JP2014212662A - 送電装置およびその制御方法、電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受電装置に無線送電する送電装置において、所定の送電範囲に配置された受電装置に対して無線送電を行う送電手段と、所定の送電範囲に物体が存在しない状態における送電手段の出力インピーダンス値である初期インピーダンス値を記憶する記憶手段と、送電手段により所定の検出信号を送信した際の送電手段の出力インピーダンス値を検出する検出手段と、初期インピーダンス値と検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が無い場合に所定の送電範囲に異物が存在すると判定し、初期インピーダンス値と検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、所定の検出信号の送信の前後で出力インピーダンス値に変化が有る場合に所定の送電範囲に受電装置が存在すると判定する、判定手段と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明に係る電力伝送システムの第1実施形態として、無線送電を行う送電装置100と受電装置101を含む無線電力伝送システムを例に挙げて以下に説明する。
図1は、第1実施形態に係る電力伝送システムの全体構成図である。送電装置100と受電装置101は媒体102を介して電力伝送を行う。なお、以下で詳述するが、送電装置と受電装置とは、無線送電の制御に使用する制御情報のやりとりを、各装置が備える通信部を介して行う。そのため、送電装置と受電装置との間の通信路の確立、切断の制御に関しても併せて説明する。
図2は、電力伝送システムにおける送電範囲周辺の状態を例示的に示す図である。なお、通信範囲200は、送電装置100の通信部116による通信が可能な範囲を示している。送電範囲201は、送電アンテナ115による送電が可能な範囲を示している。図2に示されるように、通信範囲200は送電範囲201よりも広く、通信範囲200は送電範囲201全体を包含するよう構成されている。
図5は、送電部113と検出部103の動作を説明するタイミング図である。横軸は時間である。送電部113は、時間T1から時間T2の間、送電アンテナ115を介して、検出部103がZ検出を行う為の検出信号502を送電する。また、時間T2から時間T3の間、送電アンテナ115を介して、通信部116に対し固有に割り当てられたアドレスであるBTアドレスをBTアドレス信号503で送電する。
図7は、システム状態記憶部105が記憶するフラグを例示的に示す図である。
図6は、送電装置の動作を説明するタイミング図である。特に、図6(a)は、時間Ta4において、異物202が送電範囲201に入った場合の送電装置100のタイミング図であり、横軸は時間である。また、図10は、検出部103の動作フローチャートである。
図6は、送電装置の動作を説明するタイミング図である。特に、図6(b)は、受電装置101が送電範囲201に存在する場合の送電装置100および受電装置101のタイミング図である。なお、横軸は時間、縦軸は、送電アンテナ115から見た受電装置101のインピーダンスを概念的に示している。
以下に、他の構成について説明するが、以下のいずれかまたはその組み合わせであっても同様の効果が得られる。
また、通信部116および通信部119はBT規格以外の通信規格例えば無線LANに対応していても同様の効果が得られる。無線LANの場合、BTアドレスをMACアドレス、InquiryメッセージをProbeRequestメッセージ、Inquiry応答メッセージをProbeResponseメッセージに置き換えて構成すると良い。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (11)
- 受電装置に無線送電する送電装置であって、
所定の送電範囲に配置された受電装置に対して無線送電を行う送電手段と、
前記所定の送電範囲に物体が存在しない状態における前記送電手段の出力インピーダンス値である初期インピーダンス値を記憶する記憶手段と、
前記送電手段により所定の検出信号を送信した際の、前記送電手段の出力インピーダンス値を検出する検出手段と、
前記初期インピーダンス値と前記検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が無い場合に前記所定の送電範囲に異物が存在すると判定し、前記初期インピーダンス値と前記検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が有る場合に前記所定の送電範囲に受電装置が存在すると判定する、判定手段と、
を有することを特徴とする送電装置。 - 前記判定手段により前記所定の送電範囲に受電装置が存在すると判定された場合に前記送電手段による無線送電を許可する制御手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
- 前記判定手段により前記所定の送電範囲に異物が存在すると判定された場合にエラー表示を行う表示手段を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の送電装置。
- 前記受電装置は、前記所定の検出信号を受信するとインピーダンス値を無限大に変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の送電装置。
- 前記送電手段はE級増幅器であり、
前記送電手段の出力インピーダンス値は前記E級増幅器に接続された直流電圧源の出力インピーダンス値であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の送電装置。 - 前記送電手段による無線送電に先立って、前記受電装置との間での無線送電の伝送効率を導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された伝送効率が所定の閾値以上となるように前記送電手段における共振を制御する共振制御手段と、
を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の送電装置。 - 前記導出手段により導出された伝送効率が前記所定の閾値未満であった場合に前記送電手段による無線送電を禁止する禁止手段を更に有することを特徴とする請求項6に記載の送電装置。
- 受電装置に無線送電する送電装置の制御方法であって、
前記送電装置は、
所定の送電範囲に配置された受電装置に対して無線送電を行う送電手段と、
前記所定の送電範囲に物体が存在しない状態における前記送電手段の出力インピーダンス値である初期インピーダンス値を記憶する記憶手段と、
を有し、
前記制御方法は、
前記送電手段により所定の検出信号を送信した際の、前記送電手段の出力インピーダンス値を検出する検出工程と、
前記初期インピーダンス値と前記検出工程により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が無い場合に前記所定の送電範囲に異物が存在すると判定し、前記初期インピーダンス値と前記検出工程により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が有る場合に前記所定の送電範囲に受電装置が存在すると判定する、判定工程と、
を含むことを特徴とする送電装置の制御方法。 - 受電装置と該受電装置に無線送電する送電装置とを含む電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
所定の送電範囲に配置された受電装置に対して無線送電を行う送電手段と、
前記所定の送電範囲に物体が存在しない状態における前記送電手段の出力インピーダンス値である初期インピーダンス値を記憶する記憶手段と、
前記送電手段により所定の検出信号を送信した際の、前記送電手段の出力インピーダンス値を検出する検出手段と、
前記初期インピーダンス値と前記検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が無い場合に前記所定の送電範囲に異物が存在すると判定し、前記初期インピーダンス値と前記検出手段により検出された出力インピーダンス値とが一致せず、かつ、前記所定の検出信号の送信の前後で前記出力インピーダンス値に変化が有る場合に前記所定の送電範囲に受電装置が存在すると判定する、判定手段と、
を有し、
前記受電装置は、
前記所定の検出信号を受信する受電手段と、
前記所定の検出信号に基づいて前記受電装置のインピーダンス値を制御するインピーダンス制御手段と、
を有する
ことを特徴とする電力伝送システム。 - 前記送電装置は前記受電装置と通信する通信する送電装置側通信手段を更に有しており、
前記受電装置は前記送電装置と通信する通信する受電装置側通信手段を更に有しており、
前記所定の検出信号は前記送電装置側通信手段に対し割り当てられた識別子を含んでおり、
前記送電装置側通信手段からの送信される制御信号は該送電装置側通信手段に対し割り当てられた識別子を含んでおり、
前記受電装置は、前記受電装置が受信した前記所定の検出信号に含まれる識別子と、前記受電装置側通信手段が受信した前記制御信号に含まれる識別子と、が一致する場合に、該制御信号に対する応答信号を送信する応答信号送信手段を更に有する
ことを特徴とする請求項9に記載の電力伝送システム。 - 前記受電装置は、
前記受電装置が受信した前記所定の検出信号に含まれる識別子と、前記受電装置側通信手段が受信した前記制御信号に含まれる識別子と、が一致する場合に、前記送電装置との間で認証処理を行う認証処理手段を更に有し、
前記認証処理手段は、前記認証処理に前記識別子を使用することを特徴とする請求項10に記載の電力伝送システム。
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