JP2015018383A - Power supply system - Google Patents

Power supply system Download PDF

Info

Publication number
JP2015018383A
JP2015018383A JP2013144703A JP2013144703A JP2015018383A JP 2015018383 A JP2015018383 A JP 2015018383A JP 2013144703 A JP2013144703 A JP 2013144703A JP 2013144703 A JP2013144703 A JP 2013144703A JP 2015018383 A JP2015018383 A JP 2015018383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
line
electrical length
power
signal
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.)
Granted
Application number
JP2013144703A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6059102B2 (en
Inventor
齋藤 隆
Takashi Saito
隆 齋藤
高岡 彰
Akira Takaoka
彰 高岡
弘和 大薮
Hirokazu Oyabu
弘和 大薮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013144703A priority Critical patent/JP6059102B2/en
Publication of JP2015018383A publication Critical patent/JP2015018383A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6059102B2 publication Critical patent/JP6059102B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small power supply system achieving efficient power supply regardless of the position of a feeder line.SOLUTION: A feeder line 2 is formed in a bus shape and includes a feeding point 41 for supplying electric power with an apparatus 5 consuming electric power using electromagnetic induction. A power supply section 31 supplies an AC signal having a preset power supply frequency with the feeder line. Electric length changeover sections 6 and 33 include: inductors 61 and 331 connected with the feeder line; bypass tracks bypassing the inductors; and switches 62, 332 for connecting and disconnecting the bypass lines, respectively. A control section 34 controls the state of the switches configuring the electric length changeover sections such that the electric length of the feeder line is periodically switched over.

Description

本発明は、給電線から端末への給電を非接触で行う給電システムに関する。   The present invention relates to a power supply system that performs power supply from a power supply line to a terminal in a contactless manner.

従来、給電線に交流信号を重畳し、給電線側に設けた一次コイルと端末側に設けた二次コイルを用いて、非接触で端末への給電を行う給電システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power feeding system that superimposes an AC signal on a power supply line and uses a primary coil provided on the power supply line side and a secondary coil provided on the terminal side to supply power to the terminal in a non-contact manner is known (for example, , See Patent Document 1).

国際公開WO2007/029438号International Publication WO2007 / 029438

ところで、給電線に重畳する交流信号の周波数を低くすると、コイルの体格を大きくする必要があるため、装置を小型化するには周波数を高くする必要がある。しかし、交流信号の周波数を高くすることによって、交流信号の波長が、給電線の線路長の数倍程度より小さくなると、給電線上での電流分布が不均一となり、給電線上に給電効率が大きく低下する箇所が発生するという問題があった。   By the way, if the frequency of the AC signal superimposed on the feeder line is lowered, it is necessary to increase the size of the coil. Therefore, in order to reduce the size of the device, it is necessary to increase the frequency. However, by increasing the frequency of the AC signal, if the wavelength of the AC signal becomes smaller than several times the line length of the feed line, the current distribution on the feed line becomes non-uniform and the feed efficiency on the feed line is greatly reduced. There was a problem that some parts occurred.

本発明は、上記問題点を解決するために、給電線の位置によらず効率のよい給電を実現する小型の給電システムを提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a small power supply system that realizes efficient power supply regardless of the position of the power supply line.

本発明の給電システムは、給電線と、給電部と、一つ以上の電気長切替部と、制御部とを備える。
給電線は、バス状に形成され、電力を消費する機器に対して電磁誘導を利用して給電する給電点を有する。給電部は、予め設定された給電周波数を有する交流信号を給電線に供給する。電気長切替部は、給電線に接続されたインダクタ、該インダクタを迂回する迂回線路、該迂回線路を断続するスイッチを有する。制御部は、給電線の電気長が周期的に切り替わるように電気長切替部を構成するスイッチの状態を制御する。
The power supply system of the present invention includes a power supply line, a power supply unit, one or more electrical length switching units, and a control unit.
The power supply line is formed in a bus shape and has a power supply point that supplies power to a device that consumes power using electromagnetic induction. The power supply unit supplies an AC signal having a preset power supply frequency to the power supply line. The electrical length switching unit includes an inductor connected to the power supply line, a detour path that bypasses the inductor, and a switch that intermittently connects the detour path. A control part controls the state of the switch which comprises an electrical length switching part so that the electrical length of a feeder may switch periodically.

このような構成によれば、制御部がスイッチをオンオフ制御することによって、給電線にインダクタを接続した状態と、給電線からインダクタを切り離した状態とに設定することができ、これにより、スイッチの状態に応じて給電線の電気長が変化する。   According to such a configuration, the control unit performs on / off control of the switch, so that the state in which the inductor is connected to the power supply line and the state in which the inductor is disconnected from the power supply line can be set. The electrical length of the feeder line changes according to the state.

その結果、スイッチの状態に応じて、給電線上の電流分布、ひいては、給電効率が大きく低下する電流分布の節にあたる箇所が変化する。従って、制御部によってスイッチの状態を適宜切り替えることによって、給電線上の全ての箇所にて効率のよい給電を実現することができる。また、給電周波数を高い周波数(波長が線路長の数倍程度以下となるような周波数)に設定することができるため、給電点に形成するコイルや給電対象の機器に設けるコイル、ひいてはシステムを小型化することができる。   As a result, depending on the state of the switch, the current distribution on the feeder line, and hence the location corresponding to the node of the current distribution where the feeding efficiency is greatly reduced, changes. Therefore, efficient power supply can be realized at all locations on the power supply line by appropriately switching the switch state by the control unit. In addition, since the power supply frequency can be set to a high frequency (a frequency at which the wavelength is several times less than the line length), the coil formed at the power supply point, the coil provided in the power supply target device, and the system can be downsized. Can be

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.

第1実施形態の車載電力線通信システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle power line communication system according to a first embodiment. (a)がマスタノードからスレーブノードへの電力伝達特性の測定に使用したシステム構成を示す説明図、(b)が測定結果を示すグラフである。(A) is explanatory drawing which shows the system configuration used for the measurement of the power transfer characteristic from a master node to a slave node, (b) is a graph which shows a measurement result. (a)が給電線上の電流分布の測定に使用したシステム構成を示す説明図、(b)が測定結果を示すグラフである。(A) is explanatory drawing which shows the system structure used for the measurement of the current distribution on a feeder, (b) is a graph which shows a measurement result. 第2実施形態の車載電力線通信システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle-mounted power line communication system of 2nd Embodiment. 第3実施形態の車載電力線通信システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle-mounted power line communication system of 3rd Embodiment. 第4実施形態の車載電力線通信システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle-mounted power line communication system of 4th Embodiment. 第5実施形態の車載電力線通信システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle-mounted power line communication system of 5th Embodiment.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<全体構成>
本発明が適用された車載電力線通信システム1は、図1に示すように、ツイストペア線で構成されたバス状の給電線(電力線)2と、給電線2に直接接続され、給電線に電力を供給する機能を有するマスタノード3と、結合部4を介して給電線2に非接触で結合され、給電線2を介した非接触給電によって動作する複数のスレーブノード5と、給電線2に接続された電気長切替部6とを備える。そして、マスタノード3およびスレーブノード5は、給電線2を伝送媒体とするマスタスレーブ通信を実行する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, an in-vehicle power line communication system 1 to which the present invention is applied is directly connected to a bus-like power supply line (power line) 2 composed of a twisted pair line and a power supply line 2, and power is supplied to the power supply line Connected to the power supply line 2 and a plurality of slave nodes 5 that are connected to the power supply line 2 through the coupling unit 4 in a contactless manner via the coupling unit 4 and operate by contactless power supply through the power supply line 2. The electrical length switching unit 6 is provided. Then, the master node 3 and the slave node 5 execute master-slave communication using the feeder line 2 as a transmission medium.

なお、給電線2を介した給電には、予め設定された周波数(以下「給電周波数」という)を有する交流信号である給電信号PSを使用し、通信には、予め設定された周波数(以下「通信周波数」という)を有する交流信号である通信信号CMを使用する。   A power supply signal PS that is an AC signal having a preset frequency (hereinafter referred to as “power supply frequency”) is used for power supply via the power supply line 2, and a predetermined frequency (hereinafter “ A communication signal CM which is an AC signal having a “communication frequency” is used.

但し、通信信号CMは、給電信号PSを搬送波として変調した信号(即ち、給電信号PSと通信信号CMが同じ)であってもよいし、給電信号PSとは異なる周波数(「給電周波数」≠「通信周波数」)の搬送波を変調したものであってもよい。   However, the communication signal CM may be a signal modulated using the power supply signal PS as a carrier wave (that is, the power supply signal PS and the communication signal CM are the same), or a frequency different from the power supply signal PS (“power supply frequency” ≠ “ It may be obtained by modulating a carrier wave of “communication frequency”.

<結合部>
結合部4は、給電線側結合部(給電点)41とノード側結合部42とで構成され、電磁誘導を利用して給電周波数および通信周波数の信号を相互に伝達するように構成された周知のものである。
<Coupling part>
The coupling unit 4 includes a feeding line side coupling unit (feeding point) 41 and a node side coupling unit 42, and is configured to transmit signals of a feeding frequency and a communication frequency to each other using electromagnetic induction. belongs to.

例えば、給電線側結合部41は、給電線2を構成するツイストペア線の撚りの一部をほどくことで形成されインダクタとして作用するリング状の部位からなる。一方、ノード側結合部42は、スレーブノード5と一体に構成され、給電線側結合部41の上記リング状の部位に対向して配置される渦巻き状に形成されたインダクタからなる。   For example, the feeder line side coupling portion 41 is formed by unwinding a part of the twisted pair wire constituting the feeder line 2 and is formed of a ring-shaped portion that acts as an inductor. On the other hand, the node-side coupling portion 42 is configured integrally with the slave node 5 and is formed of a spiral-shaped inductor that is disposed to face the ring-shaped portion of the feeder line-side coupling portion 41.

<電気長切替部>
電気長切替部6は、給電線2の終端に設けられており、インダクタ61,スイッチ62,コンデンサ63を備える。
<Electrical length switching unit>
The electrical length switching unit 6 is provided at the end of the feeder line 2 and includes an inductor 61, a switch 62, and a capacitor 63.

インダクタ61は、給電線2を構成する一対の信号線(往路/復路)の間に挿入されている。スイッチ62は、インダクタ61の両端を接続する迂回線路を導通遮断するように接続されている。コンデンサ63は、給電線2の一方の信号線に挿入され、給電線2に重畳される直流信号(即ち、後述する第2制御信号C2)をカットし、交流信号(即ち、給電信号PS/通信信号CS)のみをインダクタ61やスイッチ62が設けられた迂回線路に供給する。そして、スイッチ62は、コンデンサ63の給電線2側端で抽出される直流信号の信号レベルに従って、オンオフ状態が制御されるように接続されている。   The inductor 61 is inserted between a pair of signal lines (outward / return) constituting the feeder line 2. The switch 62 is connected so as to cut off the bypass line connecting both ends of the inductor 61. The capacitor 63 is inserted into one signal line of the feeder line 2 and cuts a DC signal (that is, a second control signal C2 described later) superimposed on the feeder line 2, and an AC signal (that is, the feeder signal PS / communication). Only the signal CS) is supplied to the detour line provided with the inductor 61 and the switch 62. The switch 62 is connected so that the on / off state is controlled according to the signal level of the DC signal extracted at the end of the capacitor 63 on the power supply line 2 side.

つまり、スイッチ62がオフ状態の時に、給電線2にインダクタ61が挿入された状態となり、スイッチ62がオン状態の時に、給電線2にインダクタ61が挿入されていない状態となる。   That is, when the switch 62 is in the off state, the inductor 61 is inserted in the power supply line 2, and when the switch 62 is in the on state, the inductor 61 is not inserted in the power supply line 2.

<スレーブノード>
スレーブノード5は、受電回路51と、通信回路52とを備える。
受電回路51は、結合部4を介して取り込んだ給電信号PSを整流,平滑化することで、自スレーブノード5各部を駆動するための定電圧の電源出力を生成する。
<Slave node>
The slave node 5 includes a power receiving circuit 51 and a communication circuit 52.
The power receiving circuit 51 rectifies and smoothes the power supply signal PS received through the coupling unit 4 to generate a constant voltage power output for driving each unit of the slave node 5.

通信回路52は、受電回路51からの電源出力がある場合に動作し、結合部4を介してマスタノード3との間で通信信号CMを送受信することによりマスタスレーブ通信を実行する。   The communication circuit 52 operates when there is a power output from the power receiving circuit 51, and executes master-slave communication by transmitting / receiving a communication signal CM to / from the master node 3 via the coupling unit 4.

<マスタノード>
マスタノード3は、給電回路31と、通信回路32と、電気長切替回路33と、制御回路34とを備える。
<Master node>
The master node 3 includes a power feeding circuit 31, a communication circuit 32, an electrical length switching circuit 33, and a control circuit 34.

給電回路31は、給電信号PSを生成して給電線2に供給する。通信回路32は、搬送波を変調した通信信号CMをスレーブノード5との間で送受信することによりマスタスレーブ通信を実行する。   The power supply circuit 31 generates a power supply signal PS and supplies it to the power supply line 2. The communication circuit 32 performs master-slave communication by transmitting / receiving a communication signal CM obtained by modulating a carrier wave to / from the slave node 5.

電気長切替回路33は、給電回路31から給電線2に至る経路中に直列に挿入されたインダクタ331と、インダクタ331の両端を接続する迂回線路に設けられ、迂回線路を導通,遮断するスイッチ332からなる。   The electrical length switching circuit 33 is provided in a bypass line connecting both ends of the inductor 331 and the inductor 331 inserted in series in the path from the feed circuit 31 to the feed line 2, and a switch 332 that conducts and blocks the bypass path. Consists of.

制御回路34は、スイッチ332をオンオフする第1制御信号C1、および電気長切替部6を制御するために給電線2に印加される直流信号である第2制御信号C2を生成する。ここでは、第1制御信号C1によってスイッチ332をオフ状態(入力端側インダクタ挿入)とし、且つ第2制御信号C2によってスイッチ62をオン状態(終端側ショート)とする第1状態と、第1制御信号C1によってスイッチ332をオン状態(入力端側インダクタ非挿入)とし、且つ第2制御信号C2によってスイッチ62をオフ状態(終端側インダクタ挿入)とする第2状態とが、周期的に切り替わるように、第1制御信号C1および第2制御信号C2を生成する。   The control circuit 34 generates a first control signal C <b> 1 for turning on / off the switch 332 and a second control signal C <b> 2 that is a DC signal applied to the power supply line 2 to control the electrical length switching unit 6. Here, a first state in which the switch 332 is turned off by the first control signal C1 (input end side inductor insertion) and the switch 62 is turned on by the second control signal C2 (termination side short-circuit), and the first control The switch 332 is turned on by the signal C1 (input end side inductor not inserted) and the second state in which the switch 62 is turned off by the second control signal C2 (termination side inductor inserted) is periodically switched. The first control signal C1 and the second control signal C2 are generated.

第1状態と第2状態の切替周期は、例えば、スレーブノード5の受電回路51が1フレーム分の信号の送受信に必要な電力を蓄えるのに必要な時間毎に切り替えることが考えられる。なお、第1状態と第2状態の切替タイミングは、給電周波数と通信周波数が異なっている場合は任意のタイミングでよく、両周波数が同じである場合は、フレームの送受信に同期して切り替える必要がある。   For example, the switching cycle of the first state and the second state may be switched every time necessary for the power receiving circuit 51 of the slave node 5 to store power necessary for transmission / reception of signals for one frame. The switching timing between the first state and the second state may be any timing when the power supply frequency and the communication frequency are different, and when both frequencies are the same, it is necessary to switch in synchronization with frame transmission / reception. is there.

このように、切替周期や切替タイミングは、スレーブでの消費電力の大きさや、給電周波数、通信周波数の設定等、システムの仕様に応じて適宜設定すればよい。
<効果>
このように構成された車載電力線通信システム1では、給電線2を介してマスタノード3からスレーブノード5への給電を行うと共に、給電線2を介して、マスタノード3とスレーブノード5との間のマスタスレーブ通信を実行する。
As described above, the switching cycle and the switching timing may be appropriately set according to the system specifications such as the power consumption in the slave, the power supply frequency, and the communication frequency.
<Effect>
In the in-vehicle power line communication system 1 configured as described above, power is supplied from the master node 3 to the slave node 5 through the power supply line 2 and between the master node 3 and the slave node 5 through the power supply line 2. Execute master-slave communication.

但し、給電や通信に使用する交流信号の波長λと給電線2を構成するツイストペア線の往復長Lとの関係が、λ≦10Lである場合、線路上での交流信号の電流分布が不均一となり、電流強度が最大強度の箇所と比較して3dB以上低下する箇所、即ち、給電効率が低下する箇所が存在する。   However, when the relationship between the wavelength λ of the AC signal used for power supply and communication and the reciprocation length L of the twisted pair wire constituting the power supply line 2 is λ ≦ 10L, the current distribution of the AC signal on the line is uneven. Thus, there are locations where the current intensity is reduced by 3 dB or more compared to locations where the maximum intensity is present, that is, locations where the power supply efficiency is reduced.

これに対して、車載電力線通信システム1では、制御回路34が第1状態と第2状態とを切り替えて給電線2の電気長を変化させることによって、給電線2での電流分布を変化させている。これにより、給電効率が最大となる箇所や給電効率が低下する箇所も変化するため、給電線2のどの箇所でも、第1状態および第2状態の少なくとも一方では、効率のよい給電を実現することができる。   In contrast, in the in-vehicle power line communication system 1, the control circuit 34 switches the first state and the second state to change the electrical length of the feeder line 2, thereby changing the current distribution in the feeder line 2. Yes. As a result, the location where the power supply efficiency is maximized and the location where the power supply efficiency is reduced also change, so that at any location of the power supply line 2 at least one of the first state and the second state, efficient power supply is realized. Can do.

また、車載電力線通信システム1では、給電や通信に使用する交流信号の周波数を高く(即ち、波長λを小さく)設定しても、上記効果を得ることができるため、結合部4を構成するコイルとして体格の小さいものを用いることができ、システムを小型化、軽量化することができる。   In the in-vehicle power line communication system 1, the above effect can be obtained even if the frequency of the AC signal used for power supply and communication is set high (that is, the wavelength λ is set small). A small physique can be used, and the system can be reduced in size and weight.

<実験>
図2(b)は、給電線2上で結合部4の位置を変化させてスレーブノード5での受信電力を測定した結果を示したものであり、給電線2の全ての箇所にて、目標値を上回っていることが確認できる。
<Experiment>
FIG. 2 (b) shows the result of measuring the received power at the slave node 5 by changing the position of the coupling unit 4 on the feed line 2. It can be confirmed that the value is exceeded.

但し、図2(a)に示すように、給電線2の長さを5m(往復長L=10m)、インダクタ331,61のインダクタンスを2.7μH、給電または通信に使用する交流信号の周波数を13.56MHzとして測定した。   However, as shown in FIG. 2A, the length of the feeder line 2 is 5 m (round trip length L = 10 m), the inductances of the inductors 331 and 61 are 2.7 μH, and the frequency of the AC signal used for feeding or communication is It was measured as 13.56 MHz.

比較のため、図3(a)に示すように、インダクタ331,61を除去する以外は同じ条件で、給電線2上の電流分布を測定した結果を、図3(b)に示す。
電気長を切り替えるための構成を備えていない比較例では、給電効率が大きく低下し、実質的にスレーブノード5を接続することができない箇所が存在することがわかる。
For comparison, FIG. 3B shows the result of measuring the current distribution on the feeder line 2 under the same conditions except that the inductors 331 and 61 are removed, as shown in FIG.
It can be seen that in the comparative example that does not have a configuration for switching the electrical length, the power supply efficiency is greatly reduced, and there is a place where the slave node 5 cannot be substantially connected.

[第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。
本実施形態の車載電力線通信システム1aは、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
Since the in-vehicle power line communication system 1a of the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.

第1実施形態では、給電線2の終端に電気長切替部6を設けている。これに対して本実施形態では、図4に示すように、給電線2を、その両端がマスタノード3aに接続されるようにループ状に配線し、電気長切替部6を省略する代わりに、電気長切替部6に相当する構成をマスタノード3aに追加している点で、第1実施形態とは相違する。   In the first embodiment, the electrical length switching unit 6 is provided at the end of the feeder line 2. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, instead of wiring the feeder 2 in a loop shape so that both ends thereof are connected to the master node 3a and omitting the electrical length switching unit 6, It differs from the first embodiment in that a configuration corresponding to the electrical length switching unit 6 is added to the master node 3a.

<マスタノード>
マスタノード3aは、給電回路31と、通信回路32と、第1電気長切替回路33(第1実施形態の電気長切替回路33と同じもの)と、制御回路34と、第2電気長切替回路35とを備える。
<Master node>
The master node 3a includes a power feeding circuit 31, a communication circuit 32, a first electrical length switching circuit 33 (the same as the electrical length switching circuit 33 of the first embodiment), a control circuit 34, and a second electrical length switching circuit. 35.

第2電気長切替回路35は、第1実施形態における電気長切替部6からコンデンサ63を省略したものであり、第2制御信号C2を、給電線2を介することなく制御回路34aから直接受けるように構成されている。   The second electrical length switching circuit 35 is obtained by omitting the capacitor 63 from the electrical length switching unit 6 in the first embodiment, and receives the second control signal C2 directly from the control circuit 34a without passing through the feeder line 2. It is configured.

<効果>
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができるだけでなく、第2制御信号C2を、給電線2を介して送信する必要がないため、その分、装置構成を簡略化することができる。
<Effect>
According to the present embodiment, not only can the same effect as in the first embodiment be obtained, but also the second control signal C2 does not need to be transmitted via the feeder line 2, so that the apparatus configuration is simplified accordingly. Can be

[第3実施形態]
次に第3実施形態について説明する。
本実施形態の車載電力線通信システム1bは、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
Since the basic configuration of the in-vehicle power line communication system 1b of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description of common configurations will be omitted, and differences will be mainly described.

第1実施形態では、給電線2の終端に電気長切替部6を設けている。これに対して本実施形態では、図5に示すように、電気長切替部6および第2制御信号C2の生成、送信に関する構成を省略している点で、第1実施形態とは相違する。   In the first embodiment, the electrical length switching unit 6 is provided at the end of the feeder line 2. In contrast, the present embodiment is different from the first embodiment in that the configuration relating to the generation and transmission of the electrical length switching unit 6 and the second control signal C2 is omitted as shown in FIG.

具体的には、給電線2の終端では、給電線2を構成する一対の信号線が短絡(終端側ショート)されている。
また、マスタノード3bにおいて、制御回路34bは、第1制御信号C1のみを生成し、第1制御信号C1によってスイッチ332をオフ状態(入力端側インダクタ挿入)とする第1状態と、第1制御信号C1によってスイッチ332をオン状態(入力端側インダクタ非挿入)とする第2状態とを、周期的に切り替えるように構成されている。
Specifically, at the end of the feed line 2, a pair of signal lines constituting the feed line 2 is short-circuited (termination-side short).
In the master node 3b, the control circuit 34b generates only the first control signal C1, and the first control signal C1 turns off the switch 332 (input end side inductor insertion), and the first control. It is configured to periodically switch the second state in which the switch 332 is turned on (input end side inductor not inserted) by the signal C1.

このように構成された本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を、より簡易な構成で得ることができる。
[第4実施形態]
次に第4実施形態について説明する。
According to the present embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained with a simpler configuration.
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.

本実施形態の車載電力線通信システム1cは、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第1実施形態では、マスタノード3に電気長切替回路33を設けている。これに対して本実施形態では、図6に示すように、電気長切替回路33、および第1制御信号C1の生成に関する構成を省略している点で、第1実施形態とは相違する。
Since the in-vehicle power line communication system 1c of the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.
In the first embodiment, an electrical length switching circuit 33 is provided in the master node 3. On the other hand, this embodiment is different from the first embodiment in that the configuration relating to the generation of the electrical length switching circuit 33 and the first control signal C1 is omitted as shown in FIG.

具体的には、マスタノード3cにおいて、制御回路34cは、第2制御信号C2のみを生成し、第2制御信号C2によってスイッチ62をオン状態(終端側ショート)とする第1状態と、第2制御信号C2によってスイッチ62をオフ状態(終端側インダクタ挿入)とする第2状態とを、周期的に切り替えるように構成されている。   Specifically, in the master node 3c, the control circuit 34c generates only the second control signal C2, and the first state in which the switch 62 is turned on (termination-side short) by the second control signal C2, The control signal C2 is configured to periodically switch between a second state in which the switch 62 is turned off (termination-side inductor insertion).

このように構成された本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を、より簡易な構成で得ることができる。
[第5実施形態]
次に第5実施形態について説明する。
According to the present embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained with a simpler configuration.
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described.

本実施形態の車載電力線通信システム1dは、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第2実施形態では、マスタノード3aに電気長切替回路33を設けている。これに対して本実施形態では、図7に示すように、電気長切替回路33、および第1制御信号C1の生成に関する構成を省略している点で、第2実施形態とは相違する。
Since the basic configuration of the in-vehicle power line communication system 1d of the present embodiment is the same as that of the second embodiment, the description of the common configuration will be omitted, and differences will be mainly described.
In the second embodiment, an electrical length switching circuit 33 is provided in the master node 3a. On the other hand, the present embodiment is different from the second embodiment in that the configuration relating to the generation of the electrical length switching circuit 33 and the first control signal C1 is omitted as shown in FIG.

具体的には、マスタノード3dにおいて、制御回路34dは、第4実施形態の場合と同様に、第2制御信号C2のみを生成し、第2制御信号C2によってスイッチをオン状態(終端側ショート)とする第1状態と、第2制御信号C2によってスイッチをオフ状態(終端側インダクタ挿入)とする第2状態とを、周期的に切り替えるように構成されている。   Specifically, in the master node 3d, as in the case of the fourth embodiment, the control circuit 34d generates only the second control signal C2, and the switch is turned on by the second control signal C2 (terminal-side short). And the second state in which the switch is turned off (termination-side inductor insertion) by the second control signal C2.

このように構成された本実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果を、より簡易な構成で得ることができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
According to the present embodiment configured as described above, the same effect as that of the second embodiment can be obtained with a simpler configuration.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.

(1)上記第1および第2実施形態では、制御回路34は、第1状態と第2状態とを切り替えているが、第1制御信号C1および第2制御信号C2によってスイッチ332およびスイッチ62をいずれもオン状態とする第3状態、いずれもオフ状態とする第4状態を加えた四つの状態のうち、任意の二つ以上の状態を使用するように構成してもよい。   (1) In the first and second embodiments, the control circuit 34 switches between the first state and the second state. However, the switch 332 and the switch 62 are switched by the first control signal C1 and the second control signal C2. You may comprise so that two or more arbitrary states may be used among the four states which added the 3rd state to which all are ON states, and the 4th state to which all are OFF states.

(2)上記実施形態では、給電線2の入力端または終端に、給電線2の電気長を変化させるための構成を設けているが、これらの構成は給電線2のどこに設けてもよく、特に、給電線上の電流分布の腹にあたる箇所に設けることによって、電気長を効率良く変化させることができる。   (2) In the above embodiment, a configuration for changing the electrical length of the feed line 2 is provided at the input end or the end of the feed line 2, but these configurations may be provided anywhere on the feed line 2, In particular, the electrical length can be changed efficiently by providing it at a position corresponding to the antinode of the current distribution on the feeder line.

(3)上記実施形態では、交流信号による給電および通信をいずれも実施する電力線通信システムに適用した例を示したが、交流信号による非接触給電のみを行う給電システムに適用してもよい。   (3) Although the example applied to the power line communication system that performs both power supply and communication using an AC signal has been described in the above embodiment, the present invention may be applied to a power supply system that performs only contactless power supply using an AC signal.

(4)上記実施形態では、車載電力線通信システムに本発明を適用しているが、これに限るものではなく、給電や通信に用いる交流信号の波長λと、給電線の往復線路長Lとの関係がλ≦10Lを満たすように設定されたシステムであれば効果を得ることができる。   (4) In the above embodiment, the present invention is applied to the in-vehicle power line communication system. However, the present invention is not limited to this. The wavelength λ of the AC signal used for power feeding and communication and the round trip line length L of the power feeding line An effect can be obtained if the system is set so that the relationship satisfies λ ≦ 10L.

(5)本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を他の実施形態の構成に対して負荷、置換等してもよい。   (5) Each component of the present invention is conceptual and is not limited to the above embodiment. For example, the functions of one component may be distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be loaded, replaced, or the like with respect to the configuration of another embodiment.

1,1a〜1d…車載電力線通信システム 2…給電線 3,3a〜3d…マスタノード 4…結合部 5…スレーブノード 6…電気長切替部 31…給電回路 32…通信回路 33…電気長切替回路(第1電気長切替回路) 33…電気長切替回路 34,34a〜34d…制御回路 35…第2電気長切替回路 41…給電線側結合部 42…ノード側結合部 51…受電回路 52…通信回路 61,331…インダクタ 62,332…スイッチ 63…コンデンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a-1d ... In-vehicle power line communication system 2 ... Feed line 3, 3a-3d ... Master node 4 ... Coupling part 5 ... Slave node 6 ... Electric length switching part 31 ... Feeding circuit 32 ... Communication circuit 33 ... Electric length switching circuit (First electrical length switching circuit) 33 ... electric length switching circuit 34, 34a to 34d ... control circuit 35 ... second electrical length switching circuit 41 ... feed line side coupling unit 42 ... node side coupling unit 51 ... power receiving circuit 52 ... communication Circuit 61,331 ... Inductor 62,332 ... Switch 63 ... Capacitor

Claims (10)

バス状に形成され、電力を消費する機器(5)に対して電磁誘導を利用して給電する給電点(41)を有する給電線(2)と、
予め設定された給電周波数を有する交流信号を前記給電線に供給する給電部(31)と、
前記給電線に接続されたインダクタ(61,331)、該インダクタを迂回する迂回線路、該迂回線路を断続するスイッチ(62,332)を有する一つ以上の電気長切替部(6,33,35)と、
前記給電線の電気長が周期的に切り替わるように前記電気長切替部を構成するスイッチの状態を制御する制御部(34,34a〜34d)と、
を備えることを特徴とする給電システム。
A feeding line (2) having a feeding point (41) that is formed in a bus shape and feeds power using electromagnetic induction to a device (5) that consumes power;
A power supply unit (31) for supplying an AC signal having a preset power supply frequency to the power supply line;
One or more electrical length switching units (6, 33, 35) each including an inductor (61, 331) connected to the feeder line, a detour path that bypasses the inductor, and a switch (62, 332) that interrupts the detour path )When,
A control unit (34, 34a to 34d) for controlling the state of the switch constituting the electrical length switching unit so that the electrical length of the feeder line is periodically switched;
A power supply system comprising:
前記制御部と前記電気長切替部とは、前記給電線上の異なる箇所に設けられ、
前記制御部は、前記スイッチの状態を制御する信号として、直流信号を前記給電線に重畳し、
前記電気長切替部は、前記迂回線路によって迂回の対象となる線路に、前記インダクタと直列接続されたコンデンサ(63)を備え、前記スイッチを、前記給電線に重畳された直流信号の信号レベルによってオンオフ制御することを特徴とする請求項1に記載の給電システム。
The control unit and the electrical length switching unit are provided at different locations on the feeder line,
The control unit superimposes a DC signal on the feeder line as a signal for controlling the state of the switch,
The electrical length switching unit includes a capacitor (63) connected in series with the inductor on a line to be detoured by the detour path, and the switch is switched according to a signal level of a DC signal superimposed on the feeder line. The power supply system according to claim 1, wherein on / off control is performed.
前記電気長切替部を複数備え、
前記制御部は、前記電気長切替部毎に、前記スイッチの状態を個別に制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電システム。
A plurality of the electrical length switching units are provided,
The power supply system according to claim 1, wherein the control unit individually controls the state of the switch for each electrical length switching unit.
前記電気長切替部(33)を、前記給電部が接続された前記給電線の入力端に設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の給電システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrical length switching unit (33) is provided at an input end of the power supply line to which the power supply unit is connected. 前記電気長切替部(6,35)を、前記給電線の終端に設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の給電システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrical length switching unit (6, 35) is provided at a terminal end of the power supply line. 前記電気長切替部を、前記スイッチがオン状態の時に前記給電線に生じる電流分布の腹にあたる箇所に設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の給電システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrical length switching unit is provided at a position corresponding to an antinode of a current distribution generated in the power supply line when the switch is in an on state. . 前記給電線の線路長は、前記交流信号の波長の1/10以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の給電システム。   7. The power feeding system according to claim 1, wherein a line length of the power feeding line is 1/10 or more of a wavelength of the AC signal. 前記給電線は、ツイストペア線からなることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の給電システム。   The power feeding system according to claim 1, wherein the power feeding line is a twisted pair wire. 前記給電線を介して前記機器との通信を行う通信回路(32)を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の給電システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 8, further comprising a communication circuit (32) that performs communication with the device via the power supply line. 車両に搭載されていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の給電システム。   The power feeding system according to claim 1, wherein the power feeding system is mounted on a vehicle.
JP2013144703A 2013-07-10 2013-07-10 Power supply system Expired - Fee Related JP6059102B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013144703A JP6059102B2 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013144703A JP6059102B2 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015018383A true JP2015018383A (en) 2015-01-29
JP6059102B2 JP6059102B2 (en) 2017-01-11

Family

ID=52439322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013144703A Expired - Fee Related JP6059102B2 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Power supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6059102B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016203720A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 株式会社デンソー Power transmission auxiliary device and wireless power supply system
JP2017099190A (en) * 2015-11-26 2017-06-01 株式会社Soken Wireless power supply system and power reception device
JP2020155538A (en) * 2019-03-19 2020-09-24 Tdk株式会社 Coil device, wireless power transmission device, wireless power reception device, wireless power transmission system, and electrical apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155245A (en) * 1997-11-21 1999-06-08 Shinko Electric Co Ltd Primary power supply side power device in non-contact power supply
JP2001308754A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Toshiba Corp Airport equipment monitor and control system
JP2006180691A (en) * 2004-11-29 2006-07-06 Tsubakimoto Chain Co Power feeding apparatus and carrier system
JP2007509529A (en) * 2003-10-15 2007-04-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method for correcting dynamic nulls in power line communication systems
JP2013135379A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Denso Corp Power line communication system for vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11155245A (en) * 1997-11-21 1999-06-08 Shinko Electric Co Ltd Primary power supply side power device in non-contact power supply
JP2001308754A (en) * 2000-04-18 2001-11-02 Toshiba Corp Airport equipment monitor and control system
JP2007509529A (en) * 2003-10-15 2007-04-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Method for correcting dynamic nulls in power line communication systems
JP2006180691A (en) * 2004-11-29 2006-07-06 Tsubakimoto Chain Co Power feeding apparatus and carrier system
JP2013135379A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Denso Corp Power line communication system for vehicles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016203720A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 株式会社デンソー Power transmission auxiliary device and wireless power supply system
JP2017099190A (en) * 2015-11-26 2017-06-01 株式会社Soken Wireless power supply system and power reception device
JP2020155538A (en) * 2019-03-19 2020-09-24 Tdk株式会社 Coil device, wireless power transmission device, wireless power reception device, wireless power transmission system, and electrical apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6059102B2 (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5698626B2 (en) Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power feeding system
KR102161826B1 (en) Voltage Converter, wireless power receiver and wireless power transmission system
JP5172050B2 (en) Wireless power transmission device
US20160172869A1 (en) Wireless Power Receiver
US20170126049A1 (en) System, apparatus and method for adaptive tuning for wireless power transfer
KR101837121B1 (en) Dual band Wireless Power Receiving Unit
KR101900656B1 (en) Power receiving device, power supply system, and method for supplying power
CN101340113A (en) Magnet coupled resonant type wireless energy transmission equipment having intensifier
CN103683522A (en) Wireless power control
RU2009113417A (en) DEVICE TYPE TRANSMITTER AND / OR ELECTRICAL RADIO SIGNALS
JP2012010586A (en) Wireless electric power receiving apparatus, and wireless power feeding system
JP2013162533A (en) Contactless power-transmission system
JP6059102B2 (en) Power supply system
AU2015362164A1 (en) Wireless power receiver
JP2014128077A (en) Power receiving apparatus and non-contact power transmission device
JP2014204237A (en) Amplitude modulation circuit, and non-contact power supply device
JP6008808B2 (en) Power relay apparatus and wireless power transmission system
CN104218652A (en) Wireless charging power supply OLED soft screen network electronic device
CN104685796A (en) Communication system
JP2013062903A (en) Vehicular power transmission apparatus and vehicular power supply system
KR101255485B1 (en) An antiparallel resonant loops and a resonant loops array using the antiparallel resonant loops
JP2015109724A (en) Non-contact power transmission device and power reception device
JP2014135715A (en) Loop antenna
CN106816966A (en) Wireless charging and NFC twin coils coexist circuit
JP6044865B2 (en) Inductive power transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6059102

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees