JP2014150619A - 非接触電力伝送装置及び非接触電力伝送方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送電コイル4a及び共振容量により構成された送電共振器を有する送電装置1と、受電コイル及び共振容量により構成された受電共振器を有する受電装置とを備え、送電コイルと受電コイル間の作用を介して電力を伝送する非接触電力伝送装置。送電装置は、送電コイルに高周波電力を供給したときの応答に基づき、送電共振器の共振周波数に対応した因子の値である伝送特性値を検出する共振周波数検出部18と、送電コイルの前方の磁束が到達する範囲における介在物の存在の有無に応じた伝送特性値の変化を検出する共振周波数比較部20とを備え、共振周波数比較部による検出結果に基づき、介在物内に存在する障害要因による電力伝送に対する影響を検知する。
【選択図】図2
Description
図1は、実施の形態1における非接触電力伝送装置の構成を示す模式断面図である。なお、図11に示した従来例の非接触電力伝送装置と同様の要素については、同一の参照番号を付して、説明の繰り返しを簡略化する。
実施の形態2における非接触電力伝送方法について、図6〜図10を参照して説明する。本実施の形態は、送電コイルと受電コイルとの間にメッシュ状に金属が配置された介在物、例えば、鉄筋コンクリート壁を介在させて電力伝送する場合に適した非接触電力伝送方法に関する。
2 受電装置
3a、3b ループコイル
4a 送電用共鳴コイル
4b 受電用共鳴コイル
5 高周波電力ドライバー
6 交流電源
7 整流回路
8 充電池
9 壁
10 送電回路
11 受電回路
12 内壁面
13 外壁面
14 電流・電圧モニター部
15 送電制御部
16 障害検知部
17 共振周波数調整部
18 共振周波数検出部
19 開放特性記憶部
20 共振周波数比較部
21 表示部
22 金属
23 LCメータ
24 VNA
25、26、28、32 鉄筋
27、29、30、31 交差部
Claims (13)
- 送電コイル及び共振容量により構成された送電共振器を有する送電装置と、
受電コイル及び共振容量により構成された受電共振器を有する受電装置とを備え、
前記送電コイルと前記受電コイル間の作用を介して前記送電装置から前記受電装置へ電力を伝送する非接触電力伝送装置において、
前記送電装置は、
前記送電コイルに高周波電力を供給したときの応答に基づき、前記送電共振器の共振周波数に対応した因子の値である伝送特性値を検出する伝送特性検出部と、
前記送電コイルの前方の磁束が到達する範囲における介在物の存在の有無に応じた前記伝送特性値の変化を検出する伝送特性比較部とを備え、
前記伝送特性比較部による検出結果に基づき、前記介在物内に存在する障害要因による電力伝送に対する影響を検知することを特徴とする非接触電力伝送装置。 - 前記伝送特性値として、前記送電共振器の共振周波数、前記送電コイルのインダクタンス、または、前記送電コイルの共振電圧を用いる請求項1に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記送電装置は、前記送電コイルの前方の磁束が到達する範囲に介在物が存在しない状態で前記伝送特性検出部が検出した開放時伝送特性値を記憶する開放特性記憶部を備え、
前記伝送特性比較部は、前記送電コイルが介在物に対面配置された状態で前記伝送特性検出部が検出する遮蔽時伝送特性値を、前記開放時伝送特性値と比較して前記伝送特性値の変化を検出する請求項1に記載の非接触電力伝送装置。 - 前記送電装置は、前記送電コイルに供給される電流及び電圧の値を検出する電流・電圧モニター部を備え、
前記伝送特性検出部は、前記高周波電力の周波数が変化するように高周波電力ドライバーを制御する機能を有し、当該周波数の変化に伴う前記電流・電圧モニター部の出力信号の変化に基づき前記伝送特性を検出するように構成された請求項1に記載の非接触電力伝送装置。 - 前記送電装置は、前記送電共振器の共振周波数を可変とする共振周波数調整部を備え、
前記伝送特性検出部は、前記送電共振器の共振周波数を検出するように構成され、
介在物を介して電力伝送を行う際に、前記送電装置を前記介在物の面に固定した時に前記送電共振器の共振周波数が所定の値から変化した場合には、前記送電装置を介在物に取り付ける前の共振周波数に戻すように前記共振周波数調整部を制御する請求項1に記載の非接触電力伝送装置。 - 請求項1に記載の非接触電力伝送装置を用いて電力を伝送する非接触電力伝送方法であって、
非接触電力伝送を行う前に、前記送電装置のみを用いて障害要因による電力伝送に対する影響を検知することを特徴とする非接触電力伝送方法。 - 介在物を介して電力伝送を行う際に、前記送電装置のみを前記介在物の一方の側に配置し、前記介在物の他方の側には前記受電装置が配置されていない状態で、前記介在物内に存在する障害要因による電力伝送に対する影響を前記送電装置のみを用いて検知する請求項6に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記介在物内に存在する障害要因による電力伝送に対する影響を検知した結果に基づき、前記送電装置を当該影響の最小の位置に配置し、前記送電装置の位置に対向させて前記受電装置を配置することにより、前記送電コイルと前記受電コイル間の電力伝送効率が最大となるように前記送電装置と前記受電装置の位置を調整する請求項7に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記介在物内に金属がメッシュ状に配置され、かつ前記金属同士の交差部分が導通状態である場合に、前記金属のメッシュ間隔W、前記送電コイルの直径Dが、D/W≦1の関係を満足するように設定する請求項7に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記介在物内に表面を絶縁処理した金属がメッシュ状に配置された場合に、前記金属のメッシュ間隔W、前記送電コイルの直径Dが、D/W≦2の関係を満足するように設定する請求項7に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記絶縁処理した金属が前記メッシュ状の一方向のみに配置された前記介在物を介して電力伝送を行う請求項10に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記絶縁処理した金属が前記メッシュ状の一方向のみに、かつ1本置きに配置された前記介在物を介して電力伝送を行う請求項11に記載の非接触電力伝送方法。
- 前記金属同士の交差部分のみが絶縁処理された前記介在物を介して電力伝送を行う請求項10に記載の非接触電力伝送方法。
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