CN106560980B - 无线电力传输系统 - Google Patents

Abstract

提供一种无线电力传输系统，该无线电力传输系统具备送电装置、受电装置、负载驱动装置以及电力控制装置。所述电力控制装置具有直流电源、主控制电路以及通信器。所述主控制电路每当所述负载驱动装置的工作负载发生变化时就对所述负载驱动装置的负载指令值进行更新，对所述送电装置在将第一直流电力变换为第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新。所述送电装置具有逆变电路以及送电控制电路，所述送电控制电路基于所述电力控制装置更新了的所述控制参数来决定所述第一交流电力的电压，对所述逆变电路进行控制。

Description

无线电力传输系统

技术领域

本公开涉及以无线方式传输电力的无线电力传输系统。

背景技术

近年来，以无线(非接触)方式对移动电话或者电动汽车等带有移动性的设备传输电力的无线(非接触)电力传输技术的开发在不断地发展。例如专利文献1公开了一种能够将以非接触方式传输的电力的整流后电压控制为恒定的非接触电力传输系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-336717号公报

发明内容

在现有技术中存在如下技术问题：在突然改变负载的工作状态的情况下，无法跟随负载电压的突然变化，需要长时间才能达到期望的工作状态。

为了解决上述技术问题，本公开的一技术方案所涉及的无线电力传输系统包括送电装置、受电装置、负载驱动装置以及电力控制装置，所述电力控制装置将来自直流电源的电力经由所述送电装置及所述受电装置供给到所述负载驱动装置，且不经由所述送电装置及所述受电装置地将所述负载驱动装置的负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述电力控制装置具有：

所述直流电源；

主控制电路，每当所述负载驱动装置的工作负载发生变化，就对所述负载驱动装置的负载指令值进行更新；以及

通信器，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置；

所述送电装置具有：

送电侧逆变电路，将从所述直流电源供给的第一直流电力变换为第一交流电力；以及

送电天线，将变换得到的所述第一交流电力以无线方式进行输送；

所述受电装置具有：

受电天线，与所述送电天线电磁耦合，接受输送来的所述第一交流电力；以及

整流器，将接受到的所述第一交流电力变换为第二直流电力；

所述负载驱动装置具有：

负载；

负载侧逆变电路，将所述第二直流电力变换为第二交流电力；

负载侧接收器，从所述电力控制装置接收所述负载指令值；以及

负载控制电路，基于所述负载指令值决定所述第二交流电力的电流值，驱动所述负载；

所述电力控制装置中的所述主控制电路进一步地，

在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，对所述送电装置在将所述第一直流电力变换为所述第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新；

所述电力控制装置中的所述通信器进一步地，

将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置；

所述送电装置还具有送电控制电路，

所述送电控制电路基于来自所述电力控制装置的更新了的所述控制参数决定所述第一交流电力的电压，并对所述逆变电路进行控制。

上述的综合的或具体的技术方案可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质来实现。或者，也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合来实现。

根据本公开的一技术方案，能够在突然改变负载的工作状态时，缩短达到期望的工作状态为止的时间。

附图说明

图1是表示将无线电力传输系统应用于机械手臂(robot arm)的例子的图。

图2A是表示从图1示出的状态改变了姿势的机械手臂的例子的图。

图2B是表示从图2A示出的状态进一步改变姿势并由手臂的前端部的手部(Hand)抓持着物品的状况的图。

图3是表示比较例中的无线电力传输系统的概略结构的一例的图。

图4是更加详细地表示比较例的结构的框图。

图5是用于对比较例中的技术问题进行说明的图。

图6是表示本公开的实施方式1中的无线电力传输系统的结构的框图。

图7是表示送电天线140以及受电天线310的等效电路的一例的图。

图8A是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于频率的依赖性的一例的图。

图8B是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅(时间平均)对于相移量的依赖性的一例的图。

图8C是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅(时间平均)对于占空比的依赖性的一例的图。

图8D是示意性表示送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于向逆变电路130的供给电压的依赖性的一例的图。

图9是表示逆变电路130的结构例的图。

图10A是示意性表示在供给到开关元件S1和S4的两个脉冲信号的相移量

及供给到开关元件S2和S3的两个脉冲信号的相移量

为0度的情况下的四个脉冲信号以及从逆变电路130输出的电压V的时间变化的图。

图10B是示意性表示在供给到开关元件S1和S4的两个脉冲信号的相移量

及供给到开关元件S2和S3的两个脉冲信号的相移量

为90度的情况下的四个脉冲信号以及从逆变电路130输出的电压V的时间变化的图。

图11是表示逆变电路130的其他结构例的图。

图12A是表示各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子的图。

图12B是表示各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子的图。

图13A是表示本实施方式中的负载指令值的发送以及控制参数的发送的定时的第一例的图。

图13B是表示本实施方式中的负载指令值的发送以及控制参数的发送的定时的第二例的图。

图13C是表示本实施方式中的负载指令值的发送以及控制参数的发送的定时的第三例的图。

图14A是表示控制参数(在该例中为相位差)与输出电压之间的关系根据负载驱动装置400的机型(A、B、C)而不同的图。

图14B是表示存储在存储器570中的表的概念(Image)的图。

图15是示意性表示电力控制装置500变更负载指令值时的工作流程的图。

图16是表示由程序规定出的工作顺序的一例的图。

图17A是表示规定了旋转速度与控制参数的对应关系的表的例子的图。

图17B是表示规定了旋转速度的变化与负载的电流的对应关系的表的例子的图。

图18是表示表的更加具体的例子的图。

图19A是表示实施方式1中的马达的旋转速度的时间变化的一例的图。

图19B是表示实施方式1中的负载电压的时间变化的一例的图。

图20是表示实施方式1的无线电力传输系统的工作的一例的时序图。

图21是表示实施方式1中的电力控制装置500的工作的流程图。

图22是表示实施方式1中的送电装置100的工作的流程图。

图23是表示表的变形例的图。

图24是表示实施方式1的变形例的结构的图。

图25是表示实施方式2的无线电力传输系统的概略结构的图。

图26是更加详细地表示实施方式2的无线电力传输系统的结构的框图。

图27是表示具备多个中继装置200的无线电力传输系统的结构例的图。

标号说明

100：送电装置

130：送电侧逆变电路

140：送电侧送电天线

150：送电控制电路

160：送电侧脉冲输出电路

170：输入检测电路

190：送电侧接收器

200：中继装置

210：中继侧受电天线

220：中继侧整流器

225：中继侧电压检测器

230：中继侧逆变电路

240：中继侧送电天线

250：中继侧控制电路

260：中继侧脉冲输出电路

280：中继侧发送器

290：中继侧接收器

300：受电装置

310：受电侧受电天线

320：受电侧整流器

330：受电侧电压检测器

380：受电侧发送器

395：受电侧负载

400：负载驱动装置

410：负载

430：负载侧逆变电路

450：负载控制电路

460：负载侧脉冲输出电路

470：负载检测器

490：负载侧接收器

500：电力控制装置

510：直流电源

550：主控制电路

570：存储器

580：通信器

具体实施方式

(成为本公开的基础的见解)

在说明本公开的实施方式之前，对成为本公开的基础的见解进行说明。

图1是示意性表示本发明人所研究的无线电力传输系统的一例的图。图1示出了将无线电力传输系统应用于在工厂等所使用的机械手臂的例子。该无线电力传输系统具备送电装置100、受电装置300、多个中继装置200、多个负载驱动装置400以及控制送电及负载的驱动的电力控制装置500(电力控制器)。该例中的受电装置300是连接在机械手臂前端的手部。

在送电装置100与受电装置300之间设置有多个中继装置200。在多个中继装置200以及受电装置300上分别连接有负载驱动装置400。各负载驱动装置400包括马达等负载以及驱动负载的逆变电路等。各负载驱动装置400设置于手臂的可动部(例如关节)，通过驱动马达能够使可动部活动。

图2A示出了从图1示出的状态改变了姿势的机械手臂的例子。图2B示出了从图2A示出的状态进一步改变姿势并由手臂的前端部的手部抓持着物品的状况。如这些图所示，机械手臂能够通过多个负载驱动装置400来使各个关节活动，进行物品的搬运等作业。

在送电装置100、多个中继装置200以及受电装置300之间进行经由送电天线以及受电天线的无线电力传输。送电装置100具有包括送电线圈的送电天线。受电装置300具有包括受电线圈的受电天线。各中继装置200具有受电天线以及送电天线这二者。从送电装置100依次对串联连结的多个中继装置200以及受电装置300以无线方式传输电力。多个中继装置200以及受电装置300分别将以无线方式传输来的电力供给到各自所连接的负载驱动装置400。由此，各负载驱动装置400中的马达等负载被驱动。

通过如该例所示那样将无线电力传输系统适用于机械手臂，能够去除在送电装置100、多个中继装置200以及受电装置300之间传输电力的电缆。在以往的使用了电缆的机械手臂中，有可能发生由电缆的钩挂导致的事故，存在因电缆而使手臂以及手部的可动范围受限这样的技术问题。进而，在更换部件时电缆可能会造成妨碍，影响作业效率。通过如图1中示出的例子那样应用无线电力传输，能够防止由电缆的钩挂而导致的事故，能够扩大手臂以及手部的可动范围，提高部件更换时的作业性。

图3是表示无线电力传输系统的相对于本公开的实施方式的比较例的概略结构的一例的图。在此，为了简单起见，对不具有中继装置200的无线电力传输系统的例子进行说明。

送电装置100具备送电天线140以及送电电路基板，该送电天线140具有送电线圈。送电电路基板包括将从电力控制装置500所具有的直流电源供给的直流电力变换为交流电力并供给至送电天线140的逆变电路等。

受电装置300具备受电天线310以及受电电路基板，该受电天线310具有受电线圈。受电天线310与送电天线140电磁耦合并以非接触方式接受电力。受电电路基板包括将受电天线310接受到的交流电力整流为直流电力并提供给负载驱动装置400的整流电路(整流器)等。

负载驱动装置400具备马达等负载410以及对负载410的工作进行控制的逆变电路基板。逆变电路基板包括驱动负载410的逆变电路以及控制电路等。

在送电天线140和受电天线310相对向的状态下，可以非接触方式自送电天线140向受电天线310传输电力。负载驱动装置400从受电装置300接受电力，驱动马达等负载410。由此，能够使被旋转物(例如关节部)进行旋转。

电力控制装置500向送电装置100供给直流电力，并且，对负载驱动装置400中的负载410的工作进行控制。电力控制装置500例如按照来自用户的指示或者既定的程序，对负载410发出工作开始指令，发出改变工作状态(例如马达的旋转速度等)的指令。图3中仅示出了一个负载410，而在存在多个负载的情况下，电力控制装置500将会对这些负载的各个工作状态进行控制。

在改变负载410的工作状态时，电力控制装置500决定用于驱动负载410的负载指令值(例如马达的旋转速度等)，并向负载驱动装置400发送表示所决定的负载指令值的信号。电力控制装置500在按照来自用户的指示或者既定的程序更新了负载指令值时，每次都将更新后的负载指令值发送给负载驱动装置400。负载指令值例如是马达的旋转速度、位置、频率、电压值或者电流值等决定负载的工作状态的任意的参数。

负载驱动装置400在从电力控制装置500接收到更新了的负载指令值时，基于该值改变负载410的工作状态。例如，在负载410是通过三相交流驱动的马达的情况下，对供给到驱动该马达的三相逆变电路的控制信号(脉冲信号)的供给定时等进行变更以成为期望的工作状态。负载驱动装置400在变更工作状态之后，检测流经负载410的电流等，并将该信息包含在响应信号中并发送给电力控制装置500。

图4是更加详细地表示上述比较例的结构的框图。送电装置100具备送电天线140、送电侧逆变电路130、脉冲输出电路160、送电控制电路150以及送电侧接收器190。送电侧逆变电路130接受从电力控制装置500中的直流电源510输出的第一直流(DC)电力并变换为第一交流(AC)电力并向送电天线140供给。脉冲输出电路160输出供给至逆变电路130中的多个开关元件的脉冲信号。送电控制电路150通过控制从脉冲输出电路160输出的脉冲信号的输出定时，对从送电侧逆变电路130输出的第一交流电力的电压的振幅等进行控制。

受电装置300具备受电天线310、连接于受电天线310的整流器320、电压检测器330以及受电侧发送器380。整流器320将受电天线接受到的第一交流电力变换为第二直流电力并向负载驱动装置400输出。电压检测器330检测从整流器320输出的第二直流电力的电压值。受电侧发送器380将表示由电压检测器330检测出的电压值的信号发送给送电侧接收器190。该信号被用于反馈控制(FB控制)，所述反馈控制是将被供给至负载驱动装置400的第二直流电力的电压值(以下有时会称为“负载电压”)维持为恒定的控制。负载电压的检测以及发送例如以几毫秒(msec)的间隔定期进行。

送电控制电路150在经由送电侧接收器190取得负载电压的信息时，对逆变电路130进行控制，以抑制负载电压的变动。具体而言，送电控制电路150在检测出负载电压的变化时，对供给至逆变电路130的各开关元件的脉冲信号的频率或者占空比等控制参数进行变更，抑制从逆变电路130输出的第一交流电力的电压变动。通过例如按每几毫秒执行多次该工作，来对负载驱动装置400供给大致恒定的电压。

电力控制装置500具备直流电源510、主控制电路550以及通信器580。每当由负载驱动装置400变更工作负载时，主控制电路550就对负载驱动装置400的负载指令值进行更新。通信器580将表示更新了的负载指令值的信号发送给负载驱动装置400。

负载驱动装置400具备负载侧逆变电路430、脉冲输出电路460、负载控制电路450、负载检测器470以及负载侧接收器490。负载侧逆变电路430将从整流器320输出的第二直流电力变换为第二交流电力并向负载410供给。脉冲输出电路460输出用于供给至负载侧逆变电路430中的多个开关元件的脉冲信号。负载控制电路450通过调整从脉冲输出电路460输出的脉冲信号来控制逆变电路430。负载检测器470检测负载410所包括的马达的旋转速度或者流经负载410的电流等。负载侧接收器490从电力控制装置500中的通信器580接收负载指令值，并发送响应信号。

负载控制电路450基于从电力控制装置500发送来的负载指令值、以及由负载检测器470检测出的当前的负载指令值，对从脉冲输出电路460输出的脉冲信号的定时进行调整。由此，基于负载指令值来实现期望的工作状态。

本发明人发现在上述的比较例的结构，在想要突然改变负载410的工作状态(例如马达的旋转速度等)的情况下，需要长时间才能达到期望的工作状态。下面，对该技术问题进行说明。

图5是表示在上述的比较例中负载指令值被变更时的第二直流电力的电压(负载电压)的时间变化的一例的图。在此，作为一例，对作为负载指令值的马达的旋转速度从800rpm变更为1000rpm的情况的例子进行说明。设为在负载指令值变更之前，负载电压为12V，且在变更之后也需要维持该电压值12V。为了增加旋转速度，需要增加马达的转矩。为此，需要增加流向负载的电流。当流经负载的电流突然增加时，负载电压会突然降低。然而，在以往的反馈控制中，无法跟随该电压的突然变化。如上所述，反馈控制例如以几毫秒的间隔执行。与此相对地，负载电压在比该间隔更短的时间内突然发生变化。进而，由反馈控制实现的电压的修正并非一次性执行，而是通过多次反复进行略微的修正由此修正成期望的电压值。因此，需要长时间才能达到更新后的负载指令值表示的期望的工作状态。

这样，本发明人发现仅通过应用以往的反馈控制并不能应对负载的工作状态的突然变化。本发明人发现，通过在反馈控制的基础之上导入新的控制，能够解决该技术问题。具体而言，发现了通过在变更负载指令值时将送电侧逆变电路130的控制参数调整为与变更后的负载指令值相应的适当的值，能够解决上述技术问题。

通过以上考察，本发明人想到了以下公开的各技术方案。

本公开的一技术方案所涉及的无线电力传输系统包括送电装置、受电装置、负载驱动装置以及电力控制装置，该电力控制装置将直流电源的电力经由所述送电装置及所述受电装置供给到所述负载驱动装置，且不经由所述送电装置及所述受电装置地将所述负载驱动装置的负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述电力控制装置具有：

所述直流电源；

主控制电路，每当所述负载驱动装置的工作负载发生变化，就对所述负载驱动装置的负载指令值进行更新；以及

通信器，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置；

所述送电装置具有：

送电侧逆变电路，将从所述直流电源供给的第一直流电力变换为第一交流电力；以及

送电天线，将所述变换得到的所述第一交流电力以无线方式进行输送；

所述受电装置具有：

受电天线，与所述送电天线电磁耦合，接受所输送的所述第一交流电力；以及

整流器，将接受到的所述第一交流电力变换为第二直流电力；

所述负载驱动装置具有：

负载；

负载侧逆变电路，将所述第二直流电力变换为第二交流电力；

负载侧接收器，从所述电力控制装置接收所述负载指令值；以及

负载控制电路，基于所述负载指令值决定所述第二交流电力的电流值，驱动所述负载；

所述电力控制装置中的所述主控制电路进一步地，

在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，对所述送电装置在将所述第一直流电力变换为所述第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新；

所述电力控制装置中的所述通信器进一步地，

将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置；

所述送电装置还具有送电控制电路，

该送电控制电路基于来自所述电力控制装置的更新了的所述控制参数，决定所述第一交流电力的电压，对所述逆变电路进行控制。

根据上述技术方案，

所述电力控制装置中的所述主控制电路在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，对所述送电装置在将所述第一直流电力变换为所述第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新；

所述电力控制装置中的所述通信器将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置；

所述送电装置具有送电控制电路，该送电控制电路基于来自所述电力控制装置的更新了的所述控制参数，决定所述第一交流电力的电压，对所述逆变电路进行控制。

由此，在负载驱动装置的工作负载发生变化时，送电控制电路能够使用从主控制电路处取得的更新了的控制参数来控制送电侧逆变电路。更新了的控制参数是与更新了的负载指令值相符的值，因此，在工作负载突然变化的情况下，也能够抑制第二直流电力的电压的变化。

在本说明书中，“控制参数”是指，决定从送电侧逆变电路输出的电压的电平的参数。控制参数例如能够为，被供给至送电侧逆变电路所具有的多个开关元件的脉冲信号的频率；被供给至同时接通的两个开关元件的两个脉冲信号的相位差(也称为“相移量”或者“相位差量”)；或者供给至多个开关元件的每一个的脉冲信号的占空比。通过改变这些控制参数，能够改变从送电侧逆变电路输出的交流电压的电平，能够改变受电装置接受的交流电力的振幅。在本说明书中，有时将表示控制参数的信号或信息简单称作“控制参数”。

在本说明书中，“负载指令值”是指，决定负载驱动装置所具有的负载(例如马达)的工作状态的参数。负载指令值例如能够为，马达的旋转速度、被供给至负载的电流量或者电压值、连接于负载的逆变电路的控制参数等。在本说明书中，有时将表示负载指令值的信号或信息简单称作“负载指令值”。

下面，对本公开的更加具体的实施方式进行说明。但是，有时省略不必要的详细说明。例如，有时将已众所周知的事项的详细说明和/或对于实质相同的结构的重复说明进行省略。这是为了避免下面的说明不必要地变冗长，并易于本领域技术人员的理解。此外，发明人为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供了附图以及下面的说明，但并非意在通过这些内容限定权利要求书中记载的主题。在下面的说明中，对相同或者类似的构成要素赋予相同的参照标记。

在本说明书中，为了易于理解，对于与送电装置相关的用语采用“送电侧～”这样的表达方式；对于与受电装置相关的用语采用“受电侧～”这样的表达方式；对于与中继装置相关的用语采用“中继侧～”这样的表达方式；对于与负载驱动装置400相关的用语采用“负载侧～”这样的表达方式。有时为了简化会省略“送电侧”、“受电侧”、“中继侧”、“负载侧”等用语。

(实施方式1)

图6是表示本公开的实施方式1中的无线电力传输系统的结构的框图。本实施方式的无线电力传输系统的物理结构与图4中示出的比较例的物理结构相同，但是，电力控制装置500中的主控制电路550的工作是不同的。在本实施方式中，当向负载驱动装置400发送负载指令值时，主控制电路550将送电侧逆变电路130的控制参数设定为与负载指令值相应的适当的值以发送到送电装置100。送电装置100使用与负载指令值相符的控制参数来驱动送电侧逆变电路130。由此，能够以短时间到达期望的工作状态。下面，以与比较例不同之处为中心，对本实施方式的结构以及工作进行说明。

本实施方式中的无线电力传输系统具备送电装置100、受电装置300、负载驱动装置400以及电力控制装置500。电力控制装置500具有：直流电源510；主控制电路550，每当负载驱动装置400的工作负载发生变化，就对负载驱动装置400的负载指令值进行更新；以及通信器(通信回路)580，将更新了的负载指令值输出到负载驱动装置400。电力控制装置500将从直流电源510输出的电力经由送电装置100以及受电装置300供给到负载驱动装置400。另一方面，电力控制装置500不经由送电装置100以及受电装置300地将负载驱动装置400的负载指令值输出到负载驱动装置400。

送电装置100具有：送电侧逆变电路130，将从直流电源510供给的第一直流电力变换为第一交流电力并输出；送电天线140，将变换得到的第一交流电力以无线方式进行输送；送电控制电路150及脉冲输出电路160，对送电侧逆变电路130进行控制；以及送电侧接收器190。送电天线140例如是包括送电线圈和电容器的谐振电路。

受电装置300具有：受电天线310，与送电天线140电磁耦合，接受所输送的第一交流电力；以及整流器(整流电路)320，将接受到的第一交流电力变换为第二直流电力。受电天线310例如是包括受电线圈和电容器的谐振电路。受电装置300还具有：电压检测器330，其检测第二直流电力的电压值；以及受电侧发送器380，其将检测出的第二直流电力的电压值输出到送电装置100。该电压值的信息被用于由送电控制电路150进行的反馈控制(FB控制)。

负载驱动装置400具有：负载410(例如马达、照明、照相机等)；负载侧逆变电路430，将第二直流电力变换为第二交流电力；负载侧接收器490，从电力控制装置500接收负载指令值；以及负载控制电路450，基于负载指令值，决定第二交流电力的电流值，并驱动负载。由负载侧逆变电路430输出的第二交流电力既可以是单相交流电力也可以是三相交流电力。在负载410是永磁同步马达或者感应马达等由三相交流驱动的马达的情况下，输出三相交流电力的逆变电路被用作负载侧逆变电路430。

本实施方式中的受电装置300是连接在机械手臂前端的手部，但也可以是其他装置。例如，也可以是监视照相机的旋转部等。本实施方式中的负载410是装载在机械手臂前端的手部上的执行器等包括马达在内的设备。负载410例如也可以是装载在监视照相机的旋转部上的具有CCD等图像传感器的照相机或者照明装置等。

送电天线140以及受电天线310分别能够由例如包括线圈以及电容器的谐振电路来实现。图7示出了具有串联谐振电路结构的送电天线140以及受电天线310的等效电路的一例。并不限于图示出的例子，各天线也可以具有并联谐振电路结构。在本说明书中，称送电天线140中的线圈为“送电线圈”，称受电天线310中的线圈为“受电线圈”。通过送电线圈与受电线圈之间的感应耦合(即磁场耦合)，以无线方式传输电力。各天线也可以具备代替磁场耦合而利用电场耦合来以无线方式传输电力的结构。在该情况下，各天线能够具备用于送电或受电的两个电极、以及包括电感和电容器的谐振电路。利用了电场耦合的送电天线以及受电天线例如能够优选地利用于以无线方式对如工厂内的搬运机械手那样的移动设备传输电力的情况。

主控制电路550、送电控制电路150以及负载控制电路450例如能够是微控制器(微型计算机)等包括处理器和存储器在内的集成电路。在存储器中可存储有用于实现后述的工作的控制程序(软件)以及各种表。处理器执行控制程序，由此，可实现后述的功能。主控制电路550、送电控制电路150以及负载控制电路450也可以不通过软件而仅通过硬件来实现。

送电侧接收器190与受电侧发送器380之间、通信器580与送电侧接收器190之间、以及通信器580与负载侧接收器490之间的通信的方式并不限定于特定的方式，可以是任意的方式。例如，能够采用振幅调制方式、频率调制方式、无线局域网、或者Zigbee(注册商标)等无线通信方式。

电力控制装置500中的主控制电路550在负载驱动装置400的工作负载发生变化时，对送电装置100在将第一直流电力变换为第一交流电力时使用的、用于调整第一交流电力的电压的控制参数进行更新。为此，电力控制装置500具有存储有规定负载指令值与控制参数的对应关系的表的存储器570。电力控制装置500中的通信器580将更新了的控制参数输出到送电装置100，将更新了的负载指令值输出到负载驱动装置400。

送电装置100中的送电控制电路150基于从电力控制装置500发送来的更新了的控制参数，决定第一交流电力的电压，使用该控制参数控制逆变电路130。送电控制电路150通过对脉冲输出电路160(例如选通驱动器)输出控制信号来控制逆变电路130。送电控制电路150进一步使用送电侧逆变电路130来进行如下控制(反馈控制)：消除(i)与基于被更新前的控制参数的第一交流电力对应的第二直流电力的电压值、与(ii)与基于更新了的控制参数的第一交流电力对应的第二直流电力的电压值之间的差。

如上所述，“控制参数”是决定从逆变电路130输出的电压的电平的参数。控制参数例如可以为，被供给至逆变电路130所具有的多个开关元件的脉冲信号的频率；被供给至同时接通的两个开关元件的两个脉冲信号的相移量；或者供给至多个开关元件的每一个的PWM脉冲信号的占空比。此外，虽未在图6中示出，但是，也可以为如下方式：在逆变电路130的前级设置DC-DC转换器，由送电控制电路150改变输入到逆变电路130的第一直流电力的电压的大小。在这种方式中，也可以将DC-DC转换器的输出电压的值作为控制参数。送电控制电路150通过改变DC-DC转换器内的开关元件的开关的频率，能够调整从DC-DC转换器输出的电压的大小。通过改变如上所述的控制参数，能够改变从逆变电路130输出的交流电力的电压的电平，能够改变受电装置300接受的交流电力的振幅。

图8A至图8D分别示意性示出了送电天线140的线圈两端的电压的振幅对于频率、相移量、占空比以及向逆变电路130供给的电压的的依赖性的一例。如图8A所示，当增大频率时，线圈两端的电压的振幅有减小的倾向。但是，相反地，在低频区域，频率越小则电压的振幅越有减小的倾向。如图8B所示，当将相移量在0°至180°的范围内增大时，线圈两端的电压的振幅的时间平均减小。如图8C所示，当将占空比在0％至50％的范围内增大时，线圈两端的电压的振幅的时间平均增加。如图8D所示，当增加供给到逆变电路130的电压时，线圈两端的电压的振幅增加。因此，送电控制电路150可将频率、相移量、占空比以及供给电压中的至少一个作为控制参数，控制送电天线140的线圈的两端电压的振幅或者其时间平均值。

图9是表示逆变电路130的结构例的图。逆变电路130具有多个根据从脉冲输出电路160供给的脉冲信号切换导通以及非导通状态的开关元件S1～S4。通过改变各开关元件的导通以及非导通的状态，能够将输入的直流电力变换为交流电力。在图9示出的例子中，使用了包括四个开关元件S1～S4的全桥型逆变电路。在该例中，各开关元件是IGBT(Insulated-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)，但也可以使用MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等其他种类的开关元件。

在图9示出的例子中，四个开关元件S1～S4中的开关元件S1和S4(第一开关元件对)在导通时输出与被供给的直流电压极性相同的电压。另一方面，开关元件S2和S3(第二开关元件对)在导通时输出与被供给的直流电压极性相反的电压。脉冲输出电路160按照来自送电控制电路150的指示，向四个开关元件S1～S4的栅极供给脉冲信号。此时，通过调整供给到第一开关元件对(S1和S4)的两个脉冲信号的相位差、以及供给到第二开关元件对(S2和S3)的两个脉冲信号的相位差，能够进行振幅控制。

图10A以及图10B是用于对基于脉冲信号的相位差的振幅控制进行说明的图。图10A示意性示出了在供给到开关元件S1和S4的两个脉冲信号的相移量

及供给到开关元件S2和S3的两个脉冲信号的相移量

为0度的情况下的四个脉冲信号以及从逆变电路130输出的电压V的时间变化。图10B示意性示出了在相移量

为90度的情况下的各脉冲信号以及电压V的时间变化。通过使输入到开关元件S3、S4的脉冲信号的上升以及下降的定时在时间上相对于输入到开关元件S1、S2的脉冲信号的上升以及下降的定时进行偏移，可调整相移量

当改变相移量

时，电压V的输出时间比(即，一个周期中取非零值的期间的比例)将会发生变化。相移量

越接近0度则电压V的输出时间比越大，相移量

越接近180度则电压V的输出时间比越小。从逆变电路130输出的电压V能够利用未图示的平滑电路变换为正弦电压并供给到送电天线110。该正弦电压的振幅根据输出时间比发生变化。由此，通过使相移量

发生变化，能够使输入送电天线110的交流电压的振幅的时间平均值发生变化。

图11是表示逆变电路130的其他结构例的图。该例子中的逆变电路130是半桥型逆变电路。在使用半桥型逆变电路的情况下，上述的相位控制将不再适用。在这种情况下，通过控制输入到各开关元件的脉冲信号的占空比，能够控制电压的振幅的时间平均值。

图11中示出的逆变电路130是包括两个开关元件S1、S2和两个电容器的半桥型逆变电路。两个开关元件S1、S2与两个电容器C1、C2并联连接。送电天线110的一端连接于两个开关元件S1、S2之间的点，另一端连接于两个电容器C1、C2之间的点。

送电控制电路150以及脉冲输出电路160以交替接通开关元件S1、S2的方式，将脉冲信号供给到各开关元件。由此，直流电力被变换为交流电力。

在该例中，通过调整脉冲信号的占空比(即，一个周期中设为接通的期间的比例)，能够对输出电压V的输出时间比进行调整。由此，能够对输入到送电天线140的交流电力进行调整。

图12A以及图12B是用于对占空控制进行说明的图。图12A示出了各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。图12B示出了各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的输入到开关元件S1～S4的脉冲信号以及输出电压V的波形的例子。如图所示，通过改变占空比，能够改变电压V的输出时间比(即，一个周期中取非零值的期间的比例)。由此，能够改变由受电天线310接受到的交流电力的电压的振幅。这种占空比不同的脉冲信号例如由包括PWM控制电路的脉冲输出电路160生成。可在0％至50％的范围内调整占空比。当占空比为50％时，送电电压的振幅变为最大，当占空比为0％时，送电电压的振幅变为最小。这种占空控制也同样可以适用于使用了如图9所示的全桥型逆变电路的情况。

通过如上所述的方法，送电控制电路150能够调整从送电侧逆变电路130输出的交流电力电压的电平。在本实施方式中，电力控制装置500在变更负载指令值时，一并更新送电装置100的控制参数并发送到送电装置100。送电装置100基于更新了的控制参数，变更送电侧逆变电路130的输出电压。由此，在突然改变负载410的工作状态时，也能够很快到达期望的工作状态。

图13A至图13C是表示本实施方式中的负载指令值的发送以及控制参数的发送的定时的模式的图。在此，作为一例，设负载指令值为马达的旋转速度(例如1000rpm)，设控制参数为脉冲信号的相位差(例如50度)。

在图13A示出的例子中，电力控制装置500首先将更新了的控制参数发送到送电装置100，此后，将更新了的负载指令值发送到负载驱动装置400。在负载410基于更新了的负载指令值而被驱动之前，送电控制电路150基于控制参数决定第一交流电力的电压，驱动送电侧逆变电路130。由此，负载410能够快速到达期望的工作状态。

在图13B示出的例子中，电力控制装置500将更新了的控制参数输出到送电装置100，同时，将更新了的负载指令值输出到负载驱动装置400。在这种情况下，基于更新了的控制参数的送电与基于更新了的负载指令值驱动负载410大致同时开始。在这种情况下，负载410也能够快速到达期望的工作状态。

在图13C示出的例子中，电力控制装置500首先将更新了的负载指令值发送到负载驱动装置400，之后，将更新了的控制参数发送到送电装置100。在负载410基于更新了的负载指令值而被驱动之后，送电控制电路150基于所发送的控制参数决定第一交流电力的电压。即，在负载410的驱动状态被变更之后，进行送电状态的变更。在这种情况下，将从负载410的驱动状态的变更到逆变电路130的控制的变更为止的时间设定为，比以往的反馈控制的时间间隔(例如几毫秒)更短的时间(例如微秒量级)。由此，能够以比以往的仅执行反馈控制的情况下所需的时间更短的时间到达期望的工作状态。

接下来，对更新负载指令值以及控制参数时的具体工作的例子进行说明。

主控制电路550在负载驱动装置400的工作负载发生变化时，参照关联存储有负载指令值与控制参数的表，更新控制参数。该表存储在电力控制装置500中的存储器570中。

图14A是表示控制参数(在该例中为相位差)与输出电压之间的关系根据负载驱动装置400的机型(A、B、C)或者旋转速度而不同的图。电力控制装置500按照来自用户的指示或者既定的程序，一边切换所驱动的负载驱动装置400(机型A、B、C)或改变负载410(在该例中为马达)的旋转速度，一边进行期望的工作。若机型或者旋转速度不同，则用于获得期望的输出电压的控制参数的值也不同。由此，本实施方式中的主控制电路550参照根据负载驱动装置400的机型而不同的表，决定与负载指令值(例如旋转速度)对应的控制参数。

图14B是表示存储在存储器570中的表的概念的图。图示出的表规定了负载驱动装置A中的马达的旋转速度(负载指令值)与被供给至送电侧逆变电路130的两种脉冲信号的相位差(控制参数)之间的对应关系。图14B示出了负载驱动装置A的马达以12V进行工作的情况的例子。主控制电路550在将马达的旋转速度变更为例如1000rpm时，参照该表，将控制参数的值更新为与1000rpm对应的相位差即50度。更新后的控制参数的值被发送到送电装置100，送电控制电路150将驱动送电侧逆变电路130的脉冲信号的相位差设定为50度。在存储器570中，能够按负载驱动装置400的各机型来存储如图14B所示的表。

图15是示意性表示电力控制装置500变更负载指令值时的工作流程的图。在此，利用图16、图17A以及图17B，对电力控制装置500大致同时执行控制参数的发送和负载指令值的发送的情况下的例子进行说明。

电力控制装置500中的主控制电路550按照预定的程序来更新负载指令值，并参照表来决定与更新后的负载指令值相符的控制参数。

图16是表示该程序所规定的工作顺序的一例的图。在图16中，编号是指表示执行该程序的次序的编号。该程序规定了如下工作的流程：从马达停止的状态(#0000、0rpm)开始，以(#0100、100rpm)保持1分钟，以(#0200、200rpm)保持2分钟，…，以(#0500、500rpm)保持1分钟，以(#0600、1000rpm)保持2分钟。主控制电路550按照该程序，在变更马达的旋转速度的定时，对负载指令值进行更新并发送到负载驱动装置400。在更新负载指令值时，也一并更新送电侧逆变电路130的控制参数。也可以不通过这种程序，而是用户手动地操作输入按钮或者操纵器等来变更负载指令值。在此，考虑主控制电路550将马达的旋转速度ω1＝1000rpm作为负载指令值指示给负载驱动装置400的情况。

主控制电路550例如参照如图17A所示的表(称为表1)，决定与旋转速度1000rpm对应的控制参数的值。在图17A示出的例子中，控制参数是脉冲信号间的相位差，与1000rpm对应的值为50度。由此，主控制电路550将作为控制参数的相位差更新为50度。此后，通信器580将控制参数(相位差＝50度)发送到送电侧接收器190，将负载指令值(ω1＝1000rpm)发送到负载侧接收器490。

送电控制电路150基于送电侧接收器190接收到的控制参数的值，借助脉冲输出电路160来驱动送电侧逆变电路130。在该例中，通过将相位差设定为50度，可实现目标电压12V。送电控制电路150参照未图示的表，决定与相位差50度对应的目标电压12V。并且，在将控制参数设定为初始值(相位差＝50度)并开始送电之后，基于从受电侧发送器380发送的受电侧的电压值，执行反馈控制以使得维持电压12V。如上所述，该反馈控制以几毫秒的间隔执行。由此，利用所发送的控制参数将输出电压在很大程度上进行修正，此后，通过反馈控制能够将输出电压修正成更加准确的值。

负载控制电路450基于负载侧接收器490接收到的负载指令值，借助脉冲输出电路460来控制负载侧逆变电路430。此时，负载控制电路450计算负载指令值所表示的旋转速度ω1与由负载检测器470检测出的该时刻的旋转速度ω的差Δω＝ω－ω1，并根据该值来决定供给到负载410的电流值。例如，如图15所示，在Δω＝－20rpm的情况下，参照如图17B所示的表，决定应设定的电流值为5A。负载控制电路450以实现决定出的电流值的控制参数来控制负载侧逆变电路430。

在此，在上述技术方案中，负载控制电路450基于负载指令值来决定提供给负载的电流值，但是，也可以基于负载指令值来决定提供给负载的电力(第二交流电力)。另外，还可以基于负载指令值来决定提供给负载的电压值。另外，也可以基于负载指令值来决定提供给负载的电流值以及电压值这二者。

因此，负载驱动装置也可以具有：负载；负载侧逆变电路，其将第二直流电力变换为第二交流电力；负载侧接收器，其从电力控制装置接收负载指令值；以及负载控制电路，其基于负载指令值决定第二交流电力，并驱动负载。

另外，负载驱动装置也可以具有：负载；负载侧逆变电路，其将第二直流电力变换为第二交流电力；负载侧接收器，其从电力控制装置接收负载指令值；以及负载控制电路，其基于负载指令值决定第二交流电力的电压值以及电流值这二者，并驱动负载。

图18是表示表的更加具体的例子的图。也可以预先在电力控制装置500的存储器570中保存如图18所示的表。该表以时间序列方式规定了负载410的工作。该表规定了如下内容：某一系列的工作中的开始时间、结束时间、马达的旋转速度、旋转速度的从紧前面的值起的变化量、控制参数(在该例中为相位差θ)。ID是对每个工作模式赋予的标识符。

通过参照这种表，主控制电路550能够将负载指令值(旋转速度)以及控制参数(相位差量)按照负载驱动装置400的工作模式适当地进行变更。

此外，无需将图18示出的所有信息都集中在一个表中，也可以分散在多个表中。另外，也可以不在表中而是在程序中规定开始时间、结束时间以及旋转速度(工作负载)之间的关系。在该情况下，也可以仅在表中规定工作负载与控制参数的对应关系。存储在表中的信息能根据负载驱动装置400的种类或机型而不同。

图19A以及图19B是表示本实施方式的工作的例子以及效果的图。图19A示出了马达的旋转速度的时间变化的一例。图19B示出了负载电压的时间变化的一例。电力控制装置500中的主控制电路550一边参照如图18所示的表，一边在改变马达的旋转速度(工作负载)的定时，决定与该变化量相应的最优的控制参数(例如相位差θ)。并且，将决定出的更新了的上述控制参数输出到送电装置100，将更新了的负载指令值输出到负载驱动装置400。

如图19A以及图19B所示，其结果是，在旋转速度突然发生变化的情况下，也能够抑制负载电压的突然变化。

图20是表示本实施方式的无线电力传输系统的工作的一例的时序图。图20示出了电力控制装置500在向负载驱动装置400发送指令之前先向送电装置100发送指令的情况的例子。

首先，从电力控制装置500经由送电装置100以及受电装置300向负载驱动装置400发送电力(设为电力1)。在此，作为一例，将相位差设定为160度，将旋转速度设定为500rpm。

在对电力1进行传输期间，在送电装置100与受电装置300之间执行反馈控制。受电装置300向送电装置100发送接受到的电力的电压值的信息。送电装置100调整控制参数以使得缩小请求电力的电压值与受电电力的电压值的差。该反馈控制与上述的比较例同样地，例如以几毫秒间隔反复进行。

电力控制装置500基于图18中示出的表，更新在送电中使用的控制参数。例如，将相位差从160度更新为50度。电力控制装置500将更新后的控制参数发送到送电装置100。电力控制装置500在决定了更新后的控制参数之后，并经过了预定时间(预定时间1)后，将负载指令值(马达的旋转速度1000rpm)发送到负载驱动装置400。由此，负载驱动装置400变更逆变电路430的控制参数，以使得实现接收到的负载指令值所表示的旋转速度1000rpm。

送电装置100在从电力控制装置500接收控制参数时，等待直到经过预定的时间(预定时间2)为止。其间也继续进行上述的反馈控制。当经过预定时间2时，送电装置100以更新了的控制参数来驱动逆变电路130。在该例中，将脉冲信号间的相位差从160度变更为50度。由此，开始输送电压电平不同于电力1的电力2。之后，以50度的相位差进行送电，以1000rpm的旋转速度驱动负载。以后也以几毫秒间隔继续执行反馈控制。

在该例中，可以将从电力控制装置500决定了控制参数起到送电装置100实际对逆变电路130设定控制参数为止的期间称为用于与发生变化的工作负载进行对应的送电控制的准备期间。该准备期间能够大幅地短于以往的在仅执行反馈控制的情况下达到期望的负载状态为止所需要的时间。

图21是表示上述例子中的电力控制装置500的工作的流程图。主控制电路550判断接下来的处理的负载的旋转速度是否与当前的处理的旋转速度相同(步骤S101)。在二者不同的情况下，主控制电路550参照表来决定与接下来的旋转速度对应的控制参数的值(步骤S102)。接下来，主控制电路550设置定时器(步骤S103)，并向送电装置100发送更新了的控制参数(步骤S104)。主控制电路550判断在设置定时器起是否经过了预定时间(预定时间1)(步骤S105)。当经过预定时间1时，主控制电路550向负载驱动装置400发送负载指令值(步骤S106)。

图22是表示上述例子中的送电装置100的工作的流程图。送电装置100中的送电控制电路150始终监测是否从受电装置300接受到受电电力的电压值(步骤S201)。送电控制电路150基于请求电力的电压值与受电电力的电压值的差，控制逆变电路130以使得缩小差(步骤S202)。该工作是上述的反馈控制。送电控制电路150判断是否从电力控制装置500接收到控制参数(步骤S203)。在未接受到的情况下，再返回步骤S201。在接收到控制参数的情况下，送电控制电路150设置定时器(步骤S204)。此后，判断是否经过了预定时间(预定时间2)(步骤S205)。当经过预定时间2时，送电控制电路150利用更新了的控制参数来控制逆变电路130(步骤S206)。

通过以上的工作，与上述的比较例相比，在改变负载410的工作状态时，能够缩短到达期望的工作状态为止的时间。此外，上述的工作仅为一例，各步骤的顺序等也可以适当进行变更。

接下来，对本实施方式的变形例进行说明。

图23是表示表的变形例的图。电力控制装置500的表也可以包含目标受电电压的信息。主控制电路550将目标受电电压的值与控制参数一并发送到送电装置100。在该例中，送电装置100无需决定目标受电电压。

图24是表示本实施方式的其他变形例的结构的图。在该变形例中，送电装置100还具备输入检测电路170。输入检测电路170检测输入到送电侧逆变电路130中的电流，并向送电控制电路150发送该信息。送电控制电路150根据电流量来调整送电侧逆变电路130的死区时间(dead time)。死区时间是指将未被同时接通的两个开关元件双方都切断的时间。输入的电流量越增加则越缩短死区时间，由此能够进行高效率的工作。当死区时间变化时，从送电侧逆变电路输出的第一交流电压的振幅将会发生变化。因此，送电控制电路150根据死区时间来调整控制参数。

(实施方式2)

接下来，对本公开的实施方式2中的无线电力传输系统进行说明。本实施方式的无线电力传输系统与实施方式1的不同之处在于，在送电装置100与受电装置300之间具备一个以上的中继装置200。

图25是表示实施方式2的无线电力传输系统的概略结构的图。图25示出了在送电装置100与受电装置300之间配置有N个(N是2以上的整数)中继装置200的结构的例子。在如图1所示的机械手臂那样、对具有很多可动部的设备适用本公开的无线电力传输系统的情况下，如图25所示的结构是有效的。此外，中继装置200的个数并不限于多个，也可以是一个。

各中继装置200与受电装置300同样地连接于负载驱动装置400(例如包括马达在内)。N个中继装置200一边对以无线方式从送电装置100传输来的交流电力依次进行中转一边传输到受电装置300。

在图25示出的例子中，电力控制装置500向送电装置100以及多个中继装置200的每一个发送控制参数，并向多个负载驱动装置400的每一个发送负载指令值。由此，与实施方式1同样的控制将会在各负载驱动装置400的负载指令值变更时被执行。

此外，负载指令值也可以被发送到连接于负载驱动装置400的中继装置200或者受电装置300中的接收器。在该情况下，负载指令值可从电力控制装置500经由中继装置200或者受电装置300发送到负载侧接收器490。在这种情况下也解释为，从电力控制装置500的发送器(通信器580)向负载侧接收器490发送负载指令值。

图26是更加详细地表示本实施方式的无线电力传输系统的结构的框图。在此，为了简单起见，对中继装置200的个数为一个的情况的例子进行说明。如图所示，在该无线电力传输系统中，在送电装置100与受电装置300之间配置有中继装置200。在中继装置200上连接有负载驱动装置400A，在受电装置300上连接有负载驱动装置400B。电力控制装置500、送电装置100、受电装置300、以及负载驱动装置400A、400B具有与实施方式1中的对应的构成要素同样的结构。

中继装置200与送电装置100同样地，具备送电天线240、中继侧逆变电路230、中继侧控制电路250、脉冲输出电路260以及中继侧接收器290。中继装置200还与受电装置300同样地，具备受电天线210、整流器220、电压检测器225以及中继侧发送器280。中继装置200中的这些构成要素具有与送电装置100或者受电装置300中的对应的构成要素同样的功能。

受电天线210接受从前级的送电装置100输送来的送电侧交流电力。整流器220将中继侧受电天线210接受到的送电侧交流电力变换为中继侧直流电力并输出。中继侧逆变电路230将从整流器220输出的中继侧直流电力变换为中继侧交流电力并输出。送电天线240对从中继侧逆变电路230输出的中继侧交流电力进行输送。中继侧控制电路250以及脉冲输出电路260对中继侧逆变电路230进行控制。中继侧接收器290接收从受电侧发送器380发送来的电压值的信息。该电压值的信息被用于由中继侧控制电路250进行的使受电侧直流电力的电压恒定的反馈控制。电压检测器225检测从整流器220输出的中继侧直流电力的电压值。中继侧发送器280将由电压检测器225检测出的电压值发送到送电侧接收器190。该电压值的信息被用于由送电控制电路150进行的使中继侧直流电力的电压恒定的反馈控制。反馈控制的方法与在实施方式1中的描述相同。

整流器220连接于负载驱动装置400A中的负载侧逆变电路430。负载侧逆变电路430将中继侧直流电力变换为负载侧交流电力并供给到负载410。由此，驱动负载410。

电力控制装置500的主控制电路550通过与实施方式1同样的方法，基于发送给连接于中继装置200的第一负载驱动装置400A的第一负载指令值，决定发送给送电装置100的第一控制参数。同样地，主控制电路550基于发送给连接于受电装置300的第二负载驱动装置400B的第二负载指令值，决定发送给中继装置200的第二控制参数。由此，在改变负载驱动装置400A、400B各自的工作状态时，能够以短时间到达期望的工作状态。

接下来，对具备多个中继装置200的无线电力传输系统的例子进行说明。

图27是表示具备多个中继装置200的无线电力传输系统的结构例的图。图27示例出了N个(N是2以上的整数)中继装置200中的邻接的两个中继装置200。各中继装置200具有与图26示出的中继装置200相同的结构。在各中继装置200上连接有负载驱动装置400。虽然在图27中进行了省略，但是，与图26同样地，接近于第一个中继装置200而设置有送电装置100，接近于第N个中继装置200而设置有受电装置300。

电力控制装置500的主控制电路550通过与实施方式1同样的方法，基于发送给连接于第i个(i＝2～N)中继装置的第i个负载驱动装置的第i个负载指令值，决定发送给第i-1个中继装置的第i个控制参数。另外，基于发送给连接于第1个中继装置的第1个负载驱动装置的第1个负载指令值，决定发送给送电装置的第1个控制参数。

根据以上的结构，在变更多个负载驱动装置400的工作状态时也能够获得与实施方式1同样的效果。

综上所述，本公开包括在以下的项目中记载的无线电力传输系统。

[项目1]

一种无线电力传输系统，包括送电装置、受电装置、负载驱动装置以及电力控制装置，该电力控制装置将来自直流电源的电力经由所述送电装置及所述受电装置供给到所述负载驱动装置，且不经由所述送电装置及所述受电装置地将所述负载驱动装置的负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述电力控制装置具有：

所述直流电源；

主控制电路，每当所述负载驱动装置的工作负载发生变化，就对所述负载驱动装置的负载指令值进行更新；以及

通信器，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述送电装置具有：

送电侧逆变电路，将从所述直流电源供给的第一直流电力变换为第一交流电力；以及

送电天线，将变换得到的所述第一交流电力以无线方式进行输送，

所述受电装置具有：

受电天线，与所述送电天线电磁耦合，接受输送来的所述第一交流电力；以及

整流器，将接受到的所述第一交流电力变换为第二直流电力，

所述负载驱动装置具有：

负载；

负载侧逆变电路，将所述第二直流电力变换为第二交流电力；

负载侧接收器，从所述电力控制装置接收所述负载指令值；以及

负载控制电路，基于所述负载指令值决定所述第二交流电力的电流值，并驱动所述负载，

所述电力控制装置中的所述主控制电路进一步地，

在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，对所述送电装置在将所述第一直流电力变换为所述第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新，

所述电力控制装置中的所述通信器进一步地，

将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述送电装置还具有送电控制电路，

所述送电控制电路基于来自所述电力控制装置的更新了的所述控制参数决定所述第一交流电力的电压，对所述逆变电路进行控制。

[项目2]

根据项目1所述的无线电力传输系统，

在基于更新了的所述负载指令值驱动所述负载之前，所述送电控制电路基于来自所述电力控制装置的所述控制参数决定所述第一交流电力的电压，对所述逆变电路进行控制。

[项目3]

根据项目1所述的无线电力传输系统，

所述送电控制电路将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，同时，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置。

[项目4]

根据项目1所述的无线电力传输系统，

所述主控制电路在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，利用关联存储有所述负载指令值和所述控制参数的表，对所述控制参数进行更新。

[项目5]

根据项目1所述的无线电力传输系统，

所述负载是马达。

[项目6]

根据项目1所述的无线电力传输系统，

所述第二交流电力包括三相交流电力。

[项目7]

根据项目1至6中任一项所述的无线电力传输系统，

所述受电装置还具有：

电压检测器，其检测所述第二直流电力的电压值；和

受电侧发送器，其将检测出的所述第二直流电力的所述电压值输出到所述送电装置，

所述送电控制电路使用所述送电侧逆变电路，进行如下控制：消除i)与基于被更新前的所述控制参数的所述第一交流电力对应的所述第二直流电力的电压值、与ii)与基于更新了的所述控制参数的所述第一交流电力对应的所述第二直流电力的电压值之间的差。

[项目8]

根据项目1至7中任一项所述的无线电力传输系统，

所述送电侧逆变电路具有四个开关元件，

所述四个开关元件包括：第一开关元件对，在导通时输出与从所述电源供给的所述第一直流电力的电压极性相同的电压；和第二开关元件对，在导通时输出与所述第一直流电力的电压极性相反的电压，

所述送电控制电路向所述四个开关元件的每一个供给切换导通以及非导通状态的脉冲信号，

所述送电控制电路通过对供给到所述第一开关元件对的两个脉冲信号的相位差、以及供给到所述第二开关元件对的两个脉冲信号的相位差进行调整，来调整从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的电压，

所述控制参数是表示所述相位差的值。

[项目9]

根据项目1至7中任一项所述的无线电力传输系统，

所述送电控制电路通过改变从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的频率，来调整从所述逆变电路输出的所述第一交流电力的电压，所述控制参数是表示所述频率的值。

[项目10]

根据项目1至7中任一项所述的无线电力传输系统，

所述送电侧逆变电路具有多个开关元件，

所述送电控制电路向所述多个开关元件的每一个供给切换导通以及非导通状态的脉冲信号，

所述送电控制电路通过调整所述脉冲信号的占空比，来调整从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的电压。

产业上的可利用性

本公开的技术例如可利用于监视照相机、机械手等需要与电力供给一并地对数据进行传输的设备。

Claims (10)

1.一种无线电力传输系统，包括送电装置、受电装置、负载驱动装置以及电力控制装置，该电力控制装置将来自直流电源的电力经由所述送电装置及所述受电装置供给到所述负载驱动装置，且不经由所述送电装置及所述受电装置地将所述负载驱动装置的负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述电力控制装置具有：

所述直流电源；

主控制电路，每当所述负载驱动装置的工作负载发生变化，就对所述负载驱动装置的负载指令值进行更新；以及

通信器，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述送电装置具有：

送电侧逆变电路，将从所述直流电源供给的第一直流电力变换为第一交流电力；以及

送电天线，将变换得到的所述第一交流电力以无线方式进行输送，

所述受电装置具有：

受电天线，与所述送电天线电磁耦合，接受输送来的所述第一交流电力；以及

整流器，将接受到的所述第一交流电力变换为第二直流电力，

所述负载驱动装置具有：

负载；

负载侧逆变电路，将所述第二直流电力变换为第二交流电力；

负载侧接收器，从所述电力控制装置接收所述负载指令值；以及

负载控制电路，基于所述负载指令值决定所述第二交流电力的电流值，并驱动所述负载，

所述电力控制装置中的所述主控制电路进一步地，

在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，对所述送电装置在将所述第一直流电力变换为所述第一交流电力时使用的、用于调整所述第一交流电力的电压的控制参数进行更新，

所述电力控制装置中的所述通信器进一步地，

将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置，

所述送电装置还具有送电控制电路，

所述送电控制电路基于来自所述电力控制装置的更新了的所述控制参数决定所述第一交流电力的电压，并对所述送电侧逆变电路进行控制。

2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

在基于更新了的所述负载指令值驱动所述负载之前，所述送电控制电路基于来自所述电力控制装置的所述控制参数决定所述第一交流电力的电压，对所述送电侧逆变电路进行控制。

3.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述送电控制电路将更新了的所述控制参数输出到所述送电装置，同时，将更新了的所述负载指令值输出到所述负载驱动装置。

4.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述主控制电路在所述负载驱动装置的工作负载发生变化时，使用关联存储有所述负载指令值和所述控制参数的表，对所述控制参数进行更新。

5.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述负载是马达。

6.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述第二交流电力包括三相交流电力。

7.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述受电装置还具有：

电压检测器，其检测所述第二直流电力的电压值；和

受电侧发送器，其将检测出的所述第二直流电力的所述电压值输出到所述送电装置，

所述送电控制电路使用所述送电侧逆变电路，进行如下控制：消除i)与基于被更新前的所述控制参数的所述第一交流电力对应的所述第二直流电力的电压值、和ii)与基于更新了的所述控制参数的所述第一交流电力对应的所述第二直流电力的电压值之间的差。

8.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述送电侧逆变电路具有四个开关元件，

所述四个开关元件包括：第一开关元件对，在导通时输出与从所述电源供给的所述第一直流电力的电压极性相同的电压；和第二开关元件对，在导通时输出与所述第一直流电力的电压极性相反的电压，

所述送电控制电路向所述四个开关元件的每一个供给切换导通以及非导通状态的脉冲信号，

所述送电控制电路通过对供给到所述第一开关元件对的两个脉冲信号的相位差、以及供给到所述第二开关元件对的两个脉冲信号的相位差进行调整，来调整从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的电压，

所述控制参数是表示所述相位差的值。

9.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述送电控制电路通过改变从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的频率，来调整从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的电压，所述控制参数是表示所述频率的值。

10.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，

所述送电侧逆变电路具有多个开关元件，

所述送电控制电路向所述多个开关元件的每一个供给切换导通以及非导通状态的脉冲信号，

所述送电控制电路通过调整所述脉冲信号的占空比，来调整从所述送电侧逆变电路输出的所述第一交流电力的电压。

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