.近年来，通过无线即非接触来传输电力的无线电力传输技术的开发正在进行。
3.专利文献1公开了一种通过非接触来对移动体或者电气设备进行供电的非接触供电装置的例子。专利文献1中公开的非接触供电装置通过电磁感应作用来从初级卷线向次级卷线传输电力。在初级卷线以及次级卷线的一方连接串联电容器，在初级卷线以及次级卷线的另一方连接并联电容器。串联电容器以及并联电容器的各自的电容值被设定为非接触供电装置的变压器与理想变压器实质等效。记载了以下内容：通过这样的设定，能够提供高效率、高功率因数、并且不依赖于负载的变动的非接触供电装置。
4.专利文献2公开了一种具备两组送电用的线圈和受电用的线圈的组合的非接触供电装置。在专利文献2中公开的非接触供电装置中，通过非接触来从配置于固定部的两个初级线圈向配置于旋转部的两个次级线圈传输电力。
5.在先技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：国际公开第2007/029438号说明书
8.专利文献2：国际公开第2015/019478号说明书


技术实现要素：

9.‑
发明要解决的课题
‑
10.本公开提供一种用于使无线电力传输系统的动作进一步稳定化的技术。
11.‑
解决课题的手段
‑
12.基于本公开的一方式的无线供电单元具备送电模块和受电模块。所述送电模块包含送出交流电力的送电线圈。所述受电模块包含：受电线圈，从所述送电线圈接受所述交流电力的至少一部分；和补偿电路，与所述受电线圈连接。所述补偿电路包含将包含所述送电线圈以及所述受电线圈的线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消的至少一个补偿元件。
13.基于本公开的另一个方式的无线供电单元具备送电模块和受电模块。所述送电模块包含：第1送电线圈，送出第1交流电力；和第2送电线圈，送出第2交流电力。所述受电模块包含：第1受电线圈，从所述第1送电线圈接受所述第1交流电力的至少一部分；第2受电线圈，从所述第2送电线圈接受所述第2交流电力的至少一部分；和补偿电路，连接于所述第1以及第2受电线圈。所述补偿电路包含至少一个补偿元件，所述至少一个补偿元件将包含所述第1送电线圈以及所述第1受电线圈的第1线圈对、包含所述第2送电线圈以及所述第2受电线圈的第2线圈对、包含所述第1送电线圈以及所述第2送电线圈的第3线圈对、包含所述第1受电线圈以及所述第2受电线圈的第4线圈对、包含所述第1送电线圈以及所述第2受电
线圈的第5线圈对、以及包含所述第2送电线圈以及所述第1受电线圈的第6线圈对之中的至少一个线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消。
14.本公开的概括性的或者具体的方式能够使用装置、系统、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现。或者，也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质的任意的组合来实现。
15.‑
发明效果
‑
16.根据本公开的一方式，能够使无线电力传输系统的动作进一步稳定化。
附图说明
17.图1是无线电力传输系统的结构的一个例子的框图。
18.图2a是表示解析中使用的电路结构的图。
19.图2b是表示解析中使用的电路结构的图。
20.图3是示意性地表示基于本公开的例示性的实施方式1的无线电力传输系统的结构的图。
21.图4是表示耦合电路以及补偿电路的等效电路的图。
22.图5是示意性地表示耦合电路中的线圈间的电磁耦合的图。
23.图6是表示耦合电路的π型等效电路的图。
24.图7是表示多个补偿元件的配置例的图。
25.图8是表示耦合电路以及补偿电路的具体结构的例子的图。
26.图9是表示实施方式1的第1变形例的图。
27.图10是表示实施方式1的第2变形例的图。
28.图11是表示实施方式1的第3变形例的图。
29.图12是表示实施方式1的第4变形例的图。
30.图13是表示实施方式1的第5变形例的图。
31.图14是表示本公开的例示性的实施方式2的结构的概略的图。
32.图15是表示实施方式2中的耦合电路以及补偿电路的具体结构例的图。
33.图16是表示负载rl1变化时的输出电压vout1的过渡性变动的解析结果的图表。
34.图17是表示实施方式2的变形例的图。
35.图18是表示vin1与vin2的相位差为0
°
、90
°
、180
°
的情况下的vin1以及vin2的波形的例子的图。
36.图19是表示通过使vin1与vin2的相位差变化，能够使vout1以及vout2变化的图。
37.图20是示意性地表示本公开的例示性的实施方式3中的无线电力传输系统的结构的图。
38.图21是通过π型等效电路来表示实施方式3中的耦合电路的图。
39.图22是表示应用了无线电力传输的机器人臂装置的一个例子的图。
40.图23是表示无线电力传输系统的结构例的框图。
41.图24a是表示送电线圈以及受电线圈的等效电路的一个例子的图。
42.图24b是表示送电线圈以及受电线圈的等效电路的其他例子的图。
43.图25a是表示送电线圈以及受电线圈的配置关系的一个例子的图。
44.图25b是表示送电线圈以及受电线圈的另一结构例的图。
45.图25c是表示送电线圈以及受电线圈的又一结构例的图。
46.图26是表示臂的直动部处的线圈的配置例的立体图。
47.图27a是表示全桥型的逆变器电路的结构例的图。
48.图27b是表示半桥型的逆变器电路的结构例的图。
具体实施方式
49.(作为本公开的基础的认识)
50.在说明本公开的实施方式之前，对作为本公开的基础的认识进行说明。
51.图1是表示无线电力传输系统的结构的一个例子的框图。该无线电力传输系统具备：无线供电单元100、第1电源51、第2电源52、第1负载61、第2负载62。无线供电单元100连接于两个电源51、52和两个负载61、62。无线供电单元100能够将从电源51、52供给的电力分别通过无线来提供给负载61、62。即，无线供电单元100具备两个无线电力传输系统。以下，将这两个无线电力传输系统称为“第1系统”以及“第2系统”。
52.第1系统包含第1逆变器电路13、第1送电线圈11、第1受电线圈21和第1整流电路23。第2系统包含第2逆变器电路14、第2送电线圈12、第2受电线圈22和第2整流电路24。第1系统中的无线电力传输通过第1送电线圈11与对置于其的第1受电线圈21之间的电磁耦合而实现。第2系统中的无线电力传输通过第2送电线圈12与对置于其的第2受电线圈22之间的电磁耦合而实现。
53.第1逆变器电路13被连接于第1电源51与第1送电线圈11之间。第1逆变器电路13将从第1电源51输出的第1直流电力转换为第1交流电力并提供给第1送电线圈12。第2逆变器电路14被连接于第2电源52与第2送电线圈12之间。第2逆变器电路14将从第2电源52输出的第2直流电力转换为第2交流电力并提供给第2送电线圈12。
54.第1整流电路23被连接于第1受电线圈21与第1负载61之间。第1整流电路23对第1受电线圈21接受的交流电力进行整流以及平滑化并提供给第1负载61。第2整流电路24被连接于第2受电线圈22与第2负载62之间。第2整流电路24对第2受电线圈22接受的交流电力进行整流以及平滑化并提供给第2负载62。
55.图1所示的系统能够用于对例如机器人所具备的电机等的电动设备和控制该电动设备的控制装置分别独立地提供电力的用途。该情况下，电机等的电动设备相当于第1负载61，控制该电动设备的控制装置该当于第2负载62。
56.本说明书中，所谓“负载”，是指通过电力而进行动作的所有设备。“负载”中例如能够包含电机、相机、摄像元件、光源、二次电池以及电子电路(例如电力变换电路或者微控制器)等的设备。
57.在图1所示的例子中，电容器cs1、cs2分别串联连接于送电线圈11、12，电容器cp1、cp2分别并联连接于受电线圈21、22。即，各系统中在送电侧配置串联电容器，在受电侧配置并联电容器。该结构类似于专利文献1中公开的结构。以下，将表示各电容器的符号(cs1等)也用作为表示该电容器的电容值的符号。
58.根据专利文献1的记载，将各电容器的电容值设定为使得由送电线圈与受电线圈的对构成的变压器与理想变压器实质等效。通过这样的设定，可期待能够构建高效率、高功
率因数、或者不依赖于负载变动的系统。
59.但是，通过本发明人的研究发现，在多个系统的线圈对被配置于相同单元内的情况下，即使将各电容值如上述那样设定，也没有实现充分的性能。认为这是由于多个系统的线圈间产生不必要的电磁耦合。
60.在图1的例子中，不仅产生黑箭头所示的必要的线圈间耦合，还产生点箭头所示的不必要的线圈间耦合。不必要的线圈间耦合产生在第1送电线圈11与第2送电线圈12之间、第1送电线圈11与第2受电线圈22之间、第2送电线圈12与第1受电线圈21之间、以及第1受电线圈21与第2受电线圈22之间。由于这些不必要的耦合，例如会产生以下的问题。
61.·
输出电压变动：各系统中传输的电力的一部分相互泄漏到另一个系统，引起各系统的输出电压的变动。
62.·
负载停止时的不必要的动作：在向第1负载的供电停止时，提供给第2负载的电力的一部分泄漏到第1系统，导致第1负载的不必要的动作。
63.这些问题在进行3系统以上的无线电力传输的系统中也同样会产生。
64.本发明人通过针对图1所示的结构进行电路解析，确认了不必要的线圈间耦合所导致的对电力传输的影响。图2a是表示本解析中使用的电路结构的图。第1系统中，在送电线圈l1连接串联电容器cs1，在受电线圈l2连接并联电容器cp1。第2系统中，在送电线圈l3连接串联电容器cs2，在受电线圈l4连接并联电容器cp2。图2a中的r1、r2、r3、r4分别表示线圈l1、l2、l3、l4的电阻分量。将包含送电线圈l1、串联电容器cs1、电阻r1的串联谐振电路的输入电压设为vin1。将包含受电线圈l2、并联电容器cp1、电阻r2的并联谐振电路的输出电压设为vout1。电压vout1被施加于负载rl1。同样地，将包含受电线圈l4、并联电容器cp2、电阻r4的并联谐振电路的输出电压设为vout2。电压vout2被施加于负载rl2。将线圈l1、l2间的耦合系数设为k12，将线圈l3、l4间的耦合系数设为k34，将线圈l1、l4间的耦合系数设为k14，将线圈l3、l2间的耦合系数设为k32，将线圈l2、l4间的耦合系数设为k24。
65.图2a表示不存在系统间的不必要的耦合的情况，即，k13＝k24＝k14＝k32＝0的情况下的例子。其他电路参数如图示那样。
66.表1表示将输入电压设定为vin1＝255v、vin2＝12v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。在此，输出电压vout1以及vout2的额定电压分别为282v以及24v。
67.[表1]
[0068][0069]
表2表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝12v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0070]
[表2]
[0071][0072]
表3表示将输入电压设定为vin1＝255v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0073]
[表3]
[0074][0075]
如表1至表3所示，vout1以及vout2的各自的从最优值起的变动率收敛于10％以内。这样，在不存在系统间的不必要的耦合的情况下，不产生系统间的干扰，输出电压稳定。
[0076]
图2b表示从图2a的结构，使耦合系数k13、k24、k14、k32的各自的值增加0.15的结构。其他参数与图2a中的参数相同。该情况下，在系统间产生不必要的干扰。
[0077]
表4表示图2b的例子中，将输入电压设定为vin1＝255v、vin2＝12v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。
[0078]
[表4]
[0079][0080]
表5表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝12v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0081]
[表5]
[0082][0083]
表6表示将输入电压设定为vin1＝255v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0084]
[表6]
[0085][0086]
根据表4的结果可知，从第1系统对第2系统的干扰较大，vout2较大脱离了额定电压24v。此外，如表5以及表6所示，可知即使在一个系统停止的情况下，另一个系统的输出电压也大于0，会产生负载的非意图的动作。
[0087]
这样，在通过无线来传输电力的多个线圈对接近的系统中，由于线圈间的不必要的耦合，输出电压的变动变大，担心引起非意图的负载的动作。
[0088]
本发明人基于上述的考察，对用于解决上述课题的结构进行了研究。本发明人想到通过在各受电线圈的后级设置将各线圈对的漏电抗以及励磁电抗的至少一部分抵消的补偿电路，能够解决上述课题。以下，对本公开的实施方式的概要进行说明。
[0089]
本公开的一方式所涉及的无线供电单元具备送电模块和受电模块。所述送电模块包含：送出第1交流电力的第1送电线圈、送出第2交流电力的第2送电线圈。所述受电模块包含：从所述第1送电线圈接受所述第1交流电力的至少一部分的第1受电线圈、从所述第2送
电线圈接受所述第2交流电力的至少一部分的第2受电线圈、连接于所述第1以及第2受电线圈的补偿电路。所述补偿电路包含至少一个补偿元件，所述至少一个补偿元件将包含所述第1送电线圈以及所述第1受电线圈的第1线圈对、包含所述第2送电线圈以及所述第2受电线圈的第2线圈对、包含所述第1送电线圈以及所述第2送电线圈的第3线圈对、包含所述第1受电线圈以及所述第2受电线圈的第4线圈对、包含所述第1送电线圈以及所述第2受电线圈的第5线圈对、以及包含所述第2送电线圈以及所述第1受电线圈的第6线圈对之中的至少一个线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消。
[0090]
通过上述结构，通过设置将至少一个线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消的至少一个补偿元件，能够抑制基于2系统间的电磁耦合的干扰。
[0091]
在无线电力传输系统中，需要降低输出电压的负载依赖性。这一点与电力传输的系统数量是多个还是单个无关，是无线电力传输系统中共通的课题。通过上述结构，能够减少各系统的输出电压对负载变动的依赖性。
[0092]
所述至少一个补偿元件也可以构成为将所述至少一个线圈对的漏电抗以及励磁电抗的一部分或者全部抵消。补偿电路不要求将各线圈对的漏电抗以及励磁电抗的全部抵消。即使是仅将这些电抗的一部分抵消的结构，也可得到输出电压的稳定化的效果。
[0093]
所述补偿电路也可以包含将所述至少一个线圈对的所述励磁电抗以及所述漏电抗的两者抵消的多个补偿元件。
[0094]
所述补偿电路也可以包含将所述第1至第6线圈对的各自的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消的多个补偿元件。
[0095]
所述补偿电路也可以包含将所述第1至第6线圈对的各自的漏电抗以及励磁电抗的两者抵消的多个补偿元件。
[0096]
各补偿元件的电抗值能够被设定为在通过π型等效电路来表现包含具有所述第1以及第2送电线圈、及所述第1以及第2受电线圈的相互电磁耦合的多个线圈的耦合电路的情况下，将所述π型等效电路中的多个电抗的任一者抵消的值。
[0097]
所述补偿电路也可以包含：第1补偿元件，将所述第1线圈对的漏电抗的至少一部分抵消，且与所述第1受电线圈串联连接；和第2补偿元件，将所述第2线圈对的漏电抗的至少一部分抵消，且与所述第2受电线圈串联连接。
[0098]
所述送电模块也可以包含：与所述第1送电线圈串联连接的第3补偿元件、与所述第2送电线圈串联连接的第4补偿元件。所述第1补偿元件以及所述第3补偿元件能够被设计为将所述第1线圈对的漏电抗抵消。所述第2补偿元件以及所述第4补偿元件能够被设计为将所述第2线圈对的漏电抗抵消。
[0099]
所述至少一个补偿元件能够是电容器或者电感器。
[0100]
所述送电模块也可以包含：将所述第1交流电力提供给所述第1送电线圈的第1逆变器电路、将所述第2交流电力提供给所述第2送电线圈的第2逆变器电路、对所述第1以及第2逆变器电路进行控制的控制电路。
[0101]
所述控制电路也可以构成为通过使所述第1交流电力与所述第2交流电力的相位差变化，来使从所述补偿电路输出的各电压变化。
[0102]
所述送电模块也可以还包含送出第3交流电力的第3送电线圈。所述受电模块也可以还包含从所述第3送电线圈接受所述第3交流电力的至少一部分的第3受电线圈。所述补
偿电路也可以包含至少一个补偿元件，所述至少一个补偿元件将包含所述第1以及第2送电线圈及所述第1以及第2受电线圈之中的一个线圈、所述第3送电线圈或者所述第3受电线圈的线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消。
[0103]
本公开的无线供电单元不是必须具备多个电力传输系统。即，无线供电单元也可以仅具备一个送电线圈和受电线圈的对。
[0104]
本公开的其他方式所涉及的无线供电单元具备送电模块和受电模块。所述送电模块包含送出交流电力的送电线圈。所述受电模块包含：从所述送电线圈接受所述交流电力的至少一部分的受电线圈、与所述受电线圈连接的补偿电路。所述补偿电路包含将具备所述送电线圈以及所述受电线圈的线圈对的漏电抗或者励磁电抗的至少一部分抵消的至少一个补偿元件。
[0105]
根据上述结构，通过设置补偿电路，能够减少输出电压的负载依赖性。
[0106]
以下，对本公开的更加具体的实施方式进行说明。但是，可能省略非必要详细的说明。例如，可能省略已知事项的详细说明、针对实质相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要地冗余，使本领域技术人员容易理解。另外，发明人为了本领域技术人员充分理解本公开而提供附图以及以下的说明，但并不意图通过这些来限定权利要求书所述的主题。在以下的说明中，针对相同或者类似的结构要素，赋予相同的参照符号。
[0107]
(实施方式1)
[0108]
图3是示意性地表示基于本公开的例示性的实施方式1的无线电力传输系统的结构的图。该无线电力传输系统除了无线供电单元100的结构，具备与图1所示的系统同样的结构。以下，对本实施方式中的无线供电单元100的结构例进行说明。
[0109]
无线供电单元100具备送电模块10和受电模块20。送电模块10具备第1送电线圈11、第1逆变器电路13、第2送电线圈12、第2逆变器电路14、控制电路19。第1送电线圈11与第1逆变器电路13连接。第2送电线圈12与第2逆变器电路14连接。控制电路19对第1逆变器电路13以及第2逆变器电路14进行控制。
[0110]
受电模块20具备第1受电线圈21、第1整流电路23、第2受电线圈22、第2整流电路24、电抗补偿电路28。电抗补偿电路28连接于受电线圈21、22。补偿电路28包含多个补偿元件。各补偿元件是电容器或者电感器。
[0111]
图4是表示包含送电线圈11、12以及受电线圈21、22的耦合电路110的等效电路、补偿电路28的等效电路的图。图4中，通过π型等效电路来表示包含2系统的线圈对的耦合电路。补偿电路28包含多个补偿元件。在图4的例子中，各补偿元件是电容器。多个补偿元件被设计为将4个线圈11、12、21、22之间的各漏电抗以及各励磁电抗抵消。通过上述那样的结构，能够将各系统中的输入/输出间的阻抗实质设为0。因此，能够不依赖于负载61、62的状态，使输入电压vin1与输出电压vout1实质一致，使输入电压vin2与输出电压vout2实质一致。作为结果，能够减少2系统间的相互干扰，能够减少各系统中的输出电压的负载依赖性。
[0112]
在此，对决定各补偿元件的电抗值的方法的例子进行说明。
[0113]
图5是示意性地表示包含线圈11、12、21、22的耦合电路110中的电磁耦合的图。通过以下的符号来表示该耦合电路中的各线圈的自感、及各线圈对的耦合系数以及互感。
[0114]
<自感>
[0115]
·
送电线圈11的自感：l
t1
[0116]
·
送电线圈12的自感：l
t2
[0117]
·
受电线圈21的自感：l
r1
[0118]
·
受电线圈22的自感：l
r2
[0119]
<耦合系数>
[0120]
·
送电线圈11与受电线圈21之间的耦合系数：k
t1r1
[0121]
·
送电线圈11与送电线圈12之间的耦合系数：k
t1t2
[0122]
·
送电线圈11与受电线圈22之间的耦合系数：k
t1r2
[0123]
·
送电线圈12与受电线圈21之间的耦合系数：k
t2r1
[0124]
·
送电线圈12与受电线圈22之间的耦合系数：k
t2r2
[0125]
·
受电线圈21与受电线圈22之间的耦合系数：k
r1r2
[0126]
<互感>
[0127]
·
送电线圈11与受电线圈21之间的互感：
[0128]
m
t1r1
＝k
t1r1
√(l
t1
·
l
r1
)
[0129]
·
送电线圈11与送电线圈12之间的互感：
[0130]
m
t1t2
＝k
t1t2
√(l
t1
·
l
t2
)
[0131]
·
送电线圈11与受电线圈22之间的互感：
[0132]
m
t1r2
＝k
t1r2
√(l
t1
·
l
r2
)
[0133]
·
送电线圈12与受电线圈21之间的互感：
[0134]
m
t2r11
＝k
t1r1
√(l
t1
·
l
r1
)
[0135]
·
送电线圈12与受电线圈22之间的互感：
[0136]
m
t2r2
＝k
t2r2
√(l
t2
·
l
r2
)
[0137]
·
受电线圈21与受电线圈22之间的互感：
[0138]
m
r1r2
＝k
r1r2
√(l
r1
·
l
r2
)
[0139]
若通过z矩阵来表现该耦合电路中的线圈间的耦合，则表示为以下的数学式1。
[0140]
[数学式1]
[0141][0142]
另外，如图5所示，定义电压v1、v2、v3、v4以及电流i1、i2、i3、i4，若将向量v定义为v＝(v1 v2 v3 v4)
t
，将向量i定义为i＝(i1 i2 i3 i4)
t
，则z矩阵是满足v＝zi的矩阵。
[0143]
在此，如以下的数学式2所示，将z矩阵的ij分量表现为a
ij
。
[0144]
[数学式2]
[0145][0146]
y矩阵、即z矩阵的逆矩阵表示为以下的数学式3。
[0147]
[数学式3]
[0148][0149]
数学式3中的矩阵的各要素使用矩阵式|a|，通过以下的计算来得到。
[0150]
[数学式4]
[0151]
|a|＝a
11
a
22
a
33
a
44
a
11
a
23
a
34
a
42
a
11
a
24
a
32
a
43
‑
a
11
a
24
a
33
a
42
‑
a
11
a
23
a
32
a
44
‑
a
11
a
22
a
34
a
43
‑
a
12
a
21
a
33
a
44
‑
a
13
a
21
a
34
a
42
‑
a
14
a
21
a
32
a
43
a
14
a
21
a
33
a
42
a
13
a
21
a
32
a
44
a
12
a
21
a
34
a
43
a
12
a
23
a
31
a
44
a
13
a
24
a
31
a
42
a
14
a
22
a
31
a
43
‑
a
14
a
23
a
31
a
42
‑
a
13
a
22
a
31
a
44
‑
a
12
a
24
a
31
a
43
‑
a
12
a
23
a
34
a
41
‑
a
13
a
24
a
32
a
41
‑
a
14
a
22
a
33
a
41
a
14
a
23
a
32
a
41
a
13
a
22
a
34
a
41
a
12
a
24
a
33
a
41
[0152]
[数学式5]
[0153][0154][0155][0156][0157][0158][0159][0160]
图6是表示包含线圈11、12、21、22的耦合电路110的π型等效电路的图。通过以下的符号来表示线圈间的励磁电抗以及漏电抗。
[0161]
·
送电线圈11的励磁电抗：x
t1
[0162]
·
送电线圈12的励磁电抗：x
t2
[0163]
·
受电线圈21的励磁电抗：x
r1
[0164]
·
受电线圈22的励磁电抗：x
r2
[0165]
·
送电线圈11与送电线圈12之间的漏电抗：x
t1t2
[0166]
·
送电线圈11与受电线圈21之间的漏电抗：x
t1r1
[0167]
·
送电线圈11与受电线圈22之间的漏电抗：x
t1r2
[0168]
·
送电线圈12与受电线圈21之间的漏电抗：x
t2r1
[0169]
·
送电线圈12与受电线圈22之间的漏电抗：x
t2r2
[0170]
·
受电线圈21与受电线圈22之间的漏电抗：x
r1r2
[0171]
根据数学式3所示的y矩阵，能够如以下的数学式6所示那样计算耦合电路110的π型等效电路的各元件常量。
[0172]
[数学式6]
[0173][0174][0175][0176][0177]
另外，根据对偶性，以下的数学式7成立。
[0178]
[数学式7]
[0179]
x
t1t2
＝x
t2t1
，x
t1r1
＝x
r1t1
，x
t1r2
＝x
r2t1
，x
t2r1
＝x
r1t2
，x
t2r2
＝x
r2t2
，x
r1r2
＝x
r2r1
[0180]
图7是表示补偿电路28中的多个补偿元件的配置例的图。如图示那样，补偿电路28中的多个补偿元件能够被配置为与π型等效电路所表示的耦合电路110成为镜像即线对称的关系。例如，为了将送电线圈11与受电线圈21之间的漏电抗x
t1r1
抵消，具有
‑
x
t1r1
的电抗的补偿元件能够与受电线圈21串联连接。关于其他补偿元件，也能够通过同样的考虑方式来确定其配置以及电抗值。在图7的例子中，配置分别具有将电抗x
t1t2
、x
t1r1
、x
t1r2
、x
t2r1
、x
r1r2
分别抵消的电抗
‑
x
t1t2
、
‑
x
t1r1
、
‑
x
t1r2
、
‑
x
t2r1
、
‑
x
r1r2
的多个补偿元件。通过上述那样的结构，能够使从电源来看的负载的阻抗接近于0。其结果是，能够抑制系统间的干扰，能够抑制基于负载变动的输出电压的变动。另外，补偿电路28不需要具备图7所示的补偿元件的全部。也可以根据所需要的电力传输特性，省略一部分的补偿元件。
[0181]
图8是表示本实施方式中的耦合电路以及补偿电路28的具体结构的例子的图。在本例中，补偿电路28作为补偿元件，具备电感器l
t1
、电容器c
t2
、c
r1
、c
r2
、c
t1r1
、c
t1t2
、c
t1r2
、c
t2r1
、c
t2r2
、c
r1r2
。电感器l
t1
、电容器c
t2
、c
r1
、c
r2
、c
t1r1
、c
t1t2
、c
t1r2
、c
t2r1
、c
t2r2
、c
r1r2
分别被设定其电容值或者电感值，以使得具有相当于图7所示的电抗
‑
x
t1
、
‑
x
t2
、
‑
x
r1
、
‑
x
r2
、
‑
x
t1r1
、
‑
x
t1t2
、
‑
x
t1r2
、
‑
x
t2r1
、
‑
x
t2r2
、
‑
x
r1r2
的电抗值。
[0182]
本发明人针对图8的结构，进行电路解析，从而验证了本实施方式的效果。在本解析中，如图8所示那样设定线圈间的各耦合系数、各线圈的自感、各电容器的电容、电阻值以及送电频率。
[0183]
表7表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。在此，输出电压vout1以及vout2的额定电压分别为282v以及24v。
[0184]
[表7]
[0185][0186]
表8表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0187]
[表8]
[0188][0189]
表9表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0190]
[表9]
[0191][0192]
根据表7至表9可知，相比于表4至表6所示的结果，各系统的输出电压相对于负载变动的变动、系统间的干扰大幅度地减少。通过本实施方式的结构可知，可得到输出电压的稳定化和干扰抑制效果。
[0193]
接下来，对本实施方式的几个变形例进行说明。
[0194]
(实施方式1的变形例1)
[0195]
图9是表示本实施方式的第1变形例的图。在本变形例中，如图9中虚线框所示，从图8所示的结构，删除电感器l
t1
以及电容器c
t2
。除此以外的方面与图8所示的结构相同。
[0196]
表10表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。
[0197]
[表10]
[0198][0199]
表11表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0200]
[表11]
[0201][0202]
表12表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0203]
[表12]
[0204][0205]
根据表10至表12可知，即使在图9中虚线框所示的删除补偿元件从而使电路简单化的情况下，也能够得到与图8所示的结构中的效果几乎同等的效果。
[0206]
(实施方式1的变形例2)
[0207]
图10是表示本实施方式的第2变形例的图。在本变形例中，从图8所示的结构删除电容器c
t1r2
、c
t2r1
。其以外的方面与图8的结构相同。
[0208]
表13表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0209]
[表13]
[0210][0211]
表14表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0212]
[表14]
[0213][0214]
表15表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0215]
[表15]
[0216][0217]
在本例中可知，虽然输出电压的绝对值变化，但可维持负载变动时的输出电压稳定化和干扰抑制的效果。
[0218]
(实施方式1的变形例3)
[0219]
图11是表示本实施方式的第3变形例的图。在本变形例中，从图8所示的结构删除电容器c
t1t2
、c
r1r2
。其以外的方面与图8的结构相同。
[0220]
表16表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0221]
[表16]
[0222][0223]
表17表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0224]
[表17]
[0225][0226]
表18表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0227]
[表18]
[0228][0229]
在本例中也可知，虽然输出电压的绝对值变化，但可维持负载变动时的输出电压稳定化和干扰抑制的效果。
[0230]
(实施方式1的变形例4)
[0231]
图12是表示本实施方式的第4变形例的图。在本变形例中，从图8所示的结构删除电容器c
r1
、c
r2
。其以外的方面与图8的结构相同。
[0232]
表19表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0233]
[表19]
[0234][0235]
表20表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0236]
[表20]
[0237][0238]
表21表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0239]
[表21]
[0240][0241]
在本例中也可知，虽然输出电压的绝对值变化，但可维持负载变动时的输出电压稳定化和干扰抑制的效果。
[0242]
(实施方式1的变形例5)
[0243]
图13是表示本实施方式的第5变形例的图。在本变形例中，从图8所示的结构删除电容器c
t1r1
、c
t2r2
。其以外的方面与图8的结构相同。
[0244]
表22表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0245]
[表22]
[0246][0247]
表23表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝24v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0248]
[表23]
[0249][0250]
表24表示将输入电压设定为vin1＝282v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0251]
[表24]
[0252][0253]
根据表22至表24可知，在本例中，失去负载变动时的输出电压稳定化和干扰抑制的效果。由此可知，在本实施方式的电路结构中，设置电容器c
t1r1
、c
t2r2
在得到输出电压稳定化和干扰抑制的效果上较为重要。
[0254]
(实施方式2)
[0255]
接下来，对基于本公开的例示性的实施方式2的无线供电单元进行说明。图14是表示本公开的实施方式2的结构的概略的图。在本实施方式中，实施方式1中的用于补偿送电线圈11与受电线圈12之间的漏电抗(或者漏电感l
t1r1
)的电容器c
t1r1
被分割为两个电容器c
t1r1’、c
t1r1”。电容器c
t1r1’与送电线圈11串联连接。电容器c
t1r1”与受电线圈21串联连接。这些电容器的电容值被设定为满足1/c
t1r1
≈1/c
t1r1’ 1/c
t1r1”。同样地，用于补偿送电线圈12与受电线圈22之间的漏电抗(或者漏电感l
t2
r2)的电容器c
t2r2
被分割为两个电容器c
t2r2’、c
t2r2”。电容器c
t2r2’与送电线圈12串联连接。电容器c
t2r2”与受电线圈22串联连接。这些电容
器的电容值被设定为满足1/c
t2r2
≈1/c
t2r2’ 1/c
t2r2”。
[0256]
通过上述那样的结构，不仅次级侧即受电侧，而且初级侧即送电侧也成为谐振结构。其结果是，能够实现负载较大的状态下的高效率传输以及2系统间的干扰避免。
[0257]
图15是表示本实施方式中的耦合电路以及补偿电路28的具体结构例的图。在本例中，补偿电路28取代图9所示的例子中的电容器c
t1r1
、c
t2r2
，而包含电容器c
t1r1”、c
t2r2”。此外，在送电线圈11、12分别串联连接电容器c
t1r1’、c
t2r2’。这些电容器的电容值被设定为满足1/c
t1r1
≈1/c
t1r1’ 1/c
t1r1”以及1/c
t2r2
≈1/c
t2r2’ 1/c
t2r2”。其以外的方面与图9所示的结构相同。
[0258]
表25表示将输入电压设定为vin1＝270v、vin2＝19v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。
[0259]
[表25]
[0260][0261]
表26表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝19v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0262]
[表26]
[0263][0264]
表27表示将输入电压设定为vin1＝270v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0265]
[表27]
[0266]
[0267]
根据这些结果可知，通过分割电容并在送电侧也配置电容器，特别是能够使高负载的状态下的输出电压的稳定性提高。
[0268]
本发明人发现，通过如本实施方式这样分割电容并在送电侧也配置电容器，能够抑制伴随着负载变动的输出电压的过渡性变动。以下，对该效果进行说明。
[0269]
图16是表示负载rl1变化时的输出电压vout1的过渡性变动的解析结果的图表。在本例中，对将负载rl1刚刚从8000ω切换为35ω之后的电压变动进行解析。解析在不存在电容分割的实施方式1的电路结构和存在电容分割的本实施方式的电路结构这两方进行。
[0270]
刚刚切换负载之后的电压vout1的下降量如下。
[0271]
存在电容分割：136v(
‑
59％)
[0272]
不存在电容分割：167v(
‑
48％)
[0273]
这样，通过设为具有电容分割的结构，能够抑制负载变动时的输出电压的下降。即，通过本实施方式的结构，能够抑制伴随着负载变动的输出电压的过渡性变动。
[0274]
(实施方式2的变形例)
[0275]
接下来，对本实施方式的变形例进行说明。
[0276]
图17是表示本实施方式的变形例的图。在本变形例中，送电频率以及各电路元件的参数与所述各例不同。在本例中，相比于所述各例，各系统的耦合变弱，系统间的耦合变强。此外，送电频率f1以及f2都高于300khz。各电路元件的参数如图17所示。
[0277]
表28表示将输入电压设定为vin1＝400v、vin2＝12v，使rl1以及rl2的值变化时的vout1以及vout2的变化。
[0278]
[表28]
[0279][0280]
表29表示将输入电压设定为vin1＝0v、vin2＝12v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0281]
[表29]
[0282][0283]
表30表示将输入电压设定为vin1＝400v、vin2＝0v的情况下的vout1以及vout2的变化。
[0284]
[表30]
[0285][0286]
在本例中，vout2的绝对值处于变大的倾向，但与所述各例同样地，确认了输出电压稳定化和干扰抑制的效果。
[0287]
在以上的各例中，输入电压vin1、vin2是等相位，但也可以使vin1与vin2之间的相位差变化。
[0288]
图18是表示vin1与vin2的相位差为0
°
、90
°
、180
°
的情况下的vin1以及vin2的波形的例子的图。图19是表示通过使vin1与vin2的相位差变化，能够使vout1以及vout2变化的图。如图19所示，通过使系统间的输入电压的相位差变化，能够使输出电压vout1以及vout2的绝对值变化。系统间的输入电压的相位差的变化能够通过图3所示的控制电路19对逆变器电路13、14中包含的多个开关元件的接通以及断开的定时进行控制来实现。即使在使相位差变化的情况下，也可得到输出电压稳定化和干扰抑制的效果。
[0289]
(实施方式3)
[0290]
图20是示意性地表示本公开的例示性的实施方式3中的无线电力传输系统的结构的图。本实施方式中的送电模块10除了图3所示的结构要素，还具备第3送电线圈15和第3逆变器电路16。受电模块20除了图3所示的结构要素，还具备第3受电线圈25和第3整流电路26。补偿电路28也连接于第3受电线圈25。另外，在图20中，省略了控制电路19的记载。其以外的方面与图3所示的结构同样。
[0291]
图21是通过π型等效电路来表示本实施方式中的包含送电线圈11、12、15、受电线圈21、22、25的耦合电路的图。如图21所示，各线圈对间的漏电抗以及励磁电抗通过y矩阵的要素来表现。补偿电路28中的多个补偿元件被配置为将这些的电抗抵消。由此，与实施方式1、2同样地，可得到输出电压的稳定化以及线圈间的相互干扰的抑制的效果。
[0292]
这样，与2系统的情况同样地，通过配置与各元件对应的补偿元件，能够实现向3系统的扩展。向4系统以上的结构的扩展也能够通过同样的方法来进行。
[0293]
(应用例)
[0294]
接下来，作为基于本公开的实施方式的无线供电单元的应用例，对机器人臂装置等的电动装置的例子进行说明。
[0295]
开发了使用与一个或者多个臂的前端连接的末端执行器来进行各种动作的机器人手装置等的电动装置。这种电动装置被利用于例如工厂中的物品的搬运等的各种作业。
[0296]
图22是表示应用了上述那样的无线电力传输的机器人臂装置的一个例子的图。该机器人臂装置具有关节部j1～j6。其中，对关节部j2、j4应用所述无线电力传输。另一方面，对关节部j1、j3、j5、j6应用现有的基于有线的电力传输。机器人臂装置具备：分别驱动关节部j1～j6的多个电机m1～m6、分别控制电机m1～m6之中的电机m3～m6的电机控制电路ctr3～ctr6、分别设置于关节部j2、j4的两个无线供电单元(也称为智能机器人线束单元：ihu)ihu2、ihu4。分别驱动电机m1、m2的电机控制电路ctr1、ctr2被设置于机器人的外部的控制装置(控制器)500。
[0297]
控制器500通过有线来对电机m1、m2以及无线供电单元ihu2提供电力。无线供电单元ihu2经由一对线圈在关节部j2中通过无线来传输电力。被传输的电力被提供给电机m3、m4、控制电路ctr3、ctr4以及无线供电单元ihu4。无线供电单元ihu4也经由一对线圈在关节部j4中通过无线来传输电力。被传输的电力被提供给电机m5、m6以及控制电路ctr5、ctr6。通过上述那样的结构，能够在关节部j2、j4中排除电力传输用的线缆。
[0298]
图23是表示本例中的无线电力传输系统的结构的框图。无线电力传输系统具备无线供电单元100、与无线供电单元100连接的电源200、紧急停止开关400、致动器300以及控制器500。图23中，粗线表示电力供给线，箭头表示信号供给线。
[0299]
无线供电单元100具备送电模块10和受电模块20。送电模块10具有：第1逆变器电路(也称为“驱动用逆变器”。)13、第1送电线圈11、第2逆变器电路(也称为“控制用逆变器”。)14、第2送电线圈12、送电控制电路19、第1通信电路17。驱动用逆变器13经由开关400而与电源200连接，将被供给的电力转换为第1交流电力并输出。第1送电线圈11与驱动用逆变器13连接，送出第1交流电力。控制用逆变器14不经由开关400而与电源200连接，将被供给的电力转换为第2交流电力并输出。第2送电线圈12与控制用逆变器14连接，送出第2交流电力。送电控制电路19不经由开关400而与电源200连接，对驱动用逆变器13、控制用逆变器14以及第1通信电路17进行控制。第1通信电路17不经由开关400而与电源200连接。第1通信电路17发送用于对致动器300中的电机31(负载的一个例子)进行控制的信号。用于控制电机31的信号例如能够是表示电机31的转速等的指令值的信号。该信号被从外部的控制器500提供给送电模块10。
[0300]
受电模块20具有：第1受电线圈21、第1整流电路(也称为“驱动用整流器”)23、第2受电线圈22、第2整流电路(也称为“控制用整流器”)24、补偿电路28、受电控制电路29、第2通信电路27。第1受电线圈21与第1送电线圈11对置配置。第1受电线圈21接受从第1送电线圈11送出的第1交流电力的至少一部分。驱动用整流器23经由补偿电路28而与第1受电线圈21连接，将第1受电线圈21接受的交流电力转换为第1直流电力并输出。第2受电线圈22与第2送电线圈12对置配置。第2受电线圈22接受从第2送电线圈12送电的第2交流电力的至少一部分。控制用整流器24经由补偿电路28而与第2受电线圈22连接，将第2受电线圈22接受的交流电力转换为第2直流电力并输出。补偿电路28将送电线圈11、12以及受电线圈21、22的相互的线圈间的漏电抗以及励磁电抗的至少一部分抵消。受电控制电路29被从控制用整流器24输出的第2直流电压驱动，控制第2通信电路27。第2通信电路27与送电侧的第1通信电路17以及致动器300中的电机控制电路35之间进行通信。第2通信电路27接收从第1通信电
路17发送的信号并发送给电机控制电路35。第2通信电路27也可以根据来自电机控制电路35的请求，例如将用于进行补偿电机31的负载变动的动作的信号发送给第1通信电路17。基于该信号，送电控制电路19能够控制驱动用逆变器13并调整驱动系统电力。由此，例如，能够一直向致动器300中的电机逆变器33提供恒定的电压。
[0301]
本实施方式中的致动器300使受电模块20相对于送电模块10移动或者旋转。该动作时，可维持第1送电线圈11与第1受电线圈21对置、第2送电线圈12与第2受电线圈22对置的状态。致动器300具有：通过3相交流而被驱动的伺服电机31、驱动电机31的电机放大器30。电机放大器30具有：将从驱动用整流器23输出的直流电力转换为3相交流电力并提供给电机31的电机逆变器33、控制电机逆变器33的电机控制电路35。电机控制电路35在电机31的动作中，例如通过旋转编码器来检测旋转位置以及转速的信息，基于该信息，控制电机逆变器33以使得实现所希望的旋转动作。另外，电机31不是必须为通过3相交流而驱动的电机。在电机31是通过直流而驱动的电机的情况下，可取代3相逆变器，而使用与其电机的结构相应的电机驱动电路。
[0302]
从驱动用整流器23输出的第1直流电力的至少一部分被提供给电机逆变器33。从控制用整流器24输出的第2直流电力的至少一部分被提供给电机控制电路35。送电控制电路19在驱动用逆变器13以及控制用逆变器14的动作中，即使在开关400被断开而向驱动用逆变器13的供电停止的情况下，也维持控制用逆变器14的控制。由此，即使向电机逆变器33的供电停止，也可维持向电机控制电路35的供电。电机控制电路35存储电机31的停止时的动作状态，因此即使在开关400再次接通而通电重新开始的情况下，也能够迅速重新开始致动器300的动作。
[0303]
为了实现上述的动作，送电控制电路19监视向驱动用逆变器13提供的电力的同时进行送电控制。送电控制电路19通过检测输入到驱动用逆变器13的电力值的降低，从而检测紧急停止开关400被按下(即开关400断开)。在检测到该电力的供给的降低(或者停止)时，送电控制电路19维持控制用逆变器14的控制，同时停止驱动用逆变器13的控制。此时，送电控制电路19也可以对通信电路17指示以使得将预先确定的信号(例如电机停止指令)发送给电机控制电路35。接受该信号，电机控制电路35能够停止电机逆变器33的控制。由此，在向驱动系统的电力停止的情况下，可避免继续不必要的逆变器控制。
[0304]
接下来，对各结构要素的结构更加详细地进行说明。
[0305]
图24a是表示无线供电单元100中的送电线圈11、12以及受电线圈21、22的等效电路的一个例子的图。如图所示，各线圈作为具有电感分量和电容分量的谐振电路而发挥功能。通过将相互对置的两个线圈的谐振频率设定为接近的值，能够以较高的效率传输电力。从逆变器电路向送电线圈提供交流电力。通过由于该交流电力而从送电线圈产生的磁场，可向受电线圈传输电力。在本例中，送电线圈11、12以及受电线圈21、22这两者作为串联谐振电路而发挥功能。
[0306]
图24b是表示无线供电单元100中的送电线圈11、12以及受电线圈21、22的等效电路的其他例子的图。在本例中，送电线圈11、12作为串联谐振电路而发挥功能，受电线圈21、22作为并联谐振电路而发挥功能。此外，也能够是送电线圈11、12构成并联谐振电路的方式。
[0307]
各线圈例如能够是在电路基板上形成的平面线圈或层叠线圈，或者使用了铜线、
利兹线或绞线等的卷线线圈。谐振电路中的各电容分量也可以通过各线圈的寄生电容而实现，例如也可以另外设置具有芯片形状或者引线形状的电容器。
[0308]
谐振电路的谐振频率f0典型地，被设定为与电力传输时的传输频率f1一致。谐振电路的各自的谐振频率f0也可以不与传输频率f1严格一致。各自的谐振频率f0例如也可以设定为传输频率f1的50～150％左右的范围内的值。电力传输的频率f1例如是50hz～300ghz，在某个例子中能够设定为20khz～10ghz，在另一个例子中能够设定为20khz～20mhz，在又一个例子中能够设定为80khz～14mhz。能够从这些频带中选择驱动系统电力的频率、控制系统电力的频率。驱动系统电力的频率与控制系统电力的频率能够设定为相同或者不同的值。
[0309]
图25a是表示送电线圈11、12以及受电线圈21、22的配置关系的一个例子的图。该例子中的构造能够应用于在机器人的关节部那样的旋转的可动部设置的线圈。受电线圈21、22实际分别对置于送电线圈11、12，但图25a中，为了容易理解，表示这些线圈排列的状态。在本例中，送电线圈11、12以及受电线圈21、22均为圆形的平面线圈。送电线圈11、12被配置为同心圆状，在送电线圈11的内侧配置送电线圈12。同样地，受电线圈21、22被配置为同心圆状，在受电线圈21的内侧配置受电线圈22。也可以与本例相反地，送电线圈11被配置于送电线圈12的内侧，受电线圈21被配置于受电线圈22的内侧。本例中的送电线圈11、12以及受电线圈21、22分别被磁性体覆盖。
[0310]
图25b是表示送电线圈11、12以及受电线圈21、22的另一个结构例的图。在图25b的例子中，在覆盖送电线圈11的磁性体与覆盖送电线圈12的磁性体之间、以及覆盖受电线圈21的磁性体与覆盖受电线圈22的磁性体之间存在间隙(空隙)。通过设置上述那样的空隙，能够抑制线圈间的电磁干扰。
[0311]
图25c是表示送电线圈11、12以及受电线圈21、22的又一个结构例的图。在图25c的例子中，除了图25b所示的结构，还追加了屏蔽板。图示的屏蔽板是被设置于磁性体间的间隙的内部的环状的导电性构件。通过对空隙的内部追加屏蔽板，能够进一步抑制线圈间的电磁干扰。
[0312]
另外，送电线圈11、12以及受电线圈21、22的形状以及配置关系并不局限于图25a至图25c所示的例子，能够使各种构造。例如，能够对机器人臂处的直动(例如伸缩)部位使用矩形形状的线圈。
[0313]
图26是表示臂的直动部处的线圈11、12、21、22的配置例的立体图。在本例中，各线圈11、12、21、22具有在臂移动的方向较长的矩形形状。送电线圈11、12分别比受电线圈21、22大。此外，送电线圈11比送电线圈12大，受电线圈21比受电线圈22大。通过上述那样的结构，即使受电模块相对于送电模块移动，也可维持线圈间的对置状态。另外，在图26所示的结构中，也可以送电线圈11比送电线圈12小，受电线圈21比受电线圈22小。
[0314]
图27a以及图27b是表示各逆变器电路13、14的结构例的图。图27a表示全桥型的逆变器电路的结构例。在本例中，送电控制电路19通过控制逆变器电路13、14中包含的4个开关元件s1～s4的接通/断开，将输入的直流电力转换为具有所希望的频率f以及电压v(有效值)的交流电力。为了实现该控制，送电控制电路19能够包含向各开关元件提供控制信号的栅极驱动电路。图27b表示半桥型的逆变器电路的结构例。在本例中，送电控制电路19通过控制逆变器电路13、14中包含的2个开关元件s1、s2的接通/断开，将输入的直流电力转换为
具有所希望的频率f以及电压v(有效值)的交流电力。逆变器电路13、14也可以具有与图27a以及图27b所示的结构不同的构造。
[0315]
送电控制电路19、受电控制电路29以及电机控制电路35例如能够通过微控制器单元(mcu)等的具备处理器和存储器的电路来实现。通过执行保存于存储器的计算机程序，能够进行各种控制。送电控制电路19、受电控制电路29以及电机控制电路35也可以通过构成为执行本实施方式的动作的专用的硬件而构成。
[0316]
通信电路17、27例如能够使用公知的无线通信技术、光通信技术或者调制技术(频率调制、负载调制等)，来收发信号。基于通信电路17、27的通信方式任意，并不限定于特定的方式。
[0317]
电机31例如能够是永磁铁同步电机或者感应电机等的通过3相交流而驱动的电机，但并不限定于此。电机31也可以是直流电机等其他种类的电机。该情况下，可取代3相逆变器电路即电机逆变器33，使用与电机31的构造相应的电机驱动电路。
[0318]
电源200能够是输出直流电源的任意的电源。电源200例如可以是工业电源、一次电池、二次电池、太阳能电池、燃料电池、usb(universal serial bus)电源、高容量的电容器(例如双电层电容器)、工业电源所连接的电压变换器等的任意的电源。
[0319]
开关400是紧急停止用的开关，具备所述直接开路动作机构。但是并不局限于此，本公开的技术也能够应用于其他种类的开关。开关400能够切换电源200与驱动用逆变器13之间的导通/非导通。
[0320]
控制器500是对无线电力传输系统中包含的各负载的动作进行控制的控制装置。控制器500确定对致动器300中的电机31的动作状态进行确定的负载指令值(转速以及转矩等)，发送给通信电路17。
[0321]
产业上的可利用性
[0322]
本公开的技术能够应用于通过无线来传输电力的任意的用途。例如能够利用于机器人等的电动装置。
[0323]
‑
符号说明
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[0324]
10 送电模块
[0325]
11 第1送电线圈
[0326]
12 第2送电线圈
[0327]
13 第1逆变器电路
[0328]
14 第2逆变器电路
[0329]
15 第3送电线圈
[0330]
16 第3逆变器电路
[0331]
17 通信电路
[0332]
19 控制电路
[0333]
20 受电模块
[0334]
21 第1受电线圈
[0335]
22 第2受电线圈
[0336]
23 第1整流电路
[0337]
24 第2整流电路
[0338]
25 第3受电线圈
[0339]
26 第3整流电路
[0340]
27 通信电路
[0341]
28 补偿电路
[0342]
29 受电控制电路
[0343]
31 电机
[0344]
33 电机逆变器电路
[0345]
35 电机控制电路
[0346]
51 第1电源
[0347]
52 第2电源
[0348]
61 第1负载
[0349]
62 第2负载
[0350]
100 无线供电单元
[0351]
110 耦合电路
[0352]
200 电源
[0353]
300 致动器
[0354]
500 控制装置。