JP2005110399A - 非接触電力供給システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、電力を送電する複数の送電側コイルCS1〜CS3と、送電側コイルCS1〜CS3の作動を夫々ON/OFFする複数の送電側スイッチSS1〜SS3と、電力を受電する複数の受電側コイルCJ1〜CJ3と、受電側コイルCJ1〜CJ3の作動を夫々ON/OFFする複数の受電側スイッチSJ1〜SJ3と、電力の伝送効率が最も良くなる組み合わせの送電側コイルCS1〜CS3と受電側コイルCJ1〜CJ3を作動させるよう信号を出力する判定回路7とを設ける。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明の電力供給システムの第1実施形態を図1〜図3を参照して説明する。図1は、第1実施形態の回路構成図であり、図2及び図3は動作のフローチャートである。第1実施形態の電力供給システムは、送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、送電機器(不図示)に取り付けられる送電モジュール1と、受電機器(不図示)に取り付けられる受電モジュール2を有して成る。
まず、本発明の電力供給システムの第2実施形態を図4を参照して説明する。図4は、第2実施形態の回路構成図であり、図1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の電力供給システムは、送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、送電機器(不図示)に取り付けられる送電モジュール21と、受電機器(不図示)に取り付けられるに受電モジュール22を有して成る。本実施形態の電力供給システムの動作は、図2及び図3を用いて説明した第1実施形態の動作と同様である。
次に、本発明の電力供給システムの第3実施形態を図5を参照して説明する。図5は、第3実施形態の回路構成図であり、図1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の電力供給システムは、送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、送電機器(不図示)に取り付けられる送電モジュール31と、受電機器(不図示)に取り付けられるに受電モジュール32を有して成る。本実施形態の電力供給システムの動作は、図2及び図3を用いて説明した第1実施形態の動作と同様である。
次に、本発明の電力供給システムの第4実施形態を図6を参照して説明する。図6は、第4実施形態の回路構成図であり、図1と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の電力供給システムは、送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、送電機器(不図示)に取り付けられる送電モジュール41と、受電機器(不図示)に取り付けられるに受電モジュール42を有して成る。本実施形態の電力供給システムの動作は、図2及び図3を用いて説明した第1実施形態の動作と同様である。
第5実施形態として、図7〜図9を参照して第1〜4実施形態に適用可能な送電モジュール51について説明する。図7、図8及び図9は、それぞれ送電モジュール51の透視平面図、透視側面図及び可撓性を表す斜視図である。図7に示すように、方向a及びbを定めると、図7及び図8に示す送電モジュール51にはa方向に3つ、b方向に6つの計18ヶの送電側コイルCSが平面的に設けられている。18ヶの送電側コイルCSは全て、図1の送電側コイルCS1、CS2、CS3の関係のように、同様のものである。図8に示すように送電モジュール51は、送電側コイルCSが平面的に設けられた面に垂直な方向に厚みが薄いシート状となっている。
第6実施形態では、第1〜4実施形態に適用可能な受電モジュール(例えば、第1実施形態においては受電モジュール2)について説明する。第5実施形態においては、送電モジュール51についてのみ着目し、シート状で可撓性有する送電モジュール51につき上述の説明をしたが、同様に考えて、シート状で可撓性を有する受電モジュール52(不図示)を構成し、第1〜4実施形態の適用してもよい。具体的には、上述した図7、図8及び図9についての説明において、送電モジュール51を受電モジュール52と、送電側コイルCSを受電側コイルCJ(不図示)と、置き換えることにより、シート状で可撓性有する受電モジュール52が構成可能であることが分かる。尚、送電モジュール51と受電モジュール52を備えた電力供給システムの動作は図2又は図3のフローチャートで示したものと同様である。
第7実施形態では、第5実施形態で説明した送電モジュール51と第6実施形態で説明した受電モジュール52(不図示)を適用した電力供給システムについて図10を用いて説明する。図10は、本実施形態を適用した電力供給システムの一例の概略図である。送電ボックス70は、1面がなく内部が空洞となっている直方体の箱であり、第5実施形態で説明したシート状で可撓性有する送電モジュール71が、送電ボックス70の内面形状に沿うように配置又は貼り付けられている。
第8実施形態では、上述した第1〜7実施形態のいずれにでも適用可能な電力供給システムについて説明する。図10に示した構成例で説明すると、図2、図3を用いて電力供給システムの動作を上述したように、送電モジュール71を取り付けられた送電ボックス70と受電モジュール72が取り付けられた受電機器73の位置関係に応じて、最も電力の伝送効率の良い送電側コイルCS1〜CS6と受電側コイルCJ1〜CJ6の組み合わせで磁気結合による非接触電力供給が行われる。
また、図10に示した構成例において、送電モジュール71又は受電モジュール72に「電力供給レベルテスト再開ボタン」(不図示)を設けてもよい。「電力供給レベルテスト再開ボタン」は、使用者がいつでもON又はOFFすることが可能になっているボタンであり、本発明の電力供給システムにおいて、電力供給中に「電力供給レベルテスト再開ボタン」をON又はOFFさせることにより、該電力供給システムは、図2又は図3で示した動作を#1から行い、再度現状における最も電力の伝送効率の良い送電側コイルCS1〜CS6と受電側コイルCJ1〜CJ6の組み合わせを判定した上で(図2又は図3の#11)、該組み合わせで電力供給を再開する。
更に、図10に示した構成例において、電力供給中に常時又は一定間隔をおいて、実際に電力を送電、受電している送電側コイルCS1〜CS6、受電側コイルCJ1〜CJ6の組み合わせでの電力の伝送効率を調べておき、電力の伝送効率が予め定めた効率以下となる状態が予め定めた時間以上継続した場合は、第9実施形態で「電力供給レベルテスト再開ボタン」をON又はOFFした場合と同様、自動的に該電力供給システムに図2又は図3で示した動作を行うようにして、再度現状における最も電力の伝送効率の良い送電側コイルCS1〜CS6と受電側コイルCJ1〜CJ6の組み合わせを判定した上で(図2又は図3の#11)、その組み合わせで電力供給を再開するようにしてもよい。
図1の構成例において、送電側コイルCS1、CS2、CS3の送電する電力(以下、「送電電力」という)をそれぞれ受電機器(不図示)の必要な電力に合わせて変えることができるようにしてもよい。この送電電力を変える手法(第11実施形態)について、送電側コイルCS1について着目して説明する。
第12実施形態では、上述した第1〜11実施形態のいずれにでも適用可能な電力供給システムについて図11を用いながら説明する。図11は、その概略図である。送電ボックス80は、図10で説明した送電ボックス70と送電モジュール71をあわせたものである。電源コード84は図10で説明した電源コード74と同様のものである。そして、送電ボックス80の中に収納されている85〜88は、第1〜11実施形態で説明したものと同様の受電モジュール(例えば、図10における受電モジュール72)を取り付けた又は内蔵した受電機器である。そして受電機器85〜88は、それぞれ必要とする電力が異なっているとする。
2、22、32、41、72 受電モジュール
3、33 送電側SW切換回路
4 受電側制御回路
5 受電側SW切換回路
6 メモリ
7 判定回路
8、9 電圧入力端子
50 送電側コイルCS以外の構成要素
70、80 送電ボックス
73、85、86、87、88、103 受電機器
74、84 電源コード
100 送電機器
101 1次側のコイル
102 位置合せ用凸部
104 2次側のコイル
105 位置合せ用凹部
CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6、CS 送電側コイル
CS4_1、CS4_2、CS4_3 送電側コイル
CJ1、CJ2、CJ3、CJ4、CJ5、CJ6 受電側コイル
CJ4_1、CJ4_2、CJ4_3 受電側コイル
SS1、SS2、SS3 送電側スイッチ
SJ1、SJ2、SJ3 受電側スイッチ
KJ1、KJ2、KJ3 電力検知回路
CIJ、CIJ1、CIJ2、CIJ3 信号送信コイル
CIS、CIS1、CIS2、CIS3 信号受信コイル
IS1、IS2、IS3 信号スイッチ
Claims (16)
- 送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、
前記送電機器に取り付けられる送電モジュールと、前記受電機器に取り付けられる受電モジュールとを備え、
電力を送電する複数の送電側コイルを前記送電モジュールに設ける一方、
電力を受電する複数の受電側コイルを前記受電モジュールに設け、
電力の伝送効率が最も良くなる前記送電側コイル及び前記受電側コイルを作動させる手段を設けたことを特徴とする電力供給システム。 - 送電機器から受電機器に電気的に非接触な方式で電力を供給可能な電力供給システムにおいて、
前記送電機器に取り付けられる送電モジュールと、前記受電機器に取り付けられる受電モジュールとを備え、
電力を送電する複数の送電側コイルと、前記送電側コイルの作動を夫々ON/OFFする複数の送電側スイッチと、前記送電側スイッチを択一的にONする送電側スイッチ切換回路とを前記送電モジュールに設ける一方、
電力を受電する複数の受電側コイルと、前記受電側コイルの作動を夫々ON/OFFする複数の受電側スイッチと、前記受電側スイッチを択一的にONする受電側スイッチ切換回路と、前記受電側コイルが受電した電力量の値を記録するメモリと、前記メモリに記録された電力量の値に基づいて、電力の伝送効率が最も良くなる前記送電側コイル及び前記受電側コイルが作動するように、前記送電側スイッチ切換回路及び前記受電側スイッチ切換回路に指令信号を出力する判定回路とを前記受電モジュールに設けたことを特徴とする電力供給システム。 - 前記受電モジュールに前記指令信号を送信するための信号送信コイルを設ける一方、
前記送電モジュールに前記指令信号を受信するための信号受信コイルを設けたことを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 - 前記信号送信コイルを前記受電側コイルの巻かれたコアと同一のコアに巻く一方、前記信号受信コイルを前記送電側コイルの巻かれたコアと同一のコアに巻いたことを特徴とする請求項3に記載の電力供給システム。
- 複数の前記受電側コイル及び複数の前記送電側コイルのうち、夫々少なくとも1つの前記受電側コイルと前記送電側コイルに、コイルの巻き始めと巻き終わりの間に引き出し線を設け、
前記指令信号を送信する際に、引き出し線を設けた受電側コイルの巻き始め又は巻き終わりと引き出し線の間の部分で前記指令信号を送信するとともに、
引き出し線を設けた送電側コイルの巻き始め又は巻き終わりと引き出し線の間の部分で前記指令信号を受信するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 - 前記送電モジュールの形状がシート状であり可撓性を有することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記受電モジュールの形状がシート状であり可撓性を有することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記受電機器の一部又は全面に、形状がシート状であり可撓性を有する前記受電モジュールを覆うように取り付けたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記送電機器に、
形状がシート状であり可撓性を有する前記送電モジュールを
内面の全部又は一部に貼り付け若しくは埋め込んだ器を設け、
前記受電機器に、
形状がシート状であり可撓性を有する前記受電モジュールを内蔵したことを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項8のいずれかに記載の電力供給システム。 - 前記器に開閉可能な蓋を設け、且つ前記器全体又は一部を導電物で覆うか若しくは導電物とすることにより、シールドを施したことを特徴とする請求項9に記載の電力供給システム。
- 前記メモリは、記録する電力量の値が予め定めた値以上の場合のみ前記電力量の値を記録することを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項10のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記電力の伝送効率を、電力供給システムの使用者に報せる手段を設けたことを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項11のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記電力供給システムは、前記判定回路に前記指令信号を出力させる信号を受ける入力手段を備え、前記信号が与えられた時に、
前記電力の伝送効率が最も良くなる前記送電側コイル及び前記受電側コイルが作動するように、前記判定回路が前記送電側スイッチ切換回路及び前記受電側スイッチ切換回路に前記指令信号を出力することを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項12のいずれかに記載の電力供給システム。 - 前記電力の伝送効率が予め定めた効率以下となる状態が予め定めた時間以上継続した時に、
前記電力の伝送効率が最も良くなる前記送電側コイル及び前記受電側コイルが作動するように、前記判定回路が前記送電側スイッチ切換回路及び前記受電側スイッチ切換回路に前記指令信号を出力することを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項13のいずれかに記載の電力供給システム。 - 前記電力を送電する複数の送電側コイルの夫々が送電する電力を、切り換え可能とする手段を設けたことを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項14のいずれかに記載の電力供給システム。
- 前記電力供給システムは複数の受電機器に対し同時に電力を供給可能であって、夫々の受電機器に対して、
前記電力の伝送効率が最も良くなる前記送電側コイル及び前記受電側コイルが作動するように、前記判定回路が前記送電側スイッチ切換回路及び前記受電側スイッチ切換回路に前記指令信号を出力することを特徴とする請求項2〜請求項5または請求項9〜請求項15のいずれかに記載の電力供給システム。
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