BRPI1009412B1 - Dispostivo de suprimento de energia sem contatos e métodos de suprimento de energia sem contatos. - Google Patents

Dispostivo de suprimento de energia sem contatos e métodos de suprimento de energia sem contatos. Download PDF

Info

Publication number
BRPI1009412B1
BRPI1009412B1 BRPI1009412-1A BRPI1009412A BRPI1009412B1 BR PI1009412 B1 BRPI1009412 B1 BR PI1009412B1 BR PI1009412 A BRPI1009412 A BR PI1009412A BR PI1009412 B1 BRPI1009412 B1 BR PI1009412B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
frequency
power supply
medium
resonant
energy
Prior art date
Application number
BRPI1009412-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Kai
Throngnumchai Kraisorn
Yasuaki Hayami
Original Assignee
Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42709637&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI1009412(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nissan Motor Co., Ltd. filed Critical Nissan Motor Co., Ltd.
Publication of BRPI1009412A2 publication Critical patent/BRPI1009412A2/pt
Publication of BRPI1009412B1 publication Critical patent/BRPI1009412B1/pt

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

dispositivo de suprimento de energia sem contatos e método de suprimento de energia sem contatos a presente invenção refere-se a um dispositivo de suprimento de energia sem contatos que inclui um meio ressonante de recebimento de energia ajustado para ter uma frequência ressonante predeterminada; um meio ressonante de alimentação de energia ajustado para ter uma frequência de ressonância igual à frequência ressonante predeterminada; um meio oscilante configurado para inserir uma energia de corrente alternada no meio ressonante de alimentação de energia; um meio de detecção de impedância configurado para detectar uma impedância em uma faixa de frequência predeterminada conforme observado a partir de um lado de alimentação de energia; e um meio de frequência variável configurado para ajustar uma frequência da energia de corrente alternada. o meio oscilante é configurado para suprir energia elétrica ao meio ressonante de recebimento de energia produzindo-se uma ressonância entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia. o meio de frequência variável é configurado para ajustar a frequência da energia de corrente alternada de acordo com um valor da impedância detectada pelo meio de detecção de impedância na faixa de frequência predeterminada.

Description

“DISPOSITIVO DE SUPRIMENTO DE ENERGIA SEM CONTATOS E MÉTODO DE
SUPRIMENTO DE ENERGIA SEM CONTATOS”
CAMPO DA TÉCNICA
A presente invenção refere-se a um dispositivo de suprimento de energia sem contatos e a um método de suprimento de energia sem contatos.
FUNDAMENTOS
Referindo-se a uma tecnologia destinada à transmissão de energia elétrica em um estado sem contatos, sabe-se que a energia elétrica é transmitida com o estado sem contatos utilizando-se uma técnica de ressoar eletromagneticamente um lado de alimentação de energia e um lado de recebimento de energia em uma frequência ressonante comum (Literatura Não-Patenteada 1).
LISTA DE CITAÇÃO [Literatura Não-Patenteada]
Literatura Não-Patenteada 1: Karalis A. et al (Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances) Science, vol. 317, no. 5834, pp. 83-86, 2007.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
No entanto, devido ao fato de uma frequência de entrada de um oscilador proporcionado no lado de alimentação de energia ser fixada no dispositivo de suprimento de energia sem contatos convencional, surge um problema no qual se reduz a eficiência de transmissão de energia elétrica em dependência de um estado de acoplamento entre o lado de alimentação de energia e o lado de recebimento de energia.
Um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo de suprimento de energia sem contatos e um método proposto para suprimir a redução da eficiência de transmissão de energia elétrica mesmo se o estado de acoplamento entre o lado de alimentação de energia e o lado de recebimento de energia for variado.
De acordo com a presente invenção, o problema supramencionado é solucionado ajustando-se uma frequência de energia AC de acordo com um valor de impedância observado a partir do lado de alimentação de energia, em uma faixa de frequência predeterminada.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1A é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de suprimento de energia sem contatos em uma modalidade de acordo com a presente invenção.
A Figura 1B é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de um ressonador de alimentação de energia e um ressonador de recebimento de energia da Figura 1A.
A Figura 2A é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de uma unidade de frequência variável da Figura 1A.
A Figura 2B é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de uma seção de controle de corrente da Figura 2A.
A Figura 2C é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de uma seção de geração de sinal de comutação da Figura 2A.
A Figura 3 é um fluxograma que mostra uma operação do dispositivo de suprimento de energia sem contatos da Figura 1A.
A Figura 4A é um gráfico que mostra a impedância em relação à frequência, que é detectada por uma unidade de detecção de impedância da Figura 1A.
A Figura 4B é um gráfico que mostra a impedância em relação à frequência em um caso onde uma distância entre o ressonador de alimentação de energia e o ressonador de recebimento de energia foi alterada em relação ao caso da Figura 4A.
A Figura 5 é um gráfico que mostra a eficiência de transmissão de energia em relação à distância entre o ressonador de alimentação de energia e o ressonador de recebimento de energia do dispositivo de suprimento de energia sem contatos da Figura 1A.
A Figura 6 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de suprimento de energia sem contatos em outra modalidade de acordo com a presente invenção.
A Figura 7 é um fluxograma que mostra uma operação do dispositivo de suprimento de energia sem contatos da Figura 6.
A Figura 8 é um gráfico (a) que mostra a diferença de fase em relação à frequência de energia de alimentação, que é detectada por uma unidade de detecção de diferença de fase da Figura 6, e um gráfico (b) que mostra a diferença de fase em relação à frequência, em um caso onde a diferença entre o ressonador de alimentação de energia e o ressonador de recebimento de energia foi alterada em relação ao caso do gráfico (a).
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES «Primeira Modalidade» «Configuração»
Um dispositivo de suprimento de energia sem contatos em uma primeira modalidade de acordo com a presente invenção inclui uma unidade de alimentação de energia 1 e uma unidade de recebimento de energia 2 conforme mostrado na Figura 1A. A unidade de alimentação de energia 1 transmite (alimenta) remotamente energia elétrica à unidade de recebimento de energia 2, e a unidade de recebimento de energia 2 recebe remotamente a energia elétrica.
A unidade de alimentação de energia 1 inclui um oscilador 11 e um ressonador de alimentação de energia 12. O oscilador 11 serve para emitir energia de corrente alternada (AC). O ressonador de alimentação de energia 12 serve para gerar um campo magnético a partir da energia AC inserida pelo oscilador 11. Por outro lado, a unidade de recebimento de energia 2 inclui um ressonador de recebimento de energia 21. O ressonador de recebimento de energia 21 serve para receber a energia elétrica transmitida a partir do ressonador de alimentação de energia 12.
O ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 são ajustados de modo que tenham uma frequência auto-ressonante fO comum (igual). Com a finalidade de alimentar e receber energia elétrica, o ressonador de alimentação de energia 12 inclui uma bobina de ressonância LC 121, e o ressonador de recebimento de energia 21 inclui uma bobina de ressonância LC 211, conforme mostrado na Figura 1B. Ambas as extremidades de cada bobina de ressonância LC 121 e bobina de ressonância LC 211 são abertas. A bobina de ressonância LC 121 que serve para alimentar energia precisa apenas ser ajustada de modo que tenha uma frequência auto-ressonante igual àquela da bobina de ressonância LC 211 que serve para receber energia. Ou seja, o formato e tamanho da bobina (tal como um número de enrolamentos, uma espessura e um passo de enrolamento) da bobina de ressonância LC 121 não precisam necessariamente ser iguais àqueles da bobina de ressonância LC 211. Ademais, visto que a bobina de ressonância LC 121 e a bobina de ressonância LC 211 precisam apenas ter a frequência auto-ressonante idêntica, um condensador pode ser externamente fixado à bobina de ressonância LC de alimentação de energia 121 e/ou à bobina de ressonância LC de recebimento de energia 211. Ou seja, o ajuste para cada frequência auto-ressonante também pode ser realizado ajustando-se, apropriadamente, um valor da capacidade do condensador, além de configurar o formato e tamanho da bobina.
O ressonador de alimentação de energia 12 que inclui a bobina de ressonância LC de alimentação de energia 121 pode incluir uma bobina de volta única (bobina primária) 122 com a finalidade de não variar a frequência auto-ressonante da bobina de ressonância LC 121. Ambas as extremidades da bobina de volta única 122 são conectadas. De preferência, esta bobina de volta única 122 é coaxialmente proporcionada à bobina de ressonância LC de alimentação de energia 121, e configurada para suprir energia elétrica à bobina de ressonância LC de alimentação de energia 121 por indução eletromagnética. Da mesma forma, o ressonador de recebimento de energia 21 que inclui a bobina de ressonância LC de recebimento de energia 211 pode incluir uma bobina de volta única (bobina secundária) 212 com a finalidade de não variar a frequência auto-ressonante da bobina de ressonância LC 211. Ambas as extremidades da bobina de volta única 212 são conectadas. De preferência, esta bobina de volta única 212 é coaxialmente proporcionada à bobina de ressonância LC de recebimento de energia 211, e configurada para receber energia elétrica a partir da bobina de ressonância LC de recebimento de energia 211 por indução eletromagnética.
Explica-se, agora, um princípio da transmissão de energia através de um método de ressonância. No método de ressonância, duas bobinas de ressonância LC (121 e 211) tendo uma frequência auto-ressonante comum (frequência natural) ressoam entre si através do campo magnético, da mesma maneira que dois diapasões ressoam entre si. Desse modo, a energia elétrica é remotamente transferida a partir de uma bobina para outra.
Ou seja, quando uma energia de corrente alternada de alta frequência for inserida na bobina de volta única 122 do ressonador de alimentação de energia 12 pelo oscilador 11 mostrado na Figura 1B, gera-se um campo magnético na bobina de volta única 122. Desse modo, gera-se uma energia de corrente alternada de alta frequência na bobina de ressonância LC 121 através de indução eletromagnética. A bobina de ressonância LC 121 funciona como um ressonador de LC tendo uma própria indutância de bobina e capacitâncias erráticas entre os fios de chumbo (isto é, as capacitâncias erráticas entre as várias partes do fio enrolado). Através de ressonância de campo magnético, a bobina de ressonância LC 121 é magneticamente acoplada à bobina de ressonância LC 211 do ressonador de recebimento de energia 21 que tem uma frequência auto-ressonante igual àquela da bobina de ressonância LC 121. Desse modo, a energia elétrica é transmitida à bobina de ressonância LC 211. Através da energia elétrica recebida a partir da bobina de ressonância LC 121, gera-se um campo magnético na bobina de ressonância LC de recebimento de energia 211. Desse modo, gera-se uma energia de corrente alternada de alta frequência na bobina secundária 212 por meio de indução eletromagnética, de tal modo que a energia elétrica seja suprida a uma carga 5. Em um caso onde energia de corrente direta precise ser suprida à carga 5, um conversor AC, tal como um retificador, é proporcionado entre o ressonador de recebimento de energia 21 e a carga 5.
O dispositivo de suprimento de energia sem contatos nesta modalidade pode transmitir energia elétrica remotamente (sem fios) por meio de tal fenômeno de ressonância. Ademais, visto que o dispositivo de suprimento de energia sem contatos nesta modalidade utiliza o fenômeno de ressonância, pode-se transmitir energia elétrica sem interferir os equipamentos externos que geram ondas de rádio.
A energia elétrica recebida pelo ressonador de recebimento de energia 21 é alimentada à carga 5. Esta carga 5 consiste, por exemplo, em um equipamento eletricamente acionado, tal como um motor elétrico, ou uma bateria secundária, ou similares.
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos convencional, uma frequência de energia de corrente alternada que é inserida em uma bobina de ressonância LC que consiste em um ressonador do lado de alimentação de energia é igual a uma frequência ressonante proporciona tanto ao lado de alimentação de energia como ao lado de recebimento de energia, e, além disso, consiste em um valor fixo. Portanto, se o estado de acoplamento entre a bobina de ressonância LC do lado de alimentação de energia e uma bobina de ressonância LC do lado de recebimento de energia variar, existe um risco de que uma eficiência de transmissão de energia para uma energia elétrica que pode ser recebida por um ressonador do lado de recebimento de energia seja reduzida.
A variação supramencionada do estado de acoplamento significa, por exemplo, um caso onde uma distância entre um ressonador do lado de alimentação de energia e o ressonador do lado de recebimento de energia variou, ou em um caso onde o ressonador do lado de alimentação de energia ou o ressonador do lado de recebimento de energia tiverem um valor de frequência ressonante diferente de uma frequência auto-ressonante inicialmente ajustada como o projeto original, devido a razões de fabricação.
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos nesta modalidade, a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 é ajustada de acordo com um valor de impedância observado (obtido) a partir do lado de alimentação de energia, com a finalidade de manter a eficiência de transmissão de energia mesmo se o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 tiver variado.
Ou seja, conforme mostrado na Figura 1A, uma unidade de detecção de impedância 4 detecta valores de impedância do caminho de suprimento de energia conforme observado a partir do lado de alimentação de energia, em uma faixa de frequência predeterminada que inclui a frequência auto-ressonante fO do ressonador de alimentação de energia 12 e do ressonador de recebimento de energia 21, com base nos sinais de controle derivados a partir de uma unidade de frequência variável 3. Então, a unidade de detecção de impedância 4 emite os valores de impedância detectados à unidade de frequência variável 3. Os valores de frequência contidos na faixa de frequência predeterminada através da qual a impedância é varrida também serão referidos como frequências de varredura.
A unidade de frequência variável 3 lê os valores de impedância que foram detectados pela unidade de detecção de impedância 4 nas frequências de varredura. Então, a unidade de frequência variável 3 detecta (determina) um valor de frequência que faz com que o valor absoluto da impedância detectada se torne seu valor mínimo local. Então, a unidade de frequência variável 3 emite o valor de frequência que causa este valor mínimo local do valor absoluto de impedância, ao oscilador 11.0 oscilador 11 ajusta o valor de frequência emitido a partir da unidade de frequência variável 3, como a frequência da energia de corrente alternada. O oscilador 11 emite a energia de corrente alternada tendo o valor de frequência ajustado, ao ressonador de alimentação de energia 12. Ou seja, visto que a impedância conforme observada a partir do lado de alimentação de energia é variada de acordo com o estado de junção entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos nesta modalidade detecta esta impedância e ajusta a energia de corrente alternada em um valor de frequência resultando em uma alta eficiência de transmissão de energia.
A seguir, descreve-se, por exemplo, um método de alterar a frequência pela unidade de frequência variável 3. A Figura 2A é um diagrama de blocos que mostra um exemplo da unidade de frequência variável 3 mostrada na Figura 1A. A unidade de frequência variá6 vel 3 inclui uma seção variável de frequência portadora 31, uma seção de geração de sinal portador 32, uma seção de geração de sinal de comutação 33, uma seção de controle de corrente 34, uma seção de geração de corrente de comando 35 e uma seção de captação de corrente 36.
Um comando para um valor de frequência que deve ser ajustado no oscilador 11 é inserido na seção variável de frequência portadora 31. Nesta modalidade, este é um valor de frequência que fornece o valor mínimo local de valor absoluto de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia.
Conforme mostrado na Figura 2B, a seção de controle de corrente 34 inclui uma seção de controle proporcional e integral 341 e um adicionador (seção de cálculo de adição) 342. A seção de controle de corrente 34 lê um valor de comando de corrente derivado a partir da seção de geração de corrente de comando 35 e um valor de corrente captado derivado a partir da seção de captação de corrente 36, para o cálculo pelo adicionador 342. A seção de controle proporcional e integral 341 controla o resultado de cálculo do adicionador 342 por meio do controle P-l, e emite um comando de voltagem obtida à seção de geração de sinal de comutação 33. Ao invés deste controle P-l, A seção de controle proporcional e integral 341 pode realizar um controle proporcional (controle P) ou um controle proporcional, integral e derivado (controle P-l-D).
A seção de geração de sinal de comutação 33 realiza uma comparação PWM com base no comando de voltagem derivado a partir da seção de controle de corrente 34, e emite sinais ON/OFF aos elementos de comutação proporcionados no oscilador 11. Ou seja, conforme mostrado na Figura 2C, a seção de geração de sinal de comutação 33 inclui uma seção de comando de amplitude de voltagem 331 e os comparadores 332 e 333. A seção de comando de amplitude de voltagem 331 serve para produzir um valor de comando de voltagem a partir da saída da seção de controle de corrente 34. Cada um dos comparadores 332 e 333 serve para comparar o valor de comando de voltagem produzido com um sinal portador, quanto a uma relação de magnitude entre os mesmos. Ou seja, cada um dos comparadores 332 e 333 compara o valor de comando de voltagem com um sinal portador com formato de onda triangular derivado a partir da seção de geração de sinal portador 32. Então, cada um dos comparadores 332 e 333 emite os sinais ON/OFF ao oscilador 11, em dependência da relação de magnitude entre o valor de comando de voltagem com o sinal portador.
A seção variável de frequência portadora 31 controla a seção de geração de sinal portador 32 com a finalidade de variar uma frequência portadora com base na frequência de ajuste inserida. Desse modo, a seção de geração de sinal portador 32 gera o sinal portador, e emite o sinal portador gerado à seção de geração de sinal de comutação 33.
Posteriormente, explicam-se as operações de acordo com a primeira modalidade serão.
Na etapa S30 da Figura 3, a unidade de frequência variável 3 inicia um processamento para busca por um valor de frequência ótimo de energia de corrente alternada. As frequências auto-ressonantes do ressonador de alimentação de energia 12 e do ressonador de recebimento de energia 21 são ambas iguais a fO. Ademais, a frequência de varredura varia de f1 a f2, sendo que a frequência auto-ressonante fO está incluída. Por exemplo, a faixa de frequência de varredura pode ser ajustada adicionando-se e subtraindo-se vinte por cento da frequência auto-ressonante fO para e a partir da frequência auto-ressonante fO, isto é, como ±20% da faixa da frequência auto-ressonante fO. No entanto, esta faixa é apropriadamente alterada com o ambiente, e, portanto, pode ser ±10% da faixa ou ±30% da faixa da frequência auto-ressonante fO.
Na etapa S31, a unidade de frequência variável 3 realiza uma inicialização da frequência de varredura. Neste momento, o valor de frequência de varredura é ajustado em f1. Na etapa S32, a unidade de frequência variável 3 ajusta a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11. Neste momento, a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 é igual a f1 por casa do processamento da etapa S31. O ressonador de alimentação de energia 12, ao qual a corrente alternada tendo o valor de frequência igual a f1 foi inserida, gera um campo magnético de acordo com f1. O ressonador de recebimento de energia 21 recebe energia através do uso do campo magnético de acordo com f1.
Posteriormente, na etapa S33, a unidade de detecção de impedância 4 detecta um valor de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia. Então, o valor de impedância detectado pela unidade de detecção de impedância 4 é transferido à unidade de frequência variável 3.
Na etapa S34, a unidade de frequência variável 3 julga se os ajustes de todos os valores de frequências dados na faixa predeterminada foram finalizados ou não, isto é, se a frequência de varredura já alcançou f2 ou não.
Se a frequência de varredura ainda não tiver alcançado f2, a frequência de varredura é atualizada a um valor de frequência posterior (na etapa S35). Então, o programa retorna para a etapa S32, e a impedância é detectada utilizando-se o valor de frequência posterior.
Se a frequência de varredura já tiver alcançado f2 na etapa S34, o programa procede para a etapa S36. Na etapa S36, a unidade de frequência variável 3 calcula um valor de frequência fx que faz com que o valor absoluto da impedância dado pela voltagem e corrente da energia de alimentação se torne seu valor mínimo local. Então, a unidade de frequência variável 3 ajusta o valor de frequência fx como uma frequência de entrada da energia de corrente alternada para o oscilador 11.
A eficiência da energia de alimentação conforme observado a partir do lado de alimentação de energia se torna alta quando o valor absoluto de impedância adotar seu valor mínimo local. Portanto, ajustando-se o valor de frequência no qual a impedância adota seu valor mínimo local, como a frequência de energia de corrente alternada para o oscilador 11; a eficiência da energia de alimentação conforme observado a partir do lado de alimentação de energia pode ser aprimorada.
As Figuras 4A e 4B são vistas que mostram a impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia, em relação à frequência de varredura. Estas vistas das Figuras 4A e 4B foram obtidas através da série supramencionada de etapas pela unidade de frequência variável 3 e pela unidade de detecção de impedância 4. A Figura 4A mostra um caso onde a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 é diferente daquela de um caso da Figura 4B. Conforme fica claro a partir das Figuras 4A e 4B, quando a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 for variada, uma característica de impedância relativa à frequência de energia de corrente alternada é variada, de tal modo que a eficiência da energia de alimentação seja reduzida.
No entanto, em um dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, o valor de frequência que coloca a impedância em seu mínimo local é ajustado como a frequência do oscilador 11. Ou seja, mesmo se a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 tiver sido variada, um valor de frequência que aprimora a eficiência de alimentação de energia é ajustado de acordo com esta variação de distância. Portanto, a eficiência de alimentação de energia pode ser aumentada independentemente da variação de distância.
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, em um caso onde uma pluralidade de valores de frequência fx produz um mínimo local de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia, um entre a pluralidade de valores de frequência fx mais próximo à frequência ressonante comum do ressonador de alimentação de energia 12 e do ressonador de recebimento de energia 21 pode ser ajustado como a frequência da energia de corrente alternada.
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 é alterada (determinada) visto que o valor de frequência fx que faz com que a impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia se torne seu mínimo local é ajustado pela unidade de detecção de impedância 4 e pela unidade de frequência variável 3. Desse modo, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a frequência da energia de corrente alternada é alterada (determinada) de acordo com o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21, de tal modo que a eficiência da alimentação de energia possa ser aprimorada. Visto que o valor de frequência que pode ampliar a eficiência de alimentação de energia pode ser ajustado sem a necessidade de detectar uma situação do lado de recebimento de energia, uma estrutura que serve para detectar a eficiência de alimentação de energia não precisa ser proporcionada à unidade de recebimento de energia 2.
A Figura 5 é uma vista que mostra a eficiência de transmissão de energia em um caso onde a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 é variada no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, e, da mesma forma, em um dispositivo de suprimento de energia sem contatos comparativo adaptado para fixar a frequência de energia de corrente alternada do oscilador. Um gráfico (a) descrito por uma linha contínua mostra a eficiência de transmissão de energia do dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, e um gráfico (b) descrito por uma linha pontilhada mostra a eficiência de transmissão de energia do dispositivo de suprimento de energia sem contatos do exemplo comparativo.
Sob um estado onde a frequência da energia de corrente alternada do oscilador foi ajustada na frequência ressonante fO do ressonador de alimentação de energia 12 e do ressonador de recebimento de energia 21, uma distância DO entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 foi ajustada com a finalidade de minimizar a impedância detectada pela unidade de detecção de impedância 4 conforme observado a partir do lado de alimentação de energia, como uma condição inicial para ressonância. Ademais, uma energia elétrica obtida pela unidade de detecção de impedância 4 no momento da condição inicial foi definida como 100%.
A partir desta condição inicial, a distância D entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 é gradualmente ampliada na primeira modalidade e no exemplo comparativo. Neste momento, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a frequência de energia de corrente alternada do oscilador 11 é alterada pela unidade de frequência variável 3 de acordo com a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 com a finalidade de suprimir a redução da eficiência de recebimento de energia. Portanto, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a frequência de energia de corrente alternada do oscilador 11 adota um valor de frequência diferente da frequência fO dado no momento da condição inicial. Por outro lado, a frequência de energia de corrente alternada no dispositivo de suprimento de energia sem contatos do exemplo comparativo é fixada à frequência ressonante fO.
Conforme mostrado na Figura 5, a eficiência de transmissão de energia no dispositivo de suprimento de energia sem contatos do exemplo comparativo é rapidamente reduzida ao se exceder um ponto da distância D1. No entanto, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade mantém uma alta eficiência de transmissão de energia mesmo ao se exceder o ponto da distância D1, sem reduzir rapidamente como no exemplo comparativo.
Portanto, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode suprimir a redução da eficiência de transmissão de energia mesmo se a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 tiver sido variada, conforme comparado ao dispositivo de suprimento de energia sem contatos do exemplo comparativo. Ademais, mesmo se a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 tiver sido variada, a eficiência de transmissão de energia pode ser maximizada. Desse modo, pode-se alongar uma distância na qual se obtém uma transmissão de energia.
O método para ajustar a frequência da energia de corrente alternada do oscilador de acordo com o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia e o ressonador de recebimento de energia 21 não é limitado às etapas supramencionadas. Ou seja, por exemplo, o valor mínimo local da impedância pode ser detectado a partir de um gradiente (valor diferencial) da impedância, ao invés de empregar um pico (negativo) da impedância varrendo-se (todos os valor de frequências dados) a faixa de frequência predeterminada.
Neste caso, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, o valor de frequência inicial f1 entre os valores de frequência de varredura é ajustado como a frequência da energia de corrente alternada do oscilador, em primeiro lugar. Neste momento, a unidade de detecção de impedância 4 detecta um valor de impedância. Posteriormente, o valor de frequência de varredura fs atualizado subsequente ao valor de frequência f1 é ajustado como a frequência da energia de corrente alternada. Neste momento, a unidade de detecção de impedância 4 detecta um valor de impedância. No mesmo momento, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, um gradiente formado pelo valor de impedância correspondente ao valor de frequência fs (o valor de impedância obtido no momento do ajuste do valor de frequência fs) e pelo valor de impedância correspondente ao valor de frequência f1 que foi ajustado antes do valor de frequência fs ser calculado com a finalidade de calcular o valor mínimo local da impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia.
Se este gradiente for negativo, a frequência de varredura continua ser atualizada de tal modo que a impedância continues seja detectada. Se o gradiente for positivo, determinase que a impedância alcançou seu mínimo local, e, portanto, a atualização da frequência de varredura é finalizada. Então, a unidade de frequência variável 3 finalmente ajusta um valor de frequência indicado quando a impedância alcançar seu mínimo local, como a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11.
Desse modo, conforme comparado ao caso que a faixa de frequência predetermi11 nada supramencionada é varrida de f1 a f2, o valor mínimo local de impedância pode ser detectado antes de a frequência de varredura ser atualizada ao valor de frequência f2. Portanto, o valor de frequência correspondente à energia de recebimento tendo uma alta eficiência de transmissão de energia pode ser ajustado mais rapidamente.
Ademais, a unidade de frequência variável 3 não precisa necessariamente ajustar um valor de frequência correspondente ao valor mínimo local de impedância. A unidade de frequência variável 3 pode ajustar (determinar) um valor de frequência correspondente a um tempo quando a unidade de detecção de impedância 4 detectar um valor de impedância menor ou igual a um determinado valor limiar, como a frequência da energia de corrente alternada.
Ademais, não é necessário que sempre se realize o ajuste da frequência do oscilador de energia AC 11 de acordo com o estado de acoplamento entre os ressonadores 12 e 21 pela unidade de frequência variável 3. Por exemplo, este ajuste pode ser realizado quando o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade for ativado.
Altemativamente, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode ser equipado com um sensor de distância, tal como um sensor de raios infravermelhos que serve para captar a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21. Quando este sensor de raios infravermelhos captar uma alteração da distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21, a unidade de frequência variável 3 pode ajustar a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 de acordo com o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21.
Ainda alternativamente, a unidade de frequência variável 3 pode ajustar a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 de acordo com o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21, quando a impedância detectada pela unidade de detecção de impedância 4 conforme observado a partir do lado de alimentação de energia se tornar maior que um valor limiar predeterminado.
Ademais, a frequência para a detecção da unidade de detecção de impedância 4 não precisa necessariamente ser varrida em toda a faixa de frequência predeterminada f1 ~f2. A unidade de frequência variável 3 pode ajustar a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11 utilizando-se os valores discretos. Desse modo, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode ajustar um valor de frequência correspondente a um valor de impedância relativamente baixo entre os valores de impedância obtidos ajustando-se os valores de frequência discretos supra12 mencionados, como a frequência da energia de corrente alternada do oscilador 11.
Ademais, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a unidade de frequência variável 3 e/ou a unidade de detecção de impedância 4 pode ser disposta em qualquer uma entre a unidade de alimentação de energia 1 e a unidade de recebimento de energia 2. Em um caso onde a unidade de frequência variável 3 e/ou a unidade de detecção de impedância 4 são dispostas na unidade de recebimento de energia 2, um meio comunicativo sem fio que serve para transmitir o valor de frequência ajustado ao oscilador 11 da unidade de alimentação de energia 1 e um meio comunicativo sem fio que serve para detectar a impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia e transmitir a impedância detectada à unidade de detecção de impedância 4 são adicionalmente proporcionados.
Ademais, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade tem um efeito vantajoso particularmente em um caso onde se proporciona uma pluralidade de unidades de recebimento de energia 2. Por exemplo, um caso é concebível onde o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade é montado em um veiculo, ou similares, enquanto se instala a unidade de recebimento de energias 2 deste em partes adaptadas para operar pela energia elétrica (tal como um farol dianteiro e um auto-falante traseiro). No entanto, ao se tentar suprir a energia elétrica a uma entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2, existe uma possibilidade que o estado de acoplamento entre os ressonadores 12 e 21 seja diferente entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2 porque a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2 tem diferentes distâncias a partir da unidade de alimentação de energia 1.
No entanto, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade, a frequência de energia de corrente alternada pode ser ajustada de acordo com o estado de acoplamento dos ressonadores 12 e 21. Ou seja, quando a energia elétrica for suprida a uma entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2 que seja diferente em relação a outra entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2, a frequência de sinal de corrente alternada é ajustada (determinada) de acordo com a energia de recebimento entre a unidade de alimentação de energia 1 e uma entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2. Consequentemente, a transmissão de energia elétrica é eficientemente obtida.
Ou seja, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode ajustar um valor de frequência de corrente alternada que realiza uma eficiência de transmissão de energia ótima, em dependência de cada unidade de recebimento de energia 2. Ademais, pelo fato de a unidade de alimentação de energia 1 ser acoplada remotamente com a unidade de recebimento de energia 2, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade não necessita de um cabeamento elétrico ao ser montado em um veículo, ou similares. Consequentemente, um processo de fabricação pode ser encurtado, e um rendimento pode ser aperfeiçoado.
Ademais, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade tem um efeito vantajoso também no caso onde a energia elétrica é simultaneamente transmitida a uma pluralidade de unidades de recebimento de energia 2 que tem distâncias mutuamente diferentes da unidade de alimentação de energia 1. Cada unidade de recebimento de energia 2 detecta um valor de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia pela unidade de detecção de impedância 4, e envia este resultado de detecção à unidade de alimentação de energia 1. A unidade de alimentação de energia 1 calcula uma impedância total contra a unidade de recebimento de energias 2 à qual se alimenta energia elétrica, com a finalidade de ajustar a frequência da energia de corrente alternada que amplia a eficiência de transmissão de energia de acordo com os valores de impedância detectados.
Visto que um valor de frequência indicado quando esta impedância total for a menor produz uma eficiência de transmissão de energia favorável para todas as unidades de recebimento de energia 2, este valor de frequência é ajustado (determinado) como a frequência da energia de corrente alternada. Consequentemente, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode transmitir, de modo eficiente, energia elétrica mesmo se uma pluralidade de unidades de recebimento de energia 2 forem proporcionadas de modo que tenham estados de acoplamento mutuamente diferentes com a unidade de alimentação de energia 1.
Ademais, em um caso onde o consumo energético de uma determinada unidade de recebimento de energia 2 é relativamente alto entre a pluralidade de unidades de recebimento de energia 2, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a primeira modalidade pode transmitir energia elétrica de modo mais eficiente ajustando-se a frequência de energia AC com a finalidade de aumentar a eficiência de transmissão de energia com alto consumo energético 2.
Nota-se que o oscilador 11 corresponde a um meio de oscilação (ou uma seção de oscilação) de acordo com a presente invenção, o ressonador de alimentação de energia 12 corresponde a um meio ressonante de alimentação de energia (ou uma seção ressonante de alimentação de energia) de acordo com a presente invenção, a unidade de frequência variável 3 corresponde um meio de frequência variável (ou uma seção de frequência variável) de acordo com a presente invenção, o ressonador de recebimento de energia 21 corresponde a um meio ressonante de recebimento de energia (ou uma seção ressonante de recebimento de energia) de acordo com a presente invenção, e a unidade de detecção de impedância 4 corresponde a um meio de detecção de impedância (ou uma seção de detec14 ção de impedância) de acordo com a presente invenção.
«Segunda Modalidade»
A Figura 6 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de suprimento de energia sem contatos em outra modalidade de acordo com a presente invenção. Nesta segunda modalidade, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos inclui uma unidade de detecção de diferença de fase 6 ao invés de uma unidade de detecção de impedância 4 da primeira modalidade supramencionada. Esta estrutura é diferente da primeira modalidade supramencionada. Visto que as outras estruturas são similares àquelas da primeira modalidade, as explicações destas serão omitidas.
Conforme mostrado na Figura 6, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a segunda modalidade, a unidade de detecção de diferença de fase 6 é proporcionada à unidade de alimentação de energia 1 e detecta uma fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia. A unidade de detecção de diferença de fase 6 é conectada ao oscilador 11, e detecta a fase de impedância que é inserida ao ressonador de alimentação de energia 12.
A energia AC tendo a frequência ajustada pela unidade de frequência variável 3 é inserida ao ressonador de alimentação de energia 12, e, então, a energia de alimentação é transmitida a partir do ressonador de alimentação de energia 12 até o ressonador de recebimento de energia 21. Esta energia de alimentação se altera de acordo com o estado de acoplamento entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21. Portanto, no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a segunda modalidade, o valor de frequência que pode atingir uma eficiência de transmissão de energia favorável é ajustado como a frequência de energia AC detectandose a fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia.
Posteriormente, explicam-se as operações de acordo com a segunda modalidade.
Em primeiro lugar, na etapa S20, a unidade de frequência variável 3 inicia um processamento para buscar por um valor ótimo de frequência de energia de corrente alternada.
Na etapa S21, a unidade de frequência variável 3 realiza uma inicialização da frequência de varredura. Neste momento, o valor de frequência de varredura é ajustado em f1. Na etapa S22, a unidade de frequência variável 3 ajusta a frequência de energia de corrente alternada do oscilador 11. Neste momento, a frequência de energia AC do oscilador 11 é igual a f1 por causa do processamento da etapa S21.
Na etapa S23, a unidade de detecção de diferença de fase 6 detecta uma fase de impedância da energia de alimentação que é fornecida a partir da unidade de alimentação de energia 1 até a unidade de recebimento de energia 2, conforme observado a partir do lado de alimentação de energia. Então, a fase detectada pela unidade de detecção de diferença de fase 6 é enviada à unidade de frequência variável 3.
Na etapa S24, a unidade de frequência variável 3 julga se os ajustes de todos os valores de frequência dados na faixa predeterminada foram finalizados ou não, isto é, se a frequência de varredura já alcançou f2 ou não.
Se a frequência de varredura ainda não tiver alcançado f2, a frequência de varredura é atualizada a um valor de frequência posterior (na etapa S25). Então, o programa retorna para a etapa S22, e a diferença de fase é detectada utilizando-se o valor de frequência posterior.
Se a frequência de varredura tiver alcançado f2 na etapa S24, o programa procede para a etapa S26. Na etapa S26, a unidade de frequência variável 3 ajusta (determina) um valor de frequência que faz com que a fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia se torne igual a 0, como uma frequência de entrada de energia de corrente alternada para o oscilador 11. A eficiência de energia de alimentação conforme observado a partir do lado de alimentação de energia se torna alta quando a fase for igual a 0. Portanto, ajustando-se o valor de frequência no qual a fase se torna igual a 0, como a frequência de energia de corrente alternada para o oscilador 11; a eficiência de energia de alimentação conforme observado a partir do lado de alimentação de energia pode ser aumentada no dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 8 é uma vista que mostra uma diferença de fase de energia de alimentação em relação à frequência de varredura, que foi obtida pela unidade de frequência variável 3 e pela unidade de detecção de diferença de fase 6 através da série de etapas supramencionada. Uma diferença de formato entre um gráfico (a) da Figura 8 e um gráfico (b) da Figura 8 se baseia em uma diferença da distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21.
No gráfico (a) da Figura 8, existem três valores de frequência que tornam a fase igual a 0. Por outro lado, no gráfico (b) da Figura 8, existe apenas um valor de frequência que torna a fase igual a 0. Ademais, o valor de frequência (aleta (a)) que torna a fase igual a 0 no gráfico (a) da Figura 8 não torna a fase igual a 0 no gráfico (b) da Figura 8. Da mesma forma, o valor de frequência (aleta (b)) que torna a fase igual a 0 no gráfico (b) da Figura 8 não torna a fase igual a 0 no gráfico (a) da Figura 8. Ou seja, visto que a fase é alterada quando a distância entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento de energia 21 for alterada, a eficiência de alimentação de energia é reduzida.
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a segunda modalidade, no caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência fazendo com que a fase se torne igual a 0, um entre a pluralidade de valores de frequência que é mais próximo à frequência ressonante do ressonador de alimentação de energia 12 e do ressonador de recebimento de energia 21 pode ser ajustado (determinado) como a frequência de ener16 gia AC. .
a segunda
No dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com *=* modalidade, a unidade de frequência variável 3 e a unidade de detecção de ** u energiade fase 6 ajustam o valor de frequência que faz com que a fase de impedância de alimentação seja igual a 0 conforme observado a partir do lado de alimentação uen^e_ Desse modo, a frequência de energia AC do oscilador 11 pode ser alterada. Co^s rtunda mo mente, o dispositivo de suprimento de energia sem contatos de acordo com a sey dalidade pode alterar a frequência de energia AC de acordo com o estado de ac°P
He energia entre o ressonador de alimentação de energia 12 e o ressonador de recebimento w . visto 21, e, desse modo, pode aperfeiçoar a eficiência de alimentação de energia. Aden* orqie poa® que o valor de frequência que pode aumentar a eficiência de alimentação de θη» gner_ ser ajustado sem a necessidade de detectar uma situação do lado de recebimento ser progia, uma estrutura para detectar a eficiência de alimentação de energia não precisa porcionada à unidade de recebimento de energia 2.
Nota-se que a unidade de detecção de diferença de fase 6 corresponde de detecção de diferença de fase (ou uma seção de detecção de diferença de um meio de acordo com a presente invenção.

Claims (6)

1. Dispositivo de suprimento de energia sem contatos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
um meio ressonante de recebimento de energia ajustado para ter uma frequência ressonante predeterminada;
um meio ressonante de alimentação de energia ajustado para ter uma frequência de ressonância igual à frequência ressonante predeterminada;
um meio oscilante configurado para inserir uma energia de corrente alternada no meio ressonante de alimentação de energia;
um meio de detecção de impedância (4) configurado para detectar a impedância em uma faixa de frequência predeterminada conforme observado a partir de um lado de alimentação de energia; e um meio de frequência variável (3) configurado para ajustar uma frequência da energia de corrente alternada, sendo que o meio oscilante (11) é configurado para suprir energia elétrica ao meio ressonante de recebimento de energia (21) produzindo-se uma ressonância entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia, o meio de detecção de impedância (4) é configurado para ajustar a faixa de frequência predeterminada com base em um estado de acoplamento entre o meio ressonante de recebimento de energia (21) e o meio ressonante de alimentação de energia (12), o meio de frequência variável é configurado para ajustar a frequência da energia de corrente alternada de acordo com um valor da impedância detectado pelo meio de detecção de impedância na faixa de frequência predeterminada, o meio de detecção de impedância é configurado para detectar uma fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia na faixa de frequência predeterminada, o meio de frequência variável é configurado para ajustar um valor de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0 na faixa de frequência predeterminada, como a frequência da energia de corrente alternada, e em um caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0, o meio de frequência variável ajusta um valor de frequência mais próximo à frequência ressonante predeterminada entre a pluralidade de valores de frequência, como a frequência da energia de corrente alternada.
2. Dispositivo de suprimento de energia sem contatos, CARACTERIZADO pelo fato de que:
um meio ressonante de alimentação de energia ajustado para ter uma frequência de ressonância igual a uma frequência ressonante de um meio ressonante de recebimento
Petição 870190018347, de 22/02/2019, pág. 12/15 de energia;
um meio oscilante configurado para inserir uma energia de corrente alternada no meio ressonante de alimentação de energia;
um meio de detecção de impedância configurado para detectar a impedância em
5 uma faixa de frequência predeterminada conforme observado a partir de um lado de alimentação de energia; e um meio de frequência variável configurado para ajustar uma frequência da energia de corrente alternada, sendo que o meio oscilante é configurado para suprir energia elétrica ao meio res10 sonante de recebimento de energia produzindo-se uma ressonância entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia, sendo que o meio de detecção de impedância (4) é configurado para ajustar a faixa de frequência predeterminada com base em um estado de acoplamento entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia,
15 o meio de frequência variável é configurado para ajustar a frequência da energia de corrente alternada de acordo com um valor da impedância detectado pelo meio de detecção de impedância na faixa de frequência predeterminada, o meio de detecção de impedância é configurado para detectar uma fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia na faixa de frequên20 cia predeterminada, o meio de frequência variável é configurado para ajustar um valor de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0 na faixa de frequência predeterminada, como a frequência da energia de corrente alternada, e em um caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência que faz com que 25 a fase de impedância se torne igual a 0, o meio de frequência variável ajusta um valor de frequência mais próximo à frequência ressonante predeterminada entre a pluralidade de valores de frequência, como a frequência da energia de corrente alternada.
3. Dispositivo de suprimento de energia sem contatos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
30 um meio ressonante de recebimento de energia ajustado para ter uma frequência de ressonância igual a uma frequência ressonante de um meio ressonante de alimentação de energia;
um meio de detecção de impedância configurado para detectar a impedância em uma faixa de frequência predeterminada conforme observado a partir um lado de alimenta35 ção de energia; e um meio de frequência variável configurado para ajustar uma frequência de energia de corrente alternada que é inserida no meio ressonante de alimentação de energia através
Petição 870190018347, de 22/02/2019, pág. 13/15 de um meio oscilante, sendo que o meio ressonante de recebimento de energia é configurado para receber energia elétrica a partir do meio oscilante através de uma ressonância entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia,
5 o meio de detecção de impedância (4) é configurado para ajustar a faixa de frequência predeterminada com base em um estado de acoplamento entre o meio ressonante de recebimento de energia e o meio ressonante de alimentação de energia, o meio de frequência variável é configurado para ajustar a frequência da energia de corrente alternada de acordo com um valor da impedância detectada pelo meio de detecção 10 de impedância na faixa de frequência predeterminada, o meio de detecção de impedância é configurado para detectar uma fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia na faixa de frequência predeterminada, o meio de frequência variável é configurado para ajustar um valor de frequência que 15 faz com que a fase de impedância se torne igual a 0 na faixa de frequência predeterminada, como a frequência da energia de corrente alternada, e em um caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0, o meio de frequência variável ajusta um valor de frequência mais próximo à frequência ressonante predeterminada entre a pluralidade de 20 valores de frequência, como a frequência da energia de corrente alternada.
4. Dispositivo de suprimento de energia sem contatos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de detecção de impedância é configurado para detectar um valor absoluto de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia na faixa de 25 frequência predeterminada, o meio de frequência variável é configurado para ajustar um valor de frequência que faz com que o valor absoluto de impedância se torne seu mínimo local na faixa de frequência predeterminada, como a frequência da energia de corrente alternada.
5. Dispositivo de suprimento de energia sem contatos, de acordo com a reivindica30 ção 4, CARACTERIZADO pelo fato de que em um caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência que faz com que o valor absoluto de impedância se torne seu mínimo local, o meio de frequência variável ajusta um valor de frequência mais próximo à frequência ressonante predeterminada entre a pluralidade de valores de frequência, como a frequência da energia de corrente alternada.
35 6. Método de suprimento de energia sem contatos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
uma etapa de oscilar uma energia de corrente alternada;
Petição 870190018347, de 22/02/2019, pág. 14/15 uma etapa de alimentar uma energia elétrica gerando-se um campo magnético com base na energia de corrente alternada;
uma etapa de receber a energia elétrica através do uso de ressonância eletromagnética no campo magnético;
5 uma etapa de ajustar uma faixa de frequência predeterminada com base em um estado de acoplamento entre um lado de recebimento de energia e um lado de alimentação de energia;
uma etapa de detectar uma impedância na faixa de frequência predeterminada conforme observado a partir do lado de alimentação de energia; e
10 o meio de detecção de impedância é configurado para detectar uma fase de impedância conforme observado a partir do lado de alimentação de energia na faixa de frequência predeterminada, e o meio de frequência variável é configurado para ajustar um valor de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0 na faixa de frequência predeterminada, 15 como a frequência da energia de corrente alternada, e em um caso onde existe uma pluralidade de valores de frequência que faz com que a fase de impedância se torne igual a 0, o meio de frequência variável ajusta um valor de frequência mais próximo à frequência ressonante predeterminada entre a pluralidade de valores de frequência, como a frequência da energia de corrente alternada.
BRPI1009412-1A 2009-03-06 2010-02-26 Dispostivo de suprimento de energia sem contatos e métodos de suprimento de energia sem contatos. BRPI1009412B1 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-052878 2009-03-06
JP2009052878 2009-03-06
JP2010-015816 2010-01-27
JP2010015816A JP5585098B2 (ja) 2009-03-06 2010-01-27 非接触電力供給装置及び方法
PCT/JP2010/053041 WO2010101078A1 (ja) 2009-03-06 2010-02-26 非接触電力供給装置及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI1009412A2 BRPI1009412A2 (pt) 2016-03-01
BRPI1009412B1 true BRPI1009412B1 (pt) 2019-07-30

Family

ID=42709637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1009412-1A BRPI1009412B1 (pt) 2009-03-06 2010-02-26 Dispostivo de suprimento de energia sem contatos e métodos de suprimento de energia sem contatos.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110316348A1 (pt)
EP (1) EP2405556B1 (pt)
JP (1) JP5585098B2 (pt)
CN (1) CN102341994B (pt)
BR (1) BRPI1009412B1 (pt)
RU (1) RU2491697C2 (pt)
WO (1) WO2010101078A1 (pt)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5621203B2 (ja) * 2009-03-30 2014-11-12 富士通株式会社 無線電力供給システム、無線電力供給方法
JP5417942B2 (ja) * 2009-03-31 2014-02-19 富士通株式会社 送電装置、送受電装置および送電方法
JP5353376B2 (ja) * 2009-03-31 2013-11-27 富士通株式会社 無線電力装置、無線電力受信方法
CN102195366B (zh) 2010-03-19 2014-03-12 Tdk株式会社 无线馈电装置以及无线电力传输系统
JP5465640B2 (ja) * 2010-09-13 2014-04-09 日本電信電話株式会社 共鳴型無線電力伝送装置および共鳴型無線電力伝送方法
JP5543881B2 (ja) * 2010-09-16 2014-07-09 株式会社東芝 無線電力伝送装置
KR101213086B1 (ko) 2010-11-04 2012-12-18 유한회사 한림포스텍 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법 및 이를 이용하는 무선 전력 전송 장치
CN103210564B (zh) * 2010-11-12 2016-03-09 日产自动车株式会社 非接触馈电装置
JP5589786B2 (ja) * 2010-11-12 2014-09-17 日産自動車株式会社 非接触給電装置
JP5510670B2 (ja) * 2010-11-29 2014-06-04 株式会社エクォス・リサーチ 電力伝送システム
US8664803B2 (en) 2010-12-28 2014-03-04 Tdk Corporation Wireless power feeder, wireless power receiver, and wireless power transmission system
US9143010B2 (en) * 2010-12-28 2015-09-22 Tdk Corporation Wireless power transmission system for selectively powering one or more of a plurality of receivers
US8800738B2 (en) 2010-12-28 2014-08-12 Tdk Corporation Wireless power feeder and wireless power receiver
US9203380B2 (en) * 2010-12-29 2015-12-01 National Semiconductor Corporation Resonance tuning
JP5732870B2 (ja) * 2011-01-25 2015-06-10 株式会社明電舎 非接触給電装置および非接触給電方法
KR101815875B1 (ko) * 2011-02-11 2018-01-09 한국과학기술원 자기유도 기전력 집전장치
US8742627B2 (en) 2011-03-01 2014-06-03 Tdk Corporation Wireless power feeder
US9356449B2 (en) 2011-03-01 2016-05-31 Tdk Corporation Wireless power receiver, wireless power transmission system, and power controller
JP5403288B2 (ja) * 2011-03-30 2014-01-29 株式会社エクォス・リサーチ 電力伝送システム
JP5751327B2 (ja) * 2011-06-17 2015-07-22 株式会社豊田自動織機 共鳴型非接触給電システム
WO2012172899A1 (ja) * 2011-06-17 2012-12-20 株式会社 豊田自動織機 共鳴型非接触給電システム
KR20130007173A (ko) * 2011-06-29 2013-01-18 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치 및 그의 무선 전력 송신 방법
JP2013017254A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Equos Research Co Ltd 電力伝送システム
JP5927826B2 (ja) * 2011-09-28 2016-06-01 日産自動車株式会社 非接触給電装置
JP5801154B2 (ja) * 2011-10-07 2015-10-28 日立マクセル株式会社 非接触電力伝送装置及び非接触電力伝送方法
US8928182B2 (en) 2011-12-16 2015-01-06 Tdk Corporation Wireless power feeder and wireless power transmission system
KR101338654B1 (ko) * 2011-12-19 2013-12-06 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법
JPWO2013098975A1 (ja) * 2011-12-27 2015-04-30 富士通株式会社 無線電力供給装置、無線電力供給システム及び無線電力供給方法
WO2013098931A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 富士機械製造株式会社 ワイヤレス給電システム
EP2800239A1 (en) * 2011-12-27 2014-11-05 Fujitsu Limited Wireless power supply apparatus, wireless power supply system, and wireless power supply method
TWI587597B (zh) * 2012-02-17 2017-06-11 Ｌｇ伊諾特股份有限公司 無線電力傳輸器，無線電力接收器，以及無線電力傳輸系統的電力傳輸方法
JP5843066B2 (ja) * 2012-03-06 2016-01-13 株式会社村田製作所 電力伝送システムおよび送電装置
CN204290504U (zh) * 2012-03-26 2015-04-22 株式会社村田制作所 电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置
JP2013211932A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Equos Research Co Ltd 電力伝送システム
CN104508945B (zh) 2012-07-30 2016-09-07 日产自动车株式会社 非接触供电装置
EP2903130B1 (en) * 2012-09-25 2017-05-31 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Electrostatically-coupled non-contact power supply device and control method for same
US9627929B2 (en) * 2012-11-02 2017-04-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless power transfer system for wirelessly transferring electric power in noncontact manner by utilizing resonant magnetic field coupling
JP6135471B2 (ja) 2012-12-19 2017-05-31 Tdk株式会社 送電装置およびそれを用いたワイヤレス電力伝送システム
JP6094205B2 (ja) * 2012-12-20 2017-03-15 Tdk株式会社 ワイヤレス電力伝送システム
DE102014103484A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-18 Flextronics Ap Llc Kippfrequenzmodus für magnetische, resonante Energieübertragung
DE102014103487A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-18 Flextronics Ap Llc Kippfrequenzmodus für magnetische, resonante Mehrfachenergieübertragung
DE102014103493A1 (de) * 2013-03-15 2014-09-18 Flextronics Ap Llc Kippfrequenzmodus zur magnetischen resonanten Mehrfachleistungsübertragung unter Verwendung wechselnder Frequenzen
CN103312016B (zh) * 2013-05-23 2015-12-02 东南大学 一种蓄电池无线充电最小接入装置
JP5622901B1 (ja) * 2013-07-29 2014-11-12 日東電工株式会社 無線電力伝送装置及び無線電力伝送装置の供給電力制御方法
JP6315382B2 (ja) 2013-12-19 2018-04-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線電力伝送のための送電装置および受電装置ならびに無線電力伝送システム
US9692238B2 (en) * 2014-02-18 2017-06-27 Panasonic Corporation Wireless power transmission system and power transmitting device
US9385727B2 (en) * 2014-03-18 2016-07-05 Honeywell International Inc. Automated load tracking and system tuning mechanism for wireless charging
CN105098997B (zh) * 2014-04-24 2017-08-29 深圳市金溢科技股份有限公司 一种快速批量无线充电装置及快速批量无线充电方法
WO2016004334A1 (en) 2014-07-03 2016-01-07 Genomatica, Inc. Microorganisms for producing 4c-5c compounds with unsaturation and methods related thereto
CN105429149B (zh) * 2014-09-11 2018-08-07 国家电网公司 一种供电系统动态无功储备计算方法
EP3195444B1 (en) * 2014-09-16 2018-04-04 Koninklijke Philips N.V. Wireless inductive power transfer
US20160172867A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Freescale Semiconductor, Inc. Control of power transfer
JP6348854B2 (ja) * 2015-02-03 2018-06-27 富士フイルム株式会社 内視鏡用プロセッサ装置、内視鏡システム及び内視鏡システムの非接触給電方法
JP6417992B2 (ja) 2015-02-06 2018-11-07 株式会社Ihi 非接触給電システム
EP3299805A4 (en) * 2015-06-25 2018-12-26 Sintokogio, Ltd. Surface characteristic evaluation apparatus and surface characteristic evaluation method for steel material
EP3316447B1 (en) * 2015-06-29 2020-09-16 FUJI Corporation Non-contact power feeding apparatus
GB2540812B (en) * 2015-07-30 2019-01-30 Advanced Risc Mach Ltd An apparatus and method for detecting a resonant frequency giving rise to an impedance peak in a power delivery network
EP3346581B1 (en) * 2017-01-04 2023-06-14 LG Electronics Inc. Wireless charger for mobile terminal in vehicle
CN106787119A (zh) * 2017-03-29 2017-05-31 四川大学 太阳能电动自行车无线充电系统及方法
JP2019126245A (ja) * 2017-11-17 2019-07-25 アプティブ・テクノロジーズ・リミテッド 自動インピーダンス特性化および周波数調整を有する無線バッテリー充電器
JP7200784B2 (ja) * 2019-03-20 2023-01-10 Tdk株式会社 送電装置およびワイヤレス電力伝送システム
RU2740957C1 (ru) * 2020-09-19 2021-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "Генезис-Таврида" Способ обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах
CN113203894B (zh) * 2021-03-19 2022-11-18 深圳供电局有限公司 阻抗测试方法及其测试装置
JP2025130139A (ja) * 2024-02-27 2025-09-08 島田理化工業株式会社 ワイヤレス給電用インバータ、ワイヤレス給電用インバータの制御方法およびワイヤレス給電装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095224A (en) * 1990-08-31 1992-03-10 Siemens-Pacesetter, Inc. Interrupted resonance energy transfer system
ATE403240T1 (de) * 1997-01-03 2008-08-15 Schleifring Und Appbau Gmbh Vorrichtung zur kontaktlosen übertragung elektrischer signale und/oder energie
US7522878B2 (en) * 1999-06-21 2009-04-21 Access Business Group International Llc Adaptive inductive power supply with communication
JP2004248365A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Yazaki Corp 無接点電力伝送装置、無接点電力伝送方法
US20050075696A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Medtronic, Inc. Inductively rechargeable external energy source, charger, system and method for a transcutaneous inductive charger for an implantable medical device
US7208912B2 (en) * 2004-09-24 2007-04-24 Lear Corporation Inductive battery recharging system with peak voltage detection
US7825543B2 (en) * 2005-07-12 2010-11-02 Massachusetts Institute Of Technology Wireless energy transfer
JP2008125198A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Ishida Co Ltd 非接触給電装置
JP2008166064A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Koito Mfg Co Ltd 放電灯点灯回路
JP5075455B2 (ja) * 2007-04-11 2012-11-21 オリンパス株式会社 無線給電システム
WO2009014125A1 (ja) * 2007-07-23 2009-01-29 Universal Device Technology Co., Ltd. 充電池ユニットとそのための電力伝送システム及び電力伝送方法
CN101842962B (zh) * 2007-08-09 2014-10-08 高通股份有限公司 增加谐振器的q因数
US8901880B2 (en) * 2008-08-19 2014-12-02 Qualcomm Incorporated Wireless power transmission for portable wireless power charging
US20100045114A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Sample Alanson P Adaptive wireless power transfer apparatus and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2491697C2 (ru) 2013-08-27
WO2010101078A1 (ja) 2010-09-10
EP2405556A1 (en) 2012-01-11
JP2010233442A (ja) 2010-10-14
EP2405556A4 (en) 2015-09-16
CN102341994A (zh) 2012-02-01
US20110316348A1 (en) 2011-12-29
BRPI1009412A2 (pt) 2016-03-01
EP2405556B1 (en) 2019-01-23
JP5585098B2 (ja) 2014-09-10
RU2011140531A (ru) 2013-04-20
CN102341994B (zh) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI1009412B1 (pt) Dispostivo de suprimento de energia sem contatos e métodos de suprimento de energia sem contatos.
US10673282B2 (en) Tunable wireless energy transfer systems
US8217535B2 (en) Wireless power supply apparatus
US9711968B2 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method
US10097047B2 (en) Wireless power transmission system and power transmission device of wireless power transmission system
KR101726195B1 (ko) 공진 전력 전달 시스템에서 공진 임피던스 트래킹 장치 및 방법
KR101779344B1 (ko) 무선 전력 전송 시스템, 무선 전력 전송 및 수신 제어 방법
US10404101B2 (en) Contactless electric power transmission device and electric power transfer system
US9837861B2 (en) Resonance power transmission system based on power transmission efficiency
KR101809466B1 (ko) 고효율 가변전력 송수신 장치 및 방법
JP2012257395A (ja) 非接触受電装置およびそれを備える車両、非接触送電装置、ならびに非接触電力伝送システム
KR20130048438A (ko) 무선 전력 송신 장치 및 그 방법
US20140167523A1 (en) Power transmission device and wireless power transmission system using the power transmission device
WO2012157115A1 (ja) 受電装置およびそれを備える車両、給電設備、ならびに給電システム
JP5852225B2 (ja) 電力受電装置及び電力受電方法
CN103178623A (zh) 磁耦合谐振式无线电能传输可控电感调谐装置
CN103390938A (zh) 具有扩流作用的非接触供电原边电路
CN116137463A (zh) 无线供电装置及其控制方法
JP7067376B2 (ja) 送電装置
JP2014017893A (ja) 非接触電力伝送装置
CN109962531A (zh) 一种激光雷达无线供电控制方法和激光雷达装置
JP2013090470A (ja) 給電システム
JP2016116339A (ja) 送電機器及び非接触電力伝送装置
JP2016021827A (ja) 給電システム

Legal Events

Date Code Title Description
B15K Others concerning applications: alteration of classification

Ipc: H02J 50/12 (2016.01)

B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 26/02/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 26/02/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 16A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2868 DE 23-12-2025 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.