JP2014054134A - Power transmission device for non-contact power transmission system, non-contact power transmission system, and power transmission capability adjusting method for non-contact power transmission system - Google Patents

Power transmission device for non-contact power transmission system, non-contact power transmission system, and power transmission capability adjusting method for non-contact power transmission system Download PDF

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智史 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission device for a non-contact power transmission system, a non-contact power transmission system and a power transmission capability adjusting method for the non-contact power transmission system that can increase the power supply capability and reduce the power loss.SOLUTION: A power transmission device 10 for a non-contact power transmission system 1 has a driving unit 40 for driving an output unit 30 and a driving system switching unit 50. The driving system switching unit 50 selects any one of a half-bridge driving system or a full-bridge driving system as a driving system of the driving unit 40 in accordance with power consumption information of a power receiving device 20.

Description

本発明は、非接触電力伝送システムの送電装置、非接触電力伝送システム、および非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法に関する。   The present invention relates to a power transmission device of a non-contact power transmission system, a non-contact power transmission system, and a method for adjusting the power transmission capability of the non-contact power transmission system.

従来の非接触電力伝送システムは、送電装置および受電装置を有する。受電装置は、出力電圧情報を送電装置に伝送する。送電装置は、受電装置の出力電圧情報に基づいて出力電圧を制御する。なお、特許文献1は、従来の非接触電力伝送システムの一例を開示している。   A conventional non-contact power transmission system includes a power transmission device and a power reception device. The power receiving device transmits the output voltage information to the power transmitting device. The power transmission device controls the output voltage based on the output voltage information of the power receiving device. Note that Patent Document 1 discloses an example of a conventional non-contact power transmission system.

特開2012−5185号公報JP 2012-5185 A

電力消費量が異なる複数種類の受電装置に対して電力を伝送する非接触電力伝送システムの送電装置は、複数種類の受電装置における最大電力消費量以上の電力を受電装置に供給可能な構成を有する。大電力を供給可能とする送電装置の構成は、電力供給能力に応じて電力損失が多くなる。このため、少ない電力損失を実現する構成を用いた送電装置は、電力供給能力が制限される。このため、非接触電力伝送システムは、適用可能な受電装置の種類が制限される。   A power transmission device of a non-contact power transmission system that transmits power to a plurality of types of power receiving devices having different power consumptions has a configuration capable of supplying the power receiving device with power that is greater than or equal to the maximum power consumption of the plurality of types of power receiving devices. . In the configuration of the power transmission device that can supply a large amount of power, power loss increases according to the power supply capability. For this reason, a power transmission device using a configuration that realizes a small power loss is limited in power supply capability. For this reason, the types of power receiving devices that can be applied to the non-contact power transmission system are limited.

本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、電力供給能力が大きく、かつ電力損失が少ない非接触電力伝送システムの送電装置、非接触電力伝送システム、および非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法を提供することを目的とする。   The present invention was created based on the above background, and has a large power supply capability and low power loss. A power transmission device, a non-contact power transmission system, and a non-contact power transmission system for a non-contact power transmission system. An object of the present invention is to provide a power transmission capacity adjustment method.

(1)第1の手段は、「非接触電力伝送システムの送電装置であって、前記送電装置は、出力部、発振部、駆動部、および駆動方式切替部を有し、前記出力部は、前記駆動部から出力される信号に基づいて電力を伝送し、前記発振部は、クロック信号を前記駆動部に出力し、前記駆動部は、電力伝送能力が互いに異なる第1駆動方式または第2駆動方式により前記出力部を駆動し、前記駆動方式切替部は、受電装置の電力消費情報に応じて前記第1駆動方式または前記第2駆動方式を選択する非接触電力伝送システムの送電装置」を含む。   (1) The first means is “a power transmission device of a non-contact power transmission system, wherein the power transmission device includes an output unit, an oscillation unit, a drive unit, and a drive system switching unit, and the output unit includes: Power is transmitted based on a signal output from the driving unit, the oscillation unit outputs a clock signal to the driving unit, and the driving unit has a first driving method or a second driving having different power transmission capabilities. The output unit is driven by a method, and the drive method switching unit includes a power transmission device of a non-contact power transmission system that selects the first drive method or the second drive method according to power consumption information of a power receiving device. .

(2)第2の手段は、「前記送電装置は、前記駆動部に入力される電圧である出力部駆動電圧、前記クロック信号の周波数、および前記クロック信号の時比率のうちの少なくとも1つを変更することより、前記第1駆動方式の電力伝送能力および前記第2駆動方式の電力伝送能力を調整する非接触電力伝送システムの送電装置」を含む。   (2) The second means is that “the power transmission device has at least one of an output unit driving voltage that is a voltage input to the driving unit, a frequency of the clock signal, and a time ratio of the clock signal. It includes a power transmission device of a non-contact power transmission system that adjusts the power transmission capability of the first driving method and the power transmission capability of the second driving method by changing.

(3)第3の手段は、「前記駆動部は、前記第1駆動方式としてハーフブリッジ駆動方式を有し、前記第2駆動方式としてフルブリッジ駆動方式を有する非接触電力伝送システムの送電装置」を含む。   (3) The third means is that “the drive unit has a half-bridge drive method as the first drive method and a full-bridge drive method as the second drive method”. including.

(4)第4の手段は、「前記駆動部は、前記出力部を駆動するための複数のトランジスタを有し、前記駆動方式切替部は、前記複数のトランジスタにクロック信号を出力することにより前記第1駆動方式または前記第2駆動方式を選択する非接触電力伝送システムの送電装置」を含む。   (4) The fourth means is that “the driving unit has a plurality of transistors for driving the output unit, and the driving method switching unit outputs a clock signal to the plurality of transistors, thereby A power transmission device of a non-contact power transmission system that selects the first driving method or the second driving method.

(5)第5の手段は、「前記送電装置と、受電装置とを有する非接触電力伝送システム」を含む。
(6)第6の手段は、「非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法であって、前記非接触電力伝送システムは、送電装置および受電装置を有し、前記送電装置は、電力伝送能力が互いに異なる第1駆動方式および第2駆動方式を有し、前記電力伝送能力調整方法は、前記受電装置において前記受電装置の電力消費量を検知する工程と、前記電力消費量の検知結果を前記受電装置から前記送電装置に伝送する工程と、前記電力消費量の検知結果に基づいて前記第1駆動方式および前記第2駆動方式のいずれか一方を選択する工程とを含む非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法」を含む。
(5) The fifth means includes “a non-contact power transmission system including the power transmission device and the power reception device”.
(6) The sixth means is “a power transmission capability adjustment method of a contactless power transmission system, wherein the contactless power transmission system includes a power transmission device and a power reception device, and the power transmission device includes a power transmission capability. Have a first driving method and a second driving method different from each other, and the power transmission capacity adjustment method includes a step of detecting a power consumption of the power receiving device in the power receiving device, and a detection result of the power consumption A non-contact power transmission system including a step of transmitting from a power reception device to the power transmission device, and a step of selecting one of the first drive method and the second drive method based on a detection result of the power consumption. "Power transmission capacity adjustment method".

(7)第7の手段は、「前記電力伝送能力調整方法は、前記送電装置の出力部駆動電圧、出力部駆動用クロック信号の周波数、および前記出力部駆動用クロック信号の時比率のうちの少なくとも1つを変更する工程を含む非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法」を含む。   (7) The seventh means is that “the power transmission capacity adjustment method is an output unit drive voltage of the power transmission device, a frequency of the output unit drive clock signal, and a time ratio of the output unit drive clock signal. A method of adjusting a power transmission capability of a non-contact power transmission system including a step of changing at least one of the above.

本非接触電力伝送システムの送電装置、本非接触電力伝送システム、および本非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法は、電力供給能力の拡大、かつ電力損失の削減に貢献する。   The power transmission device of the non-contact power transmission system, the non-contact power transmission system, and the power transmission capacity adjustment method of the non-contact power transmission system contribute to the expansion of power supply capacity and the reduction of power loss.

第1実施形態における非接触電力伝送システムの構成図。The block diagram of the non-contact electric power transmission system in 1st Embodiment. 第1実施形態における送電部の回路構成図。The circuit block diagram of the power transmission part in 1st Embodiment. 第1実施形態における送電装置の動作波形図。The operation | movement waveform diagram of the power transmission apparatus in 1st Embodiment. 第1実施形態における送電装置の電力伝送能力制御フロー図。The power transmission capability control flowchart of the power transmission apparatus in 1st Embodiment. 第2実施形態における非接触電力伝送システムの構成図。The block diagram of the non-contact electric power transmission system in 2nd Embodiment. 第2実施形態における送電装置の電力伝送能力調整フロー図。The electric power transmission capability adjustment flow figure of the power transmission apparatus in 2nd Embodiment. その他の実施形態における駆動方式切替部の回路構成図。The circuit block diagram of the drive system switching part in other embodiment. その他の実施形態における送電装置の動作波形図。The operation | movement waveform diagram of the power transmission apparatus in other embodiment.

(第1実施形態)
図1を参照して、非接触電力伝送システム1の構成について説明する。
非接触電力伝送システム1は、送電装置10および受電装置20を有する。送電装置10は、直流電圧発生部11、発振部12、駆動方式切替部50、駆動部40、出力部30、および送電側検知部15を有する。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the non-contact electric power transmission system 1 is demonstrated.
The non-contact power transmission system 1 includes a power transmission device 10 and a power reception device 20. The power transmission device 10 includes a DC voltage generation unit 11, an oscillation unit 12, a drive method switching unit 50, a drive unit 40, an output unit 30, and a power transmission side detection unit 15.

直流電圧発生部11は、商用電源2から直流電圧を発生する。直流電圧発生部11は、発生電圧を送電側高電位電源ライン17および送電側低電位電源ライン18に供給する。駆動部40は、送電側高電位電源ライン17および送電側低電位電源ライン18間に接続される。   The DC voltage generator 11 generates a DC voltage from the commercial power source 2. The DC voltage generator 11 supplies the generated voltage to the power transmission side high potential power line 17 and the power transmission side low potential power line 18. The drive unit 40 is connected between the power transmission side high potential power line 17 and the power transmission side low potential power line 18.

図2を参照して、駆動部40の回路構成について説明する。
駆動部40は、P型の第1トランジスタT1、P型の第2トランジスタT2、N型の第3トランジスタT3、およびN型の第4トランジスタT4を有する。駆動部40は、第1トランジスタT1に付随する第1ダイオードD1および第1コンデンサC1を有する。駆動部40は、第2トランジスタT2に付随する第2ダイオードD2および第2コンデンサC2を有する。駆動部40は、第3トランジスタT3に付随する第3ダイオードD3および第3コンデンサC3を有する。駆動部40は、第4トランジスタT4に付随する第4ダイオードD4および第4コンデンサC4を有する。駆動部40は、駆動信号Φp1、駆動信号Φp2、駆動信号Φn1、および駆動信号Φn2によりトランジスタT1〜T4が駆動される。駆動部40は、トランジスタT1〜T4の駆動状態に基づいて、出力部30を構成する送電側共振コンデンサ31および送電コイル32に流れる電流の向きを切替える。駆動部40は、送電コイル32に交流電力を供給する。送電コイル32は、電磁誘導作用を用いて受電コイル61に電力を伝送する。
With reference to FIG. 2, the circuit configuration of the drive unit 40 will be described.
The drive unit 40 includes a P-type first transistor T1, a P-type second transistor T2, an N-type third transistor T3, and an N-type fourth transistor T4. The drive unit 40 includes a first diode D1 and a first capacitor C1 associated with the first transistor T1. The drive unit 40 includes a second diode D2 and a second capacitor C2 associated with the second transistor T2. The drive unit 40 includes a third diode D3 and a third capacitor C3 associated with the third transistor T3. The drive unit 40 includes a fourth diode D4 and a fourth capacitor C4 associated with the fourth transistor T4. In the drive unit 40, the transistors T1 to T4 are driven by the drive signal Φp1, the drive signal Φp2, the drive signal Φn1, and the drive signal Φn2. The drive unit 40 switches the direction of the current flowing through the power transmission side resonance capacitor 31 and the power transmission coil 32 configuring the output unit 30 based on the driving state of the transistors T1 to T4. The drive unit 40 supplies AC power to the power transmission coil 32. The power transmission coil 32 transmits power to the power reception coil 61 using an electromagnetic induction action.

駆動方式切替部50は、第1トランジスタT1を駆動するための駆動信号Φp1を駆動部40に出力する。駆動方式切替部50は、第2トランジスタT2を駆動するための駆動信号Φp2を駆動部40に出力する。駆動方式切替部50は、第3トランジスタT3を駆動するための駆動信号Φn1を駆動部40に出力する。駆動方式切替部50は、第4トランジスタT4を駆動するための駆動信号Φn2を駆動部40に出力する。   The driving method switching unit 50 outputs a driving signal Φp1 for driving the first transistor T1 to the driving unit 40. The driving method switching unit 50 outputs a driving signal Φp2 for driving the second transistor T2 to the driving unit 40. The drive method switching unit 50 outputs a drive signal Φn1 for driving the third transistor T3 to the drive unit 40. The drive method switching unit 50 outputs a drive signal Φn2 for driving the fourth transistor T4 to the drive unit 40.

駆動方式切替部50は、信号Φcおよび信号SWに応じて、駆動信号Φp1、駆動信号Φp2、駆動信号Φn1、および駆動信号Φn2の出力レベルをハイレベルまたはローレベルに設定する。駆動方式切替部50は、駆動信号毎に出力レベルを設定する。駆動方式切替部50は、駆動信号出力のハイレベルとして、送電側高電位電源ライン17の電位を設定する。駆動方式切替部50は、駆動信号出力のローレベルとして、送電側低電位電源ライン18の電位を設定する。   The drive system switching unit 50 sets the output levels of the drive signal Φp1, the drive signal Φp2, the drive signal Φn1, and the drive signal Φn2 to a high level or a low level according to the signal Φc and the signal SW. The drive system switching unit 50 sets an output level for each drive signal. The drive system switching unit 50 sets the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 as the high level of the drive signal output. The drive system switching unit 50 sets the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 as the low level of the drive signal output.

駆動部40の動作を以下に説明する。
駆動部40は、駆動方式切替部50から受信した駆動信号に応じてトランジスタT1〜T4を駆動する。駆動部40は、トランジスタT1〜T4の駆動状態に応じて出力部30の第1端部30Aおよび第2端部30Bの電位差を変化させる。
The operation of the drive unit 40 will be described below.
The drive unit 40 drives the transistors T <b> 1 to T <b> 4 according to the drive signal received from the drive method switching unit 50. The drive unit 40 changes the potential difference between the first end 30A and the second end 30B of the output unit 30 according to the driving state of the transistors T1 to T4.

第1トランジスタT1は、駆動信号Φp1に応じてオンまたはオフの状態を形成する。第1トランジスタT1は、ローレベルの駆動信号Φp1が入力されているとき、オンの状態を形成する。第1トランジスタT1は、ハイレベルの駆動信号Φp1が入力されているとき、オフの状態を形成する。   The first transistor T1 is turned on or off according to the drive signal Φp1. The first transistor T1 is turned on when the low-level drive signal Φp1 is input. The first transistor T1 is turned off when the high-level drive signal Φp1 is input.

第2トランジスタT2は、駆動信号Φp2に応じてオンまたはオフの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ローレベルの駆動信号Φp2が入力されているとき、オンの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ハイレベルの駆動信号Φp2が入力されているとき、オフの状態を形成する。   The second transistor T2 is turned on or off according to the drive signal Φp2. The second transistor T2 is turned on when the low-level drive signal Φp2 is input. The second transistor T2 is turned off when the high-level drive signal Φp2 is input.

第3トランジスタT3は、駆動信号Φn1に応じてオンまたはオフの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ハイレベルの駆動信号Φn1が入力されているとき、オンの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ローレベルの駆動信号Φn1が入力されているとき、オフの状態を形成する。   The third transistor T3 forms an on or off state according to the drive signal Φn1. The third transistor T3 is turned on when the high-level drive signal Φn1 is input. The third transistor T3 is turned off when the low-level drive signal Φn1 is input.

第4トランジスタT4は、駆動信号Φn2に応じてオンまたはオフの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ハイレベルの駆動信号Φn2が入力されているとき、オンの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ローレベルの駆動信号Φn2が入力されているとき、オフの状態を形成する。   The fourth transistor T4 is turned on or off according to the drive signal Φn2. The fourth transistor T4 is turned on when the high-level drive signal Φn2 is input. The fourth transistor T4 forms an off state when the low-level drive signal Φn2 is input.

発振部12は、駆動部40に与える駆動信号Φp1、駆動信号Φn1、駆動信号Φp2、および駆動信号Φn2の基となるクロック信号Φcを発生する。発振部12は、所定の周波数によりハイレベルの信号Φcおよびローレベルの信号Φcを繰り返し出力する。発振部12は、クロック信号Φcのハイレベルとして、送電側高電位電源ライン17の電位を設定する。発振部12は、クロック信号Φcのローレベルとして、送電側低電位電源ライン18の電位を設定する。駆動方式切替部50は、クロック信号Φcを基に駆動部40に与える駆動信号Φp1、駆動信号Φn1、駆動信号Φp2、および駆動信号Φn2を生成する。送電側検知部15は、送電コイル32を介して受け取った受電装置20における電力消費情報を所定のしきい値と比較する。送電側検知部15は、比較結果を切替信号SWとして駆動方式切替部50に出力する。送電側検知部15は、切替信号SWのハイレベルとして、送電側高電位電源ライン17の電位を設定する。送電側検知部15は、切替信号SWのローレベルとして、送電側低電位電源ライン18の電位を設定する。駆動方式切替部50は、送電側検知部15から受け取る切替信号SWに応じて、駆動部40に与える駆動信号Φp1、駆動信号Φn1、駆動信号Φp2、および駆動信号Φn2の信号レベルを制御する。   The oscillating unit 12 generates a drive signal Φp1, a drive signal Φn1, a drive signal Φp2, and a clock signal Φc that is the basis of the drive signal Φn2 applied to the drive unit 40. The oscillating unit 12 repeatedly outputs a high level signal Φc and a low level signal Φc at a predetermined frequency. The oscillation unit 12 sets the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 as the high level of the clock signal Φc. The oscillation unit 12 sets the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 as the low level of the clock signal Φc. The drive system switching unit 50 generates a drive signal Φp1, a drive signal Φn1, a drive signal Φp2, and a drive signal Φn2 to be given to the drive unit 40 based on the clock signal Φc. The power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information in the power receiving device 20 received via the power transmission coil 32 with a predetermined threshold value. The power transmission side detection unit 15 outputs the comparison result to the drive method switching unit 50 as the switching signal SW. The power transmission side detection unit 15 sets the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 as the high level of the switching signal SW. The power transmission side detection unit 15 sets the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 as the low level of the switching signal SW. The drive method switching unit 50 controls the signal levels of the drive signal Φp1, the drive signal Φn1, the drive signal Φp2, and the drive signal Φn2 to be supplied to the drive unit 40 in accordance with the switch signal SW received from the power transmission side detection unit 15.

図2を参照して、駆動方式切替部50の回路構成について説明する。
駆動方式切替部50は、第1NANDゲート51、第1NORゲート52、第1インバータ53、およびバッファ54を有する。
With reference to FIG. 2, a circuit configuration of the driving method switching unit 50 will be described.
The drive system switching unit 50 includes a first NAND gate 51, a first NOR gate 52, a first inverter 53, and a buffer 54.

第1NANDゲート51の第1入力部は、発振部12と接続される。第1NANDゲート51の第2入力部は、送電側検知部15と接続される。第1NANDゲート51の出力部は、第1トランジスタT1と接続される。   A first input part of the first NAND gate 51 is connected to the oscillation part 12. The second input unit of the first NAND gate 51 is connected to the power transmission side detection unit 15. The output part of the first NAND gate 51 is connected to the first transistor T1.

第1NORゲート52の第1入力部は、第1インバータ53の出力部と接続される。第1NORゲート52の第2入力部は、発振部12と接続される。第1NORゲート52の出力部は、第3トランジスタT3と接続される。   The first input part of the first NOR gate 52 is connected to the output part of the first inverter 53. A second input unit of the first NOR gate 52 is connected to the oscillation unit 12. The output part of the first NOR gate 52 is connected to the third transistor T3.

第1インバータ53の入力部は、送電側検知部15と接続される。バッファ54の入力部は、発振部12と接続される。バッファ54の出力部は、第2トランジスタT2および第4トランジスタT4と接続される。   The input unit of the first inverter 53 is connected to the power transmission side detection unit 15. An input unit of the buffer 54 is connected to the oscillation unit 12. The output part of the buffer 54 is connected to the second transistor T2 and the fourth transistor T4.

第1トランジスタT1のゲート端子は、第1NANDゲート51の出力部と接続される。第2トランジスタT2のゲート端子は、バッファ54の出力部と接続される。第3トランジスタT3のゲート端子は、第1NORゲート52の出力部と接続される。第4トランジスタT4のゲート端子は、バッファ54の出力部と接続される。   The gate terminal of the first transistor T1 is connected to the output part of the first NAND gate 51. The gate terminal of the second transistor T2 is connected to the output unit of the buffer 54. The gate terminal of the third transistor T3 is connected to the output part of the first NOR gate 52. The gate terminal of the fourth transistor T4 is connected to the output unit of the buffer 54.

送電側検知部15は、受電装置20における電力消費情報がしきい値以上のとき、ハイレベルの信号SWを出力する。送電側検知部15は、受電装置20における電力消費情報がしきい値未満のとき、ローレベルの信号SWを出力する。   The power transmission side detection unit 15 outputs a high-level signal SW when the power consumption information in the power receiving device 20 is equal to or greater than a threshold value. The power transmission side detection unit 15 outputs a low-level signal SW when the power consumption information in the power receiving device 20 is less than the threshold value.

図3を参照して、駆動方式切替部50の動作について説明する。
駆動方式切替部50は、信号Φcおよび信号SWに基づいて、駆動信号Φp1、駆動信号Φp2、駆動信号Φn1、および駆動信号Φn2を出力する。
With reference to FIG. 3, the operation of the drive method switching unit 50 will be described.
The drive system switching unit 50 outputs a drive signal Φp1, a drive signal Φp2, a drive signal Φn1, and a drive signal Φn2 based on the signal Φc and the signal SW.

駆動方式切替部50は、3個の論理演算を行う。駆動方式切替部50は、第1インバータ53において信号SWの否定論理演算を行う。駆動方式切替部50は、第1NANDゲート51において、信号SWおよび信号Φcの否定論理和演算を行う。駆動方式切替部50は、第1NORゲート52において、第1インバータ53の出力信号および信号Φcの否定論理積演算を行う。   The drive system switching unit 50 performs three logical operations. The drive system switching unit 50 performs a negative logic operation on the signal SW in the first inverter 53. In the first NAND gate 51, the driving method switching unit 50 performs a negative OR operation on the signal SW and the signal Φc. In the first NOR gate 52, the driving method switching unit 50 performs a NAND operation on the output signal of the first inverter 53 and the signal Φc.

駆動方式切替部50は、第1NANDゲート51の演算結果に基づいて駆動信号Φp1を生成し、生成した駆動信号Φp1を第1トランジスタT1に出力する。駆動方式切替部50は、第1NORゲート52の演算結果に基づいて駆動信号Φn1を生成し、生成した駆動信号Φn1を第3トランジスタT3に出力する。駆動方式切替部50は、バッファ54を介して信号Φcに基づいた駆動信号Φp2を生成し、生成した駆動信号Φp2を第2トランジスタT2に出力する。駆動方式切替部50は、バッファ54を介して信号Φcに基づいた駆動信号Φn2を生成し、生成した駆動信号Φn2を第4トランジスタT4に出力する。   The driving method switching unit 50 generates a driving signal Φp1 based on the calculation result of the first NAND gate 51, and outputs the generated driving signal Φp1 to the first transistor T1. The drive method switching unit 50 generates a drive signal Φn1 based on the calculation result of the first NOR gate 52, and outputs the generated drive signal Φn1 to the third transistor T3. The drive system switching unit 50 generates a drive signal Φp2 based on the signal Φc via the buffer 54, and outputs the generated drive signal Φp2 to the second transistor T2. The drive method switching unit 50 generates a drive signal Φn2 based on the signal Φc via the buffer 54, and outputs the generated drive signal Φn2 to the fourth transistor T4.

第1NANDゲート51は、信号SWがローレベルのとき、駆動信号Φp1の出力レベルをハイレベルに固定する。すなわち、第1NANDゲート51は、信号SWがローレベルのとき、第1トランジスタT1をオフの状態に固定する。   The first NAND gate 51 fixes the output level of the drive signal Φp1 to a high level when the signal SW is at a low level. That is, the first NAND gate 51 fixes the first transistor T1 in the off state when the signal SW is at a low level.

第1NORゲート52は、信号SWがローレベルのとき、駆動信号Φn1の出力レベルをローレベルに固定する。すなわち、第1NORゲート52は、信号SWがローレベルのとき、第3トランジスタT3をオフの状態に固定する。   The first NOR gate 52 fixes the output level of the drive signal Φn1 at a low level when the signal SW is at a low level. That is, the first NOR gate 52 fixes the third transistor T3 in the off state when the signal SW is at a low level.

図3を参照して、送電装置10の動作の一例について説明する。
送電側検知部15は、時刻t11において、受電装置20から受信した電力消費情報を所定のしきい値と比較した結果として、ハイレベルの信号SWを駆動方式切替部50へ出力する。
With reference to FIG. 3, an example of operation | movement of the power transmission apparatus 10 is demonstrated.
The power transmission side detection unit 15 outputs a high-level signal SW to the drive method switching unit 50 as a result of comparing the power consumption information received from the power receiving device 20 with a predetermined threshold value at time t11.

駆動方式切替部50は、時刻t11〜t12の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50は、発振部12からローレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からハイレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部50は、ローレベルの信号Φcおよびハイレベルの信号SWを論理演算することにより、ハイレベルの駆動信号Φp1、ローレベルの駆動信号Φp2、ハイレベルの駆動信号Φn1、およびローレベルの駆動信号Φn2を出力する。   The driving method switching unit 50 operates as follows during the period of time t11 to t12. The drive method switching unit 50 receives the low level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the high level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The drive method switching unit 50 performs a logical operation on the low level signal Φc and the high level signal SW, thereby causing the high level drive signal Φp1, the low level drive signal Φp2, the high level drive signal Φn1, and the low level drive signal Φn1. The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t11〜t12の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ハイレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ローレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オンの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ハイレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オンの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ローレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オフの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period of time t11 to t12. The first transistor T1 is turned off when the high-level drive signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned on when the low-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned on when the high-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned off when the low-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t11〜t12の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第2トランジスタT2を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第3トランジスタT3を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t11 to t12. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 through the second transistor T2. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the third transistor T3.

送電装置10は、時刻t11〜t12の期間において、出力部30の第1端部30Aから出力部30の第2端部30Bに向けて、送電側高電位電源ライン17の電位と送電側低電位電源ライン18の電位との差に応じた電流を供給する。   In the period from time t11 to t12, the power transmission device 10 has a potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and a power transmission side low potential from the first end 30A of the output unit 30 toward the second end 30B of the output unit 30. A current corresponding to the difference from the potential of the power supply line 18 is supplied.

駆動方式切替部50は、時刻t12〜t13の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50は、発振部12からハイレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からハイレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部50は、ハイレベルの信号Φcおよびハイレベルの信号SWを論理演算することにより、ローレベルの駆動信号Φp1、ハイレベルの駆動信号Φp2、ローレベルの駆動信号Φn1、およびハイレベルの駆動信号Φn2を出力する。   The driving method switching unit 50 operates as follows during the period of time t12 to t13. The drive method switching unit 50 receives the high level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the high level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The drive method switching unit 50 performs a logical operation on the high level signal Φc and the high level signal SW, thereby causing the low level drive signal Φp1, the high level drive signal Φp2, the low level drive signal Φn1, and the high level signal Φn1. The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t12〜t13の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ローレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オンの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ハイレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オフの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ローレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ハイレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オンの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period of time t12 to t13. The first transistor T1 is turned on when the low-level driving signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned off when the high-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned off when the low-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned on when the high-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t12〜t13の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第4トランジスタT4を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第1トランジスタT1を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t12 to t13. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the fourth transistor T4. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the first transistor T1.

送電装置10は、時刻t12〜t13の期間において、出力部30の第2端部30Bから出力部30の第1端部30Aに向けて、送電側高電位電源ライン17の電位と送電側低電位電源ライン18の電位との差に応じた電流を供給する。   In the period from time t12 to t13, the power transmission device 10 is configured such that the power transmission side high potential power line 17 and the power transmission side low potential are directed from the second end 30B of the output unit 30 toward the first end 30A of the output unit 30. A current corresponding to the difference from the potential of the power supply line 18 is supplied.

駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t13〜t14の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t13〜t14の期間において、時刻t11〜t12の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t13 to t14. The drive method switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t11 to t12 in the period from time t13 to t14.

駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t14〜t15の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t14〜t15の期間において、時刻t12〜t13の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period of time t14 to t15. The driving method switching unit 50, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t12 to t13 in the period from time t14 to t15.

駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t15〜t1の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t15〜t1の期間において、時刻t11〜t12の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t15 to t1. The driving method switching unit 50, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t11 to t12 in the period from time t15 to t1.

このため、送電装置10は、送電側検知部15がハイレベルの切替信号SWを出力する時刻t11〜t1の期間において、送電側高電位電源ライン17の電位と送電側低電位電源ライン18の電位との差に応じた電流を出力部30に供給する。送電装置10は、送電側検知部15がハイレベルの切替信号SWを出力する時刻t11〜t1の期間において、出力部30に供給する電流の向きを、クロック信号Φcのレベルに応じて切替える。すなわち、駆動部40は、フルブリッジ回路を形成する。   For this reason, the power transmission device 10 has the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 during the period of time t11 to t1 when the power transmission side detection unit 15 outputs the high level switching signal SW. A current corresponding to the difference is supplied to the output unit 30. The power transmission device 10 switches the direction of the current supplied to the output unit 30 according to the level of the clock signal Φc during the period from time t11 to t1 when the power transmission side detection unit 15 outputs the high level switching signal SW. That is, the drive unit 40 forms a full bridge circuit.

送電側検知部15は、時刻t1において、受電装置20から受信した電力消費情報を所定のしきい値と比較した結果として、ローレベルの信号SWを駆動方式切替部50へ出力する。   The power transmission side detection unit 15 outputs a low-level signal SW to the drive method switching unit 50 as a result of comparing the power consumption information received from the power receiving device 20 with a predetermined threshold value at time t1.

駆動方式切替部50は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50は、発振部12からローレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からローレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部50は、ローレベルの信号Φcおよびローレベルの信号SWを論理演算することにより、ハイレベルの駆動信号Φp1、ローレベルの駆動信号Φp2、ローレベルの駆動信号Φn1、およびローレベルの駆動信号Φn2を出力する。   The driving method switching unit 50 operates as follows during the period of time t1 to t21. The drive system switching unit 50 receives the low level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the low level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The drive system switching unit 50 performs a logical operation on the low level signal Φc and the low level signal SW, thereby causing the high level drive signal Φp1, the low level drive signal Φp2, the low level drive signal Φn1, and the low level drive signal Φn1. The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ハイレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ローレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オンの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ローレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ローレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オフの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period from time t1 to time t21. The first transistor T1 is turned off when the high-level drive signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned on when the low-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned off when the low-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned off when the low-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第2トランジスタT2を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第1コンデンサC1を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第3コンデンサC3を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t1 to t21. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 through the second transistor T2. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the first capacitor C1. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the third capacitor C3.

送電装置10は、時刻t1〜t21の期間において、出力部30の第1端部30Aから出力部30の第2端部30Bに向けて、送電側高電位電源ライン17の電位と、第1コンデンサC1および第3コンデンサC3により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を供給する。   In the period from time t1 to t21, the power transmission device 10 is configured such that the potential of the power transmission-side high-potential power line 17 and the first capacitor from the first end 30A of the output unit 30 toward the second end 30B of the output unit 30 A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 divided by C1 and the third capacitor C3 is supplied.

駆動方式切替部50は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50は、発振部12からハイレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からローレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部50は、ハイレベルの信号Φcおよびローレベルの信号SWを論理演算することにより、ハイレベルの駆動信号Φp1、ハイレベルの駆動信号Φp2、ローレベルの駆動信号Φn1、およびハイレベルの駆動信号Φn2を出力する。   The driving method switching unit 50 operates as follows during the period from time t21 to t22. The drive method switching unit 50 receives the high level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the low level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The drive system switching unit 50 performs a logical operation on the high level signal Φc and the low level signal SW, thereby causing the high level drive signal Φp1, the high level drive signal Φp2, the low level drive signal Φn1, and the high level drive signal Φn1. The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ハイレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ハイレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オフの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ローレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ハイレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オンの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period from time t21 to t22. The first transistor T1 is turned off when the high-level drive signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned off when the high-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned off when the low-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned on when the high-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第4トランジスタT4を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第1コンデンサC1を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第3コンデンサC3を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t21 to t22. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the fourth transistor T4. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the first capacitor C1. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the third capacitor C3.

送電装置10は、時刻t21〜t22の期間において、出力部30の第2端部30Bから出力部30の第1端部30Aに向けて、第1コンデンサC1および第3コンデンサC3により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位と、送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を供給する。   The power transmission device 10 was divided by the first capacitor C1 and the third capacitor C3 from the second end 30B of the output unit 30 toward the first end 30A of the output unit 30 during the period of time t21 to t22. A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power line 17 and the potential of the power transmission side low potential power line 18 and the potential of the power transmission side low potential power line 18 is supplied.

駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t22〜t23の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t22〜t23の期間において、時刻t1〜t21の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t22 to t23. The driving method switching unit 50, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t1 to t21 in the period from time t22 to t23.

駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t23〜t24の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部50、駆動部40、および出力部30は、時刻t23〜t24の期間において、時刻t21〜t22の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 50, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t23 to t24. The driving method switching unit 50, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t21 to t22 in the period from time t23 to t24.

このため、送電装置10は、送電側検知部15がローレベルの切替信号SWを出力する時刻t1〜t24の期間において、送電側高電位電源ライン17の電位と、第1コンデンサC1および第3コンデンサC3により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を出力部30に供給する。送電装置10は、送電側検知部15がローレベルの切替信号SWを出力する時刻t1〜t24の期間において、出力部30に供給する電流の向きを、クロック信号Φcのレベルに応じて切替える。すなわち、駆動部40は、ハーフブリッジ回路を形成する。   For this reason, the power transmission device 10 includes the potential of the power transmission side high potential power line 17, the first capacitor C1, and the third capacitor during the period from time t1 to time t24 when the power transmission side detection unit 15 outputs the low level switching signal SW. A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 divided by C3 is supplied to the output unit 30. The power transmission device 10 switches the direction of the current supplied to the output unit 30 according to the level of the clock signal Φc during the period from time t1 to t24 when the power transmission side detection unit 15 outputs the low level switching signal SW. That is, the drive unit 40 forms a half bridge circuit.

受電装置20は、入力部60、整流回路21、および定電圧回路22を有する。入力部60は、受電コイル61および受電側共振コンデンサ62を有する。整流回路21は、入力部で受電した交流電力を直流電力に変換する。定電圧回路22は、整流回路21の出力から所定の電圧を生成する。定電圧回路22は、発生した電圧を受電側高電位電源ライン27および受電側低電位電源ライン28を介して負荷23に供給する。受電側検知部26は、受電側高電位電源ライン27の電位を検知する。受電側検知部26は、抵抗24に発生する電圧を用いて、負荷23を介して受電側高電位電源ライン27から受電側低電位電源ライン28に流れる電流を検知する。受電側制御部25は、受電側検知部26の検知結果出力に基づいて定電圧回路22に対する制御信号を生成する。定電圧回路22は、受電側制御部25の出力に基づいて出力電圧を制御する。   The power receiving device 20 includes an input unit 60, a rectifier circuit 21, and a constant voltage circuit 22. The input unit 60 includes a power receiving coil 61 and a power receiving side resonance capacitor 62. The rectifier circuit 21 converts AC power received at the input unit into DC power. The constant voltage circuit 22 generates a predetermined voltage from the output of the rectifier circuit 21. The constant voltage circuit 22 supplies the generated voltage to the load 23 via the power receiving side high potential power line 27 and the power receiving side low potential power line 28. The power receiving side detection unit 26 detects the potential of the power receiving side high potential power supply line 27. The power receiving side detection unit 26 detects the current flowing from the power receiving side high potential power line 27 to the power receiving side low potential power line 28 via the load 23 using the voltage generated in the resistor 24. The power reception side control unit 25 generates a control signal for the constant voltage circuit 22 based on the detection result output of the power reception side detection unit 26. The constant voltage circuit 22 controls the output voltage based on the output of the power receiving side control unit 25.

受電側検知部26は、検知結果出力を受電コイル61に供給する。受電側検知部26の検知結果出力は、受電装置20の電力消費情報として送電装置10の送電コイル32に伝送される。受電装置20は、負荷変調方式を用いて電力消費情報を送電装置10に伝送する。   The power receiving side detection unit 26 supplies the detection result output to the power receiving coil 61. The detection result output of the power reception side detection unit 26 is transmitted to the power transmission coil 32 of the power transmission device 10 as power consumption information of the power reception device 20. The power receiving device 20 transmits power consumption information to the power transmitting device 10 using a load modulation method.

送電装置10の送電側検知部15は、受電装置20から送電コイル32に伝送された電力消費情報を所定のしきい値と比較する。送電側検知部15は、電力消費情報としきい値との比較結果に基づいて切替信号SWを駆動方式切替部50に出力する。   The power transmission side detection unit 15 of the power transmission device 10 compares the power consumption information transmitted from the power reception device 20 to the power transmission coil 32 with a predetermined threshold value. The power transmission side detection unit 15 outputs the switching signal SW to the driving method switching unit 50 based on the comparison result between the power consumption information and the threshold value.

図4を参照して、送電装置10の電力伝送能力制御動作について説明する。
駆動部40は、ステップS11において、送電装置10の電源が投入されると、ハーフブリッジ駆動方式を選択する。このことにより、送電装置10は、ハーフブリッジ駆動方式による電力伝送を開始する。受電装置20に送電装置10からの電力が送電されると、受電側検知部26は、ステップS12において、受電装置20の電力消費量を検知する。受電側検知部26は、ステップS13において、受電装置20の電力消費情報を送電装置10に伝送する。送電側検知部15は、ステップS14において、電力消費情報を所定のしきい値と比較する。駆動方式切替部50は、電力消費情報がしきい値よりも小さいとき、ステップS15において、駆動部40の駆動方式をハーフブリッジ駆動方式に切替える。駆動方式切替部50は、電力消費情報がしきい値よりも大きいとき、ステップS16において、駆動部40の駆動方式をフルブリッジ駆動方式に切替える。送電装置10は、ステップS17において、選択された駆動方式により電力伝送を行う。非接触電力伝送システム1は、送電装置10から受電装置20に対する電力伝送を継続している期間において、ステップS12〜ステップS17を繰り返す。
The power transmission capability control operation of the power transmission device 10 will be described with reference to FIG.
In step S <b> 11, the drive unit 40 selects the half-bridge drive method when the power transmission device 10 is turned on. As a result, the power transmission device 10 starts power transmission by the half-bridge driving method. When the power from the power transmitting device 10 is transmitted to the power receiving device 20, the power receiving side detection unit 26 detects the power consumption of the power receiving device 20 in step S12. In step S <b> 13, the power reception side detection unit 26 transmits the power consumption information of the power reception device 20 to the power transmission device 10. In step S14, the power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information with a predetermined threshold value. When the power consumption information is smaller than the threshold value, the driving method switching unit 50 switches the driving method of the driving unit 40 to the half bridge driving method in step S15. When the power consumption information is larger than the threshold value, the driving method switching unit 50 switches the driving method of the driving unit 40 to the full bridge driving method in step S16. In step S <b> 17, the power transmission device 10 performs power transmission using the selected driving method. The non-contact power transmission system 1 repeats Steps S12 to S17 during a period in which power transmission from the power transmission device 10 to the power reception device 20 is continued.

非接触電力伝送システム1は、以下の効果を奏する。
(1)非接触電力伝送システム1の送電装置10は、駆動部40、駆動方式切替部50および送電側検知部15を有する。送電側検知部15は、受電装置20から伝送される電力消費情報を所定のしきい値と比較する。駆動方式切替部50は、送電側検知部15の比較結果に基づいて駆動部40の駆動方式を選択する。この構成によれば、送電装置10は、受電装置20における電力消費が多いとき、駆動部40の駆動方式としてフルブリッジ駆動方式を選択する。送電装置10は、受電装置20における電力消費が少ないとき、駆動部40の駆動方式としてハーフブリッジ駆動方式を選択する。このため、電力供給能力が大きく、かつ電力損失が少ない非接触電力伝送システム1を実現できる。
The non-contact power transmission system 1 has the following effects.
(1) The power transmission device 10 of the non-contact power transmission system 1 includes a drive unit 40, a drive method switching unit 50, and a power transmission side detection unit 15. The power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information transmitted from the power receiving device 20 with a predetermined threshold value. The drive method switching unit 50 selects the drive method of the drive unit 40 based on the comparison result of the power transmission side detection unit 15. According to this configuration, the power transmission device 10 selects the full bridge drive method as the drive method of the drive unit 40 when the power consumption in the power receiving device 20 is large. The power transmission device 10 selects the half-bridge driving method as the driving method of the driving unit 40 when the power consumption in the power receiving device 20 is small. For this reason, the non-contact power transmission system 1 having a large power supply capability and a small power loss can be realized.

(2)非接触電力伝送システム1の受電装置20は、定電圧回路22、抵抗24および、受電側検知部26を有する。受電側検知部26は、抵抗24に発生する電圧を用いて、負荷23に流れる電流を検知する。受電側検知部26は、検知結果を受電装置20の電力消費情報として送電装置10に伝送する。送電側検知部15は、受電装置20から伝送される電力消費情報に基づいて切替信号SWを出力する。駆動方式切替部50は、切替信号SWに基づいて駆動部40の駆動方式を選択する。この構成によれば、送電装置10の駆動部40は、受電装置20の電力消費情報に基づいて駆動方式が選択される。このため、送電装置10からの電力伝送時に、リアルタイムで駆動部40の駆動方式切替えが実行される。このため、駆動部40は、受電装置20の電力消費量に応じて、適切な駆動方式による電力供給が実行される。   (2) The power receiving device 20 of the non-contact power transmission system 1 includes a constant voltage circuit 22, a resistor 24, and a power receiving side detection unit 26. The power receiving side detection unit 26 detects the current flowing through the load 23 using the voltage generated in the resistor 24. The power reception side detection unit 26 transmits the detection result to the power transmission device 10 as power consumption information of the power reception device 20. The power transmission side detection unit 15 outputs the switching signal SW based on the power consumption information transmitted from the power receiving device 20. The drive method switching unit 50 selects the drive method of the drive unit 40 based on the switching signal SW. According to this configuration, the drive unit 40 of the power transmission device 10 selects a drive method based on the power consumption information of the power reception device 20. For this reason, at the time of the power transmission from the power transmission apparatus 10, the drive system switching of the drive part 40 is performed in real time. For this reason, the drive unit 40 is supplied with power by an appropriate drive method according to the power consumption of the power receiving device 20.

(3)駆動部40は、トランジスタT1〜T4を有する。駆動方式切替部50は、トランジスタT1〜T4を駆動する駆動信号Φp1、Φp2、Φn1、およびΦn2を出力する。駆動方式切替部50は、切替信号SWに応じて駆動信号Φp1、Φp2、Φn1、およびΦn2のレベルを制御する。この構成によれば、簡単な回路構成で駆動部40の駆動方式選択を実現できる。   (3) The drive unit 40 includes transistors T1 to T4. The drive system switching unit 50 outputs drive signals Φp1, Φp2, Φn1, and Φn2 that drive the transistors T1 to T4. The driving method switching unit 50 controls the levels of the driving signals Φp1, Φp2, Φn1, and Φn2 according to the switching signal SW. According to this configuration, the drive system selection of the drive unit 40 can be realized with a simple circuit configuration.

(第2実施形態)
図5を参照して、第2実施形態の非接触電力伝送システム1について説明する。
第2実施形態の非接触電力伝送システム1は、第1実施形態の非接触電力伝送システム1と比較して以下の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。なお、第1実施形態の非接触電力伝送システム1と共通する構成については同一の符号を付して、その説明の一部または全部を省略する。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 5, the non-contact electric power transmission system 1 of 2nd Embodiment is demonstrated.
The non-contact power transmission system 1 of the second embodiment has a different configuration in the following parts compared to the non-contact power transmission system 1 of the first embodiment, and has the same configuration in other parts. In addition, about the structure which is common in the non-contact electric power transmission system 1 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the part or all of the description is abbreviate | omitted.

第1実施形態の非接触電力伝送システム1は、受電装置20に定電圧回路22を有する。一方、第2実施形態の非接触電力伝送システム1は、送電装置10に送電側制御部16を有する。送電側制御部16は、受電装置20からの受電側高電位電源ライン27の電位情報に基づいて、直流電圧発生部11および発振部12に対する制御信号を出力する。送電側制御部16は、受電装置20からの電力消費情報に基づいて、駆動部40の駆動方式を選択する切替信号SWを出力する。   The non-contact power transmission system 1 according to the first embodiment includes a constant voltage circuit 22 in the power receiving device 20. On the other hand, the non-contact power transmission system 1 of the second embodiment includes a power transmission side control unit 16 in the power transmission device 10. The power transmission side control unit 16 outputs control signals for the DC voltage generation unit 11 and the oscillation unit 12 based on the potential information of the power reception side high potential power line 27 from the power reception device 20. The power transmission side control unit 16 outputs a switching signal SW for selecting the driving method of the driving unit 40 based on the power consumption information from the power receiving device 20.

非接触電力伝送システム1の動作について説明する。
受電装置20の受電側検知部26は、受電側高電位電源ライン27の電位を検知する。受電側検知部26は、抵抗24に発生する電圧を用いて、負荷23を介して受電側高電位電源ライン27から受電側低電位電源ライン28に流れる電流を検知する。受電側検知部26は、検知結果出力を受電コイル61に供給する。受電側検知部26の検知結果出力は、受電側高電位電源ライン27の電位情報および受電装置20の電力消費情報として送電装置10の送電コイル32に伝送される。受電装置20は、負荷変調方式を用いて受電側高電位電源ライン27の電位情報および電力消費情報を送電装置10に伝送する。
The operation of the non-contact power transmission system 1 will be described.
The power receiving side detection unit 26 of the power receiving device 20 detects the potential of the power receiving side high potential power line 27. The power receiving side detection unit 26 detects the current flowing from the power receiving side high potential power line 27 to the power receiving side low potential power line 28 via the load 23 using the voltage generated in the resistor 24. The power receiving side detection unit 26 supplies the detection result output to the power receiving coil 61. The detection result output of the power reception side detection unit 26 is transmitted to the power transmission coil 32 of the power transmission device 10 as potential information of the power reception side high potential power supply line 27 and power consumption information of the power reception device 20. The power receiving device 20 transmits the potential information and power consumption information of the power receiving side high potential power supply line 27 to the power transmitting device 10 using the load modulation method.

送電装置10の送電側検知部15は、受電装置20から送電コイル32に伝送された受電側高電位電源ライン27の電位情報を検知する。送電側検知部15は、受電側高電位電源ライン27の電位情報の検知結果を送電側制御部16に出力する。送電側検知部15は、受電装置20から送電コイル32に伝送された電力消費情報を所定のしきい値と比較する。送電側検知部15は、電力消費情報としきい値との比較結果を送電側制御部16に出力する。送電側制御部16は、送電側検知部15の検知結果に基づいて直流電圧発生部11に対して発生電圧を制御する制御信号を出力する。送電側制御部16は、送電側検知部15の検知結果に基づいて発振部12に対してクロック信号Φcの周波数および時比率を制御する制御信号を出力する。送電側制御部16は、送電側検知部15の比較結果に基づいて駆動方式切替部50に切替信号SWを出力する。   The power transmission side detection unit 15 of the power transmission device 10 detects the potential information of the power reception side high potential power line 27 transmitted from the power reception device 20 to the power transmission coil 32. The power transmission side detection unit 15 outputs the detection result of the potential information of the power reception side high potential power supply line 27 to the power transmission side control unit 16. The power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information transmitted from the power receiving device 20 to the power transmission coil 32 with a predetermined threshold value. The power transmission side detection unit 15 outputs the comparison result between the power consumption information and the threshold value to the power transmission side control unit 16. The power transmission side control unit 16 outputs a control signal for controlling the generated voltage to the DC voltage generation unit 11 based on the detection result of the power transmission side detection unit 15. The power transmission side control unit 16 outputs a control signal for controlling the frequency and the time ratio of the clock signal Φc to the oscillation unit 12 based on the detection result of the power transmission side detection unit 15. The power transmission side control unit 16 outputs a switching signal SW to the drive method switching unit 50 based on the comparison result of the power transmission side detection unit 15.

駆動部40は、送電側制御部16の出力に基づいて選択された駆動方式、クロック信号Φcの周波数および時比率、および出力部駆動電圧である送電側高電位電源ライン17および送電側低電位電源ライン18間の電圧に基づいて送電側共振コンデンサ31および送電コイル32を駆動する。   The drive unit 40 is a drive method selected based on the output of the power transmission side control unit 16, the frequency and time ratio of the clock signal Φc, and the power transmission side high potential power line 17 and the power transmission side low potential power source which are output unit drive voltages. Based on the voltage between the lines 18, the power transmission side resonance capacitor 31 and the power transmission coil 32 are driven.

図6を参照して、電力伝送能力調整制御の内容について説明する。
送電側制御部16は、電力伝送能力調整制御を実行する。電力伝送能力調整制御の基本的な構成は、図6のフローチャートにより記述することができる。
With reference to FIG. 6, the content of the power transmission capacity adjustment control will be described.
The power transmission side control unit 16 executes power transmission capacity adjustment control. The basic configuration of the power transmission capacity adjustment control can be described by the flowchart of FIG.

駆動部40は、ステップS21において、送電装置の電源が投入されると、ハーフブリッジ駆動方式を選択する。このことにより、送電装置10は、ハーフブリッジ駆動方式による電力伝送を開始する。受電装置20に送電装置10からの電力が送電されると、送電側制御部16は、ステップS22において、受電側高電位電源ライン27が所定の電位となるよう、出力部30の駆動電圧である直流電圧発生部11の出力電圧、発振部12のクロック信号Φcの周波数および時比率を制御する。受電側検知部26は、ステップS23において、受電側高電位電源ライン27の電位および受電装置20の電力消費量を検知する。受電側検知部26は、ステップS24において、受電側高電位電源ライン27の電位情報および受電装置20の電力消費情報を送電装置10に伝送する。送電側検知部15は、ステップS25において、電力消費情報を所定のしきい値と比較する。駆動方式切替部50は、電力消費情報がしきい値よりも小さいとき、ステップS26において、駆動部40の駆動方式をハーフブリッジ駆動方式に切替える。駆動方式切替部50は、電力消費情報がしきい値よりも大きいとき、ステップS27において、駆動部40の駆動方式をフルブリッジ駆動方式に切替える。送電装置10は、ステップS28において、選択された駆動方式を用いて、調整された電力伝送能力での電力伝送を行う。非接触電力伝送システム1は、送電装置10から受電装置20に対する電力伝送を継続している期間において、ステップS22〜ステップS28を繰り返す。このとき、送電側制御部16は、ステップS22において、受電装置20から伝送される受電側高電位電源ライン27の電位情報が所定の値となるよう、出力部30の駆動電圧、発振部12のクロック信号Φcの周波数および時比率を制御する。   In step S21, the drive unit 40 selects the half-bridge drive method when the power transmission device is turned on. As a result, the power transmission device 10 starts power transmission by the half-bridge driving method. When the power from the power transmitting device 10 is transmitted to the power receiving device 20, the power transmission side control unit 16 sets the drive voltage of the output unit 30 so that the power receiving side high potential power line 27 becomes a predetermined potential in step S22. The output voltage of the DC voltage generator 11 and the frequency and duty ratio of the clock signal Φc of the oscillator 12 are controlled. In step S <b> 23, the power receiving side detection unit 26 detects the potential of the power receiving side high potential power line 27 and the power consumption of the power receiving device 20. In step S <b> 24, the power receiving side detection unit 26 transmits the potential information of the power receiving side high potential power supply line 27 and the power consumption information of the power receiving device 20 to the power transmitting device 10. In step S25, the power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information with a predetermined threshold value. When the power consumption information is smaller than the threshold value, the driving method switching unit 50 switches the driving method of the driving unit 40 to the half bridge driving method in step S26. When the power consumption information is larger than the threshold value, the driving method switching unit 50 switches the driving method of the driving unit 40 to the full bridge driving method in step S27. In step S28, the power transmission device 10 performs power transmission with the adjusted power transmission capability using the selected driving method. The non-contact power transmission system 1 repeats step S22 to step S28 during a period in which power transmission from the power transmission device 10 to the power reception device 20 is continued. At this time, in step S22, the power transmission side control unit 16 sets the drive voltage of the output unit 30 and the oscillation unit 12 so that the potential information of the power reception side high potential power line 27 transmitted from the power reception device 20 becomes a predetermined value. The frequency and duty ratio of the clock signal Φc are controlled.

非接触電力伝送システム1は、第1実施形態の非接触電力伝送システム1が奏する(1)〜(3)と同様の効果を奏する。すなわち、電力供給能力が大きく、かつ電力損失が少ない、非接触電力伝送システムを実現できる旨の効果、受電装置20の電力消費量に応じて、適切な駆動方式による電力伝送が実行される旨の効果、およびその他の種々の効果を奏する。また、非接触電力伝送システム1は、以下の効果を奏する。   The non-contact power transmission system 1 has the same effects as (1) to (3) exhibited by the non-contact power transmission system 1 of the first embodiment. That is, the effect that a non-contact power transmission system can be realized with a large power supply capacity and low power loss, and that power transmission by an appropriate driving method is executed according to the power consumption of the power receiving device 20 There are effects and other various effects. Moreover, the non-contact power transmission system 1 has the following effects.

(4)送電装置10は、送電側検知部15および送電側制御部16を有する。送電側検知部15は、受電装置20から伝送される受電側高電位電源ライン27の電位情報を検知する。送電側検知部15は、受電装置20から伝送される電力消費情報を所定のしきい値と比較する。送電側制御部16は、送電側検知部15の検知結果に基づいて、直流電圧発生部11の発生電圧を制御する制御信号、および発振部12のクロック信号Φcの周波数および時比率を制御する制御信号を出力する。送電側制御部16は、送電側検知部15の比較結果に基づいて、駆動方式切替部50の切替信号SWを出力する。この構成によれば、駆動部40の駆動方式の切替えに加え、駆動部40の出力部駆動電圧、クロック周波数、およびクロック時比率の調整により送電装置10の電力伝送能力を調整することができる。このため、消費電力が異なる複数の受電装置に対して、効率の良い電力伝送が可能な非接触電力伝送システムを実現できる。   (4) The power transmission device 10 includes a power transmission side detection unit 15 and a power transmission side control unit 16. The power transmission side detection unit 15 detects the potential information of the power reception side high potential power supply line 27 transmitted from the power reception device 20. The power transmission side detection unit 15 compares the power consumption information transmitted from the power receiving device 20 with a predetermined threshold value. The power transmission side control unit 16 controls the frequency and time ratio of the control signal for controlling the generated voltage of the DC voltage generation unit 11 and the clock signal Φc of the oscillation unit 12 based on the detection result of the power transmission side detection unit 15. Output a signal. The power transmission side control unit 16 outputs the switching signal SW of the drive method switching unit 50 based on the comparison result of the power transmission side detection unit 15. According to this configuration, in addition to switching the driving method of the driving unit 40, the power transmission capability of the power transmission device 10 can be adjusted by adjusting the output unit driving voltage, the clock frequency, and the clock time ratio of the driving unit 40. For this reason, the non-contact electric power transmission system which can perform efficient electric power transmission with respect to several power receiving apparatus from which power consumption differs can be implement | achieved.

(5)送電側検知部15は、受電装置20から伝送される受電側高電位電源ライン27の電位情報を検知する。送電側制御部16は、送電側検知部15の検知結果に基づいて、直流電圧発生部11の発生電圧を制御する制御信号、および発振部12のクロック信号Φcの周波数および時比率を制御する制御信号を出力する。この構成によれば、受電装置20の構成を簡略化することができる。このため、受電装置20の小型化に貢献できる。   (5) The power transmission side detection unit 15 detects the potential information of the power reception side high potential power line 27 transmitted from the power reception device 20. The power transmission side control unit 16 controls the frequency and time ratio of the control signal for controlling the generated voltage of the DC voltage generation unit 11 and the clock signal Φc of the oscillation unit 12 based on the detection result of the power transmission side detection unit 15. Output a signal. According to this configuration, the configuration of the power receiving device 20 can be simplified. For this reason, it can contribute to size reduction of the power receiving apparatus 20.

(その他の実施形態)
本非接触電力伝送システムは、第1および第2実施形態以外の実施形態を含む。以下、本非接触電力伝送システムのその他の実施形態としての第1および第2実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
(Other embodiments)
This non-contact power transmission system includes embodiments other than the first and second embodiments. Hereinafter, the modification of 1st and 2nd embodiment as other embodiment of this non-contact electric power transmission system is shown. The following modifications can be combined with each other.

・第1実施形態の駆動方式切替部50は、切替信号SWがローレベルのとき、駆動信号Φp1およびΦn1の信号レベルを固定値とする。一方、変形例の駆動方式切替部70は、切替信号SWがローレベルのとき、駆動信号Φp2およびΦn2の信号レベルを固定値とする。   The driving method switching unit 50 of the first embodiment sets the signal levels of the driving signals Φp1 and Φn1 to fixed values when the switching signal SW is at a low level. On the other hand, when the switching signal SW is at a low level, the driving method switching unit 70 according to the modified example sets the signal levels of the driving signals Φp2 and Φn2 to fixed values.

図7を参照して、駆動方式切替部70の回路構成を説明する。
駆動方式切替部70は、第2インバータ71、第3インバータ72、第2NANDゲート73、および第2NORゲート74を有する。
With reference to FIG. 7, a circuit configuration of the driving method switching unit 70 will be described.
The drive system switching unit 70 includes a second inverter 71, a third inverter 72, a second NAND gate 73, and a second NOR gate 74.

第2NANDゲート73の第1入力部は、第2インバータ71の出力信号と接続される。第2NANDゲート73の第2入力部は、切替信号SWと接続される。第2NORゲート74の第1入力部は、第3インバータ72の出力部と接続される。第2NORゲート74の第2入力部は、第2インバータ71の出力信号と接続される。   The first input portion of the second NAND gate 73 is connected to the output signal of the second inverter 71. A second input portion of the second NAND gate 73 is connected to the switching signal SW. The first input part of the second NOR gate 74 is connected to the output part of the third inverter 72. The second input part of the second NOR gate 74 is connected to the output signal of the second inverter 71.

第2インバータ71の入力部は、クロック信号Φcと接続される。第3インバータ72の入力部は、切替信号SWと接続される。
第2NANDゲート73は、駆動信号Φp2を出力する。第2NORゲート74は、駆動信号Φn2を出力する。第2インバータ71は駆動信号Φp1および駆動信号Φn1を出力する。
The input part of the second inverter 71 is connected to the clock signal Φc. The input part of the third inverter 72 is connected to the switching signal SW.
The second NAND gate 73 outputs a drive signal Φp2. The second NOR gate 74 outputs a drive signal Φn2. The second inverter 71 outputs a drive signal Φp1 and a drive signal Φn1.

図8を参照して、送電装置10の動作の一例について説明する。
送電装置10は、送電側検知部15がハイレベルの信号SWを出力する時刻t11〜t1の期間において、第1実施形態の送電装置10と同一の動作を行う。
With reference to FIG. 8, an example of operation | movement of the power transmission apparatus 10 is demonstrated.
The power transmission device 10 performs the same operation as that of the power transmission device 10 of the first embodiment in the period from time t11 to t1 when the power transmission side detection unit 15 outputs the high-level signal SW.

送電装置10は、時刻t11〜t1の期間において、送電側高電位電源ライン17の電位と送電側低電位電源ライン18の電位との差に応じた電流を出力部30に供給する。送電装置10は、送電側検知部15がハイレベルの切替信号SWを出力する時刻t11〜t1の期間において、出力部30に供給する電流の向きを、クロック信号Φcのレベルに応じて切替える。すなわち、駆動部40は、フルブリッジ回路を形成する。   The power transmission device 10 supplies the output unit 30 with a current corresponding to the difference between the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 during the period of time t11 to t1. The power transmission device 10 switches the direction of the current supplied to the output unit 30 according to the level of the clock signal Φc during the period from time t11 to t1 when the power transmission side detection unit 15 outputs the high level switching signal SW. That is, the drive unit 40 forms a full bridge circuit.

送電装置10は、送電側検知部15がローレベルの信号SWを出力する時刻t1〜t24の期間において、以下の動作を行う。
駆動方式切替部70は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部70は、発振部12からローレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からローレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部70は、ローレベルの信号Φcおよびローレベルの信号SWを論理演算することにより、ハイレベルの駆動信号Φp1、ハイレベルの駆動信号Φp2、ハイレベルの駆動信号Φn1、およびローレベルの駆動信号Φn2を出力する。
The power transmission device 10 performs the following operation during a period from time t1 to time t24 when the power transmission side detection unit 15 outputs the low-level signal SW.
The driving method switching unit 70 operates as follows during the period of time t1 to t21. The drive method switching unit 70 receives the low level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the low level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The driving method switching unit 70 performs a logical operation on the low level signal Φc and the low level signal SW, thereby causing the high level driving signal Φp1, the high level driving signal Φp2, the high level driving signal Φn1, and the low level driving signal Φn1. The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ハイレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ハイレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オフの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ハイレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オンの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ローレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オフの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period from time t1 to time t21. The first transistor T1 is turned off when the high-level drive signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned off when the high-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned on when the high-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned off when the low-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t1〜t21の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第2コンデンサC2を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第1端部30Aは、第4コンデンサC4を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第3トランジスタT3を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t1 to t21. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the second capacitor C2. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the fourth capacitor C4. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the third transistor T3.

送電装置10は、時刻t1〜t21の期間において、出力部30の第1端部30Aから出力部30の第2端部30Bに向けて、第2コンデンサC2および第4コンデンサC4により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位と、送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を供給する。   The power transmission device 10 was divided by the second capacitor C2 and the fourth capacitor C4 from the first end 30A of the output unit 30 toward the second end 30B of the output unit 30 during the period of time t1 to t21. A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power line 17 and the potential of the power transmission side low potential power line 18 and the potential of the power transmission side low potential power line 18 is supplied.

駆動方式切替部70は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部70は、発振部12からハイレベルの信号Φcを受信し、送電側検知部15からローレベルの信号SWを受信する。駆動方式切替部70は、ハイレベルの信号Φcおよびローレベルの信号SWを論理演算することにより、ローレベルの駆動信号Φp1、ハイレベルの駆動信号Φp2、ローレベルの駆動信号Φn1、およびローレベルの駆動信号Φn2を出力する。   The driving method switching unit 70 operates as follows during the period of time t21 to t22. The drive method switching unit 70 receives the high level signal Φc from the oscillation unit 12 and receives the low level signal SW from the power transmission side detection unit 15. The drive system switching unit 70 performs a logical operation on the high-level signal Φc and the low-level signal SW, so that the low-level drive signal Φp1, the high-level drive signal Φp2, the low-level drive signal Φn1, and the low-level drive signal Φn1 The drive signal Φn2 is output.

駆動部40は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。第1トランジスタT1は、ローレベルの駆動信号Φp1が入力されることにより、オンの状態を形成する。第2トランジスタT2は、ハイレベルの駆動信号Φp2が入力されることにより、オフの状態を形成する。第3トランジスタT3は、ローレベルの駆動信号Φn1が入力されることにより、オフの状態を形成する。第4トランジスタT4は、ローレベルの駆動信号Φn2が入力されることにより、オフの状態を形成する。   The drive unit 40 operates as follows during the period from time t21 to t22. The first transistor T1 is turned on when the low-level driving signal Φp1 is input. The second transistor T2 is turned off when the high-level drive signal Φp2 is input. The third transistor T3 is turned off when the low-level drive signal Φn1 is input. The fourth transistor T4 is turned off when the low-level drive signal Φn2 is input.

出力部30は、時刻t21〜t22の期間において、次のとおり動作する。出力部30の第1端部30Aは、第2コンデンサC2を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。出力部30の第1端部30Aは、第4コンデンサC4を介して送電側低電位電源ライン18に接続される。出力部30の第2端部30Bは、第1トランジスタT1を介して送電側高電位電源ライン17に接続される。   The output unit 30 operates as follows during the period from time t21 to t22. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the second capacitor C2. The first end 30A of the output unit 30 is connected to the power transmission side low potential power line 18 via the fourth capacitor C4. The second end 30B of the output unit 30 is connected to the power transmission side high potential power line 17 via the first transistor T1.

送電装置10は、時刻t21〜t22の期間において、出力部30の第2端部30Bから出力部30の第1端部30Aに向けて、送電側高電位電源ライン17の電位と、第2コンデンサC2および第4コンデンサC4により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を供給する。   In the period from time t21 to t22, the power transmission device 10 transmits the potential of the power transmission-side high-potential power line 17 and the second capacitor from the second end 30B of the output unit 30 toward the first end 30A of the output unit 30. A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power line 17 and the potential of the power transmission side low potential power line 18 divided by C2 and the fourth capacitor C4 is supplied.

駆動方式切替部70、駆動部40、および出力部30は、時刻t22〜t23の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部70、駆動部40、および出力部30は、時刻t22〜t23の期間において、時刻t1〜t21の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 70, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t22 to t23. The driving method switching unit 70, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t1 to t21 in the period from time t22 to t23.

駆動方式切替部70、駆動部40、および出力部30は、時刻t23〜t24の期間において、次のとおり動作する。駆動方式切替部70、駆動部40、および出力部30は、時刻t23〜t24の期間において、時刻t21〜t22の期間における動作と同様の動作を行う。   The drive system switching unit 70, the drive unit 40, and the output unit 30 operate as follows during the period from time t23 to t24. The driving method switching unit 70, the driving unit 40, and the output unit 30 perform the same operation as the operation in the period from time t21 to t22 in the period from time t23 to t24.

このため、送電装置10は、送電側検知部15がローレベルの切替信号SWを出力する時刻t1〜t24の期間において、送電側高電位電源ライン17の電位と、第2コンデンサC2および第4コンデンサC4により分圧された送電側高電位電源ライン17の電位および送電側低電位電源ライン18の電位とに応じた電流を出力部30に供給する。送電装置10は、送電側検知部15がローレベルの切替信号SWを出力する時刻t1〜t24の期間において、出力部30に供給する電流の向きを、クロック信号Φcのレベルに応じて切替える。すなわち、駆動部40は、ハーフブリッジ回路を形成する。   For this reason, the power transmission device 10 includes the potential of the power transmission side high potential power line 17, the second capacitor C2, and the fourth capacitor during the period from time t1 to time t24 when the power transmission side detection unit 15 outputs the low level switching signal SW. A current corresponding to the potential of the power transmission side high potential power supply line 17 and the potential of the power transmission side low potential power supply line 18 divided by C4 is supplied to the output unit 30. The power transmission device 10 switches the direction of the current supplied to the output unit 30 according to the level of the clock signal Φc during the period from time t1 to t24 when the power transmission side detection unit 15 outputs the low level switching signal SW. That is, the drive unit 40 forms a half bridge circuit.

・第1実施形態の駆動部40は、トランジスタT1〜T4、ダイオードD1〜D4、およびコンデンサC1〜C4を有する。一方、変形例の駆動部40は、シリコン基板上に形成されたMOSFEにより構成されるトランジスタT1〜T4を有する。ダイオードD1〜D4およびコンデンサC1〜C4は、トランジスタT1〜T4の構造に付随して形成される基板ダイオードおよび寄生容量により構成される。   The driving unit 40 according to the first embodiment includes transistors T1 to T4, diodes D1 to D4, and capacitors C1 to C4. On the other hand, the driving unit 40 according to the modification includes transistors T1 to T4 configured by MOSFE formed on a silicon substrate. The diodes D1 to D4 and the capacitors C1 to C4 are configured by substrate diodes and parasitic capacitances that are formed in association with the structures of the transistors T1 to T4.

・第1実施形態および第2実施形態の非接触電力伝送システム1は、受電側検知部26が受電装置20の電力消費量を検知する。受電側検知部26が検知した電力消費量を送電装置10に伝送する。一方、変形例の非接触電力伝送システム1は、受電側検知部26が受電装置20の電力消費量を所定のしきい値と比較する。受電側検知部26が比較結果を送電装置10に伝送する。   In the non-contact power transmission system 1 of the first embodiment and the second embodiment, the power receiving side detection unit 26 detects the power consumption of the power receiving device 20. The power consumption detected by the power receiving side detection unit 26 is transmitted to the power transmission device 10. On the other hand, in the non-contact power transmission system 1 of the modification, the power receiving side detection unit 26 compares the power consumption of the power receiving device 20 with a predetermined threshold value. The power receiving side detection unit 26 transmits the comparison result to the power transmission device 10.

・第1実施形態および第2実施形態の非接触電力伝送システム1は、受電側高電位電源ライン27の電位情報および電力消費情報の伝送方式として、負荷変調方式を用いる。一方、変形例の非接触電力伝送システム1は、近距離無線通信のNFC方式を用いる。または、その他の伝送方式を用いる。   The contactless power transmission system 1 according to the first embodiment and the second embodiment uses a load modulation method as a transmission method of potential information and power consumption information of the power receiving side high potential power line 27. On the other hand, the non-contact power transmission system 1 of the modified example uses an NFC scheme for short-range wireless communication. Alternatively, other transmission methods are used.

・第1実施形態および第2実施形態の非接触電力伝送システム1は、送電側共振コンデンサ31と送電コイル32および受電側共振コンデンサ62と受電コイル61とが直列接続とされている。一方、変形例の非接触電力伝送システム1は、送電側共振コンデンサ31と送電コイル32および受電側共振コンデンサ62と受電コイル61とが並列接続とされる。または、直列接続および並列接続の組み合わせとされる。   In the non-contact power transmission system 1 of the first embodiment and the second embodiment, the power transmission side resonance capacitor 31 and the power transmission coil 32, and the power reception side resonance capacitor 62 and the power reception coil 61 are connected in series. On the other hand, in the non-contact power transmission system 1 of the modified example, the power transmission side resonance capacitor 31 and the power transmission coil 32 and the power reception side resonance capacitor 62 and the power reception coil 61 are connected in parallel. Or it is set as the combination of series connection and parallel connection.

1…非接触電力伝送システム、10…送電装置、12…発振部、20…受電装置、30…出力部、40…駆動部、50…駆動方式切替部、70…駆動方式切替部、Φc…クロック信号、T1…第1トランジスタ、T2…第2トランジスタ、T3…第3トランジスタ、T4…第4トランジスタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power transmission system, 10 ... Power transmission apparatus, 12 ... Oscillation part, 20 ... Power receiving apparatus, 30 ... Output part, 40 ... Drive part, 50 ... Drive system switching part, 70 ... Drive system switching part, (PHI) c ... Clock Signal, T1 ... 1st transistor, T2 ... 2nd transistor, T3 ... 3rd transistor, T4 ... 4th transistor.

Claims (7)

非接触電力伝送システムの送電装置であって、
前記送電装置は、出力部、発振部、駆動部、および駆動方式切替部を有し、
前記出力部は、前記駆動部から出力される信号に基づいて電力を伝送し、
前記発振部は、クロック信号を前記駆動部に出力し、
前記駆動部は、電力伝送能力が互いに異なる第1駆動方式または第2駆動方式により前記出力部を駆動し、
前記駆動方式切替部は、受電装置の電力消費情報に応じて前記第1駆動方式または前記第2駆動方式を選択する
非接触電力伝送システムの送電装置。
A power transmission device for a non-contact power transmission system,
The power transmission device includes an output unit, an oscillation unit, a drive unit, and a drive system switching unit,
The output unit transmits power based on a signal output from the drive unit,
The oscillating unit outputs a clock signal to the driving unit,
The driving unit drives the output unit by a first driving method or a second driving method having different power transmission capabilities,
The drive method switching unit is a power transmission device of a non-contact power transmission system that selects the first drive method or the second drive method according to power consumption information of a power receiving device.
前記送電装置は、前記駆動部に入力される電圧である出力部駆動電圧、前記クロック信号の周波数、および前記クロック信号の時比率のうちの少なくとも1つを変更することより、前記第1駆動方式の電力伝送能力および前記第2駆動方式の電力伝送能力を調整する
請求項1に記載の非接触電力伝送システムの送電装置。
The power transmission device changes the at least one of an output unit driving voltage, which is a voltage input to the driving unit, a frequency of the clock signal, and a time ratio of the clock signal, to thereby change the first driving method. The power transmission device of the non-contact power transmission system according to claim 1, wherein the power transmission capability of the second drive method is adjusted.
前記駆動部は、前記第1駆動方式としてハーフブリッジ駆動方式を有し、前記第2駆動方式としてフルブリッジ駆動方式を有する
請求項1または2に記載の非接触電力伝送システムの送電装置。
The power transmission apparatus of the non-contact power transmission system according to claim 1, wherein the driving unit has a half-bridge driving method as the first driving method and a full-bridge driving method as the second driving method.
前記駆動部は、前記出力部を駆動するための複数のトランジスタを有し、
前記駆動方式切替部は、前記複数のトランジスタにクロック信号を出力することにより前記第1駆動方式または前記第2駆動方式を選択する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システムの送電装置。
The driving unit includes a plurality of transistors for driving the output unit,
The contactless power transmission according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive method switching unit selects the first drive method or the second drive method by outputting a clock signal to the plurality of transistors. System power transmission equipment.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の送電装置と、
受電装置と
を有する非接触電力伝送システム。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 4,
A non-contact power transmission system having a power receiving device.
非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法であって、
前記非接触電力伝送システムは、
送電装置および受電装置を有し、
前記送電装置は、
電力伝送能力が互いに異なる第1駆動方式および第2駆動方式を有し、
前記電力伝送能力調整方法は、
前記受電装置において前記受電装置の電力消費量を検知する工程と、
前記電力消費量の検知結果を前記受電装置から前記送電装置に伝送する工程と、
前記電力消費量の検知結果に基づいて前記第1駆動方式および前記第2駆動方式のいずれか一方を選択する工程と
を含む非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法。
A power transmission capacity adjustment method for a non-contact power transmission system,
The contactless power transmission system includes:
A power transmission device and a power reception device;
The power transmission device is:
Having a first drive method and a second drive method with different power transmission capabilities,
The power transmission capacity adjustment method includes:
Detecting the power consumption of the power receiving device in the power receiving device;
Transmitting the detection result of the power consumption from the power receiving device to the power transmitting device;
A method for adjusting a power transmission capability of a non-contact power transmission system, comprising: selecting one of the first driving method and the second driving method based on a detection result of the power consumption.
前記電力伝送能力調整方法は、
前記送電装置の出力部駆動電圧、出力部駆動用クロック信号の周波数、および前記出力部駆動用クロック信号の時比率のうちの少なくとも1つを変更する工程を含む
請求項6に記載の非接触電力伝送システムの電力伝送能力調整方法。
The power transmission capacity adjustment method includes:
The non-contact power according to claim 6, comprising a step of changing at least one of an output unit driving voltage of the power transmission device, a frequency of the output unit driving clock signal, and a time ratio of the output unit driving clock signal. A method for adjusting the power transmission capacity of a transmission system.
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