JP2014171278A - 非接触電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送電部となる送電コイル14を有する送電装置1と、共振回路部を有する受電部となる受電コイル21と、共振周波数変更回路部となるインピーダンス切替回路部22と、負荷24を有する受電装置2を備え、送電コイル14から受電コイル21へ非接触で電力伝送が行われ、インピーダンス切替回路部22により受電コイル21から送電コイル14に周波数fpuの送電量抑制信号が送信されたときには、まずインピーダンス切替回路部22による周波数fpuの送電量抑制信号の発生動作が行われることによりインピーダンス切替回路部22を介した負荷24への伝送電力が抑制され、さらに送電コイル14が受電コイル21からの周波数fpuの送電量抑制信号を受信することにより送電コイル14から受電コイル21への送電電力を減少させることで負荷24への伝送電力が抑制される非接触電力伝送システムとする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明における非接触電力伝送システムの実施形態1を示す回路ブロック図である。
図2は、本発明における非接触電力伝送システムの実施形態2を示す回路ブロック図である。
図4は、本発明における非接触電力伝送システムの実施形態3を示す回路ブロック図である。
図6は、本発明における非接触電力伝送システムの実施形態4を示す回路ブロック図である。
2 受電装置
3 異物
11 直流電源部
12 交流電力発生回路部
13 インピーダンス整合回路
14 送電コイル
15 電流検出回路部
16 信号増幅回路部
17、171 バンドパスフィルタ
18 制御回路部
21 受電コイル
22 インピーダンス切替回路部
23 整流回路部
24 負荷
25 電圧検出回路部
172 アクティブフィルタ
191 発振回路部
192 信号変調部
193 整合回路部
194 保護回路部
261 保護回路部
262 整合回路部
263 受信回路部
C0、C1、C2 コンデンサ
C3 平滑コンデンサ
N0、N1、N2 閾値
S0、S1、S2 信号の大きさ
Vd 下限電圧
Vu 上限電圧
Pst 上限電力
SW1、SW2 スイッチ
fp、fpu、fpd、fsb 周波数
Claims (8)
- 送電部を有する送電装置、
並びに共振回路部を有する受電部、
共振周波数変更回路部、
及び負荷を有する受電装置を備え、
前記送電部から前記受電部へ非接触で電力伝送が行われ、
前記共振周波数変更回路部により受電部から送電部に送電量抑制信号が送信されたときには、
まず前記共振周波数変更回路部による前記送電量抑制信号の発生動作が行われることにより前記共振周波数変更回路部を介した前記負荷部への伝送電力が抑制され、
さらに前記送電部が前記受電部からの前記送電量抑制信号を受信することにより前記送電部から前記受電部への送電電力を減少させることで前記負荷部への伝送電力が抑制されることを特徴とする非接触電力伝送システム。 - 前記受電部より電力伝送を受けてから前記負荷への電力伝送が確立されるまでの間を含む時間を待機時間として、
前記送電装置は、送電開始から前記待機時間が経過するまでは上限電力に到達するまで一定時間毎に一定量の送電電力量を増加させることを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送システム。 - 前記送電量抑制信号の大きさをS1とし、
前記送電量抑制信号とは周波数の異なる信号である送電量増加信号の大きさをS2とし、
信号検出閾値をN1、N2とすると、
前記負荷は前記受電部に接続され、
前記送電部から前記受電部への送電が開始され、前記負荷への送電が確立した後、
S1のみがN1を上回った場合には前記送電部からの送電電力を一定量減少させ、
S2のみがN2を上回った場合には前記送電電力を一定量増加させ、
いずれにも該当しない場合には前記送電電力を維持することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触電力伝送システム。 - 前記送電装置は、
さらに前記送電部への電力供給を行う交流電力発生回路部と、
電流検出回路部と、
送電量抑制信号成分のみ通過するフィルタと、
送電量増加信号成分のみ通過するフィルタを有し、
前記交流電力発生回路部から前記送電部への電力供給経路に前記電流検出回路部を配し、
前記電流検出回路部からの電流検出信号を前記送電量抑制信号成分のみ通過するフィルタへ通過させることにより送電量抑制信号を検出し、
前記電流検出回路部からの電流検出信号を前記送電量増加信号成分のみ通過するフィルタへ通過させることにより送電量増加信号を検出することを特徴とする請求項3に記載の非接触電力伝送システム。 - 前記受電装置は、
さらに整流回路部と、
スイッチ部と、
平滑コンデンサを有し、
前記共振周波数変更回路部とは、半導体スイッチにより異なるインピーダンスへ切り替えるインピーダンス切替回路部であり、
前記送電部から前記受電部へ伝送される交流電力の周波数fpは一定であり、
前記受電部は周波数fpを共振点とするLC共振回路を構成し、
前記受電部は前記インピーダンス切替回路部及び前記整流回路部と並列接続され、
前記整流回路部は前記スイッチ部を介して前記平滑コンデンサ及び前記負荷と並列接続され、
前記送電量抑制信号とは、前記インピーダンス切替回路部のインピーダンスの切り替えに連動する前記受電部の共振周波数の変動で発生する前記送電部への信号であり、
前記送電量増加信号とは、前記スイッチ部の開閉動作で発生する前記送電部への負荷変調信号であることを特徴とする請求項3に記載の非接触電力伝送システム。 - 前記送電量抑制信号の周波数は、前記送電量増加信号の周波数よりも低いことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
- 前記送電部とは送電コイル部であり、
前記受電部とは受電コイル部であり、
前記送電コイル部と前記受電コイル部が電磁結合し、電磁誘導により前記送電装置から前記受電装置へ非接触で電力伝送が行われることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の電力伝送システム。 - 前記受電装置は過電圧保護回路部を有し、定電圧回路部を有していないことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の非接触電力伝送システム。
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