JP2013106490A - Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal - Google Patents
Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013106490A JP2013106490A JP2011250513A JP2011250513A JP2013106490A JP 2013106490 A JP2013106490 A JP 2013106490A JP 2011250513 A JP2011250513 A JP 2011250513A JP 2011250513 A JP2011250513 A JP 2011250513A JP 2013106490 A JP2013106490 A JP 2013106490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- power
- phase
- switch
- resonant antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ワイヤレス給電技術に関する。 The present invention relates to a wireless power feeding technique.
近年、携帯電話端末やノート型コンピュータなどの電子機器、あるいは電気自動車に対する給電技術として、ワイヤレス(非接触)電力伝送が着目されている。ワイヤレス電力伝送は、主に電磁誘導型、電波受信型、電場・磁場共鳴型、の3つに分類される。 In recent years, wireless (non-contact) power transmission has attracted attention as a power feeding technique for electronic devices such as mobile phone terminals and notebook computers, or electric vehicles. Wireless power transmission is mainly classified into three types: an electromagnetic induction type, a radio wave reception type, and an electric field / magnetic field resonance type.
電磁誘導型は短距離(数cm以内)において利用され、数百kHz以下の帯域で数百Wの電力を伝送することができる。電力の利用効率は60〜98%程度となっている。数m以上の比較的長い距離に給電する場合、電波受信型が利用される。電波受信型では、中波〜マイクロ波の帯域で数W以下の電力を伝送することができるが、電力の利用効率は低い。数m程度の中距離を、比較的高い効率で給電する手法として、電場・磁場共鳴型が着目されている(非特許文献1参照)。 The electromagnetic induction type is used in a short distance (within several centimeters) and can transmit power of several hundred W in a band of several hundred kHz or less. The power use efficiency is about 60 to 98%. When power is supplied to a relatively long distance of several meters or more, a radio wave receiving type is used. In the radio wave reception type, power of several W or less can be transmitted in a medium wave to microwave band, but power use efficiency is low. An electric field / magnetic field resonance type is attracting attention as a method of supplying power at a relatively high efficiency over a medium distance of several meters (see Non-Patent Document 1).
図1は、ワイヤレス給電システムの一例を示す図である。ワイヤレス給電システム100rは、ワイヤレス給電装置200rおよびワイヤレス受電装置300rを備える。ワイヤレス給電装置200rは、送信コイルLT、共振用キャパシタCTおよび交流電源10を備える。交流電源10は、送信周波数fTXを有する電気信号S2を発生する。共振用キャパシタCTおよび送信コイルLTは共振回路を構成しており、その共振周波数は、電気信号S2の周波数fTXにチューニングされている。送信コイルLTからは、電力信号S1が送出される。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless power feeding system. The wireless
ワイヤレス受電装置300rは、受信コイルLR、共振用キャパシタCRおよび負荷回路20を備える。共振用キャパシタCR、受信コイルLRおよび負荷回路20は共振回路を構成しており、その共振周波数は、電力信号S1の周波数fTXにチューニングされる。
Wireless
ワイヤレス給電装置200rとワイヤレス受電装置300rの距離や向きなどの位置関係に応じて、送信コイルLTと受信コイルLRの結合度は時々刻々と変化する。したがって交流電源10は、ワイヤレス給電装置200rとワイヤレス受電装置300rの位置関係に応じて、電力信号S1の信号強度をダイナミックに変化させる必要がある。
Depending on the positional relationship between the distance and orientation of the wireless
たとえば交流電源10が、電気信号S2として送信周波数fTXの駆動電圧を生成する場合、駆動電圧の振幅を位置関係に応じて10倍以上のダイナミックレンジで変化させる必要がある。一般的なDC/DCコンバータやDC/ACコンバータ(インバータ)の出力電圧の振幅制御のダイナミックレンジはせいぜい数倍であり、ワイヤレス給電装置200rでの利用は困難である。
For example, when the
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、電力信号を広いダイナミックレンジで制御可能なワイヤレス給電装置の提供にある。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a wireless power feeding apparatus capable of controlling a power signal with a wide dynamic range.
本発明のある態様は、電界、磁界、電磁界のいずれかを含む送信周波数を有する電力信号を送信するワイヤレス給電装置に関する。ワイヤレス給電装置は、直列に設けられた電力信号を送出するための送信コイルおよび共振用キャパシタを含む共振アンテナと、第1電源ラインと第2電源ラインの間に直流電圧を印加する直流電源と、第1電源ラインと共振アンテナの一端の間に設けられた第1スイッチと、第2電源ラインと共振アンテナの一端の間に設けられた第2スイッチと、第1電源ラインと共振アンテナの他端の間に設けられた第3スイッチと、第2電源ラインと共振アンテナの他端の間に設けられた第4スイッチと、を含むHブリッジ回路と、第1スイッチと第2スイッチのペアを、送信周波数にて、第1の位相でスイッチングするとともに、第3スイッチと第4スイッチのペアを、送信周波数にて、第2の位相でスイッチングし、かつ、送信すべき電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節する制御部と、を備える。 One embodiment of the present invention relates to a wireless power feeding apparatus that transmits a power signal having a transmission frequency including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field. A wireless power feeding apparatus includes a resonance antenna including a transmission coil and a resonance capacitor for transmitting a power signal provided in series, a DC power source that applies a DC voltage between a first power supply line and a second power supply line, A first switch provided between the first power supply line and one end of the resonant antenna; a second switch provided between the second power supply line and one end of the resonant antenna; and the other end of the first power supply line and the resonant antenna. An H bridge circuit including a third switch provided between the second power supply line and a fourth switch provided between the other end of the resonant antenna, and a pair of the first switch and the second switch, Switching at the transmission frequency in the first phase, switching the pair of the third switch and the fourth switch at the transmission frequency in the second phase, and transmitting the power signal to be transmitted Depending on the time, and a control unit for adjusting a difference between the first and second phases, the.
本発明の別の態様もまた、ワイヤレス給電装置である。このワイヤレス給電装置は、直列に設けられた電力信号を送出するための送信コイルおよび共振用キャパシタを含む共振アンテナと、共振アンテナの一端に、第1の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を送信周波数でスイッチングする第1矩形電圧を印加する第1電源と、共振アンテナの他端に、第2の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を送信周波数でスイッチングする第2矩形電圧を印加する第2電源と、送信すべき電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節する制御部と、を備える。 Another aspect of the present invention is also a wireless power feeder. This wireless power feeder includes a resonance antenna including a transmission coil and a resonance capacitor for transmitting a power signal provided in series, and a high-level voltage and a low-level voltage at one end of the resonance antenna at a first phase. A first power source that applies a first rectangular voltage that switches between them at a transmission frequency, and a second rectangle that switches between a high level voltage and a low level voltage at a second phase at the other end of the resonant antenna at a transmission frequency. A second power source for applying a voltage; and a controller for adjusting a difference between the first phase and the second phase in accordance with the strength of the power signal to be transmitted.
これらの態様によると、第1の位相と第2の位相の差を制御することにより、共振アンテナに供給するエネルギーを広いダイナミックレンジで制御することができ、その結果、電力信号を、広いダイナミックレンジで制御できる。 According to these aspects, by controlling the difference between the first phase and the second phase, the energy supplied to the resonant antenna can be controlled with a wide dynamic range, and as a result, the power signal can be controlled with a wide dynamic range. Can be controlled.
本発明の別の態様は、電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を送信する上述のいずれかの態様のワイヤレス給電装置と、電力信号を受信するワイヤレス受電装置と、を備える。 Another aspect of the present invention includes the wireless power feeding apparatus according to any one of the above aspects that transmits a power signal including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field, and a wireless power receiving apparatus that receives the power signal.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other between methods and apparatuses are also effective as an aspect of the present invention.
本発明のある態様によれば、電力信号を広いダイナミックレンジで制御可能できる。 According to an aspect of the present invention, the power signal can be controlled with a wide dynamic range.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are electrically connected to each other in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.
Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as their electric It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.
図2は、実施の形態に係るワイヤレス給電装置200の構成を示す回路図である。
ワイヤレス給電装置200は、図示しないワイヤレス受電装置とともにワイヤレス給電システムを形成する。ワイヤレス給電装置200は、ワイヤレス受電装置に対して、送信周波数fTXの電力信号S1を送出する。電力信号S1は、電波になっていない電磁波の近傍界(電界、磁界、あるいは電磁界)である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of wireless
The wireless
ワイヤレス給電装置200は、共振アンテナ30、直流電源32、Hブリッジ回路34、制御部36を備える。
共振アンテナ30は、直列に設けられた、電力信号S1を送出するための送信コイルLTおよび共振用キャパシタCTを含む。抵抗Rは、配線や送信コイルLT、共振用キャパシタCTの直流抵抗成分を示す。
The
直流電源32は、第1電源ラインLVDDと第2電源ラインLVSSの間に直流電圧VDCを印加する。以下、第1電源ラインLVDDの電位を第1電源電圧VDD、第2電源ラインLVSSの電位を第2電源電圧VSSと称する。
The
Hブリッジ回路34は、第1電源ラインLVDDと第2電源ラインLVSSの間に設けられ、その2つの出力端子は、共振アンテナ30と接続される。Hブリッジ回路34は、第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4を含む。第1スイッチSW1は、第1電源ラインLVDDと共振アンテナ30の一端P1の間に設けられ、第2スイッチSW2は、第2電源ラインLVSSと共振アンテナ30の一端P1の間に設けられる。第3スイッチSW3は、第1電源ラインLVDDと共振アンテナ30の他端P2の間に設けられ、第4スイッチSW4は、第2電源ラインLVSSと共振アンテナ30の他端P2の間に設けられる。第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などのトランジスタを用いて構成することができる。
The
制御部36は、Hブリッジ回路34の第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4をスイッチングすることにより、共振アンテナ30の両端間P1−P2に、電気信号(以下、駆動電圧ともいう)S2を供給する。
The
制御部36は、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2のペアを、送信周波数fTXにて、第1の位相φ1でスイッチングする。その結果、共振アンテナ30の一端P1には、第1電源電圧VDDと第2電源電圧VSSが、送信周波数fTXでスイッチングする第1矩形電圧V1が印加される。第1スイッチSW1と第2スイッチSW2のオン時間は等しく、したがって、第1矩形電圧V1は、半周期において、第1電源電圧VDDをとり、残りの半周期において、第2電源電圧VSSをとる。
また制御部36は、第3スイッチSW3と第4スイッチSW4のペアを、送信周波数fTXにて、第2の位相φ2でスイッチングする。共振アンテナ30の他端P2には、第1電源電圧VDDと第2電源電圧VSSが、送信周波数fTXでスイッチングする第2矩形電圧V2が印加される。第3スイッチSW3と第4スイッチSW4のオン時間は等しく、したがって、第2矩形電圧V2は、半周期において、第1電源電圧VDDをとり、残りの半周期において、第2電源電圧VSSをとる。
The
制御部36は、送信すべき電力信号S1の強度に応じて、第1の位相φ1と第2の位相φ2の差Δφを調節する。
The
以上がワイヤレス給電装置200の構成である。続いてその動作を説明する。図3は、図2のワイヤレス給電装置200の動作を示すシミュレーション波形図である。
The above is the configuration of the wireless
第1スイッチSW1〜第4スイッチSW4の波形は、ハイレベルがオン、ローレベルがオフに対応する。またVDD=3V、VSS=0Vである。第1矩形電圧V1は、第1の位相φ1でスイッチングし、第2矩形電圧V2は、第2の位相φ2でスイッチングする。 In the waveforms of the first switch SW1 to the fourth switch SW4, the high level corresponds to on and the low level corresponds to off. Further, VDD = 3V and VSS = 0V. The first rectangular voltage V1 is switched at the first phase φ1, and the second rectangular voltage V2 is switched at the second phase φ2.
共振アンテナ30の両端間に印加される駆動電圧S2は、−VDDをとる第1期間T1、0Vをとる第2期間T2、+VDDをとる第3期間T3、0Vをとる第4期間T4を、順に繰り返す。駆動電圧S2の周波数は、送信周波数fTXであり、その周期は1/fTXである。第2期間T2および第4期間T4は、位相差Δφ=φ1−φ2に応じている。
The drive voltage S2 applied between both ends of the
駆動電圧S2が共振アンテナ30に印加されると、共振アンテナ30には電流ILが流れる。共振アンテナ30の共振周波数fRESが送信周波数fTXにチューニングされているとき、電流ILは送信周波数fTXを有する正弦波となり、送信コイルLTからは電流ILに応じた強度の電力信号S1が送信される。
When the drive voltage S <b> 2 is applied to the
ワイヤレス給電装置200によれば、位相差Δφに応じて、電流ILの振幅を制御でき、その結果、電力信号S1の強度を制御できる。この理由を定性的に説明する。
According to the wireless
矩形電圧V1、V2は、基本波と奇数次の高調波の重ねあわせで表されるが、共振アンテナ30のインピーダンスは、共振周波数すなわち基本波fTX以外の帯域において十分に高いため、高調波は電流ILおよび電気信号S2にほとんど寄与せず、したがって無視することができる。
The rectangular voltages V1 and V2 are expressed by superposition of the fundamental wave and the odd-order harmonics. However, since the impedance of the
基本波のみに着目するとき、矩形電圧V1、V2は式(1)、(2)で表される。ただし、φ1=0、φ2=Δφとしている。
V1=sin(2πfTX) …(1)
V2=sin(2πfTX+Δφ) …(2)
When focusing only on the fundamental wave, the rectangular voltages V1 and V2 are expressed by the equations (1) and (2). However, φ1 = 0 and φ2 = Δφ.
V1 = sin (2πf TX ) (1)
V2 = sin (2πf TX + Δφ) (2)
したがって駆動電圧S2は、式(3)で近似される。
S2=V1−V2=sin(2πfTX)−sin(2πfTX+Δφ) …(3)
Therefore, the drive voltage S2 is approximated by the equation (3).
S2 = V1-V2 = sin ( 2πf TX) -sin (2πf TX + Δφ) ... (3)
三角関数の和積の公式から、式(4)を得る。
S2=2・cos(2πfTX+Δφ/2)・sin(Δφ/2)
=A・cos(2πfTX+Δφ/2) …(4)
ただし、A=2×sin(Δφ/2)
Equation (4) is obtained from the formula of the product of trigonometric functions.
S2 = 2 · cos (2πf TX + Δφ / 2) · sin (Δφ / 2)
= A · cos (2πf TX + Δφ / 2) (4)
However, A = 2 × sin (Δφ / 2)
すなわち、Δφを変化させることにより、駆動電圧S2の電圧振幅Aを制御することができ、ひいては電力信号S1の強度を制御することができる。sin(Δφ/2)の項は、位相差Δφに応じて、0から1までの値をとることができ、位相差Δφを高精度で制御すれば、理論的には無限大のダイナミックレンジを実現することができる。
スイッチング周期1/fTXは、μsのオーダーであるのに対して、時間差Δφは、数十nsあるいはさらに細かい精度で制御することができる。したがって現実的にも、電気信号S2の強度を、非常に広いダイナミックレンジを実現することができる。
That is, by changing Δφ, the voltage amplitude A of the drive voltage S2 can be controlled, and consequently the strength of the power signal S1 can be controlled. The term sin (Δφ / 2) can take a value from 0 to 1 depending on the phase difference Δφ. If the phase difference Δφ is controlled with high accuracy, a theoretically infinite dynamic range can be obtained. Can be realized.
The
比較のために、実施の形態のように位相差Δφを制御せずに、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御によって、各スイッチを送信周波数fTXでスイッチングしつつ、各スイッチのオン時間(デューティ比)を調節する比較技術について考察する。この場合、デューティ比が変化すると、駆動電圧S2の波形は、正負で非対称となる。その結果、PWM制御では、電気信号S2に寄与しない高調波のエネルギーが大きくなる。 For comparison, each switch is switched at the transmission frequency f TX by so-called PWM (Pulse Width Modulation) control without controlling the phase difference Δφ as in the embodiment. ) Will be considered. In this case, when the duty ratio changes, the waveform of the drive voltage S2 becomes asymmetrical between positive and negative. As a result, in PWM control, harmonic energy that does not contribute to the electric signal S2 increases.
かかる比較技術に対して、実施の形態に係るワイヤレス給電装置200では、位相差Δφにかかわらずに、駆動電圧S2の波形が、正負対称であるという特徴を有する。つまりワイヤレス給電装置200によれば、比較技術に比べて高調波成分のエネルギーを低減できる。
In contrast to the comparative technique, the wireless
図4(a)、(b)は、コイル電流ILのスペクトルを示す図である。図4(b)は、PWM制御を行ったときのスペクトルを示す。駆動電圧S2のデューティ比に応じて、基本波fTXの成分の振幅を変化させることができる。
図4(a)は、位相差Δφの制御を行った場合のスペクトルを示す。位相差Δφを、22.5°、45°、90°、180°のように変化させると、PWM制御と同様に、基本波fTX(1MHz)の振幅を変化させることができる。さらに、偶数次の高調波が抑制されていることがわかる。
Figure 4 (a), (b) is a diagram showing the spectrum of the coil current I L. FIG. 4B shows a spectrum when PWM control is performed. The amplitude of the component of the fundamental wave f TX can be changed according to the duty ratio of the drive voltage S2.
FIG. 4A shows a spectrum when the phase difference Δφ is controlled. When the phase difference Δφ is changed to 22.5 °, 45 °, 90 °, and 180 °, the amplitude of the fundamental wave f TX (1 MHz) can be changed similarly to the PWM control. Further, it can be seen that even-order harmonics are suppressed.
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセス、それらの組み合わせには、さまざまな変形例が存在しうる。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and various modifications may exist in each of those constituent elements, each processing process, and a combination thereof. Hereinafter, such modifications will be described.
図2のワイヤレス給電装置200は、以下のように把握することができる。
第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、共振アンテナ30の一端P1に、第1の位相φ1でハイレベル電圧VDDとローレベル電圧VSSとの間を、送信周波数fTXでスイッチングする第1矩形電圧V1を印加する第1電源(ハーフブリッジ回路)である。
また、第3スイッチSW3および第4スイッチSW4は、共振アンテナ30の他端P2に、第2の位相φ2でハイレベル電圧VDDとローレベル電圧VSSとの間を送信周波数fTXでスイッチングする第2矩形電圧V2を印加する第2電源(ハーフブリッジ回路)である。制御部36は、送信すべき電力信号S1の強度に応じて、第1の位相φ1と第2の位相φ2の差Δφを調節する。
The wireless
The first switch SW1 and the second switch SW2 are provided at one end P1 of the
In addition, the third switch SW3 and the fourth switch SW4 are connected to the other end P2 of the
当業者であれば、第1電源および第2電源を、図2とは異なるトポロジーでも構成しうることが理解でき、こうした変形例も本発明の範囲に含まれる。たとえば第1電源および第2電源は、いわゆるインバータ(論理反転回路)を含んでもよい。 Those skilled in the art will understand that the first power supply and the second power supply can be configured in a topology different from that shown in FIG. 2, and such modifications are also included in the scope of the present invention. For example, the first power supply and the second power supply may include so-called inverters (logic inversion circuits).
図2のワイヤレス給電装置200において、直流電源32をDC/DCコンバータで構成し、直流電圧VDCを調節可能とすることにより、電気信号S2の強度のダイナミックレンジをさらに広げることができる。
In the wireless
実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the embodiments merely show the principle and application of the present invention, and the embodiments depart from the idea of the present invention defined in the claims. Many modifications and changes in the arrangement are allowed within the range not to be performed.
100…ワイヤレス給電システム、200…ワイヤレス給電装置、300…ワイヤレス受電装置、10…交流電源、LVDD…第1電源ライン、LVSS…第2電源ライン、SW1…第1スイッチ、SW2…第2スイッチ、SW3…第3スイッチ、SW4…第4スイッチ、30…共振アンテナ、32…直流電源、34…Hブリッジ回路、36…制御部、VDD…第1電源電圧、VSS…第2電源電圧、40…第1電源、42…第2電源、LT…送信コイル、CT…共振用キャパシタ、S1…電力信号、S2…電気信号、V1…第1矩形電圧、V2…第2矩形電圧。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless electric power feeding system, 200 ... Wireless electric power feeder, 300 ... Wireless electric power receiving apparatus, 10 ... AC power supply, LVDD ... 1st power supply line, LVSS ... 2nd power supply line, SW1 ... 1st switch, SW2 ... 2nd switch, SW3 3rd switch, SW4 4th switch, 30 ... Resonant antenna, 32 ... DC power supply, 34 ... H bridge circuit, 36 ... Control unit, VDD ... 1st power supply voltage, VSS ... 2nd power supply voltage, 40 ... 1st Power supply, 42 ... second power supply, L T ... transmitting coil, C T ... resonance capacitor, S1 ... power signal, S2 ... electric signal, V1 ... first rectangular voltage, V2 ... second rectangular voltage.
Claims (6)
前記電力信号を送出するための送信コイルを含む共振アンテナと、
第1電源ラインと第2電源ラインの間に直流電圧を印加する直流電源と、
前記第1電源ラインと前記共振アンテナの一端の間に設けられた第1スイッチと、前記第2電源ラインと前記共振アンテナの一端の間に設けられた第2スイッチと、前記第1電源ラインと前記共振アンテナの他端の間に設けられた第3スイッチと、前記第2電源ラインと前記共振アンテナの他端の間に設けられた第4スイッチと、を含むHブリッジ回路と、
前記第1スイッチと前記第2スイッチのペアを、前記送信周波数にて、第1の位相でスイッチングするとともに、前記第3スイッチと前記第4スイッチのペアを、前記送信周波数にて、第2の位相でスイッチングし、かつ、送信すべき前記電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節する制御部と、
を備えることを特徴とするワイヤレス給電装置。 A wireless power feeder that transmits a power signal having a transmission frequency including an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field,
A resonant antenna including a transmission coil for transmitting the power signal;
A DC power supply for applying a DC voltage between the first power supply line and the second power supply line;
A first switch provided between the first power supply line and one end of the resonant antenna; a second switch provided between the second power supply line and one end of the resonant antenna; and the first power supply line; An H-bridge circuit including a third switch provided between the other ends of the resonant antenna, and a fourth switch provided between the second power supply line and the other end of the resonant antenna;
The first switch and the second switch pair are switched at the transmission frequency in the first phase, and the third switch and the fourth switch pair are switched at the transmission frequency at the second phase. A controller that switches in phase and adjusts the difference between the first phase and the second phase according to the strength of the power signal to be transmitted;
A wireless power supply apparatus comprising:
前記電力信号を送出するための送信コイルを含む共振アンテナと、
前記共振アンテナの一端に、第1の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を前記送信周波数でスイッチングする第1矩形電圧を印加する第1電源と、
前記共振アンテナの他端に、第2の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を前記送信周波数でスイッチングする第2矩形電圧を印加する第2電源と、
送信すべき前記電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節する制御部と、
を備えることを特徴とするワイヤレス給電装置。 A wireless power feeder that transmits a power signal having a transmission frequency including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field,
A resonant antenna including a transmission coil for transmitting the power signal;
A first power source that applies a first rectangular voltage that switches between a high level voltage and a low level voltage at a first phase at the transmission frequency to one end of the resonant antenna;
A second power source that applies a second rectangular voltage that switches between a high level voltage and a low level voltage at a second phase at the transmission frequency to the other end of the resonant antenna;
A control unit that adjusts a difference between the first phase and the second phase according to the intensity of the power signal to be transmitted;
A wireless power supply apparatus comprising:
前記電力信号を受信するワイヤレス受電装置と、
を備えることを特徴とするワイヤレス給電システム。 The wireless power supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, which transmits a power signal including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field;
A wireless power receiver for receiving the power signal;
A wireless power supply system comprising:
第1電源ラインと第2電源ラインの間に直流電圧を印加するステップと、
前記第1電源ラインと前記共振アンテナの一端の間に設けられた第1スイッチと、前記第2電源ラインと前記共振アンテナの一端の間に設けられた第2スイッチと、前記第1電源ラインと前記共振アンテナの他端の間に設けられた第3スイッチと、前記第2電源ラインと前記共振アンテナの他端の間に設けられた第4スイッチと、を含むHブリッジ回路を制御するステップと、
を備え、
前記制御するステップは、
前記第1スイッチと前記第2スイッチのペアを、前記送信周波数にて、第1の位相でスイッチングするとともに、前記第3スイッチと前記第4スイッチのペアを、前記送信周波数にて、第2の位相でスイッチングし、かつ、送信すべき前記電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節することを特徴とする方法。 A method of transmitting a power signal having a transmission frequency including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field from a resonant antenna including a transmission coil,
Applying a DC voltage between the first power line and the second power line;
A first switch provided between the first power supply line and one end of the resonant antenna; a second switch provided between the second power supply line and one end of the resonant antenna; and the first power supply line; Controlling an H-bridge circuit including a third switch provided between the other ends of the resonant antenna and a fourth switch provided between the second power supply line and the other end of the resonant antenna; ,
With
The controlling step includes
The first switch and the second switch pair are switched at the transmission frequency in the first phase, and the third switch and the fourth switch pair are switched at the transmission frequency at the second phase. A method of switching in phase and adjusting a difference between the first phase and the second phase according to the strength of the power signal to be transmitted.
前記共振アンテナの一端に、第1の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を前記送信周波数でスイッチングする第1矩形電圧を印加するステップと、
前記共振アンテナの他端に、第2の位相でハイレベル電圧とローレベル電圧との間を前記送信周波数でスイッチングする第2矩形電圧を印加するステップと、
送信すべき前記電力信号の強度に応じて、第1の位相と第2の位相の差を調節するステップと、
を備える方法。 A method of transmitting a power signal having a transmission frequency including any one of an electric field, a magnetic field, and an electromagnetic field from a resonant antenna including a transmission coil,
Applying to the one end of the resonant antenna a first rectangular voltage that switches between a high level voltage and a low level voltage in a first phase at the transmission frequency;
Applying to the other end of the resonant antenna a second rectangular voltage that switches between a high level voltage and a low level voltage in a second phase at the transmission frequency;
Adjusting the difference between the first phase and the second phase according to the strength of the power signal to be transmitted;
A method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011250513A JP2013106490A (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011250513A JP2013106490A (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013106490A true JP2013106490A (en) | 2013-05-30 |
Family
ID=48625637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011250513A Pending JP2013106490A (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013106490A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015105334A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless power transfer device and wireless power transfer system |
KR20150088678A (en) * | 2014-01-24 | 2015-08-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transfer System |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008125198A (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Ishida Co Ltd | Non-contact feeder system |
US20110199045A1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Convenientpower Hk Ltd | Power transfer device and method |
-
2011
- 2011-11-16 JP JP2011250513A patent/JP2013106490A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008125198A (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Ishida Co Ltd | Non-contact feeder system |
US20110199045A1 (en) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | Convenientpower Hk Ltd | Power transfer device and method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015105334A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless power transfer device and wireless power transfer system |
EP3096437A4 (en) * | 2014-01-08 | 2017-11-01 | LG Innotek Co., Ltd. | Wireless power transfer device and wireless power transfer system |
US10193392B2 (en) | 2014-01-08 | 2019-01-29 | Lg Innotek Co., Ltd. | Wireless power transfer device and wireless power transfer system |
KR20150088678A (en) * | 2014-01-24 | 2015-08-03 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transfer System |
KR102175599B1 (en) | 2014-01-24 | 2020-11-06 | 엘지이노텍 주식회사 | Wireless Power Transfer System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5748628B2 (en) | Wireless power receiving device and wireless power feeding device | |
TWI509931B (en) | Wireless power receiving and supplying apparatus, wireless power supply system and auto-adjusting assistant circuit | |
US10566840B2 (en) | Wireless power feeding system | |
JP5702696B2 (en) | Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power feeding system | |
JP5462953B2 (en) | Wireless power receiving apparatus and wireless power feeding system | |
KR102037439B1 (en) | Multi-bridge topology | |
JP5715613B2 (en) | Wireless power transmission system repeater and wireless power transmission system using the same | |
WO2013132755A1 (en) | Wireless receiver, wireless power supply, and wireless transmission system | |
KR102008810B1 (en) | Wireless power transmitting apparatus and method | |
JPWO2013057896A1 (en) | Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power feeding system | |
WO2014061217A1 (en) | Wireless power-receiving device, impedance control circuit usable for same, and impedance control method | |
KR102019064B1 (en) | Wireless power transmitting apparatus and method | |
JP2013106490A (en) | Wireless power-feeding device, wireless power-feeding system, and transmission method of power signal | |
KR102481724B1 (en) | Wireless power transmitter | |
KR102481948B1 (en) | Wireless power transmitter | |
CN111464200B (en) | Half-half bridge pulse width modulation low power magnetic safety transmission system | |
JP6091643B2 (en) | Resonance type high frequency power supply device and switching circuit for resonance type high frequency power supply device | |
JP6615385B2 (en) | Gate drive device | |
KR20180040440A (en) | Inverter and apparatus for transmiting power wirelessly using the same | |
WO2015063921A1 (en) | Resonant high frequency power source device | |
KR102481899B1 (en) | Wireless power transmitter | |
KR102146484B1 (en) | Power generator, apparatus for transmitting wireless power and system for transferring wireless power |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150224 |