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CN102484306A - 无线电力传输系统及用于该系统的共振器 - Google Patents

无线电力传输系统及用于该系统的共振器 Download PDF

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CN102484306A
CN102484306A CN201080039711XA CN201080039711A CN102484306A CN 102484306 A CN102484306 A CN 102484306A CN 201080039711X A CN201080039711X A CN 201080039711XA CN 201080039711 A CN201080039711 A CN 201080039711A CN 102484306 A CN102484306 A CN 102484306A
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wireless power
resonator
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signal conductor
secondary signal
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朴垠锡
朴在贤
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Abstract

本发明提供无线电力共振器(resonator)。无线电力共振器包含传输线路和电容器，可以形成闭环结构，还可以包含确定无线电力共振器的阻抗的匹配器。

Description

无线电力传输系统及用于该系统的共振器
技术领域
下面的实施例涉及无线电力传输系统，尤其涉及用于无线电力传输系统的共振器的设计技术。
背景技术
在多种无线电力传输技术中，有一种是利用RF元件的谐振(resonance)特性。使用线圈结构的谐振器需要根据频率来改变物理尺寸。
发明内容
本发明的一个实施例的无线电力共振器(resonator)包含：具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体可形成闭环结构。
所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体可形成矩形(rectangular)的闭环结构。
所述无线电力共振器还可包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
所述匹配器可呈矩形(rectangular)。
所述匹配器可根据由控制器提供的控制信号改变该匹配器的物理形态，以调节所述无线电力共振器的阻抗。
所述控制器基于从所述无线电力共振器接收电力或者朝所述无线电力共振器传输电力的相对的(opposite)共振器的状态而生成所述控制信号。
所述控制器可基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成所述控制信号。
所述匹配器包含与所述接地导体部分间隔预定距离的用于阻抗匹配的导体，可根据所述接地导体部分和所述用于阻抗匹配的导体之间的距离来调节所述无线电力共振器的阻抗。
所述匹配器可包含根据由控制器提供的控制信号调节所述无线电力共振器的阻抗的至少一个有源元件。
所述至少一个电容器为集总元件(lumped element)，可被插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间。
所述至少一个电容器为分布元件(distributed element)，可具有Z字形结构。
可在使所述无线电力共振器具有超材料(metamaterial)的特性的标准(criterion)、使所述无线电力共振器在目标频率具有负的导磁系数的标准或使所述无线电力共振器在目标频率具有零阶共振(Zeroth-Order-Resonance)特性的标准中的至少一个标准下确定所述至少一个电容器的电容量。
所述第一信号导体部分的表面或所述第二信号导体部分的表面上可具有并列的多个导线，所述多个导线中每一个的一端可被接地。
所述第一信号导体部分和所述接地导体部分以及所述第二信号导体部分和所述接地导体部分可无需另设接合处(seamless)而彼此连接。
所述第一信号导体部分、所述第二信号导体部分或所述接地导体部分中的至少一个的内部可以是空心的。
所述无线电力共振器还可包含磁芯，该磁芯贯通所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分与所述接地导体部分之间的空间。
当所述无线电力共振器包含至少两个传输线路时，所述至少两个传输线路以串联、并联或螺旋形态进行连接，可在分别包含于所述至少两个传输线路的第一信号导体部分和第二信号导体部分之间插入至少一个电容器。
本发明的一个实施例的无线电力传输装置包含：利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率的前处理部；在所述频率下利用所述电流以无线方式传输电力的无线电力共振器。在此，所述无线电力共振器包含：具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
所述前处理部可包含交流-直流转换器和频率生成器，所述交流-直流转换器将由所述电源供给器供应的交流能转换为直流能，所述频率生成器根据所述直流能生成具有所述频率的所述电流。
所述无线电力传输装置还可包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。
无线电力传输装置还可包含检测器，该检测器检测所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个。
所述控制器可根据所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来调节所述频率。
本发明的一个实施例的无线电力接收装置包含：以无线方式接收电力的无线电力共振器；将所述接收的电力转换为直流能的整流器(rectifier)。在此，所述无线电力共振器包含：具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
所述无线电力接收装置还可包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力传输装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力传输装置的无线电力共振器传输到所述无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。
本发明的一个实施例的无线电力传输方法，包含如下步骤：利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率；向无线电力共振器提供所述电流和频率。在此，所述无线电力共振器利用具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路、将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体、将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体、和相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器来在所述频率下利用所述电流以无线方式传输电力。
本发明的一个实施例的无线电力接收方法，包含如下步骤：利用无线电力共振器以无线方式接收电力；利用整流器(rectifier)将所述接收的电力转换为直流能；将所述直流能提供到目标装置。在此，无线电力共振器包含具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路、将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体、将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体、和相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器；
所述无线电力接收方法还可包含将所述直流能储存到电力储存装置的步骤。
所述无线电力接收方法还可包含将所述直流能用作所述目标装置的电力的步骤。
本发明的一个实施例的无线电力传输接收系统，包括无线电力传输装置和无线电力接收装置。所述无线电力传输装置包含：利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率的前处理部；在所述频率下利用所述电流以无线方式向所述无线电力接收装置传输电力的无线电力传输共振器。所述无线电力接收装置包含：以无线方式从所述无线电力传输装置接收电力的无线电力接收共振器；将所述接收的电力转换为直流能的整流器(rectifier)。在此，所述无线电力传输共振器或所述无线电力接收共振器中的至少一个包含：具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
所述无线电力传输共振器或所述无线电力接收共振器中的至少一个还可包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
附图说明
图1为表示包含用于无线电力传输的共振器的无线电力传输系统的图。
图2为表示本发明的一个实施例的二维结构的共振器的图。
图3为表示本发明的一个实施例的三维结构的共振器的图。
图4为表示被设计成一体型(bulky type)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
图5为表示被设计成中空型(Hollow type)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
图6为表示应用了平行片(parallel-sheet)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
图7为表示包含分布电容器的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
图8为表示在二维结构的共振器和三维结构的共振器中所使用的匹配器的例子的图。
图9为表示图2中示出的插入有电容器的传输线路的等效电路的图。
图10为表示具有零阶共振特性的复合左右手传输线路(CompositeRight-Left Handed Transmission Line)的等效电路的图。
图11为从概念上说明在复合左右手传输线路上发生的零阶共振(Zeroth-Order Resonance)的曲线。
图12为表示本发明的一个实施例的用于无线电力传输的共振器所具有的特性的表格。
图13至图15为表示本发明的一个实施例的用于无线电力传输的共振器的多种实现例的图。
图16为表示可以应用于图1中示出的源的无线电力传输装置的框图。
图17为表示可以应用于图1中示出的目标的无线电力接收装置的框图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。
图1为表示包含用于无线电力传输的共振器和用于无线电力接收的共振器的无线电力传输系统的图。
图1的利用谐振特性的无线电力传输系统包含源110和目标120。这里，源110利用蜗旋(helix)线圈结构的共振器或螺旋(spiral)线圈结构的共振器，通过无线方式向目标120供给电力。
蜗旋(helix)线圈结构的共振器或螺旋(spiral)线圈结构的共振器等的物理尺寸依赖于所要求的共振频率。例如，当要求的共振频率为10Mhz时，蜗旋线圈结构的共振器的直径被定为约0.6m，螺旋线圈结构的共振器的直径也被定为约0.6m。此时，随着所要求的共振频率减少，蜗旋线圈结构的共振器和螺旋线圈结构的共振器的直径要增加。
共振器的物理尺寸随着共振频率的变化而变化是非理想的状态。举出极端的例子，当共振频率非常低时，共振器的尺寸可能非常大，这可能并不实用。共振频率和共振器的尺寸相互独立才可能是理想的状态。并且，在共振频率高的情况和共振频率低的情况这所有的情况下均具有合理的物理尺寸，而且可以顺利运行的共振器才可能是理想的共振器。
虽然已被众所周知，但为了便于理解，叙述相关的术语。所有物质都具有固有的导磁系数(Mu)和介电常数(epsilon)。导磁系数意味着对应的物质对所提供的磁场(magnetic field)产生的磁通量密度(magnetic flux density)与在真空中对该磁场产生的磁通量密度之比。并且，介电常数意味着对应的物质对所提供的电场(electric field)产生的电通量密度(electric flux density)与在真空中对该电场产生的电通量密度之比。导磁系数和介电常数决定对应的物质在所提供的频率或波长下的传播常数，根据导磁系数和介电常数将决定该物质的电磁特性。尤其，具有自然界中不存在的介电常数或导磁系数且人工设计的物质叫做超材料，超材料在非常大的波长(wavelength)或非常低的频率区域中，也容易(即，即使物质的尺寸变化不大)处于共振状态。
图2为表示本发明的一个实施例的二维结构的共振器的图。
参照图2，本发明的一个实施例的二维结构的共振器包含具有第一信号导体部分211、第二信号导体部分212和接地导体部分213的传输线路、电容器220、匹配器230和导体241、242。
如图2所示，电容器220在传输线路中串联地插入到第一信号导体部分211与第二信号导体部分212之间的位置，随之电场(electric field)被电容器220锁住。通常，传输线路在上部具有至少一个导体，在下部具有至少一个导体，通过上部的导体流通电流，下部的导体被接地(grounded)。在本说明书中，将传输线路的上部的导体分开而称为第一信号导体部分211和第二信号导体部分212，将传输线路的下部的导体称为接地导体部分213。
如图2所示，本发明的一个实施例的共振器200具有二维结构的形态。传输线路在上部具有第一信号导体部分211和第二信号导体部分212，在下部具有接地导体部分213。第一信号导体部分211和第二信号导体部分212与接地导体部分213相面对而布置。电流通过第一信号导体部分211和第二信号导体部分212流通。
并且，如图2所示，第一信号导体部分211的一端与导体242接地(short)，另一端与电容器220连接。并且，第二信号导体部分212的一端与导体241接地，另一端与电容器220连接。结果，第一信号导体部分211、第二信号导体部分212和接地导体部分213以及导体241、242彼此连接，共振器200具有电路闭合的闭环结构。这里，“闭环结构”包含圆形结构、如四边形的多边形结构等的所有结构，“具有闭环结构”就意味着电路闭合。
电容器220被插入到传输线路的中段部。更具体地讲，电容器220被插入到第一信号导体部分211和第二信号导体部分212之间。此时，电容器220可以具有集总元件(lumped element)和分布元件(distributed element)等形态。尤其，具有分布元件的形态的分布电容器可以包含Z字形态的导线和存在于这些导线之间的具有高介电常数的电介质材料。
随着电容器220插入到传输线路，前述共振器200可具有超材料(metamaterial)的特性。这里，超材料是指具有在自然界中无法发现的特别的电特性的物质，具有人工设计的结构。存在于自然界的所有物质的电磁特性具有固有的介电常数或导磁系数，大部分物质具有正介电常数和正导磁系数。大部分物质在电场、磁场和坡印廷矢量上适用右手定则，因此这些物质称为右手材料(RHM：Right Handed Material)。然而，超材料是具有自然界中不存在的介电常数或导磁系数的物质，根据介电常数或导磁系数的符号被分为负介电常数(ENG：epsilon negative)材料、负导磁系数(MNG：munegative)材料、双负(DNG：double negative)材料、负折射率(NRI：negativerefractive index)材料、左手(LH：left-handed)材料等。
此时，作为集总元件而插入的电容器220的电容量被合理确定时，前述的共振器200可以具有超材料的特性。尤其，通过适当地调节电容器220的电容量，可以使共振器具有负的导磁系数，因此本发明的一个实施例的共振器200可以被称为MNG共振器。确定电容器220的电容量的标准(criterion)可能有很多种，对此将在下面进行说明。可以有使共振器200具有超材料(metamaterial)的特性的标准(criterion)、使前述的共振器200在目标频率具有负的导磁系数的标准或使前述的共振器200在目标频率具有零阶共振(Zeroth-Order Resonance)特性的标准等，可以在上述的标准中的至少一个标准下确定电容器220的电容量。
前述的MNG共振器200可以具有将传播常数(propagation constant)为零时的频率作为共振频率的零阶共振(Zeroth-Order Resonance)特性。由于MNG共振器200可以具有零阶共振特性，因此共振频率与MNG共振器200的物理尺寸可以相对独立确定。即，如果要在MNG共振器200中改变共振频率，只要合理设计电容器220即可，因此可以不改变MNG共振器200的物理尺寸，对此将在下面进一步说明。
并且，在近场(near field)中电场被集中在插入到传输线路的电容器220，因此电容器220导致在近场中磁场(magnetic field)占优势(dominant)。并且，MNG共振器200可以利用集总元件的电容器220而具有高Q值(Q-Factor)，因此可以提高电力传输的效率。作为参考，Q值表示在无线电力传输中电阻损耗(ohmic loss)的程度或相对于电阻(resistance)的电抗之比，可以理解为Q值越大，无线电力传输的效率越高。
并且，MNG共振器200可以包含用于阻抗匹配的匹配器230。此时，匹配器230可以适当地调节(tunable)MNG共振器200的磁场强度，由匹配器230来确定MNG共振器200的阻抗。并且，电流可以通过连接器240流入到MNG共振器200或从MNG共振器200流出。这里，连接器240可以连接于接地导体部分213或匹配器230。只是，连接器240与接地导体部分213或匹配器230之间可以形成物理连接，连接器240与接地导体部分213或匹配器230之间还可以省略物理连接而通过耦合传递电力。
更具体来讲，如图2所示，匹配器230可以位于由共振器200的闭环结构形成的闭环的内部。匹配器230通过改变物理形态，可以调节共振器200的阻抗。尤其，匹配器230可以在离接地导体部分213具有距离h的位置包含用于阻抗匹配的导体231，共振器200的阻抗可以通过调节距离h来改变。
虽然在图2中没有示出，但如果存在用于控制匹配器230的控制器，则匹配器230可以根据由控制器生成的控制信号来改变匹配器230的物理形态。例如，根据控制信号，匹配器230的导体231与接地导体部分213之间的距离h可以增加或减少，由此匹配器230的物理形态会发生变化，从而共振器200的阻抗可以被调节。控制器可以考虑多种因素而生成控制信号，对此将在下面进行说明。
如图2所示，匹配器230可以由诸如导体部分231的无源元件来实现，根据实施例，还可以由如二极管、晶体管等的有源元件来实现。当匹配器230中包含有源元件时，有源元件可根据控制器生成的控制信号被驱动，共振器200的阻抗可以根据其控制信号来调节。例如，匹配器230中可以包含作为有源元件的一种的二极管，可以根据二极管所处的“导通”状态或“截止”状态，调节共振器200的阻抗。
并且，虽然在图2中没有示出，但还可以包含贯通MNG共振器200的磁芯。这种磁芯可以起到增加电力传输距离的作用。
图3为表示本发明的一个实施例的三维结构的共振器的图。
参照图3，本发明的一个实施例的三维结构的共振器200包含具有第一信号导体部分211、第二信号导体部分212和接地导体部分213的传输线路、和电容器220。这里，电容器220在传输线路中以串联的方式插入到第一信号导体部分211与第二信号导体部分212之间的位置，电场(electric field)被电容器220锁住。
并且，如图3所示，共振器200具有三维结构的形态。传输线路在上部具有第一信号导体部分211和第二信号导体部分212，在下部具有接地导体部分213。第一信号导体部分211和第二信号导体部分212与接地导体部分213相面对而布置。电流通过第一信号导体部分211和第二信号导体部分212朝x方向流通，由这种电流，在-y方向上产生磁场(magnetic field)H(w)。当然，与图3中显示的不同，可以在+y方向上产生磁场(magnetic field)H(w)。
并且，如图3所示，第一信号导体部分211的一端与导体242接地(short)，另一端与电容器220连接。并且，第二信号导体部分212的一端与导体241接地，另一端与电容器220连接。结果，第一信号导体部分211、第二信号导体部分212和接地导体部分213以及导体241、242彼此连接，共振器200具有电路闭合的闭环结构。这里，“闭环结构”包含圆形结构、如四边形的多边形结构等的所有结构，“具有闭环结构”就意味着电路闭合。
并且，如图3所示，电容器220被插入到第一信号导体部分211和第二信号导体部分212之间。此时，电容器220可以具有集总元件(lumped element)和分布元件(distributed element)等形态。尤其，具有分布元件的形态的分布电容器可以包含Z字形态的导线和存在于这些导线之间的具有高介电常数的电介质材料。
如图3所示，随着电容器220被插入到传输线路，前述共振器200可具有超材料(metamaterial)的特性。作为集总元件而插入的电容器220的电容量被合理确定时，前述的共振器200可以具有超材料的特性。尤其，通过适当地调节电容器220的电容量，可以使共振器200在特定的频带具有负的导磁系数，因此本发明的一个实施例的共振器200可以被称为MNG共振器。确定电容器220的电容量的标准(criterion)可能有很多种，对此将在下面进行说明。可以有使共振器200具有超材料(metamaterial)的特性的标准(criterion)、使前述的共振器200在目标频率具有负的导磁系数的标准或使前述的共振器200在目标频率具有零阶共振(Zeroth-Order Resonance)特性的标准等，可以在上述的标准中的至少一个标准下确定电容器220的电容量。
图3中示出的前述的MNG共振器200可以具有将传播常数(propagationconstant)为零时的频率作为共振频率的零阶共振(Zeroth-Order Resonance)特性。由于MNG共振器200可以具有零阶共振特性，因此共振频率与MNG共振器200的物理尺寸可以相对独立确定。如果要在MNG共振器200中改变共振频率，只要合理设计电容器220即可，因此可以不改变MNG共振器200的物理尺寸。
如图3所示，参照MNG共振器200，在近场(near field)中电场被集中在插入到传输线路210的电容器220，因此电容器220导致在近场中磁场(magnetic field)占优势(dominant)。尤其，具有零阶共振(Zeroth-OrderResonance)特性的MNG共振器200具有类似于磁偶极子(magnetic dipole)的特性，因此在近场中磁场占优势，而且因电容器220的插入而产生的少量的电场还被集中到该电容器220中，因此在近场中磁场更加占优势。由于MNG共振器200可以利用集总元件的电容器220而具有高Q值(Q-Factor)，因此可以提高电力传输的效率。
并且，图3中示出的MNG共振器200可以包含用于阻抗匹配的匹配器230。此时，匹配器230可以适当地调节(tunable)MNG共振器200的磁场强度，由匹配器230来确定MNG共振器200的阻抗。并且，电流通过连接器240流入到MNG共振器200或从MNG共振器200流出。这里，连接器240可以连接于接地导体部分213或匹配器230。
更具体来讲，如图3所示，匹配器230可以位于由共振器200的闭环结构形成的闭环的内部。匹配器230通过改变物理形态，可以调节共振器200的阻抗。尤其，匹配器230可以在离接地导体部分213具有距离h的位置包含用于阻抗匹配的导体部分231，共振器200的阻抗可以通过调节距离h来改变。
虽然在图3中没有示出，但如果存在用于控制匹配器230的控制器，则匹配器230可以根据由控制器生成的控制信号来改变匹配器230的物理形态。例如，根据控制信号，匹配器230的导体231与接地导体部分213之间的距离h可以增加或减少，由此匹配器230的物理形态会发生变化，从而共振器200的阻抗可以被调节。匹配器230的导体231与接地导体部分213之间的距离h可以以多种方式进行调节。即，第一，匹配器230中可以包含多个导体，通过适应性地激活这些多个导体中的任意一个，可以调节距离h。第二，通过在上下方向上调节导体231的物理位置，可以调节距离h。这种距离h可以根据控制器的控制信号进行控制，控制器可以考虑多种因素而生成控制信号。对控制器生成控制信号将在下面进行说明。
如图3所示，匹配器230可以由如导体部分231的无源元件来实现，根据实施例，还可以由如二极管、晶体管等的有源元件来实现。当匹配器230中包含有源元件时，有源元件可根据控制器生成的控制信号被驱动，共振器200的阻抗可以根据其控制信号来调节。例如，匹配器230中可以包含作为有源元件的一种的二极管，可以根据二极管所处的“导通”状态或“截止”状态，调节共振器200的阻抗。
并且，虽然在图3中没有明确示出，但还可以包含贯通MNG共振器200的磁芯。这种磁芯可以起到增加电力传输距离的作用。
图4为表示设计成一体型(bulky type)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
参照图4，第一信号导体部分211与导体242并非在单独制作后相互连接，而是可以被制作为一体结构。同样，第二信号导体部分212与导体241也可以被制作为一体结构。
在第二信号导体部分212与导体241被单独制作后相互连接起来的情况下，可能因接合处250导致导体损失。此时，根据本发明的实施例，第二信号导体部分212与导体241相连时无需另设接合处(seamless)，导体241与接地导体部分213相连时也无需另设接合处，可以减少接合处导致的导体损失。结果，第二信号导体部分212与接地导体部分213在无接合处的情况下可被制作为一体结构。同样，第一信号导体部分211与接地导体部分213在无接合处的情况下可被制作为一个一体结构。
如图4所示，无需另设接合处而将两个以上的部分(partition)相互连接为一体结构的类型还称为“一体型(bulky type)”。
图5为表示设计成中空型(Hollow type)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
参照图5，被设计成中空型的用于无线电力传输的共振器的第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213以及多个导体241、242分别在内部包含中空的空间。
在所提供(given)的共振频率中，有效电流并非流通第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、每个导体241、242的所有部分，可以被制作为只流通于一部分。即，在所提供的共振频率中，第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、多个导体241、242的厚度(depth)过度大于各自的趋肤深度(skin depth)可能导致效率低下。即，这可能成为导致共振器200的重量或共振器200的制作成本增加的原因。
因此，根据本发明的实施例，在所提供的共振频率中，可以基于第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、多个导体241、242各自的趋肤深度来适当地确定第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、多个导体241、242各自的厚度。当第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、多个导体241、242各自具有比对应的趋肤深度大的适当的厚度时，共振器200可以变轻，共振器200的制作成本也可以减少。
例如，如图5所示，第二信号导体部分212的厚度可以被定为d m，d可以通过
Figure BPA00001516416100131
来确定。这里，f表示频率，μ表示导磁系数、σ表示导体常数。尤其，当第一信号导体部分211、第二信号导体部分212、接地导体部分213、多个导体241、242为铜(copper)制而具有5.8×10^7的导电率(conductivity)时，在共振频率为10kHz的情况下，趋肤深度可以为约0.6mm，在共振频率为100MHz的情况下，趋肤深度可以为0.006mm。
图6为表示应用了平行片(parallel-sheet)的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
参照图6，应用了平行片(parallel-sheet)的用于无线电力传输的共振器所包含的第一信号导体部分211、第二信号导体部分212各自的表面上可以应用平行片(parallel-sheet)。
由于第一信号导体部分211、第二信号导体部分212不是完全导体(perfect conductor)，可能具有电阻成分，由其电阻成分可能发生电阻损耗(ohmic loss)。这种电阻损耗可能使Q值减小，使耦合效率降低。
根据本发明的实施例，通过在第一信号导体部分211、第二信号导体部分212各自的表面应用平行片(parallel-sheet)，可以使电阻损耗减少，Q值及耦合效率增加。参照图6的部分270，当应用平行片(parallel-sheet)时，第一信号导体部分211、第二信号导体部分212各自包括多个导线。这些导线被并排布置，且在第一信号导体部分211、第二信号导体部分212各自的末端部分接地(short)。
当在第一信号导体部分211、第二信号导体部分212各自的表面应用平行片(parallel-sheet)时，由于导线被并排布置，因此多个导线所具有的电阻成分之和被减小。因此，可以减少电阻损耗，并增加Q值和耦合效率。
图7为表示包含分布电容器的用于无线电力传输的共振器的例子的图。
参照图7，用于无线电力传输的共振器中包含的电容器220可以是分布电容器。作为集总元件的电容器可能具有相对高的等效串联电阻(ESR：Equivalent Series Resistance)。为了减少作为集总元件的电容器所具有的ESR，有多种建议，但本发明的实施例通过使用作为分布元件的电容器220，可以减少ESR。作为参考，ESR引起的损耗可能减少Q值和耦合效率。
如图7所示，作为分布元件的电容器220可以具有Z字形结构。即，作为分布元件的电容器220可以由Z字形结构的导线和电介质材料来实现。
不仅如此，如图7所示，本发明的实施例不仅可以使用作为分布元件的电容器220来减少ESR引起的损耗，而且还可以并列使用多个作为集总元件的电容器来减少ESR引起的损耗。这是因为，作为集总元件的电容器各自所具有的电阻成分可以通过并列连接而减小，由此并列连接的作为集总元件的多个电容器的有效电阻也可以减小，因此可以使ESR引起的损耗减小。例如，通过使用十个1pF的电容器来代替使用一个10pF的电容器，可以减少ESR引起的损耗。
图8为表示用于二维结构的共振器和三维结构的共振器中的匹配器的例子的图。
图8的A表示包括匹配器的图2示出的二维共振器的一部分，图8的B表示包括匹配器的图3示出的三维共振器的一部分。
参照图8的A，匹配器包括导体231、导体232和导体233，导体232和导体233连接于传输线路的接地导体部分213和导体231。根据导体231与接地导体部分213之间的距离h，确定二维共振器的阻抗，而导体231和接地导体部分213之间的距离h由控制器控制。导体231和接地导体部分213之间的距离h可以通过多种方式进行调节，可以有通过对可作为导体231的多个导体中的某一个进行适应性激活而调节距离h的方式，通过在上下方向上调节导体231的物理位置来调节距离h的方式等。
参照图8的B，匹配器包括导体231、导体232和导体233，导体232和导体233连接于传输线路的接地导体部分213和导体231。根据导体231与接地导体部分213之间的距离h，确定三维共振器的阻抗，而导体231和接地导体部分213之间的距离h由控制器控制。与二维结构的共振器中包含的匹配器相同，在三维结构的共振器中包含的匹配器中，导体231和接地导体部分213之间的距离h也可以通过多种方式进行调节。例如，可以有通过对可作为导体231的多个导体中的某一个进行适应性激活而调节距离h的方式，通过在上下方向上调节导体231的物理位置来调节距离h的方式等。
虽然图8中没有示出，匹配器可以包含有源元件，利用有源元件来调节共振器的阻抗的方式与上述的方式类似。即，利用有源元件来改变流通匹配器的电流路径，从而可以调节共振器的阻抗。
图9为表示图2中示出的插入有电容器的传输线路的等效电路的图。
图2中示出的插入有电容器的传输线路可以由图9中示出的等效电路来模型化。在图9的等效电路中，CL表示以集总元件的形态被插入到图2的传输线路的中段部的电容器。
此时，图2中的插入有电容器的传输线路具有零阶共振特性。即，当传播常数为零时，假设用于无线电力传输的共振器具有ωMZR的共振频率。此时，共振频率ωMZR可以由下述的数学式1来表示。这里，MZR表示导磁系数为零的共振器(Mu Zero Resonator)的意思。
[数学式1]
ω MZR = 1 L R C L
参照上述数学式1可知，共振器的共振频率ωMZR可以由LR/CL来确定，共振频率ωMZR和共振器的物理尺寸可相互独立设置。由于共振频率ωMZR和共振器的物理尺寸可相互独立设置，因此共振器的物理尺寸可以充分变小。
图10为表示具有零阶共振特性的复合左右手传输线路(CompositeRight-Left Handed Transmission Line)的等效电路的图。虽然本发明实施例的用于无线电力传输的共振器以MNG传输线路作为基础，但下面通过复合左右手传输线路来说明MNG传输线路。
参照图10，复合左右手传输线路的等效电路相比于基本的传输线路，进一步包含作为串联电容器(series-capacitor)的412和作为并联电感(shunt-inductor)的
Figure BPA00001516416100162
422。这里，411和
Figure BPA00001516416100164
421表示基本的传输线路所具有的电感成分和电容成分。
此时，阻抗Z′410为对应于
Figure BPA00001516416100165
411的成分和对应于
Figure BPA00001516416100166
412的成分之和，导纳Y′420为对应于
Figure BPA00001516416100167
421的成分和对应于
Figure BPA00001516416100168
422的成分之和。
因此，阻抗Z′410和导纳Y′420可以由下述的数学式2来表示。
[数学式2]
Z ′ = j ( ω L R ′ - 1 ω C L ′ )
Y ′ = j ( ω C R ′ - 1 ω L L ′ )
参照上述数学式2可知，共振频率(在共振频率，阻抗Z′410或导纳Y′420的幅值(amplitude)为最小)可以通过在基本传输线路上适当地增设412和422来进行调节，复合左右手传输线路具有零阶共振特性。即，复合左右手传输线路的共振频率可以为传播常数为零时的频率。
当在基本的传输线路上仅增设
Figure BPA000015164161001613
412时，这种传输线路在特定频带具有负导磁系数，因此被称为MNG传输线路。并且，当仅增设
Figure BPA000015164161001614
422时，这种传输线路在特定频带具有负介电常数，因此被称为ENG传输线路，MNG传输线路和ENG传输线路也具有零阶共振特性。
本发明实施例的MNG共振器，为了在近场中使磁场占优势，包含
Figure BPA000015164161001615
412。即，在近场中由于电场被集中到
Figure BPA00001516416100171
412，因此在近场中磁场占优势。
并且，由于MNG共振器与复合左右手传输线路相同地具有零阶共振特性，因此与共振频率无关，MNG共振器可以被制作成较小形态。
图11为从概念上说明在复合左右手传输线路上发生的零阶共振(Zeroth-Order Resonance)的曲线。
参照图11，复合左右手传输线路具有A、B的共振频率。此时，对应于A、B的传播常数(beta)为零，因此复合左右手传输线路具有零阶共振特性。
与复合左右手传输线路类似，MNG传输线路和ENG传输线路也具有零阶共振特性。例如，可以是MNG传输线路的共振频率为A，ENG传输线路的共振频率为B。因此，本发明的实施例所提供的MNG共振器可以被制作成足够小的尺寸。
图12为表示本发明的一个实施例所提供的用于无线电力传输的共振器所具有的特性的表格。
参照图12，在本发明的实施例所提供的MNG共振器的近场中，磁场比电场占优势。并且，MNG共振器通过磁场耦合，可以提高电力传输效率。
并且，本发明的实施例所提供的MNG共振器可以被制作成二维或三维结构，可以具有高的Q值。并且，本发明的实施例所提供的MNG共振器用于近距离无线电力传输。
图13至图15为表示本发明的一个实施例所提供的用于无线电力传输的共振器的多种实现例的图。
参照图13，本发明的一个实施例所提供的用于无线电力传输的共振器包含相互串联连接的多个传输线路710、720、730。此时，多个电容器711、721、731分别插入到共振器所包含的对应的多个传输线路710、720、730中。根据图13所示的共振器，可以增加耦合效率，而且由多个传输线路710、720、730可以获得多个共振频率。尤其，当希望在两个以上的频带同时以无线方式收发电力时，可以使用图13所示的共振器。
参照图14，本发明的一个实施例所提供的用于无线电力传输的共振器可以具有螺旋结构。即，多个传输线路以螺旋结构相互连接，多个传输线路上可分别插入对应的多个电容器。根据图14所示的共振器，可以在有限的空间或面积内形成大强度磁场。不仅如此，通过增加共振的有效感应系数，可以得到高Q值。
并且，参照图15，本发明的一个实施例所提供的用于无线电力传输的共振器可以包含并联连接的多个传输线路910、920、930。根据图15所示的共振器，可以形成在特定共振频率具有大强度的磁场。
除了图13至图15中示出的多种形态之外，本发明的一个实施例的用于无线电力传输的共振器可以被制作成多种形态。
图16为表示可以应用于图1中示出的源的无线电力传输装置的框图。
参照图16，无线电力传输装置1000包含无线电力传输共振器1010和前处理部1020。
无线电力传输共振器1010可以为通过图1至图15进行了说明的共振器，通过由无线电力传输共振器1010传输的波(wave)，以无线方式传输电力。
前处理部1020利用由无线电力传输装置1000的外部或内部的电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率。
更具体来讲，前处理部1020包含AC-DC转换器1021、频率生成器1022、功率放大器1023、控制器1024、检测器1025。
AC-DC转换器1021将由电源供给器供给的交流(AC)能转换为直流(DC)能或直流电流。此时，频率生成器1022根据该直流能或直流电流生成所期望的频率，生成具有所期望的频率的电流。具有所期望的频率的电流可以被放大器1023放大。
控制器1024生成用于调节无线电力传输共振器1010的阻抗的控制信号，可以调节由频率生成器1022生成的频率。例如，在多个频带中，可以选择使电力传输增益、耦合效率等极大化的最佳频率。
并且，检测器1025用于检测无线电力传输共振器1010和无线电力接收装置的无线电力接收共振器之间的距离、从无线电力传输共振器1010传输到前述无线电力接收共振器的波(wave)的反射系数、前述无线电力传输共振器1010和前述无线电力接收共振器之间的电力传输增益或前述无线电力传输共振器1010和前述无线电力接收共振器之间的耦合效率等。
此时，控制器1024考虑前述的距离、反射系数、电力传输增益、耦合效率等，可以生成可以调节无线电力传输共振器1010的阻抗或者由频率生成器1022生成的频率的控制信号。
图17为表示可以应用于图1中示出的目标的无线电力接收装置的框图。
参照图17，无线电力接收装置1100包含无线电力接收共振器1110、整流器(rectifier)1120、检测器1130和控制器1140。
无线电力接收共振器1110可以是通过图1至图15进行了说明共振器，接收由无线电力传输装置传输的波(wave)。
整流器1120将由所接收到的波产生的电力转换为直流能，该直流能的全部或一部分被提供到目标装置。目标装置可以是电池等电力储存装置，也可以是使用电力的装置。
并且，检测器1130用于检测无线电力传输共振器和无线电力接收装置1100的无线电力接收共振器1110之间的距离、从前述无线电力传输共振器传输到前述无线电力接收共振器1110的波(wave)的反射系数、前述无线电力传输共振器和前述无线电力接收共振器1110之间的电力传输增益或前述无线电力传输共振器和前述无线电力接收共振器1110之间的耦合效率等。
并且，控制器1140基于无线电力传输共振器和无线电力接收装置1100的无线电力接收共振器1110之间的距离、从前述无线电力传输共振器传输到前述无线电力接收共振器1110的波(wave)的反射系数、前述无线电力传输共振器和前述无线电力接收共振器1110之间的电力传输增益或前述无线电力传输共振器和前述无线电力接收共振器1110之间的耦合效率等，生成用于调节无线电力接收共振器的阻抗的控制信号。
如上所述，虽然本发明通过有限的实施例和附图进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施例，在本发明所属技术领域中具有基本知识的人员，可以根据上述内容进行各种修改和变更。
因此，本发明的范围并不局限于上述说明的实施例，应当通过权利要求和与记载的权利要求等同的范围确定其保护范围。

Claims (39)

1.一种无线电力共振器，其特征在于包含：
具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；
将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；
将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；
相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
2.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成闭环结构。
3.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成矩形闭环结构。
4.根据权利要求3所述的无线电力共振器，其特征在于还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
5.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述匹配器呈矩形。
6.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述匹配器根据由控制器提供的控制信号改变该匹配器的物理形态，以调节所述无线电力共振器的阻抗。
7.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述控制器基于从所述无线电力共振器接收电力或者朝所述无线电力共振器传输电力的相对的共振器的状态而生成所述控制信号。
8.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述控制器基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成所述控制信号。
9.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述匹配器包含与所述接地导体部分间隔预定距离的用于阻抗匹配的导体，根据所述接地导体部分和所述用于阻抗匹配的导体之间的距离来调节所述无线电力共振器的阻抗。
10.根据权利要求4所述的无线电力共振器，其特征在于所述匹配器包含根据由控制器提供的控制信号调节所述无线电力共振器的阻抗的至少一个有源元件。
11.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于所述至少一个电容器为集总元件，被插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间。
12.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于所述至少一个电容器为分布元件，具有Z字形结构。
13.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于在使所述无线电力共振器具有超材料的特性的标准、使所述无线电力共振器在目标频率具有负的导磁系数的标准或使所述无线电力共振器在目标频率具有零阶共振特性的标准中的至少一个标准下确定所述至少一个电容器的电容量。
14.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于所述第一信号导体部分的表面或所述第二信号导体部分的表面上具有并列的多个导线，所述多个导线中每一个的一端被接地。
15.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于所述第一信号导体部分和所述接地导体部分以及所述第二信号导体部分和所述接地导体部分无需另设接合处而彼此连接。
16.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于所述第一信号导体部分、所述第二信号导体部分或所述接地导体部分中的至少一个的内部是空心的。
17.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于还包含磁芯，该磁芯贯通所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分与所述接地导体部分之间的空间。
18.根据权利要求1所述的无线电力共振器，其特征在于当所述无线电力共振器包含至少两个传输线路时，所述至少两个传输线路以串联、并联或螺旋形态进行连接，在分别包含于所述至少两个传输线路的第一信号导体部分和第二信号导体部分之间插入至少一个电容器。
19.一种无线电力传输装置，其特征在于，所述无线电力传输装置包含：
利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率的前处理部；
在所述频率下利用所述电流以无线方式传输电力的无线电力共振器，
其中，所述无线电力共振器包含：
具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；
将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；
将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；
相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
20.根据权利要求19所述的无线电力传输装置，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成闭环结构。
21.根据权利要求19所述的无线电力传输装置，其特征在于，所述无线电力共振器还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
22.根据权利要求19所述的无线电力传输装置，其特征在于，所述前处理部包含交流-直流转换器和频率生成器，所述交流-直流转换器将由所述电源供给器供应的交流能转换为直流能，所述频率生成器根据所述直流能生成具有所述频率的所述电流。
23.根据权利要求19所述的无线电力传输装置，其特征在于，还包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。
24.根据权利要求19所述的无线电力传输装置，其特征在于，还包含检测器，该检测器检测所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个。
25.根据权利要求23所述的无线电力传输装置，其特征在于，所述控制器根据所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来调节所述频率。
26.一种无线电力接收装置，其特征在于，所述无线电力接收装置包含：
以无线方式接收电力的无线电力共振器；
将所述接收的电力转换为直流能的整流器，
其中，所述无线电力共振器包含：
具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；
将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；
将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；
相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
27.根据权利要求26所述的无线电力接收装置，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成闭环结构。
28.根据权利要求26所述的无线电力接收装置，其特征在于，所述无线电力共振器还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
29.根据权利要求26所述的无线电力接收装置，其特征在于，还包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力传输装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力传输装置的无线电力共振器传输到所述无线电力共振器的波的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。
30.一种无线电力传输方法，其特征在于，包含如下步骤：
利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率；
向无线电力共振器提供所述电流和频率，
其中，所述无线电力共振器利用具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路、将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体、将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体、和相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器来在所述频率下利用所述电流以无线方式传输电力。
31.根据权利要求30所述的无线电力传输方法，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成闭环结构。
32.根据权利要求30所述的无线电力传输方法，其特征在于，还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
33.一种无线电力接收方法，其特征在于，包含如下步骤：
利用无线电力共振器以无线方式接收电力，该无线电力共振器包含具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路、将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体、将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体、和相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器；
利用整流器将所述接收的电力转换为直流能；
将所述直流能提供到目标装置。
34.根据权利要求33所述的无线电力接收方法，其特征在于，所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成闭环结构。
35.根据权利要求33所述的无线电力接收方法，其特征在于，所述无线电力共振器还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
36.根据权利要求33所述的无线电力接收方法，其特征在于，还包含将所述直流能储存到电力储存装置的步骤。
37.根据权利要求33所述的无线电力接收方法，其特征在于，还包含将所述直流能用作所述目标装置的电力的步骤。
38.一种无线电力传输接收系统，包括无线电力传输装置和无线电力接收装置，
所述无线电力传输装置包含：
利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率的前处理部；
在所述频率下利用所述电流以无线方式向所述无线电力接收装置传输电力的无线电力传输共振器，
所述无线电力接收装置包含：
以无线方式从所述无线电力传输装置接收电力的无线电力接收共振器；
将所述接收的电力转换为直流能的整流器，
其中，所述无线电力传输共振器或所述无线电力接收共振器中的至少一个包含：
具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；
将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；
将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；
相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。
39.根据权利要求38所述的无线电力传输接收系统，其特征在于，所述无线电力传输共振器或所述无线电力接收共振器中的至少一个还包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。
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