JP2010252446A5 - - Google Patents

Description

また、この発明によれば、非接触給電システムは、所定の高周波電力を出力可能な給電設備と、給電設備から非接触で受電可能な受電装置とを備える。給電設備は、電源装置と、送電用共鳴器と、制御装置とを含む。電源装置は、所定の高周波電圧を発生する。送電用共鳴器は、電源装置に接続され、電源装置から電力を受けて電磁場を発生する。制御装置は、電源装置を制御することによって送電用共鳴器から受電装置への給電を制御する。受電装置は、受電用共鳴器を含む。受電用共鳴器は、電磁場を介して送電用共鳴器と共鳴することにより送電用共鳴器から非接触で受電する。制御装置は、送電用共鳴器と受電用共鳴器との間の距離に応じて変化するＳ１１パラメータに基づいて給電制御を実行する。

Claims (21)

1. 受電装置の受電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより前記受電装置へ非接触で送電する送電用共鳴器と、
   前記送電用共鳴器に接続され、所定の高周波電圧を発生する電源装置と、
   前記電源装置を制御することによって前記送電用共鳴器から前記受電用共鳴器への給電を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化するインピーダンスの周波数特性に基づいて給電制御を実行する、非接触給電設備。
2. 前記制御装置は、前記インピーダンスの周波数特性に基づいて前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定し、その推定された距離に基づいて給電制御を実行する、請求項１に記載の非接触給電設備。
3. 前記制御装置は、前記インピーダンスの周波数特性に基づいて推定された距離が所定値以下のとき、前記受電装置への給電を実行する、請求項２に記載の非接触給電設備。
4. 前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化する前記インピーダンスの周波数特性の振幅特性に基づいて、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定する、請求項２または請求項３に記載の非接触給電設備。
5. 前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化する前記インピーダンスの周波数特性の位相特性に基づいて、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定する、請求項２または請求項３に記載の非接触給電設備。
6. 前記制御装置は、前記インピーダンスの周波数特性に基づいて前記受電装置の受電要否および前記受電装置への給電可否を判定し、前記受電装置へ給電可能と判定されたとき、前記インピーダンスの周波数特性の特異点に基づいて決定される共振周波数を有する電圧を発生するように前記電源装置を制御する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の非接触給電設備。
7. 前記送電用共鳴器に入力される電流を検出する電流測定手段と、
   前記送電用共鳴器に入力される電圧を検出する電圧測定手段とをさらに備え、
   前記制御装置は、所定の周波数帯における複数の周波数で所定の小電力が前記受電装置へ出力されるように前記電源装置を制御し、前記電圧測定手段によって検出される電圧および前記電流測定手段によって検出される電流に基づいて前記インピーダンスの周波数特性を算出する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の非接触給電設備。
8. 前記送電用共鳴器は、
   前記電源装置に接続される一次コイルと、
   前記一次コイルから電磁誘導により給電され、前記電磁場を発生する一次自己共振コイルとを含む、請求項１から請求項７のいずれかに記載の非接触給電設備。
9. 給電設備の送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより前記給電設備から非接触で受電する受電用共鳴器と、
   前記給電設備からの受電要否を前記給電設備においてインピーダンスの周波数特性に基づいて判定可能なように、前記給電設備からの受電要否に応じてインピーダンスを変更するインピーダンス変更装置とを備える非接触受電装置。
10. 前記インピーダンス変更装置は、前記給電設備からの受電を終了するとき、前記給電設備において前記インピーダンスの周波数特性に基づいて受電終了を検知可能なように入力インピーダンスを変更する、請求項９に記載の非接触受電装置。
11. 所定の高周波電力を出力可能な給電設備と、
    前記給電設備から非接触で受電可能な受電装置とを備え、
    前記給電設備は、
    所定の高周波電圧を発生する電源装置と、
    前記電源装置に接続され、前記電源装置から電力を受けて電磁場を発生する送電用共鳴器と、
    前記電源装置を制御することによって前記送電用共鳴器から前記受電装置への給電を制御する制御装置とを含み、
    前記受電装置は、前記電磁場を介して前記送電用共鳴器と共鳴することにより前記送電用共鳴器から非接触で受電する受電用共鳴器を含み、
    前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化するインピーダンスの周波数特性に基づいて給電制御を実行する、非接触給電システム。
12. 前記制御装置は、前記インピーダンスの周波数特性に基づいて前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定し、その推定された距離に基づいて給電制御を実行する、請求項１１に記載の非接触給電システム。
13. 前記制御装置は、前記インピーダンスの周波数特性に基づいて推定された距離が所定値以下のとき、前記受電装置への給電を実行する、請求項１２に記載の非接触給電システム。
14. 前記受電装置は、前記給電設備からの受電を終了するとき、当該受電装置のインピーダンスを変更可能に構成されたインピーダンス変更装置をさらに含み、
    前記制御装置は、前記受電装置において前記インピーダンス変更装置によりインピーダンスが変更されたときの予め求められたインピーダンスの周波数特性を用いて、受電終了に伴なう前記受電装置のインピーダンスの変更を前記インピーダンスの周波数特性に基づいて検知し、その検知結果に基づいて前記受電装置への給電を停止する、請求項１１または請求項１３のいずれかに記載の非接触給電システム。
15. 前記送電用共鳴器は、
    前記電源装置に接続される一次コイルと、
    前記一次コイルから電磁誘導により給電され、前記電磁場を発生する一次自己共振コイルとを含み、
    前記受電用共鳴器は、
    前記電磁場を介して前記一次自己共振コイルと共鳴することにより前記一次自己共振コイルから受電する二次自己共振コイルと、
    前記二次自己共振コイルによって受電された電力を電磁誘導により取出す二次コイルとを含む、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の非接触給電システム。
16. 前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化する、前記送電用共鳴器および前記受電用共鳴器によって形成される回路のＳ１１パラメータに基づいて、給電制御を実行する、請求項１に記載の非接触給電設備。
    
17. 前記制御装置は、前記Ｓ１１パラメータに基づいて前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定し、その推定された距離に基づいて給電制御を実行する、請求項１６に記載の非接触給電設備。
18. 前記インピーダンス変更装置は、前記給電設備からの受電要否を、前記送電用共鳴器および前記受電用共鳴器によって形成される回路のＳ１１パラメータに基づいて前記給電設備において判定可能なように、前記給電設備からの受電要否に応じてインピーダンスを変更する、請求項９に記載の非接触受電装置。
19. 前記インピーダンス変更装置は、前記給電設備からの受電を終了するとき、前記給電設備において前記Ｓ１１パラメータに基づいて受電終了を検知可能なように入力インピーダンスを変更する、請求項１８に記載の非接触受電装置。
20. 前記制御装置は、前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離に応じて変化する、前記送電用共鳴器および前記受電用共鳴器によって形成される回路のＳ１１パラメータに基づいて、給電制御を実行する、請求項１１に記載の非接触給電システム。
21. 前記制御装置は、前記Ｓ１１パラメータに基づいて前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間の距離を推定し、その推定された距離に基づいて給電制御を実行する、請求項２０に記載の非接触給電システム。