JP2012182975A - ワイヤレス給電装置およびワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワイヤレス給電装置116は、給電コイルL2と受電コイルL3の磁場共振現象に基づき、給電コイルL2から受電コイルL3にワイヤレス給電するための装置である。送電制御回路200は、給電コイルL2に駆動周波数foにて交流電力を供給する。これにより、給電コイルL2から受電コイルL3に交流電力を給電させる。位相検出回路150は、交流電力の電圧位相と電流位相の位相差を検出する。具体的には、信号T2がハイレベル第1検出期間と信号S2がハイレベルとなる第2検出期間を比較し、それらが重複する期間の長さを検出することにより、位相差を検出する。
【選択図】図3
Description
図1は、第1実施形態におけるワイヤレス電力伝送システム100の原理図である。第1実施形態におけるワイヤレス電力伝送システム100は、ワイヤレス給電装置116とワイヤレス受電装置118を含む。ワイヤレス給電装置116は給電LC共振回路300を含む。ワイヤレス受電装置118は、受電コイル回路130とロード回路140を含む。そして、受電コイル回路130により受電LC共振回路302が形成される。
図15は、第2実施形態におけるワイヤレス電力伝送システム100の原理図である。第2実施形態におけるワイヤレス電力伝送システム100も、ワイヤレス給電装置116とワイヤレス受電装置118を含む。ただし、ワイヤレス受電装置118は受電LC共振回路302を含むが、ワイヤレス給電装置116は給電LC共振回路300を含まない。すなわち、給電コイルL2は、LC共振回路の一部とはなっていない。より具体的には、給電コイルL2は、ワイヤレス給電装置116に含まれる他の回路要素とは共振回路を形成しない。給電コイルL2に対しては、直列・並列のいずれにもキャパシタが挿入されない。したがって、電力を伝送するときの周波数においては、給電コイルL2は非共振となる。
Claims (13)
- 給電コイルと受電コイルの磁場共振現象に基づき、前記給電コイルから前記受電コイルにワイヤレス給電するための装置であって、
前記給電コイルと、
前記給電コイルに駆動周波数にて交流電力を供給することにより、前記給電コイルから前記受電コイルに前記交流電力を給電させる送電制御回路と、
前記交流電力の電圧位相と電流位相の位相差を検出する位相検出回路と、を備え、
前記位相検出回路は、前記交流電力の電圧レベルが所定範囲内となる第1検出期間と前記交流電力の電流レベルが所定範囲内となる第2検出期間のずれを検出することにより、前記位相差を検出することを特徴とするワイヤレス給電装置。 - 前記位相検出回路は、前記第1検出期間と前記第2検出期間の排他的論理和として特定される期間の長さを検出することにより、前記位相差を検出することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス給電装置。
- 前記送電制御回路は、前記検出された位相差が減少するように前記駆動周波数を調整することを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤレス給電装置。
- 前記位相検出回路は、前記位相差を検出する前に、前記電圧波形および前記電流波形の双方または一方をデジタル波形に整形することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記位相検出回路は、前記電圧波形および前記電流波形のうちの一方の位相を所定値だけずらした上で、前記位相差を検出することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記位相検出回路は、前記電流波形を分周した後、前記位相差を検出することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記位相検出回路は、前記電圧波形を分周した後、前記位相差を検出することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記位相検出回路は、前記第1検出期間と前記第2検出期間のずれの大きさを示す直流信号を生成し、前記直流信号のレベルにより前記位相差を検出することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記送電制御回路は、給電側の回路要素とは実質的に非共振の状態の前記給電コイルから、前記受電コイルに前記交流電力を給電させることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記給電コイルは、給電側の回路要素とは前記受電コイルの共振周波数を共振点とする共振回路を形成しないことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記給電コイルに対して直列または並列にキャパシタが挿入されない構成であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 前記送電制御回路は、結合トランスを介することなく、前記給電コイルに前記交流電力を供給することを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のワイヤレス給電装置。
- 請求項1から12のいずれかに記載のワイヤレス給電装置と、
前記受電コイルと、
前記受電コイルと磁気結合し、前記受電コイルが前記給電コイルから受電した交流電力を供給されるロードコイルと、を備えることを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
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