磁耦合单元和磁耦合系统技术方案

本发明专利技术提供了磁耦合单元和磁耦合系统，当使用磁装置之间的磁耦合进行操作时，其能够减少能量损耗。该磁耦合单元包括：一个或多个磁装置，其每一个都能与其它单元的其它磁装置磁耦合；和一个或多个耦合增强部，其每一个都能增强磁耦合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有例如线圈的磁装置的磁耦合单元，以及包括多个这种磁耦合单元的磁耦合系统。
技术介绍
近年来，为CE设备(消费者电子设备)，例如移动电话和移动音乐播放器，执行非接触供电(电力传输)的馈电系统(非接触式馈电系统，无线充电系统)已引起了注意。因此，可不用将电源例如AC适配器的连接器插入(连接)一个单元内，而是将电子单元(次级侧单元)放置在充电托盘(初级侧单元)，便可开始充电。换句话说，电子单元和充电托盘之间的端子连接是不必要的。作为一种以这种方式执行非接触供电的方法，电磁感应方法(例如，日本未经审查的专利申请公开号2010-93180)已众所周知。此外，使用所谓的磁谐振方法(其使用磁谐振现象)的非接触式馈电系统已经引起人们的注意。在使用磁谐振方法的非接触式馈电系统中，由于磁谐振现象的原理，可实现距离大于电磁感应方法中的距离的电力传输。此外，即便轴向对准不充分，传输效率(馈电效率)也不太可能降低。附带说明，在磁谐振方法和电磁感应方法中，非接触馈电系统使用馈源(电力传输线圈)和馈电目标(功率接收线圈)之间的磁耦合。另一方面，与非接触馈电系统类似，有许多使用线圈(磁装置)之间的磁耦合执行预定操作的系统(磁耦合系统)。这种系统的示例包括在电子单元和非接触集成电路(IC)卡之间执行局部无线通信的无线通信系统(例如，日本未经审查的专利申请公开号2006-178713)，和将交流电源的电压值转换为不同电压值的转换系统。此外，这种系统的示例进一步包括不用接触便可利用线圈和金属制品之间的磁耦合加热金属制品(例如，金属壶)的感应加热系统(例如， 日本未经审查的专利申请公开号2004-267466)。
技术实现思路
附带说明，在非接触馈电系统、无线通信系统等中，要求提高线圈之间的传输效率(馈电效率)。此外，在感应加热系统中要求提高加热效率，在转换系统中要求减少作为电子元件的变压器的插入损耗。换句话说，在这些系统(磁耦合系统)中，期望减少能量损失。希望提供当使用磁装置之间的磁耦合执行操作时，能够减少能量损耗的磁耦合单兀和磁稱合系统。根据本专利技术的一种实施例，提供了磁耦合单元，其包括:一个或多个磁装置，其每一个都能与其它单元的磁装置磁耦合；和一个或多个耦合增强部，其每一个都能增强磁耦口 ο根据本专利技术的一种实施例，提供了磁耦合系统，其包括多个磁耦合单元，每一个磁耦合单元包括一个或多个磁装置。允许一个磁耦合单元中的磁装置与其它磁耦合单元之一中的磁装置磁耦合，且在磁耦合单元的一个或多个和其它单元中提供有每一个都能增强磁耦合的一个或多个耦合增强部，其它单元与磁耦合单元分离。在根据本专利技术的本实施例的磁耦合单元和磁耦合系统中，提供了能增强不同单元中的磁装置之间的磁耦合的耦合增强部。结果，磁装置之间的磁耦合被增强。在根据本专利技术的本实施例的磁耦合单元和磁耦合系统中，提供了能增强不同单元中的磁装置之间的磁耦合的耦合增强部。因此，增强了磁装置之间的磁耦合。结果，当使用磁装置之间的磁耦合执行操作时，可减少能量损耗。应理解上述一般描述以及下文中的详细描述都是示例性的，其目的在于对所要求保护的技术提供进一步的解释。附图说明包括的附图是为了进一步提供对本专利技术的理解，其被合并到本专利技术书中并构成本专利技术书的一部分。附示了实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是图示根据本专利技术第一实施例的馈电系统(磁耦合系统)的外观配置的示例的透视图。图2是图示图1中所图示的馈电系统的详细配置示例的框图。图3是图示图2中所图示的电力传输部和功率接收部的图解的配置示例的示意图。图4A和4B是每一个都图示图2中所图示的耦合增强部的详细配置示例的示意图。图5A和5B是每一个都图示图2中所图示的耦合增强部的另一个详细配置示例的示意图。图6A和6B是分别图示根据比较示例I和2的馈电系统的图解配置的示意图。图7是解释根据第一实施例的耦合增强部的功能的示意图。图8A和SB是用于解释根据第一实施例的耦合增强部的功能的细节的示意图。图9是图示根据第一实施例的示例的每一个线圈的配置的示意图。图10是图示根据第一实施例的示例的数据的示例的特性图。图11是图示根据第一实施例的示例的数据的另一个示例的特性图。图12A和12B是每一个都图示根据本专利技术第二实施例的馈电系统的图解配置示例的示意图。图13A和13B是每一个都图示根据第二实施例的馈电系统的另一个图解配置示例的示意图。图14是解释根据第二实施例的耦合增强部的功能的示意图。图15A和15B是分别图示根据第二实施例的示例的每一个线圈的配置示例和数据示例的示意图。图16是图示根据本专利技术第三实施例的馈电系统的图解配置示例的示意图。图17A至17C是每一个都图示图16中所图示的耦合增强部中的谐振电容器的详细配置示例的示意图。图18是解释谐振频率之间的相互关系的不意图。图19是图示根据第三实施例的示例的数据的示例的特性图。图20是图示根据第三实施例的示例的数据的另一个示例的特性图。图21A和21B是每一个都图示根据变型的馈电系统的图解配置示例的示意图。图22A和22B是每一个都图示根据变型的另一个馈电系统的图解配置示例的示意图。图23A和23B是每一个都图示根据变型的再另一个馈电系统的图解配置示例的示意图。图24是图示根据另一个变型的馈电单元的图解配置示例的示意图。具体实施例方式以下，将结合附图详细描述本专利技术的优选实施例。应注意将按以下顺序进行描述。1.第一实施例(非接触馈电系统的第一示例，其包括初级侧单元内的耦合增强部)2.第二实施例(非接触馈电系统的第二示例，其包括初级侧单元中的耦合增强部)3.第三实施例(非接触馈电系统的第三示例，其包括初级侧单元中的耦合增强部)4.变型(非接触馈电系统的示例，其包括次级侧单元或其它单元内的耦合增强部)5.其它变型(磁耦合系统而非非接触馈电系统的示例)[第一实施例][馈电系统4的大体配置]图1图示了根据本专利技术第一实施例的作为磁耦合系统的馈电系统(馈电系统4)的外观配置的示例。图2图示了馈电系统4的框图配置示例。馈电系统4是利用磁场(利用磁谐振等，同下文)执行非接触电力传输(电力供应，或电力馈送)的系统(非接触馈电系统)。馈电系统4包括馈电单元I (初级侧单元)和一个或多个需要被供电的电子单元(此处，两个电子单元2A和2B，次级侧单元)。如图1中所图示的那样，例如，在馈电系统4中，电子单元2A和2B放置(或接近地布置)在馈电单元I的馈电表面SI (电力传输表面)以便馈电单元I将电力传输至电子单元2A和2B。在此种情况下，考虑到电力是同时或以时分的方式(按顺序)传输到多个电子单元2A和2B的情况，馈电单元I为垫子状(托盘状)，其中馈电表面SI的面积大于需要被供电的电子单元2A和2B的尺寸。(馈电单元I)如上所述，馈电单元I是利用磁场将电力传输至电子单元2A和2B的单元(充电托盘)。如图2中所图示的那样，例如，馈电单元I包括电力传输单元11和耦合增强部3。电力传输单元11包括电力传输部110、高频功率生成电路111、阻抗匹配电路112和谐振电容器Cl。电力传输部110包括作为磁装置的电力传输线圈(初级侧线圈)L1等，稍后将加以描述。电力传输部110通过电力传输线圈LI和谐振电容器Cl利用磁场将电力传输至电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁耦合单元，其包括：一个或多个磁装置，每个磁装置能与其它单元中的其它磁装置磁耦合；和一个或多个耦合增强部，每个增强部能增强磁耦合。

【技术特征摘要】
2011.11.08 JP 2011-2443191.一种磁稱合单兀，其包括: 一个或多个磁装置，每个磁装置能与其它单元中的其它磁装置磁耦合；和 一个或多个耦合增强部，每个增强部能增强磁耦合。2.根据权利要求1所述的磁耦合单元，其中， 所述耦合增强部包括彼此电连接的第一电流生成部和第二电流生成部，并且所述第一电流生成部中的第一电流的流动方向与所述第二电流生成部中生成的第二电流的流动方向相反。3.根据权利要求2所述的磁耦合单元，其中，所述第一电流的量大于所述第二电流的量。4.根据权利要求3的所述的磁耦合单元，其中，所述第一电流生成部和所述磁装置的每一个之间的距离小于所述第二电流生成部和所述磁装置的每一个之间的距离。5.根据权利要求2所述的磁耦合单元，其中，所述磁装置的每一个布置在所述第一电流生成部和所述第二电流生成部之间。6.根据权利要求2所述的磁耦合单元，其中，所述第一电流生成部和所述第二电流生成部的每一个被布置在所述磁装置和其它磁装置之间。7.根据权利要求2所述的磁耦合单元，其中，所述第一电流生成部和所述第二电流生成部的每一个包括开路线圈或开环回路。8.根据权利要求1所述的磁耦合单元，其中，所述耦合增强部的每一个执行谐振操作。9.根据权利要求8所述的磁耦 合单元，其中，当利用所述磁耦合执行操作时，使用所述磁装置的谐振操作中的第一谐振频率与所述耦合增强部中的谐振操作中的第二谐振频率不同。10.根据权利要求9所述的磁耦合单元，其中，所述第二谐振频率高于所述第一谐振频率。11.根据权利要求9所述的磁耦合单元，其中，所述第二谐振频率低于所述第一谐振频率。12.根据权利要求8所述的磁耦合单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宮本宗，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：