JP2010259172A - 非接触給電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給電装置Aの制御部4は、信号検知部3が信号を検知していない場合に送電部1に送電を停止させ、信号検知部3が信号を検知すれば送電部1に送電を行わせる。故に、給電装置Aから負荷機器Bに給電しない場合は給電装置Aの送電部1を完全に停止させることができて待機時における給電装置Aの電力消費が低減できる。しかも、負荷機器Bの応答部120が、信号用一次コイル20と磁気結合される信号用二次コイル121に誘導される誘導起電力によって動作して信号用二次コイル121より信号を送信するので、信号用二次コイル121とは別に給電装置Aから応答部120の動作電源供給を受けるためのコイルを設ける必要が無い。
【選択図】 図1
Description
本実施形態の非接触給電システムは、図1に示すように高周波電力を送電する給電装置Aと、給電装置Aから送電される高周波電力を電磁誘導により非接触で受電して負荷に供給する負荷機器Bとで構成される。
本実施形態の非接触給電システムは、図12に示すように給電装置Aの制御部4に対して送電部1からの送電を停止あるいは送電電力の減少を指示する制御コマンドを応答部120より送信させる負荷機器側制御部130を負荷機器Bに備えた点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の非接触給電システムは、図13に示すように受電用二次コイル111に誘導される高周波電力から応答部120の動作電源を作成する第2の電源回路113を負荷機器Bの受電部110に設けた点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の非接触給電システムは、図14に示すように受電用二次コイル111に誘導される高周波電力から応答部120の動作電源を作成する第2の電源回路113と、第2の電源回路113で作成された電源で動作し伝送信号を伝送する負荷機器側信号伝送部124を負荷機器Bの応答部120に設けるとともに、負荷機器側信号伝送部124との間で伝送信号を伝送する給電装置側信号伝送部5と、当該伝送信号で伝送される情報を記憶するメモリ6とを給電装置Aに設けた点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の非接触給電システムは、図15に示すように給電装置Aから負荷機器Bへ伝送する情報信号を発生する給電側情報信号発生回路7と、送電部1から送電する高周波電力を前記情報信号で変調する変調回路8とを給電装置Aに備え、受電用二次コイル111に誘導される高周波電力から前記情報信号を復調する復調回路140と、復調回路140で復調された情報(情報信号)を記憶するメモリ150と、当該情報に基づいて負荷100を制御する制御部160とを負荷機器Bに備えている点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の非接触給電システムは、図16に示すように受電用二次コイルに高周波電力が誘導されている間、当該高周波電力により動作して受電用二次コイルを介して応答信号を送信する応答信号送信部170を負荷機器Bに備え、受電用二次コイル111と磁気結合された送電用一次コイル10を介して応答信号を受信する応答信号受信部9を給電装置Aに備えている点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態1と共通であるから、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の非接触給電システムは、図17に示すように給電装置Aの制御部4に対して送電部1からの送電を停止あるいは送電電力の減少を指示する制御コマンドを応答部120並びに応答信号送信部170より送信させる負荷機器側制御部130を負荷機器Bに備えている点に特徴がある。尚、その他の構成は実施形態2及び実施形態6と共通であるから、実施形態2又は実施形態6と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
B 負荷機器
1 送電部
2 質問部
3 信号検知部
4 制御部
10 送電用一次コイル
11 インバータ回路
100 負荷
110 受電部
111 受電用二次コイル
120 応答部
121 信号用二次コイル
Claims (19)
- 高周波電力を送電する給電装置と、給電装置から送電される高周波電力を電磁誘導により非接触で受電して負荷に供給する負荷機器とで構成され、
給電装置は、送電用の一次コイル並びに当該送電用一次コイルに高周波電流を流すインバータ回路からなる送電部と、負荷機器との間で信号を送受信するための信号用一次コイル並びに当該信号用一次コイルが出力端間に接続された発振回路からなる質問部と、信号用一次コイルで受信する信号を検知する信号検知部と、信号検知部で検知する信号に応じて送電部を制御する制御部とを備え、
負荷機器は、負荷と、送電用一次コイルと磁気結合される受電用の二次コイル並びに当該受電用二次コイルに誘導される高周波電力を負荷に応じた電力に変換する電力変換部を有する受電部と、信号用一次コイルと磁気結合される信号用二次コイル並びに当該信号用二次コイルに誘導される誘導起電力によって動作して信号用二次コイルより信号を送信する応答部とを備え、
給電装置の制御部は、信号検知部が信号を検知していない場合は送電部に送電を停止させ、信号検知部が信号を検知している場合は送電部に送電を行わせることを特徴とする非接触給電システム。 - 給電装置は、送電用一次コイルと信号用一次コイルとが互いの軸を重ねるように配置されてなり、負荷機器は、受電用二次コイルと信号用二次コイルとが互いの軸を重ねるように配置されてなることを特徴とする請求項1記載の非接触給電システム。
- 給電装置の制御部は、送電部に送電を行わせる場合にインバータ回路を間欠駆動するとともにインバータ回路の休止期間に信号検知部が信号を検知しない場合は送電部の送電を中止させることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 負荷機器の応答部は、信号用二次コイルより振幅変調された信号を送信し、給電装置の信号検知部は、信号用一次コイルの誘起電圧を包絡線検波するとともに検波した電圧レベルが所定のしきい値を超えている場合に前記信号を検知したと判断することを特徴とする請求項3記載の非接触給電システム。
- 負荷機器は、給電装置の制御部に対して送電部からの送電を停止あるいは送電電力の減少を指示する制御コマンドを応答部より送信させる負荷機器側制御部を備えたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の非接触給電システム。
- 給電装置の制御部は、信号検知部で検知される信号のレベルが所定の判定値を下回る場合に送電部に送電を行わせないことを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の非接触給電システム。
- 負荷機器の応答部は、信号用二次コイルに誘起される電圧から動作電源を作成する電源回路と、電源回路で作成される動作電源で動作し信号用二次コイルに変調信号を出力する変調回路とを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の非接触給電システム。
- 変調回路は、信号用二次コイルの両端間に接続されるインピーダンス素子のインピーダンスを変化させることで信号に変調をかけることを特徴とする請求項7記載の非接触給電システム。
- 負荷機器の受電部は、受電用二次コイルに誘導される高周波電力から応答部の動作電源を作成する第2の電源回路を有することを特徴とする請求項7記載の非接触給電システム。
- 給電装置の信号検知部は、複数の信号用一次コイルを有することを特徴とする請求項1記載の非接触給電システム。
- 負荷の種類が異なる複数種類の負荷機器を含み、これら複数種類の負荷機器の応答部は、各々負荷の種類に応じて互いに異なる周波数の信号を送受信し、
給電装置の質問部は、負荷機器の種類に応じた周波数に切り換えて発振回路を発振させることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の非接触給電システム。 - 負荷機器は、受電用二次コイルに誘導される高周波電力から応答部の動作電源を作成する電源回路と、当該電源回路で作成された電源で動作し伝送信号を伝送する負荷機器側信号伝送部を備え、
給電装置は、負荷機器側信号伝送部との間で伝送信号を伝送する給電装置側信号伝送部を備えたことを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の非接触給電システム。 - 給電装置は、送電部から送電する高周波電力を情報信号で変調する変調回路を備え、
負荷機器は、受電用二次コイルに誘導される高周波電力から前記情報信号を復調する復調回路を備えることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の非接触給電システム。 - 給電装置の質問部は、発振回路を間欠発振するとともに信号検知部が信号を検知したら発振回路を連続発振することを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の非接触給電システム。
- 信号用一次コイルと信号用二次コイルとは内径及び外径が略同寸法であり且つ少なくとも信号用二次コイルの内径は受電用二次コイルの外径よりも大きいことを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 送電用一次コイルと受電用二次コイルが磁気結合している状態において信号用一次コイル並びに信号用二次コイルが送電用一次コイルと受電用二次コイルの間に挟まれるようにそれぞれ給電装置と負荷装置に配置されていることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。
- 質問部の発振回路は、インバータ回路の周波数よりも高い周波数で発振し、応答部は、信号用二次コイルに誘起される電圧から動作電源を作成する電源回路と、電源回路で作成される動作電源で動作しインバータ回路の周波数よりも低い周波数の変調信号を信号用二次コイルに出力する変調回路とを有することを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載の非接触給電システム。
- 負荷機器は、受電用二次コイルに高周波電力が誘導されている間、当該高周波電力により動作して受電用二次コイルを介して応答信号を送信する応答信号送信部を備え、
給電装置は、受電用二次コイルと磁気結合された送電用一次コイルを介して前記応答信号を受信する応答信号受信部を備え、
給電装置の制御部は、信号検知部が信号を検知して送電部に送電を行わせている場合、応答信号受信部で応答信号を受信しない期間が所定時間を超えたときは送電部に送電を停止させ、応答信号受信部で応答信号を受信しない期間が前記所定時間以下のときは送電部に送電を継続させることを特徴とする請求項2記載の非接触給電システム。 - 負荷機器は、給電装置の制御部に対して送電部からの送電を停止あるいは送電電力の減少を指示する制御コマンドを応答部並びに応答信号送信部より送信させる負荷機器側制御部を備えたことを特徴とする請求項18記載の非接触給電システム。
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