JP2013027082A - 電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電力伝送システムは、直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ部106と、キャパシタンス成分が調整可能なコンデンサを含み、前記インバータ部106からの交流電圧が入力され、対向する受電アンテナ202に対して電磁場を介して電気エネルギーを伝送する送電アンテナ108と、を有し、前記送電アンテナ108と前記受電アンテナ202との間の結合係数を導出し、導出された結合係数に基づいて、前記送電アンテナ108におけるキャパシタンス成分を決定することを特徴とする電力伝送システム。
【選択図】 図1
Description
テナ間の位置ずれ量)に基づいた、電力伝送時の適切なパラメーターを選定することができず、効率的な電力伝送を実行することができない、という問題があった。
ナ108から、受電側システム200側の受電アンテナ202へ効率的に電力を伝送することを目的としている。このとき、送電アンテナ108の共振周波数と、受電アンテナ202の共振周波数とを同一とすることで、送電側アンテナから受電側アンテナに対し、効率的にエネルギー伝達を行うようにする。送電アンテナ108はコイルとコンデンサとで構成されており、送電アンテナ108を構成するコイルのインダクタンスはLtであり、
コンデンサのキャパシタンスはCtである。また、受電アンテナ202も、送電アンテナ
同様、コイルとコンデンサとで構成されており、受電アンテナ202を構成するコイルのインダクタンスはLxであり、コンデンサのキャパシタンスはCxである。
インバータ部106は、高電圧部105から供給される高電圧から所定の交流電圧を生
成して、送電アンテナ108に供給するものである。また、インバータ部106から送電アンテナ108に供給される電力の電流成分は電流検出部107によって検出可能に構成される。
とスイッチング素子QCがオフとされ、引き続きスイッチング素子QBとスイッチング素子QCがオンのとき、スイッチング素子QAとスイッチング素子QDがオフとされることで、
接続部T1と接続部T2との間に矩形波の交流電圧を発生させる。
ム200において、受電アンテナ202は、送電アンテナ108と共鳴することによって、送電アンテナ108から出力される電気エネルギーを受電するものである。受電アンテナ202にも、送電側のアンテナ部と同様、インダクタンス成分Lxを有するコイルと共に、キャパシタンス成分Cxを有するコンデンサも含まれる構成となっている。
なシミュレーション結果を得ることができる。
期から結合係数K、すなわち送電アンテナ108と前記受電アンテナ202との間の位置ずれ量が判る。
ャパシタンス成分Cの関係を記憶するテーブルを、例えば、図11に示すようにデータテーブル115に構成することが可能である。図11はキャパシタンス成分に応じた、送電アンテナ108と受電アンテナ202との間の結合係数とインバータ効率との関係をテーブル化した例を示すものである。
104・・・AC/DC変換部
105・・・高電圧部
106・・・インバータ部
107・・・電流検出部
108・・・送電アンテナ
109・・・低電圧部
110・・・制御部
111・・・通信部
115・・・データテーブル
200・・・受電側システム
202・・・受電アンテナ
203・・・整流部
204・・・充電制御部
205・・・バッテリー
211・・・通信部
212・・・アンテナ制御部
Claims (3)
- 直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ部と、
キャパシタンス成分が調整可能なコンデンサを含み、前記インバータ部からの交流電圧が入力され、対向する受電アンテナに対して電磁場を介して電気エネルギーを伝送する送電アンテナと、を有し、
前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の結合係数を導出し、導出された結合係数に基づいて、前記送電アンテナにおけるキャパシタンス成分を決定することを特徴とする電力伝送システム。 - 直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ部と、
複数のキャパシタンス成分を有するコンデンサを含み、前記インバータ部からの交流電圧が入力され、対向する受電アンテナに対して電磁場を介して電気エネルギーを伝送する送電アンテナと、
各キャパシタンス成分に応じた、送電アンテナと受電アンテナとの間の結合係数と電力伝送効率との関係を記憶するテーブルと、
前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の結合係数を導出し、導出された結合係数と前記テーブルとを参照して、前記送電アンテナにおけるキャパシタンス成分を選択する制御部と、を有することを特徴とする電力伝送システム。 - 前記送電アンテナに流れる電流値を検出する電流検出部を有し、
前記テーブルは、前記電流検出部で検出される電流値の包絡線信号が所定値より小さくなる時間と、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の結合係数の関係を記憶し、
前記制御部は、前記インバータ部によって1サイクルの交流電圧を出力させると共に、前記電流検出部で検出された電流値により、包絡線信号が所定値より小さくなる時間を取得し、取得された時間と前記テーブルとに基づいて、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の結合係数を導出する請求項1に記載の電力伝送システム。
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