Бесконтактное оборудование снабжения электроэнергией, бесконтактное устройство приема электроэнергии и бесконтактная система снабжения электроэнергией

Бесконтактное оборудование снабжения электроэнергией, бесконтактное устройство приема электроэнергии и бесконтактная система снабжения электроэнергией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к бесконтактному оборудованию снабжения электроэнергией, бесконтактным устройствам приема электроэнергии и бесконтактным системам снабжения электроэнергией и, в частности, к бесконтактному оборудованию снабжения электроэнергией, бесконтактным устройствам приема электроэнергии и бесконтактным системам снабжения электроэнергией, которые имеют оборудование снабжения электроэнергией и устройство приема электроэнергии, принимающее электроэнергию из оборудования снабжения электроэнергией, и которые снабжены резонаторами, соответственно, приводимыми в резонанс через электромагнитное поле, чтобы снабжать электроэнергией устройство приема электроэнергии бесконтактным образом.

Предшествующий уровень техники

Электрические транспортные средства, гибридные транспортные средства и другие транспортные средства с электродвигателем привлекают большое внимание с экологической точки зрения. Эти транспортные средства имеют установленный в них электродвигатель, который генерирует движущую силу и приводит транспортное средство в движение, а также перезаряжаемое устройство аккумулятора, которое накапливает и хранит электроэнергию, снабжаемую в электродвигатель. Следует отметить, что гибридные транспортные средства включают в себя транспортное средство с установленным в нем электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания, а также транспортное средство с установленным в нем устройством аккумулятора и, в добавление, топливным элементом, которые служат как источники постоянного тока для приведение в действие транспортного средства.

Кроме того, известно транспортное средство, которое так же, как и электрическое транспортное средство, обеспечивает возможность зарядки устройства аккумулятора, установленного в транспортном средстве, посредством внешнего источника питания. Например, известно гибридное транспортное средство с вилкой для электрического соединения. Это транспортное средство позволяет заряжать устройство аккумулятора из обычного бытового источника питания посредством зарядного кабеля, который соединяет розетку источника питания, предоставленного в помещении, и зарядный порт этого транспортного средства.

С другой стороны, в последние годы все большее внимание привлекает способ передачи электроэнергии без использования шнура электропитания или кабеля передачи электроэнергии, то есть беспроводная передача электроэнергии. В настоящее время известны три, потенциально эффективных, способа беспроводной передачи электроэнергии - передача энергии посредством электромагнитной индукции, передача энергии посредством микроволн и передача энергии посредством резонанса.

Согласно способу передачи энергии посредством резонанса пара резонаторов (например, пара авторезонансных катушек) приводится в резонанс в электромагнитном поле (ближнем поле), чтобы передавать электроэнергию через электромагнитное поле бесконтактным образом. Так, согласно этому способу может передаваться электроэнергии на уровне порядка нескольких кВт через относительно большое расстояние (например, несколько метров) (например, см. патентный документ 1 - WO2007/008646 и непатентый документ 1 - Andre Kurs et al., "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances", [online], July 6, 2007, Science, volume 317, pp. 83-86, [searched on August 17, 2007], Internet <URL:http://www.sciencemag.org/cgi/ reprint/317/5834/83.pdf>).

Краткое изложение существа изобретения

При снабжении электроэнергией бесконтактным образом путем резонанса, применяемого в действующей системе транспортного средства с двигателем и т.п., упрощение системы управления представляет определенные трудности. Например, если то, присутствует ли устройство приема электроэнергии (например, транспортное средство, принимающее электроэнергию из оборудования снабжения электроэнергии) или каково расстояние между оборудованием снабжения электроэнергией и устройством приема электроэнергии, может быть определено в оборудовании снабжения электроэнергией без необходимости осуществления связи между оборудованием снабжения электроэнергией и устройством приема электроэнергии, то можно обойтись без их управления для осуществления связи друг с другом. В вышеупомянутых документах, тем не менее, эта проблема не рассматривается.

Соответственно, согласно настоящему изобретению предоставлены бесконтактное оборудование снабжения электроэнергией, бесконтактное устройство приема электроэнергии и бесконтактная система снабжения электроэнергией, которые позволяют упростить систему управления.

Согласно настоящему изобретению предоставлено бесконтактное оборудование снабжения электроэнергией, включающее в себя передающий электроэнергию резонатор, устройство электроснабжения и устройство управления. Передающий электроэнергию резонатор передает электроэнергию в устройство приема электроэнергии бесконтактным образом путем резонанса с принимающим электроэнергию резонатором устройства приема электроэнергии через электромагнитное поле. Устройство электроснабжения соединено с передающим электроэнергию резонатором и генерирует предварительно определенное высокочастотное напряжение. Устройство управления управляет устройством электроснабжения так, чтобы управлять снабжением электроэнергии из передающего электроэнергию резонатора в принимающий электроэнергию резонатор. Устройство управления управляет снабжением электроэнергии на основании характеристики частоты импеданса, которая наблюдается во входном блоке передающего электроэнергию резонатора в направлении принимающего электроэнергию резонатора и которая изменяется вместе с расстоянием между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором. Следует отметить, что импеданс может быть преобразован в S-параметр S11 посредством следующего выражения:

S11=(Z1-Z0)/(Z1+Z0)...(1),

где Z1 обозначает импеданс, наблюдаемый во входном блоке принимающего электроэнергию резонатора в направлении принимающего электроэнергию резонатора; Z0 обозначает импеданс, наблюдаемый во входном блоке в направлении устройства электроснабжения; Z1 представляется следующим уравнением, в котором используется входной сигнал напряжения V1 передающего электроэнергию резонатора и входной сигнал тока I1 передающего электроэнергию резонатора:

Z1=V1/I1...(2),

соответственно, нижеследующее описание приведено относительно S-параметра S11, а не импеданса, используемого при управлении снабжением электроэнергии.

Предпочтительно, устройство управления оценивает расстояние между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором из S-параметра S11 и управляет снабжением электроэнергии на основании этой оценки.

Предпочтительно, устройство управления снабжает электроэнергией устройство приема электроэнергии, когда расстояние, оцененное из S-параметра S11, равно или меньше предварительно определенной величины.

Предпочтительно, устройство управления оценивает расстояние между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором из характеристики амплитуды S-параметра S11, которая изменяется вместе с расстоянием между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором.

Предпочтительно, устройство управления оценивает расстояние между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором из характеристики фазы S-параметра S11, которая изменяется вместе с расстоянием между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором.

Предпочтительно, устройство управления определяет из S-параметра S11, требуется ли принимающему электроэнергию устройству принимать электроэнергию и может ли быть реализовано снабжение электроэнергией устройства приема электроэнергии, и если устройство управления определяет, что снабжение электроэнергии в устройство приема электроэнергии может быть выполнено, то устройство управления управляет устройством электроснабжения так, чтобы генерировать напряжение с резонансной частотой, определенной из особой точки S-параметра S11.

Предпочтительно, бесконтактное оборудование снабжения электроэнергией, дополнительно, включает в себя средство измерения тока и средство измерения напряжения. Средство измерения тока детектирует входной сигнал тока передающего электроэнергию резонатора. Средство измерения напряжения детектирует входной сигнал напряжения передающего электроэнергию резонатора. Устройство управления управляет устройством электроснабжения так, чтобы выводить предварительно определенную электроэнергию малой величины на устройство приема электроэнергии на множестве частот в предварительно определенном частотном диапазоне, и вычисляет S-параметр S11 из напряжения, детектируемого средством измерения напряжения, и тока, детектируемого средством измерения тока.

Предпочтительно, передающий электроэнергию резонатор включает в себя первичную катушку и первичную авторезонансную катушку. Эта первичная катушка соединена с устройством электроснабжения. На первичную авторезонансную катушку подается питание с первичной катушки посредством электромагнитной индукции, и она генерирует электромагнитное поле.

Кроме того, согласно настоящему изобретению предоставлено бесконтактное устройство приема электроэнергии, включающее в себя принимающий электроэнергию резонатор и устройство изменения импеданса. Принимающий электроэнергию резонатор принимает электроэнергию от оборудования снабжения электроэнергией бесконтактным образом путем резонанса с передающим электроэнергию резонатором оборудования снабжения электроэнергией через электромагнитное поле. Устройство изменения импеданса изменяет импеданс в зависимости от того, необходимо ли принимать электроэнергию из оборудования снабжения электроэнергией. Таким образом, необходимость приема электроэнергии из оборудования снабжения электроэнергией может быть определена в оборудовании снабжения электроэнергией из характеристики частоты импеданса.

Предпочтительно, когда прием электроэнергии из оборудования снабжения электроэнергией завершен, устройство изменения импеданса изменяет входной импеданс, так что завершение приема электроэнергии может быть детектировано в оборудовании снабжения электроэнергией из S-параметра S11.

Дополнительно, согласно настоящему изобретению предоставлена бесконтактная система снабжения электроэнергией, включающая в себя: оборудование снабжения электроэнергией, способное выводить предварительно определенную высокочастотную электроэнергию; и

устройство приема электроэнергии, способное принимать электроэнергию из оборудования снабжения электроэнергией бесконтактным образом. Оборудование снабжения электроэнергией включает в себя устройство электроснабжения, передающий электроэнергию резонатор и устройство управления. Устройство электроснабжения генерирует предварительно определенное высокочастотное напряжение. Передающий электроэнергию резонатор соединен с устройством электроснабжения и он принимает электроэнергию из устройства электроснабжения и генерирует электромагнитное поле. Устройство управления управляет устройством электроснабжения так, чтобы управлять снабжением электроэнергии из передающего электроэнергию резонатора в устройство приема электроэнергии. Устройство приема электроэнергии включает в себя принимающий электроэнергию резонатор для приема электроэнергии из передающего электроэнергию резонатора бесконтактным образом путем резонанса с передающим электроэнергию резонатором через электромагнитное поле. Устройство управления управляет снабжением электроэнергии на основании S-параметра S11, изменяющегося с расстоянием между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором.

Предпочтительно, устройство управления оценивает расстояние между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором из S-параметра S11, и управляет снабжением электроэнергии на основании этой оценки.

Предпочтительно, устройство управления выполняет снабжение электроэнергией устройства приема электроэнергии, когда расстояние, оцененное из S-параметра S11, равно или меньше предварительно определенной величины.

Предпочтительно, устройство приема электроэнергии, дополнительно, включает в себя устройство изменения импеданса, сконфигурированное с возможностью изменения импеданса устройства приема электроэнергии, когда прием электроэнергии из оборудования снабжения электроэнергией завершен. Устройство управления использует ранее полученную характеристику S-параметра S11, предоставленную, когда устройство изменения импеданса изменяет импеданс устройства приема электроэнергии, чтобы детектировать из S-параметра S11, что импеданс устройства приема электроэнергии изменяется, когда прием электроэнергии завершен, и на основании детектированного результата устройство управления останавливает снабжение электроэнергии в устройство приема электроэнергии.

Предпочтительно, передающий электроэнергию резонатор включает в себя первичную катушку и первичную авторезонансную катушку. Эта первичная катушка соединена с устройством электроснабжения. На первичную авторезонансную катушку подается питание с первичной катушки посредством электромагнитной индукции, и она генерирует электромагнитное поле. Принимающий электроэнергию резонатор включает в себя вторичную авторезонансную катушку и вторичную катушку. Вторичная авторезонансная катушка принимает электроэнергию из первичной авторезонансной катушки путем резонанса с первичной авторезонансной катушкой через электромагнитное поле. Вторичная катушка посредством электромагнитной индукции извлекает электроэнергию, принятую вторичной авторезонансной катушкой.

Настоящее изобретение обеспечивает возможность снабжения электроэнергией с управлением на основании S-параметра S11, изменяющегося с расстоянием между передающим электроэнергию резонатором и принимающим электроэнергию резонатором. Присутствие устройства приема электроэнергии или значение расстояния между оборудованием снабжения электроэнергией и устройством приема электроэнергии могут быть определены в оборудовании снабжения электроэнергией без необходимости осуществления связи между оборудованием снабжения электроэнергией и устройством приема электроэнергии. Соответственно, настоящее изобретение устраняет необходимость управления оборудованием снабжения электроэнергией и устройством приема электроэнергии для осуществления связи между ними. Это позволяет упростить систему управления.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает конфигурацию бесконтактной системы снабжения электроэнергией согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 изображает эквивалентную принципиальную схему части, участвующей в передаче электроэнергии посредством резонанса.

Фиг.3 изображает характеристику амплитуды S-параметра S11 для схемы, показанной на Фиг.2.

Фиг.4 изображает корреляцию между разностью по частоте между точками локального минимума, образуемой при изменении расстояния между первичной авторезонансной катушкой и вторичной авторезонансной катушкой, и расстоянием между первичной авторезонансной катушкой и вторичной авторезонансной катушкой.

Фиг.5 изображает корреляцию между величиной амплитуды S-параметра S11, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой и вторичной авторезонансной катушкой больше, чем расстояние, при котором точки локального минимума могут быть объединены в единую точку локального минимума, и расстоянием между первичной авторезонансной катушкой и вторичной авторезонансной катушкой.

Фиг.6 изображает характеристики фаз S-параметра S11 схемы с Фиг.2.

Фиг.7 изображает корреляцию между диапазоном изменения от минимальной величины до максимальной величины характеристики фазы в частотном диапазоне, который сканируется при вычислении S-параметра S11, и расстоянием между первичной авторезонансной катушкой и вторичной авторезонансной катушкой.

Фиг.8 изображает характеристики фаз S-параметра S11, имеющие место, когда блок изменения импеданса, показанный на Фиг.1, разрывает линию между вторичной катушкой и нагрузкой.

Фиг.9 изображает схему последовательности операций процесса, выполняемого устройством управления с Фиг.1, чтобы управлять снабжением электроэнергии.

Фиг.10 изображает схему последовательности операций процесса вычисления S-параметра S11, выполняемого устройством управления.

Фиг.11 изображает конфигурацию гибридного транспортного средства как одного примера транспортного средства с электродвигателем, в котором установлено устройство приема электроэнергии, показанное на Фиг.1.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ниже приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. На этих чертежах идентичные или соответствующие компоненты обозначены одинаковыми ссылочными номерами, и их дублирующее описание опущено.

Фиг.1 представляет собой иллюстрацию конфигурации бесконтактной системы снабжения электроэнергией согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на Фиг.1, бесконтактная система снабжения электроэнергией включает в себя оборудование 1 снабжения электроэнергией и устройство 2 приема электроэнергии. Оборудование 1 снабжения электроэнергией включает в себя высокочастотное устройство 10 электроснабжения, первичную катушку 20, первичную авторезонансную катушку 30, устройство 40 управления, средство 50 измерения тока и средство 55 измерения напряжения 55.

Высокочастотное устройство 10 электроснабжения соединено с первичной катушкой 20 и работает под действием возбуждающего сигнала, принимаемого из устройства 40 управления, чтобы генерировать предварительно определенное высокочастотное напряжение (например, приблизительно от нескольких мГц до 20 мГц). Высокочастотное устройство 10 электроснабжения состоит, например, из схемы инвертора синусоидальной волны, и оно управляется посредством устройства 40 управления.

Первичная катушка 20 предоставлена, по существу, на одной оси с первичной авторезонансной катушкой 30 и сконфигурирована с возможностью магнитной связи с первичной авторезонансной катушкой 30 посредством электромагнитной индукции. Она принимает высокочастотную электроэнергию из высокочастотного устройства 10 электроснабжения и подает ее на первичную авторезонансную катушку 30 посредством электромагнитной индукции.

Первичная авторезонансная катушка 30 представляет собой катушку LC-резонанса с разъединенными (или разомкнутыми) противоположными концами, и она резонирует со второй авторезонансной катушкой 60, которая описана ниже и которая входит в состав устройства 2 приема электроэнергии, посредством электромагнитного поля, чтобы передавать электроэнергию в устройство 2 приема электроэнергии бесконтактным образом. Следует отметить, что C1 обозначает паразитную емкость первичной авторезонансной катушки 30, и альтернативно может быть предоставлен действующий конденсатор.

Средство 50 измерения тока детектирует входной сигнал тока I первичной катушки 20 и выводит детектированную величину в устройство 40 управления. Средство 55 измерения напряжения детектирует входной сигнал напряжения V первичной катушки 20 и выводит детектированную величину в устройство 40 управления. Средство 50 измерения тока представляет собой, например, датчик тока, а средство 55 измерения напряжения представляет собой, например, датчик напряжения.

Устройство 40 управления генерирует сигнал возбуждения для управления высокочастотным устройством 10 электроснабжения и выводит сгенерированный сигнал возбуждения в высокочастотное устройство 10 электроснабжения для управления высокочастотным устройством 10 электроснабжения так, чтобы управлять снабжением электроэнергии из первичной авторезонансной катушки 30 во вторичную авторезонансную катушку 60 устройства 2 приема электроэнергии.

Следует отметить, что устройство 40 управления оценивает расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой из S-параметра S11, как видно по интерфейсу 100 в направлении к первичной катушке 20, причем этот S-параметра S11 изменяется вместе с расстоянием между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 (далее "S-параметр S11"), и устройство 40 управления осуществляет управление электроснабжением на основании этого оцененного расстояния. Более конкретно, когда расстояние, оцененное из S-параметра S11, равно или меньше предварительно определенной величины, устройство 40 управления реализует управление, чтобы оборудование 1 снабжения электроэнергией снабжало электроэнергию в устройство 2 приема электроэнергии, а когда расстояние, оцененное из S-параметра S11, больше предварительно определенной величины, устройство 40 управления не выполняет управление, чтобы оборудование 1 снабжения электроэнергией снабжало электроэнергией устройство 2 приема электроэнергии.

Следует отметить, что S-параметр S11 является коэффициентом отражения на входном порту схемы, сформированной из первичной катушки 20, первичной авторезонансной катушки 30 и вторичной авторезонансной катушки 60 и вторичной катушки 70 устройства 2 приема электроэнергии (или входе первичной катушки 20), и он также вычисляется, когда оборудование 1 электроснабжения начинает снабжение электроэнергии в устройство 2 приема электроэнергии. Он также периодически вычисляется с предварительно определенной частотой в течение времени снабжения электроэнергией из оборудования 1 снабжения электроэнергией устройства 2 приема электроэнергии. Следует отметить, что S-параметр S11 вышеупомянутой схемы имеет определенную характеристику, которая более подробно описана ниже.

Дополнительно, как описано ниже, когда устройство 2 приема электроэнергии завершает прием электроэнергии, он соответствующим образом меняет импеданс, и устройство 40 управления детектирует из S-параметра S11, что устройство 2 приема электроэнергии изменяется по импедансу, и, согласно этому детектированию, устройство 40 управления останавливает подачу электроэнергии из оборудования 1 снабжения электроэнергией устройства 2 приема электроэнергии. В настоящем документе также подробно описано, как сконфигурировано устройство 40 управления.

Устройство 2 приема электроэнергии включает в себя вторичную авторезонансную катушку 60, вторичную катушку 70 и блок 80 изменения импеданса.

Так же, как и первичная авторезонансная катушка 30, вторичная авторезонансная катушка 60 представляет собой катушку LC-резонанса с разъединенными (или разомкнутыми) противоположными концами, которая резонирует с первичной авторезонансной катушкой 30 оборудования 1 снабжения электроэнергией посредством электромагнитного поля, чтобы принимать электроэнергию из оборудования 1 снабжения электроэнергией бесконтактным образом. Следует отметить, что C2 обозначает паразитную емкость вторичной авторезонансной катушки 60, и альтернативно может быть предоставлен действующий конденсатор.

Вторичная катушка 70 предоставлена, по существу, на одной оси с вторичной авторезонансной катушкой 60, и она сконфигурирована с возможностью магнитного соединения с вторичной авторезонансной катушкой 60 посредством электромагнитной индукции, и вторичная катушка 70 извлекает электроэнергию, которая принимается вторичной авторезонансной катушкой 60 посредством электромагнитной индукции, и передает эту извлеченную электроэнергию на нагрузку 3 через блок 80 изменения импеданса.

Блок 80 изменения импеданса предоставлен между вторичной катушкой 70 и нагрузкой 3, и он регулирует свой собственный импеданс так, чтобы он имел постоянное значение, когда нагрузка 3 изменяется по импедансу. Например, блок 80 изменения импеданса представляет собой конвертер, способный регулировать входной импеданс.

Дополнительно, блок 80 изменения импеданса изменяет входной импеданс в значение предварительно определенной величины в ответ на сигнал STP, указывающий, что прием электроэнергии из оборудования 1 снабжения электроэнергией закончился. Иначе говоря, когда указывается, что прием электроэнергии из оборудования 1 снабжения электроэнергией закончился, блок 80 изменения импеданса изменяет импеданс устройства 2 приема электроэнергии в значение предварительно определенной величины. Изменение в импедансе устройства 2 приема электроэнергии, когда прием электроэнергии заканчивается, детектируется устройством 40 управления оборудования 1 снабжения электроэнергией из S-параметра S11.

Следует отметить, что если нагрузка 3 не изменяется по импедансу, то блок 80 изменения импеданса может быть сформирован из переключателя, способного разрывать электрическую цепь, из устройства с переменным импедансом и т.п.

Фиг.2 представляет собой эквивалентную принципиальную схему части, участвующей в передаче электроэнергии посредством резонанса. Ссылаясь на Фиг.2, передача энергии посредством резонанса позволяет двум катушкам LC-резонанса, имеющим одинаковую естественную резонансную частоту, как два камертона, резонировать в электромагнитном поле (ближнем поле), чтобы передавать электроэнергию из одной катушки в другую катушку посредством электромагнитного поля.

Более конкретно, высокочастотное устройство 10 электроснабжения соединено с первичной катушкой 20 и подает высокочастотную электроэнергию с частотой приблизительно от нескольких мГц до 20 мГц на первичную авторезонансную катушку 30, магнитно связанную с первичной катушкой 20 посредством электромагнитной индукции. Первичная авторезонансная катушка 30 представляет собой LC-резонатор, формируемый собственной индуктивностью и паразитной емкостью C1 катушки, и резонирует вместе с вторичной авторезонансной катушкой 60, имеющей такую же резонансную частоту, что и первичная авторезонансная катушка 30, посредством электромагнитного поля (ближнего поля). В результате энергия (электроэнергия) передается из первичной авторезонансной катушки 30 во вторичную авторезонансную катушку 60 через электромагнитное поле. Энергия (электроэнергия), передаваемая во вторую авторезонансную катушку 60, извлекается вторичной катушкой 70, магнитно связанной с вторичной авторезонансной катушкой 60 посредством электромагнитной индукции, и подается на нагрузку 3.

Следует отметить, что вышеупомянутый S-параметр S11 соответствует отношению электроэнергии, отраженной в порту P1, к электроэнергии, введенной в порт P1 (то есть, электроэнергии, выводимой из высокочастотного устройства 10 снабжения электроэнергии), то есть, он соответствует коэффициенту отражения порта P1, для схемы, сформированной между портами P1 и P2 и состоящей из первичной катушки 20, первичной авторезонансной катушки 30, вторичной авторезонансной катушки 60 и вторичной катушки 70.

Фиг.3 иллюстрирует характеристику амплитуды S-параметра S11 схемы с Фиг.2. Ссылаясь на Фиг.3, ось ординат представляет амплитуду S-параметра S11, а ось абсцисс представляет частоту высокочастотной электроэнергии, снабжаемой из высокочастотного устройства 10 электроснабжения в схему. Кривая k11 представляет характеристику амплитуды S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D1, а кривая k12 представляет характеристику амплитуды S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D2, где D2>D1. Дополнительно, кривая k13 представляет характеристику амплитуды S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D3, где D3>D2, а кривая k14 представляет характеристику амплитуды S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D4, где D4>D3.

Следует отметить, что кривые k11, k12, k13 указывают случаи, в которых первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 имеют небольшие расстояния (D1, D2, D3) между друг другом, и, соответственно, оборудование 1 снабжения электроэнергией может снабжать устройство 2 приема электроэнергии достаточным количеством электроэнергии, тогда как кривая k14 указывает случай, в котором первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 имеют между собой слишком большое расстояние (D4) и, соответственно, оборудование 1 снабжения электроэнергией не может снабжать устройство 2 приема электроэнергии достаточным количеством электроэнергии.

Как показано на Фиг.3, схема с Фиг.2, использующая резонанс для передачи электроэнергии, имеет S-параметр S11 с характеристикой амплитуды, имеющей две точки локального минимума (или особые точки), когда первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 располагаются близко друг к другу, причем частоты (f11, f12) локальных точек минимума отдаляются друг от друга еще больше, когда катушки приближаются друг к другу. Дополнительно, когда катушки еще больше удаляются друг от друга, частоты (f11, f12) точек локального минимума приближаются друг к другу, а когда катушки располагаются на расстоянии Db друг от друга, две точки локального минимума объединяются в одну точку локального минимума. Дополнительно, когда расстояние между катушками становится больше расстояния Db, при котором точки локального минимума могут быть соединены для образования единой точки локального минимума, амплитуда S-параметра S11 увеличивается. Соответственно, в настоящем варианте осуществления до того как оборудование 1 снабжения электроэнергией начинает снабжать электроэнергией устройство 2 приема электроэнергии, предварительно получается корреляция между разностью в частоте между точками локального минимума, имеющей место, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 изменяется, и расстоянием между катушками, как показано на Фиг.4. Ссылаясь на корреляцию с Фиг.4, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 меньше расстояния Db, при котором точки локального минимума могут быть объединены в одну точку локального минимума, вычисляется S-параметр S11 схемы с Фиг.2, который имеет амплитуду, указывающую точки локального минимума с разностью в частоте, и на его основании может быть выполнена оценка расстояния между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60. Альтернативно, предварительно получается корреляция между амплитудой S-параметра S11, имеющей место, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 больше расстояния Db, при котором точки локального минимума могут быть соединены в одну точку локального минимума, и расстоянием между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60, как показано на Фиг.5, и, ссылаясь на корреляцию с Фиг.5, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 больше расстояния Db, при котором точки локального минимума могут быть объединены в одну точку локального минимума, вычисляется S-параметр S11 схемы с Фиг.2, который имеет некоторую величину амплитуды, и на его основании может быть выполнена оценка расстояния между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60. Если это оценочное расстояние равно или меньше предварительно определенной величины, то оборудование 1 снабжения электроэнергией начинает снабжать электроэнергией устройство 2 приема электроэнергии.

Следует отметить, что вместо амплитудной характеристики S-параметра S11 для оценки расстояния между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 может использоваться характеристика его фазы.

Фиг.6 представляет собой иллюстрацию характеристик фаз S-параметра S11 схемы с Фиг.2. Ссылаясь на Фиг.6, ось ординат представляет фазы S-параметра S11, а ось абсцисс представляет частоту высокочастотной электроэнергии, снабжаемой из высокочастотного устройства 10 электроснабжения схемы. Кривая k21 представляет характеристику фазы S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D1, а кривая k22 представляет характеристику фазы S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D2, где D2>D1. Дополнительно, кривая k23 представляет характеристику фазы S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D3, где D3>D2, а кривая k24 представляет характеристику фазы S-параметра S11, формируемую, когда расстояние между первичной авторезонансной катушкой 30 и вторичной авторезонансной катушкой 60 равно D4, где D4>D3.

Следует отметить, что кривые k21, k22, k23 указывают случаи, в которых первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 имеют небольшие расстояния (D1, D2, D3) между друг другом, и, соответственно, оборудование 1 снабжения электроэнергией может снабжать устройство 2 приема электроэнергии достаточным количеством электроэнергии, тогда как кривая k24 указывает случай, в котором первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 имеют между собой слишком большое расстояние (D4) и, соответственно, оборудование 1 снабжения электроэнергией не может снабжать устройство 2 приема электроэнергии достаточным количеством электроэнергии.

Как показано на Фиг.6, схема с Фиг.2, использующая резонанс для передачи электроэнергии, имеет S-параметр S11, фаза которого имеет характеристику с двумя точками локального минимума и двумя точками локального максимума, когда первичная авторезонансная катушка 30 и вторичная авторезонансная катушка 60 располагаются близко друг к другу, и интервалы между частотами (f21, f22) этих точек, каждая из которых лежит между точкой локального минимума и точкой локального максимума в пределах предварительно определенного частотного диапазона, в котором характеристика фазы имеет изменение с максимальным градиентом (или особой точкой), увеличивается по мере приближения катушек друг к другу. Дополнительно, по мере того, как катушки удаляются друг от друга, частоты (f21, f22) этих точек, каждая из которых находится между точкой локального минимума и точкой локального максимума, лежащих в предварительно определенном частотном диапазоне, в котором фаза имеет характеристику с изменением с максимальным градиентом (или особых точек), приближаются друг к другу, и когда расстояние между катушками равно Db, две точки локального минимума и две точки локального максимума объединяются и представляют одну точку локального минимума и одну точку локального максимума. Дополнительно, когда катушки удаляются друг от друга больше расстояния Db, при котором точки локального минимума и точки локального максимума могут быть объединены, чтобы предоставить одну точку локального минимума и одну точку локального максимума, и когда достигается расстояние Dc, точки локального минимума и локального максимума исчезают, и фаза имеет характеристику в виде монотонной функции. В диапазоне частот, сканируемых при вычислении S-параметра S11, фаза имеет характеристику с минимальным значением и максимальным значением с областью изменения ∆θ между ними, которая характеристически увеличивается по мере удаления катушек друг от друга.

Соответственно, до того как оборудование 1 снабжения электроэнергией начинает подачу электроэнергии в устройство 2 приема электроэнергии, предваритель