電力的 相位相對于從初級側(cè)共振線圈13Α輸出的電力的相位的相位差。
[0053]圖5(A)的縱軸表示在使初級側(cè)共振線圈13Α、13Β都接通而輸出電力的狀態(tài)下，在 初級側(cè)共振線圈13Α中流動的電流的相位相對于振蕩器30所輸出的電壓的相位的相位差 Δφ。
[0054] 圖5(B)的縱軸表示在使初級側(cè)共振線圈13Α、13Β都接通而輸出電力的狀態(tài)下，在 初級側(cè)共振線圈13Β中流動的電流的相位相對于相位調(diào)整部33所輸出的電壓的相位的相位 差 Δ?ρ..?·
[0055] 在圖5(A)、（B)中，初級側(cè)共振線圈13Α、13Β輸出的電力的大小相等、且都通過反饋 控制將從初級側(cè)共振線圈13Α、13Β輸出的電力調(diào)整成共振頻率。
[0056] 在圖5(A)中，θ = 90度時相位差Δφ成為〇度的原因如下：由于在初級側(cè)共振線圈 13Α與13Β物理上相互成90度的角度的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)置，所以在初級側(cè)共振線圈13Α和13Β輸 出的電力的相位差Θ為90度時，電力相互抵消，從而相位差Δφ成為0。
[0057] 在圖5(B)中，θ = 90度時相位差成為0度的原因如下：由于在初級側(cè)共振線圈13Α與 13Β物理上相互成90度的角度的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)置，所以在初級側(cè)共振線圈13Α和13Β輸出的 電力的相位差Θ為90度時，電力相互抵消，從而相位差Δφ成為0。
[0058] 然而，若獲得圖5(A)那樣的特性，則例如圖4所示配置受電器20的情況下，應(yīng)該在Θ =〇度時獲得共振點，但在圖5 (A)中，在Θ = 〇度時電流相對于電壓的相位差Δφ約為45度。 因此，初級側(cè)共振線圈13Α的反饋控制部判定為動作點從共振點偏離，并且以電流相對于電 壓的相位差Δφ接近〇度的方式進(jìn)一步進(jìn)行反饋控制。
[0059]結(jié)果，從共振點逐漸偏離。
[0060]另外，若獲得圖5(B)那樣的特性，則例如圖4所示配置受電器20的情況下，應(yīng)該在Θ =〇度時獲得共振點，但在圖5 (B)中，在Θ = 〇度時電流相對于電壓的相位差Δφ約為45度。 因此，初級側(cè)共振線圈13Β的反饋控制部判定為動作點從共振點偏離，并且以電流相對于電 壓的相位差接近O度的方式進(jìn)一步進(jìn)行反饋控制。
[0061 ]結(jié)果，從共振點逐漸偏離。
[0062] 這樣，在具有2個初級側(cè)共振線圈13A、13B的系統(tǒng)中，由于有相互影響，所以無法順 利地進(jìn)行共振點的調(diào)整。
[0063] 圖6是表示在使在初級側(cè)共振線圈13B的兩端子間串聯(lián)插入的電容器的靜電電容 變化的情況下，初級側(cè)共振線圈13A的反饋控制部檢測的相位差Δφ的特性的圖。
[0064] 圖6的橫軸表示在使初級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容相對于以初級側(cè)共 振線圈13Α、13Β都能夠以共振頻率輸出電力的方式設(shè)定有電容器的靜電電容的狀態(tài)下的初 級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容變化時的靜電電容的值的比。
[0065] 在橫軸的比為1時表示初級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容被調(diào)整成獲得共 振頻率的初級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容的狀態(tài)。表示隨著橫軸的比從1偏離，初 級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容從給予共振頻率的初級側(cè)共振線圈13Β的電容器的 靜電電容偏離。
[0066] 圖6的縱軸表示初級側(cè)共振線圈13Α的反饋控制部檢測的、電流相對于電壓的相位 差 Δ?ρ。
[0067] 如圖6所示，若使初級側(cè)共振線圈13Β的電容器的靜電電容變化，則初級側(cè)共振線 圈13Α的反饋控制部檢測的、電流相對于電壓的相位差變化。
[0068]這表示在具有2個初級側(cè)共振線圈13Α、13Β的系統(tǒng)中有相互影響。
[0069] 因此，由于在具有2個初級側(cè)共振線圈13Α、13Β的系統(tǒng)中具有相互影響，所以若以 電流相對于電壓的相位差接近0度的方式進(jìn)行反饋控制，則從共振點逐漸偏離。
[0070] 另外，在具有2個初級側(cè)共振線圈13Α、13Β的系統(tǒng)中，將在2個初級側(cè)共振線圈13Α、 13Β雙方中流動的電流同時調(diào)整為共振點非常困難。
[0071] 因此，在以下進(jìn)行說明的實施方式1、2中，目的在于提供在具有多個初級共振線圈 的送電裝置中，能夠高精度地調(diào)整共振頻率的送電裝置。
[0072] <實施方式1>
[0073]在實施方式1中，對包括3個初級側(cè)共振線圈的送電裝置進(jìn)行說明，但此處，首先使 用圖7以及圖8,對包括一個初級側(cè)共振線圈13的送電器110和包括送電器110的電力傳輸裝 置50進(jìn)行說明。
[0074]圖7是表示包括實施方式1的送電裝置的電力傳輸裝置50的圖。圖7是表示圖1所示 的電力傳輸裝置50的詳細(xì)的構(gòu)成的圖。如圖7所示，電力傳輸裝置50包括送電器110以及受 電器120。
[0075] 送電器110具備初級側(cè)共振線圈13、交流電源11、以及送電側(cè)控制電路14。受電器 120具備次級側(cè)共振線圈22以及受電側(cè)控制電路24。在受電器120連接有負(fù)載設(shè)備21。
[0076] 送電器110不包括初級側(cè)線圈12(參照圖1)，交流電源11直接與初級側(cè)共振線圈13 連接。
[0077] 受電器120不包括次級側(cè)線圈23(參照圖1)，負(fù)載設(shè)備21直接與次級側(cè)共振線圈22 連接。
[0078]初級側(cè)共振線圈13例如包括銅線或者鋁線等的金屬線卷繞長圓周狀的線圈131、 以及與線圈131的兩端連接的電容器132,并形成共振電路。此外，共振頻率fO由如下述式子 (1)表示。
[0079] f〇 = l/{2Ji(LC)1/2} (1)
[0080] 此處，L為線圈131的電感，C為電容器132的靜電電容。
[0081] 初級側(cè)共振線圈13的線圈131例如是單匝線圈，另外，電容器132能夠應(yīng)用各種形 式的電容器，但優(yōu)選為損失盡量地較少、具有充分的耐壓的電容器。電容器132是可變電容 元件的一個例子。
[0082] 在圖7所示的電力傳輸裝置中，為了使共振頻率可變，使用可變電容器作為電容器 132。作為可變電容器，例如能夠應(yīng)用使用MEMS技術(shù)所制作出的可變電容設(shè)備、使用了半導(dǎo) 體的可變電容設(shè)備(變?nèi)荻O管）。
[0083]次級側(cè)共振線圈22例如包括銅線或者鋁線等金屬線卷繞成圓周狀的線圈221、以 及與線圈221的兩端連接的電容器222。次級側(cè)共振線圈22的共振頻率fO按照線圈221的電 感以及電容器222的靜電電容，由前述的式子(1)表不。
[0084] 次級側(cè)共振線圈22的線圈221例如是單匝線圈，另外，電容器222如前述，能夠應(yīng)用 各種形式的電容器。在圖7所示的電力傳輸裝置中，為了使共振頻率可變，使用可變電容器 作為電容器222。
[0085] 作為可變電容器，與電容器132同樣地，例如能夠應(yīng)用使用MEMS技術(shù)所制作出的可 變電容設(shè)備、使用了半導(dǎo)體的變?nèi)荻O管。
[0086] 在次級側(cè)共振線圈22的兩端連接負(fù)載設(shè)備21。此外，負(fù)載設(shè)備21例如是作為受電 器120的電源而使用的電池、用于對該電池進(jìn)行充電的電路。
[0087] 此處，在從初級側(cè)共振線圈13對次級側(cè)共振線圈22通過磁場諧振利用無線傳輸電 力時，如圖7所示，以線圈面相互平行且線圈軸心相互一致或者不會太偏離的方式，彼此配 置在適當(dāng)?shù)木嚯x的范圍內(nèi)是理想的。
[0088]如圖7所不，在電力傳輸裝置50中，沿著線圈軸心KT的方向是磁場KK的主要的放射 方向，從初級側(cè)共振線圈13朝向次級側(cè)共振線圈22的方向是送電方向TD。
[0089] 此處，在初級側(cè)共振線圈13的共振頻率ft以及次級側(cè)共振線圈22的共振頻率fr雙 方均與交流電源11的頻率fd-致時，傳輸最大的電力。
[0090] 在圖7所示的電力傳輸裝置50中，通過送電側(cè)控制電路14以及受電側(cè)控制電路24， 使用交流電源11的相位(pvt、在初級側(cè)共振線圈13以及次級側(cè)共振線圈22中流動的電流的 相位Cpit以及(pir?來進(jìn)行共振頻率ft和fr的控制。共振頻率ft和fr被控制為與交流電源11 的頻率fd相等。
[0091] 此處，送電側(cè)控制電路14對施加至初級側(cè)共振線圈13的電壓Vt的相位CpVt以及在 初級側(cè)共振線圈13中流動的電流It的相位(pit進(jìn)行檢測，并對初級側(cè)共振線圈13的共振頻 率ft以相位差Δφ?成為規(guī)定的目標(biāo)值(pint的方式進(jìn)行可變控制。
[0092] 即，送電側(cè)控制電路14具有電流檢測傳感器SE1、相位檢測部141、142、目標(biāo)值設(shè)定 部143、反饋控制部144、以及相位發(fā)送部145。
[0093]電流檢測傳感器SE 1對在初級側(cè)共振線圈13中流動的電流11進(jìn)行檢測。作為電流 檢測傳感器SEl，例如能夠使用霍爾元件、磁電阻元件或者檢測線圈等。該電流檢測傳感器 SEl例如輸出與電流It的波形對應(yīng)的電壓信號。
[0094] 相位檢測部141對施加至初級側(cè)共振線圈13的電壓Vt的相位C|>Vt進(jìn)行檢測，并輸 出例如與電壓Vt的波形對應(yīng)的電壓信號。此處，相位檢測部141可以將電壓Vt保持原樣輸 出，另外也可以通過適當(dāng)?shù)碾娮柽M(jìn)行分壓而輸出。因此，相位檢測部141也能夠為僅是導(dǎo)線 或者為一個或者多個電阻元件。
[0095]相位檢測部142基于來自電流檢測傳感器SEl的輸出，對在初級側(cè)共振線圈13中流 動的電流11的相位(pit進(jìn)行檢測，并輸出例如與電流11的波形對應(yīng)的電壓信號。此處，相位 檢測部142可以將電流檢測傳感器SEl的輸出保持原樣輸出。因此，電流檢測傳感器SEl也能 夠兼作相位檢測部142。
[0096] 目標(biāo)值設(shè)定部143設(shè)定相位差Δφ?的目標(biāo)值cpmt并將其存儲。因此，在目標(biāo)值設(shè) 定部143處設(shè)置有用于存儲目標(biāo)值φηι?的存儲器。作為目標(biāo)值(pmt:，例如被設(shè)定為〇度。
[0097] 此外，目標(biāo)值{pint的設(shè)定可以通過從預(yù)先存儲的一個或者多個數(shù)據(jù)中選擇而進(jìn) 行，另外也可以根據(jù)來自CPU、鍵盤等的指令來進(jìn)行。
[0098] 反饋控制部144以交流電源11的電壓Vt的相位Cpvt與初級側(cè)共振線圈13的電流It 的相位(pit的相位差Δφ?成為設(shè)定的目標(biāo)值Cpmt的方式對初級側(cè)共振線圈13的共振頻率 ft進(jìn)行可變控制。
[0099] 相位發(fā)送部145將與供給至初級側(cè)共振線圈13的電壓Vt的相位φν?有關(guān)的信息作 為模擬信號或者數(shù)字信號利用無線對受電側(cè)控制電路24發(fā)送。此處，例如為了提高S/N比， 也能夠?qū)⑴c電壓Vt的波形對應(yīng)的電壓信號按整數(shù)倍遞增來發(fā)送。
[0100] 受電側(cè)控制電路24對供給至初級側(cè)共振線圈13的電壓VT的相位(pvt以及在次級 側(cè)共振線圈22中流動的電流IR的相位(pir進(jìn)行檢測，并以它們的相位差ΔφΓ成為規(guī)定的 目標(biāo)值φη?Γ的方式對次級側(cè)共振線圈22的共振頻率fr進(jìn)行可變控制。
[0101] 即，受電側(cè)控制電路24具有電流檢測傳感器SE2、相位接收部241、相位檢測部242、 目標(biāo)值設(shè)定部243、以及反饋控制部244。
[0102] 電流檢測傳感器SE2對在次級側(cè)共振線圈22中流動的電流Ir進(jìn)行檢測。作為電流 檢測傳感器SE2,例如能夠使用霍爾元件、磁電阻元件或者檢